JPH01188706A - 水の電気分解を利用した圧力発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高圧利用機器等の圧力源として用いられる水
の電気分解を利用した圧力発生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の圧力発生装置としては油圧を用いるものが多く、
この油圧による圧力発生装置は、電動モータ等の駆動に
よる油圧ポンプや蓄圧器を組み合せたものであるが、本
発明は従来のものとは異り全く新しい着想に基づくもの
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、密閉した系内で電解液の電気分解によつて得
られる水素と酸素の混合ガスの圧力上昇と、この混合ガ
スの燃焼による圧力低下を利用する圧力発生装置に関す
るものであり、従来の駆動モータ等、油圧ポンプ、蓄圧
器等の機能を一体の圧力容器で行うことによつて、゛小
型化、低コスト化が可能で、かつ、容易に高圧を得るこ
とができる圧力発生装置を提供しようとするものである
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る圧力発生装置は、圧力容器を可動隔離部材
によって２個の密閉室に区切り、一方の密閉室には水を
含む電解液を収容すると共に上記電解液の電気分解部及
び上記電゛解液の電気分解によって発生する水素と酸素
との混合ガスの燃焼部を内蔵させ、他方の密閉室にはシ
リンダ等を作動させるための出力媒体としての作動流体
を収容した。

〔作用〕

水を含む電解液からは、電気分解部における電気分解に
よつて水素及び酸素の混合ガスが発生し、電気分解を持
続することによつて一方の密閉室内の混合ガス圧力は上
昇する。一方混合ガス圧力の上昇に伴って混合ガスの電
解液への溶解量も増加するが、電気分解の持続によつて
、上限８００ｋ１７ｍ”程度迄の混合ガス圧力を得るこ
とができる。

この混合ガス圧力は、可動隔離部材を介して他方の密閉
室内の作動液体に作用し、この作動流体の圧力は作動圧
力としてシリンダ等に伝達される。

上記一方の密閉室の混合ガスの圧力が所定値に達し、必
要な作動、例えばシリンダのストロークが行われたとき
には、燃焼部において混合ガスを燃焼させて水蒸気とし
、反応熱は容器外に放熱されて水蒸気が逐次凝縮して一
方の密閉室内の圧力が初期圧力迄低下し、従って、この
圧力が可動隔離部材を介して伝達される他方の密閉室内
の作動流体の圧力も初期圧力に低下する。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図によって説明する。

高圧発生容器ｌは可動隔離部材としてのダイヤフラム２
で２個の密閉室ＩＡ、ＩＢＫ仕切られており、ダイヤフ
ラム２の上部の密閉室ＩＡにはアルカリ水溶液等の水を
含む電解液３を入れ、下部の密閉室ＩＢＫは油圧シリン
ダ４を駆動するための作動油５を収納している。上部の
密閉室ＩＡの上部には、直流電源８に接続された電気分
解セルフを設けた電気分解部６及び放電電極１１を設け
た燃焼部ｌＯが設置される。燃焼部ｌＯは電解質３によ
って密閉された室を形成し、電解質３液面を通りて上下
に延びる混合ガス通路管１３によって、上部の密閉室Ｉ
Ａに溜りた混合ガスを同燃焼部１０に供給するようｋな
っている。

本実施例では、電解液３は、直流電源８をエネルギー源
として、電気分解室６内の電気分解セルフにより電気分
解されて水素及び酸素の混合ガス９を発生する。電気分
解を持続させることにより、混合ガス圧力も次第に上昇
する。この混合ガス圧力は、ダイヤフラム２を介して他
方の密閉室ＩＢ内の作動油５に加えられ、この作動油の
圧力は油圧シリンダ４に伝達される。

この混合ガス圧力の上昇に伴って、混合ガスの電解液へ
の溶解量も増加し、電気分解セルでの水素及び酸素の発
生を低下させるため、混合ガス圧力に上限があり、その
上限は８００ｋｌＩ／ｃＩｎ２程度でありζ本実施例で
はこの上限８００に９７ａｎ”の範囲内の圧力を得るこ
とができる。

上記のように油圧シリンダ４により１ストロークの作用
を行りた後は、混合ガスの圧力を低下させるために、混
合ガス通路管１３を経由して燃焼室ＩＯに分配され【い
る混合ガスを放電電極１１からのアークにより燃焼する
。放電電極１１へはｓｋｖ程度の電源を間欠的に加える
ことにより燃焼を間欠的に行う。燃焼時では、水素及び
酸素の混合ガスが水蒸気に変化するが、この反応熱は容
器外へ放熱され、水蒸気は逐次凝縮するため、燃焼部ｌ
Ｏの圧力は低下し、新らたな混合ガス９が混合ガス通路
管１３を経由して供給される。燃焼部具０において間欠
的に放電を行うことにより、混合ガスの圧力を初期圧力
まで低下させることができ、油圧シリンダ４のピストン
１４を初期作動位置へ移動できる。

なお、混合ガスを生成し【いない時は、密閉室ＩＡの上
部の混合ガス９が存在する空間には水蒸気分子のみが存
在する。常温でのこの空間が８×１０　　Ｎｍ　とした
場合、電気分解セルフへの投入電力量が５００ｗｈ（約
１０分間投入）で、高圧発生容器ｌの密閉室ＩＡ内の混
合ガス圧力は１５（＃／信２まで昇圧することが可能で
ある。

以上の通り、本実施例では、電気分解部６内で電気分解
を行うことによつて密閉室ＩＡ内に水素と酸素の混合ガ
ス９が発生し、電気分解を持続することによつて混合ガ
ス９の圧力が上昇し、とｈが密閉室ＩＢ内の作動油５に
伝えられて油圧シリンダ４への必要な作動圧力を得るこ
とができる。

圧力としては電気分解を適宜持続することによつて、上
記の通り上限８００ｋｌｌ／１ｙｎ２程度内の広い範囲
内で任意の圧力を設定することができる。

また、シリンダ４のピストン１４０１ストロークの作動
を行った後には、燃焼部１０内で混合ガスな燃焼させて
水蒸気を発生させ、その反応熱は容器１から逐次放熱さ
れて密閉室ＩＡ内の圧力、従りズ密閉室ＩＢ内の作動油
５の圧力を初期の値まで低下させ、シリンダ４内のピス
トン１４を初期作動位置まで戻すことができる。

更に本実施例では、一体の容器内に必要な装置を配置し
て、同容器内で電気分解によつて圧力を発生させている
ために、従来の油圧装置等に比較して小型化、低コスト
化が可能である。

〔発明の効果〕

本発明は以上説゛明したよ５に、一体の容器内で電気分
解によつて圧力を発生させるようにしているために、従
来の油圧装置に比較して、小型化低コスト化が可能であ
り、また発生圧力も０〜８００嘔−２と広い範囲で容易
に設定することができる等の効果を奏することができる
。

従って、本発明は、例えばバックアップ系のような、常
時は使用しないが異常時に早急な高圧を発生させる場合
等に使用して有効な圧力発生装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の説明図である。 １・・・高圧発生容器、　２・・・ダイヤフラム、３・
・・電解液、　　　　　４・・・油圧シリンダ、５・・
・作動油、　　　　　６・・・電気分解室、７・・・電
気分解セル、　８・・・直流電源、９・・・混合ガス、
　　　ｌＯ・・・燃焼室、１１　、１２・・・放電々極
、　１３・・・混合ガス通路管、１４・・・ピストン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧力容器を可動隔離部材によって２個の密閉室に区切り
   、一方の密閉室に水を含む電解液を収容すると共に、上
   記電解液の電気分解部及び上記電解液の電気分解によっ
   て発生するガスの燃焼部を内蔵させ、他方の密閉室に出
   力媒体としての作動流体を収容したことを特徴とする水
   の電気分解を利用した圧力発生装置。