JP6731473B2 - 電解装置 - Google Patents

Description

本発明は電解装置に、およびより詳しくは液体水を電解し、かつ水素−酸素ガスを生成するための電解装置に関する。

人々は、常に健康増進に関して多く注意を払っている。医療技術における多くの開発はたいてい、疾患を治療して人生を長くすることに向けられている。過去の大部分の治療は受動的であり、それは疾患が生じた時だけ、疾患が治療されることを意味する。医療は、手術、薬物治療、放射線療法または癌に対する医療さえ含む。しかし、近年、医療専門家による大部分の研究は徐々に、健康食品の研究、遺伝疾患をスクリーニングして防止する研究のような、予防的な医療法へ移行しており、それは将来疾患の生じるのを能動的に防止する。このように人生を長くすることに焦点が当たったために、スキンケア製品および抗酸化食品／医薬品を含む多くの老化防止および抗酸化技術が、徐々に開発され、かつ一般大衆にますます人気になってきた。

研究によると、人体内に不安定な酸素種（Ｏ＋）、別名遊離基があることが明らかになっている。遊離基は通常、疾患、食事、環境および人の生活様式に起因して生成されるが、吸入された水素と反応することによって水の形で排出されることができる。この方法によって、人体内の遊離基の量は低下されることができ、それによって体の状態を酸性状態からアルカリ状態に回復し、抗酸化、老化防止および美容健康効果を達成し、かつ慢性疾患を解消しさえする。さらに、長期間高濃度の酸素を吸入する必要のある患者が肺損傷を経験し、およびこの肺損傷が水素を吸入することによって改善される可能性があることを示す臨床実験がある。結論として、水素含有ガスは一種の健康ガスとみなされることができ、かつ液体水によって生成されることができる。

図７を参照されたい、図７は、従来の水素−酸素電解装置７００の構造体の模式図を示す。電解装置７００は、電解タンク７０２を備える。電解タンク７０２は、電極７０６Ａおよび７０６Ｂを備える。電極７０６Ａおよび７０６Ｂは、それぞれ陰極および陽極であり、水を電解するために電力を供給するための電源（図７内に図示せず）に連結される。電力を供給された電極７０６Ａおよび７０６Ｂを通過する時、電解タンク７０２内の電解水７０４が電解されることになる。そして次に、陰極が水素を生成し、および陽極が酸素を生成する。生成された水素および酸素は、電解タンク７０２の最上部上に放出され、そして次に、水素−酸素混合ガス７０８を形成する。水素−酸素混合ガス７０８は、後の使用のために電解タンク７０２の出力チューブから出力される。しかしながら、この種の電解装置から生成される水素−酸素ガスの量は通常、電解タンクの形状および構造によって制限される。

本発明の一目的は、電解タンクおよび複数の電極を含む電解装置を提供することである。電解タンクは、ケースを備える。ケースは、液体水を収容するために使用される。ケースの内部の壁は、複数の係合構造体を有する。複数の電極が、ケース内に間をおいてそれぞれ配置されるように係合構造体に設置される。ケースは、射出成形によって複数の電極に接続される。

電解タンクは、電極の各最上部に構成される上プレートを選択的に備えることができ、および上プレートが２本の対応する電極の間のギャップ内に構成される複数の突起を備え、上プレートは絶縁材料でできている。

上プレートは、２本の電極間のギャップに対応する複数の穴部を選択的に備えることができる。絶縁材料は、選択的にゴムであることができる。

電解タンクは、電極の各底部に構成される下プレートを選択的に備えることができ、および下プレートは絶縁材料でできている。

ケースの底部と電極との間の間隔は、１ｃｍ以上である。

ケースの底部と電極との間の間隔は、選択的に３ｃｍから４ｃｍまでの間であることができる。

電解タンクは複数の上部の穴部を選択的に備えることができ、および電極チャネルが２本の隣接する電極の間に形成され、電極チャネルは、それぞれ上部の穴部の少なくとも１個に対応し、および電極チャネルはそれぞれ対応する上部の穴部を通して外部に接続される。

電解タンクは、複数の下部の穴部を選択的に備えることができ、および電極チャネルが２本の隣接する電極の間に形成され、電極チャネルは、それぞれ下部の穴部の少なくとも１個に対応し、および電極チャネルはそれぞれ対応する下部の穴部を通して外部に接続される。

複数の電極は、陰極、陽極および複数の双極電極を選択的に備えることができる。複数の双極電極が、間をおいて陰極と陽極との間に構成される。

２本の隣接する双極電極によって構成される一組の電解電極の電圧差異は、１．５Ｖから３ｖまでの間にある。

陰極および陽極は、それぞれざらつきを有する。

陰極および陽極は、それぞれ金メッキの出っ張りを備えることができ、ならびに陰極および陽極は、それぞれ出っ張りを通して電源に接続される。

２本の隣接する電極間の距離は、選択的に２ｍｍから４ｍｍまでの間であることができる。

２本の隣接する電極間の距離は、選択的に３ｍｍであることができる。

結論として、本発明の一目的は電解装置を提供することである。本発明の電解装置は、ケース内に間をおいてそれぞれ配置されるように係合構造体に複数の電極をはめ込むことを通して消費電力およびケースの容積を低下させることができ、および２本の隣接する電極間の距離は、２ｍｍから４ｍｍまでの間にある。電極が電解タンク内で先端放電するのを回避するためにケースの底部と電極との間の間隔は、１ｃｍ以上である。ケースは、複数の電極と接近して組み合わせられ、モールド内に複数の電極を構成し、そして次に射出成形によってケースを形成することを通してケースの容積を低下させることができる。

以下の図を参照して、実施態様のいくつかが詳述され、同様な名称は同様な部材を示し、そこにおいて：

本発明の異なる視角による一実施態様における電解装置の模式図を示す。 本発明の異なる視角による一実施態様における電解装置の模式図を示す。 本発明の図１Ａ内の実施態様における電解装置の平面図を示す。 本発明の図１Ａ内の実施態様における電解装置の平面図内のＡ−Ａ線に沿って横切る断面図を示す。 本発明の異なる視角による一実施態様における電解装置の係合構造体を備えたケースの模式図を示す。 本発明の異なる視角による一実施態様における電解装置の係合構造体を備えたケースの模式図を示す。 本発明の異なる視角による一実施態様における電解装置の電極の一部を設置されるケースの模式図を示す。 本発明の異なる視角による一実施態様における電解装置の電極の一部を設置されるケースの模式図を示す。 本発明の異なる視角による一実施態様における電解装置の上プレートを備えた電解タンクの模式図を示す。 本発明の異なる視角による一実施態様における電解装置の上プレートを備えた電解タンクの模式図を示す。 本発明の一実施態様における陽極および陰極と共に構成される電解装置のケースの模式図を示す。 従来の電解装置の構造体の模式図を示す。

開示された装置および方法の以下に記述された実施態様の詳細な説明が、実例を経由してかつ限定でなく図を参照して本願明細書に提示される。特定の実施態様が詳細に図と共に記載されるとはいえ、種々の改変と変更態様が添付の特許請求の範囲から逸脱することなくなされることができることが理解されるべきである。本発明の範囲は、構成する構成要素の数、それの材料、それの形状、それの相対的配置、などに決して限定されず、かつ本発明の実施態様の一例として単に開示される。

図１Ａおよび図１Ｂを参照されたい。図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の異なる視角による一実施態様における電解装置の模式図を示す。図１Ａおよび図１Ｂは、電解装置の全体的な外観を示す。電解装置１は、電解タンク２および複数の電極６を備える。複数の電極６は、陰極６０および陽極６２を備える。用途において、陰極６０および陽極６２は、それぞれ外部電源（図内に図示せず）に接続され、ならびに陰極はカソードに接続され、および陽極はアノードに接続される。複数の電極６は、水素−酸素ガスを生成するために複数の電極６と電解タンク２との間で液体水を電解する。以下の記載は、それぞれ本発明の各ユニットの設計を説明する。

第一に、図２Ａおよび図２Ｂを参照されたい。図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の図１Ａ内の実施態様における電解装置の平面図および平面図内のＡ−Ａ線に沿って横切る断面図を示す。電解タンク２は、液体水を収容するために使用されるケース２０を備える。複数の電極６が、ケース２０内に間をおいて配置される。

図３Ａおよび図３Ｂを参照されたい。図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の異なる視角による一実施態様における電解装置の係合構造体を備えたケースの模式図を示す。ケース２０は、射出成形によって複数の電極６に接続される。本発明の一実施態様において、ケース２０は、モールド内に複数の電極６を構成し、そして次に射出成形に進むことによって形成されることができる。すなわち、１本または複数の電極と接近して組み合わせられるケース２０を形成するために、接近して電極と接触しているモールドにゴムのような、設計者が必要とするケース材料を注入することによって、電極をケースの収容スペースに１本ずつ嵌入することに起因する時間がかかり、かつ労力を消耗する問題が解決される。同時に、より小さな電極間隔の要求の理由で電極をケースに１本ずつ嵌入する困難の問題も同様に解決される。したがって、電解装置の組立および製作はより都合がよく、低コスト大量生産がより容易であり、および電極配置がより容易に正確な位置にあるように、均一な電極間隔が設けられる。その上、電極間隔が減少する時、消費電力の低減がケースの容積を低下させることができる。

図３Ａおよび図３Ｂを参照されたい。ケース２０の内部の壁は、複数の係合構造体２００を備え、複数の電極チャネルＳ１を形成するためにケース２０内に間をおいて配置されるように複数の電極６がそれぞれ係合構造体２００に設置される。消費電力だけでなく、さらにまたケースの容積も低下するように、２本の隣接する電極間の間隔は３ｍｍである；さらに、電解効率が高められることができる。しかし、用途において、それは上述した記述に限定されない；２本の隣接する電極間の間隔は、また、２ｍｍから４ｍｍまでの間であることができる。本発明の一実施態様において、複数の係合構造体２００は、射出成形によってケース２０と共に形成される一体成形であることができる。

図４Ａおよび図４Ｂを参照されたい。図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の異なる視角による一実施態様における電解装置の電極の一部を設置されるケースの模式図を示す。図４Ａおよび図４Ｂと図２Ａおよび図２Ｂを比較すると、電極のない係合構造体の全体的な外観を観測することが、より容易である。しかし、係合構造体の数または外観は、図４Ａおよび図４Ｂに限定されない。用途において、係合構造体の数は電極の数に従って調節されることができるか、または設計者が実際的な要求に従って係合構造体の数または外観を選択することができる。

本発明の一実施態様において、係合構造体２００は、隆起または溝であることができる。隆起は、ケース２０の内部の壁から外部まで延在することによって形成される。溝は、ケース２０の内部の壁からくぼませることによって形成される。本発明の一実施態様において、複数の電極チャネルＳ１を形成するためにケース内に間をおいて配置されることによって複数の電極６が、それぞれケースの内部の壁の両面で２個の隆起の間に配置されることができる。隆起の直径は、２ｍｍから４ｍｍまでの間にある；すなわち、２本の隣接する電極間の間隔は、２ｍｍから４ｍｍまでの間にある。本発明のより良い一実施態様において、隆起の直径は、３ｍｍである；すなわち、２本の隣接する電極の間の間隔は、３ｍｍである。本発明の別の実施態様において、複数の電極チャネルＳ１を形成するためにケース内に間をおいて配置されることによって複数の電極６が、それぞれケースの内部の壁の両側で２個の溝の間に配置されることができる。２個の溝の間の距離は、２ｍｍから４ｍｍまでの間にある；すなわち、２本の隣接する電極の間の間隔は、２ｍｍから４ｍｍまでの間にある。本発明のより良い一実施態様において、２個の溝の間の距離は、３ｍｍである；すなわち、２本の隣接する電極の間の間隔は、３ｍｍである。

図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａおよび図５Ｂを参照されたい。図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の異なる視角による一実施態様における電解装置の上プレート２４を備えた電解タンクの模式図を示す。図３Ａおよび図３Ｂが示すように、本発明の一実施態様において、ケース２０の最上部が開口部を備え、および電極チャネルが開口部を通して外部に接続されることができる。本発明の一実施態様における図５Ａおよび図５Ｂを参照されたい、電解タンクが、上プレート２４を更に含む。上プレートは、開口部を閉じるように電極の各上部の表面Ｆ１より上の電解タンクの最上部に構成されることができる。本発明の一実施態様において、上プレートが複数の突起を備え、および複数の突起が電極チャネルに相対的に上プレートの表面上に形成されることができる。上プレートが電極の各上部の表面Ｆ１より上に構成される時、２本の隣接する電極を分離するように２本の電極のギャップの間に突起が構成されることができる。本発明の一実施態様において、２本の電極の間のギャップは、電極チャネルＳ１である。上プレートは、限定されないが、ゴムマットであることができる；用途において、上プレートは絶縁材料でできている何ででもあることができる。上プレート２４は、２本の電極の間のギャップに対応する複数の上部の穴部２４０を更に含む。本発明の一実施態様において、２本の電極の間のギャップは、電極チャネルＳ１である。しかし、上部の穴部２４０の外形および数は、図５Ａおよび図５Ｂに限定されない。電極チャネルＳ１は、上部の穴部２４０の少なくとも１個に対応し、および電極チャネルＳ１は独立に対応する上部の穴部２４０に接続される。上プレート２４の上部の穴部２４０は、外部に接続され、それで、各電極チャネルＳ１は独立に外部に接続されることができる。したがって、上部の穴部はケースからの液体水を電解することによって生成される水素−酸素ガスを出力することができるが、これに限定されない。上部の穴部は、外部からの液体水がケース内部に入り、そして次に電極チャネルＳ１に流れ込むことを可能にしさえすることができる。その上、上部の穴部は陰極および陽極によって貫通されることができ、それで陰極および陽極が電源（図内に図示せず）に接続されることができる。

本発明の一実施態様において、ケース２０の底部が、開口部（図３Ａおよび図３Ｂ内に図示せず、および外形は図３Ａおよび図３Ｂ内の最上部上の開口部と同じである）を備え、および電極チャネルは開口部を通して外部に接続されることができる。本発明の一実施態様において、電解タンクは、下プレートを更に含む（図５Ａおよび図５Ｂ内に図示せず、ならびに外形および配置方法は、図５Ａおよび図５Ｂ内の上プレートと同じである）。下プレートは、開口部を閉じるように（電極の下部の表面に対して）電極の各下部の表面より下で電解タンクの底部に構成されることができる。本発明の一実施態様において、下プレートが複数の突起を備え、および複数の突起が電極チャネルに相対的に下プレートの表面上に形成されることができる。下プレートが電極の各下部の表面より下に構成される時、突起が２本の隣接する電極を分離するように２本の電極のギャップの間に構成されることができる。本発明の一実施態様において、２本の電極の間のギャップは、電極チャネルＳ１である。下プレートはゴムマットであることができるが、それに限定されない；用途において、下プレートは絶縁材料でできていれば何であってもよい。下プレートは、２本の電極の間のギャップに対応する複数の下部の穴部を更に備える。本発明の一実施態様において、２本の電極の間のギャップは、電極チャネルＳ１である。電極チャネルＳ１は、下部の穴部の少なくとも１個に対応し、および電極チャネルＳ１は独立に、対応する下部の穴部に接続される。下プレートの下部の穴部は外部に接続され、それで、各電極チャネルＳ１は独立に外部に接続されることができる。したがって、下部の穴部は外部からの液体水がケース２０内部に入り、そして次に電極チャネルＳ１に流れ込むことを可能にすることができる。

本発明の一実施態様において、電解装置は、水槽内に構成されることができ、ぶらさがった水槽内にしっかりと設置されさえする。水槽は、液体水を収容するための中空空間を備える。液体水を電解することによって生成される水素−酸素ガスが上部の穴部を通してケースから出力されることができるように、水槽の中空空間が電解タンクの上部の穴部を通して電極チャネルに接続されることができ、および液体水がケースに入りさえすることができて、そして次に、上部の穴部および水槽を通して電極チャネルＳ１に入りさえすることができる。水槽の中空空間は、下部の穴部に接続されることができ、それで、液体水がケースに入ることができて、そして次に、下部の穴部および水槽を通して電極チャネルＳ１に流れ込むことができる。

再び図１Ｂおよび図２Ｂを参照されたい。本発明の別の実施態様においてケースは、溝である。図１Ｂが示すように、電解タンク２は、複数の下部の穴部２０２を更に備える。下部の穴部２０２は、ケース２０の内部表面および外部表面を通して貫通することができる。図２Ｂが示すように、電極チャネルＳ１が、２本の隣接する電極６の間に形成される。電極チャネルＳ１は、それぞれ下部の穴部２０２に対応し、かつ独立にケース２０の底部上の対応する下部の穴部に接続される。しかし、それは図２Ｂ内に示される上部の穴部および下部の穴部に限定されない。用途において、電極チャネルがまた、それぞれ下部の穴部の少なくとも１個に対応することができる；すなわち、設計者は実際の需要に従って電極チャネルに対応する下部の穴部の外形および数を選ぶことができる。各電極チャネルは、対応する下部の穴部２０２を通して独立に外部に接続されることができ、それで、下部の穴部２０２は外部からの液体水がケース２０内部に入り、そして次に、電極チャネルＳ１に流れ込むことを可能にすることができる。

再び図２Ｂを参照されたい。図２Ｂが示すように、電極が電解タンク内で先端放電するのを回避するためにケース２０の底部と電極６との間の距離は、３ｃｍから４ｃｍまでの間にある。しかし、それは上記に限定されず、用途において、ケースの底部と電極との間の距離は、１ｃｍを超えることができる。本発明の一実施態様において、下プレート２６が、ケース２０の底部と電極６との間に構成される。電極６とケース２０の底部との間の距離があまりに近くて電極が先端放電を引き起こすことを回避するために、下プレート２６は、ケース２０の底部の内面と電極６の下部の表面との間に配置される。本発明の実施態様において、下プレートの厚さは３ｃｍから４ｃｍの間であり、それでケースの底部と電極との間の距離が３ｃｍから４ｃｍまでの間にあるが、それに限定されない。用途において、下プレートの厚さは１ｃｍを超えることができ、それでケースの底部と電極との間の距離が１ｃｍを超えることができる。

さらに、再び図１Ｂおよび図２Ｂを参照されたい。図２Ｂが示すように、下プレート２６は、複数の下部の穴部２６０を更に備える。電極チャネルＳ１は、下プレート２６の下部の穴部２６０を通してケース２０の底部の下部の穴部２０２に接続されることができ、かつまた下部の穴部２６０および下部の穴部２０２を通して外部に接続されることができる。したがって、液体水がケース２０の中に入ることができて、そして次に、下部の穴部２０２および下部の穴部２６０を通して外部から電極チャネルＳ１に流れ込むことができる。

本発明の一実施態様において、電解タンクが、複数の上部の穴部を更に備える。図２Ｂが示すように、本発明の一実施態様において、電解タンクは、電極６の各上部の表面に構成される上プレート２４を更に備え、上プレート２４は複数の上部の穴部２４０を備える。図２Ｂが示すように、電極チャネルＳ１は、それぞれ上部の穴部２４０の少なくとも１個に対応し、および電極チャネルＳ１は独立に対応する上部の穴部２４０に接続される。さらに、上プレート２４の上部の穴部２４０は外部に接続され、それで、各電極チャネルＳ１は独立に外部に接続されることができる。したがって、上部の穴部はケースからの液体水を電解することによって生成される水素−酸素ガスを出力することができるが、これに限定されない。上部の穴部は、外部からの液体水をケースの中に入れて、そして次に、電極チャネルＳ１に流れ込むことを可能にしさえすることができる。その上、上部の穴部は陰極および陽極によって貫通されることができ、それで陰極および陽極が電源（図内に図示せず）に接続されることができる。

再び図１Ａおよび図１Ｂを参照されたい。本発明の一実施態様において、図１Ａが示すように、電解タンク２がカバー２２を更に備え、カバー２２は、複数の上部の穴部２２０を備える。しかし、上部の穴部２２０の数および外形は、図１Ａに限定されない。図２Ｂが示すように、カバー２２は、ケース２０および上プレート２４上に構成され、ならびにカバー２２の上部の穴部２２０は上プレート２４の上部の穴部２４０に接続される。電極チャネルＳ１は、上プレート２４の上部の穴部２４０を通してカバー２２の上部の穴部２２０に接続されることができ、および電極チャネルＳ１は上部の穴部２２０を通して外部に接続され、それで各電極チャネルＳ１が独立に外部に接続されることができる。したがって、上プレート２４の上部の穴部２４０およびカバー２２の上部の穴部２２０は、ケースからの液体水を電解することによって生成される水素−酸素ガスを出力することができるが、これに限定されない。上プレート２４の上部の穴部２４０およびカバー２２の上部の穴部２２０は、外部からの液体水がケースの中に入って、そして次に、電極チャネルＳ１に流れ込むことを可能にしさえすることができる。その上、上プレート２４の上部の穴部２４０およびカバー２２の上部の穴部２２０は、陰極および陽極によって貫通されることができ、それで陰極および陽極が電源に接続されることができる。

本発明の一実施態様において、電解装置は、水槽内に構成されることができ、ぶらさがった水槽内にしっかりと設置されさえする。水槽は、液体水を収容するための中空空間を備える。液体水を電解することによって生成される水素−酸素ガスが上部の穴部を通してケースから出力されることができるように、水槽の中空空間が電解タンクの上部の穴部を通して電極チャネルに接続されることができ、および液体水がケースに入りさえすることができ、そして次に、上部の穴部および水槽を通して電極チャネルＳ１に流れ落ちさえすることができる。水槽の中空空間は、下部の穴部に接続されることができ、および液体水がケースに入ることができ、そして次に、下部の穴部および水槽を通して電極チャネルＳ１に流れ込むことができる。

本発明の一実施態様において、電解タンク２は、セパレータ２８（図１Ａ内に示される）を備えることができる。セパレータ２８は、外部に延在する水槽に対応するケース２の側面から形成される。しかし、セパレータ２８の外形は図に限定されず、用途において、外形は水槽の内部構造体に依存して選択されることができる。本発明の一実施態様において、セパレータ２８はケース２０と形成される一体成形であるが、それに限定されない。用途において、ユーザはまた、需要に従ってケースの外部上にセパレータを構成するかどうか決定することができる。本発明の一実施態様において、ケースおよびセパレータは、セパレータおよびケース構成処理射出成形によるモールドによって一体成形として形成される。本発明の一実施態様において、電解タンクが水槽内に構成される時、電解タンク２はセパレータ２８を通して水槽の中空空間を上部および下部に分割することができる。水槽の中空空間の上部は、電解タンクの上部の穴部に接続されることができ、および液体水を電解することによって生成される水素−酸素ガスが、上部の穴部を通してケースから出力されることができ、および液体水がケースに入りさえすることができて、そして次に、上部の穴部および水槽の中空空間の上部を通して電極チャネルＳ１に流れ落ちさえすることができる。水槽の中空空間の下部は、電解タンクの下部の穴部に接続されることができ、および液体水がケースに入ることができて、そして次に、下部の穴部および水槽の中空空間の下部を通して電極チャネルＳ１に流れ込むことができる。

再び図２Ｂおよび図６を参照されたい。本発明の実施態様において、複数の電極６は、陰極６０、陽極６２および複数の双極電極６４である。複数の双極電極６４が、間をおいて配置される陰極６０と陽極６２との間に構成される。陰極６０はざらつき（図６内に示される）を有し、および陽極６２もまた、ざらつき（図内に図示せず）を有する。本発明の一実施態様において、陰極６０および陽極６２の電解領域は、陰極および陽極の表面を粗くするブラッシング方法によって増大される。

図３Ａ、図３Ｂおよび図６を参照されたい。図６は、本発明の一実施態様において陽極および陰極と共に構成される電解装置のケースの模式図を示す。本発明の一実施態様において、陰極６０は金属層６００（図３Ｂおよび図６内に示される）を備え、および陽極６２は金属層６２０（図３Ａ内に示される）を備える。陰極６０および陽極６２は、それぞれ金属層を通して電源（図内に図示せず）に接続される。しかし、金属層の領域寸法は図６に限定されず、かつ実際的な用途に従って調節されることができる。本発明の一実施態様において、陰極および陽極は、それぞれ金メッキの出っ張り６０２、６２２（図３Ａおよび図３Ｂ内に示される）を備えることができ、ならびに陰極６０および陽極６２はそれぞれ出っ張り６０２、６２２を通して電源に接続される。

電解装置が外部電源に接続される時、陰極６０はカソードに接続されることができ、および陽極６２はアノードに接続されることができ、２本の隣接する双極電極６４によって構成される一組の電解電極の電圧差異が、１．５Ｖから３Ｖまでの間にある。陰極６０および双極電極６４によって構成される一組の電解電極の電圧差異は、１．５Ｖから３Ｖまでの間にある。双極電極６４および双極電極６４によって構成される一組の電解電極の電圧差異は、１．５Ｖから３Ｖまでの間にある。双極電極６４および陽極６２によって構成される一組の電解電極の電圧差異は、１．５Ｖから３Ｖまでの間にある。

電解装置が外部電源に接続される時、電源の出力電圧差異は１７Ｖから２７Ｖまでの間にあり、および電源の出力電流は３０Ａから４０Ａまでの間にある；すなわち、電解装置は１分あたり１．５Ｌから４．０Ｌまでの間の空気出力を生成する。使用中の一組の電解電極の（カソードとアノードとの間の）電圧差異は、１．５Ｖから３Ｖまでの間にある；例えば、使用中の８組の電解電極の電圧差異は、１２Ｖから２４Ｖまでの間にある。しかし、それは上述した記述に限定されない。用途において、電解装置が外部電源に接続される時、電源の出力電圧差異は５Ｖから２７Ｖまでの間にあり、および電源の出力電流は２Ａから１５０Ａまでの間にある；すなわち、電源の電力は１０Ｗ（５Ｖ＊２Ａ）と３６００Ｗ（２４Ｖ＊１５０Ａ）の間にあり、および電解装置は毎分０．０１Ｌと１２Ｌの間の空気出力を生成する。

結論として、本発明の一目的は電解装置を提供することである。本発明の電解装置は、ケース内に間をおいてそれぞれ配置されるように係合構造体内に複数の電極をはめ込むことを通して消費電力を低減することができてかつケースの容積を減少することができ、かつ全体効率を向上することができ、および２本の隣接する電極の間の距離は、２ｍｍから４ｍｍまでの間にある。電極が電解タンク内で先端放電することを回避するためにケースの底部と電極との間の間隔は、１ｃｍ以上である。

モールド内に複数の電極を構成して、そして次に、射出成形によってケースを形成することを通して複数の電極と接近して組み合わせられたケースは、電極をケースの収容スペースに１本ずつ嵌入することに起因する時間がかかり、かつ労力を消耗する問題を解決することができる。したがって、電解装置の組立および製作がより都合がよく、低コスト大量生産がより容易であり、および電極配置がより容易に正確な位置にあるように均一な電極間隔が設けられる。

前述の例および説明によって、本発明の特徴および趣旨が、望ましくはよく記述される。さらに重要なことに、本発明は本願明細書に記述される実施態様に限定されない。本発明の教示を保持すると共に、装置の数多くの変更および改変がなされることができることを、当業者は容易に認める。したがって、上記の開示は、添付の特許請求の範囲の境界だけによって限定されると解釈されるべきである。

１ 電解装置
２ 電解タンク
６ 電極
２０ ケース
２２ カバー
２４ 上プレート
２６ 下プレート
２８ セパレータ
６０ 陰極
６２ 陽極
６４ 双極電極
２００ 係合構造体
２０２ 下部の穴部
２２０ 上部の穴部
２４０ 上部の穴部
２６０ 下部の穴部
６００ 金属層
６０２ 出っ張り
６２０ 金属層
６２２ 出っ張り
７００ 従来の電解装置
７０２ 電解タンク
７０６Ａ、７０６Ｂ 電極
７０８ 水素−酸素混合ガス
Ｆ１ 電極の上部の表面
Ｓ１ 電極チャネル

Claims (16)

1. 水素含有ガスを生成するための電解装置であって：
   水を収容するためのケース、および複数の係合構造体を有する前記ケースの内壁を備える電解タンク；および
   前記複数の係合構造体に連結され、かつ別々に配置され、陰極と陽極、及び前記陰極と陽極の間に構成される複数の双極電極を備える複数の電極；を備え、
   前記電解タンクが、水素含有ガスを出力するように構成される複数の上部の穴部を有するカバーを更に備え、
   前記陰極の一部と前記陽極の一部が前記カバーを越えて上方へ伸び、および
   一組の電極チャネルが前記複数の電極の間に形成され、前記複数の上部の穴部に流体的に連結されることを特徴とする電解装置。
2. 前記電解タンクが、前記複数の電極上に配置される上プレートを更に備え、前記上プレートが、絶縁材でできていて、かつ前記複数の電極内に形成される一組のギャップ内に配置される複数の突起を備えることを特徴とする請求項１に記載の電解装置。
3. 前記上プレートが、前記上プレートを貫通する複数の穴部を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の電解装置。
4. 前記複数の穴部が、前記複数の電極内の前記一組のギャップに対応していることを特徴とする請求項３に記載の電解装置。
5. 前記電解タンクが、絶縁材でできていて、かつ前記複数の電極より下に配置される下プレートを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電解装置。
6. 前記ケースの底部と前記電極との間の間隔が、１ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の電解装置。
7. 前記電解タンクが、絶縁材でできていて、かつ前記カバーと前記複数の電極との間に配置される上プレートを更に備え、前記上プレートが、前記一組の電極チャネル内に配置される複数の突起を備え、および前記上プレートが前記一組の電極チャネルに対応する複数の穴部を備えることを特徴とする請求項１に記載の電解装置。
8. 前記２本の隣接する双極電極によって構成される一組の電解電極の電圧差が、１．５Ｖから３Ｖまでの間にあることを特徴とする請求項１に記載の電解装置。
9. 前記陰極および前記陽極が、それぞれざらつき表面を有し、前記陰極および前記陽極が、それぞれ金メッキを施された出っ張りを備え、ならびに前記陰極および前記陽極がそれぞれ前記出っ張りを通して電源に接続されることを特徴とする請求項１に記載の電解装置。
10. ２本の隣接する電極の間の距離が、２ｍｍから４ｍｍの間にあることを特徴とする請求項１に記載の電解装置。
11. 電解装置であって：
    水を収容するための中空空間を内部に備える水槽；
    前記水槽の中空空間内に配置される電解タンクであって、
    前記電解タンクが、ケースと複数の上部の穴部を有するカバーとを備え、
    前記ケースが、前記水、および複数の係合構造体を有する前記ケースの内壁を収容するように構成され、
    前記ケースの底部が複数の下部の穴部を更に備え、
    前記電解タンクが、前記水槽の中空空間を上部と下部に分割する、前記ケースの側面から外側へ伸びるセパレータを更に備える、電解タンク；及び
    前記ケースに固定される前記複数の係合構造体に連結され、かつ別々に配置される複数の電極；を備え、
    前記カバーは前記複数の電極の上部に配置され、
    前記ケースの内部空間は、前記カバーの上部の穴部と前記ケースの下部の穴部を介して前記水槽の中空空間に流体的に連結されることを特徴とする電解装置。
12. 一組の電極チャネルが前記複数の電極内に形成されるように、一つの電極チャネルが２本の隣接する電極の間に形成され、および前記一組の電極チャネルが前記複数の下部の穴部に流体的に連結される請求項１１に記載の電解装置。
13. 前記電解タンクが、前記複数の電極上に配置される上プレートを更に備え、前記上プレートが、絶縁材でできていて、かつ前記複数の電極内に形成される一組のギャップ内に配置される複数の突起を備えることを特徴とする請求項１１に記載の電解装置。
14. 前記上プレートが、前記上プレートを貫通する複数の穴部を更に備え、および前記複数の穴部が前記複数の電極内の一組のギャップに対応していることを特徴とする請求項１３に記載の電解装置。
15. 前記カバーが前記上プレートの複数の穴部に対応する前記複数の上部の穴部を備えることを特徴とする請求項１４に記載の電解装置。
16. 前記電解タンクが、前記ケースの側面から延在するセパレータを更に備え、前記セパレータが、前記水槽の中空空間を上部および下部に分割し、ならびに前記水槽の中空空間の上部が、前記電解タンクの上部の穴部に流体的に連結されることを特徴とする請求項１５に記載の電解装置。

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