JP2004244679A - 電解槽ユニット及び該電解槽ユニットを用いた電解槽 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、電気分解に伴って発生する熱の放熱対策を改良し長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して大量に発生させるのに好適な電解槽ユニットを提供する。
【解決手段】本発明の電解槽ユニットは、電解液10を収納する箱型状の本体2と、この本体2に設けられ本体内部に電解室3を形成する一対の端部電極4,5及びこの一対の端部電極4,5間に配置した複数の電極6からなる複極式電極部7とを備え、前記電解液10を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニット1であって、前記複極式電極部7の一対の端部電極4,5及び複数の電極6における電解液10に接する箇所に、これら一対の端部電極4,5及び複数の電極6に各々穿設した複数の対流孔14,15からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設けたものである。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の電解槽ユニットは、電解液10を収納する箱型状の本体2と、この本体2に設けられ本体内部に電解室3を形成する一対の端部電極4,5及びこの一対の端部電極4,5間に配置した複数の電極6からなる複極式電極部7とを備え、前記電解液10を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニット1であって、前記複極式電極部7の一対の端部電極4,5及び複数の電極6における電解液10に接する箇所に、これら一対の端部電極4,5及び複数の電極6に各々穿設した複数の対流孔14,15からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設けたものである。
【選択図】図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気分解により水素と酸素の混成ガス(学名/通称;ブラウンガス)を発生する複極式の電解槽ユニット及び電解槽ユニットを用いた電解槽に関するものである。
【従来の技術】
従来、複数枚の電極を備えた複極式の電解槽として、複数枚の電極板をスペーサを用いて等間隔で列設して電極部を構成し、この電極部を電解液を収納する箱体内に収納し、電極部に給電端子を接続したものが知られている(例えば特許文献1)。
【特許文献1】
特開2002−186970号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電解槽の場合、単に複数枚の電極板をスペーサを用いて等間隔で列設て電極部を構成しているので、電気分解に伴って発生する熱の放熱対策が充分でなく、このため長時間の連続運転が困難であるという問題があった。
本発明は、上述した従来の実情に鑑み開発されたものであり、電気分解に伴って発生する熱の放熱対策を改良し長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して大量に発生させるのに好適な電解槽ユニット及び電解槽ユニットを用いた電解槽を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する複極式電極部とを備え、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットであって、前記複極式電極部の電解液に接する箇所に電解液を本体内で対流させる対流機構を設けたことを特徴とするものである。
請求項1記載の発明によれば、複極式電極部の電解液に接する箇所に電解液を本体内で対流させる対流機構を設けているので、電解液の電気分解に伴って発生する熱は本体内部で電解液の対流により冷却されることになり、熱の放熱対策が万全となって長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して発生させることができる。
請求項2記載の発明は、電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する一対の端部電極及びこの一対の端部電極間に配置した複数の電極からなる複極式電極部とを備え、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットであって、前記複極式電極部の一対の端部電極及び複数の電極における電解液に接する箇所に、これら一対の端部電極及び複数の電極に各々穿設した複数の対流孔からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設けたことを特徴とするものである。
請求項2記載の発明によれば、複極式電極部の電解液に接する箇所に電解液を本体内で対流させる複数の対流孔からなる対流機構を設けているので、電解液の電気分解に伴って発生する熱は本体内部で電解液の対流により冷却されることになり、熱の放熱対策が万全となって長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して発生させることができる。
請求項3記載の発明は、電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する一対の端部電極及びこの一対の端部電極間に配置した複数の電極からなる複極式電極部とを備え、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットであって、前記複極式電極部の一対の端部電極及び複数の電極における電解液に接する箇所に、これら一対の端部電極及び複数の電極に各々穿設した複数の対流孔からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設けるとともに、前記本体の外壁面に放熱板を備えることを特徴とするものである。
請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明の作用に加えて、前記本体の外壁面に放熱板を備えているので、熱の放熱対策がより万全となって長時間の連続運転により好適であり、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して発生させることができる。
請求項4記載の発明の電解槽は、電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する複極式電極部とを備え、前記複極式電極部の電解液に接する箇所に電解液を本体内で対流させる対流機構を設けて構成され、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置したことを特徴とするものである。
請求項4記載の発明によれば、請求項1記載の電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置しているので、熱の放熱対策が万全となり長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して大量に発生させることができる電解槽を提供できる。
請求項5記載の発明の電解槽は、電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する一対の端部電極及びこの一対の端部電極間に配置した複数の電極からなる複極式電極部とを備え、前記複極式電極部の一対の端部電極及び複数の電極における電解液に接する箇所に、これら一対の端部電極及び複数の電極に各々穿設した複数の対流孔からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設けて構成され、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置したことを特徴とするものである。
請求項5記載の発明によれば、請求項2記載の電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置しているので、請求項4記載の発明の電解槽と同様、熱の放熱対策が万全となり長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して大量に発生させることができる電解槽を提供できる。
請求項6記載の発明の電解槽は、電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する一対の端部電極及びこの一対の端部電極間に配置した複数の電極からなる複極式電極部とを備え、前記複極式電極部の一対の端部電極及び複数の電極における電解液に接する箇所に、これら一対の端部電極及び複数の電極に各々穿設した複数の対流孔からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設け、前記本体の外壁面に放熱板を備えた電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置したことを特徴とするものである。
請求項6記載の発明によれば、請求項5記載の発明の作用に加えて、本体の外壁面に放熱板を備えているので、熱の放熱対策がより万全となって長時間の連続運転により好適であり、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して大量に発生させることができる電解槽を提供できる。
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1に示す本実施の形態の電解槽ユニット1は、水素、酸素を含む電解液10を内部において電解液レベルLの位置まで収納するとともに垂直配置される箱型状の本体2と、この本体2に設けられ本体内部に電解室3を形成する例えばステンレス等からなる一対の矩形の端部電極4,5及びこの一対の端部電極4,5間に互いに間隔を隔て平行配置した例えばステンレス等製で矩形薄板状の例えば6枚の電極6からなる複極式電極部7とを備えている。
複極式電極部7を構成する一対の端部電極4,5は、図1に示すように、本体2の中央部を垂直方向に貫く状態で、且つ、相互間に図2に示す矩形枠状に形成したゴム製の絶縁体8を介在させる状態で、ボルト11、ナット12により所定の間隔(絶縁体8の板厚)をもって本体2と一体的に取り付けられている。
複極式電極部7を構成する例えば6枚の電極6は、一対の端部電極4,5の間で、且つ、前記絶縁体8の内周部に沿って矩形状に配置したエポキシ樹脂等からなる内部絶縁体13により互いに間隔を隔て平行配置に支持されている。すなわち、内部絶縁体13の矩形を呈する内周部全体に6条の連続溝を平行配置に設け、各連続溝に各電極6の外周部を嵌め込んでいる。
複極式電極部7は、更に、前記一対の端部電極4,5及び各電極6に各々穿設した複数の対流孔14及び対流孔15からなり、前記電解液10を本体2内で対流させる対流機構を備えている。前記対流孔14及び対流孔15は、いずれも電解液レベルLよりも下側の位置となるように穿設している。
前記本体2内には、一対の端部電極4,5で囲まれる電解室3の他に、一対の端部電極4,5の外側の電解液冷却室16、電解液レベルLよりも上側の混成ガス取出室17が形成されている。
そして、混成ガス取出室17に臨む配置で前記一対の端部電極4,5及び各電極6に各々ガス孔18及びガス孔19を穿設している。更に、電極6の下部両隅には、電解液流通用の切欠部6aが設けられている。
前記絶縁体8の外周部には、図2に示すように、本体2内の電解液10に連通しその液面レベルを検知するためのレベルゲージ24及び電解液10の温度検出用の温度センサ25を取り付けている。なお、図2中、8aは絶縁体8に設けたボルト挿通孔である。
また、前記本体2には、図1に示すように、電解液流入孔20、電解液流出孔21、電解液排出孔(ドレイン孔)22が設けられている。更に、本体2の上部には、混成ガス取出室17内の過圧を防止する減圧バルブ23が取り付けられている。
次に、本実施の形態の電解槽ユニット1を用いた電解槽50の概略構成について図3を参照して説明する。
この電解槽50は、前記構成の電解槽ユニット1を、混成ガスを外部へ排出するために前記混成ガス取出室17に連通したガス排出部51及び前記電解液流入孔20に連通した電解液供給用の電解液供給管路52を介して複数個(本実施の形態では例えば4個)水平方向に列設配置したものである。
なお、電解槽50は、図示していないが一対の端部電極4,5に直流電圧を供給するための電極端子及び電源装置を具備し、更に、図示していないが前記電解液排出孔22に取り付けた排出バルブ等を具備している。
上述した構成の電解槽ユニット1及び電解槽50において、各電解槽ユニット1の電解室3における一対の端部電極4,5に所定の電圧を加えて電流を流すと、前記複極式電極部7による電解作用で電解室3内で電解液10の電気分解が発生し、電解液10内に電子が流出して電解液10に混合している水が分解され、水素ガスと酸素ガスが発生する。
この水素ガスと酸素ガスの混成ガス(学名/通称;ブラウンガス)は、前記ガス孔18、ガス孔19から混成ガス取出室17に至り、更に、ガス排出部51によって外部に取り出され、エネルギーガスとして利用に供される。
一方、前記水素ガスと酸素ガスの混成ガスが発生するときに、電解室3内の電解液10が加熱され、著しく効率が落ちるのが通常であるが、本実施の形態では複極式電極部7に、前記対流孔14及び対流孔15からなり、前記電解液10を本体2内の電解室3、電解液冷却室16間で対流循環させる対流機構を備えているので、加熱した電解液10を効率よく冷却し電気分解に供することができ、冷却効率の向上、混成ガスの発生効率の低下防止を図り、長時間運転が可能となる電解槽50全体として大量の混成ガスを得ることができる。
特に、前記電解槽ユニット1を多連とした電解槽50によって、電解槽ユニット1の個数を適宜増やすことで、稼働時の取扱いの容易さ及び効率化を実現することができ、幅広い用途に対応することができる。
図4は前記電解槽ユニット1の変形例である電解槽ユニット1Aを示すものであり、基本的構造は前記電解槽ユニット1と同様であるが、本体2の垂直両壁面に支持部材31を介してアルミニュウム板等からなる冷却板30を取り付けたことが特徴である。
この電解槽ユニット1Aの構成を電解槽50に採用すれば、各電解室3内の電解液10の電気分解時に発生する熱を各々の冷却板30より効率的に放熱し、電気分解に供することができ、全体として冷却効率の更なる向上、混成ガスの発生促進を図り、一層長時間運転が可能となる。
上述した本実施の形態の電解槽ユニット1又は電解槽ユニット1Aを使用した電解槽50の用途としては、加工機器関係として、例えば、ガス溶接機器、鉄板切断機、彫金、宝石加工、アクリル加工、ガラス加工への用途があり、また、ガスエネルギー機器関係として、ゴミ焼却、熱交換器、エンジン(内燃機関)、ガスヒータ、ガスタービン、ポンプ、発電機、蓄電装置への用途がある。
更に、上述した本実施の形態の電解槽ユニット1又は電解槽ユニット1Aを使用した電解槽50の用途としては、複合エネルギー供給機器関係として、例えば、電気エネルギー、ガスエネルギーとしての用途がある。
【発明の効果】
本発明によれば、熱の放熱対策が万全となって長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して発生させることができる電解槽ユニットを提供できる。
また、本発明によれば、熱の放熱対策が万全となって長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して大量に発生させることができる電解槽を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の電解槽ユニットを示す概略断面図である。
【図2】本発明の実施の形態の電解槽ユニットの絶縁体、内部絶縁体、電極の平面図である。
【図3】本発明の実施の形態の電解槽ユニットを使用した電解槽の概略構成図である。
【図4】本発明の実施の形態の電解槽ユニットの変形例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 電解槽ユニット
1A 電解槽ユニット
2 本体
3 電解室
4 端部電極
5 端部電極
6 電極
6a 切欠部
7 複極式電極部
8 絶縁体
10 電解液
11 ボルト
12 ナット
13 内部絶縁体
14 対流孔
15 対流孔
16 電解液冷却室
17 混成ガス取出室
18 ガス孔
19 ガス孔
20 電解液流入孔
21 電解液流出孔
22 電解液排出孔
23 減圧バルブ
24 レベルゲージ
25 温度センサ
30 冷却板
31 支持部材
50 電解槽
51 ガス排出部
52 電解液供給管路
本発明は、電気分解により水素と酸素の混成ガス(学名/通称;ブラウンガス)を発生する複極式の電解槽ユニット及び電解槽ユニットを用いた電解槽に関するものである。
【従来の技術】
従来、複数枚の電極を備えた複極式の電解槽として、複数枚の電極板をスペーサを用いて等間隔で列設して電極部を構成し、この電極部を電解液を収納する箱体内に収納し、電極部に給電端子を接続したものが知られている(例えば特許文献1)。
【特許文献1】
特開2002−186970号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電解槽の場合、単に複数枚の電極板をスペーサを用いて等間隔で列設て電極部を構成しているので、電気分解に伴って発生する熱の放熱対策が充分でなく、このため長時間の連続運転が困難であるという問題があった。
本発明は、上述した従来の実情に鑑み開発されたものであり、電気分解に伴って発生する熱の放熱対策を改良し長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して大量に発生させるのに好適な電解槽ユニット及び電解槽ユニットを用いた電解槽を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する複極式電極部とを備え、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットであって、前記複極式電極部の電解液に接する箇所に電解液を本体内で対流させる対流機構を設けたことを特徴とするものである。
請求項1記載の発明によれば、複極式電極部の電解液に接する箇所に電解液を本体内で対流させる対流機構を設けているので、電解液の電気分解に伴って発生する熱は本体内部で電解液の対流により冷却されることになり、熱の放熱対策が万全となって長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して発生させることができる。
請求項2記載の発明は、電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する一対の端部電極及びこの一対の端部電極間に配置した複数の電極からなる複極式電極部とを備え、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットであって、前記複極式電極部の一対の端部電極及び複数の電極における電解液に接する箇所に、これら一対の端部電極及び複数の電極に各々穿設した複数の対流孔からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設けたことを特徴とするものである。
請求項2記載の発明によれば、複極式電極部の電解液に接する箇所に電解液を本体内で対流させる複数の対流孔からなる対流機構を設けているので、電解液の電気分解に伴って発生する熱は本体内部で電解液の対流により冷却されることになり、熱の放熱対策が万全となって長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して発生させることができる。
請求項3記載の発明は、電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する一対の端部電極及びこの一対の端部電極間に配置した複数の電極からなる複極式電極部とを備え、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットであって、前記複極式電極部の一対の端部電極及び複数の電極における電解液に接する箇所に、これら一対の端部電極及び複数の電極に各々穿設した複数の対流孔からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設けるとともに、前記本体の外壁面に放熱板を備えることを特徴とするものである。
請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明の作用に加えて、前記本体の外壁面に放熱板を備えているので、熱の放熱対策がより万全となって長時間の連続運転により好適であり、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して発生させることができる。
請求項4記載の発明の電解槽は、電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する複極式電極部とを備え、前記複極式電極部の電解液に接する箇所に電解液を本体内で対流させる対流機構を設けて構成され、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置したことを特徴とするものである。
請求項4記載の発明によれば、請求項1記載の電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置しているので、熱の放熱対策が万全となり長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して大量に発生させることができる電解槽を提供できる。
請求項5記載の発明の電解槽は、電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する一対の端部電極及びこの一対の端部電極間に配置した複数の電極からなる複極式電極部とを備え、前記複極式電極部の一対の端部電極及び複数の電極における電解液に接する箇所に、これら一対の端部電極及び複数の電極に各々穿設した複数の対流孔からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設けて構成され、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置したことを特徴とするものである。
請求項5記載の発明によれば、請求項2記載の電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置しているので、請求項4記載の発明の電解槽と同様、熱の放熱対策が万全となり長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して大量に発生させることができる電解槽を提供できる。
請求項6記載の発明の電解槽は、電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する一対の端部電極及びこの一対の端部電極間に配置した複数の電極からなる複極式電極部とを備え、前記複極式電極部の一対の端部電極及び複数の電極における電解液に接する箇所に、これら一対の端部電極及び複数の電極に各々穿設した複数の対流孔からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設け、前記本体の外壁面に放熱板を備えた電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置したことを特徴とするものである。
請求項6記載の発明によれば、請求項5記載の発明の作用に加えて、本体の外壁面に放熱板を備えているので、熱の放熱対策がより万全となって長時間の連続運転により好適であり、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して大量に発生させることができる電解槽を提供できる。
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1に示す本実施の形態の電解槽ユニット1は、水素、酸素を含む電解液10を内部において電解液レベルLの位置まで収納するとともに垂直配置される箱型状の本体2と、この本体2に設けられ本体内部に電解室3を形成する例えばステンレス等からなる一対の矩形の端部電極4,5及びこの一対の端部電極4,5間に互いに間隔を隔て平行配置した例えばステンレス等製で矩形薄板状の例えば6枚の電極6からなる複極式電極部7とを備えている。
複極式電極部7を構成する一対の端部電極4,5は、図1に示すように、本体2の中央部を垂直方向に貫く状態で、且つ、相互間に図2に示す矩形枠状に形成したゴム製の絶縁体8を介在させる状態で、ボルト11、ナット12により所定の間隔(絶縁体8の板厚)をもって本体2と一体的に取り付けられている。
複極式電極部7を構成する例えば6枚の電極6は、一対の端部電極4,5の間で、且つ、前記絶縁体8の内周部に沿って矩形状に配置したエポキシ樹脂等からなる内部絶縁体13により互いに間隔を隔て平行配置に支持されている。すなわち、内部絶縁体13の矩形を呈する内周部全体に6条の連続溝を平行配置に設け、各連続溝に各電極6の外周部を嵌め込んでいる。
複極式電極部7は、更に、前記一対の端部電極4,5及び各電極6に各々穿設した複数の対流孔14及び対流孔15からなり、前記電解液10を本体2内で対流させる対流機構を備えている。前記対流孔14及び対流孔15は、いずれも電解液レベルLよりも下側の位置となるように穿設している。
前記本体2内には、一対の端部電極4,5で囲まれる電解室3の他に、一対の端部電極4,5の外側の電解液冷却室16、電解液レベルLよりも上側の混成ガス取出室17が形成されている。
そして、混成ガス取出室17に臨む配置で前記一対の端部電極4,5及び各電極6に各々ガス孔18及びガス孔19を穿設している。更に、電極6の下部両隅には、電解液流通用の切欠部6aが設けられている。
前記絶縁体8の外周部には、図2に示すように、本体2内の電解液10に連通しその液面レベルを検知するためのレベルゲージ24及び電解液10の温度検出用の温度センサ25を取り付けている。なお、図2中、8aは絶縁体8に設けたボルト挿通孔である。
また、前記本体2には、図1に示すように、電解液流入孔20、電解液流出孔21、電解液排出孔(ドレイン孔)22が設けられている。更に、本体2の上部には、混成ガス取出室17内の過圧を防止する減圧バルブ23が取り付けられている。
次に、本実施の形態の電解槽ユニット1を用いた電解槽50の概略構成について図3を参照して説明する。
この電解槽50は、前記構成の電解槽ユニット1を、混成ガスを外部へ排出するために前記混成ガス取出室17に連通したガス排出部51及び前記電解液流入孔20に連通した電解液供給用の電解液供給管路52を介して複数個(本実施の形態では例えば4個)水平方向に列設配置したものである。
なお、電解槽50は、図示していないが一対の端部電極4,5に直流電圧を供給するための電極端子及び電源装置を具備し、更に、図示していないが前記電解液排出孔22に取り付けた排出バルブ等を具備している。
上述した構成の電解槽ユニット1及び電解槽50において、各電解槽ユニット1の電解室3における一対の端部電極4,5に所定の電圧を加えて電流を流すと、前記複極式電極部7による電解作用で電解室3内で電解液10の電気分解が発生し、電解液10内に電子が流出して電解液10に混合している水が分解され、水素ガスと酸素ガスが発生する。
この水素ガスと酸素ガスの混成ガス(学名/通称;ブラウンガス)は、前記ガス孔18、ガス孔19から混成ガス取出室17に至り、更に、ガス排出部51によって外部に取り出され、エネルギーガスとして利用に供される。
一方、前記水素ガスと酸素ガスの混成ガスが発生するときに、電解室3内の電解液10が加熱され、著しく効率が落ちるのが通常であるが、本実施の形態では複極式電極部7に、前記対流孔14及び対流孔15からなり、前記電解液10を本体2内の電解室3、電解液冷却室16間で対流循環させる対流機構を備えているので、加熱した電解液10を効率よく冷却し電気分解に供することができ、冷却効率の向上、混成ガスの発生効率の低下防止を図り、長時間運転が可能となる電解槽50全体として大量の混成ガスを得ることができる。
特に、前記電解槽ユニット1を多連とした電解槽50によって、電解槽ユニット1の個数を適宜増やすことで、稼働時の取扱いの容易さ及び効率化を実現することができ、幅広い用途に対応することができる。
図4は前記電解槽ユニット1の変形例である電解槽ユニット1Aを示すものであり、基本的構造は前記電解槽ユニット1と同様であるが、本体2の垂直両壁面に支持部材31を介してアルミニュウム板等からなる冷却板30を取り付けたことが特徴である。
この電解槽ユニット1Aの構成を電解槽50に採用すれば、各電解室3内の電解液10の電気分解時に発生する熱を各々の冷却板30より効率的に放熱し、電気分解に供することができ、全体として冷却効率の更なる向上、混成ガスの発生促進を図り、一層長時間運転が可能となる。
上述した本実施の形態の電解槽ユニット1又は電解槽ユニット1Aを使用した電解槽50の用途としては、加工機器関係として、例えば、ガス溶接機器、鉄板切断機、彫金、宝石加工、アクリル加工、ガラス加工への用途があり、また、ガスエネルギー機器関係として、ゴミ焼却、熱交換器、エンジン(内燃機関)、ガスヒータ、ガスタービン、ポンプ、発電機、蓄電装置への用途がある。
更に、上述した本実施の形態の電解槽ユニット1又は電解槽ユニット1Aを使用した電解槽50の用途としては、複合エネルギー供給機器関係として、例えば、電気エネルギー、ガスエネルギーとしての用途がある。
【発明の効果】
本発明によれば、熱の放熱対策が万全となって長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して発生させることができる電解槽ユニットを提供できる。
また、本発明によれば、熱の放熱対策が万全となって長時間の連続運転に適し、例えば酸素と水素の混成ガスを連続して大量に発生させることができる電解槽を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の電解槽ユニットを示す概略断面図である。
【図2】本発明の実施の形態の電解槽ユニットの絶縁体、内部絶縁体、電極の平面図である。
【図3】本発明の実施の形態の電解槽ユニットを使用した電解槽の概略構成図である。
【図4】本発明の実施の形態の電解槽ユニットの変形例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 電解槽ユニット
1A 電解槽ユニット
2 本体
3 電解室
4 端部電極
5 端部電極
6 電極
6a 切欠部
7 複極式電極部
8 絶縁体
10 電解液
11 ボルト
12 ナット
13 内部絶縁体
14 対流孔
15 対流孔
16 電解液冷却室
17 混成ガス取出室
18 ガス孔
19 ガス孔
20 電解液流入孔
21 電解液流出孔
22 電解液排出孔
23 減圧バルブ
24 レベルゲージ
25 温度センサ
30 冷却板
31 支持部材
50 電解槽
51 ガス排出部
52 電解液供給管路
Claims (6)
- 電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する複極式電極部とを備え、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットであって、
前記複極式電極部の電解液に接する箇所に電解液を本体内で対流させる対流機構を設けたことを特徴とする電解槽ユニット。 - 電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する一対の端部電極及びこの一対の端部電極間に配置した複数の電極からなる複極式電極部とを備え、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットであって、
前記複極式電極部の一対の端部電極及び複数の電極における電解液に接する箇所に、これら一対の端部電極及び複数の電極に各々穿設した複数の対流孔からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設けたことを特徴とする電解槽ユニット。 - 電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する一対の端部電極及びこの一対の端部電極間に配置した複数の電極からなる複極式電極部とを備え、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットであって、
前記複極式電極部の一対の端部電極及び複数の電極における電解液に接する箇所に、これら一対の端部電極及び複数の電極に各々穿設した複数の対流孔からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設けるとともに、前記本体の外壁面に放熱板を備えることを特徴とする電解槽ユニット。 - 電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する複極式電極部とを備え、前記複極式電極部の電解液に接する箇所に電解液を本体内で対流させる対流機構を設けて構成され、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置したことを特徴とする電解槽。
- 電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する一対の端部電極及びこの一対の端部電極間に配置した複数の電極からなる複極式電極部とを備え、前記複極式電極部の一対の端部電極及び複数の電極における電解液に接する箇所に、これら一対の端部電極及び複数の電極に各々穿設した複数の対流孔からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設けて構成され、前記電解液を電気分解し、水素と酸素ガスの混成ガスを取り出す電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置したことを特徴とする電解槽。
- 電解液を収納する箱型状の本体と、この本体に設けられ本体内部に電解室を形成する一対の端部電極及びこの一対の端部電極間に配置した複数の電極からなる複極式電極部とを備え、前記複極式電極部の一対の端部電極及び複数の電極における電解液に接する箇所に、これら一対の端部電極及び複数の電極に各々穿設した複数の対流孔からなり前記電解液を本体内で対流させる対流機構を設け、前記本体の外壁面に放熱板を備えた電解槽ユニットを、混成ガスを外部へ排出するガス排出部及び電解液供給管路を介して複数個列設配置したことを特徴とする電解槽。
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