CN100351640C

CN100351640C - 负载装置

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Publication number: CN100351640C
Application number: CNB2004100868453A
Authority: CN
Inventors: 近藤豊嗣
Original assignee: K K TATSUSHIBISHIKI
Current assignee: K K TATSUSHIBISHIKI; Tatsumi Corp
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2024-10-28
Also published as: CA2486661C; AU2004224951A1; EP1528401B1; EP1528401A1; CA2486661A1; US20050093522A1; US7298166B2; CN1629649A; AU2004224951B2; ES2378884T3; ATE537460T1; JP4429831B2; JP2005159286A

Abstract

本发明是关于一种能够对负载实验中由阻抗器消耗掉的电力实施利用、同时可以抑制与排热处理相关的负担的负载装置。负载装置(10)中的阻抗器(20)可以具有对电解质水溶液L实施存留的存留槽(22)，以及浸入在电解质水溶液L内的电极部件(24)。整流器(14a)的直流正极与存留槽(22)相连接，负极与电极部件(24)相连接。而且，在电极部件(24)的周边上方向处，还设置有形成有与大气隔断的第一空间(A1)的氢气收集部件(30)。对氢气实施储存用的氢气储存组件(40)具有氢气吸收保存合金(42b)。在存留槽(22)的侧壁内侧上方向处，还设置有形成有与大气隔断的第二空间(A2)的氧气收集部件。

Description

负载装置

技术领域

本发明涉及一种对诸如交流发电机和其它电源进行电气负载实验时使用的负载实验装置，且特别是涉及一种使热电联产系统(コ-ジエネレ-シヨンシステム)的负载稳定用的负载装置。

背景技术

对于需要电力的设施(建筑物)，比如说工厂、百货公司、电子计算机中心、医疗机构、商业中心、自来水公司等等处，即使在停电时也需要能够保持稳定的电力供给。因此，通常在这些设施中，还设置有诸如三相交流发电机等等的自用发电机，并按照在停电时能够使自用发电机运行以向设施内提供电力的方式设置，采用这种方式，即使在停电时也可以稳定地实施电力供给。

这种自用发电机通常并不进行运行操作，只是在紧急停电时使用，然而需要保证在这种时候确实能够运行。因此，为了使自用发电机在紧急停电时能够正常运行，需要不时地进行定期负载实验。

这种自用发电机的一种负载实验方法，是使自用发电机实际运行生成出电力，并且将所述的生成出的电力供给至设置在设施处的、实际使用电力的设备(比如说室内照明设备、冷却设备等的电力消耗设备)。然而，该负载实验需要长时间且多次地进行，而且需要数十次地进行发电机电源的切换实验和电力容量急剧增大实验，所以采用设置在设施处的电力消耗设备进行负载实验是有困难的。

因此在实际上，是采用具有与发电机容量吻合的容量的负载阻抗的负载实验用阻抗装置(负载实验装置)，对自用发电机进行负载实验的。

水阻抗器被广泛地用作为这种负载实验装置所设置的阻抗器。水阻抗器是在由诸如混凝土或木头等等构成的水槽中插入电极，并通过对其插入量和电极间隔施加的变化对负载实施调整，所以通常可以通过供给水的方式保持负载的稳定，并对蒸发掉的水实施补充、对水温实施调节。

采用这种水阻抗器的一种负载实验装置，是目前所公知的如图11所示的负载实验装置1(比如说，可以参阅【专利文献1】日本特开平08-321408号公报(第2-3页，图1))。

这种负载实验装置1包括具有三个圆筒型电极2a、2a、2a的水阻抗器2，供给冷却水用的冷却水供给源3，以及具有离子交换树脂的纯净水组件4。

水阻抗器2具有存留水用的存留槽2b，圆筒型电极2a浸入在储存在存留槽2b处的水M中。这种圆筒型电极2a与作为实验对象的发电机(图中未示出)相连接。在存留槽2b的上部处还设置有流出口2c，从而可以将存留槽2b内的水M保持为一定高度。

而且，冷却水供给源3通过供给泵5与存留槽2b相连接，由冷却水供给源3提供的冷却水向存留槽2b的内部实施补充。这种供给泵5具有使冷却水供给源3直接与存留槽2b相连通的第一导管部5a，和通过纯净水组件4与存留槽2b相连通的第二导管部5b。

对于采用具有这种构成形式的、属于在先技术的负载实验装置1进行负载实验的场合，可以通过在预定范围内对存留槽2b内部的水的固有阻抗实施调整的方式，进行负载实验。换句话说就是，可以通过使冷却水供给源3直接供给的水，与通过纯净水组件4供给出的、具有高固有阻抗的水实施适当混合的方式，在预定范围内对存留槽2b内部的水M的固有阻抗实施调整。

近年来节省能源已经成为一项重要课题，而且不论其规模和种类，使各种电力设备节省电力的必要性正在增加。

然而，在先技术中的这种负载实验装置1，存在有水阻抗器2会产生电力消耗、且排热处理困难的问题。换句话说就是，水阻抗器2是将电力变换为热量而消耗掉，未对这种电力实施利用，因此电力被无功地消耗掉。特别是负载实验在常年中需要对各种发电设备进行，因此存在有按照目前方式废弃的电量总计相当巨大的问题。

而且，在先技术中的负载实验装置1，还存在有如何对产生出的热量实施处理(排热处理)的大问题。换句话说就是，负载实验装置1中的水阻抗器2是将电力变换为热量，这会使水M的温度上升。因此，需要向存留槽2b内大量注入冷却水，以抑制水M的温度上升。然而，对于采用这种方式防止水温上升的场合，存在有需要大量的冷却水且难以对所产生出的温水进行处理的问题。

本发明还将使热电联产系统的负载稳定用的负载装置也作为共同研究课题。换句话说就是，即使对于热电联产系统中的负载稳定装置，也存在有电力会作为热量排出而消耗掉的问题。

由此可见，上述现有的负载装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决负载装置存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的负载装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的负载装置，能够改进一般现有的负载装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的负载装置存在的缺陷，而提供一种新的负载装置，所要解决的技术问题是使作为电源的负载实验装置和热电联产系统中的负载稳定装置使用的负载装置，能够对所消耗的电力实施利用且可以抑制排热处理负担，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述的发明目的，本发明的主要技术内容如下：

本发明提出一种负载装置，是一种具有与实验对象电源相连接的整流器和与该整流器相连接的阻抗器的，对所述的实验对象电源实施负载实验用的负载装置，其特征在于所述的阻抗器具有对电解质水溶液实施存留用的存留槽和浸入在所述的电解质水溶液内的电极部件；所述的整流器的直流正极与所述的存留槽相连接，所述的直流负极与所述的电极部件相连接；在该电极部件的周边上方向处，还设置有形成有与大气隔断的第一空间的氢气收集部件。

如果采用具有这种构成形式的负载装置，所述的阻抗器具有对电解质水溶液实施存留用的存留槽和浸入在所述的电解质水溶液内的电极部件，所述的整流器的直流正极与所述的存留槽相连接，所述的直流负极与所述的电极部件相连接，所以可以在使所述的电源的负载实验和负载稳定的同时，通过所述的阻抗器对所述的电解质水溶液实施电分解。

而且，在该电极部件的周边上方向处，还设置有形成有与大气隔断的第一空间的氢气收集部件，所以由所述的电极部件产生出的氢气，可以容易地通过所述的氢气收集部件收集在所述的第一空间处。

因此，如果采用这种负载装置，可以对利用所述的阻抗器消耗掉的电力产生的氢气实施收集，所以可以对电力实施利用。

而且，所述的阻抗器所消耗掉的电力几乎全部用于水的电分解，而未变换为热量，所以还可以抑制所述的电解质水溶液的温度上升，降低冷却水的使用量。

而且，本发明的负载装置，其进一步的特征在于具备有多数个所述的整流器，且具备有与前述的多数个整流器相对应的多数个所述的电极部件。

如果采用具有这种构成形式，因为具备有多数个所述的整流器，且具备有与前述的多数个整流器相对应的多数个所述的电极部件，所以可以按照与所述的实验对象电源的规模和实验内容相对应的方式，对所使用的整流器的数目实施适当选择，从而可以使适当的电流流经所述的电极部件，更高效率地进行所述的电解质水溶液的电分解。

而且，本发明的负载装置，其进一步的特征在于还进一步具有用于储存所述的氢气收集部件收集到的氢气的氢气储存组件。

如果采用具有这种构成形式的负载装置，由于还进一步具有用于储存所述的氢气收集部件收集到的氢气的氢气储存组件，所以还可以在需要时对氢气实施储存，提高所收集到的氢气的应用灵活性。

而且，本发明的负载装置，其进一步的特征在于所述的氢气储存组件具有氢气吸收保存合金。

如果采用具有这种构成形式的负载装置，所述的储存组件具有氢气吸收保存合金，所以可以高密度地吸收大量的氢气，而且可以使氢气的吸收保存、向外排出作业容易实施。因此，可以进一步提高所产生出的氢气的应用灵活性。

而且，本发明的负载装置，其进一步的特征在于在所述的氢气收集部件的外侧处，还进一步设置有包绕着所述的电极部件的离子交换膜部件。

如果采用具有这种构成形式的负载装置，在所述的氢气收集部件的外侧处，还进一步设置有包绕着所述的电极部件的离子交换膜部件，所以可以通过所述的离子交换膜部件，对通过所述的电极部件实施电分解的水产生出的氧气和氢气实施分离，防止其出现混合。因此，可以收集到更高纯度的氢气。

而且，本发明的负载装置，其进一步的特征在于所述的电极部件浸入在所述的电解质水溶液内的部分，形成为呈中空网目筒状的形状。

如果采用具有这种构成形式的负载装置，所述的电极部件浸入在所述的电解质水溶液内的部分，形成为呈中空网目筒状的形状，所以可以增大所述的电极部件的表面面积，促进水的电分解。因此，可以获得更多的氢气。

而且，本发明的负载装置，其进一步的特征在于所述的正极与所述的存留槽的侧壁相连接，而且在所述的侧壁的内侧上方处，还进一步设置有形成有与大气隔断的第二空间的氧气收集部件。

如果采用具有这种构成形式的负载装置，所述的正极与所述的存留槽的侧壁相连接，所以由具有作为阳极使用功能的所述的存留槽产生出的氧气几乎全部是由所述的侧壁产生出的。而且，在所述的侧壁的内侧上方处，还进一步设置有形成有与大气隔断的第二空间的氧气收集部件，所以可以通过所述的氧气收集部件，容易地对由所述的侧壁产生出的氧气实施收集。

而且，本发明的负载装置，其进一步的特征在于所述的氧气收集部件为具有盖覆着所述的电解质水溶液的上侧方向的上壁部，和由该上壁部朝向下侧方向延伸的、浸入在所述的电解质水溶液内的浸入部的正极。

如果采用具有这种构成形式的负载装置，所述的氧气收集部件为具有盖覆着所述的电解质水溶液的上侧方向的上壁部，和由该上壁部朝向下侧方向延伸的、浸入在所述的电解质水溶液内的浸入部的正极，所以所述的氧气收集部件不仅可以对氧气实施收集，而且该氧气收集部件还具有作为阳极使用的功能。因此，可以进一步促进水的电分解，收集到更多的氧气。

而且，本发明的负载装置，其进一步的特征在于所述的氧气收集部件与所述的存留槽同极，所述的上壁部由与所述的氢气收集部件相同的材料形成，而且所述的浸入部浸入在所述的电解质水溶液内的部分，形成为呈中空网目筒状的形状。

如果采用具有这种构成形式的负载装置，所述的氧气收集部件与所述的存留槽同极，所述的上壁部由与所述的氢气收集部件相同的材料形成，所以所述的氧气收集部件具有作为阳极使用的功能，可以产生出更多的氧气。而且，所述的浸入部浸入在所述的电解质水溶液内的部分，形成为呈中空网目筒状的形状，所以可以增大所述的浸入部的表面面积，进一步促进水的电分解，收集到更多的氧气。

经由上述可知，本发明是关于一种能够对负载实验中由阻抗器消耗掉的电力实施利用、同时可以抑制与排热处理相关的负担的负载装置。负载装置10中的阻抗器20可以具有对电解质水溶液L实施存留的存留槽22，以及浸入在电解质水溶液L内的电极部件24。整流器14a的直流正极与存留槽22相连接，负极与电极部件24相连接。而且，在电极部件24的周边上方向处，还设置有形成有与大气隔断的第一空间A1的氢气收集部件30。对氢气实施储存用的氢气储存组件40具有氢气吸收保存合金42b。在存留槽22的侧壁内侧上方向处，还设置有形成有与大气隔断的第二空间A2的氧气收集部件。

借由上述技术方案，本发明特殊结构的负载装置，使作为电源的负载实验装置和热电联产系统中的负载稳定装置使用的负载装置，能够对所消耗的电力实施利用且可以抑制排热处理负担。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的负载实验装置具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，以下特举一多个较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为表示作为本发明实施例的负载装置用的示意性模拟结构构成图。

图2为表示作为本发明实施例的负载装置所具有的阻抗器用的平面示意图。

图3为表示沿图2中的线SA-SA剖开时的剖面示意图。

图4(a)为表示沿图2中的线SB-SB剖开时的剖面示意图，图4(b)为表示沿图4(a)中的线SC-SC剖开时的剖面示意图。

图5为表示作为本发明实施例的负载装置的第一应用实例用的示意性模拟结构构成图。

图6为表示作为本发明实施例的负载装置的第二应用实例用的示意性模拟结构构成图。

图7为表示作为本发明实施例的负载装置的第三应用实例用的示意性模拟结构构成图。

图8为表示如图7所示的作为第三应用实例的负载装置所具有的阻抗器用的平面示意图。

图9为表示沿图8中的线SD-SD剖开时的剖面示意图。

图10为表示沿图8中的线SE-SE剖开时的剖面示意图。

图11为表示在先技术中的负载装置用的示意性模拟结构构成图。

10、110、210：负载装置

12：交流发电机(实验对象电源)

13：UPS(实验对象电源)

14：整流装置

14a：整流器

20：阻抗器

22：存留槽

22b：侧壁

24：电极管(电极部件)

30：氢气收集部件

32：氧气收集部件

40、140、240：氢气储存装置(氢气储存组件)

42b：氢气吸收保存合金

L：电解质水溶液

A1：空间(第一空间)

A2：空间(第二空间)

H₂：氢气

O₂：氧气

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的负载装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，作为本实施例的负载装置10，可以具有与作为实验对象电源的交流发电机12相连接的整流装置14，与整流装置14相连接的阻抗器20，以及作为氢气储存组件的氢气储存装置40。

交流发电机12是一种设置在诸如工厂和商业中心等等设施处，在诸如供电停止等等场合启动运行以防止该设施停电用的设备。在这儿，负载装置10是对这种交流发电机12实施负载实验用的负载实验设备。

整流装置14具有将交流发电机12给出的交流电变换为直流电用的若干个整流器14a、14a、……。而且，这些整流器14a、14a、……分别通过相应的开关装置14b、14b、……与交流发电机12相连接。

而且正如图2和图3所示，阻抗器20可以具有存留电解质水溶液L用的存留槽22，以及由阻抗器20的上侧方向垂下的电极管(电极部件)24。

存留槽22在上面具有开口，而且具有底板22a和侧壁22b，从而呈可以对电解质水溶液L实施存留的构成形式。而且，存留槽22还设置有具有浮子(图中未示出)的液位检测器22c和液体温度检测器22d，采用这种构成形式，还可以对电解质水溶液L的液位和液体温度实施检测。

在存留槽22处设置有电解质水溶液L用的冷却装置26，以及对所减少的水分实施补充用的水补给装置28。在该水补给装置28处设置有净水器28c，以排除所供给的水中异物，使水保持有一定的固有阻抗。由这种净水器28c处理后的水为纯水，所以特别适用于施加高电压的场合。

冷却装置26可以具有其一端部与侧壁22b相连接、另一端部与底板22a相连接的循环导管26a，对电解质水溶液L实施循环作业用的循环泵26b，安装在循环泵26b处的散热器26c，以及对散热器26c实施风力供给用的散热器风扇26d。该冷却装置26与液体温度检测器22d相连接，从而可以对由液体温度检测器22d给出的检测信号实施输入。

而且，这种阻抗器20可以通过使电解质水溶液L实施循环，并且使散热器风扇26d转动，以通过散热器26c对电解质水溶液L实施散热的方式，防止液体温度上升。特别是当向冷却装置26输入位于预定值之上的检测信号时，还可以增加散热器风扇26d的转动速度和循环水量，从而可以将电解质水溶液L的温度保持在预定值之下。

水补给装置28具有其一端部与水供给源(图中未示出)相连接、其另一端部与循环导管26a相连接的供给导管28a，以及安装在供给导管28a处的电磁阀门28b。

电磁阀门28b与液位检测器22c电气连接，能够对液位检测器22c给出的检测信号实施输入。采用这种构成形式，通过对电磁阀门28b实施的开闭控制，将可以使位于存留槽22内的电解质水溶液L保持在预定液位处。

在另一方面，电极管24可以由诸如不锈钢等等的导电性材料构成，而且可以如图4(a)所示，其一部分呈浸入在电解质水溶液L内的中空圆筒形状。这种电极管24可以设置有与若干个整流器14a、14a、……相对应的若干个，并且在各电极管24的上端部处还设置有凸缘部件24a。各凸缘部件24a如图1所示，与相对应的整流器14a的直流负极(-)相连接，采用这种构成形式，电极管24还具有可以作为阴极使用的功能。

在电极管24的周边上方向处，设置有通过螺栓25固定在凸缘部件24a处的氢气收集部件30。氢气收集部件30由具有电绝缘性且具有预定的耐水性、耐热性等性能的材料构成，而且这种材料可以为由诸如丙烯树脂、环氧树脂、硅酮树脂、蜜胺甲醛树脂等中选择出的材料。而且，如果采用FRP(Fiber Reinforced Plastics)构成氢气收集部件30时，将具有比较高的耐热性、耐药品性，且重量比较轻、强度比较高。

这种氢气收集部件30可以呈下面开口的正方体形状，其下侧端30a浸入在电解质水溶液L内，采用这种构成形式，可以形成有与大气隔断开的空间(第一空间)A1。

在电极管24的正上方向处，还设置有其剖面大体呈倒U字型的碗状结合部件24b。正如图4(b)所示，这种结合部件24b通过设置在氢气收集部件30和凸缘部件24a处的贯穿孔24c、24c、……，使其内部处于与空间A1连通的状态。

存留槽22如图1和图3所示，其侧壁22b的上端部与整流器14a的直流正极(+)相连接。这种存留槽22可以由诸如不锈钢等等的导电性材料构成，采用这种构成形式，存留槽22还具有可以作为阳极使用的功能。

而且，在侧壁22b的内侧上方处，设置有由绝缘材料构成的、剖面大体呈倒L字型的氧气收集部件32。这种氧气收集部件32的下侧端32a浸入在电解质水溶液L内，可以采用这种构成形式，形成与大气隔断开的空间(第二空间)A2。

在这种氧气收集部件32处还设置有氧气排取口32b，采用这种构成形式，还可以将存留在空间A处的氧气储存在氧气储存容器(图中未示出)处。

氢气储存装置40是一种对阻抗器20产生的氢气H₂实施储存用的装置，而且正如图1所示，具有通过送气管36与结合部件24b相连接的氢气吸收储存器42，以及对储存氢气实施取出用的氢气分配组件44。

氢气吸收储存器42可以具有诸如TiMnVFe、TiCrV、NaAiH₄等的氢气吸收保存合金(合金·氢化物)，以及对氢气吸收储存器42的内部温度实施调节用的温度调整组件42a。

而且，通过利用温度调整组件42a使氢气吸收储存器42的内部温度下降的方式，可以将氢气H₂吸收保存在所述的氢气吸收保存合金处，采用这种构成形式，可以将通过氢气收集部件30获取到的氢气H₂，通过结合部件24b、送气管36，储存在氢气储存装置40处。

在氢气分配组件44处，还可以根据需要设置有压缩装置、流量计和填充软管(图中未示出)等等，以便能够在与使用用途相对应的适当压力下，供给出所储存的氢气。

而且，氢气储存装置40还可以通过温度调整组件42a，使氢气吸收储存器42的内部温度上升，以将氢气H₂由氢气吸收保存合金处放出，并传送至氢气分配组件44处。

下面通过负载实验方法，对具有这种构成形式的负载装置10的作用进行说明。

首先，将设置在诸如剧场、工厂、自来水场、商业中心等等设施处的、作为实验对象电源的交流发电机12，与负载装置10的整流装置14相连接。

按照与交流发电机12的规模和实验内容相对应的方式，使适当数目的开关装置14b、14b、……导通。采用这种方式，可以使电流流过与导通后的开关装置14b的数目相对应的整流器14a(使其通电)，进而使电流流过与通电后的整流器14a相对应的电极管24处。采用这种构成形式，可以通过由阻抗器20的阻抗构成的负载，对交流发电机12进行负载实验。

在这儿，作为本发明的负载装置10中的阻抗器20，具有对电解质水溶液L实施存留的存留槽22，以及浸入在电解质水溶液L内的电极管24。而且，整流器14a的直流正极与存留槽22相连接，所述的直流负极与电极管24相连接，所以在进行交流发电机12的负载实验时，可以通过阻抗器20对电解质水溶液L实施电分解。

换句话说就是，通过使与所述的直流正极相连接的存留槽22具有作为阳极使用的功能，使与所述的直流负极相连接的电极管24具有作为阴极使用的功能的方式，负载装置10可以由存留槽22处产生出氧气O₂，由电极管24处产生出氢气H₂。

而且，负载装置10设置有可以与若干个整流器14a、14a、……的负极一一对应连接的若干个电极管24、24、……，所以可以按照与交流发电机12的规模和实验内容相对应的方式，对所使用的整流器14a的数目实施适当选择。采用这种形式，可以使适当的电流流经电极管24，从而可以对电解质水溶液L实施高效率地电分解作业。

而且，作为本发明的负载装置10还在电极管24的周边上方向处，设置有形成有与大气隔断的空间A1的氢气收集部件30，所以可以将由电极管24产生出的氢气H₂，容易地收集在氢气收集部件30的空间A1处，并且可以抑制朝向大气的热量排放。

因此，如果采用这种负载装置10，可以对利用阻抗器20的消耗电力产生出的氢气H₂实施收集，从而可以对阻抗器20消耗掉的电力实施利用。换句话说就是，在先技术中的负载实验装置，水阻抗器是将电力变换为热量而消耗掉，不能对这种电力实施利用，而本发明可以将水阻抗器消耗的电能变换为化学能，从而可以对其实施利用。

而且，作为本发明的负载装置10，是将阻抗器20消耗的几乎全部电力用来进行水的电分解的，所以电解质水溶液L的温度仅会出现微小上升。因此，不需要使用防止温度上升用的大量冷却水，且能够非常容易地实施排热处理。

而且，可以通过氢气储存装置40对由氢气收集部件30收集到的氢气H₂实施保存。换句话说就是，可以通过温度调整组件42a对氢气吸收储存器42的内部实施冷却，并且通过这种方式，将通过送气管36传送至氢气吸收储存器42处的氢气H₂，吸收保存在氢气吸收保存合金处。

对于准备使用这种氢气H₂的场合，可以通过温度调整组件42a对氢气吸收储存器42的内部实施加温，将吸收保存在氢气吸收保存合金处的氢气H₂排放出来，并通过氢气分配组件44供给至诸如车辆和燃料电池等等的氢气供给对象物处。

如果采用这种构成形式，可以将由阻抗器20产生的氢气H₂吸收保存在氢气吸收保存合金处，从而可以容易地实施保存且可以容易地实施排放，所以可以提高氢气的应用灵活性。而且，氢气吸收保存合金可以对大量氢气实施高密度地吸收，从而可以对爆炸性比较大的氢气实施稳定的吸收保存，且可以使其传送容易，因而可以使其进一步实用化。

而且，与整流器14a的直流正极相连接的存留槽22具有作为阳极使用的功能，所以可以由存留槽22处产生出氧气O₂。特别是在本实施例中，所述的正极侧是与侧壁22b相连接的，所以通过电分解产生出的氧气O₂，几乎均是由侧壁22b处产生出的。

在这儿，作为本发明的负载装置10还在侧壁22b的内侧上方向处，设置有形成有与大气隔断的空间A2的氧气收集部件32，所以可以容易地对由侧壁22b产生出的氧气O₂实施收集。储存在该空间A处的氧气O₂，可以通过氧气排取口32b排出至氧气储存容器(图中未示出)处。

采用这种构成形式，负载装置10可以容易地对由电解质水溶液L电分解产生出的氧气O₂实施收集，从而可以对氧气O₂实施利用。

(第一应用实例)

图5为表示所述的实施例的第一应用实例用的示意图。其中，与第一实施例中相同或相等的部件由相同的参考标号表示，并且省略了对它们的详细说明。

正如图5所示，在设施B处设置有作为实验对象电源的交流发电机12，以及具有蓄电池13a的UPS(Uninterruptible Power System：无停电电源装置)13。利用这种交流发电机12和UPS13，可以在诸如停电等等的电源故障时向整个设施B实施交流电的供给。

而且，负载装置110可以为设置在设施B或设施B附近位置处的常设型(安置型)装置，也可以为专门对设施B处的交流发电机12和UPS13实施实验而设置的装置。

负载装置110处的阻抗器20通过整流装置14与交流发电机12相连接，从而可以使整流装置14提供的直流电流流经阻抗器20。采用这种构成形式，可以对交流发电机12进行负载实验。

而且，阻抗器20还可以通过整流装置14与UPS13相连接，采用这种构成形式，还可以对UPS13进行负载实验。由UPS13给出的交流电通过整流装置14变换成直流电，并且将该直流电供给至阻抗器20处。

如果采用这种构成形式，可以使用负载装置110，而不使用产生交流电的交流发电机12，对UPS13和产生直流电的蓄电池13a实施负载实验。

而且在该第一应用实例中，氢气储存装置140具有设置有氢气压缩机142a和高压气体容器142b的氢气储存器142，以及设置有压力控制装置144a和充填软管144b的分配组件144。

换句话说就是，负载装置110可以将通过阻抗器20收集到的氢气H₂，通过氢气压缩机142a实施压缩后储存在高压气体容器142b处。而且，分配组件144可以通过充填软管144b，将所储存的氢气H₂充填至氢气动力汽车V中。

采用这种构成形式，作为该第一应用实例的负载装置110可以是常设型(安置型)装置，可以使用在诸如自来水场和工厂等等的、特别是设置有大型交流发电机(实验对象电源)12和UPS(实验对象电源)的设施B处。

而且，负载装置110通过阻抗器20消耗掉的电力，还可以通过对氢气H₂实施收集的方式变换为化学能，从而可以对阻抗器20消耗掉的电力实施利用。换句话说就是，在先技术中的负载装置，水阻抗器是将电力变换为热量而消耗掉，不能对这种电力实施利用，而本发明可以将水阻抗器消耗的电能变换为化学能，从而可以对其实施利用。

而且，如果将这种常设型的负载装置110设置在多个设施处，还可以增加与设置数目相对应的、可以被利用的电能，从而有助于抑制大气温度的上升。

而且，这种负载装置110可以将这种氢气H₂供给至氢气动力汽车V，从而还可以降低对地球温度上升和大气污染的影响。换句话说就是，氢气燃烧后几乎不会排放出一氧化碳、碳化氢、氮氧化物等等，而仅生成出水，所以是一种非常清洁的燃料。在先技术中往往由于经济原因导致氢气生产困难，然而如果采用本发明，可以利用在先技术所不能利用的阻抗器的电力消耗，产生出氢气并实施收集，所以可以价格低廉且容易地生产出氢气。

(第二应用实例)

图6为表示所述的实施例的第二应用实例用的示意图。其中，与所述的实施例和第一应用实例中相同或相等的部件由相同的参考标号表示，并且省略了对它们的详细说明。

正如图6所示，作为第二应用实例的负载装置210，具有与交流发电机12相连接的整流装置14，与整流装置14相连接的阻抗器20，以及对通过阻抗器20收集到的氢气H₂实施储存用的氢气储存装置240。这种氢气储存装置240可以由氢气吸收储存器42构成，并且设置有温度调整组件42a和氢气吸收保存合金42b。

而且，这种负载装置210可以搭载在诸如卡车等等的车辆V1处，呈可移动的构成形式。

采用这种构成形式，负载装置210呈可移动的构成形式，所以可以通过车辆V1将负载装置210移动至所希望的设施处，从而可以在各种各样的设施处对负载装置210加以利用。因此，可以对在先技术中实施负载实验期间变换为热量而消耗掉的电力，实施利用。

而且，负载装置210中搭载在车辆V1处的氢气储存装置240，可以具有氢气吸收保存合金42b。因此，可以在短时间里，对通过阻抗器20产生出的氢气H₂实施稳定的吸收保存，所以特别适用于移动型负载装置。

而且，可以采用诸如TiMnVFe、TiCrV等等构成氢气吸收保存合金42b，所以可以在常温、常压下实施吸收保存，进一步提高传送时的安全性。

(第三应用实例)

图7～图10为表示所述的实施例的第三应用实例用的示意图。其中，与第一实施例和第一、第二应用实例中相同或相等的部件由相同的参考标号表示，并且省略了对它们的详细说明。

正如图7～图10所示，在氢气收集部件30的外侧处，安装有浸入在电解质水溶液L内的离子交换膜部件34。

离子交换膜部件34呈上方开放的正方体形状，并且包绕着配置在氢气收集部件30的下侧方向处的电极管24。而且，这种离子交换膜部件34的上端部34a还如图10所示，通过螺栓/螺母BN固定在朝向氢气收集部件30的电解质水溶液L延伸的侧面部30b处。

离子交换膜部件34的上端部34a由电解质水溶液L处突出，曝露在大气中。

离子交换膜部件34可以选择阳离子或阴离子透过型部件，在这儿采用的是使由电极管24产生出的氢气H₂构成的氢离子不能透过的阴离子交换膜。

而且，如图7～图10所示的电极管24，可以由具有导电性的、诸如不锈钢等等的材料构成，且呈两端部开放的中空管形状。该电极管24浸入在电解质水溶液L中的中间部至下端部处的部分，呈具有若干孔29的网目形状(可以参见图10)。

氧气收集部件32可以如图10所示，具有盖覆在电解质水溶液L的上方向处的上壁部32c，以及由上壁部32c朝向下侧方向延伸的浸入部32d。

上壁部32c架设在存留槽22的侧壁22b与氢气收集部件30之间，在侧壁22b的附近位置处还设置有氧气排取口32b。而且，该上壁部32c可以由与氢气收集部件30具有相同性质的绝缘材料形成。

浸入部32d配置在氧气排取口32b与氢气收集部件30之间，并通过螺栓/螺母BN固定在上壁部32c处。该浸入部32d可以由具有导电性的、诸如不锈钢等等的材料构成，且呈中空管形状。而且，其下侧端32a浸入在电解质水溶液L内，该浸入部32d浸入在电解质水溶液L的部分，呈具有若干孔32e的网目形状。

而且虽然在图中未示出，浸入部32d还可以与存留槽22的侧壁22b间电气连接，与存留槽22同极，即按照具有阳极(正极)功能的方式构成。

采用这种构成形式，在氢气收集部件30的外侧处设置有围绕着电极管24的离子交换膜部件34，所以由通过电极管24产生出的氢气H₂构成的氢离子，不能穿透过离子交换膜部件34。在另一方面，由存留槽22的侧壁22b和氧气收集部件32的浸入部32d处产生出的氧气构成的氧离子，也不能穿透过该离子交换膜部件34。

因此，由电分解的水产生出的氧气和氢气，可以通过该离子交换膜部件34实施分离，防止出现混合，从而可以收集到具有更高纯度的氢气和氧气。

而且，电极管24浸入在电解质水溶液L内的部分，形成为具有若干孔29的中空网目筒状，所以可以增大电极管24的表面面积。采用这种构成形式，可以促进水的电分解，从而可以获得更多的氢气。

而且，氧气收集部件32具有盖覆着电解质水溶液L上侧方向的上壁部32c，以及由该上壁部32c朝向下侧方向延伸的、浸入在电解质水溶液L处的浸入部32d，而且与存留槽22同极，即具有作为正极使用的功能，所以氧气收集部件32不仅可以对氧气实施收集，而且还可以通过作为正极使用的功能，促进水的电分解。因此，可以产生出更多的氧气并实施收集。

而且，浸入部32d浸入在电解质水溶液L处的部分，形成为具有若干孔32e的中空网目筒状，所以可以增大浸入部32d的表面面积，进一步促进水的电分解，获得更多的氢气。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，如果举例来说，所述的实施例中的电极部件是由电极管24构成的，其形状并不一定需要呈管形，还可以呈所需要的其它形状；另外，存留槽和电极部件还可以由白金构成。采用这种构成形式，可以提高存留槽和电极部件的耐久性；而且，诸如水温计和液位计等等也不是必须设置的。如果举例来说，本发明的负载装置由于是利用阻抗器的消耗电力实施水的电分解的，所以发热量比较少，因此也可以仅通过冷却装置的适当运行，防止电解质水溶液的温度上升。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1、一种负载装置，为具有与实验对象电源相连接的整流器和与前述的整流器相连接的阻抗器，且用于对前述的实验对象电源实施负载实验用的负载装置，其特征在于：

前述的阻抗器具有存留电解质水溶液的存留槽和浸入在前述的电解质水溶液内的电极部件；

来自前述的整流器的直流的正极与前述的存留槽相连接，且前述的直流的负极与前述的电极部件相连接；

在该电极部件的周边上方向处，还设置有形成有与大气隔断的第一空间的氢气收集部件。

2、根据权利要求1所述的负载装置，其特征在于其具备有多数个前述的整流器，且具备有对应前述的多数个整流器的多数个前述的电极部件。

3、根据权利要求1所述的负载装置，其特征在于其进一步还具有氢气储存组件，用以储存前述的氢气收集部件收集到的氢气。

4、根据权利要求2所述的负载装置，其特征在于其进一步还具有氢气储存组件，用以储存前述的氢气收集部件收集到的氢气。

5、根据权利要求3所述的负载装置，其特征在于其中所述的氢气储存组件具有氢气吸收保存合金。

6、根据权利要求1所述的负载装置，其特征在于其中所述的氢气收集部件的外侧处，还进一步设置有包绕着前述的电极部件的离子交换膜部件。

7、根据权利要求1所述的负载装置，其特征在于其中所述的电极部件浸入在前述的电解质水溶液内的部分，形成为呈中空网目筒状的形状。

8、根据权利要求1所述的负载装置，其特征在于其中所述的正极与前述的存留槽的侧壁相连接，而且在前述的侧壁的内侧上方处，还进一步设置有形成有与大气隔断的第二空间的氧气收集部件。

9、根据权利要求8所述的负载装置，其特征在于其中所述的氧气收集部件为具有盖覆着前述的电解质水溶液的上侧方向的上壁部，和由该上壁部朝向下侧方向延伸、且浸入在前述的电解质水溶液内的浸入部。

10、根据权利要求9所述的负载装置，其特征在于其中所述的氧气收集部件与前述的存留槽同极，前述的上壁部由与前述的氢气收集部件相同的材料形成，而且前述的浸入部浸入在前述的电解质水溶液内的部分，形成为呈中空网目筒状的形状。