JP3043306B2 - 酸素・水素電解ガス発生装置 - Google Patents
酸素・水素電解ガス発生装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属溶接加工、石
英硝子の加工及びアンモニア、メタノール合成や油脂な
どの各種化学反応における水素添加等に利用される水の
電気分解による酸素・水素ガス発生装置にあって、発生
ガス中の水分を除去し、乾燥した酸素・水素ガスを製造
する除湿器を配設した酸素・水素電解ガス発生装置に関
するものである。
英硝子の加工及びアンモニア、メタノール合成や油脂な
どの各種化学反応における水素添加等に利用される水の
電気分解による酸素・水素ガス発生装置にあって、発生
ガス中の水分を除去し、乾燥した酸素・水素ガスを製造
する除湿器を配設した酸素・水素電解ガス発生装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】水の電気分解による酸素・水素ガスの発
生装置は、例えば、特公昭５６−５１２３５号において
公知であるが、これらの従来の発生装置においては、発
生する酸素・水素ガスは混合した状態で捕集されてお
り、酸素と水素を分離して発生させ、しかも発生ガス中
の水分を除去し、乾燥した酸素・水素ガスを生成し、個
別に使用することができる簡便な装置はなかった。
生装置は、例えば、特公昭５６−５１２３５号において
公知であるが、これらの従来の発生装置においては、発
生する酸素・水素ガスは混合した状態で捕集されてお
り、酸素と水素を分離して発生させ、しかも発生ガス中
の水分を除去し、乾燥した酸素・水素ガスを生成し、個
別に使用することができる簡便な装置はなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電気分解に
より、酸素と水素ガスを分離発生して個別に採集し、発
生ガス中の水分を除去し、乾燥した酸素・水素ガスを個
別に活用できるようにしたものであり、特に、酸素・水
素ガスの乾燥手段として、ガスを冷却して水分を凝縮
し、除湿する冷却式除湿器とイオン交換膜を通して、ガ
ス中の水分を膜外に放出させるイオン交換膜除湿器とを
併用した酸素・水素電解ガス発生装置を提供するもので
ある。
より、酸素と水素ガスを分離発生して個別に採集し、発
生ガス中の水分を除去し、乾燥した酸素・水素ガスを個
別に活用できるようにしたものであり、特に、酸素・水
素ガスの乾燥手段として、ガスを冷却して水分を凝縮
し、除湿する冷却式除湿器とイオン交換膜を通して、ガ
ス中の水分を膜外に放出させるイオン交換膜除湿器とを
併用した酸素・水素電解ガス発生装置を提供するもので
ある。
【０００４】本発明の発明者らは、先に酸素・水素ガス
の分離手段としてイオン交換膜を用いた電解セル方式に
よる酸素・水素ガスが混合することがない酸素・水素電
解ガス発生装置を提案した（特願平７−３０７６２７号
公報及びUS Patent 5667647参照）。本発明は、上記該
酸素・水素電解ガス発生装置による酸素・水素発生ガス
中の高湿のガスを低湿のガスに生成し、より精度を高め
た乾燥ガスを製造する酸素・水素電解ガス発生装置を目
的としたものである。
の分離手段としてイオン交換膜を用いた電解セル方式に
よる酸素・水素ガスが混合することがない酸素・水素電
解ガス発生装置を提案した（特願平７−３０７６２７号
公報及びUS Patent 5667647参照）。本発明は、上記該
酸素・水素電解ガス発生装置による酸素・水素発生ガス
中の高湿のガスを低湿のガスに生成し、より精度を高め
た乾燥ガスを製造する酸素・水素電解ガス発生装置を目
的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の酸素・水素電解ガス発生装置１は、先に
提案したイオン交換膜２３を使用し、酸素・水素ガスが
混合することがない酸素・水素電解ガス発生装置にあっ
て、電解セル２のガス放出口２４よりの発生ガスに含ま
れる水分を除去し、乾燥した酸素・水素ガスを製造する
複数種類の除湿器を配設してなる酸素・水素電解ガス発
生装置１を提供するものである。
めに、本発明の酸素・水素電解ガス発生装置１は、先に
提案したイオン交換膜２３を使用し、酸素・水素ガスが
混合することがない酸素・水素電解ガス発生装置にあっ
て、電解セル２のガス放出口２４よりの発生ガスに含ま
れる水分を除去し、乾燥した酸素・水素ガスを製造する
複数種類の除湿器を配設してなる酸素・水素電解ガス発
生装置１を提供するものである。
【０００６】即ち、イオン交換膜２３を用いた水の電気
分解による酸素・水素ガス発生装置において、発生ガス
に含まれる水分を除去するために、ガスを冷却して水分
を凝縮し、除湿する冷却式除湿器１３と該冷却式除湿器
１３を通過後のガスを弗素樹脂系イオン交換膜１０で形
成する箱状或いは筒状の容器内を更に通過させ、且つ該
容器の外周に乾燥した空気或いは窒素ガスを流すことに
より、弗素樹脂系イオン交換膜１０を通して、電気分解
による酸素・水素発生ガス中の水分を膜外に放出させる
イオン交換膜除湿器９を併用して、乾燥した酸素・水素
ガスを製造するように構成されている。
分解による酸素・水素ガス発生装置において、発生ガス
に含まれる水分を除去するために、ガスを冷却して水分
を凝縮し、除湿する冷却式除湿器１３と該冷却式除湿器
１３を通過後のガスを弗素樹脂系イオン交換膜１０で形
成する箱状或いは筒状の容器内を更に通過させ、且つ該
容器の外周に乾燥した空気或いは窒素ガスを流すことに
より、弗素樹脂系イオン交換膜１０を通して、電気分解
による酸素・水素発生ガス中の水分を膜外に放出させる
イオン交換膜除湿器９を併用して、乾燥した酸素・水素
ガスを製造するように構成されている。
【０００７】冷却式除湿器１３が複数の放熱フィン１４
を片面に有する金属製平板で、他面は耐食表面処理を施
し、該平板２枚で平面を相対面させ、且つ平面の外周と
同寸法の角枠１２を間に挟んでパッキン等を介して密封
し、ガスの出入口及び排液口１６を設け、放熱フィン１
４を冷却する冷却ファン１７より構成されている。
を片面に有する金属製平板で、他面は耐食表面処理を施
し、該平板２枚で平面を相対面させ、且つ平面の外周と
同寸法の角枠１２を間に挟んでパッキン等を介して密封
し、ガスの出入口及び排液口１６を設け、放熱フィン１
４を冷却する冷却ファン１７より構成されている。
【０００８】イオン交換膜除湿器９は弗素樹脂系イオン
交換膜１０の２枚の面を相対面させ、平面の外周と同寸
法の角枠１２を間に挟んで弗素樹脂系イオン交換膜１０
を各々角枠１２に密着固定し、且つその外側に多孔板１
１を重ねて弗素樹脂系イオン交換膜１０の保護とし、乾
燥空気５或いは窒素ガスが該弗素樹脂系イオン交換膜１
０に当たるようにし、角枠１２に設けたガスの出入口か
らガスが入って該弗素樹脂系イオン交換膜１０を両面に
持つ箱状の容器内を通過する間にガス中の水分を該弗素
樹脂系イオン交換膜１０を通して外気へ放出するように
形成されている。
交換膜１０の２枚の面を相対面させ、平面の外周と同寸
法の角枠１２を間に挟んで弗素樹脂系イオン交換膜１０
を各々角枠１２に密着固定し、且つその外側に多孔板１
１を重ねて弗素樹脂系イオン交換膜１０の保護とし、乾
燥空気５或いは窒素ガスが該弗素樹脂系イオン交換膜１
０に当たるようにし、角枠１２に設けたガスの出入口か
らガスが入って該弗素樹脂系イオン交換膜１０を両面に
持つ箱状の容器内を通過する間にガス中の水分を該弗素
樹脂系イオン交換膜１０を通して外気へ放出するように
形成されている。
【０００９】二重円筒状のイオン交換膜除湿器９に関す
るもので、内筒１９は弗素樹脂系イオン交換膜１０で構
成、外筒２０は金属管又は樹脂製管で構成、それぞれの
筒の両端は円板状の板に固定密着させ、内筒１９中をガ
スが通過可能とするガスの出入口を円板に設け、同様に
内筒１９の外側で、且つ外筒２０の内側の空間を乾燥空
気５の通過を可能とする乾燥空気５の出入口を設け、内
筒１９中をガスが通過する間にガス中の水分を該弗素樹
脂系イオン交換膜１０の内筒壁を通して外側に流れる乾
燥空気５中に放出するように構成されている。
るもので、内筒１９は弗素樹脂系イオン交換膜１０で構
成、外筒２０は金属管又は樹脂製管で構成、それぞれの
筒の両端は円板状の板に固定密着させ、内筒１９中をガ
スが通過可能とするガスの出入口を円板に設け、同様に
内筒１９の外側で、且つ外筒２０の内側の空間を乾燥空
気５の通過を可能とする乾燥空気５の出入口を設け、内
筒１９中をガスが通過する間にガス中の水分を該弗素樹
脂系イオン交換膜１０の内筒壁を通して外側に流れる乾
燥空気５中に放出するように構成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、イオン交換膜を用いた水の電気分解による酸素・水
素ガス発生の電解セル２において、発生ガスに含まれる
水分を除去するために、ガスを冷却して水分を凝縮し、
除湿する冷却式除湿器１３と該冷却式除湿器を通過後の
ガスを弗素樹脂系イオン交換膜１０で形成する箱状或い
は筒状の容器内を更に通過させ、且つ該容器の外周に乾
燥した空気或いは窒素ガスを流すことにより、弗素樹脂
系イオン交換膜１０を通して、電気分解による酸素・水
素発生ガス中の水分を膜外に放出させるイオン交換膜除
湿器９を併用して、乾燥した酸素・水素ガスを製造する
ことを特徴とする酸素・水素電解ガス発生装置であり、
複数種類の除湿器を適正に組み合わせることで高湿のガ
スを低湿のガスに生成し、高精度の乾燥ガスを製造でき
る構成となっている。
は、イオン交換膜を用いた水の電気分解による酸素・水
素ガス発生の電解セル２において、発生ガスに含まれる
水分を除去するために、ガスを冷却して水分を凝縮し、
除湿する冷却式除湿器１３と該冷却式除湿器を通過後の
ガスを弗素樹脂系イオン交換膜１０で形成する箱状或い
は筒状の容器内を更に通過させ、且つ該容器の外周に乾
燥した空気或いは窒素ガスを流すことにより、弗素樹脂
系イオン交換膜１０を通して、電気分解による酸素・水
素発生ガス中の水分を膜外に放出させるイオン交換膜除
湿器９を併用して、乾燥した酸素・水素ガスを製造する
ことを特徴とする酸素・水素電解ガス発生装置であり、
複数種類の除湿器を適正に組み合わせることで高湿のガ
スを低湿のガスに生成し、高精度の乾燥ガスを製造でき
る構成となっている。
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
酸素・水素電解ガス発生装置１に配設された冷却式除湿
器１３であって、該冷却式除湿器１３が複数の放熱フィ
ン１４を片面に有する金属製平板で、他面は耐食表面処
理を施し、この２枚で平面を相対面させ、且つ平面の外
周と同寸法の角枠の間に挟んでパッキン等を介して密封
し、ガスの出入口及び排液口１６を設け、放熱フィン１
４を冷却する冷却ファン１７より構成され、一体形で形
成されているので、冷却式除湿器１３を小型化とするこ
とができる。
酸素・水素電解ガス発生装置１に配設された冷却式除湿
器１３であって、該冷却式除湿器１３が複数の放熱フィ
ン１４を片面に有する金属製平板で、他面は耐食表面処
理を施し、この２枚で平面を相対面させ、且つ平面の外
周と同寸法の角枠の間に挟んでパッキン等を介して密封
し、ガスの出入口及び排液口１６を設け、放熱フィン１
４を冷却する冷却ファン１７より構成され、一体形で形
成されているので、冷却式除湿器１３を小型化とするこ
とができる。
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
酸素・水素電解ガス発生装置に配設されたイオン交換膜
除湿器９であって、該イオン交換膜除湿器９は弗素樹脂
系イオン交換膜１０の２枚の面を相対面させ、平面の外
周と同寸法の角枠１２を密着固定し、且つその外側に多
孔板１１を重ねて弗素樹脂系イオン交換膜１０を保護
し、乾燥空気５或いは窒素ガスが該弗素樹脂系イオン交
換膜１０面に当たるようにし、角枠１２に設けたガスの
出入口からガスが入って該弗素樹脂系イオン交換膜１０
を両面に持つ箱状の容器内を通過する間にガス中の水分
を該弗素樹脂系イオン交換膜１０を通して外気へ放出す
るように構成され、材質が弗素樹脂系で形成されている
ので、腐食の心配もなく耐久性が優れた構成となってい
る。
酸素・水素電解ガス発生装置に配設されたイオン交換膜
除湿器９であって、該イオン交換膜除湿器９は弗素樹脂
系イオン交換膜１０の２枚の面を相対面させ、平面の外
周と同寸法の角枠１２を密着固定し、且つその外側に多
孔板１１を重ねて弗素樹脂系イオン交換膜１０を保護
し、乾燥空気５或いは窒素ガスが該弗素樹脂系イオン交
換膜１０面に当たるようにし、角枠１２に設けたガスの
出入口からガスが入って該弗素樹脂系イオン交換膜１０
を両面に持つ箱状の容器内を通過する間にガス中の水分
を該弗素樹脂系イオン交換膜１０を通して外気へ放出す
るように構成され、材質が弗素樹脂系で形成されている
ので、腐食の心配もなく耐久性が優れた構成となってい
る。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１記載の
酸素・水素電解ガス発生装置に配設された別形状のイオ
ン交換膜除湿器９であって、イオン交換膜除湿器９は二
重円筒状で内筒１９は弗素樹脂系イオン交換膜１０で構
成、外筒は耐食性金属管又は樹脂製管で構成、それぞれ
の筒の両端は円板状の板に固定密着させ、内筒中をガス
が通過可能とするガスの出入口を円板に設け、同様に内
筒の外側で、且つ外筒の内側の空間を乾燥空気５の通過
を可能とする出入口を設け、内筒１９中をガスが通過す
る間にガス中の水分をイオン交換膜の内筒壁を通して外
側を流れる乾燥空気中に放出する方式で、二重円筒状の
一体形で形成されているので、小型化とすることがで
き、且つ、石英硝子の加工等に使用する酸素・水素ガス
発生のガス容量に対しては、充分な乾燥能力を有する構
成となっている。以下、本発明の実施の形態について、
図１から図５を用いて説明する。
酸素・水素電解ガス発生装置に配設された別形状のイオ
ン交換膜除湿器９であって、イオン交換膜除湿器９は二
重円筒状で内筒１９は弗素樹脂系イオン交換膜１０で構
成、外筒は耐食性金属管又は樹脂製管で構成、それぞれ
の筒の両端は円板状の板に固定密着させ、内筒中をガス
が通過可能とするガスの出入口を円板に設け、同様に内
筒の外側で、且つ外筒の内側の空間を乾燥空気５の通過
を可能とする出入口を設け、内筒１９中をガスが通過す
る間にガス中の水分をイオン交換膜の内筒壁を通して外
側を流れる乾燥空気中に放出する方式で、二重円筒状の
一体形で形成されているので、小型化とすることがで
き、且つ、石英硝子の加工等に使用する酸素・水素ガス
発生のガス容量に対しては、充分な乾燥能力を有する構
成となっている。以下、本発明の実施の形態について、
図１から図５を用いて説明する。
【００１４】（実施の形態１）図１は、本発明の冷却式
除湿器１３及びイオン交換膜除湿器９を併用し、電解セ
ル２により発生した高湿のガス２（酸素又は水素）を低
湿のガス８に生成し、製造する酸素・水素電解ガス発生
装置１を示す。
除湿器１３及びイオン交換膜除湿器９を併用し、電解セ
ル２により発生した高湿のガス２（酸素又は水素）を低
湿のガス８に生成し、製造する酸素・水素電解ガス発生
装置１を示す。
【００１５】発生ガスに含まれる水分を除去するため
に、まず冷却式除湿器１３に導入される。高湿のガス３
は、冷却式除湿器１３の容器内を下方より上方へ通過す
る間に容器外周を流れる冷却風１８に冷やされ結露し、
凝結水４は排液口１６より排出される。
に、まず冷却式除湿器１３に導入される。高湿のガス３
は、冷却式除湿器１３の容器内を下方より上方へ通過す
る間に容器外周を流れる冷却風１８に冷やされ結露し、
凝結水４は排液口１６より排出される。
【００１６】凝結水４を排出し、結露温度以下を保った
ガスは、イオン交換膜除湿器９へ導かれ、弗素樹脂系イ
オン交換膜１０で形成する箱状或いは筒状の容器内を通
過する。
ガスは、イオン交換膜除湿器９へ導かれ、弗素樹脂系イ
オン交換膜１０で形成する箱状或いは筒状の容器内を通
過する。
【００１７】その際、容器の外周に乾燥した空気或いは
窒素ガスを流すことにより、弗素樹脂系イオン交換膜１
０を通して、酸素・水素発生ガス中の水分は膜外に放出
させる。弗素樹脂系イオン交換膜は四弗化エチレン共重
合体系の材質にスルホン酸グループ（ＳＯ3Ｈ・〔Ｈ
2Ｏ〕x）が含まれている。スルホン酸は、水化作用が非
常に強く、 重合体内のグループ毎に水（Ｈ2Ｏ）を１３
分子まで素早く吸収する性質を持っている
窒素ガスを流すことにより、弗素樹脂系イオン交換膜１
０を通して、酸素・水素発生ガス中の水分は膜外に放出
させる。弗素樹脂系イオン交換膜は四弗化エチレン共重
合体系の材質にスルホン酸グループ（ＳＯ3Ｈ・〔Ｈ
2Ｏ〕x）が含まれている。スルホン酸は、水化作用が非
常に強く、 重合体内のグループ毎に水（Ｈ2Ｏ）を１３
分子まで素早く吸収する性質を持っている
【化１】 。従って、水分を含んだガスが弗素樹脂系イオン交換膜
の空器内（箱型或いは円筒）に入ると、スルホン酸の働
きによって水分のみが弗素樹脂系イオン交換膜に吸収さ
れる。吸収された水分はイオン交換膜の外側を流れる乾
燥ガスとの圧力差によって乾燥ガス中に蒸散する。この
反応はガス中の水分と乾燥ガス中の水分が平衡状態にな
るまで続き、乾燥ガスに窒素ボンベガス等を使用する
と、最大露点−４０℃の乾燥ができる。
の空器内（箱型或いは円筒）に入ると、スルホン酸の働
きによって水分のみが弗素樹脂系イオン交換膜に吸収さ
れる。吸収された水分はイオン交換膜の外側を流れる乾
燥ガスとの圧力差によって乾燥ガス中に蒸散する。この
反応はガス中の水分と乾燥ガス中の水分が平衡状態にな
るまで続き、乾燥ガスに窒素ボンベガス等を使用する
と、最大露点−４０℃の乾燥ができる。
【００１８】
【化１】
【００１９】図２は、本発明の冷却式除湿器１３とイオ
ン交換膜除湿器９を併用した概観図であり、冷却式除湿
器１３は複数の放熱フィン１４を片面に有する金属製平
板で、他面は耐食表面処理を施し、この板２枚で平面を
相対面させ、角枠を間に挟んでパッキン等を介して密封
し、ガスの出入口及び排液口を設け、放熱フィン１４を
冷却風１８で冷却するように構成されている。
ン交換膜除湿器９を併用した概観図であり、冷却式除湿
器１３は複数の放熱フィン１４を片面に有する金属製平
板で、他面は耐食表面処理を施し、この板２枚で平面を
相対面させ、角枠を間に挟んでパッキン等を介して密封
し、ガスの出入口及び排液口を設け、放熱フィン１４を
冷却風１８で冷却するように構成されている。
【００２０】一方、イオン交換膜除湿器９は弗素樹脂系
イオン交換膜１０の２枚の面を相対面させ、角枠１２を
間に挟んで該弗素樹脂系イオン交換膜１０を各々角枠１
２に密着固定し、その外側に多孔板１１を重ねて該弗素
樹脂系イオン交換膜１０の保護とし、乾燥した空気或い
は窒素ガスがこの面に当たるように構成されている。 （実施の形態２）図３は、イオン交換膜除湿器９が二重
円筒状で内筒は弗素樹脂系イオン交換膜で構成され、外
筒は金属管又は樹脂製管で構成し、それぞれの筒の両端
は円板状の板に固定密着させ、内筒中をガスが通過可能
とするガスの出入口を円板に設け、同様に内筒の外側
で、且つ外側の空間を乾燥空気５の通過を可能とする出
入口を設けている。
イオン交換膜１０の２枚の面を相対面させ、角枠１２を
間に挟んで該弗素樹脂系イオン交換膜１０を各々角枠１
２に密着固定し、その外側に多孔板１１を重ねて該弗素
樹脂系イオン交換膜１０の保護とし、乾燥した空気或い
は窒素ガスがこの面に当たるように構成されている。 （実施の形態２）図３は、イオン交換膜除湿器９が二重
円筒状で内筒は弗素樹脂系イオン交換膜で構成され、外
筒は金属管又は樹脂製管で構成し、それぞれの筒の両端
は円板状の板に固定密着させ、内筒中をガスが通過可能
とするガスの出入口を円板に設け、同様に内筒の外側
で、且つ外側の空間を乾燥空気５の通過を可能とする出
入口を設けている。
【００２１】図４は、イオン交換膜２３を用いた水の電
気分解による酸素・水素ガス発生装置の電解セル２の概
観図である。本実施の形態による電解セル２は対をなす
箱状隔壁２１の一方は陽極、他方は陰極面として作用
し、その中間にイオン交換膜２３を挟持した構造のもの
である。
気分解による酸素・水素ガス発生装置の電解セル２の概
観図である。本実施の形態による電解セル２は対をなす
箱状隔壁２１の一方は陽極、他方は陰極面として作用
し、その中間にイオン交換膜２３を挟持した構造のもの
である。
【００２２】イオン交換膜２３を用いた水の電気分解に
よる酸素・水素ガス発生装置において、電解セル２のガ
ス放出口２４から発生する高湿のガス３は水分を除去す
るために冷却式除湿器１３、次いでイオン交換膜除湿器
９へと導入され、低湿のガス８を製造する。
よる酸素・水素ガス発生装置において、電解セル２のガ
ス放出口２４から発生する高湿のガス３は水分を除去す
るために冷却式除湿器１３、次いでイオン交換膜除湿器
９へと導入され、低湿のガス８を製造する。
【００２３】図５は、本発明の酸素・水素電解ガス発生
装置１の内、イオン交換膜２３を用いた水の電気分解に
よる酸素・水素ガスのガス放出用バルブ２６ａ、２６ｂ
を開示した概観図を示す。ガス放出用バルブ２６ａ、２
６ｂを介して高湿のガス３が冷却式除湿器１３を経由
後、イオン交換膜除湿器９を通り、低湿のガス８を製造
する。
装置１の内、イオン交換膜２３を用いた水の電気分解に
よる酸素・水素ガスのガス放出用バルブ２６ａ、２６ｂ
を開示した概観図を示す。ガス放出用バルブ２６ａ、２
６ｂを介して高湿のガス３が冷却式除湿器１３を経由
後、イオン交換膜除湿器９を通り、低湿のガス８を製造
する。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電気分解
による酸素・水素発生ガスを複数種類の除湿器を併用
し、除湿器容器内を通過する間にガス中の水分を外気に
放出し、乾燥した酸素・水素ガスを安定供給ができる。
による酸素・水素発生ガスを複数種類の除湿器を併用
し、除湿器容器内を通過する間にガス中の水分を外気に
放出し、乾燥した酸素・水素ガスを安定供給ができる。
【００２５】本発明の酸素・水素電解ガス発生装置より
供給される発生ガスは、極めて低湿に乾燥された酸素・
水素ガスであるため、金属溶接加工、石英硝子の加工及
びアンモニア、メタノール合成や油脂などの各種化学反
応における水素添加等に精度良く利用することが可能に
なった。
供給される発生ガスは、極めて低湿に乾燥された酸素・
水素ガスであるため、金属溶接加工、石英硝子の加工及
びアンモニア、メタノール合成や油脂などの各種化学反
応における水素添加等に精度良く利用することが可能に
なった。
【００２６】発生した酸素及び水素の容積比は常に１：
２であるので、簡単に完全な酸水素炎を得ることができ
る。
２であるので、簡単に完全な酸水素炎を得ることができ
る。
【００２７】乾燥された酸素・水素ガスであるため、流
量計などの計器類が結露による曇りから解放され、正確
且つ容易に運転操作が可能になった。
量計などの計器類が結露による曇りから解放され、正確
且つ容易に運転操作が可能になった。
【図１】本発明の除湿器を併用し、電解セルにより発生
した高湿のガスを低湿のガスに生成し、製造する酸素・
水素電解ガス発生装置を示す概観図。
した高湿のガスを低湿のガスに生成し、製造する酸素・
水素電解ガス発生装置を示す概観図。
【図２】本発明の冷却式除湿器とイオン交換膜除湿器を
併用した概観図。
併用した概観図。
【図３】本発明のイオン交換膜除湿器で、二重円筒状の
形状を示す概観図。
形状を示す概観図。
【図４】本発明の酸素・水素電解ガス発生装置に用いた
電解セルを示す概観図。
電解セルを示す概観図。
【図５】本発明のイオン交換膜を用いた水の電気分解に
よる酸素・水素ガスの放出口を開示した概観図。
よる酸素・水素ガスの放出口を開示した概観図。
１ 酸素・水素電解ガス発生装置 ２ 電解セル ３ 高湿のガス ４ 凝結水 ５ 乾燥空気 ６ 水分 ７ 出口 ８ 低湿のガス ９ イオン交換膜除湿器 １０ 弗素樹脂系イオン交換膜 １１ 多孔板 １２ 角枠 １３ 冷却式除湿器 １４ 放熱フィン １５ 金属平板 １６ 排液口 １７ 冷却ファン １８ 冷却風 １９ 内筒 ２０ 外筒 ２１ 箱状隔壁 ２２ 金属被覆面 ２３ イオン交換膜 ２４ ガス放出口 ２４ａ 酸素ガス放出口 ２４ｂ 水素ガス放出口 ２５ 酸素ガス室 ２５ａ 連絡管 ２５ｂ 連絡管 ２６ 水素ガス室 ２６ａ ガス放出用バルブ ２６ｂ ガス放出用バルブ ２７ 酸素ガス気液分離タンク ２８ 水素ガス気液分離タンク ２９ 電源装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−85892（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25B 1/00 - 15/08
Claims (4)
- 【請求項１】 イオン交換膜２３を用いた水の電気分解
による酸素・水素ガス発生の電解セル２において、発生
ガスに含まれる水分を除去するために、ガスを冷却して
水分を凝縮し、除湿する冷却式除湿器１３と該冷却式除
湿器を通過後のガスを弗素樹脂系イオン交換膜１０で形
成する箱状或いは筒状の容器内を更に通過させ、且つ該
容器の外周に乾燥した空気或いは窒素ガスを流すことに
より、該弗素樹脂系イオン交換膜１０を通して、電気分
解による酸素・水素発生ガス中の水分を膜外に放出させ
るイオン交換膜除湿器９を併用して、乾燥した酸素・水
素ガスを製造することを特徴とする酸素・水素電解ガス
発生装置。 - 【請求項２】 該冷却式除湿器１３が複数の放熱フィン
１４を片面に有する金属製平板で、他面は耐食表面処理
を施し、この２枚で平面を相対面させ、且つ平面の外周
と同寸法の角枠の間に挟んでパッキン等を介して密封
し、該ガスの出入口及び排液口１６を設け、放熱フィン
１４を冷却する冷却ファン１７より構成されることを特
徴とする請求項１の酸素・水素電解ガス発生装置。 - 【請求項３】 イオン交換膜除湿器９は弗素樹脂系イオ
ン交換膜１０の２枚の面を相対面させ、平面の外周と同
寸法の角枠１２を間に挟んで弗素樹脂系イオン交換膜１
０を各々角枠１２に密着固定し、且つその外側に多孔板
１１を重ねて弗素樹脂系イオン交換膜１０の保護とし、
乾燥空気５或いは窒素ガスが該弗素樹脂系イオン交換膜
１０に当たるようにし、角枠１２に設けたガスの出入口
からガスが入って該弗素樹脂系イオン交換膜１０を両面
に持つ箱状の容器内を通過する間にガス中の水分を該弗
素樹脂系イオン交換膜１０を通して外気へ放出すること
を特徴とする請求項１の酸素・水素電解ガス発生装置。 - 【請求項４】 イオン交換膜除湿器９が二重円筒状で内
筒１９は弗素樹脂系イオン交換膜１０で構成、外筒２０
は金属管又は樹脂製管で構成、それぞれの筒の両端は円
板状の板に固定密着させ、内筒１９中をガスが通過可能
とするガスの出入口を円板に設け、同様に該内筒１９の
外側で、且つ外筒２０の内側の空間を乾燥空気５の通過
を可能とする乾燥空気５の出入口を設け、内筒１９中を
ガスが通過する間にガス中の水分を該弗素樹脂系イオン
交換膜１０の内筒壁を通して外側を流れる乾燥空気５中
に放出することを特徴とする請求項１の酸素・水素電解
ガス発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9367143A JP3043306B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 酸素・水素電解ガス発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9367143A JP3043306B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 酸素・水素電解ガス発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11189890A JPH11189890A (ja) | 1999-07-13 |
| JP3043306B2 true JP3043306B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=18488573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9367143A Expired - Fee Related JP3043306B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 酸素・水素電解ガス発生装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3043306B2 (ja) |
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-
1997
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| JPH11189890A (ja) | 1999-07-13 |
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