JP2011530009A - 電解可燃性ガス生成装置 - Google Patents

Abstract

電気化学反応中に生じる熱を最適に放散させる、設置が簡単な小型装置から成り、この装置は、水（９）が通って入る第１タンク（１）並びに電気分解から生じる水素ガス（７）及び酸素ガス（８）が前記水（９）と混ざりながら通って出る第２タンク（２）から構成されると共に、表面的に連続することなく互いに独立し両方の前記タンク（１，２）を接続するパイプ（３）を含み、その外面は、直接或いは放散フラップ（１０）を介して空気に触れていることにより、電気分解中に発生する熱を放散しやすくする。

Description

本発明は、電気分解処理によって可燃性ガスを生成することを目的とした装置の分野に属する。

本発明の目的は、設計上の解決によって、電気化学反応中に生じる熱を最適に放散させる、設置が簡単な小型装置の開発から成り、このような装置によって、装置のサイズを大きくする必要がなくなると共に、強度が上がる。

電気分解装置は、いくつかの様々な用途で使用されることが知られており、具体的には、例えば、後で燃料として用いられる水素ガスを生成するクリーン・テクノロジーとして水の電気分解に使用されるものが知られている。

電気分解処理では、水が陰極で解離されるのに伴って、水素分子及び酸素イオンが形成されて電解質によって搬送され、電子離脱によって、陽極の表面に酸素分子が形成される。陽極から陰極へ搬送されるこれらの電子が電解反応を起こすには、電気エネルギーが付与されなければならない。

装置内部で生じる電気化学反応は、熱を発し、いくつかの装置では、過度な温度に達する。

最も知られているシステムは閉鎖されており、ガス生成装置は密閉タンク内の水に沈められる。このため、高温に達することは問題であり、強度を下げるか或いはより大きくより高価なシステムを構築することが必要となる。

本発明の目的を構成するこの電解可燃性ガス生成装置は、前述した問題を十分に解決する。

このガス生成装置は、水が通って入る第１タンク、並びに、電気分解から生じる水素ガス及び酸素ガスが循環水と混ざりながら通って出る第２タンクと、先端が両方の前記タンクをわずかに貫いて両方の前記タンクを接続していると共に、第１電気端子に接続されている、少なくとも１つの外側パイプと、前記第１電気端子と逆の極性である第２電気端子に接続されている内側コアと、によって構成されている。

この装置は、基本的に、前記パイプの外面が、空気に、或いは、フラップを介して空気に触れていることにより、電気分解中に発生する熱を放散しやすくして装置を冷却するので、傑出している。

前記コアは、各パイプ内部に配置されると共に、先端が両方の前記タンク内で終端となる１つ以上の内側パイプ、ロッド、又はストリップから成り得る。

最大限に冷却するため、この装置は、熱を除去しやすくする電動ファン又はこれと同様のものを含み得る。

ゆえに、このように構成されたこの装置は、現在知られている２つの閉鎖システムの場合に対し、連続モードで作動すると共に、強度を下げる必要のない最適な作動温度である、開放システムから成る。この装置を用いれば、従来のシステムと同じ作動強度で、この装置を用いれば、生産性が高まる。

この構造の結果として得られる冷却度によって、この装置のサイズは、適切に冷却できない構造である他の装置のサイズよりも小さいと判別され、これにより、占有空間が小さくなる。

この装置の構造によれば、配置される空間に適した体積であることによって簡単に設置することのできるような異なる設計を得るために、前記タンクの形状に加えて、前記パイプの数、サイズ、形状、及び位置が修正され得る。

この装置は、以下のように機能する。水が前記第１タンク内へ連続的に導入され、次に、この水が前記パイプを通るように方向付けられると同時に、前記端子に電流が流され、このとき、水素ガス及び酸素ガスを発生させる電気化学反応が生じる。このガスは、水に溶解した状態で前記第２タンクの方へ搬送され、この第２タンクから、後で燃料として使用されるために出ていく。電気化学反応中に発生する熱は、空気に触れている前記パイプを介して最適な方式で放散される。

このように、この装置は、水が絶えず供給され気体となって出ていくことにより、水が停滞しないため、ガスが連続的に発生しやすい。

この装置の用途は多様であり、例えば燃焼機関などの水素電池に給電するのが主な使用法であるが、企業や住宅などにおけるその他の使用法も除外されない。

この装置は、カーボン・ファイバー、プラスチック、又は、その他あらゆる適切な材料に、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、又はこれらの組み合わせを入れたものから構成され得る。

このガス生成装置は、独立した主要タンクを含む従来の機構内に収容されてもよい。この場合、主要タンクは、この装置の前記第１タンクの入口に接続され、スリーブによって水を供給するが、この装置の方へ水を循環させるポンプを介してもよい。この装置の前記第２タンクの出口に接続された別のスリーブは、中で発生したガスを主要タンクへ戻す。主要タンクにおいて、このガスは水と混ざり、電気分解中に生じた不純物が除去しやすくなる。こうして、最終的には、クリーンなガスが主要タンクから出ていく。

この説明を補足するため、且つ、本発明の特徴をより良く理解できるよう助ける目的で、本発明の実際の実施形態の好適な例に従った１セットの図面が、前記説明の一体部分として含まれており、以下の図面は、例示的で限定されない様式で示されている。

放散フラップを備えた１つのパイプを有する、電解可燃性ガス生成装置の第１実施形態を示す、略図である。 各パイプに内包されているコアがより直径の小さい別のパイプであるいくつかのパイプを有する、電解可燃性ガス生成装置の第１実施形態を示す、略図である。 コアがいくつかのストリップから形成されたいくつかのパイプを有する、電解可燃性ガス生成装置の第２実施形態を示す、略図である。

これらの図面に基づいて、本発明の目的である電解可燃性ガス生成装置の一連の可能な実施形態を、以下に詳細に説明する。

図１に示されているものによれば、この可燃性ガス生成装置は、水が通って入る（９）第１タンク（１）と、電気分解から生じる水素ガス（７）及び酸素ガス（８）が循環水（９）と混ざりながら通って出る第２タンク（２）とを備え、先端が前記タンク（１，２）をわずかに貫いて両方のタンク（１，２）をつないでいると共に、第１電気端子（４）に接続されている、パイプ（３）を更に備え、この外側パイプ（３）内部に配置されて先端が両方のタンク（１，２）内で終端となると共に、第１電気端子（４）と逆の極性である第２電気端子（６）に接続されているパイプ（５）から成る、コア（５）を有する。

この図１に示されているように、パイプ（３）は、電気分解中に発生する熱を放散しやすくする放散フラップ（１０）を介して空気に触れている。

図２には、図１に示されているものと同じ構造を備えた第２実施形態が示されており、この第２実施形態では、３つの独立したパイプ（３）が表面的に連続することなく配置され、これらのパイプ内に、第２電気端子（６）に接続されているパイプ（５）から成る対応するコア（５）が配置される。

図３には、別の実施形態が示されており、この実施形態では、図２に示されているものに対して、パイプ（３）内部のコア（５’）が１グループのストリップ（５’）から成る。

図２及び図３に示されている装置のいずれにおいても、パイプ（３）が離間され、その外面が空気に直接触れていることで、電気分解中に発生する熱が最大限に放散されるため、装置が冷却される、と考えられる。図１では、パイプ（３）の外面を包囲しているフラップ（１０）によって空気に直接触れることができている、ということが示されている。

Claims (3)

1. 水（９）が連続的に通って入る第１タンク（１）、並びに、電気分解から生じる水素ガス（７）及び酸素ガス（８）が前記水（９）と混ざりながら通って出る第２タンク（２）と、
   先端が前記タンク（１，２）をわずかに貫いて両方の前記タンク（１，２）をつないでいると共に、電気端子（４）に接続されている、少なくとも１つのパイプ（３）と、
   前記パイプ（３）内部に配置されて先端が両方の前記タンク（１，２）内で終端となると共に、前記第１電気端子（４）と逆の極性である第２電気端子（６）に接続されている、少なくとも１つのコア（５，５’）と、
   を備え、
   前記パイプ（３）が、表面的に連続することなく互いに独立しており、その外面が、直接、或いは、放散フラップ（１０）を介して空気に触れていることにより、電気分解中に発生する熱を放散しやすくする、
   ことを特徴とする、電解可燃性ガス生成装置。
2. 前記コア（５，５’）が、１つ以上のパイプ又はロッド（５’）又はストリップ（５）から成ることを特徴とする、電解可燃性ガス生成装置。
3. 前記パイプ（３）の方に向けられたファンも備えることを特徴とする、請求項１に記載の電解可燃性ガス生成装置。

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