JP2017193748A - 酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】酸水素ガスを発生させ、自動車の出力及び燃費を向上させることができる酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置を提供する。【解決手段】電解槽１０内には陽極側一対の電極板９と陰極側一対の電極板９で構成され、前記電極板９は複数枚重ね合わせて円筒状に形成して電解質１２の水溶液に浸かるように配置され、前記電極板９の構造は、チタン（Ｔｉ）基材５１にイリジウム（Ｉｒ）の薄膜を鍍金したイリジウム（Ｉｒ）層５２と、さらに真空蒸着によりインジウム（Ｉｎ）の蒸着薄膜のインジウム（Ｉｎ）層５３から構成され、前記陽極側一対の電極板９と前記陰極側一対の電極板９それぞれの間で電解質１２を電気分解して前記酸水素ガスＢを発生させていて、前記陽極側一対の電極板９と電極支持部材１６の間、及び前記陰極側一対の電極板９と電極支持部材１６の間に半透膜１７を有する。【選択図】図１

Description

本願発明は、自動車等の内燃機関に供給する燃焼ガスの気体燃料と酸水素ガスの微細気泡を混合させた混合燃料を利用し、内熱機関の燃焼を補助するための燃焼補助装置に関するものである。

現在、地球温暖化の進行を食い止めるために、二酸化炭素（ＣＯ２）をはじめとする温室効果ガスの排出量を大幅に削減していくことが必要となっている。

また、日常生活を支える重要な移動手段である自動車の内燃機関の燃料は、化石燃料を利用する場合が多いので排気ガスは特に問題となっている。そのため、自動車関連の内熱機関において、種々の排気ガスを抑制する装置が提案されている。

水素（Ｈ２）と酸素（Ｏ２）が２対１の混合比で混ざり合った混合ガスは、酸水素ガス（別名：ブラウンガス）と称され、内燃機関の混合燃料として注目されている。酸水素ガスを発生する装置としては、水の電気分解を利用した酸水素ガス発生装置が一般的に知られている。

これまでも酸水素ガスを利用した内熱装置及び燃焼補助装置が提案されているが、ＣＯ２の削減率に関しては、あまり効果が得られていない（特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照）。

また、従来の酸水素ガス発生装置において、酸水素ガスの発生量を増やすために、より多くの電力が必要であった。そのため普通乗用車のバッテリー電圧（１２Ｖ）や大型自動車のバッテリー電圧（２４Ｖ）の電気容量では通常走行時に電力不足に陥る場合がある。

本願発明者の一員は、長年にわたり酸水素ガス発生装置の小型化や酸水素ガス生成時の消費電力の削減を目的として、チタン基材にイリジウムを鍍金した電極に矩形波のパルス状の直流電流を供給することにより小電力で多くの酸水素ガスの発生量が得ることができる内熱機関燃焼補助装置を研究していた。

エネルギー変換効率を向上させるため、電極にチタン（Ｔｉ）を有する基材と、この基材の表面にイリジウム（Ｉｒ）を有する触媒層を備え、さらに、この触媒層の上に黒鉛の層を形成された電極、及び、電気分解槽は、不導体の隔壁部材により複数の電気分解室に区別された構造が提案されているが、この方法ではエネルギー変換効率の向上は不充分であり、電極や水の発熱も解決されていないという問題があった。（特許文献４を参照）。

特表２００９−５１１７４７号公報 特開２０１２−１２２０９２号公報 特開２０１６−０３７６６２号公報 特開２０１２−１２２３８３号公報

本願発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、電解質の水溶液に電力を与え電気分解することにより酸素ガス・水素ガス（１：２の割合）の混合気体である酸水素ガスを大量に発生させることができる電極を使用し、内熱機関内で、酸水素ガスと主燃料の燃焼タイミングの違いを利用し、先に燃焼する酸水素ガスの助燃効果を利用して主燃料の完全燃焼を促進させ、自動車の出力及び燃費を向上させることができる酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置を提供することを目的としている。

本願発明は、円筒型の電解槽１０内で電解質１２を電気分解し、酸素ガス及び水素ガスを含む酸水素ガスＢを発生する酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置であって、前記電解槽１０内には電極から電解質１２に正電荷が移動する陽極側一対の電極板９と、電解質１２から電極に向って正電荷が移動する陰極側一対の電極板９で構成され、前記電極板９は複数枚重ね合わせて円筒状に形成して電解質１２の水溶液に浸かるように配置され、前記電極板９の構造は、網目状構造のチタン（Ｔｉ）基材５１にイリジウム（Ｉｒ）の薄膜を鍍金したイリジウム（Ｉｒ）層５２と、さらに真空蒸着によりインジウム（Ｉｎ）の蒸着薄膜のインジウム（Ｉｎ）層５３から構成され、前記電解槽１０の中央を陽極と陰極の間で短絡を防ぐため円盤形の絶縁樹脂５を間に挟み、前記電極板９に矩形波のパルス状の直流電流を供給する制御器を備え、前記陽極側一対の電極板９と前記陰極側一対の電極板９それぞれの間で電解質１２を電気分解して前記酸水素ガスＢを発生させていて、前記陽極側一対の電極板９と電極支持部材１６の間、及び前記陰極側一対の電極板９と電極支持部材１６の間に半透膜１７を装着して、前記電解質１２の液体を通さず前記酸水素ガスＢの気体を通すことができることを特徴とする酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置である。

上述の酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置で発生した酸水素ガスＢを、混合燃料として内燃機関３０に送り出す供給経路であるガス配管と、前記酸水素ガスＢの逆流を防ぐ逆止弁１３と、内燃機関３０の燃焼を運転管理するインジケーター４１を備えていることを特徴とする酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置である。

上述の酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置において、電極板９が網目状構造のチタン（Ｔｉ）基材５１にイリジウム（Ｉｒ）を膜厚８μｍ〜１０μｍの薄膜を鍍金したイリジウム（Ｉｒ）層５２と、さらに真空蒸着によりインジウム（Ｉｎ）を膜厚５μｍ〜８μｍの蒸着薄膜のインジウム（Ｉｎ）層５３からなる構造であり、電解質１２は水に水酸化カリウム（ＫＯＨ）もしくは炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）を溶解させて電解質１２の水溶液の質量パーセント濃度は２０％であることを特徴とする酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置である。

本願発明の酸水素ガス内熱機関燃焼補助装置は、少電力で多くの酸水素ガスを発生させることができ、かつ、内熱機関で燃料の完全燃焼を促進させ、内熱機関の燃費及び出力を向上させることが可能である。これらの作用効果により大幅な排気ガス（ＣＯ２）の削減することができる。また、装置を小型化することにより自動車に搭載することもできる構造となっている。

酸水素ガス発生装置本体図及び系統図。 図１の電解槽の内部構造例を示す図。 電極の構造例を示す図。 網目状構造の電極及び断面構造例を示す図。 電極とガス噴出口の間に半透膜を装着した模式図。 酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置全体図及び系統図。

本願発明を実施するための実施形態について図を参照しながら説明する。図１は、本願発明の実施形態に係る構成例を示す酸水素ガス発生装置本体図及び系統図である。

酸水素ガス発生装置本体１は、電解質１２に電流を流して電気分解することにより酸素ガス・水素ガス（１：２の割合）の混合気体である酸水素ガスを生成して、内燃機関３０に酸水素ガスを供給し、内燃機関３０内の燃焼を補助して完全燃焼させるための装置である。

図１に示すように酸水素ガス発生装置本体１は、電解質１２を収容する円筒形ステンレス鋼材の電解槽１０、電源Ａ、供給電源を制御する制御器２３とパルス発生機２０、供給電源を管理するインジケーター４１、陽極電極線２１と陽極極入力部３ａ、陰極電極線２２と陰極入力部３ｂ、ガス噴出口２、酸素ガス噴出口４ａと水素ガス噴出口４ｂ、酸素ガス及び水素ガスの逆流を防止する逆止弁１３を有している。

電解質１２は電解質の水溶液であり、中空の円筒形状の電解槽１０内部に水酸化カリウム（ＫＯＨ）もしくは炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）を水（純水であっても良い）に溶解させて電解質１２の水溶液が１．５リットル収容されている。電解質の水溶液の質量パーセント濃度は２０％（例えば水１００ｇに水酸化カリウム２５ｇを溶かした水溶液）である。電解質の水溶液の質量パーセント濃度は、２０％程度が最も効率よく酸水素ガスを発生する。

電解質１２は、電解槽１０の上部に設けられている酸水素ガス発生本体蓋Ｃを取り外し、電解質の投入口１１から入れることができる。燃焼補助装置の作動時は電解槽１０を密閉するため酸水素ガス発生本体蓋Ｃは閉じられている。

電解槽１０の外面に陽極入力部３ａと陰極陰入力部３ｂが配置され、電源Ａに対し電解槽１０は電気的に接続されている。電解槽１０内には、電極から電解質１２に正電荷が移動する陽極側一対の電極板９と電解質１２から電極に向って正電荷が移動する陰極側一対の電極板９が配置されている。また、電極板９は、網目状構造の電極板９を複数枚重ね合わせて円筒状に形成し、電解質１２の水溶液が電解槽１０の孔１４を通して循環させることができるように配置されている。

電源Ａは、直流２４Ｖ電源であり、制御器２３とパルス発生機２０を通して矩形波のパルス状の直流電流を、陽極電極線２１を陽極入力部３ａに、陰極電極線２２を陰極陰入力部３ｂに配線し供給している。

このパルス状の直流電流の周波数は８００Ｈｚから１，０００Ｈｚの範囲内であり、供給する電流値は２Ａから２０Ａである。直流電流が２Ａより小さいと、水の電気分解効率が低下するので酸水素ガス発生量が低下し、直流電流が２０Ａより大きいと酸水素ガス発生量は増えるが消費電力が大きくなるので適さない。

酸素ガス噴出口４ａと水素ガス噴出口４ｂからガス配管を延伸させ、酸素ガスと水素ガスは混合され、酸水素ガスＢは内燃機関３０に供給され、内燃機関３０内で燃料と共に燃焼される。ガス噴出口２からは、電解槽１０内で発生した酸水素ガスの混合気体が供給される。なお、ガス配管は電気絶縁体のフレキシブル配管を利用している。

内燃機関３０は、乗用車やバスなどの自動車のエンジンであり、燃料はＬＰガス・天然ガス・Ａ重油・軽油・ガソリンとする。

酸水素ガス発生装置本体１には、起動スイッチ、装置状態モニター、装置異常表示、安全確認表示、緊急停止釦などを管理操作するインジケーター４１が装備されている。

図２は、図１の電解槽１０の内部構造例を示す図であり、図２（Ａ）は正面図、図（Ｂ）はＸ−Ｘ線断面図を示している。

電解槽１０は上部と下部に分かれており、端面は円筒と円盤を組み合わせた形状のフランジ継手を形成し、上部の陽極と下部の陰極の間は短絡を防ぐため、非導電性のプラスチックの絶縁物からなる円盤型で中央部が穴の開いた絶縁樹脂５を挟み、電解槽１０の上部と下部の円盤部分同士をボルトで締結する構造としている。電解槽１０の円筒の直径は１２０ｍｍであり、酸水素ガス発生装置本体１全体の高さは４５０ｍｍに小型化している。

電解槽１０の円盤近傍の側面には、直径約５ｍｍの孔１４が複数設けられ、絶縁樹脂５の上面及び下面の中央穴付近に環状の溝部を設け、その溝部には断面がＯ型（円形）の環状パッキンのゴムリング７を取り付け電解質１２の水溶液が外部に漏れるのを防いでいる。電解槽１０内の電解質１２は、孔１４を通して電極９にも浸かる構造としている。

図３は、電極を取り付ける構造例を示す図であり、図３（Ａ）は正面から見た斜視図、図３（Ｂ）は平面図を示している。

電極は、電極板９を複数枚重ね合わせて円筒状に形成し、帯状の金属板を円弧状に形成した電極固定部材１５を電極の外側から巻き付け、押さえ板６の部分をボルトで締結させて、電解槽１０の孔１４が設けられた外周面上に装着させる。なお、陽極側と陰極側の両方に装着する。

本願発明において実施した電極板９は、網目状構造の電極９を３枚重ね合わせて円筒状に形成して電解質１２の水溶液に浸かるように配置され、陽極側の酸素ガス噴出口４ａの内側には、液体を通さずに気体を通す半透膜１７が装着されている。なお、陰極側も同様に電極９を３枚重ね合わせて円筒状に形成して電解質１２の水溶液に浸かるように配置され、水素ガス噴出口４ｂの内側には、液体を通さずに気体を通す半透膜１７が装着されている。

図４は電極の構造例を示す図であり、図４（Ａ）に示すように電極板９の電極は、網目状構造をしている。図４は金属の鋼線を織った金網状のものを示しているが、金属板に孔を空けて製造されたものでも良い。

図４（Ｂ）は、正面から見た電極板９の拡大図であり、チタン（Ｔｉ）基材５１の鋼線からなる網目状構造で、線径Ｇは０．５ｍｍ、縦線および横線の目開きＨは０．３ｍｍ〜１ｍｍのものを使用する。

図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）は、網目状構造の鋼線の切断面の拡大図を示している。図４（Ｃ）は発明者の一員が従来に創作した電極の製造方法であり、図４（Ｄ）は本願発明に係る電極の製造方法である。

チタン（Ｔｉ）基材５１の表面にイリジウム（Ｉｒ）を膜厚８μｍ〜１０μｍの薄膜を鍍金することによりイリジウム（Ｉｒ）層５２を形成し、さらに真空蒸着によりインジウム（Ｉｎ）を膜厚５μｍ〜８μｍの蒸着薄膜のインジウム（Ｉｎ）層を形成する。インジウムを選定した理由は、導電性が高く、常温で安定な結晶構造であり、水に対して安定しているからである。

電極板９は、電解質１２の電気分解時に、電極板９の表面に酸素ガス及び水素ガスを含んだ酸水素ガスを大量に発生させるものである。陽極からは酸素ガスが発生し、陰極からは水素ガスが発生する。このような構造の電極板９は、導電性が高いので消費電力が少なくて済む効果がある。

また、電解槽１０は導電性のステンレス鋼であるので、電解槽１０内の陽極側及び陰極側でも酸素ガス及び水素ガスが発生している。

図５は、電解槽１０の内側から陽極側の酸素ガス噴出口４ａまでの切断図であり、電極と電極支持部材１６の間に半透膜１７を装着した模式図を示している。半透膜１７は電解質１２の水溶液を通さず、酸素ガス、水素ガス、酸水素ガスの気体を通すことができる。なお、陰極側も同様に半透膜１７を装着している。

電極支持部材１６は、漏水防止のため軟質部材であり、半透膜１７は、例えばＰＥＴ系不織布の多孔質フィルムの通気性シートブレスロン（登録商標）が知られている。

図６は、酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置全体図及び系統図を示している。

図６に表されるように内熱機関燃焼補助装置本体Ｆは、ボックス形状の装置ボックスＤ内に酸水素ガス発生装置本体１が収納されている。

装置ボックスＤの側面は装置内部の熱を放熱する換気ファン４０が複数配置されている。内熱機関燃焼補助装置本体Ｆは、換気ファン４０で装置ボックスＤ内の熱を放熱することにより、酸水素ガスの発生時の熱を放熱し温度上昇を抑制する。換気ファン４０は酸水素ガス発生装置本体１起動時に作動し、酸水素ガス発生装置本体１停止し６０秒経過後に停止をする連動装置である。

内熱機関燃焼補助装置本体Ｆは、供給電源を管理するために外部にインジケーター４１が接続されている。インジケーター４１により内熱機関燃焼補助装置本体Ｆの操作及び運転状況の管理を行っている。
（実験データー）

図４（Ｃ）の従来の電極の構造と図４（Ｄ）の本願発明にかかる電極の構造において、同一条件下で酸水素ガス発生量と水温上昇の状態を比較する実験を行った結果を下記の表１と表２に示す。

酸水素ガス発生量の計測は、矩形波のパルス状の直流電流を供給して水溶液の電気分解を行い、一定時間経過後に発生したガス（酸水素ガス）の発生量を測定した。

下記の表１は、電極構造の種類の違いによる比較実験結果であり、必要電力と単位時間当たりの酸水素ガス発生量を示すグラフである。縦軸に酸水素ガス発生量（ｃｃ）、横軸に電力（Ｗ）、破線「Ｔｉ＋Ｉｒ」は図４（Ｃ）の従来の電極の構造、実線「Ｔｉ＋Ｉｒ＋Ｉｎ」は図４（Ｄ）の本願発明にかかる電極の構造、を示している。

表１のグラフからも明らかなように、図４（Ｄ）の本願発明にかかる電極の構造の場合、３６０Ｗ（１５Ａ）近傍で最大１７００ｃｃの酸水素ガスが発生する。一方、図４（Ｃ）の従来の電極の構造の場合、３６０Ｗ（１５Ａ）近傍では１４００ｃｃの酸水素ガスが発生するに留まっている。このことから、図４（Ｄ）の本願発明にかかる電極の構造の方が、少ない消費電力で多くの酸水素ガスを発生させることが確認された。

下記の表２は、電極構造の種類の違いによる別の比較実験結果であり、供給電源を同一条件にした場合において電解質１２の水溶液の温度変化を示すグラフである。縦軸に電解質１２の水溶液の温度（°Ｃ）、横軸に経過時間（分）、破線「Ｔｉ＋Ｉｒ」は図４（Ｃ）の従来の電極の構造、実線「Ｔｉ＋Ｉｒ＋Ｉｎ」は図４（Ｄ）の本願発明にかかる電極の構造、を示している。

表２のグラフからも明らかなように、図４（Ｄ）の本願発明にかかる電極の構造の場合、１８分経過後に約４７°Ｃで最大となり、その後の温度上昇は見られない。一方、図４（Ｃ）の従来の電極の構造の場合、１０分経過後に約４７°Ｃに到達し、その後も温度上昇を続け２０分経過後は、約５５°Ｃに到達する。このことから、図４（Ｄ）の本願発明にかかる電極の構造の方が、電解質１２の水溶液の温度上昇を大幅に迎えることができることが確認された。

本願発明にかかる酸水素ガス発生装置本体１を搭載した自動車と従来の自動車について、燃料消費試験を行った結果を下記の表３と表４に示す。

この燃料消費試験は、業務用車両に酸水素ガス発生装置本体１を搭載し、かつ、走行環境は公道において通常運行によるデーターを採取しているため、実際の使用環境に近いデーターと考えられる。

小型乗用自動車用の酸水素ガス発生装置本体１は、重量１２Ｋｇ、高さ５１０ｍｍ、幅２５０ｍｍ、奥行４３５ｍｍのコンパクトに設計されており、小型常用自動車の後部トランクに収納することができる。

下記の表３は、ＬＰＧを燃料とする内燃機関を搭載した小型乗用自動車に、本願発明にかかる酸水素ガス発生装置本体１を搭載した場合と、本願発明にかかる酸水素ガス発生装置本体１を搭載しない場合を、比較する試験を行った結果を示している。

試験に使用した小型乗用自動車は、平成１２年初年度登録、走行距離１９万キロ、排気量１９９０ｃｃ、バッテリー電圧１２Ｖ、マニュアルトランスミッション、ＬＰＧ（液化石油ガス）を燃料とする事業用小型乗用車（タクシー）である。搭載した酸水素ガス発生装置本体１を作動させる電源は、直流電圧１２Ｖを２４Ｖに昇圧して使用している。

酸水素ガス発生装置本体１で生成された酸水素ガスＢを、試験に使用した小型乗用自動車の内熱機関３０内に燃料と共に噴射させた。投入する酸水素ガスＢは毎分１６００ｃｃである。

表３の左側は、酸水素ガス発生装置本体１を搭載しない通常の燃料消費試験結果であり、表３の右側は、酸水素ガス発生装置本体１を搭載し、酸水素ガスＢを混合させて走行した燃料消費試験結果である。

表３からも明らかなように、従来のＬＰＧ（液化石油ガス）の燃費と本願発明の酸水素ガス発生装置本体１を搭載した場合のＬＰＧ（液化石油ガス）の燃費を比較すると、ＬＰＧ（液化石油ガス）１立方メートル当たりの走行距離は４．５２ｋｍから６．３９ｋｍと約１．４倍に向上させることができた。

下記の表４は、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）を燃料とする内燃機関を搭載した乗合バスに、本願発明にかかる酸水素ガス発生装置本体１を搭載した場合と、本願発明にかかる酸水素ガス発生装置本体１を搭載しない場合を、比較する試験を行った結果を示している。

試験に使用した乗合バスは、平成１６年初年度登録、走行距離３７万キロ、排気量８２２０ｃｃ、バッテリー電圧２４Ｖ、マニュアルトランスミッション、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）を燃料とする事業用普通自動車（乗合バス）である。搭載した酸水素ガス発生装置本体１を作動させる電源は直流２４Ｖを使用している。

酸水素ガス発生装置本体１で生成された酸水素ガスＢを、試験に使用した小型乗用自動車の内熱機関３０内に燃料と共に噴射させた。投入する酸水素ガスＢは、酸水素ガス発生装置本体１を２台搭載し、毎分３３３０ｃｃである。

表４の左側は、酸水素ガス発生装置本体１を搭載しない通常の燃料消費試験結果であり、表４の右側は、酸水素ガス発生装置本体１を搭載し、酸水素ガスＢを混合させて走行した燃料消費試験結果である。

表４からも明らかなように、従来のＣＮＧ（圧縮天然ガス）の燃料使用量と本願発明の酸水素ガス発生装置本体１を搭載した場合のＣＮＧ（圧縮天然ガス）の燃料使用量を比較すると同一走行距離において、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）の燃料使用量は７３５立方メートルから５１３立方メートルと約３０％低減することができた。すなわち、本願発明の酸水素ガス発生装置本体１を搭載した場合は、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）１立方メートル当たりの走行距離が約１．４倍に向上することになる。前述のＬＰＧ（液化石油ガス）を使用した事業用小型乗用車（タクシー）と同様に事業用普通自動車（乗合バス）においても燃費効率の向上が顕著である。

本願発明の酸水素ガス発生装置本体１を搭載した自動車は、発進時にギアを３速で発進が可能になったが、酸水素ガス発生装置本体１を搭載していない自動車を３速で発進した場合、ノッキング現象を起こしエンジンが停止した。

このことから、酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置を搭載した場合、自動車のトルクと馬力が顕著に向上している。

酸水素ガスにより内熱機関内の燃焼室に残留した残留物を洗浄する効果も期待でき、よりクリーンな環境化で燃料を燃焼させ、完全燃焼が可能になっている。さらに燃費の向上に伴い、内熱機関の整備やエンジンオイル等の周期をより長くすることができると考えられる。

本願発明の酸水素ガス発生装置本体１は、水溶液を電気分解することにより酸水素ガスを生成させ、内熱機関の燃焼を促進させる効果をもたらし、燃料を完全燃焼させることにより自動車から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）及び粒子状物質（ＰＭ）やＣＯ２の削減を大幅に向上させるものである。

内熱機関３０内で、酸水素ガスＢと主燃料の燃焼タイミングの違いを利用し、先に燃焼する酸水素ガスＢの助燃効果を利用して主燃料の燃焼を促進させるものである。また、酸水素ガスＢは内熱機関３０内部に残留している汚れカスのスラッジや燃焼カスのカーボンなどの残留物を洗浄除去するので、燃焼効率をさらに上げる効果がある。

本願発明は、エネルギー変換効率を大幅に向上させることができる内熱機関燃焼補助装置であるので、あらゆる内燃機関に応用展開して産業上有効利用することができる。また、導電性の高い電極であるため燃料電池用の電極基板としても利用することができる。

１ 酸水素ガス発生装置本体
２ ガス噴出口
３ａ 陽極入力部
３ｂ 陰極入力部
４ａ 酸素ガス噴出口
４ｂ 水素ガス噴出口
５ 絶縁樹脂
６ 押さえ板
７ ゴムリング
９ 電極板
１０ 電解槽
１１ 電解質の投入口
１２ 電解質
１３ 逆止弁
１４ 孔
１５ 電極固定部材
１６ 電極支持部材
１７ 半透膜
２０ パルス発生機
２１ 陽極電極線
２２ 陰極電極線
２３ 制御器
３０ 内熱機関
４０ 換気扇
４１ インジケーター
５１ チタン（Ｔｉ）基材
５２ イリジウム（Ｉｒ）層
５３ インジウム（Ｉｎ）層
Ａ 電源
Ｂ 酸水素ガス
Ｃ 酸水素ガス発生本体蓋
Ｄ 装置ボックス
Ｆ 内熱機関燃焼補助装置本体
Ｇ 線径
Ｈ 目開き
Ｉ 液体分子
Ｊ 気体分子

Claims (3)

1. 円筒型の電解槽１０内で電解質１２を電気分解し、酸素ガス及び水素ガスを含む酸水素ガスＢを発生する酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置であって、前記電解槽１０内には陽極側一対の電極板９と陰極側一対の電極板９で構成され、前記電極板９は複数枚重ね合わせて円筒状に形成して電解質１２の水溶液に浸かるように配置され、前記電極板９の構造は、網目状構造のチタン（Ｔｉ）基材５１にイリジウム（Ｉｒ）の薄膜を鍍金したイリジウム（Ｉｒ）層５２と、さらに真空蒸着によりインジウム（Ｉｎ）の蒸着薄膜のインジウム（Ｉｎ）層５３から構成され、前記電解槽１０の中央を陽極と陰極の間で短絡を防ぐため円盤形の絶縁樹脂５を間に挟み、前記電極板９に矩形波のパルス状の直流電流を供給する制御器を備え、前記陽極側一対の電極板９と前記陰極側一対の電極板９それぞれの間で電解質１２を電気分解して前記酸水素ガスＢを発生させていて、前記陽極側一対の電極板９と電極支持部材１６の間、及び前記陰極側一対の電極板９と電極支持部材１６の間に半透膜１７を装着していることを特徴とする酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置。
2. 請求項１に記載の酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置であって、発生した酸水素ガスＢを、混合燃料として内燃機関３０に送り出す供給経路であるガス配管と、前記酸水素ガスＢの逆流を防ぐ逆止弁１３と、内燃機関３０の燃焼を運転管理するインジケーター４１を備えていることを特徴とする酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置。
3. 請求項２に記載の酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置であって、電極板９が網目状構造のチタン（Ｔｉ）基材５１にイリジウム（Ｉｒ）を膜厚８μｍ〜１０μｍの薄膜を鍍金したイリジウム（Ｉｒ）層５２と、さらに真空蒸着によりインジウム（Ｉｎ）を膜厚５μｍ〜８μｍの蒸着薄膜のインジウム（Ｉｎ）層５３からなる構造であり、電解質１２は水に水酸化カリウム（ＫＯＨ）もしくは炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）を溶解させて電解質１２の水溶液の質量パーセント濃度は２０％であることを特徴とする酸水素ガスによる内熱機関燃焼補助装置。