CN102400171A - 制造氢氧气的电解装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制造氢氧气的电解装置，其包含设置有一电解槽，前述电解槽内设置有至少二个各自独立作业的电解室以及一氢氧气输出口。所述电解室内填充适量电解液，各电解室设置有一电解极板组。所述各电解室的各电解极板组为串行电路型态设置。所述电解极板组包含设置有至少一个的阳极板与至少二个的阴极板。所述电解极板组内的各阳极板与各阴极板以并联电路型态设置。任相邻二阴极板之间的间隙插设一阳极板，且各阴极板的设置所产生的间隙数量等于阳极板的数量。本发明装置提供低电压、低电流条件下进行电解，安全性高；且其能提高氢氧气的产生量，提高经济效益。

Description

制造氢氧气的电解装置

技术领域

本发明涉及一种电解制造氢氧气的装置，特别是一种能提高氢氧气产制效能的电解装置。

背景技术

氢氧燃料产生装置是由电解方式将电解槽内的电解液电解产生氢气、氧气，将氢气、氧气混合输送到油气混合室，与可燃性液体(如：烷类、醇类、酒精、汽油)的挥发气混合，并输出做为燃料使用。

电解槽的工作效率关系着氢氧燃料的可运用效益。若100KL的电能只能产生30KL的热能，工作效益仅达30％，会使氢氧燃料的成本提高，不符合经济效益。目前所使用的电解槽内的各组电解极板之间采用并联设置，为高电压、高电流型态，使用上较容易发生危险。因电流有往阻抗较小的路径流动的原理，造成各组电解极板之间的工作效益也会有明显差异，严重影响电解槽的工作效率。产量低、危险性高，是氢氧燃料不易被广用的主要原因之一。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种制造氢氧气的电解装置，能提高氢氧气产制效能，且其电解工作是在低电压、低电流的条件下进行，安全性高。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种制造氢氧气的电解装置，包含设置有一电解槽，该电解槽内设置有至少二个各自独立作业的电解室以及一氢氧气输送口；所述电解室内填充适量电解液，该各电解室内设置有一电解极板组；所述各电解室的各电解极板组为串行电路型态设置；所述电解极板组包含设置有至少一个的阳极板与至少一个的阴极板，该电解极板组内的各阳极板与各阴极板是以并联电路型态设置且为相互交错排列；任相邻二阴极板之间的间隙插设一阳极板，且各阴极板的设置所产生的间隙数量等于阳极板的数量。

本发明的电解装置中，所述阳极板与阴极板上皆设有多数个可供气体分子与电解液分子穿过的小孔。

本发明的电解装置中，所述电解极板组中的相邻的阳极板与阴极板之间的间隙在0.6～1.0mm之间。

本发明的电解装置可更包含一电解液补充桶，其内储放适量的电解液，并至少设有二个输出管路；所述各输出管路与电解槽的各电解室以一对一型态连通，能够将电解液补充桶50内的电解液自动输送到电解室内。所述电解液补充桶包含设置一与电解槽的氢氧气输送口连通的氢氧气输入口，藉由氢氧气送入电解液补充桶内对电解液所产生的推力，而使电解液补充桶内电解液与电解槽内的电解液产生对流。

本发明的电解装置中，所述阳极板与阴极板可为钛板，且两者表面皆镀有奈米陶磁涂层而形成奈米电极板。

本发明的有益效果是：本发明在每一电解极板组中以增设一片阴极板的方式，提高氢气、氧气产量；缩小相邻阳极板与阴极板的距离，以降低阻抗，提高电流强度；在阳极板与阴极板上设有多数个可供气体分子与电解液分子穿过的小孔，使电解液可对流，且增加氢氧气的排出方向；藉由氢氧气推动电解液进行补充，使电解室内的电解液呈活水的状态；本发明装置除了能增加氢氧气的产量，更能在低电压、低电流条件下进行电解，安全性高。

附图说明

图1为本发明的实施例的外观图。

图2为图1所示实施例的内部结构图。

图3为图2的A-A面剖面图。

图4为电解极板组的外观图。

图5为电解极板组的分解图。

图6为三组相互连接的电解极板组的外观图

图7为本发明与电源输出装置连接后的电路示意图。

图8为图1所示实施例连接电解液补充桶的外观图。

【主要组件符号说明】

10……电解槽          11……电解室

12……氢氧气输送口    13……正极输入端

14……负极输入端

20……电解液

30……电解极板组      31……阳极板

32……阴极板          33……导电片

310……小孔           34……绝缘垫片

40……电源装置

50……电解液补充桶    52……输出管路

53……氢氧气输入口    54……氢氧气输出口

55……管路

具体实施方式

实施例：申请人有鉴于目前电解装置产制氢气、氧气的效益过低，且装置运作时有电压、电流偏高的问题，而研创一种制造氢氧气的电解装置，其氢气、氧气产量高，可提高氢氧燃料的使用效益；其工作电压低，电流强度稳定且低，安全性高。兹列举实施例，并配合图式，详述本发明的构造特征与功效。

请参阅图1、图2、图3，本发明所揭露的制造氢氧气的电解装置，其包含设置有一电解槽10，该电解槽10内设置有至少二个各自独立的电解室11以及一氢氧气输送口12。本实施例中，该电解槽10内设置有六个各自独立作业的电解室11。各电解室11内填充适量电解液20，各电解室11内设置有一电解极板组30。所述各电解室11的各电解极板组30之间为串行电路型态设置(见图7)。该各电解极板组30之间的串联是藉由导电片33所连接。该电解槽10设置有一正极输入端13及一负极输入端14，可与电源装置40(见图7)连接，以将电源输送入电解槽10内供各电解极板组30进行电解工作。电解所得到的氢氧气可由该氢氧气输送口12送出。

请参阅图4、图5、图6，前述电解极板组30包含设置有至少一个的阳极板31与至少二个的阴极板32。该电解极板组30内的各阳极板31与各阴极板32之间以并联电路型态设置。本实施例中，该电解极板组30包含设置有二个的阳极板31与三个的阴极板32。其间，任相邻二阴极板32之间的间隙插设一阳极板31，且各阴极板32的设置所产生的间隙数量等于阳极板31的数量。本实施例的三个阴极板32可构成二个间隙，该二个阳极板31插置在该二个间隙内。当输入电流进行电解工作时，阴极板32上会产生氢气，阳极板31会产生氧气。由于阴极板32的数量比阳极板31的数量多一个，即会多增加一对阴阳极进行电解，相较于阴极板32与阳极板31数量相等的情形，可提高约30％的氢气、氧气产量。该阴极板32与阳极板31之间设置绝缘垫片34阻隔。

虽然电解工作的电流强度过高，容易发生危险，但电流强度越大电解作用也越佳。在工作电压固定时，电流阻抗的大小即决定电流的强度。电解工作中，电解液20就是阻抗。阴极板32与阳极板31之间的距离越大，在二者之间的电解液20的阻抗越大，反之则越小。前述电解极板组30中相邻的阳极板31与阴极板32之间的间隙系在0.6～1.0mm之间。本实施例中，电解极板组30中相邻的阳极板31与阴极板32之间的间隙为0.8mm。

阴极板32与阳极板31之间的距离较小，会造成二者之间的电解液20不易流动，严重影响电解效益。再者，阴极板32与阳极板31之间的距离过小，也会影响氢气、氧气向上流动的速度，降低电解效益。为解决此问题，前述阳极板31与阴极板32上设有多数个可供气体分子与电解液分子穿过的小孔310，使阳极板31与阴极板32之间的电解液20会与电解极板组30外的电解液20进行对流，且氢气、氧气也可由小孔310穿出后向上溢出液面，以相对提高电解效益。

前述阳极板31与阴极板32可为奈米电极板。亦即，在阳极板31、阴极板32的表面镀有奈米陶磁涂层，而形成奈米电极板。该奈米陶磁涂层系具有孔隙，足供电子、水分子、氢氧气体分子穿过。该具有表面涂层的阳极板31、阴极板32可为钛板。

配合图7，本实施例所连接的电源装置40的输出电压可为12V(伏特)，则电解槽10内每一电解极板组30的工作电压为2V(伏特)，为低电压。电压与电流强度成正比，所以电解极板组30是在低电流状态下进行电解工作。本发明装置在低电压、低电流状态下工作，安全性高。

前述制造氢氧气的电解装置可更包含设置一电解液补充桶50，见图8。该电解液补充桶50内储放适量的电解液20，而能适时将电解液20输送到电解槽10的各电解室11内。该电解液补充桶50设置有至少二个输出管路52，该各输出管路52与电解槽的各电解室11以一对一型态连通，而能够将电解液补充桶50内的电解液20自动输送到电解室11内。

前述电解液补充桶50包含设置一氢氧气输入口53及一氢氧气输出口54。该氢氧气输入口53的设置高度不高于所述输出管路52的高度，且该氢氧气输入口53与电解槽10的氢氧气输送口12间以管路55连接。该氢氧气输出口54设置在电解液补充桶50的顶端。电解槽10所输出的氢气、氧气经由管路55送入电解液补充桶50内，再由电解液补充桶50顶端的氢氧气输出口54送出。氢气、氧气进入电解液补充桶50内时，所产生的气泡会对电解液20产生推挤力，而将电解液20强行推送到电解室11内，使电解室11内的液面瞬间略为高于电解液补充桶50内的液面；又因为压力平衡关系，电解室11内的电解液20又会回流到电解液补充桶50内，使得电解室11的电解液20形成活水状态，而更能提高电解的效益，增加氢气、氧气产量。

本发明的电解装置提高氢氧气产量的方式包含有：

在每一电解极板组30中以增设一片阴极板32的方式，提高氢气、氧气产量。

缩小相邻阳极板31与阴极板32的距离，以降低阻抗，提高电流强度。

在阳极板31与阴极板32上设有多数个可供气体分子与电解液分子穿过的小孔310，使电解液20可对流，且增加氢氧气的排出方向。

藉由氢氧气推动电解液补充桶50内的电解液20，而使电解室11内的电解液20与补充桶50内的电解液20间产生对流，使电解室11内的电解液20呈活水的状态。

本发明装置除了能增加氢氧气的产量，更能在低电压、低电流的作业条件下进行电解，安全性高。

本发明装置的氢氧气产量符合经济效益，足供产业上利用，为一理想而又实用的创新设计。

Claims (8)

1.一种制造氢氧气的电解装置，其特征在于：包含设置有一电解槽(10)，该电解槽(10)内设置有至少二个各自独立作业的电解室(11)以及一氢氧气输送口(12)；所述电解室(11)内填充适量电解液(20)，该各电解室(11)内设置有一电解极板组(30)；所述各电解室(11)的各电解极板组(30)是以串行电路型态设置；所述电解极板组(30)包含设置有至少一个的阳极板(31)与至少一个的阴极板(32)，且各阳极板(31)与各阴极板(32)是以并联电路型态设置且为相互交错排列。

2.根据权利要求1所述的制造氢氧气的电解装置，其特征在于：所述阳极板(31)与阴极板(32)上皆设有多数个可供气体分子与电解液分子穿过的小孔(310)。

3.根据权利要求1所述的制造氢氧气的电解装置，其特征在于：所述电解极板组(30)中阴极板(32)的数量比阳极板(31)的数量多一个，且任相邻二阴极板(32)之间的间隙插设一阳极板(31)。

4.根据权利要求3所述的制造氢氧气的电解装置，其特征在于：所述阳极板(31)与阴极板(32)上皆设有多数个可供气体分子与电解液分子穿过的小孔(310)。

5.根据权利要求4所述的制造氢氧气的电解装置，其特征在于：所述阳极板(31)与阴极板(32)皆为钛板，且两者表面皆镀有奈米陶磁涂层而形成奈米电极板。

6.根据权利要求4所述的制造氢氧气的电解装置，其特征在于：所述电解极板组(30)中的相邻的阳极板(31)与阴极板(32)之间的间隙在0.6～1.0mm之间。

7.根据权利要求1所述的制造氢氧气的电解装置，其特征在于：该制造氢氧气的电解装置还包含一电解液补充桶(50)，其内储放适量的电解液(20)；所述电解液补充桶(50)设置有至少二个输出管路(52)；所述各输出管路(52)与电解槽(10)的各电解室(11)以一对一型态连通。

8.根据权利要求7所述的制造氢氧气的电解装置，其特征在于：所述电解液补充桶(50)包含设置一氢氧气输入口(53)及一氢氧气输出口(54)；所述氢氧气输入口(53)的设置高度不高于所述输出管路(52)的高度，且该氢氧气输入口(53)与电解槽(10)的氢氧气输送口(12)间以管路(55)连接；所述氢氧气输出口(54)设置在电解液补充桶(50)的顶端。

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