JP2018095966A - 水素発生装置 - Google Patents
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Abstract
Description
H2O→H2+1/2O2 (全体反応式)
H2O→2H++1/2O2+2e−(アノード側反応式)
2H++2e−→H2(カソード側反応式)
V=4/3×π×r3、ここでVは体積である
S=4×π×r2、ここでSは表面積である
r1 3=n×r2 3(または r1=n1/3×r2)
S1=4×π×r1 3
S2=n×S22=n×4×π×r22=n×4×π×n−1/3×r1 2=n2/3×4×π×r1 2=n2/3×S1
F1∝V1
F2∝V2=1/n×V1
pw=ρgh ここで、pwは水圧、ρは液体(ここでは水)の密度、gは重力加速度、hは水位である。
p2≧p1+pw
Fp2=p2×Sここで、Fp2は圧力p2によって水素が射出する機構物の断面積(S)に加える力である。
110:水電解部
120:固定部
130:カバー
200:貯蔵部
206:膨張防止用リブ
207:水位センサ
210:電源供給部
204:水素排出口
220:センサ部
224:入力部
226:表示部
230:制御部
232:LED基板
240:内側フレーム
242:隔壁
244、262:ベントホール
250:トップケース
260:外部ケース
270:ボトムケース
272:電源コード
280:アダプタキャップ
282:連結口
310:チューブ
340:気泡発生器3
342:圧力管
343:重量体
344:多孔性ノズル部
350:吸引用マスク
400:水素発生装置
Claims (18)
- 水の電気分解を通じて水素を発生させる水素発生装置において、
水を電気分解する水電解部と、前記水電解部を固定する固定部と、前記固定部を包み込むカバーと、前記カバーの縁に備えられて前記カバーと貯蔵部との間をシーリングするガスケットが備えられた水素発生モジュールと、
前記水素発生モジュールに供給される水が貯蔵される貯蔵部と、
前記水素発生モジュールに電気分解のための電源を常に一定に供給する電源供給部と、
前記貯蔵部に貯蔵された水の水位と、前記水素発生装置の内部温度を検出するセンサ部と、
前記センサ部を通じて検出された水の水位および水素発生装置の内部温度に応じて前記電源供給部の動作を制御する制御部と、を含み、
前記水素発生モジュールは前記貯蔵部の下端に挿入する方式で組み立てられ、
前記貯蔵部、電源供給部及び制御部は内側フレームに収容されるものの、
前記貯蔵部の側面のうち前記ガスケットと接する位置に対応する部分には外部に突出する膨張防止用リブが形成され、
前記膨張防止用リブは前記内側フレームの内部面によって支持されることを特徴とする、水素発生装置。 - 前記電源供給部は、定電流および定電圧の同時制御を通じて前記水素発生モジュールに常に一定の電圧と電流を供給する、請求項1に記載の水素発生装置。
- 前記制御部は、前記センサ部から検出された前記貯蔵部内の水の水位が特定の水位以下の場合、前記水素発生モジュールに供給される電源を遮断させるように制御する、請求項1に記載の水素発生装置。
- 前記制御部は、前記センサ部から検出された前記水素発生装置の内部温度が特定温度以上の場合、前記水素発生モジュールに供給される電源を遮断させるように制御する、請求項1に記載の水素発生装置。
- 前記制御部は、前記電源供給部から出力する電源が設定値以上または以下と判断される場合、前記電源供給部の動作を停止させて前記水素発生モジュールに供給される電源を遮断させるように制御する、請求項1に記載の水素発生装置。
- 前記内側フレームの外部を包み込んで設置される外部ケースと、
入力部と表示部が備えられ、前記内側フレームの上端に結合するトップケースと、
前記内側フレームの下端に結合するボトムケースと、をさらに含む、請求項1に記載の水素発生装置。 - 前記貯蔵部の上端には水素が排出される水素排出口が備えられ、前記水素排出口は前記トップケースを貫いて上部側に露出する形態に形成された、請求項6に記載の水素発生装置。
- 前記トップケースの外部に露出した前記水素排出口上には、チューブの連結のための連結口が形成されたアダプタキャップが着脱可能に結合する、請求項7に記載の水素発生装置。
- 前記水素発生モジュールは、前記貯蔵部の下端部内に収容されて前記貯蔵部と一体に組み立てられる、請求項6に記載の水素発生装置。
- 前記内側フレームの内部には、前記貯蔵部が収容される空間と前記電源供給部が収容される空間とを区画する隔壁が設置される、請求項6に記載の水素発生装置。
- 前記アダプタキャップの連結口には、水の中に浸漬されて水素を微細な気泡の形態で射出する気泡発生器がチューブを介して連結される、請求項8に記載の水素発生装置。
- 前記気泡発生器は、
水素気体が流入する流入口が形成された圧力管と、
前記圧力管の一側に結合する重量体と、
前記重量体と対向する前記圧力管の他側に固定される多孔性ノズル部と、を含む、請求項11に記載の水素発生装置。 - 前記多孔性ノズル部は、前記重量体の重量よりも小さい重量を有する、請求項12に記載の水素発生装置。
- 前記アダプタキャップの連結口は、チューブを通じて飲用水内に挿入されたストローと連結されて前記飲用水内に水素気体を放出させる、請求項8に記載の水素発生装置。
- 前記アダプタキャップの連結口は、チューブを介して吸入用マスクと連結される、請求項8に記載の水素発生装置。
- 前記固定部と前記カバーとの間をシーリングするガスケットをさらに含み、
前記ガスケットは縦断面が十字状を有するように形成された、請求項1に記載の水素発生装置。 - 前記ガスケットの外周面には、上下方向に一定間隔をおいて配置されて前記貯蔵部の内面と密着する複数の翼が備えられた、請求項1に記載の水素発生装置。
- 前記翼は、一側面が傾斜したノコギリの刃状の断面構造に形成された、請求項17に記載の水素発生装置。
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