JPH0971886A - 水電解装置 - Google Patents
水電解装置Info
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- JPH0971886A JPH0971886A JP7248619A JP24861995A JPH0971886A JP H0971886 A JPH0971886 A JP H0971886A JP 7248619 A JP7248619 A JP 7248619A JP 24861995 A JP24861995 A JP 24861995A JP H0971886 A JPH0971886 A JP H0971886A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で大量の酸、水素混合ガスを効率よく発
生させ得る水電解装置を提供する。 【解決手段】 電解用水を入れる電解槽1内に、パッキ
ン3を挟んで電極板2を多数枚並設し、これら電極板
2、2間に電解電流を流して酸素ガス及び水素ガスを発
生させ、送出配管5から酸、水素混合ガスを電解槽1外
へ供給可能とした水電解装置である。電極板2間に脈流
を通電する電源6を備える。電源6が供給する脈流は、
水の電解に要する電流値の直流電流に交流を重畳したも
ので、交流成分の周波数を、電解槽1や電極板2、パッ
キン3等からなる構造体の共振周波数あるいはその近傍
とする。
生させ得る水電解装置を提供する。 【解決手段】 電解用水を入れる電解槽1内に、パッキ
ン3を挟んで電極板2を多数枚並設し、これら電極板
2、2間に電解電流を流して酸素ガス及び水素ガスを発
生させ、送出配管5から酸、水素混合ガスを電解槽1外
へ供給可能とした水電解装置である。電極板2間に脈流
を通電する電源6を備える。電源6が供給する脈流は、
水の電解に要する電流値の直流電流に交流を重畳したも
ので、交流成分の周波数を、電解槽1や電極板2、パッ
キン3等からなる構造体の共振周波数あるいはその近傍
とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水を電解して酸、
水素混合ガスを発生させる水電解装置に関する。
水素混合ガスを発生させる水電解装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】水ある
いは電解質水溶液を電気分解して酸素と水素を発生さ
せ、その混合ガスを燃焼に利用する方法、装置が知られ
ている。そのような従来公知の水電解装置は、H−Oウ
ェルダー用の燃焼用ガス発生装置等として用いられてい
るが、水や電解質水溶液に直流通電が行なわれている。
ところが、直流電解方式では電流密度を増大させかつコ
ンパクトな装置により大量の混合ガスを発生させようと
すると、分極作用等により電流効率が大幅に低下し、発
生ガス量が理論値の数分の一程度になってしまうという
問題がある。
いは電解質水溶液を電気分解して酸素と水素を発生さ
せ、その混合ガスを燃焼に利用する方法、装置が知られ
ている。そのような従来公知の水電解装置は、H−Oウ
ェルダー用の燃焼用ガス発生装置等として用いられてい
るが、水や電解質水溶液に直流通電が行なわれている。
ところが、直流電解方式では電流密度を増大させかつコ
ンパクトな装置により大量の混合ガスを発生させようと
すると、分極作用等により電流効率が大幅に低下し、発
生ガス量が理論値の数分の一程度になってしまうという
問題がある。
【0003】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なしたもので、小型でありながら大量の酸、水素混合ガ
スを効率よく発生させることができる水電解装置を提供
することを目的とする。
なしたもので、小型でありながら大量の酸、水素混合ガ
スを効率よく発生させることができる水電解装置を提供
することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項1に
係る水電解装置は上記目的を達成するために、電解槽内
の電解用水中に電極板を多数枚並設し、これら電極板間
に電解電流を流して酸素ガス及び水素ガスを発生させ、
発生ガスを上記電解槽外へ供給可能とした水電解装置に
おいて、上記電極板間に脈流を通電する電源を備えると
ともに、該脈流の交流成分の周波数を、上記電解槽及び
内蔵する電極板等からなる構造体の共振周波数あるいは
その近傍としたことを特徴とする。
係る水電解装置は上記目的を達成するために、電解槽内
の電解用水中に電極板を多数枚並設し、これら電極板間
に電解電流を流して酸素ガス及び水素ガスを発生させ、
発生ガスを上記電解槽外へ供給可能とした水電解装置に
おいて、上記電極板間に脈流を通電する電源を備えると
ともに、該脈流の交流成分の周波数を、上記電解槽及び
内蔵する電極板等からなる構造体の共振周波数あるいは
その近傍としたことを特徴とする。
【0005】また請求項2に係る水電解装置は、上記脈
流が、水の電解に要する電流値の直流電流に、上記共振
周波数あるいはその近傍の周波数の交流電流を重畳して
なるものであることを特徴とする。
流が、水の電解に要する電流値の直流電流に、上記共振
周波数あるいはその近傍の周波数の交流電流を重畳して
なるものであることを特徴とする。
【0006】さらに請求項3に係る水電解装置は、上記
電極板で上記電解槽内を遮断して区分し、かつ各電極板
に発生ガスの流路をなす通孔と、電解用水の循環路をな
す通孔とを設け、少なくとも上記発生ガス用の通孔を相
隣る電極板同士で対向しない位置に設けたことを特徴と
する。
電極板で上記電解槽内を遮断して区分し、かつ各電極板
に発生ガスの流路をなす通孔と、電解用水の循環路をな
す通孔とを設け、少なくとも上記発生ガス用の通孔を相
隣る電極板同士で対向しない位置に設けたことを特徴と
する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態及び実施例
を図面を参照して説明する。図1は本発明に係る水電解
装置の一実施形態を示す断面図であり、密閉した電解槽
1内に多数枚の電極板2・・・とパッキン3・・・とを
交互に平行に支持してなり、電解槽1の一側には電解用
水の供給配管4と、発生ガス、即ち水素と酸素の混合ガ
スの送出配管5とを接続してある。電極板2には、電源
6を接続して電源供給を可能としてある。電解槽1内に
は、一般的には電解質として用いられる水酸化カリウム
等を混合したアルカリ溶液等を電解用水として供給配管
4を介して供給するが。もちろんその他の水や水溶液で
あってもよい。なお詳細な図示は省略するが、もちろん
電極板2と電解槽1の間は電気的に絶縁してあり、また
電解用水の給水用タンク等や排水用の配管等の周辺装置
も備える。
を図面を参照して説明する。図1は本発明に係る水電解
装置の一実施形態を示す断面図であり、密閉した電解槽
1内に多数枚の電極板2・・・とパッキン3・・・とを
交互に平行に支持してなり、電解槽1の一側には電解用
水の供給配管4と、発生ガス、即ち水素と酸素の混合ガ
スの送出配管5とを接続してある。電極板2には、電源
6を接続して電源供給を可能としてある。電解槽1内に
は、一般的には電解質として用いられる水酸化カリウム
等を混合したアルカリ溶液等を電解用水として供給配管
4を介して供給するが。もちろんその他の水や水溶液で
あってもよい。なお詳細な図示は省略するが、もちろん
電極板2と電解槽1の間は電気的に絶縁してあり、また
電解用水の給水用タンク等や排水用の配管等の周辺装置
も備える。
【0008】電極板2は、図2に示すように発生ガスを
送出配管5へ導くための通孔(以下ガス孔)7と電解用
水を還流させるための通孔(以下水孔)8をそれぞれ一
対ずつ形成してあり、周縁の複数のボルト孔9に連結固
定用のボルトを通して多数枚が連結できるようになって
いる。電極板2にはステンレススチール等からなる板材
を用いるが、プラチナ箔を表面に貼付した鉄の薄板等そ
の他の素材のものも採用できる。パッキン3は、電極板
2の間に位置して相隣る電極板2、2間に分解室10を
形成するが、図示のように枠状部分の中央下側から上方
途中まで伸びる突部3aとを備えている。このため電極
板2とパッキン3とを組み合わせると、分解室10は突
部3aによって上部に僅かな隙間を残して2分され(以
下この2分された分解室を区分室10a、10bとい
う。)、ガス孔7、水孔8はそれぞれ1個ずつ区分室1
0a、10bに臨む状態となる。またパッキン3は、電
極板2のボルト孔9と対応する位置に同じくボルト孔9
aを形成してある。
送出配管5へ導くための通孔(以下ガス孔)7と電解用
水を還流させるための通孔(以下水孔)8をそれぞれ一
対ずつ形成してあり、周縁の複数のボルト孔9に連結固
定用のボルトを通して多数枚が連結できるようになって
いる。電極板2にはステンレススチール等からなる板材
を用いるが、プラチナ箔を表面に貼付した鉄の薄板等そ
の他の素材のものも採用できる。パッキン3は、電極板
2の間に位置して相隣る電極板2、2間に分解室10を
形成するが、図示のように枠状部分の中央下側から上方
途中まで伸びる突部3aとを備えている。このため電極
板2とパッキン3とを組み合わせると、分解室10は突
部3aによって上部に僅かな隙間を残して2分され(以
下この2分された分解室を区分室10a、10bとい
う。)、ガス孔7、水孔8はそれぞれ1個ずつ区分室1
0a、10bに臨む状態となる。またパッキン3は、電
極板2のボルト孔9と対応する位置に同じくボルト孔9
aを形成してある。
【0009】このような電極板2とパッキン3とを組み
合わせるにあたっては、図3に示すように、電極板2は
1枚ごとに図中の左右を反転させる。すると、ガス孔
7、水孔8はそれぞれ相隣る電極版2のガス孔7、水孔
8と図中の左右の反対側に位置する。これによって、図
4に示すように、発生ガスと電解用水がそれぞれ一の区
分室10a、10b内で曲折する経路、いわゆるカスケ
ード状の経路を取り得るようになる。
合わせるにあたっては、図3に示すように、電極板2は
1枚ごとに図中の左右を反転させる。すると、ガス孔
7、水孔8はそれぞれ相隣る電極版2のガス孔7、水孔
8と図中の左右の反対側に位置する。これによって、図
4に示すように、発生ガスと電解用水がそれぞれ一の区
分室10a、10b内で曲折する経路、いわゆるカスケ
ード状の経路を取り得るようになる。
【0010】電源6は水や電解質水溶液を電気分解させ
るのに必要な電圧の直流に交流を重畳して脈流とした電
流を供給するものである。供給する脈流は、単に直流に
交流を重畳したものだけでなく、オフセットをかけた矩
形波や三角波、正弦波等種々採用できるが、その交流成
分の周波数は、電解槽1や電極板2、パッキン3等から
なる構造体の共振周波数あるいはその近傍の値とする。
本発明者等の行った実験では、このようにすると分解効
率が非常に効率化することが確かめられた。なお、電源
6の具体的な回路構成は、供給しようとする脈流に応じ
て種々公知の回路を採用すればよいので、詳細な図示及
び説明は省略する。
るのに必要な電圧の直流に交流を重畳して脈流とした電
流を供給するものである。供給する脈流は、単に直流に
交流を重畳したものだけでなく、オフセットをかけた矩
形波や三角波、正弦波等種々採用できるが、その交流成
分の周波数は、電解槽1や電極板2、パッキン3等から
なる構造体の共振周波数あるいはその近傍の値とする。
本発明者等の行った実験では、このようにすると分解効
率が非常に効率化することが確かめられた。なお、電源
6の具体的な回路構成は、供給しようとする脈流に応じ
て種々公知の回路を採用すればよいので、詳細な図示及
び説明は省略する。
【0011】図示は省略するが、発生ガスによって電解
槽1内の圧力が一定以上になったことを検出したときに
電解抑制信号を送出する圧力制御器を設けたり、内部に
不撚性の液体を貯留し、その上部にガス滞留部を設けた
燃焼防止槽を介して発生ガスの送出配管5を連結したり
することができる。
槽1内の圧力が一定以上になったことを検出したときに
電解抑制信号を送出する圧力制御器を設けたり、内部に
不撚性の液体を貯留し、その上部にガス滞留部を設けた
燃焼防止槽を介して発生ガスの送出配管5を連結したり
することができる。
【0012】次に上述の装置によって水電解を行なう際
の動作について説明するが、水電解を行なうにあたって
は図5に示すように電解槽1を若干傾け、ガス孔7の周
囲が広く空くようにする。電源6より電源供給すると、
各区分室10a、10b内で電解用水が電気分解され、
これにより陽極側に酸素が、陰極側に水素が発生する。
この発生ガス、即ち水素と酸素の混合ガスは、送出配管
5から供給されるが、このとき発生ガスは図4に示すよ
うに曲折した経路を取り、送出配管5への排出が抵抗と
なって出口となる端部の区分室10b側へ向かうに連れ
て室内圧が高まるとともに、この室内圧が分解室10内
の電解用水の液面に掛かり、電解用水が水孔8を通じて
分解室10内を循環する。この動作によって分解効率が
高められる。
の動作について説明するが、水電解を行なうにあたって
は図5に示すように電解槽1を若干傾け、ガス孔7の周
囲が広く空くようにする。電源6より電源供給すると、
各区分室10a、10b内で電解用水が電気分解され、
これにより陽極側に酸素が、陰極側に水素が発生する。
この発生ガス、即ち水素と酸素の混合ガスは、送出配管
5から供給されるが、このとき発生ガスは図4に示すよ
うに曲折した経路を取り、送出配管5への排出が抵抗と
なって出口となる端部の区分室10b側へ向かうに連れ
て室内圧が高まるとともに、この室内圧が分解室10内
の電解用水の液面に掛かり、電解用水が水孔8を通じて
分解室10内を循環する。この動作によって分解効率が
高められる。
【0013】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。以下のよう
な諸元で本発明に係る水電解装置を構成したところ、7
〜8リットル/毎分のガス生成能力を得られた。 分解室容量 1.8リットル 分解室数 76室 電極板寸法 高さ142mm、幅231mm 電極板枚数 77枚(ステンレススチール製) 電極板間隔 2mm 電解用水 水酸化カリウム混合水溶液 電解用水濃度 20% 印加直流 170V、12A 印加交流 11〜13KHz(波形については図
6参照)、8〜9V 装置共振周波数 約12KHz 比較のため、交流を印加しない以外は上記と同条件で水
電解を行なったところ、4リットル/毎分程度のガス生
成能力しか得られなかった。
な諸元で本発明に係る水電解装置を構成したところ、7
〜8リットル/毎分のガス生成能力を得られた。 分解室容量 1.8リットル 分解室数 76室 電極板寸法 高さ142mm、幅231mm 電極板枚数 77枚(ステンレススチール製) 電極板間隔 2mm 電解用水 水酸化カリウム混合水溶液 電解用水濃度 20% 印加直流 170V、12A 印加交流 11〜13KHz(波形については図
6参照)、8〜9V 装置共振周波数 約12KHz 比較のため、交流を印加しない以外は上記と同条件で水
電解を行なったところ、4リットル/毎分程度のガス生
成能力しか得られなかった。
【0014】
【発明の効果】本発明に係る水電解装置は以上説明して
きたように、小型で非常に高効率で水電解を行なって大
量の酸、水素混合ガスを生成させることができるように
なるという効果がある。
きたように、小型で非常に高効率で水電解を行なって大
量の酸、水素混合ガスを生成させることができるように
なるという効果がある。
【図1】本発明に係る水電解装置の一実施形態を示す断
面図である。
面図である。
【図2】電極板とパッキンの平面形状を示す正面図であ
る。
る。
【図3】電極板とパッキンの組み合わせ状態を示す斜視
図である。
図である。
【図4】電解槽内での発生ガスと電解用水の流れる経路
を示す図である。
を示す図である。
【図5】ガスを発生させるときの電解槽の使用状態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図6】電源から印加する交流の波形図である。
1 電解槽 2 電極板 3 パッキン 4 電解用水の供給配管 5 発生ガスの送出配管 6 電源 7 ガス孔 8 水孔 9、9a ボルト孔 3a パッキンの突部 10 分解室 10a、10b 区分室
Claims (3)
- 【請求項1】 電解槽内の電解用水中に電極板を多数枚
並設し、これら電極板間に電解電流を流して酸素ガス及
び水素ガスを発生させ、発生ガスを上記電解槽外へ供給
可能とした水電解装置において、上記電極板間に脈流を
通電する電源を備えるとともに、該脈流の交流成分の周
波数を、上記電解槽及び内蔵する電極板等からなる構造
体の共振周波数あるいはその近傍としたことを特徴とす
る水電解装置。 - 【請求項2】 上記脈流が、水の電解に要する電流値の
直流電流に、上記共振周波数あるいはその近傍の周波数
の交流電流を重畳してなるものであることを特徴とする
請求項1の水電解装置。 - 【請求項3】 上記電極板で上記電解槽内を遮断して区
分し、かつ各電極板に発生ガスの流路をなす通孔と、電
解用水の循環路をなす通孔とを設け、少なくとも上記発
生ガス用の通孔を相隣る電極板同士で対向しない位置に
設けたことを特徴とする請求項1または2の水電解装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248619A JPH0971886A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 水電解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248619A JPH0971886A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 水電解装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0971886A true JPH0971886A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=17180813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7248619A Pending JPH0971886A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 水電解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0971886A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000000670A1 (en) * | 1998-06-26 | 2000-01-06 | Xogen Power Inc. | Apparatus for producing orthohydrogen and/or parahydrogen |
| WO2004031450A1 (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | 水素活性化装置 |
| JP2009074162A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 反応器カバー、これを備えた水素発生装置及び燃料電池発電システム |
| US7837882B2 (en) * | 2002-11-19 | 2010-11-23 | Xogen Technologies Inc. | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas |
| JP2012515845A (ja) * | 2009-01-20 | 2012-07-12 | パルミル | 電解方法、装置及びシステム |
| RU2506349C2 (ru) * | 2013-01-21 | 2014-02-10 | Геннадий Леонидович Багич | Способ определения максимальной производительности разложения воды и устройство для его осуществления (водородная ячейка) |
| US9187347B2 (en) | 2002-11-19 | 2015-11-17 | Xogen Technologies Inc. | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas |
| US9296629B2 (en) | 2002-11-19 | 2016-03-29 | Xogen Technologies Inc. | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas |
| DE102018203604A1 (de) * | 2018-03-09 | 2019-09-12 | Peter Schulz | Elektrolysevorrichtung und Verfahren |
-
1995
- 1995-09-01 JP JP7248619A patent/JPH0971886A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6126794A (en) * | 1998-06-26 | 2000-10-03 | Xogen Power Inc. | Apparatus for producing orthohydrogen and/or parahydrogen |
| JP2002519513A (ja) * | 1998-06-26 | 2002-07-02 | エクサジャン パワー インコーポレイテッド | オルト水素および/またはパラ水素の製造装置 |
| US6419815B1 (en) | 1998-06-26 | 2002-07-16 | Xogen Power Inc. | Method for producing orthohydrogen and/or parahydrogen |
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| US7410557B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-08-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Hydrogen activating apparatus |
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