JP2000104191A - Hydrogen and oxygen generating device - Google Patents

Hydrogen and oxygen generating device

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JP2000104191A JP10273254A JP27325498A JP2000104191A JP 2000104191 A JP2000104191 A JP 2000104191A JP 10273254 A JP10273254 A JP 10273254A JP 27325498 A JP27325498 A JP 27325498A JP 2000104191 A JP2000104191 A JP 2000104191A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen and oxygen generating device made compact in the whole device by eliminating a replenishing water tank and making a gaseous hydrogen scrubber small-sized and capable of controlling the water level of a gaseous oxygen separation tank only by a opening and closing switching valve. SOLUTION: The hydrogen and oxygen generation device is equipped with an electrolytic module 1 composed of a solid electrolyte film, a cathode chamber, an anode chamber and the like, a gaseous oxygen separation tank 3 with water level indicator 11 communicating with the anode chamber, a gaseous hydrogen separation tank 3 with a water level indicator 12 communicating with the cathode chamber, a circulation passage 18 between the gaseous oxygen separation tank 2 and the electrolytic module 1, a circulation pump 5 for the circulation passage 18, a replenishment passage 19 between a pure water supply source 14 and the circulation passage 18, a reflux passage 20 between the gaseous hydrogen separation tank 3 and the replenishment passage 19, a water feed pump 6 capable of being intermittently operated to the replenishment passage 19, the opening and closing switching valve 7 in the replenishment passage 19 and the gaseous hydrogen scrubber 4 in the reflux passage 20.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電解モジュール内
に陽極側と陰極側とが固体電解質膜で仕切られた複数の
固体電解質膜ユニットを装備し、この電解モジュールへ
の通電によって純水を電気分解して水素ガスと酸素ガス
とを製造する水素・酸素発生装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic module provided with a plurality of solid electrolyte membrane units each having an anode and a cathode separated by a solid electrolyte membrane. The present invention relates to a hydrogen / oxygen generator that produces hydrogen gas and oxygen gas by decomposition.

【0002】[0002]

【従来の技術】水を電気分解して純度の高い水素ガスお
よび酸素ガスを多量に発生する従来の固体電解質膜型水
素・酸素発生装置の一般的な経路図を図4に示す。本装
置は主に電解モジュール21、酸素ガス分離タンク2
2、水素ガス分離タンク23、補給水タンク24、水素
ガススクラバー25から構成され、その他これらの各構
成機器間に連結された経路34〜40、循環水ポンプ2
6、補給水ポンプ27、バルブ28,29,41、水位
計31〜33等が装備されている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a general flow chart of a conventional solid electrolyte membrane type hydrogen / oxygen generator which generates a large amount of high-purity hydrogen gas and oxygen gas by electrolyzing water. This apparatus is mainly composed of an electrolysis module 21, an oxygen gas separation tank 2
2, a hydrogen gas separation tank 23, a makeup water tank 24, a hydrogen gas scrubber 25, and other paths 34 to 40 connected between these components, a circulating water pump 2
6, a makeup water pump 27, valves 28, 29, 41, water level gauges 31 to 33, and the like.

【0003】電解モジュール21は、図示していないが
一般的には多数の固体電解質膜ユニットが積層されたも
のであり、両端に通電用の端部電極板が設けられてい
る。この固体電解質膜ユニットは、主としてa)イオン
導電性材料からなる固体高分子電解質膜又はセラミック
膜等の固体電解質膜と、b)その固体電解質膜の両側に
添設された、例えば白金族金属等でメッキされたチタン
などからなる多孔質給電体と、c)その多孔質給電体の
外側に配設された、通電によって両面側に分極する複極
式電極板とから構成されている。かかる電解モジュール
21の固体電解質膜ユニットにおいて、一対の複極式電
極板間が固体電解質膜で仕切られ、このうち端部電極板
の陽極側が陽極室、陰極側が陰極室に形成され、各室に
は多孔質給電体が収納されている。以降、固体電解質膜
としてプロトン伝導性固体高分子電解質膜を用いた水素
・酸素発生装置を例に説明する。この陽極室では供給さ
れた純水に 2H2 O→O2 +4H+ +4e の反応が起こり、酸素ガス及び水素イオンが発生する。
一方、陰極室では固体電解質膜を透過した水素イオンに 4H+4e- →2H2 の反応が起こり、水素ガスが発生する。また、酸素ガス
分離タンク22及び水素ガス分離タンク23は、所定量
の純水が貯留可能な気液分離槽であって、水位計31,
32が装備されている。補給水タンク24も所定量の純
水が貯留可能な槽であって、水位計33が装備されてい
る。
[0003] Although not shown, the electrolysis module 21 is generally formed by stacking a large number of solid electrolyte membrane units, and has an end electrode plate for energization at both ends. The solid electrolyte membrane unit includes a) a solid electrolyte membrane such as a solid polymer electrolyte membrane or a ceramic membrane mainly composed of an ion conductive material, and b) a platinum group metal or the like provided on both sides of the solid electrolyte membrane. And c) a bipolar electrode plate disposed outside of the porous power supply and polarized on both sides by energization. In the solid electrolyte membrane unit of the electrolysis module 21, a pair of bipolar electrode plates is partitioned by a solid electrolyte membrane, of which the anode side of the end electrode plate is formed as an anode chamber, and the cathode side is formed as a cathode chamber. Represents a porous power supply. Hereinafter, a hydrogen / oxygen generator using a proton conductive solid polymer electrolyte membrane as the solid electrolyte membrane will be described as an example. In this anode chamber, a reaction of 2H 2 O → O 2 + 4H + + 4e occurs in the supplied pure water, and oxygen gas and hydrogen ions are generated.
On the other hand, in the cathode chamber, the reaction of 4H + + 4e → 2H 2 occurs with the hydrogen ions that have passed through the solid electrolyte membrane, and hydrogen gas is generated. The oxygen gas separation tank 22 and the hydrogen gas separation tank 23 are gas-liquid separation tanks capable of storing a predetermined amount of pure water.
32 are equipped. The makeup water tank 24 is also a tank capable of storing a predetermined amount of pure water, and is provided with a water level gauge 33.

【0004】次に、当該酸素・水素発生装置の各構成要
素間の連結を図4の経路図に従って説明する。電解モジ
ュール21は酸素ガス分離タンク22内の純水に浸漬さ
れ、陽極室は酸素ガス分離タンク22内に開口してい
る。この酸素ガス分離タンク22の底部と電解モジュー
ル21の純水供給口とは循環経路34で連結され、この
循環経路34には循環水ポンプ26が組み込まれてい
る。また、補給水タンク24と循環経路34とは補給経
路35で連結され、この補給経路35には補給水タンク
24側から順に補給水ポンプ27及びバルブ28が組み
込まれている。また補給水循環経路36が補給経路35
の補給水ポンプ27とバルブ28の間から分岐し、補給
水タンク24の上部に連結されている。一方、電解モジ
ュール21の陰極室と水素ガス分離タンク23とは水素
ガス経路39で連結されている。水素ガス分離タンク2
3の底部と補給水タンク24の上部とは環流経路37で
連結され、この環流経路37にはバルブ29及び水素ガ
ススクラバー25が組み込まれている。さらに、補給水
タンク24はバルブ41が組み込まれた経路40を介し
て装置外部の純水製造装置42と連結されており、バル
ブ41の開閉によって純水製造装置42から補給水タン
ク24内に純水が補給可能である。当該水素・酸素発生
装置は、図示していないがその他の例えば整流器、コン
トロールパネル等も装備している。
Next, the connection between the components of the oxygen / hydrogen generator will be described with reference to the route diagram of FIG. The electrolysis module 21 is immersed in pure water in the oxygen gas separation tank 22, and the anode chamber is opened in the oxygen gas separation tank 22. The bottom of the oxygen gas separation tank 22 and the pure water supply port of the electrolytic module 21 are connected by a circulation path 34, and a circulation water pump 26 is incorporated in the circulation path 34. Further, the makeup water tank 24 and the circulation path 34 are connected by a makeup path 35, and the makeup path 35 incorporates a makeup water pump 27 and a valve 28 in order from the makeup water tank 24 side. Also, the makeup water circulation path 36 is
And is connected to the upper part of the makeup water tank 24. On the other hand, the cathode chamber of the electrolysis module 21 and the hydrogen gas separation tank 23 are connected by a hydrogen gas path 39. Hydrogen gas separation tank 2
The bottom of 3 and the upper part of the makeup water tank 24 are connected by a recirculation path 37, in which a valve 29 and a hydrogen gas scrubber 25 are incorporated. Further, the makeup water tank 24 is connected to a pure water production apparatus 42 outside the apparatus via a path 40 in which a valve 41 is incorporated. Water is available. Although not shown, the hydrogen / oxygen generator further includes other components such as a rectifier and a control panel.

【0005】本装置の機能を概説すると、まず酸素ガス
分離タンク22の純水は循環水ポンプ26によって電解
モジュール21の陽極室に常に循環供給され、上述のよ
うな電気分解に供される。陽極室で発生した酸素ガスは
大部分の未反応の純水と共に酸素ガス分離タンク22に
流入し、純水と分離される。一方、陰極室の水素ガスは
固体電解質膜を通過した純水とともに水素ガス経路39
を通って水素ガス分離タンク23に流入し、該水素ガス
分離タンク23で固体電解質膜を通過した純水と分離さ
れ、その後除湿器30を経て高純度水素ガスとして取り
出される。また補給水タンク24の純水は連続運転を行
う補給水ポンプ27によって補給経路35から補給水循
環経路36を通って元の補給水タンク24に常に循環し
ており、バルブ28の開度に応じた所定量の純水が循環
経路34に補給される。該補給水タンク24には外部の
純水製造装置42から純水が経路40を介して供給さ
れ、また水素ガス分離タンク23の純水も環流経路37
を介して補給水タンク24に環流され、再循環に供され
る。このとき、環流経路37には水素ガススクラバー2
5が設けられ、補給水タンク24への水素ガスの混入が
防止されている。これは、補給水タンク24へ水素ガス
が混入すると、補給経路35及び循環経路34を介して
電解モジュール21の陽極室に水素ガスが流入し、陽極
室内に充満した酸素ガスと燃焼反応を起こす危険がある
ことからである。水素ガススクラバー25としては所定
量が貯留可能な気液分離用のタンクが従来から一般的に
使用されている。
[0005] The function of the present apparatus will be outlined. First, pure water in the oxygen gas separation tank 22 is always circulated and supplied to the anode chamber of the electrolytic module 21 by the circulating water pump 26, and is subjected to the above-described electrolysis. The oxygen gas generated in the anode chamber flows into the oxygen gas separation tank 22 together with most of the unreacted pure water, and is separated from the pure water. On the other hand, the hydrogen gas in the cathode chamber is supplied to the hydrogen gas path 39 together with the pure water that has passed through the solid electrolyte membrane.
Then, the hydrogen gas flows into the hydrogen gas separation tank 23, is separated from pure water that has passed through the solid electrolyte membrane in the hydrogen gas separation tank 23, and is then taken out as high-purity hydrogen gas through the dehumidifier 30. Further, the pure water in the makeup water tank 24 is constantly circulated from the makeup path 35 to the original makeup water tank 24 through the makeup water circulation path 36 by the makeup water pump 27 performing the continuous operation, and the pure water in the makeup water tank 27 is adjusted according to the opening degree of the valve 28. A predetermined amount of pure water is supplied to the circulation path 34. Pure water is supplied to the make-up water tank 24 from an external pure water production device 42 via a path 40, and the pure water in the hydrogen gas separation tank 23 is also supplied to the circulation path 37.
The water is returned to the makeup water tank 24 via the refrigeration tank 24 and is provided for recirculation. At this time, the hydrogen gas scrubber 2
5 is provided to prevent mixing of hydrogen gas into the makeup water tank 24. This is because when hydrogen gas is mixed into the makeup water tank 24, the hydrogen gas flows into the anode chamber of the electrolytic module 21 via the makeup path 35 and the circulation path 34, and may cause a combustion reaction with the oxygen gas filled in the anode chamber. Because there is. As the hydrogen gas scrubber 25, a gas-liquid separation tank capable of storing a predetermined amount has conventionally been generally used.

【0006】以上に示した水素・酸素発生装置は、電解
モジュール21を純水内に浸漬して冷却するために酸素
ガス分離タンク22の水位をある一定レベルに制御する
必要がある。また水素ガス分離タンク23も、電解モジ
ュール21の陰極室内の水素ガスと純水とを排出するた
め、水位をある一定の範囲内に制御して内部の定圧化を
図る必要がある。さらに補給水タンク24も、循環経路
34への純水の補給を円滑に行うため、水位をある一定
の範囲内に制御する必要がある。かかる酸素ガス分離タ
ンク22、水素ガス分離タンク23及び補給水タンク2
4の水位制御の方法を順次説明する。
In the hydrogen / oxygen generator described above, it is necessary to control the water level of the oxygen gas separation tank 22 to a certain level in order to cool the electrolytic module 21 by immersing it in pure water. In addition, the hydrogen gas separation tank 23 also needs to control the water level within a certain range to make the internal pressure constant, in order to discharge hydrogen gas and pure water in the cathode chamber of the electrolytic module 21. Further, in the makeup water tank 24, it is necessary to control the water level within a certain range in order to smoothly supply pure water to the circulation path 34. The oxygen gas separation tank 22, the hydrogen gas separation tank 23 and the makeup water tank 2
The method of water level control of No. 4 will be described sequentially.

【0007】酸素ガス分離タンク 水位計31の信号によってバルブ28の開度を調節し、
循環経路34へ補給する単位時間当たりの純水の量を酸
素ガス分離タンク2の水位に応じて調節することで、水
位を一定に保つ。
[0007] The opening of the valve 28 is adjusted by the signal of the oxygen gas separation tank water level meter 31,
By adjusting the amount of pure water per unit time supplied to the circulation path 34 according to the water level of the oxygen gas separation tank 2, the water level is kept constant.

【0008】水素ガス分離タンク 水素ガス分離タンク23の水位がHレベルに達した場
合、水位計32のHレベル検知信号によりバルブ29を
開にし、水素ガス分離タンク23内の純水を補給水タン
ク24に排出する。一方、水素ガス分離タンク23の水
位がLレベルに達した場合、水位計32のLレベル検知
信号によりバルブ29を閉にし、水素ガス分離タンク2
3内の純水の排出を停止する。なお補給水タンク24の
圧力は大気圧であり、水素ガス分離タンク23は水素ガ
ス発生による加圧状態であるため、この圧力差によって
水素ガス分離タンク23から補給水タンク24に純水が
排出される。
Hydrogen gas separation tank When the water level of the hydrogen gas separation tank 23 reaches the H level, the valve 29 is opened by the H level detection signal of the water level gauge 32, and the pure water in the hydrogen gas separation tank 23 is supplied to the makeup water tank. Discharge to 24. On the other hand, when the water level of the hydrogen gas separation tank 23 reaches the L level, the valve 29 is closed by the L level detection signal of the water level gauge 32, and the hydrogen gas separation tank 2
Stop discharging the pure water in 3. Since the pressure of the makeup water tank 24 is atmospheric pressure and the hydrogen gas separation tank 23 is in a pressurized state due to the generation of hydrogen gas, pure water is discharged from the hydrogen gas separation tank 23 to the makeup water tank 24 by this pressure difference. You.

【0009】補給水タンク 補給水タンク24の水位がLレベルに達した場合、水位
計33のLレベル検知信号によりバルブ41を開にし、
純水製造装置42から補給水タンク24に純水を補給す
る。一方、補給水タンク24の水位がHレベルに達した
場合、水位計32のHレベル検知信号によりバルブ41
を閉にして純水の補給を停止する。なお補給水タンク2
4の圧力は大気圧であり、純水製造装置42内は加圧状
態であるため、補給水タンク24と純水製造装置42の
圧力差を利用して補給水タンク24に純水が供給され
る。
When the water level in the makeup water tank 24 has reached the L level, the valve 41 is opened by the L level detection signal of the water level meter 33,
Pure water is supplied from the pure water production device 42 to the makeup water tank 24. On the other hand, when the water level of the makeup water tank 24 has reached the H level, the valve 41 is detected by the H level detection signal of the water level gauge 32.
To stop supplying pure water. Makeup water tank 2
The pressure of 4 is atmospheric pressure, and since the inside of the pure water production device 42 is in a pressurized state, pure water is supplied to the makeup water tank 24 using the pressure difference between the makeup water tank 24 and the pure water production device 42. You.

【0010】なお、水素・酸素発生装置としては、上述
の構造のもの以外に、電解モジュール21が酸素ガス分
離タンク22の外部に設けられたものや、電解モジュー
ル21の陰極室に純水が供給されるもの、酸素ガス分離
タンク22で分離した酸素ガスの導入経路にも除湿器が
装備されたもの、電解モジュール21にOH- 伝導型固
体高分子電解質膜が用いられたもの等がある。このよう
に電解モジュール21が酸素ガス分離タンク22の外部
に配設された場合であっても、酸素ガス分離タンク22
への純水の流入出を安定にするために酸素ガス分離タン
ク22の内圧を一定に保持する必要があり、そのために
酸素ガス分離タンク22の水位を一定に保つ必要があ
る。
As the hydrogen / oxygen generator, in addition to the above-described structure, an electrolytic module 21 provided outside the oxygen gas separation tank 22 or pure water is supplied to the cathode chamber of the electrolytic module 21. those, which oxygen gas separation tank 22 with separate dehumidifier in the introduction path of the oxygen gas was equipped, the electrolysis module 21 OH - and the like which conductivity type solid polymer electrolyte membrane is used. Thus, even when the electrolytic module 21 is disposed outside the oxygen gas separation tank 22,
It is necessary to keep the internal pressure of the oxygen gas separation tank 22 constant in order to stabilize the inflow and outflow of pure water into the tank, and it is necessary to keep the water level of the oxygen gas separation tank 22 constant.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の水素・酸素
発生装置では、a)補給水タンク24及び水素ガススク
ラバー25の容積が大きく、当該装置全体をコンパクト
にできないこと、b)上述のようにバルブ28は開度調
節機能を有するものでなければならず、それ自体が高価
で、繊細な制御が必要であること等の不都合があった。
In the above-mentioned conventional hydrogen / oxygen generator, a) the make-up water tank 24 and the hydrogen gas scrubber 25 have large volumes, and the entire device cannot be made compact. B) As described above, The valve 28 must have an opening adjustment function, which is expensive in itself and has disadvantages such as the need for delicate control.

【0012】本発明はこれらの不都合に鑑みてなされた
ものであり、補給水タンクを不要とし、またガススクラ
バーを小型化することによって装置全体のコンパクト化
を図り、開閉切替式のバルブのみの使用によって酸素ガ
ス分離タンクの水位制御が可能な水素・酸素発生装置の
提供を目的とするものである。
The present invention has been made in view of these inconveniences, has eliminated the need for a make-up water tank, reduced the size of the gas scrubber, and made the entire apparatus more compact. It is an object of the present invention to provide a hydrogen / oxygen generator capable of controlling the water level of an oxygen gas separation tank.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本発明に係る水素・酸素発生装置は、a)陰
極室と陽極室とを有し純水を電気分解する電解モジュー
ルと、b)電解モジュールの陽極室に連通しかつ水位計
を備えた酸素ガス分離タンクと、c)電解モジュールの
陰極室に連通しかつ水位計を備えた水素ガス分離タンク
と、d)酸素ガス分離タンクおよび水素ガス分離タンク
のいずれか一方のガス分離タンクと電解モジュールの純
水供給口との間に設けられた循環経路と、e)該循環経
路に組み込まれ前記一方のガス分離タンク内の純水を電
解モジュールに連続的に循環させる循環ポンプと、f)
外部の純水供給源と循環経路との間に設けられた補給経
路と、g)他方のガス分離タンクと補給経路との間に設
けられた環流経路と、h)補給経路のうち環流経路の連
結点と循環経路の連結点との間に組み込まれた間欠運転
可能な補給水ポンプと、i)補給経路のうち環流経路の
連結点と循環経路の連結点との間に組み込まれた開閉切
替式のバルブとを装備するものである(請求項1)。
According to the present invention, there is provided a hydrogen / oxygen generator comprising: a) an electrolytic module having a cathode chamber and an anode chamber for electrolyzing pure water; b) an oxygen gas separation tank communicating with the anode chamber of the electrolysis module and having a water level gauge; c) a hydrogen gas separation tank communicating with the cathode chamber of the electrolysis module and having a water level gauge; and d) an oxygen gas separation tank. And a circulation path provided between one of the gas separation tanks of the hydrogen gas separation tank and the pure water supply port of the electrolysis module; and e) pure water in the one gas separation tank incorporated in the circulation path. A circulation pump which continuously circulates through the electrolysis module; f)
A replenishment path provided between an external pure water supply source and a circulation path; g) a recirculation path provided between the other gas separation tank and the replenishment path; and h) a recirculation path of the replenishment path. An intermittently operable make-up water pump installed between the connection point and the connection point of the circulation path; and i) an open / close switch incorporated between the connection point of the circulation path and the connection point of the circulation path in the supply path. And a valve of the type (claim 1).

【0014】この手段は、酸素ガス分離タンク及び水素
ガス分離タンクのいずれか一方のガス分離タンク内の純
水が循環水ポンプによって循環経路を通じて電解モジュ
ールに循環、供給され、電解モジュールで電気分解に供
され、陽極室で発生した酸素ガスと純水(プロトン伝導
型の場合は未分解の純水をさし、OH- 伝導型の場合は
固体電解質膜を透過した純水をさす。)は連通した酸素
ガス分離タンクで気液分離され、他方の陰極室で発生し
た水素ガスと純水(前記純水とは逆に、プロトン伝導型
の場合は固体電解質膜を透過した純水をさし、OH-
導型の場合は未分解の純水をさす。)とは連通した水素
ガス分離タンクで気液分離される点で上記従来の水素・
酸素発生装置と同様である。ただし、当該水素・酸素発
生装置は、補給水タンクを装備せず、外部の純水供給源
から延びる補給経路が循環経路に直結され、酸素ガス分
離タンク及び水素ガス分離タンクのいずれか一方のガス
分離タンク内の水位を補給経路に設けられた補給水ポン
プと開閉切替式のバルブの単純な操作によって制御する
点に特徴がある。以下、循環経路が酸素ガス分離タンク
に連結された場合を例にとって水位制御方法を具体的に
説明する。まず、酸素ガス分離タンク内の水位の低下を
水位計で検知した場合、バルブを開にし、補給水ポンプ
を作動させることのみによって、外部の純水供給源から
循環経路に純水を補給し、その結果酸素ガス分離タンク
の水位を上昇させることができる。他方、酸素ガス分離
タンク内の水位の上昇を水位計で検知した場合、バルブ
を閉にし、補給水ポンプを停止させることによって、電
気分解される分の純水量だけ酸素ガス分離タンク内の水
位を低下させることができる。また、水素ガス分離タン
クの水位の制御も、補給経路の環流経路と循環経路の連
結点間に補給水ポンプとバルブとが組み込まれているこ
とから、補給経路の補給水ポンプとバルブとによって行
うことができる。具体的には、水素ガス分離タンクの水
位の上昇を付設の水位計で検知した場合、バルブを開に
し、補給水ポンプを作動させることで、水素ガス分離タ
ンク内の純水を循環経路に吐出し、水素ガス分離タンク
の水位を低下させることができる。このとき、水素ガス
分離タンクを酸素ガス分離タンクより小径にしておけ
ば、水素ガス分離タンクの水位を低下させて水素ガス分
離タンクの純水を循環経路に供給したとしても酸素ガス
分離タンクの水位に及ぼす影響が小さく、酸素ガス分離
タンクの水位が上昇しすぎてしまうことを防止できる。
他方、水素ガス分離タンクの水位の低下を水位計で検知
した場合、バルブを閉にし、補給水ポンプを停止させる
ことで、水素ガス分離タンクの水位のそれ以上の低下が
防止でき、電解モジュールから流入する分だけ水位を上
昇させることができる。なお、補給水ポンプの作動によ
って補給経路を通して外部の純水供給源から純水を供給
するか、又は環流経路を通して水素ガス分離タンクから
純水を環流させるかの選択は、補給経路の外部の純水供
給源側及び環流経路のそれぞれに開閉バルブを設けるこ
とや、補給経路の環流経路連結点に切替バルブを設ける
こと等によって可能である。一方、循環経路が水素ガス
分離タンクに連結された場合の水位制御方法は、上記説
明中の酸素ガス分離タンクと水素ガス分離タンクとを逆
にすることで可能である。
This means is that pure water in one of the oxygen gas separation tank and the hydrogen gas separation tank is circulated and supplied to the electrolysis module through a circulation path by a circulating water pump, and the electrolysis module performs electrolysis. Oxygen gas generated in the anode chamber and pure water (in the case of proton conduction type, undecomposed pure water, in the case of OH - conduction type, pure water permeated through the solid electrolyte membrane) are communicated. The gas and liquid are separated in the oxygen gas separation tank, and the hydrogen gas and pure water generated in the other cathode chamber (as opposed to the pure water, pure water permeated through the solid electrolyte membrane in the case of the proton conduction type, In the case of OH - conduction type, it refers to undecomposed pure water.)
It is the same as the oxygen generator. However, the hydrogen / oxygen generator is not equipped with a make-up water tank, and a make-up path extending from an external pure water supply source is directly connected to the circulation path, and either one of the oxygen gas separation tank and the hydrogen gas separation tank It is characterized in that the water level in the separation tank is controlled by a simple operation of a make-up water pump provided in the make-up path and an open / close switching valve. Hereinafter, the water level control method will be specifically described by taking, as an example, a case where the circulation path is connected to the oxygen gas separation tank. First, when a drop in the water level in the oxygen gas separation tank is detected by the water level gauge, pure water is supplied from the external pure water supply source to the circulation path only by opening the valve and operating the make-up water pump, As a result, the water level of the oxygen gas separation tank can be raised. On the other hand, when the rise in the water level in the oxygen gas separation tank is detected by the water level gauge, the valve is closed and the makeup water pump is stopped, so that the water level in the oxygen gas separation tank is reduced by the amount of pure water to be electrolyzed. Can be reduced. Further, the water level of the hydrogen gas separation tank is also controlled by the supply water pump and the valve in the supply path since the supply water pump and the valve are incorporated between the connection points of the circulation path and the circulation path in the supply path. be able to. Specifically, when the rise of the water level in the hydrogen gas separation tank is detected by the attached water level gauge, the valve is opened and the make-up water pump is operated to discharge the pure water in the hydrogen gas separation tank to the circulation path. Then, the water level of the hydrogen gas separation tank can be lowered. At this time, if the diameter of the hydrogen gas separation tank is made smaller than that of the oxygen gas separation tank, even if the water level of the hydrogen gas separation tank is lowered and pure water of the hydrogen gas separation tank is supplied to the circulation path, the water level of the oxygen gas separation tank is reduced. And the water level of the oxygen gas separation tank can be prevented from rising excessively.
On the other hand, if the drop in the water level of the hydrogen gas separation tank is detected by the water level gauge, the valve is closed and the makeup water pump is stopped to prevent the water level of the hydrogen gas separation tank from dropping further. The water level can be raised by the amount that flows in. The selection of whether pure water is supplied from an external pure water supply source through the replenishment path by operating the make-up water pump or whether pure water is recirculated from the hydrogen gas separation tank through the recirculation path is determined by the pure water outside the replenishment path. This can be achieved by providing an opening / closing valve on each of the water supply source side and the circulation path, or by providing a switching valve at the circulation path connection point of the supply path. On the other hand, the water level control method when the circulation path is connected to the hydrogen gas separation tank can be achieved by reversing the oxygen gas separation tank and the hydrogen gas separation tank described above.

【0015】さらに、環流経路に組み込まれ、この環流
経路内の純水に含まれるガスを分離するガススクラバー
を装備すると(請求項2)、補給経路及び循環経路を介
して電解モジュールの陽極室に水素ガスが流入するこ
と、又は陰極室に酸素ガスが流入することを防止でき
る。そのため、陽極室内に充満した酸素ガス、又は陰極
室に充満した水素ガスが流入したガスと燃焼反応を起こ
す危険を防止できる。
Further, if a gas scrubber which is incorporated in the circulation path and separates the gas contained in the pure water in the circulation path is provided (claim 2), the gas scrubber is connected to the anode chamber of the electrolytic module via the supply path and the circulation path. The inflow of hydrogen gas or the inflow of oxygen gas into the cathode chamber can be prevented. Therefore, the danger of causing a combustion reaction with the gas into which the oxygen gas filled in the anode chamber or the hydrogen gas filled in the cathode chamber flows can be prevented.

【0016】かかるガススクラバーとしては、最上部に
開閉弁が設けられた環流経路よりも大径の逆U字形状管
を用いるとよい(請求項3)。環流経路の一部に大径の
逆U字形状管を組み込むと、逆U字形状管通過中の純水
の流速が低下し、混入ガスの微細気泡が逆U字形状管の
上部に滞留するので、逆U字形状管の最上部の開閉弁を
定期的に開けて上部の純水を定期的に装置外に抜くこと
によって、補給経路に環流させる純水から混入ガスを排
除し、電解モジュールへのガスの混入を防止することが
できる。従来のガススクラバー(水素ガススクラバー)
としては所定の貯留量がある気液分離タンクが一般的に
採用されていたが、当該ガススクラバーは構造が簡単な
逆U字形状管であり、省スペース化および低コスト化を
図ることができる。
As the gas scrubber, it is preferable to use an inverted U-shaped pipe having a diameter larger than that of the recirculation path provided with an on-off valve at the top. When a large-diameter inverted U-shaped pipe is incorporated in a part of the circulation path, the flow rate of pure water passing through the inverted U-shaped pipe decreases, and fine bubbles of mixed gas stay at the upper part of the inverted U-shaped pipe. Therefore, the open / close valve at the top of the inverted U-shaped pipe is periodically opened, and the pure water in the upper part is periodically drained out of the apparatus. Gas can be prevented from being mixed in. Conventional gas scrubber (hydrogen gas scrubber)
As a general rule, a gas-liquid separation tank having a predetermined storage amount has been adopted. However, the gas scrubber is an inverted U-shaped tube having a simple structure, and can save space and cost. .

【0017】循環経路が連結された前記一方のガス分離
タンクを酸素ガス分離タンクとし、他方のガス分離タン
クを水素ガス分離タンクとすることで(請求項4)、プ
ロトン伝導型の固体電解質膜を用いた水素・酸素発生装
置に本発明を適応させることができる。
By using the one gas separation tank connected to the circulation path as an oxygen gas separation tank and the other gas separation tank as a hydrogen gas separation tank (claim 4), the proton conductive solid electrolyte membrane is formed. The present invention can be applied to the hydrogen / oxygen generator used.

【0018】前記手段は電解モジュールが酸素ガス分離
タンク内に収納された水素・酸素発生装置に最適である
(請求項5)。装置のコンパクト化等のために電解モジ
ュールが酸素ガス分離タンク内に収納されたプロトン伝
導型水素・酸素発生装置は、電解モジュールを冷却する
ために純水内に常に浸漬する必要があり、そのためには
酸素ガス分離タンクの水位を一定幅に厳密に制御する必
要がある。かかる要請のため従来の水素・酸素発生装置
は上述のように比較的大きな補給水タンクが装備され、
コンパクト化の要請に反する結果となっていた。また、
従来の水素・酸素発生装置は、補給水を循環させている
経路と循環経路との間に開度調節機能付きのバルブを設
け、酸素ガス分離タンクの水位計の信号に応じて該バル
ブの開度を調節することで循環経路への純水の流量を調
節し、酸素ガス分離タンクの水位を一定幅に制御してい
たが、本発明の水素・酸素発生装置は間欠運転可能な補
給水ポンプと開閉切替式のバルブを装備し、該バルブの
開閉と補給水ポンプの間欠運転の制御のみによって酸素
ガス分離タンクの水位を一定幅に制御している。そのた
め、制御及び構造が簡単であり、経済性に優れる。
The above means is most suitable for a hydrogen / oxygen generator in which an electrolysis module is housed in an oxygen gas separation tank (claim 5). The proton-conductive hydrogen / oxygen generator, in which the electrolysis module is housed in an oxygen gas separation tank to make the device more compact, must be constantly immersed in pure water to cool the electrolysis module. It is necessary to strictly control the water level of the oxygen gas separation tank to a certain width. Due to such demands, the conventional hydrogen / oxygen generator is equipped with a relatively large makeup water tank as described above,
The result was contrary to the demand for compactness. Also,
Conventional hydrogen / oxygen generators are provided with a valve with an opening adjustment function between a path in which makeup water is circulated and a circulation path, and the valve is opened in response to a signal from a water level gauge in the oxygen gas separation tank. Although the flow rate of pure water to the circulation path was adjusted by adjusting the degree, the water level of the oxygen gas separation tank was controlled to a constant width, but the hydrogen / oxygen generator of the present invention is a make-up water pump capable of intermittent operation. The opening and closing switching valve is provided, and the water level of the oxygen gas separation tank is controlled to a constant width only by controlling the opening and closing of the valve and the intermittent operation of the makeup water pump. Therefore, the control and the structure are simple, and the economy is excellent.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しつつ本発
明の実施の形態を詳説する。図1、図2及び図3は共に
本発明の一実施形態に係る水素・酸素発生装置を示す経
路図であり、図1はプロトン伝導型固体電解質膜が用い
られ電解モジュールと酸素ガス分離タンクが分離された
形態のものであり、図2は同じくプロトン伝導型固体電
解質膜が用いられ電解モジュールが酸素ガス分離タンク
内に配設された形態のものであり、図3はOH- 伝導型
固体電解質膜が用いられ電解モジュールが水素ガス分離
タンク内に配設された形態のものである。本発明の水素
・酸素発生装置は、主構成機器である電解モジュール
1、酸素ガス分離タンク2及び水素ガス分離タンク3の
構造及び機能や、電解モジュール1の陽極室及び陰極室
がそれぞれ酸素ガス分離タンク2及び水素ガス分離タン
ク3に連通されている点、さらに酸素ガス分離タンク2
と電解モジュール1の純水供給口とが循環水ポンプ5が
組み込まれた循環経路18で連結されている点は、上記
従来の水素・酸素発生装置と同様であるため、従来の技
術欄の記載をもって説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings as appropriate. 1, 2 and 3 are all schematic diagrams showing a hydrogen / oxygen generator according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a case where a proton conductive solid electrolyte membrane is used and an electrolytic module and an oxygen gas separation tank are used. It is of isolated form, FIG. 2 are also intended proton-conducting solid electrolyte membrane is used electrolysis module is disposed forms an oxygen gas separation tank, Fig 3 is OH - conducting solid electrolyte In this embodiment, a membrane is used, and an electrolysis module is provided in a hydrogen gas separation tank. In the hydrogen / oxygen generator according to the present invention, the structure and function of the electrolysis module 1, the oxygen gas separation tank 2, and the hydrogen gas separation tank 3, which are the main components, and the anode and cathode chambers of the electrolysis module 1 are each used for oxygen gas separation Connected to the tank 2 and the hydrogen gas separation tank 3;
The point that the water supply port of the electrolysis module 1 is connected to the pure water supply port by the circulation path 18 in which the circulating water pump 5 is incorporated is the same as the above-described conventional hydrogen / oxygen generator. The description is omitted.

【0020】図1に示す水素・酸素発生装置は、電解モ
ジュール1が酸素ガス分離タンク2の外部に配設された
ものであり、電解モジュール1の陽極室は酸素ガス経路
16によって酸素ガス分離タンク2に連結され、陰極室
は水素ガス経路17によって水素ガス分離タンク3に連
結されている。また循環経路18には、外部の純水製造
装置14から延びる補給経路19が連結され、この補給
経路19には純水製造装置14側から順にバルブ15、
補給水ポンプ6及びバルブ7が組み込まれている。一
方、水素ガス分離タンク3から延びた環流経路20は補
給経路19のバルブ15と補給水ポンプ6との間に連結
し、この環流経路20には水素ガス分離タンク3側から
順にバルブ8と水素ガススクラバー4とが組み込まれて
いる。
In the hydrogen / oxygen generator shown in FIG. 1, the electrolysis module 1 is disposed outside the oxygen gas separation tank 2, and the anode chamber of the electrolysis module 1 is connected to the oxygen gas separation tank by an oxygen gas path 16. The cathode chamber is connected to the hydrogen gas separation tank 3 by a hydrogen gas path 17. Further, a supply path 19 extending from an external pure water production apparatus 14 is connected to the circulation path 18, and the supply path 19 is connected to the valve 15,
A makeup water pump 6 and a valve 7 are incorporated. On the other hand, a recirculation path 20 extending from the hydrogen gas separation tank 3 is connected between the valve 15 of the replenishment path 19 and the replenishing water pump 6. A gas scrubber 4 is incorporated.

【0021】このように構成された水素・酸素発生装置
は、電解モジュール1の陽極室及び陰極室で発生した酸
素ガス及び水素ガスが酸素ガス分離タンク2及び水素ガ
ス分離タンク3で純水と分離され、取り出されるのは従
来と同じであるが、酸素ガス分離タンク2及び水素ガス
分離タンク3の水位を一定幅に制御する方法に特徴があ
る。以下、タンク毎に説明する。
In the hydrogen / oxygen generator configured as described above, oxygen gas and hydrogen gas generated in the anode chamber and the cathode chamber of the electrolysis module 1 are separated from pure water in the oxygen gas separation tank 2 and the hydrogen gas separation tank 3. It is the same as in the prior art, but is characterized by a method of controlling the water levels of the oxygen gas separation tank 2 and the hydrogen gas separation tank 3 to a fixed width. Hereinafter, description will be given for each tank.

【0022】酸素ガス分離タンク 酸素ガス分離タンク2の水位がLレベルに達した場合、
水位計11のLレベル検知信号によってバルブ7及びバ
ルブ15を開にし、かつ補給水ポンプ6を作動させるこ
とで、純水を補給経路19を介して純水製造装置14か
ら循環経路18に流入させ、その結果、酸素ガス分離タ
ンク2の水位を上昇させる。一方、酸素ガス分離タンク
2の水位がHレベルに達した場合、水位計11のHレベ
ル検知信号によってバルブ7及びバルブ15を閉にし、
かつ補給水ポンプ6を停止させることで、酸素ガス分離
タンク2への純水の補給を停止し、酸素ガス分離タンク
2の水位の上昇を防止する。
Oxygen gas separation tank When the water level of the oxygen gas separation tank 2 reaches the L level,
The valve 7 and the valve 15 are opened by the L level detection signal of the water level gauge 11, and the make-up water pump 6 is operated, so that pure water flows from the pure water producing apparatus 14 into the circulation path 18 via the make-up path 19. As a result, the water level in the oxygen gas separation tank 2 is raised. On the other hand, when the water level of the oxygen gas separation tank 2 reaches the H level, the valves 7 and 15 are closed by the H level detection signal of the water level gauge 11,
By stopping the make-up water pump 6, the supply of pure water to the oxygen gas separation tank 2 is stopped, thereby preventing the water level of the oxygen gas separation tank 2 from rising.

【0023】水素ガス分離タンク 水素ガス分離タンク3の水位がHレベルに達した場合、
水位計12のHレベル検知信号によってバルブ7及びバ
ルブ8を開にし、補給水ポンプ6を作動させることで、
水素ガス分離タンク3の純水を環流経路20及び補給経
路19を介して循環経路18に流入させ、水素ガス分離
タンク3の水位を低下させる。一方、水素ガス分離タン
ク3の水位がLレベルに達した場合、水位計12のLレ
ベル検知信号によってバルブ7及びバルブ8を閉にし、
補給水ポンプ6を停止させることで、水素ガス分離タン
ク3から純水の排出を防止する。
Hydrogen gas separation tank When the water level of the hydrogen gas separation tank 3 reaches the H level,
By opening the valves 7 and 8 by the H level detection signal of the water level gauge 12 and operating the makeup water pump 6,
The pure water in the hydrogen gas separation tank 3 flows into the circulation path 18 via the circulation path 20 and the supply path 19 to lower the water level in the hydrogen gas separation tank 3. On the other hand, when the water level of the hydrogen gas separation tank 3 reaches the L level, the valves 7 and 8 are closed by the L level detection signal of the water level gauge 12,
By stopping the makeup water pump 6, the discharge of pure water from the hydrogen gas separation tank 3 is prevented.

【0024】また、当該実施形態の水素ガススクラバー
4は、環流経路20の途中に組み込んだ逆U字形状管9
からなり、この逆U字形状管9の最上部には開閉弁10
が設けられている。この逆U字形状管9において環流経
路20を通過する純水の流速が落ち、低速で流れる間に
混入した水素ガスの微細気泡が逆U字形状管9の上方に
集まる。そのため、逆U字形状管9の最上部に設けられ
た開閉弁10をタイマー等で定期的に開け、逆U字形状
管9上部の純水を外部に抜くことによって環流経路20
を流れる純水から水素ガスを除去でき、その結果電解モ
ジュール1への水素ガスの混入を防止できる。当該水素
ガススクラバー4は単純な構造の逆U字形状管9からな
るため、従来の水素ガススクラバーとして用いられた気
液分離タンク等と比較してコンパクトであり、装置全体
の省スペース化を図ることができる。
In addition, the hydrogen gas scrubber 4 of the present embodiment has an inverted U-shaped tube 9
On the top of the inverted U-shaped tube 9, an on-off valve 10
Is provided. In the inverted U-shaped tube 9, the flow velocity of pure water passing through the circulation path 20 decreases, and fine bubbles of hydrogen gas mixed during the flow at a low speed collect above the inverted U-shaped tube 9. Therefore, the on-off valve 10 provided at the uppermost part of the inverted U-shaped pipe 9 is periodically opened by a timer or the like, and the pure water on the upper part of the inverted U-shaped pipe 9 is drained to the outside, so that the circulation path 20
Hydrogen gas can be removed from the pure water flowing through the electrolysis module 1, and as a result, mixing of the hydrogen gas into the electrolytic module 1 can be prevented. Since the hydrogen gas scrubber 4 is composed of an inverted U-shaped tube 9 having a simple structure, the hydrogen gas scrubber 4 is more compact than a gas-liquid separation tank or the like used as a conventional hydrogen gas scrubber, and saves space in the entire apparatus. be able to.

【0025】図2に示す水素・酸素発生装置は、上記図
1の水素・酸素発生装置と電解モジュール1と酸素ガス
分離タンク2が離隔して配設されていない点を除いて同
じであるため、同一箇所は同一番号を付して説明を省略
する。当該水素・酸素発生装置はコンパクト化等のため
に電解モジュール1が酸素ガス分離タンク2内に配設さ
れ、陰極室が酸素ガス分離タンク2内に開口している。
当該形態の場合も、循環経路18に補給経路19が直結
され、従来のような補給水タンクを省略している。比較
的大きな補給水タンクを省略することは、この形態の水
素・酸素発生装置の目的であるコンパクト化の要請に沿
うものである。
The hydrogen / oxygen generator shown in FIG. 2 is the same as the hydrogen / oxygen generator shown in FIG. 1 except that the electrolysis module 1 and the oxygen gas separation tank 2 are not disposed separately. The same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the hydrogen / oxygen generator, an electrolysis module 1 is disposed in an oxygen gas separation tank 2 for compactness and the like, and a cathode chamber is opened in the oxygen gas separation tank 2.
Also in this case, the supply path 19 is directly connected to the circulation path 18 and the conventional supply water tank is omitted. The elimination of a relatively large makeup water tank is in line with the demand for compactness, which is the purpose of the hydrogen / oxygen generator of this embodiment.

【0026】上述の形態は固体高分子電解質膜として水
素イオンが膜内を伝導するプロトン伝導型のものを用い
た場合であるが、本発明はこれに限定されず、例えばO
-イオンが膜内を伝導するOH- 伝導型のものをもち
いてもよい。かかるOH- 伝導型固体電解質膜を用いた
水素・酸素発生装置は、図3に示すように電解モジュー
ル1、酸素ガス分離タンク2、水素ガス分離タンク3等
を構成要素としている点で図1の水素・酸素発生装置と
同じであるため、同一箇所は同一番号を付して説明を省
略する。当該水素・酸素発生装置は、電解モジュール1
の陰極室に純水が供給されて水素ガスとOH- イオンが
発生し、陽極室では透過したOH- イオンが反応して酸
素ガスが発生する。そのため、電解モジュール1と水素
ガス分離タンク3間に循環経路18が設けられ、装置の
コンパクト化のために電解モジュール1が水素ガス分離
タンク3内に配設されている。すなわち、図2の水素・
酸素発生装置の酸素ガス分離タンク2と水素ガス分離タ
ンク3とが入れ替わったフローとなる。
In the above-mentioned embodiment, the proton conducting type in which hydrogen ions are conducted in the membrane is used as the solid polymer electrolyte membrane. However, the present invention is not limited to this.
An OH - conduction type in which H - ions conduct in the film may be used. Such OH - hydrogen-oxygen generating apparatus using a conductive solid electrolyte membrane, in FIG. 1 in that as the component electrolysis module 1, the oxygen gas separation tank 2, a hydrogen gas separation tank 3 or the like as shown in FIG. 3 Since it is the same as the hydrogen / oxygen generator, the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The hydrogen / oxygen generator is an electrolysis module 1
Pure water is supplied to the cathode chamber of the first chamber to generate hydrogen gas and OH - ions. In the anode chamber, the permeated OH - ions react to generate oxygen gas. Therefore, a circulation path 18 is provided between the electrolysis module 1 and the hydrogen gas separation tank 3, and the electrolysis module 1 is disposed in the hydrogen gas separation tank 3 for downsizing the apparatus. That is, the hydrogen
The flow is such that the oxygen gas separation tank 2 and the hydrogen gas separation tank 3 of the oxygen generator are interchanged.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の水素・酸
素発生装置は、従来必要であった補給水タンクが必要で
ないため装置全体をコンパクトかつ単純にでき、その結
果製造容易性及び経済性を促進することができる。ま
た、開閉切替式のバルブのみを用い、従来の装置に使用
された開度調節機能付きのバルブを不要とするため、操
作が単純であり、安価になる。さらに、水素ガススクラ
バーを単純なU字管状のものとすることから、従来のよ
うな気液分離タンク形式のものと比較して装置全体のコ
ンパクト化をさらに促進することができる。
As described above, the hydrogen / oxygen generator of the present invention does not require a make-up water tank, which was conventionally required, so that the entire apparatus can be made compact and simple, and as a result, it is easy to manufacture and economical. Can be promoted. Further, since only the open / close switching type valve is used, and the valve having the opening adjustment function used in the conventional device is not required, the operation is simple and the cost is low. Furthermore, since the hydrogen gas scrubber is a simple U-shaped tube, the overall size of the apparatus can be further reduced as compared with a conventional gas-liquid separation tank type.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る水素・酸素発生装置
の経路図である。
FIG. 1 is a path diagram of a hydrogen / oxygen generator according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の水素・酸素発生装置とは異なる形態、つ
まり電解モジュールが酸素ガス分離タンク内に配設され
た形態に係る水素・酸素発生装置を示す経路図である。
FIG. 2 is a path diagram showing a hydrogen / oxygen generator according to a mode different from that of the hydrogen / oxygen generator of FIG. 1, that is, a mode in which an electrolytic module is disposed in an oxygen gas separation tank.

【図3】図1及び図2の水素・酸素発生装置とは異なる
形態、つまり電解モジュールにOH- 伝導型固体高分子
電解質膜を用いた水素・酸素発生装置を示す経路図であ
る。
The [3] Hydrogen and oxygen generator of FIG. 1 and FIG. 2 different forms, i.e. OH in electrolysis module - is a path diagram showing a hydrogen-oxygen generating apparatus using a conductivity type solid polymer electrolyte membrane.

【図4】従来の水素・酸素発生装置を示す経路図であ
る。
FIG. 4 is a path diagram showing a conventional hydrogen / oxygen generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電解モジュール 2 酸素ガス分離タンク 3 水素ガス分離タンク 4 水素ガススクラバー 5 循環水ポンプ 6 補給水ポンプ 7 バルブ 8 バルブ 9 逆U字形状管 10 開閉弁 11 水位計 12 水位計 13 除湿器 14 純水製造装置 15 バルブ 16 酸素ガス経路 17 水素ガス経路 18 循環経路 19 補給経路 20 環流経路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrolysis module 2 Oxygen gas separation tank 3 Hydrogen gas separation tank 4 Hydrogen gas scrubber 5 Circulating water pump 6 Make-up water pump 7 Valve 8 Valve 9 Inverted U-shaped tube 10 On-off valve 11 Water level gauge 12 Water level gauge 13 Dehumidifier 14 Pure water Manufacturing apparatus 15 Valve 16 Oxygen gas path 17 Hydrogen gas path 18 Circulation path 19 Supply path 20 Recirculation path

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森岡 輝行 兵庫県加古川市平岡町土山934−4 Fターム(参考) 4K021 AA01 BA02 BC01 BC04 CA08 DC01 DC03  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Teruyuki Morioka 934-4 Tsuchiyama, Hiraoka-cho, Kakogawa-shi, Hyogo F-term (reference) 4K021 AA01 BA02 BC01 BC04 CA08 DC01 DC03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陰極室と陽極室とを有し純水を電気分解
する電解モジュールと、 電解モジュールの陽極室に連通しかつ水位計を備えた酸
素ガス分離タンクと、 電解モジュールの陰極室に連通しかつ水位計を備えた水
素ガス分離タンクと、 酸素ガス分離タンク及び水素ガス分離タンクのいずれか
一方のガス分離タンクと電解モジュールの純水供給口と
の間に設けられた循環経路と、 該循環経路に組み込まれ前記一方のガス分離タンク内の
純水を電解モジュールに連続的に循環させる循環ポンプ
と、 外部の純水供給源と循環経路との間に設けられた補給経
路と、 他方のガス分離タンクと補給経路との間に設けられた環
流経路と、 補給経路のうち環流経路の連結点と循環経路の連結点と
の間に組み込まれた間欠運転可能な補給水ポンプと、 補給経路のうち環流経路の連結点と循環経路の連結点と
の間に組み込まれた開閉切替式のバルブとを装備した水
素・酸素発生装置。
An electrolysis module having a cathode chamber and an anode chamber for electrolyzing pure water, an oxygen gas separation tank communicating with the anode chamber of the electrolysis module and having a water level gauge, and a cathode chamber of the electrolysis module. A hydrogen gas separation tank having communication and a water level gauge, and a circulation path provided between one of the oxygen gas separation tank and the hydrogen gas separation tank and the pure water supply port of the electrolysis module; A circulation pump incorporated in the circulation path to continuously circulate the pure water in the one gas separation tank to the electrolysis module; a supply path provided between an external pure water supply source and the circulation path; A recirculation path provided between the gas separation tank and the replenishment path, and an intermittently operable make-up water pump incorporated between the recirculation path connection point and the circulation path connection point of the replenishment path; Equipped with hydrogen-oxygen generator and a closing switching type valve incorporated between the connection point of the ring flow path and the connecting point of the circulation path of the road.
【請求項2】 さらに環流経路に組み込まれこの環流経
路内の純水に含まれるガスを分離するガススクラバーを
装備した請求項1に記載の水素・酸素発生装置。
2. The hydrogen / oxygen generator according to claim 1, further comprising a gas scrubber incorporated in the circulation path to separate gas contained in pure water in the circulation path.
【請求項3】 前記ガススクラバーは、環流経路よりも
大径の逆U字形状管と、該逆U字形状管の最上部に設け
られた開閉弁とを装備した請求項2に記載の水素・酸素
発生装置。
3. The hydrogen according to claim 2, wherein the gas scrubber includes an inverted U-shaped pipe having a diameter larger than that of the reflux path, and an on-off valve provided at an uppermost portion of the inverted U-shaped pipe.・ Oxygen generator.
【請求項4】 前記一方のガス分離タンクが酸素ガス分
離タンクであり、他方のガス分離タンクが水素ガス分離
タンクである請求項1から請求項3のいずれかに記載の
水素・酸素発生装置。
4. The hydrogen / oxygen generator according to claim 1, wherein the one gas separation tank is an oxygen gas separation tank, and the other gas separation tank is a hydrogen gas separation tank.
【請求項5】 前記電解モジュールが酸素ガス分離タン
ク内に配設された請求項1から請求項4のいずれかに記
載の水素・酸素発生装置。
5. The hydrogen / oxygen generator according to claim 1, wherein the electrolysis module is provided in an oxygen gas separation tank.
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