JP2000160383A - Gas generator and electrolytic cell - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電気分解によっ
てガスを発生させるガス発生装置に関し、特に水の電気
分解によって水素および酸素を発生させるガス発生装置
およびこのガス発生装置に適用される電解槽に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas generator for generating gas by electrolysis, and more particularly to a gas generator for generating hydrogen and oxygen by electrolysis of water and an electrolytic cell applied to the gas generator. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】溶断、溶接、ロウ付け等のアーク加工で
は、アセチレンや酸素等を燃焼ガスとして使用してい
る。従来、燃焼ガスはボンベから供給していた。2. Description of the Related Art In arc processing such as fusing, welding, and brazing, acetylene, oxygen, or the like is used as a combustion gas. Conventionally, combustion gas has been supplied from a cylinder.
【０００３】しかし、ボンベに充填されたガスを購入す
る場合、ボンベに燃焼ガスを充填する作業やボンベの輸
送等にかかる費用については購入者（加工を行う者）が
負担しなければならなった。このため、燃焼ガスにかか
るコストが高いという問題があった。しかも、燃焼ガス
（アセチレンや酸素等）は爆発性の高いガスであるた
め、ボンベの保管においては安全性を確保しなければな
らず、保管に手間がかかりすぎるという問題もあった。[0003] However, when purchasing gas filled in a cylinder, the purchaser (the person who performs the processing) has to bear the cost of charging the cylinder with the combustion gas and transporting the cylinder. . For this reason, there is a problem that the cost of the combustion gas is high. Moreover, since the combustion gas (acetylene, oxygen, etc.) is a highly explosive gas, it is necessary to ensure safety in storing the cylinder, and there is a problem that the storage takes too much time.
【０００４】そこで、水の電気分解を行ったときに、水
素および酸素が発生することに注目し、最近では水の電
気分解によって発生させた水素および酸素を、アーク加
工における燃焼ガスとして供給する装置が提案されてい
る。この装置を用いれば、必要なときに必要な量の水素
および酸素を安価な水から発生させることができるの
で、燃焼ガスにかかるコストを大幅に削減でき、且つ、
燃焼ガスを保管する必要がなく手間がかからない。[0004] Therefore, attention has been paid to the fact that hydrogen and oxygen are generated when water is electrolyzed. Recently, an apparatus for supplying hydrogen and oxygen generated by water electrolysis as combustion gas in arc machining. Has been proposed. If this device is used, necessary amounts of hydrogen and oxygen can be generated from inexpensive water when needed, so that the cost of combustion gas can be significantly reduced, and
There is no need to store the combustion gas, which saves time.
【０００５】一般的なガス発生装置は、複数枚の電極板
を所定の間隔で配置した電解セルを電解槽に溜めた電解
液（例えば、ＫＯＨやＮａＯＨの水溶液）に浸漬させ、
電解セルの両端に位置する電極板に電圧を印加すること
によって、水の電気分解を行うものである。なお、周知
の分離膜等を用いることによって、水の電気分解によっ
て発生した水素および酸素を別々に取り出すこともでき
る。In a general gas generator, an electrolytic cell having a plurality of electrode plates arranged at predetermined intervals is immersed in an electrolytic solution (for example, an aqueous solution of KOH or NaOH) stored in an electrolytic cell.
The electrolysis of water is performed by applying a voltage to the electrode plates located at both ends of the electrolytic cell. By using a known separation membrane or the like, hydrogen and oxygen generated by the electrolysis of water can be separately taken out.
【０００６】電気分解によって発生する燃焼ガスの量
は、周知のように印加電圧や電極板の枚数等を一定にし
た場合、電解液に浸漬している電極板の面積に比例し、
該面積がある大きさを越えると飽和する（図８参照）。
図８では、電解液に浸漬している電極板の面積がＸを越
えると、燃焼ガスの発生量が飽和することを示してい
る。As is well known, the amount of combustion gas generated by electrolysis is proportional to the area of the electrode plate immersed in the electrolyte when the applied voltage, the number of electrode plates, and the like are constant.
If the area exceeds a certain size, it saturates (see FIG. 8).
FIG. 8 shows that when the area of the electrode plate immersed in the electrolyte exceeds X, the amount of generated combustion gas is saturated.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電解セ
ルには１００〜２００Ｖの高電圧が印加されるため、電
極板の放熱によって電解液の温度が上昇する。そして、
電解液が沸点に達すると、取り出される水素や酸素等の
燃焼ガスに水蒸気が混じり、その結果、取り出された燃
焼ガスがアーク加工に使用できない。そこで、電解液の
温度を制御するため、従来のガス発生装置では、電解液
に浸漬させる電極板の面積をＸとした場合、約４倍の大
きさ（４Ｘの大きさ）の電極板を使用し、電解液に浸漬
させていない部分をファン等で強制的に冷却していた。However, since a high voltage of 100 to 200 V is applied to the electrolytic cell, the temperature of the electrolytic solution rises due to heat radiation of the electrode plate. And
When the electrolyte reaches the boiling point, the extracted combustion gas such as hydrogen or oxygen is mixed with water vapor, so that the extracted combustion gas cannot be used for arc machining. Therefore, in order to control the temperature of the electrolyte, the conventional gas generator uses an electrode plate approximately four times as large (4X in size) when the area of the electrode plate immersed in the electrolyte is X. Then, the part not immersed in the electrolytic solution was forcibly cooled by a fan or the like.
【０００８】すなわち、従来のガス発生装置では、電極
板の３／４はガスの発生に寄与しておらず（無駄に大き
な電極板を使用しており）、装置本体が大型であるとい
う問題があった。That is, in the conventional gas generator, three-fourths of the electrode plates do not contribute to the generation of gas (use of uselessly large electrode plates), and there is a problem that the main body of the device is large. there were.
【０００９】この発明の目的は、電気分解によって発生
させる水素や酸素等の燃焼ガスの発生量（電解効率）を
低下させることなく、装置本体の小型化を図ったガス発
生装置およびこのガス発生装置に適用される電解槽を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gas generator and a gas generator in which the size of the apparatus body is reduced without reducing the generation amount (electrolysis efficiency) of combustion gas such as hydrogen and oxygen generated by electrolysis. An object of the present invention is to provide an electrolytic cell applied to
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明のガス発生装置
は、複数枚の電極板を略一定の間隔で配置した電解セル
と、前記電解セルの両端に配置した２枚の電極板に電圧
を印加する電源と、前記電解セルを電解液に浸漬させる
ための電解槽と、を備え、前記電解槽の容積は、電解液
に前記電解セル全体を浸漬することができる大きさであ
るガス発生装置。According to the gas generator of the present invention, a voltage is applied to an electrolytic cell having a plurality of electrode plates arranged at substantially constant intervals, and two electrode plates arranged at both ends of the electrolytic cell. A gas generator comprising: a power source to be applied; and an electrolytic cell for immersing the electrolytic cell in an electrolytic solution, wherein the volume of the electrolytic cell is large enough to immerse the entire electrolytic cell in the electrolytic solution. .
【００１１】また、前記電解槽内の電解液を循環させる
手段を備えている。[0011] Further, there is provided means for circulating the electrolytic solution in the electrolytic cell.
【００１２】また、前記電源は、直流電源であり、前記
電解セルの両端に配置された２枚の電極板に印加してい
る直流電圧の極性を切り換える極性切換手段を備えてい
る。The power supply is a DC power supply and has polarity switching means for switching the polarity of a DC voltage applied to two electrode plates disposed at both ends of the electrolytic cell.
【００１３】また、前記電解槽内において、電解液が充
填されていない空間の圧力を検出する圧力検出センサを
備え、前記電源は、上記圧力センサの検出値が所定値を
越えたときに、電源供給を停止する回路を含む。[0013] Further, a pressure detection sensor for detecting a pressure in a space not filled with an electrolytic solution in the electrolytic cell is provided, and the power supply is provided when a detection value of the pressure sensor exceeds a predetermined value. Includes a circuit to stop the supply.
【００１４】さらに、複数枚の電極板を略一定の間隔で
配置した電解セルと、前記電解セルの両端に配置した２
枚の電極板に直流電圧を印加する電源と、前記電解セル
を電解液中に浸漬させるための電解槽と、前記電解セル
の両端に配置した２枚の電極板に印加している直流電圧
の極性を切り換える極性切換手段と、を備えている。Further, an electrolytic cell in which a plurality of electrode plates are arranged at substantially constant intervals, and two electrolytic plates arranged at both ends of the electrolytic cell.
A power source for applying a DC voltage to the two electrode plates, an electrolytic cell for immersing the electrolytic cell in an electrolytic solution, and a DC voltage applied to two electrode plates disposed at both ends of the electrolytic cell. And polarity switching means for switching the polarity.
【００１５】上記の構成では、電解槽に溜められた電解
液に電極板全体を浸漬させているので、電極板全体が燃
焼ガスの発生（電気分解）に寄与する。これにより、上
述した従来の電極板よりも小さい電極板（１／４の大き
さ）を使用することができる（電解セルにおける印加電
圧等が同じであるとすると、燃焼ガスの発生量も同じで
ある。）。In the above configuration, since the entire electrode plate is immersed in the electrolytic solution stored in the electrolytic cell, the entire electrode plate contributes to generation of combustion gas (electrolysis). Thus, an electrode plate (a size of 1/4) smaller than the above-described conventional electrode plate can be used (assuming that the applied voltage and the like in the electrolytic cell are the same, the amount of generated combustion gas is also the same). is there.).
【００１６】一方、ここで問題となるのは、電解液が沸
点に達し、取り出される燃焼ガスに水蒸気が混じること
である。この発明では、電解槽を大きくし、電極板を浸
漬させる電解液の量を多くした。ここで、単位時間あた
り、電極板が放熱する熱量については従来と同じである
ため、電解槽内に溜められた電解液が所定温度（例え
ば、１℃）増加するのに要する時間が長くなる。しか
も、電解槽を大きくしたため、従来のものよりも電解槽
の表面積が広くなっており、単位時間あたりの外部への
放熱量も増加している。そして、電解槽２の表面を冷却
することによって、電解液の温度を制御するために必要
なファンの能力を確認したところ、電極板１１を冷却し
ていた従来の装置に適用されていたファンと略同じ能力
であればよいことがわかった。On the other hand, the problem here is that the electrolyte reaches the boiling point and the extracted combustion gas is mixed with water vapor. In the present invention, the size of the electrolytic cell is increased, and the amount of the electrolytic solution for immersing the electrode plate is increased. Here, since the amount of heat radiated by the electrode plate per unit time is the same as that of the related art, the time required for the electrolyte stored in the electrolytic bath to increase by a predetermined temperature (for example, 1 ° C.) becomes longer. In addition, since the size of the electrolytic cell is increased, the surface area of the electrolytic cell is larger than that of the conventional electrolytic cell, and the amount of heat released to the outside per unit time is also increasing. Then, when the surface of the electrolytic cell 2 was cooled to confirm the capability of the fan required to control the temperature of the electrolytic solution, it was confirmed that the fan applied to the conventional apparatus that cooled the electrode plate 11 was not used. It turned out that they should have almost the same ability.
【００１７】ここで、電解槽については従来のものより
も若干大きくなっているが、従来の１／４の大きさの電
極板を使用しているため、燃焼ガスの発生部（電解槽と
電解セルを含む）は従来のものの１／２程度の大きさで
構成できた。したがって、燃焼ガスの発生効率を低下さ
せることなく、装置本体の小型化が行える。Here, although the size of the electrolytic cell is slightly larger than that of the conventional type, the use of an electrode plate having a size of 1/4 of that of the conventional type makes it possible to generate a combustion gas generating portion (the electrolytic cell and the electrolytic cell). (Including the cell) could be configured to be about half the size of the conventional one. Therefore, the size of the apparatus main body can be reduced without lowering the generation efficiency of the combustion gas.
【００１８】また、この発明では電解槽において電解液
を循環させるようにした。ここで、循環させる電解液の
温度を制御すれば、結果的に電解槽における電解液の温
度が制御できる。したがって、電解槽内で電解液が沸点
に達することを確実に防止できる。In the present invention, the electrolytic solution is circulated in the electrolytic cell. Here, if the temperature of the circulating electrolytic solution is controlled, the temperature of the electrolytic solution in the electrolytic cell can be controlled as a result. Therefore, it is possible to reliably prevent the electrolytic solution from reaching the boiling point in the electrolytic cell.
【００１９】また、電解セルに印加する直流電圧の極性
を切り換えられるようにしている。電気分解を行うと電
極板に電解液に含まれる金属イオンが付着することが知
られている。そして、電極板に金属イオンが付着する
と、対向する電極板間の抵抗値が増大し、電解効率が低
下する。ここで、電解セルに印加している電圧の極性を
換えると、電極板の極性も換わるので、電極板に付着し
ていた金属イオンが極性の変化によって電極板から離れ
る。すなわち、電極板に付着していた金属イオンを剥離
することができ、電解効率の低下を防止できる。Further, the polarity of the DC voltage applied to the electrolytic cell can be switched. It is known that metal ions contained in an electrolytic solution adhere to an electrode plate when electrolysis is performed. When metal ions adhere to the electrode plates, the resistance value between the opposing electrode plates increases, and the electrolytic efficiency decreases. Here, when the polarity of the voltage applied to the electrolytic cell is changed, the polarity of the electrode plate is also changed, so that the metal ions attached to the electrode plate are separated from the electrode plate by the change in polarity. That is, the metal ions adhering to the electrode plate can be peeled off, and a decrease in the electrolytic efficiency can be prevented.
【００２０】さらに、圧力センサによって、電解槽内に
おいて電解液が充填されていない空間の圧力を検出して
いる。ところで、電気分解によって発生したガスはこの
空間に溜まり、ここに溜まったガスが装置外に取り出さ
れて溶接、溶断、ロウ付け等の加工に使用される。した
がって、ガスの使用量によっては、上記空間に大量のガ
スが溜まることがあり、特に爆発性の高いガスであると
きに、何らかの原因でこの空間に溜まっていた大量のガ
スが爆発すると、非常に危険である。そこで、この発明
では圧力センサの検出値が所定値を越えると、電源の供
給を停止することによって、電気分解を停止させ上記空
間に所定量を越えるガスが溜まらないようにした。これ
により、上記空間に溜まっているガスが爆発するという
事故が起きた場合に周囲におよぼす影響を小さくするこ
とができる。Further, the pressure sensor detects the pressure in the space not filled with the electrolytic solution in the electrolytic cell. By the way, gas generated by electrolysis accumulates in this space, and the gas accumulated here is taken out of the apparatus and used for processing such as welding, fusing, brazing, and the like. Therefore, depending on the amount of gas used, a large amount of gas may accumulate in the space, and particularly when the gas is highly explosive, if a large amount of gas accumulated in this space explodes for some reason, it is extremely low. It is a danger. Therefore, in the present invention, when the detection value of the pressure sensor exceeds a predetermined value, the supply of power is stopped to stop the electrolysis so that a gas exceeding a predetermined amount does not accumulate in the space. Thereby, when an accident occurs in which the gas stored in the space explodes, the influence on the surroundings can be reduced.
【００２１】上記のガス発生装置には、請求項６に記載
した、複数枚の電極板を略一定の間隔で配置した電解セ
ルを電解液に浸漬させるための容器として用いる電解槽
において、周面を形成する板の少なくとも１枚には、複
数の開口部が設けられているとともに、内部にこれらの
開口部をつなぐ孔路が形成されているものや、請求項７
に記載した、複数枚の電極板を略一定の間隔で配置した
電解セルを電解液に浸漬させるための容器として用いる
電解槽において、周面を形成する板を傾斜機能材料で構
成したものを適用してもよい。なお、請求項６および７
に記載したものは、電気分解によってガスを発生させる
従来のガス発生装置等にも適用できる。In the above-mentioned gas generating apparatus, an electrolytic cell used as a container for immersing an electrolytic cell in which a plurality of electrode plates are arranged at substantially constant intervals as an electrolytic solution according to claim 6 is provided. 8. A plate having a plurality of openings formed in at least one of the plates forming the above, and a hole connecting these openings is formed inside the plate.
In the electrolytic cell used as a container for immersing an electrolytic cell, in which a plurality of electrode plates are arranged at substantially constant intervals, as described above, as a container for immersing the electrolytic cell in a liquid electrolyte, a plate that forms a peripheral surface is made of a functionally gradient material. May be. Claims 6 and 7
Can be applied to a conventional gas generator or the like that generates gas by electrolysis.
【００２２】請求項６に記載の電解槽では、周面を形成
する板の少なくとも１枚には、複数の開口部が設けられ
ているとともに、内部にこれらの開口部をつなぐ孔路が
形成されている。この孔路に冷却水を循環させることに
よって、電解槽内の電解液の温度を制御することができ
る。In the electrolytic cell according to the sixth aspect, at least one of the plates forming the peripheral surface is provided with a plurality of openings, and a hole connecting these openings is formed therein. ing. By circulating the cooling water through the holes, the temperature of the electrolytic solution in the electrolytic cell can be controlled.
【００２３】また、請求項７に記載したように、電解槽
を傾斜機能材で構成すると、傾斜機能材が持つ熱放射性
の高いという特徴から、自然放熱による放熱量が増加す
るため、電解槽内の電解液を冷却するために設ける冷却
機については冷却能力が比較的小さい、小型の冷却機を
利用することができる。よって、この電解槽を適用する
ことにより装置本体の小型化が図れる。Further, when the electrolytic cell is made of a functionally graded material as described in claim 7, the amount of heat radiated by natural heat radiation increases due to the high heat radiation property of the functionally graded material. As for the cooler provided to cool the electrolyte solution, a small cooler having a relatively small cooling capacity can be used. Therefore, the size of the apparatus body can be reduced by applying this electrolytic cell.
【００２４】また、傾斜機能材料は、絶縁性が高いとい
う特徴も合わせ持っているため、該電解槽を絶縁するた
めの構成が不用となり、装置本体の一層の小型化を図る
ことができる。Further, since the functionally graded material also has a feature of high insulating properties, a structure for insulating the electrolytic cell is unnecessary, and the size of the apparatus body can be further reduced.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施形態であ
るガス発生装置の構成を示す図である。図において、１
は電解セル、２は電解槽、３は循環させる電解液を貯留
したタンク、４は電解液を循環させるためのポンプ、５
はポンプ４の運転を制御するポンプ制御部、６は電解セ
ル１に１００〜２００Ｖの直流電圧を印加する直流電
源、７は電解セル１に印加する直流電圧の極性を切り換
える極性切換回路、８は電解槽２内において電解液が充
填されていない空間の圧力を検出する圧力センサであ
る。直流電源５は、入力された商用電源（交流電圧）を
整流して直流電源（直流電圧）に変換して出力する回路
であり、また、圧力センサ８の検出値が所定値を越える
と電源の供給を停止する回路を含んでいる。また、ポン
プ４によって循環させる電解液は、図示していない冷却
装置によって約６０〜７０℃（沸点未満で且つ電解効率
の良い温度）に制御される。電解槽２内における電解液
の水位は図示していないセンサによって検出されてお
り、該センサの検出出力がポンプ制御部５に入力されて
いる。ポンプ制御部５は、ここで入力された水位に基づ
いてポンプ４の運転を制御し、電解槽２内おける電解液
の水位を略一定に保つ。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a gas generator according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1
Is an electrolytic cell, 2 is an electrolytic tank, 3 is a tank storing the circulating electrolyte, 4 is a pump for circulating the electrolyte, 5
Is a pump control unit that controls the operation of the pump 4, 6 is a DC power supply that applies a DC voltage of 100 to 200 V to the electrolytic cell 1, 7 is a polarity switching circuit that switches the polarity of the DC voltage applied to the electrolytic cell 1, and 8 is This is a pressure sensor that detects the pressure in a space that is not filled with the electrolytic solution in the electrolytic cell 2. The DC power supply 5 is a circuit that rectifies the input commercial power supply (AC voltage), converts it into a DC power supply (DC voltage), and outputs it. When the detection value of the pressure sensor 8 exceeds a predetermined value, the DC power supply 5 Includes a circuit to stop the supply. The electrolyte circulated by the pump 4 is controlled to about 60 to 70 ° C. (a temperature lower than the boiling point and high in electrolytic efficiency) by a cooling device (not shown). The level of the electrolytic solution in the electrolytic cell 2 is detected by a sensor (not shown), and the detection output of the sensor is input to the pump control unit 5. The pump control unit 5 controls the operation of the pump 4 based on the water level input here, and keeps the water level of the electrolytic solution in the electrolytic cell 2 substantially constant.
【００２６】次に、図２を参照しながら電解セルの構成
について説明する。図２（Ａ）は電解セルの構成を示す
図であり、図２（Ｂ）は電極板を示す図であり、図２
（Ｃ）はガイドを示す図である。電極セル１は、印加電
圧等に基づいて決定した大きさで、矩形上の電極板１１
を略一定の間隔（約１〜５ｍｍ）で配置したものであ
る。ガイド１２には、一定の間隔で（約０．６〜２．５
ｍｍ）で溝１２ａが形成されており、この溝１２ａに電
極板１１が嵌入されている。また、ガイド１２の両端の
溝１２ａに嵌入された２枚の電極板１１（給電板と言う
こともある。）には、端子１１ａ（１１ｂ）が形成され
ている。この端子１１ａ、１１ｂに直流電圧が印加され
る。ここで、図２（Ａ）における左側の端子１１ａを有
する電極板１１が陽極、右側の端子１１ｂを有する電極
板１１が陰極となるように直流電圧を印加すると、各電
極板１１（両端の給電板を除く）は右面が陽極面、左面
が陰極面となる。Next, the configuration of the electrolytic cell will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a diagram illustrating a configuration of an electrolytic cell, and FIG. 2B is a diagram illustrating an electrode plate.
(C) is a diagram showing a guide. The electrode cell 1 has a size determined based on the applied voltage and the like, and has a rectangular electrode plate 11.
Are arranged at substantially constant intervals (about 1 to 5 mm). The guide 12 is provided at regular intervals (about 0.6 to 2.5
mm), a groove 12a is formed, and the electrode plate 11 is fitted into the groove 12a. Terminals 11a (11b) are formed on the two electrode plates 11 (sometimes referred to as power supply plates) fitted into the grooves 12a at both ends of the guide 12. A DC voltage is applied to the terminals 11a and 11b. Here, when a DC voltage is applied so that the electrode plate 11 having the left terminal 11a in FIG. 2A serves as an anode and the electrode plate 11 having the right terminal 11b serves as a cathode, each electrode plate 11 (power supply at both ends) is applied. The right side is the anode side, and the left side is the cathode side.
【００２７】図３は、電解槽の構成を示す図である。電
解槽２内には、上記の電解セル１が配置されている。電
解セル１は図示していない部材によって電解槽２内に固
定されている。電解槽２は、その下方にポンプ４によっ
て送られてきた電解液を注入する注入口２１と、上方に
電解液をタンク３へ送りだす排出口２２を備えている。
電解槽２内における電解液の水位は、上述したようにセ
ンサによって検出されており、電解セル１の上端よりも
上に設定されている。しかも、電解槽２における電解液
の注入口２１を下側、放出口２２を上側としたので、電
解液は淀むことなく循環する。２３は、電解槽２内を循
環する電解液の飛散を防止するための蓋であり、蓋２３
には電解液に浸漬している電解セル１と電気的に接続す
る端子２５ａ、２５ｂおよび電気分解で発生した燃焼ガ
スを外部に放出するガス放出口２６が設けられている。
端子２５ａ、２５ｂには、極性切換回路７を介して直流
電源６から直流電圧（１００〜２００Ｖ）が印加され
る。FIG. 3 is a diagram showing the structure of the electrolytic cell. The above-described electrolytic cell 1 is disposed in the electrolytic cell 2. The electrolytic cell 1 is fixed in the electrolytic cell 2 by a member (not shown). The electrolytic cell 2 has an inlet 21 for injecting the electrolytic solution sent by the pump 4 below, and an outlet 22 for sending the electrolytic solution to the tank 3 above.
The water level of the electrolytic solution in the electrolytic cell 2 is detected by the sensor as described above, and is set above the upper end of the electrolytic cell 1. Moreover, since the inlet 21 for the electrolytic solution in the electrolytic cell 2 is on the lower side and the outlet 22 is on the upper side, the electrolytic solution circulates without stagnation. Reference numeral 23 denotes a lid for preventing the electrolyte circulating in the electrolytic cell 2 from scattering.
Are provided with terminals 25a and 25b electrically connected to the electrolytic cell 1 immersed in the electrolytic solution, and a gas discharge port 26 for discharging combustion gas generated by electrolysis to the outside.
A DC voltage (100 to 200 V) is applied to the terminals 25 a and 25 b from the DC power supply 6 via the polarity switching circuit 7.
【００２８】極性切換回路７は、図４に示す簡単なスイ
ッチ回路で構成されており、出力側の極性を切り換え
る。なお、極性を切り換える手段としては、作業者に操
作させるスイッチで構成してもよいし、所定のタイミン
グ（一定時間毎等）で自動的に切り換わる構成としても
よい。The polarity switching circuit 7 is composed of a simple switch circuit shown in FIG. 4, and switches the polarity on the output side. The means for switching the polarity may be configured by a switch operated by an operator, or may be configured to automatically switch at a predetermined timing (every fixed time or the like).
【００２９】次に、この実施形態にかかるガス発生装置
の動作について説明する。この実施形態のガス発生装置
は、極性切換回路７を介して電解槽２内で電解液に浸漬
している電解セル１に直流電圧が印加されると、水の電
気分解が開始され、燃焼ガス（水素および酸素）を発生
する。ここで、発生する水素と酸素との比率は周知によ
うに２対１であり、また、電解液はＫＯＨやＮａＯＨ等
の水溶液が用いられる。電気分解によって発生した燃焼
ガス（水素および酸素）は電解層２内の空間（電解液が
充填されていない空間）に溜まり、この燃焼ガスがガス
放出口２６から取り出される。ここで、取り出された燃
焼ガスは、ガス放出口２６に取り付けられた配管（不図
示）通してトーチ（不図示）に送られ、溶接、溶断、ロ
ウ付け等の加工に使用される。Next, the operation of the gas generator according to this embodiment will be described. In the gas generator of this embodiment, when a DC voltage is applied to the electrolytic cell 1 immersed in the electrolytic solution in the electrolytic cell 2 via the polarity switching circuit 7, the electrolysis of water starts, and the combustion gas (Hydrogen and oxygen). Here, the ratio between the generated hydrogen and oxygen is 2 to 1 as is well known, and an aqueous solution of KOH, NaOH or the like is used as the electrolytic solution. The combustion gas (hydrogen and oxygen) generated by the electrolysis accumulates in a space (a space not filled with the electrolytic solution) in the electrolytic layer 2, and the combustion gas is taken out from the gas discharge port 26. Here, the taken out combustion gas is sent to a torch (not shown) through a pipe (not shown) attached to the gas discharge port 26, and is used for processing such as welding, fusing and brazing.
【００３０】また、圧力センサ８が上記空間の圧力を検
出しており、該圧力が所定値を越えると直流電源６によ
る電源の供給が停止する。これにより、電気分解が停止
し、燃焼ガスが発生することがない。すなわち、上記空
間に所定量を越える燃焼ガスが溜まることがない。とこ
ろで、何らかの原因で上記空間に溜まった燃焼ガスが爆
発するという事故が起きた場合、上記空間に溜まってい
る燃焼ガスの量が少ない程、周囲に及ぼす影響も小さ
い。したがって、上記構成により上記空間に溜まる燃焼
ガスの量を小さくすることで、事故が起きたときに周囲
におよぼす影響を小さくすることができる。The pressure sensor 8 detects the pressure in the space, and when the pressure exceeds a predetermined value, the supply of power from the DC power supply 6 is stopped. As a result, the electrolysis stops and no combustion gas is generated. That is, combustion gas exceeding a predetermined amount does not accumulate in the space. By the way, if an accident occurs in which the combustion gas accumulated in the space explodes for some reason, the smaller the amount of the combustion gas accumulated in the space, the smaller the effect on the surroundings. Therefore, by reducing the amount of combustion gas accumulated in the space by the above configuration, it is possible to reduce the influence on the surroundings when an accident occurs.
【００３１】上述のように、この実施形態のガス発生装
置では、電解液に電極板１１全体を浸漬させているの
で、電極板１１全体が電気分解に寄与する。このため、
従来のものよりも小さい電極板１１で同等の電解効率を
得ることができる。なお、電極板１１の表面積は、電解
セル１への印加電圧および電極板１１の枚数から決定さ
れる電解効率の良い大きさであることが望ましい。ま
た、電解槽２は電極板１１全体を浸漬させることができ
る十分な大きさとしており、表面積が大きい。このた
め、電解槽２は、外部への放熱量が大きい。As described above, in the gas generator of this embodiment, the entire electrode plate 11 is immersed in the electrolytic solution, so that the entire electrode plate 11 contributes to electrolysis. For this reason,
The same electrolytic efficiency can be obtained with the electrode plate 11 smaller than the conventional one. The surface area of the electrode plate 11 is desirably a size having good electrolysis efficiency determined by the voltage applied to the electrolytic cell 1 and the number of the electrode plates 11. The electrolytic cell 2 is large enough to immerse the entire electrode plate 11 and has a large surface area. For this reason, the amount of heat released to the outside of the electrolytic cell 2 is large.
【００３２】しかも、この実施形態にかかるガス発生装
置では、電解槽２内における電解液を循環させ、且つ、
循環させる電解液の温度を図示していない冷却装置で制
御することによって、電解液が沸点に達することを確実
に防止している。したがって、ガス放出口２６から取り
出した燃焼ガスに水蒸気が含まれることがなく、発生さ
せた燃焼ガスを用いて行った溶接、溶断、ロウ付け等の
加工の品質を低下させることもない（常に高品質の加工
が行える。）。また、循環させる電解液の温度は、電解
効率の良い６０〜７０℃に制御しているので、常に良好
な電解効率で電気分解を行わせることができる。しか
も、電解槽２において注入口２１を比較的下側に設け、
排出口２２を比較的上側に設けているので、電解槽２に
おいて循環させている電解液が淀むことがないため、電
解槽２内における電解液の温度を高精度で制御できる。Further, in the gas generator according to this embodiment, the electrolytic solution in the electrolytic cell 2 is circulated,
By controlling the temperature of the circulating electrolyte by a cooling device (not shown), the electrolyte is reliably prevented from reaching the boiling point. Therefore, the combustion gas taken out from the gas discharge port 26 does not contain water vapor, and the quality of welding, fusing, brazing, etc. performed using the generated combustion gas does not deteriorate (always high). Quality processing is possible.). Further, since the temperature of the circulating electrolyte is controlled at 60 to 70 ° C., which has good electrolysis efficiency, electrolysis can always be performed with good electrolysis efficiency. Moreover, the injection port 21 is provided relatively below the electrolytic cell 2,
Since the outlet 22 is provided relatively on the upper side, the electrolyte circulated in the electrolytic cell 2 does not stagnate, so that the temperature of the electrolytic solution in the electrolytic cell 2 can be controlled with high accuracy.
【００３３】さらに、この実施形態のガス発生装置で
は、極性切換回路７によって電解セル１に印加されてい
る直流電圧の極性を切り換えることができる。周知のよ
うに、電気分解によって電極板１１の表面に金属イオン
が付着する。例えば、電解液がＫＯＨの水溶液であれば
陰極面にＫ+ イオンが付着し、ＮａＯＨの水溶液であれ
ば陰極面にＮａ+ イオンが付着する。電極板１１の表面
に金属イオンが付着すると、対向する電極板１１間の抵
抗値が増大し、電解効率が低下する（発生する燃焼ガス
の量も低下する。）という問題がある。そこで、本実施
形態では上記の極性切換回路７を設けており、電解セル
１に印加している直流電圧の極性を切り換えることによ
って各電極板１１の極性を切り換えることができる（Ｋ
+ イオンやＮａ+ イオンが付着していた面が陰極面から
陽極面に切り換えることができる。）。したがって、電
解セル１に印加している直流電圧の極性を切り換えるこ
とによって、電極板１１に付着している金属イオンが陽
極面から陰極面に切り換った面に移動する。すなわち、
電極板１１に付着している金属イオンを剥離することが
でき、電極板１１間の抵抗値の増大を抑制することがで
き、結果的に電解効率の低下を抑制できる。Further, in the gas generator of this embodiment, the polarity of the DC voltage applied to the electrolytic cell 1 can be switched by the polarity switching circuit 7. As is well known, metal ions adhere to the surface of the electrode plate 11 by electrolysis. For example, if the electrolytic solution is an aqueous solution of KOH, K + ions adhere to the cathode surface, and if the electrolytic solution is an aqueous solution of NaOH, Na + ions adhere to the cathode surface. When metal ions adhere to the surface of the electrode plate 11, there is a problem that the resistance value between the opposing electrode plates 11 increases and the electrolysis efficiency decreases (the amount of generated combustion gas also decreases). Therefore, in the present embodiment, the above-described polarity switching circuit 7 is provided, and the polarity of each electrode plate 11 can be switched by switching the polarity of the DC voltage applied to the electrolytic cell 1 (K
The surface to which + ions or Na + ions are attached can be switched from the cathode surface to the anode surface. ). Therefore, by switching the polarity of the DC voltage applied to the electrolytic cell 1, the metal ions adhering to the electrode plate 11 move to the surface switched from the anode surface to the cathode surface. That is,
Metal ions adhering to the electrode plates 11 can be peeled off, an increase in the resistance between the electrode plates 11 can be suppressed, and as a result, a decrease in electrolysis efficiency can be suppressed.
【００３４】なお、極性切換回路７により極性の切り換
えは作業者によるスイッチ操作としてもよいし、また、
一定時間毎に自動的に切り換わる構成としてもよい。ま
た、燃焼ガスの発生量を検出し、該検出量が所定量以下
に低下すると、極性を切り換える構成としてもよい。こ
の構成であれば、金属イオンの付着による電解効率の低
下に応じて、極性を切り換えることができる。The switching of the polarity by the polarity switching circuit 7 may be performed by a switch operation by an operator.
A configuration in which switching is performed automatically at fixed time intervals may be employed. Further, a configuration may be adopted in which the amount of generated combustion gas is detected, and the polarity is switched when the detected amount decreases below a predetermined amount. With this configuration, the polarity can be switched in accordance with a decrease in electrolysis efficiency due to the attachment of metal ions.
【００３５】以上のように、この実施形態にかかるガス
発生装置によれば、電解セル１（電極板１１）を電解液
に完全に浸漬させ、電気分解に電極板１１全体が寄与す
るので、小さい電極板１１を用いることができ、装置本
体を小型にできる。また、電解液を循環させることによ
って、電解液が沸点に達することを確実に防止してお
り、取り出した燃焼ガスに水蒸気が含まれることがな
い。したがって、取り出した燃焼ガスを用いて行った溶
接、溶断、ロウ付け等の加工の品質を低下させることも
ない。さらに、極性切換回路７によって電極板１１に付
着した金属イオンを剥離できるようにしたため、電解効
率の低下を抑制することができる。As described above, according to the gas generator according to this embodiment, the electrolytic cell 1 (electrode plate 11) is completely immersed in the electrolytic solution, and the entire electrode plate 11 contributes to the electrolysis. The electrode plate 11 can be used, and the device body can be reduced in size. Further, by circulating the electrolytic solution, it is possible to reliably prevent the electrolytic solution from reaching the boiling point, and the taken-out combustion gas does not contain water vapor. Therefore, the quality of the processing such as welding, fusing and brazing performed using the taken out combustion gas does not deteriorate. Further, since the metal ions attached to the electrode plate 11 can be peeled off by the polarity switching circuit 7, a decrease in the electrolytic efficiency can be suppressed.
【００３６】なお、上記実施形態では、電解槽２内おけ
る電解液を循環させることによって、電解液の温度を制
御するとしたが、電解槽２をファン等で冷却することに
よって電解槽２内の電解液の温度を制御するようにして
もよい。この場合には、電解槽２を冷却するためのファ
ンおよび該ファンの動作を制御する制御部を設ければよ
い。なお、図１に示したタンク３、ポンプ４およびポン
プ制御部５は不用になるとともに、電解槽２における注
入口２１および放出口２２も不用である。In the above embodiment, the temperature of the electrolytic solution is controlled by circulating the electrolytic solution in the electrolytic bath 2. However, the electrolytic solution in the electrolytic bath 2 is cooled by cooling the electrolytic bath 2 with a fan or the like. The temperature of the liquid may be controlled. In this case, a fan for cooling the electrolytic cell 2 and a control unit for controlling the operation of the fan may be provided. In addition, the tank 3, the pump 4, and the pump controller 5 shown in FIG. 1 are unnecessary, and the inlet 21 and the outlet 22 in the electrolytic cell 2 are unnecessary.
【００３７】また、上記の実施形態における電解槽２を
図５に示すものに置き換えてもよい。図５に示す電解槽
３０は、上記の実施形態の電解槽２（注入口２１および
放出口２２を設けていない。）を冷却槽３１内に配置し
た構成である。冷却槽３１には、ポンプ４から送られて
きた電解液が注入される注入口３２および、電解液をタ
ンク３へ排出する排出口３３が設けられている。この実
施形態は、冷却槽３１内において電解液を循環させるこ
とによって、電解槽２内の電解液の冷却を行う。なお、
冷却槽３１内を循環している電解液が電解槽２内に入る
ことはない。その他の構成については、上記の実施形態
のものと同様である。Further, the electrolytic cell 2 in the above embodiment may be replaced with that shown in FIG. The electrolytic cell 30 shown in FIG. 5 has a configuration in which the electrolytic cell 2 of the above embodiment (not provided with the inlet 21 and the outlet 22) is arranged in a cooling tank 31. The cooling tank 31 is provided with an inlet 32 into which the electrolytic solution sent from the pump 4 is injected and an outlet 33 through which the electrolytic solution is discharged to the tank 3. In this embodiment, the electrolytic solution in the electrolytic bath 2 is cooled by circulating the electrolytic solution in the cooling bath 31. In addition,
The electrolyte circulating in the cooling tank 31 does not enter the electrolytic tank 2. Other configurations are the same as those of the above embodiment.
【００３８】この構成のガス発生装置では、冷却槽３１
内を循環させている電解液によって電解槽２内の電解液
を冷却しており、上記の実施形態のものと同様に電解槽
２内の電解液の温度を略一定に制御することができる。
しかも、電極板１１は上記の実施形態と同様にその全体
を電解液に浸漬させている。したがって、上記の実施形
態のものと同様に、装置本体を小型にできる。なお、電
解槽２内の電解液が減少したときには、作業者が電解液
を補充すればよい。また、上記の説明では電解液を循環
させるとしたが、電解液にかえて水等の他の液体を循環
させてもよい。In the gas generator of this configuration, the cooling tank 31
The electrolytic solution in the electrolytic bath 2 is cooled by the electrolytic solution circulating in the inside, so that the temperature of the electrolytic solution in the electrolytic bath 2 can be controlled to be substantially constant as in the above embodiment.
Moreover, the entire electrode plate 11 is immersed in the electrolytic solution as in the above embodiment. Therefore, similarly to the above-described embodiment, the size of the apparatus main body can be reduced. When the amount of the electrolytic solution in the electrolytic cell 2 decreases, the operator may replenish the electrolytic solution. In the above description, the electrolyte is circulated, but another liquid such as water may be circulated instead of the electrolyte.
【００３９】また、この発明の別の実施形態にかかる電
解槽について説明する。図６は、この実施形態にかかる
電解槽を示す図である。この実施形態の電解槽２は、図
６（Ａ）に示すように、１枚の底板と４枚の側板（合計
５枚の板）を組み合わせて形成したものである。この実
施形態では、対向する２枚の側板４０ａ、４０ｂについ
ては、図６（Ｂ）に示すように、冷却水を注入する注入
口４１と注入された冷却水を排出する排出口４２とを形
成するとともに、側板４０ａ、４０ｂの内部に注入口４
１と排出口４２とをつなぐ孔路４３が形成されている。
なお、図６（Ｂ）では一方の側板４０ａについてのみ示
したが、他方の側板４０ｂも同様の構成である。An electrolytic cell according to another embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram showing an electrolytic cell according to this embodiment. As shown in FIG. 6A, the electrolytic cell 2 of this embodiment is formed by combining one bottom plate and four side plates (a total of five plates). In this embodiment, as shown in FIG. 6B, an inlet 41 for injecting cooling water and an outlet 42 for discharging the injected cooling water are formed in the two opposing side plates 40a and 40b. And the injection port 4 is provided inside the side plates 40a and 40b.
A hole 43 connecting the outlet 1 and the outlet 42 is formed.
Although only one side plate 40a is shown in FIG. 6B, the other side plate 40b has the same configuration.
【００４０】この構成の電解槽２では、注入口４１から
冷却水を注入することにより、電解槽２の側板４０ａ、
４０ｂの内部において、冷却水が循環する。したがっ
て、電解槽２内の電解液を冷却することができる。しか
も、冷却水が側板４０ａ、４０ｂ内部を循環する構成と
したため、電解槽２の小型化を図ることができる。In the electrolytic cell 2 of this configuration, the cooling water is injected from the injection port 41, so that the side plates 40a of the electrolytic cell 2
Cooling water circulates inside 40b. Therefore, the electrolytic solution in the electrolytic cell 2 can be cooled. In addition, since the cooling water is circulated inside the side plates 40a, 40b, the size of the electrolytic cell 2 can be reduced.
【００４１】なお、上記の電解槽２においては、対向す
る２枚の側板４０ａ、４０ｂについてのみ、注入口４
１、排出口４２および孔路４３を形成するとしたが、全
ての即板にこれらを形成してもよいし、また、底板にの
み注入口４１、排出口４２および孔路４３を形成しても
よい。上記の注入口４１、排出口４２および孔路４３を
形成する板の枚数は、電解液の温度を制御することがで
きる流量の冷却水を流すことができればよいことから、
電解槽２内において発生する熱量に応じて決定すればよ
い。In the above-described electrolytic cell 2, only the two side plates 40a and 40b facing each other have the injection port 4
1. Although the outlet 42 and the hole 43 are formed, these may be formed on all the immediate plates, or the inlet 41, the outlet 42 and the hole 43 may be formed only on the bottom plate. Good. The number of plates forming the above-described inlet 41, outlet 42, and hole 43 is only required to be able to flow cooling water at a flow rate capable of controlling the temperature of the electrolytic solution.
What is necessary is just to determine according to the calorie | heat amount generated in the electrolytic cell 2. FIG.
【００４２】さらに、電解槽２を形成する上記５枚の板
を公知の傾斜機能材料（ＦＧＭ）で構成してもよい。傾
斜機能材料とは、公知のように素材の組織構造が均質で
はなく、連続的に徐々に変化させることによって、組織
構造の境界面（界面）を無くした材料である。最近、ア
ルミニウムからアルミナへ連続的に徐々に傾斜した傾斜
機能材料をアルミニウム合板の表面に形成したものが提
案されている。なお、アルミニウムからアルミナへの傾
斜の途中においてアモルファスが存在し、そこからアル
ミナの結晶が成長していることが確認されている。Further, the five plates forming the electrolytic cell 2 may be made of a known functionally graded material (FGM). As is well known, a functionally graded material is a material in which the texture (structure) of the material is not homogenous, and the boundary (interface) of the texture is eliminated by continuously and gradually changing the texture. Recently, there has been proposed a material in which a functionally graded material that is gradually and continuously inclined from aluminum to alumina is formed on the surface of an aluminum plywood. In addition, it has been confirmed that amorphous exists in the middle of the inclination from aluminum to alumina, and alumina crystals grow therefrom.
【００４３】この実施形態では、電解槽２を上記のアル
ミニウムからアルミナへ連続的に徐々に傾斜した傾斜機
能材料が表面に形成されたもので構成した。傾斜機能材
料は、公知のように、界面が無いことから熱歪み等によ
って剥離することがなく、電気絶縁性が高く、熱放射性
に優れている等の特徴がある。したがって、電解槽２を
傾斜機能材料で構成することによって、上記の特徴を有
する電解槽２を得ることができる。よって、電解槽内の
電解液を冷却するために設ける冷却機については冷却能
力が比較的小さい、小型の冷却機を利用することがで
き、また、該電解槽を絶縁するための構成が不用とな
り、装置本体の小型化が行える。In this embodiment, the electrolytic cell 2 is made of a material having a functionally graded material which is gradually inclined from aluminum to alumina. As is well known, a functionally graded material does not have an interface and thus does not peel off due to thermal strain or the like, has high electrical insulation properties, and has excellent heat radiation properties. Therefore, by configuring the electrolytic cell 2 with a functionally graded material, the electrolytic cell 2 having the above characteristics can be obtained. Therefore, for the cooler provided for cooling the electrolytic solution in the electrolytic cell, a small cooler having a relatively small cooling capacity can be used, and the configuration for insulating the electrolytic cell is unnecessary. In addition, the size of the apparatus body can be reduced.
【００４４】なお、上記の傾斜機能材料については、ア
ルミニウム合板に対して一方面（好ましくは内側の面）
にのみ形成してもよいし、両面に形成してもよい。The above functionally graded material has one surface (preferably the inner surface) with respect to the aluminum plywood.
And may be formed on both sides.
【００４５】また、上記の実施形態では、電解セルに直
流電圧を印加して電気分解を行わせる場合を例にした
が、印加する電圧が交流電圧であるガス発生装置にも、
本願発明を適用できる。この場合には、電解セルに印加
される電圧の極性が周期的に変化するため、極性切換回
路７を用いなくてもよい。また、ガス放出口２６から取
り出される燃焼ガスは水素と酸素とが混じったものであ
ったが、周知の分離膜等を利用して水素と酸素とを別々
に取り出すこともできる。また、加工を行うときに、装
置本体を運転して加工に必要な量の燃焼ガスを発生させ
ればよく、燃焼ガスを保管する必要もない。In the above-described embodiment, the case where a DC voltage is applied to the electrolytic cell to perform electrolysis is described as an example. However, the gas generator in which the applied voltage is an AC voltage is also used.
The present invention can be applied. In this case, since the polarity of the voltage applied to the electrolytic cell changes periodically, the polarity switching circuit 7 need not be used. Although the combustion gas taken out from the gas outlet 26 is a mixture of hydrogen and oxygen, hydrogen and oxygen can be taken out separately using a known separation membrane or the like. Further, when processing is performed, the apparatus main body may be operated to generate an amount of combustion gas required for processing, and there is no need to store the combustion gas.
【００４６】さらに、放出口２６から放出された燃焼ガ
スをトーチに直接送るのではなく、図７に示すように一
旦水等の液体を貯留した液槽５１内に放出し、該液槽５
１から燃焼ガスを取り出して、トーチに送るようにして
もよい。この、液槽５１はガス発生装置の外部に設ける
ことが望ましい。周知のように、トーチにおける燃焼ガ
スの噴出スピードよりも燃焼スピードのほうが速くなる
と（特に、加工を止める時等にこの状態となりやす
い。）、バックファイアが起こる。しかし、この構成に
よれば、バックファイアが起こったときに、液槽４１内
の水が壁となってガス発生装置内（電解槽２内）に溜ま
っている燃焼ガスに引火しない。したがって、装置の運
転時における安全性を向上できる。Further, the combustion gas discharged from the discharge port 26 is not directly sent to the torch, but is discharged into a liquid tank 51 temporarily storing a liquid such as water as shown in FIG.
The combustion gas may be taken out from 1 and sent to a torch. The liquid tank 51 is desirably provided outside the gas generator. As is well known, when the combustion speed is higher than the injection speed of the combustion gas in the torch (especially, when processing is stopped, this state is likely to occur), backfire occurs. However, according to this configuration, when the backfire occurs, the water in the liquid tank 41 does not ignite the combustion gas stored in the gas generator (in the electrolytic tank 2) as a wall. Therefore, safety during operation of the device can be improved.
【００４７】なお、上記の実施形態では、水の電気分解
によって水素および酸素を発生させる例を示したが、電
気分解によって他のガスを発生させる装置にも本願発明
を適用できる。また、発生させたガスを溶接、溶断、ロ
ウ付け等の加工に使用するとしたが、ここで発生させた
ガスは他の用途に用いることもできる。In the above embodiment, an example in which hydrogen and oxygen are generated by electrolysis of water has been described. However, the present invention can be applied to an apparatus that generates another gas by electrolysis. Although the generated gas is used for processing such as welding, fusing, and brazing, the gas generated here can be used for other purposes.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電解
液に電極板全体を浸漬させるようにしたので、小さな電
極板で効率的に燃焼ガスを発生させることができ、性能
を低下させずに（電解効率を低下させずに）、装置本体
の小型化が図れる。As described above, according to the present invention, since the entire electrode plate is immersed in the electrolytic solution, the combustion gas can be efficiently generated with a small electrode plate, and the performance is reduced. (Without lowering the electrolysis efficiency), the size of the apparatus body can be reduced.
【００４９】また、電解液を循環させるようにしたの
で、電解液の温度が沸点に達することを確実に防止で
き、発生させた燃焼ガスに水蒸気等が含まれるという問
題も生じない。Further, since the electrolytic solution is circulated, the temperature of the electrolytic solution can be reliably prevented from reaching the boiling point, and the problem that the generated combustion gas contains water vapor or the like does not occur.
【００５０】また、電解セルに印加する電圧の極性を切
り換えられるようにしたので、電極板に付着した金属イ
オンを容易に剥離することができ、対向する電極板間に
おける抵抗値の増大に伴う電解効率の低下を防止するこ
とができる。Further, since the polarity of the voltage applied to the electrolytic cell can be switched, the metal ions adhering to the electrode plates can be easily peeled off, and the electrolysis due to the increase in the resistance between the opposing electrode plates can be achieved. A decrease in efficiency can be prevented.
【００５１】さらに、電解槽内において電解液が充填さ
れていない空間に所定量を越えるガスが溜まらないよう
にしているので、事故が起きたときに周囲に及ぼす影響
を小さくすることができる。Further, since a gas exceeding a predetermined amount is prevented from accumulating in the space not filled with the electrolytic solution in the electrolytic cell, the influence on the surroundings when an accident occurs can be reduced.
【００５２】また、電解槽を形成する板の内部において
冷却水を循環させることによって、装置本体を小型化す
ることができる。Further, by circulating the cooling water inside the plate forming the electrolytic cell, the size of the apparatus main body can be reduced.
【００５３】さらに、電解槽を傾斜機能材料で構成する
ことにより、電解槽が傾斜機能材料の特徴を有するの
で、電解槽を絶縁するための構成等も不用となり、装置
本体の一層の小型化が行える。Further, since the electrolytic cell is made of the functionally gradient material, the electrolytic cell has the characteristic of the functionally gradient material, so that the configuration for insulating the electrolytic cell is unnecessary, and the apparatus body can be further downsized. I can do it.
【図１】この発明の実施形態であるガス発生装置の構成
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a gas generator according to an embodiment of the present invention.
【図２】この実施形態にかかる電解セルの構成を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an electrolytic cell according to this embodiment.
【図３】この実施形態にかかる電解槽の構成を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an electrolytic cell according to this embodiment.
【図４】この実施形態にかかる極性切換回路の構成を示
す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a polarity switching circuit according to the embodiment;
【図５】この発明の別の実施形態にかかる電解槽の構成
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an electrolytic cell according to another embodiment of the present invention.
【図６】この発明の別の実施形態にかかる電解槽の構成
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an electrolytic cell according to another embodiment of the present invention.
【図７】この実施形態にかかるガス発生装置とトーチと
の接続例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a connection example of a gas generator and a torch according to this embodiment.
【図８】電解液に浸漬している電極板に面積と電気分解
によって発生する燃焼ガスの量との関係を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the area of an electrode plate immersed in an electrolytic solution and the amount of combustion gas generated by electrolysis.
１−電解セル ２−電解槽 ３−タンク ４−ポンプ ５−ポンプ制御部 ６−電源装置 ７−極性切換回路 １１−電極板 ４０−側板 ４１−注入口 ４２−排出口 ４３−孔路 1-Electrolysis cell 2-Electrolysis tank 3-Tank 4-Pump 5-Pump controller 6-Power supply 7-Polarity switching circuit 11-Electrode plate 40-Side plate 41-Injection port 42-Exhaust port 43-Hole
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 廣史 大阪市鶴見区放出東３丁目８番32号 有限 会社テクノカスタム内 (72)発明者 山本 善和 堺市北花田町３丁44番地の17 ミツヤテッ ク株式会社内 Ｆターム(参考） 4K021 AA01 BA02 BC03 BC05 CA10 DA09 DC01 DC03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Morimoto 3-8-32 Higashi Higashi, Tsurumi-ku, Osaka City Inside Techno Custom Co., Ltd. Co., Ltd. F term (reference) 4K021 AA01 BA02 BC03 BC05 CA10 DA09 DC01 DC03
Claims (7)
た電解セルと、 前記電解セルの両端に配置した２枚の電極板に電圧を印
加する電源と、 前記電解セルを電解液に浸漬させるための電解槽と、を
備え、 前記電解槽の容積は、電解液に前記電解セル全体を浸漬
することができる大きさであるガス発生装置。1. An electrolytic cell in which a plurality of electrode plates are arranged at substantially constant intervals; a power source for applying a voltage to two electrode plates arranged at both ends of the electrolytic cell; An electrolytic cell for immersing the electrolytic cell, wherein the volume of the electrolytic cell is large enough to immerse the entire electrolytic cell in an electrolytic solution.
を備えた請求項１記載のガス発生装置。2. The gas generator according to claim 1, further comprising means for circulating the electrolytic solution in the electrolytic cell.
ている直流電圧の極性を切り換える極性切換手段を備え
た請求項１または２に記載のガス発生装置。3. The power supply is a DC power supply, and further comprises polarity switching means for switching the polarity of a DC voltage applied to two electrode plates disposed at both ends of the electrolytic cell. A gas generator according to claim 1.
れていない空間の圧力を検出する圧力検出センサを備
え、 前記電源は、上記圧力センサの検出値が所定値を越えた
ときに、電源供給を停止する回路を含む請求項１、２ま
たは３のいずれかに記載のガス発生装置。4. A pressure detecting sensor for detecting a pressure in a space not filled with an electrolytic solution in the electrolytic cell, wherein the power supply is provided when a detected value of the pressure sensor exceeds a predetermined value. 4. The gas generator according to claim 1, further comprising a circuit for stopping the supply.
た電解セルと、 前記電解セルの両端に配置した２枚の電極板に直流電圧
を印加する電源と、 前記電解セルを電解液中に浸漬させるための電解槽と、 前記電解セルの両端に配置した２枚の電極板に印加して
いる直流電圧の極性を切り換える極性切換手段と、を備
えたガス発生装置。5. An electrolytic cell in which a plurality of electrode plates are arranged at substantially constant intervals; a power supply for applying a DC voltage to two electrode plates disposed at both ends of the electrolytic cell; A gas generator comprising: an electrolytic cell for immersion in the cell; and polarity switching means for switching the polarity of a DC voltage applied to two electrode plates disposed at both ends of the electrolytic cell.
た電解セルを電解液に浸漬させるための容器として用い
る電解槽において、 周面を形成する板の少なくとも１枚には、複数の開口部
が設けられているとともに、内部にこれらの開口部をつ
なぐ孔路が形成されている電解槽。6. An electrolytic cell used as a vessel for immersing an electrolytic cell in which a plurality of electrode plates are arranged at substantially constant intervals as an electrolytic solution, wherein at least one of the plates forming the peripheral surface has a plurality of electrodes. An electrolytic cell having an opening and a hole formed therein to connect the openings.
た電解セルを電解液に浸漬させるための容器として用い
る電解槽において、 周面を形成する板を傾斜機能材料で構成した電解槽。7. An electrolytic cell used as a container for immersing an electrolytic cell in which a plurality of electrode plates are arranged at substantially constant intervals in an electrolytic solution, wherein the plate forming a peripheral surface is made of a functionally graded material. .
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP10341933A JP2000160383A (en) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | Gas generator and electrolytic cell |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10341933A JP2000160383A (en) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | Gas generator and electrolytic cell |
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|---|---|
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100620801B1 (en) | 2005-02-14 | 2006-09-13 | (주)국제에너지 | A hydrogen and oxygen generator with high electrolytic efficiency and its using method |
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-
1998
- 1998-12-01 JP JP10341933A patent/JP2000160383A/en active Pending
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