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JP2002129369A - 酸素水素混合ガス発生装置 - Google Patents

酸素水素混合ガス発生装置

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Publication number
JP2002129369A
JP2002129369A JP2001108489A JP2001108489A JP2002129369A JP 2002129369 A JP2002129369 A JP 2002129369A JP 2001108489 A JP2001108489 A JP 2001108489A JP 2001108489 A JP2001108489 A JP 2001108489A JP 2002129369 A JP2002129369 A JP 2002129369A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrolytic cell
oxygen
mixed gas
hydrogen
hydrogen mixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001108489A
Other languages
English (en)
Inventor
Jae-Heung Lee
在興 李
Yung-Kil Jung
栄吉 全
Jung-Hi Kim
正姫 金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JP2002129369A publication Critical patent/JP2002129369A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 供給される電流を效果的に利用でき、電解液
の温度上昇を抑えて、酸素及び水素ガスを低コストで量
産できる装置を提供する。 【解決手段】 水に少量の電解物質を添加してなる電解
液を収容するための電解槽内に所定間隔で複数の電極板
を挿入し、両端の電極板に直流電流を供給して電解液を
酸素と水素の混合ガスに電気分解する。複数の電極板
は、電極保持手段により互いに電気的に絶縁状態で保持
されている。電解槽には、電気分解で消費される水を補
充するための給水手段と、電解槽内で発生する酸素及び
水素の混合ガスを貯蔵するためのガス貯蔵手段と、電解
液の温度を所定範囲に維持するために電解液を循環させ
て冷却する冷却手段とを連結してある。これにより、効
率よく多量の酸素水素混合ガスを生産することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、酸素と水素の混
合ガス発生装置に関し、さらに詳しくは、供給される電
流を效果的に利用できるように電解槽の構造を改善し、
電解液の温度上昇を防止するための冷却装置を備えて、
酸素及び水素ガスを低コストで量産できる酸素水素混合
ガス発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、酸素水素混合ガス発生装置は、
水が電気分解されて得られる生成物である酸素及び水素
を生産するための装置として、陽極及び陰極が設置され
た電解槽内に少量の電解物質が添加された水を供給し、
直流電圧を印加して無公害のエネルギー源である酸素と
水素の混合ガスを発生させるものであるが、通常、最適
の比率である水素:酸素=2:1のモル数(mole)の比で
混合された酸素と水素の混合ガスが発生する。このよう
な酸素水素混合ガス発生装置は、次第に高まっている環
境問題に対する関心により、新たにその重要性が高まっ
てきている。
【0003】これに伴い、酸素水素混合ガス発生装置に
対する研究がなされて、より效率的にさらに多い量の酸
素及び水素を発生させるための酸素水素混合ガス発生装
置が提案されている。
【0004】従来の酸素水素混合ガス発生装置の一例と
して、韓国実用新案登録出願第1998−117445
号に開示されている電解槽を、図7〜10を参照しなが
ら簡単に説明する。ここに、図7は電解槽の一例を示す
組立構成図、図8はその電解槽の一部分を示す組立図、
図9はその一部分の詳細を示す正面断面図(槽の長手方
向に直交する方向から見た図)、図10は同じく一部分
の詳細を示す側面図(槽の長手方向から見た図)であ
る。図に示すように、従来の酸素水素混合ガス発生装置
は、四角形の電極板101及び合成樹脂材質のスペーサ
102を交互に積層し、その長手方向(積層方向)の両
側に電解槽終端板103を取り付けた後、ひかえボルト
(staybolt)104及びナット105により締結して形成
された電解槽100を含んで構成されている。
【0005】ここで、スペーサ102の内周面には、ゴ
ム材質のOリング106が挿入され、Oリング106及
び電極板101により形成された空間がガス発生室11
0となり、電極板101の片側及び他側には、各々ガス
通過孔101a及び電解液通過孔101bが形成され、
電解槽終端板103の外向面には、各々ガス通過孔10
1a及び電解液通過孔101bと連通されるガス連結ニ
ップル107及び電解液連結ニップル108が設けら
れ、直流電源を供給するための電源接続ボルト109が
装着される。
【0006】前記のように構成された従来の電解槽10
0において、電源接続ボルト109を介して電源が供給
されれば、ガス発生室110内部の電解液(少量の電解
物質が添加された水)が電気分解されて、酸素ガスと水
素ガスを発生させることとなり、発生した酸素水素混合
ガスは、ガス通過孔101aを通ってガス連結ニップル
107を介して排出されて、外部のガス貯蔵タンクに貯
蔵される。電気分解過程で消費された水は、電解液通過
孔101bを通って電解槽内に補給されるようになって
いる。
【0007】ところが、上記の従来の電解槽100は、
ガス発生室110が電極板101及びOリング106に
より取り囲まれた空間に形成され、電極板101の外周
部分は放熱フィンの役割をするようなっているため、電
極板101の面積に比べてガス発生室110が小さくな
って、ガス発生速度が制限されるという短所がある。
【0008】また、上記の従来の電解槽100は、電気
分解の際に発生する熱を空冷式で発散する構造であるた
め、電解槽100の冷却が效果的に行われず、Oリング
106及び電極板101間の漏れによって、生産される
水素酸素混合ガスの品質が低下する問題点がある。
【0009】一方、韓国実用新案登録第0196437
号には、別途の冷却装置を備えて電解槽の温度を調節す
る酸素水素混合ガス発生装置が開示されているが、これ
を図11〜12を参照しながら以下に簡単に説明する。
ここに、図11はその酸素水素混合ガス発生器に含まれ
た電解槽を示す組立構成図、図12はその内部を示す平
面断面図(電極板の上方向から見た図)である。
【0010】この従来例の酸素水素混合ガス発生装置用
の電解槽200は、図示したように、電気分解の際に発
生する熱を発散させるように、長手方向(電極板の積層
方向)に平行に形成された多数の放熱フィン201aを
備えた外部ハウジング201と、外部ハウジング201
の内壁に接するように設置された内部ハウジング202
と、内部ハウジング202の左右両側の内壁に各々長手
方向に平行に設置される陰極端子203及び陽極端子2
04と、内部ハウジング202内に充填された電解液を
酸素と水素の混合ガスに電気分解するために陰極端子2
03及び陽極端子204に各々交互に並列連結された多
数の陰極板205及び陽極板206を含んで構成されて
いる。
【0011】ここで、陰極板205及び陽極板206
は、陰極端子203及び陽極端子204に交互に連結さ
れるように配列された構造となっている。
【0012】また、電解槽200には、電解液の温度を
検出するための温度検出センサが設置され、電解液の温
度が一定温度以上に上昇した場合に開放される電子的バ
ルブ及び電解液循環ポンプを備えており、電解液が所定
の温度を保持できるようになっている。
【0013】しかし、このような従来の電解槽200
は、陰極板205及び陽極板206が陰極端子203及
び陽極端子204に各々並列に連結された構造であるの
で、運転電流を供給する電源が低電圧で大電流容量でな
ければならないという問題がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】前記のような諸般の問
題を解決するために案出されたこの発明は、電解槽の温
度を能動的に調節できる冷却装置を備え、一連の連結さ
れた各電極板の全体面で電気分解が行われるようにし
て、同じ大きさの電解槽での酸素水素混合ガスの生産効
率が増加され、電解液漏れの心配のない、酸素水素混合
ガス発生装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、内部に所定間隔で多数の電極板が設けら
れ、電源装置から電流を供給されてその内部に流れる電
解液を酸素と水素の混合ガスに電気分解する電解槽と、
前記電解槽内に前記複数の電極板を保持する電極保持手
段と、前記電解槽のある箇所に連結され、前記電解槽内
で消費される水を補充するための給水手段と、前記電解
槽の別の箇所に連結され、前記電解槽内で発生する酸素
と水素の混合ガスを貯蔵するためのガス貯蔵手段と、前
記電解槽のさらに別の箇所に連結され、電解槽の内部温
度を一定水準に保持するために前記電解液を循環させて
冷却する冷却手段とを含んでなることを特徴とする酸素
水素混合ガス発生装置を提供する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、当業者が本発明を容易に実
施できるように、本発明の好ましい実施の形態を図面を
参照しながら説明する。
【0017】図1は、本発明に係る酸素水素混合ガス発
生装置の一実施形態のシステム構成を概略的に示す線図
である。図1に示すように、本発明は、その交流入力側
に商用交流を受けその直流出力側に陰極端子345及び
陽極端子346が設けられた電源変換装置316と、電
源変換装置316から供給される直流電流を陰極端子3
45及び陽極端子346を介して供給されて電解液を酸
素と水素の混合ガスに電気分解する電解槽301と、電
解槽301内で消耗される水を給水源315から補充す
るための給水タンク314と、電解槽301から得られ
る酸素と水素の混合ガスを貯蔵し消費のために供給する
ガス供給装置319と、電解槽301内の電解液の温度
を所定の温度に維持するための冷却器342などを備え
て構成されている。
【0018】ここで、電源変換装置316には、各構成
要素の諸般の動作を制御(各種制御ライン系統は図示を
省く)するための制御部344及び制御パネル343も
設けられている。
【0019】また、電解槽301は、図2及び図3にそ
の具体的構成を示すように、箱形の電解槽本体357
と、電解槽本体357内部の左右、上下及び前後の壁面
に装着されたゴムまたは合成樹脂材の耐腐食性絶縁体3
55a〜355fと、電解槽本体357の内部下側の所
定空間からなり所定水位の電解液360が充填される電
気分解室302と、電気分解室302内部の前後及び底
面に装着された絶縁体355c、355d、355fの
内側に向かう面に所定間隔で形成された多数の固定溝3
55h、355i、355gと、その両側(図2の平面
図では前後)及び下側(図1の正面図では下)の周縁端
部が前記絶縁体355c、355d、355fの固定溝
355h、355i、355gに嵌め込まれて固定され
た多数の電極板348と、電気分解室302の上方の空
間に電気分解室302で発生した酸素ガス及び水素ガス
が混合される混合室303と、混合室303の上側に装
着され、その所定位置に多数の排出口354が形成され
た安定板353と、安定板353と電解槽本体357の
内部上面との間の空間に混合室303で均質に混合され
た酸素水素混合ガスを収集するための収集室304とを
含んで構成されている。
【0020】ここで、電気分解室302の一方の側面
(図1の線図では右側)には、電解液の水位を感知する
ためのセンサを有するレベルゲージ305が装着され、
収集室304の上面の一箇所に、電解槽301内部の酸
素水素混合ガスの圧力を感知するための圧力センサ31
0が装着され、収集室304の上面の他の箇所に、電解
槽301内部の温度を感知するための温度センサ309
が装着されている。
【0021】また、電気分解室302は、循環管路32
7及び還水管路347を介して冷却器342に連結さ
れ、下部にドレイン弁306が設置され、上部に給水セ
ンサ358が設置されている。
【0022】そして、収集室304の上側には、水を補
充するための給水管路311及び収集された酸素水素混
合ガスをガス使用部(ガス供給装置)319に送出する
ためのガス供給管路318が連結されている。
【0023】また、図2及び図4に示すように、複数の
電極板348は、Oリング351と交互に積層されるよ
うに、絶縁チューブで被覆した固定ボルト350に嵌め
込まれてナット352により固定され、電気的には互い
に離れた宙吊りの状態で並列的に支持されている。それ
ら並列支持された多数の電極板348の両側最外郭に位
置する電極板348aと348bは、各々陰極307及
び陽極308を介して陰極端子345及び陽極端子34
6に連結される。このようにして、所定間隔で並置され
た各電極板348の間に電気分解室区画が形成される。
【0024】また、電極板348の所定位置には、多数
の電解液貫通孔361が形成され、各電気分解室区画を
連通させ、電解液の流通を許容している。電解液貫通孔
361には(図では、一つおきに)、中心部に貫通内孔
349aが形成された非腐食性材質の保護リング349
が装着される。保護リング349は、電極板348の組
立時の便のため、絶縁材料で構成されている。
【0025】図1に示すように、冷却器342は、通常
の方式のものでよいが、電気分解室302内の電解液3
60を循環させるための循環ポンプ330と、電解液3
60の循環流量を調節するための循環弁329と、循環
ポンプ330により循環される電解液360を冷却する
ための冷却室331と、冷却室331で気化された冷媒
を圧縮させるための圧縮器336と、圧縮された冷媒を
凝縮させるための冷却ファン338を有する凝縮器33
9と、凝縮された冷媒を気体成分及び液体成分に分離す
るためのフィルタドライ装置341と、液体状態の冷媒
を霧の状態に急膨張させるための自動膨脹弁340を含
んで構成されている。
【0026】図1に示すように、ガス供給装置319
は、収集室304にガス供給管路318を介して連結さ
れ、逆火防止機能が備えられたガスタンク359と、ガ
スタンク359から酸素水素混合ガスを供給されて燃焼
させる燃焼器326と、ガスタンク359及び燃焼器3
26を連結するガス供給ライン上に設置される複数の逆
火防止器322、324及び弁320、323、325
を含んで構成されている。
【0027】以下に、上記のように構成された本発明に
係る酸素水素混合ガス発生装置の作動要領を説明する。
【0028】電源スイッチを入れると、商用交流電源が
電源変換装置316に供給されて、直流に変換されて、
その直流が陰極端子345及び陽極端子346に供給さ
れるとともに、制御部344が稼働し、制御パネル34
3に設けられた種々のスイッチを用いて要求される作動
条件に設定した後、作動を開始させると、次のような過
程で稼働する。
【0029】直流電源が前記陰極307及び陽極308
に供給されると、最外郭の電極板348a、348b間
に直流電圧が掛かり電解液内に電位勾配が生じる。途中
に存在している複数の電極板348の各々は、その位置
に応じた電位を有する電極板として働き、各隣り合う2
枚の電極板348の間の小区画がそれぞれ電気分解室区
画となって水の電気分解が行われる。この場合、複数の
電気分解室区画が電気的には直列に電源に接続された構
成となっている。そして、各電気分解室区画において、
電解液360が電気分解されてそれぞれの電極板の所に
酸素ガスと水素ガスが水素:酸素=2:1のモル数の比
で発生し、発生した酸素水素混合ガスは、混合室303
で均等な割合で混合されてガス収集室304に流入す
る。このとき、混合されたガスは、安定板353に形成
された排出口354を通ってガス収集室304に流入す
るので、酸素と水素が混合されるときに発生する気泡を
減少させ、ガス収集室304に気泡が流入するのを防止
できる。さらに、電解槽301の内側壁面には、ゴムま
たは合成樹脂などの耐腐食性材質の絶縁体355が装着
されているので、電力の浪費や電解槽の腐食を防止する
ことができる。
【0030】ガス収集室304に収集された酸素水素混
合ガスの圧力は、圧力センサ310により感知され、設
定圧力に達すれば、ガス供給管路318上に設置された
ガス弁317が開いてガスタンク359に酸素と水素の
混合ガスが充填される。また、充填された混合ガスは、
弁320の開閉によってガス燃焼器326へと送られて
消費される。このとき、ガスタンク359とガス燃焼器
326との間には、逆火防止器322、324及び弁3
23、325が設けられているので、火炎がガスタンク
359側へ逆流するのが防止される。
【0031】一方、電気分解室302内で電気分解が行
われて、電解槽301の温度が設定温度以上に上昇した
ことが温度センサ309により感知されると、循環ポン
プ330が作動して電気分解室302内の電解液を循環
させるようになり、電解液は、循環する間に冷却室33
1で冷却されて電気分解室302に再供給されるので、
電解槽301の温度が設定温度以下に保持できるように
なる。これによって稼働時間の長短に関わらず、連続的
に酸素水素混合ガスを生産することが可能となり、適正
な温度が保持されるので、電気分解効率及び装置の寿命
を高めることができる。
【0032】また、電気分解により水が消費されて電解
槽301の水位が設定値以下になると、給水センサ35
8がこれを感知し、給水弁312が開かれて給水タンク
314内に貯蔵された水が電解槽301に自動的に供給
される。センサを有するレベルゲージ305が、設定さ
れた量の給水が行われたことを検知すると、給水弁31
2が閉じられて、電解槽301の水位が一定に保持され
る。
【0033】上述した実施形態では、電極板348の下
側及び両側の周縁端部が絶縁体355の固定溝355
h、355i、355gに嵌め込まれて固定されるの
で、電解液の循環のために電極板348の所定位置に多
数の電解液貫通孔361が形成された構造となっている
が、電極板の配置を変更して電解液貫通孔361なしで
も電解液の循環が行われるように構成することができ
る。
【0034】図5及び図6は、この発明の要部構成であ
る電気分解室の別の実施形態の構成を示す平面断面図及
び正面断面図であり、電極板を交互に逆方向にずらして
装着し、電解液の循環路がジグザグに形成されるように
したものを示す。
【0035】図5〜6に示すように、この実施形態の電
解槽は、箱形の電解槽本体801と、電解槽本体801
の内部の前後及び底部の面に装着され、内側に向かう面
に所定間隔で多数の固定溝802a、802b、802
cが形成されたゴムまたは合成樹脂材質の耐腐食性絶縁
体802d、802e、802fと、下側周縁端部が電
解槽本体801の内部底面に付着された絶縁体802f
の固定溝802cに嵌め込まれ、前側周縁又は後側周縁
の一方の端部が電解槽本体801の前後内面に装着され
た絶縁体802d、802eの固定溝802a、802
bに交互に逆方向にずらして嵌挿されて固定された多数
の電極板803と、両端の電極板803に電流を供給す
るための陰極804及び陽極805とを備えて構成され
ている。
【0036】ここで、電極板803は、Oリング806
と交互に積層されるように複数本の絶縁被覆した固定ボ
ルト807を挿入されて、ナット808により組み付け
られている。この場合も、前記の実施態様の場合と同様
に、並置された各電極板803の間に電気分解室区画が
形成されている。
【0037】また、電解槽本体801の一方の下部に
は、冷却器(図示せず)により冷却された電解液が供給
される還水管路809が連結され、その他方の上部に
は、電解液が冷却器に移送される循環管路810が連結
される。
【0038】以上のように構成されたこの実施形態の電
解槽において、電気分解が行われて電解槽内部の温度が
上昇すると、還水管路809を通って冷却された電解液
が供給され、同時に、循環管路810を通って内部の電
解液が冷却器に流し出される。
【0039】このとき、電解槽本体801の内部の前後
面に装着された絶縁体802d又は802eと、各電極
板803の前側または後側の端縁との間には、交互に所
定の間隔が形成されるので、還水管路809を通って流
入する電解液が円滑に電解槽内部で循環することができ
るし、各電極板803間の空間全体を電解液が流れるの
で、電解槽内部の温度が均一に保持される。
【0040】以上で説明したこの発明に係る酸素水素混
合ガス発生装置は、上記の好ましい実施形態について具
体的に記述されたが、上記の実施形態は発明の説明のた
めのものであって、発明を限定するためのものでないこ
とに留意されるべきである。また、この発明の技術分野
の通常の知識を有する者であれば、この発明の技術思想
の範囲内で種々の実施形態が可能であることを理解され
るべきである。
【0041】
【発明の効果】上記のように構成されて作動するこの発
明によれば、電解槽の温度が一定に維持されるように電
解液冷却装置を備えたことによって、電極板の面積を効
率的に利用できるようになり、電力の浪費及び電解槽の
腐食が防止できるとともに、低コストで大量生産が容易
であるなだけでなく、構造が簡単で、大容量の装置を作
ることができ、また、電気分解の効率を高めて不良率を
低減し、酸素水素混合ガスの発生量を向上させることの
できる効果を有する。また、好適な実施態様において
は、並置された多数の電極板が互いに絶縁された状態で
電解槽の中に保持されて電解液内に位置するように装着
され、両端の電極に電源が供給されるので、途中に多数
の電気分解室区画が電気的に直列に接続された状態で形
成され、その結果、両端に供給された電圧が分割されて
各電気分解室区画に掛かることになり、電流は全体を通
して一区画分の大きさに留まるので、電源を高電圧小電
流とすることができ、装置の電流導線の太さをあまり太
くする必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る酸素水素混合ガス発生装置の
一実施形態のシステム構成を概略的に示す線図である。
【図2】 この発明の要部構成である電解槽の一実施形
態の構成を示す正面断面図である。
【図3】 図2に示す電解槽の平面断面図である。
【図4】 図2に示す電解槽の中の電極板の配置構成を
示す分解斜視図である。
【図5】 この発明の要部構成である電解槽の他の実施
形態の構成を示す平面断面図である。
【図6】 図5に示す電解槽の正面断面図である。
【図7】 従来の技術に係る酸素水素混合ガス発生器に
含まれた電解槽の一例を示す組立構成斜視図である。
【図8】 図7に示す電解槽の部分組立斜視図である。
【図9】 図8の部分詳細断面図である。
【図10】 図8の部分詳細側面図である。
【図11】 従来の技術に係る酸素水素混合ガス発生器
に含まれた電解槽の他の例を示す組立構成斜視図であ
る。
【図12】 図11の内部を示す平面断面図である。
【符号の説明】
301…電解槽、302…電気分解室、303…混合
室、304…収集室、305…レベルゲージ、306…
ドレイン弁、307…陰極、308…陽極、309…温
度センサ、310…圧力センサ、311…給水管路、3
12…給水弁、314…給水タンク、316…電源変換
装置、317…ガス弁、318…ガス供給管路、319
…ガス使用部、320、323、325…弁、322、
324…逆火防止器、326…ガス燃焼器、327…循
環管路、329…循環弁、330…循環ポンプ、331
…冷却器、336…圧縮器、338…冷却ファン、33
9…凝縮器、342…冷却器、343…制御パネル、3
44…制御部、345…陰極端子、346…陽極端子、
347…還水管路、348…電極板、349…保護リン
グ、349a…貫通内孔、350…固定ボルト、353
…安定板、354…排出口、355…絶縁体、357…
電解槽本体、359…ガスタンク、360…電解液、3
6l…電解液貫通孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501140717 金 正姫 大韓民国ソウル特別市江南区大峙洞 935 −11 チョンオビラ 303 (72)発明者 李 在興 大韓民国仁川広域市南洞区万寿5洞 904 −18号 ドンナムアパート エイ棟404号 (72)発明者 全 栄吉 大韓民国ソウル特別市龍山区青坡洞1街 3−22番地 (72)発明者 金 正姫 大韓民国ソウル特別市江南区大峙洞 935 −11 チョンオビラ 303 Fターム(参考) 4K011 CA04 DA01 4K021 AA01 BA02 BC01 BC03 BC05 BC07 CA02 CA08 CA10 DA09 DC01 DC03 EA03

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に電解液を収容するための槽をな
    し、前記電解液中に所定間隔で挿入される複数の電極板
    を有し、前記電極板に電源から直流電流が供給されて前
    記電解液を酸素と水素の混合ガスに電気分解する電解槽
    と、 前記電解槽内に前記複数の電極板を保持する電極保持手
    段と、 前記電解槽に連結され、前記電解槽内で消費される水を
    前記電解槽に補充するための給水手段と、 前記電解槽に連結され、前記電解槽内で発生する酸素及
    び水素の混合ガスを貯蔵するためのガス貯蔵手段と、 前記電解槽に連結され、電解槽の内部温度を所定範囲に
    維持するために電解液を循環させて冷却する冷却手段と
    を備えてなる酸素水素混合ガス発生装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の酸素水素混合ガス発生
    装置において、 前記複数の電極板が、前記電極保持手段により互いに電
    気的に絶縁状態で保持されていることを特徴とする装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の酸素水素混合ガ
    ス発生装置において、 前記電極保持手段が、前記電解槽の内側壁面に装着さ
    れ、前記電極板を保持するための凹凸部が形成された絶
    縁手段からなることを特徴とする装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の酸素水
    素混合ガス発生装置であって、 さらに、前記電解槽内の電解液の水位を検知するため前
    記電解槽に連結された水位検知手段と、 前記給水手段に連結され、前記水位検知手段からの検知
    信号に応じて開閉されて前記電解槽内の水位を調節する
    給水弁とを備えてなることを特徴とする装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の酸素水
    素混合ガス発生装置であって、 さらに、前記電解槽内に収集される酸素水素混合ガスの
    圧力を検知するため前記電解槽に連結された圧力検知手
    段と、 前記ガス貯蔵手段に連結され、前記圧力検知手段からの
    検知信号に応じて開閉されて前記電解槽内の混合ガスの
    圧力を調節するガス弁とを備えてなることを特徴とする
    酸素水素混合ガス発生装置。
  6. 【請求項6】 請求項3に記載の酸素水素混合ガス発生
    装置において、 前記電解槽は、箱形の電解槽本体と、前記電解槽本体の
    内部下側の所定の空間からなり電解液が充填される電気
    分解室と、前記電源に接続される陰極及び陽極とを含ん
    でなり、 前記複数の電極板は、所定の間隔で離隔されるように絶
    縁被覆された固定ボルトに嵌め込まれて積層され、その
    周縁部において前記絶縁手段の凹凸部に嵌め込まれて保
    持されており、前記陰極及び陽極に連結されて前記直流
    電流が供給されることを特徴とする装置。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の酸素水素混合ガス発生
    装置において、 前記電極板は、その所定位置に電解液の温度が均一に保
    持されるように電解液を循環させるための少なくとも一
    つ以上の電解液貫通孔が形成されていることを特徴とす
    る装置。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の酸素水素混合ガス発生
    装置において、 前記電極板は、前記電解液貫通孔の内周面に装着され、
    その中心部に貫通内径が形成された非腐食性材質の保護
    リングをさらに含んでいることを特徴とする装置。
  9. 【請求項9】 請求項6に記載の酸素水素混合ガス発生
    装置において、 前記電極板は、各々の周縁部部が前記絶縁手段の前記凹
    凸部に交互に逆方向にずらして装着されて、各電極板間
    の空間が互いに連通することを特徴とする装置。
  10. 【請求項10】 請求項6〜9のいずれかに記載の酸素
    水素混合ガス発生装置において、 前記電解槽は、さらに、前記電気分解室の上方の所定の
    空間からなり前記電気分解室で発生した酸素及び水素ガ
    スが混合される混合室と、前記混合室の上方の所定の空
    間からなり前記混合室で混合された酸素水素混合ガスを
    収集する収集室とを含んでなることを特徴とする装置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の酸素水素混合ガス
    発生装置において、 前記電解槽は、さらに、前記混合室と前記収集室との境
    界に装着されその所定位置に前記収集室に気泡が流入す
    ることを防止するための複数の排出口が形成された安定
    板を含んでなることを特徴とする装置。
  12. 【請求項12】 請求項1〜3のいずれかに記載の酸素
    水素混合ガス発生装置において、 前記冷却手段は、さらに、前記電解槽の電解液の温度を
    検知するための温度検知センサを含んでなることを特徴
    とする装置。
  13. 【請求項13】 請求項1〜3のいずれか又は請求項1
    0に記載の酸素水素混合ガス発生装置において、 前記冷却手段は、前記電解槽に連結された循環管路と、
    前記電解槽内部の温度が設定温度より上昇した場合に作
    動して電解液を循環させるように前記循環管路上に設置
    された循環ポンプと、前記電解槽内部の温度に応じて開
    閉されて電解液の循環を許容又は阻止する循環弁と、前
    記循環管路上に設置されて循環する電解液を冷却するた
    めの冷却器とを含んでなることを特徴とする装置。
  14. 【請求項14】 請求項1〜3のいずれかに記載の酸素
    水素混合ガス発生装置であって、 さらに、前記ガス貯蔵手段に火炎が逆流することを防止
    するために、前記ガス貯蔵手段とガス燃焼器の間のガス
    連結管路に設置された複数の逆火防止器を含んでなるこ
    とを特徴とする装置。
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