JPH0768625B2 - 水電解による水素−酸素混合ガス生成装置 - Google Patents

水電解による水素−酸素混合ガス生成装置

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JPH0768625B2
JPH0768625B2 JP3145413A JP14541391A JPH0768625B2 JP H0768625 B2 JPH0768625 B2 JP H0768625B2 JP 3145413 A JP3145413 A JP 3145413A JP 14541391 A JP14541391 A JP 14541391A JP H0768625 B2 JPH0768625 B2 JP H0768625B2
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JP
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gas
water
tank
water supply
hydrogen
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花井幸雄
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ハナテック株式会社
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、水から水素並びに酸
素を得る目的で行われる電気分解のための装置にかかる
もので、特に、水から水素と酸素との混合ガスを生成す
るための水電解による水素−酸素混合ガス生成装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】周知のように、水を電気分解することに
よって、水素と酸素とを別々に生成すること、並びに水
素−酸素混合ガスを生成することは、既によく知られて
いるところのものであり、そのための種々の装置が開発
され提供されてきている。この種のガス生成装置による
ガス生成、特に、水素−酸素混合ガスを生成するにあた
っては、生成されるガス自体が水素と酸素との混合ガス
であるという点において非常に危険度の高いものであっ
て、高度な安全性が要求されている。従来の水電解法に
基づく水素−酸素混合ガス生成装置は、安全性並びに確
実性の点において充分満足し得るものではなく、さらに
はガス生成の効率性の点においても充分満足し得るもの
ではなかった。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
上記するような水の電気分解による水素−酸素混合ガス
の生成処理にあたって、該水素−酸素混合ガスを安全か
つ確実に、しかも効率的に生成し得るようになした水電
解による水素−酸素混合ガス生成装置を提供しようとす
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記する目
的を達成するにあたって、具体的には、水供給源を含む
水供給ラインと、水供給ラインを介して水供給源に接続
される給水口を備え、内部に前記水供給源からの供給水
を貯溜する供給水貯溜部を有し、供給水貯溜部における
予め設定されたオーバーフローレベルポジションLPに
おいて供給水をオーバーフローして排出するオーバーフ
ロー排水口を備えたボールタップ槽と、ボールタップ槽
におけるオーバーフロー排水口にラインを介して接続さ
れる下部給水口を備え、ボールタップ槽におけるオーバ
ーフローレベルポジションLPに対し交差してその上下
方向にのびていて、オーバーフローレベルポジションL
Pに相当する位置に電解液面SFを形成するべく内部に
電解液を貯溜する電解液貯溜部、および電解液貯溜部の
上方に連通連続する発生ガス貯溜部を有し、発生ガス貯
溜部側に生成ガス排出口および爆裂板機構を介して爆裂
排ガス路を備え、中央電極および周囲電極を有する少な
くとも1基の電解槽と、電解槽における電解液面SFよ
り下方の位置に横設配置されていて、電解槽における生
成ガス排出口に連通ラインを介して接続されるガス取入
部、および電解槽から生成ガス圧により送出され、生成
ガスを気液分離して排出する生成ガス排出口を備えた気
液分離器と、気液分離器における生成ガス排出口に接続
されるガス導入路を備え、ボールタップ槽におけるオー
バーフローレベルポジションLPに対し交差してその上
下方向にのびていて、内部にガス洗浄液を貯溜するガス
洗浄液貯溜部を有し、上部に洗浄ガス取出口および爆裂
板機構を介して爆裂排ガス路を備えたガス洗浄槽と、ガ
ス洗浄槽における洗浄ガス取出口に接続される使用ガス
取出機構とからなる水電解による水素−酸素混合ガス生
成装置を構成するものである。
【0005】
【実施例の説明】以下、この発明になる水電解による水
素−酸素混合ガス生成装置について、図面に示す具体的
な実施例にもとづいて詳細に説明する。図1は、この発
明になる水電解による水素−酸素混合ガス生成装置の基
本構成の一例であって、2基の電解槽を併設してなる構
成例を示す概略的な説明図である。図に示す例におい
て、この発明になる水電解による水素−酸素混合ガス生
成装置1は、基本的には、水供給源2を含む水供給ライ
ン3、ボールタップ槽4、2基の電解槽5A、5B、気
液分離器6、ガス洗浄槽7、並びに使用ガス取出機構8
とによって構成される。
【0006】上記構成において、前記水供給源2を含む
水供給ライン3は、水濾過器9、送液ポンプ10、バル
ブ11を備えた流路部分12と、前記流路部分12から
二つに分岐していて、バルブ13を備えた第1の分岐流
路部分14およびバルブ15を備えた第2の分岐流路部
分16とによって構成されている。前記ボールタップ槽
4は、前記水供給ライン3における第1の分岐流路部分
14に接続される給水口17を備えていて、前記水供給
ライン3を介して水供給源2に接続されている。前記ボ
ールタップ槽4は、内部に前記水供給源2からの供給水
を貯溜する供給水貯溜部18を有しており、前記供給水
貯溜部18内にフロート19が配してある。さらに、前
記ボールタップ槽4は、前記供給水貯溜部18における
予め設定されたオーバーフローレベルポジションLPに
おいて前記供給水をオーバーフローして排出するオーバ
ーフロー排水口20を備えている。
【0007】一方、前記2基の電解槽5A、5Bは、ラ
イン21を介して前記ボールタップ槽4におけるオーバ
ーフロー排水口20に接続される下部給水口22、22
を備え、前記ボールタップ槽4におけるオーバーフロー
レベルポジションLPに対し交差してその上下方向にの
びていて、前記オーバーフローレベルポジションLPに
相当する位置に電解液面SFを形成するべく、内部に電
解液を貯溜する電解液貯溜部23、23および前記電解
液貯溜部23、23の上方に連通連続する発生ガス貯溜
部24、24を有し、前記発生ガス貯溜部24、24側
に生成ガス排出口25、25および爆裂板機構26、2
6を介して爆裂排ガス路27、27を備えている。前記
爆裂板機構26は、正常時には電解槽を封止しており、
電解槽内でのガス爆発時に破壊して、電解槽の破裂を防
止する構造のものである。
【0008】前記電解槽5A、5Bは、中央陽極28、
28と周囲陰極29、29を有しており、外側に放熱板
を備えている。前記電解槽5A、5Bは、前記発生ガス
貯溜部24、24側に予備給水口30、30を備えてお
り、前記水供給ライン3における第2の分岐流路部分1
6を介して水供給源2に接続されている。前記電解槽5
A、5Bは、前記発生ガス貯溜部24、24側にガス導
通口31、31が設けてあり、圧力調整用バイパス流路
32を介して、前記ボールタップ槽4に導通接続してあ
る。前記圧力調整用バイパス流路32には、圧力スィッ
チ33が設けてある。前記圧力スィッチ33は、当該装
置の電源を制御する。
【0009】前記電解槽5A、5Bのそれぞれには、電
解槽における水位面に対して交差する軸線に沿ったバイ
パス路を介して液面計34、34が設けてあり、光ファ
イバー系のスィッチあるいは光電系のスィッチとして当
該装置の電源を制御し、前記送液ポンプ10をON−O
FF制御する。さらに、前記電解槽5A、5Bには、発
生ガス貯溜部24、24を結ぶ導通ライン35を介して
電解槽における水位面に対して交差する軸線に沿ってフ
ロートスィッチ36を内蔵するバイパス槽37が設けて
ある。前記電解槽5A、5B内には、静電気爆発を防止
する目的において放電処理が施されている。
【0010】一方、前記電解槽5A、5Bの下端側に
は、電解液フィードバック出口38、38が設けてあ
り、前記電解槽5A、5Bにおける発生ガス貯溜部2
4、24側には、電解液フィードバック入口39、39
が設けてあって、電解液フィードバックライン40を介
して導通されている。前記電解液フィードバックライン
40には、バルブ41、スラジ濾過器42、送液ポンプ
43およびバルブ44が配列接続されている。さらに、
前記電解槽5A、5Bの下端側には、電解液ドレン口4
5、45が設けてあり、バルブ46を備えた電解液ドレ
ンライン47が接続されている。前記電解槽5A、5B
およびその他の接続のためのラインに対しては放電処理
がなされている。
【0011】この発明の一つの特徴である前記気液分離
器6は、前記電解槽5A、5Bにおける電解液面SFよ
り下方の位置に横設配置されていて、ガス取入部48、
48、および生成ガス排出口49およびドレン50を備
えていて、前記ガス取入部48、48と前記電解槽5
A、5Bにおける生成ガス排出口25、25との間を連
通ライン51を介して接続してある。前記連通ライン5
1は、冷却管であって、たとえば、管の外側に放熱物質
を装着したものからなっており、静電気による内部爆発
を防止することができるようになっている。前記気液分
離器6では、前記電解槽5A、5Bにおいて生成される
生成ガスを受け入れて、生成ガスを気液分離する。前記
電解槽5A、5Bにおいて生成された生成ガスは、その
生成ガス圧により前記電解槽5A、5Bから前記気液分
離器6に送出される。
【0012】一方、前記ガス洗浄槽7は、前記気液分離
器6における生成ガス排出口49に接続されるガス導入
路52を備え、前記ボールタップ槽4におけるオーバー
フロー排水口20を含む水位面に対して交差する軸線に
沿って起立し、内部にガス洗浄液を貯溜するガス洗浄液
貯溜部53を有し、上部に洗浄ガス取出口54および爆
裂板機構55を介して爆裂排ガス路56を備えたものか
らなっている。前記ガス洗浄槽7は、前記ガス洗浄液貯
溜部53における液面レベルを検知する水位計W.Lお
よび前記ガス洗浄液貯溜部53内の液の比重を表示する
比重計D.Iを備えている。前記ガス導入路52には、
逆止弁57が接続されている。前記爆裂排ガス路56
は、前記電解槽5A、5Bの爆裂排ガス路27、27に
導通接続されており、その共通出口側58にに消音器5
9が配してある。前記ガス洗浄槽7の下端には、洗浄液
ドレン口60が設けてあり、バルブ61を備えた洗浄液
ドレンライン62が接続されている。
【0013】この発明において、前記使用ガス取出機構
8は、前記ガス洗浄槽7における洗浄ガス取出口54に
対しライン63を介して接続してある。前記使用ガス取
出機構8は、前記ライン63に配した気液分離ドレン6
4、バルブ65、一次側圧力計66、圧力調整器67、
二次側圧力計68、流量計69、バルブ70および逆止
弁71によって構成される。
【0014】
【発明の効果】以上の構成になるこの発明の水電解によ
る水素−酸素混合ガス生成装置は、まず、水供給源を含
む水供給ラインと電解槽との間にボールタップ槽を設け
たことにより、電解槽内の電解液がボールタップ槽から
水供給源に対して逆流することがなく、水供給源が汚染
されることがないので、供給水を安全に且つ安定した状
態で供給し得るようになした点において、適切な供給水
を確実に確保できる。
【0015】さらに、この発明の水電解による水素−酸
素混合ガス生成装置では、ボールタップ槽におけるオー
バーフローレベルポジションLPに相当する位置に電解
液面SFを構成するように電解槽を配列構成し、電解槽
とガス洗浄槽との間に気液分離器を接続しておき、該気
液分離器を電解槽における電解液面SFより下方の位置
に横設配置した点において、ガス洗浄槽内の洗浄液は気
液分離器によって電解槽にまで逆流到達することがな
く、電解槽内の電解液の汚染を可及的に防止できる。
【0016】さらに、この発明の水電解による水素−酸
素混合ガス生成装置では、電解槽およびガス洗浄槽に対
して爆裂板機構を介して爆裂排ガス路を設けたことによ
って、電解槽およびガス洗浄槽内における静電気爆発に
対する安全性の確保を図っている。
【0017】さらにまた、この発明の水電解による水素
−酸素混合ガス生成装置では、電解槽5A、5Bおよび
その他の接続のためのライン等に対して、放電物質を装
着して放電処理を施すことによって、静電気の放電を行
い、静電気による電解槽やガス通路およびその他の器材
における内部爆発の防止を図っている点においても極め
て有効に作用するものといえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明になる水電解による水素−酸素混合ガ
ス生成装置についての具体的な実施例を示すものであっ
て、2基の電解槽を併設してなる構成例を示す概略的な
説明図である。
【符号の説明】
1 水素−酸素混合ガス生成装置 2 水供給源 3 水供給ライン 4 ボールタップ槽 5A、5B 電解槽 6 気液分離器 7 ガス洗浄槽 8 使用ガス取出機構 10 送液ポンプ 14 第1の分岐流路部分 16 第2の分岐流路部分 17 ボールタップ槽給水口 18 ボールタップ槽供給水貯溜部 20 オーバーフロー排水口 21 ライン 22 電解槽下部給水口 23 電解液貯溜部 24 発生ガス貯溜部 25 生成ガス排出口 26 爆裂板機構 27 爆裂排ガス路 32 圧力調節用バイパス流路 33 圧力スィッチ 34 液面計 36 フロートスィッチ LP オーバーフローレベルポジション SF 電解液面

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水供給源2を含む水供給ライン3と、 前記水供給ライン3を介して前記水供給源2に接続され
    る給水口17を備え、内部に前記水供給源2からの供給
    水を貯溜する供給水貯溜部18を有し、前記供給水貯溜
    部18における予め設定されたオーバーフローレベルポ
    ジションLPにおいて前記供給水をオーバーフローして
    排出するオーバーフロー排水口20を備えたボールタッ
    プ槽4と、 前記ボールタップ槽4におけるオーバーフロー排水口2
    0にライン21を介して接続される下部給水口22を備
    え、前記ボールタップ槽4におけるオーバーフローレベ
    ルポジションLPに対し交差してその上下方向にのびて
    いて、前記オーバーフローレベルポジションLPに相当
    する位置に電解液面SFを形成するべく内部に電解液を
    貯溜する電解液貯溜部23および前記電解液貯溜部23
    の上方に連通連続する発生ガス貯溜部24を有し、前記
    発生ガス貯溜部24側に生成ガス排出口25および爆裂
    板機構26を介して爆裂排ガス路27を備え、中央電極
    28および周囲電極29を有する少なくとも1基の電解
    槽5と、 前記電解槽5における電解液面SFより下方の位置に横
    設配置されていて、前記電解槽5における前記生成ガス
    排出口25に連通ライン51を介して接続されるガス取
    入部48、および前記電解槽5から生成ガス圧により送
    出され、生成ガスを気液分離して排出する生成ガス排出
    口49を備えた気液分離器6と、 前記気液分離器6における生成ガス排出口49に接続さ
    れるガス導入路52を備え、前記ボールタップ槽4にお
    けるオーバーフローレベルポジションLPに対し交差し
    てその上下方向にのびていて、内部にガス洗浄液を貯溜
    するガス洗浄液貯溜部53を有し、上部に洗浄ガス取出
    口54および爆裂板機構55を介して爆裂排ガス路56
    を備えたガス洗浄槽7と、 前記ガス洗浄槽7における洗浄ガス取出口54に接続さ
    れる使用ガス取出機構8とからなることを特徴とする水
    電解による水素−酸素混合ガス生成装置。
  2. 【請求項2】 前記電解槽5における前記発生ガス貯溜
    部24側に予備給水口30を設け、前記水供給源2から
    の分岐流路16を前記予備給水口30に接続してなるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の水電解による水素−酸
    素混合ガス生成装置。
  3. 【請求項3】 前記電解槽5における前記発生ガス貯溜
    部24側と前記ボールタップ槽4との間を、圧力スィッ
    チ33を備えた圧力調整用バイパス流路32により接続
    してなることを特徴とする請求項1に記載の水電解によ
    る水素−酸素混合ガス生成装置。
  4. 【請求項4】 前記電解槽5における前記発生ガス貯溜
    部24の下端側に電解液フィードバック出口38を設
    け、前記電解槽5の上端側に電解液フィードバック入口
    39を設け、前記電解液フィードバック出口38および
    前記電解液フィードバック入口39間を電解液フィード
    バックライン40を介して流路接続し、前記流路中にス
    ラジ濾過器42および送液ポンプ43を接続してなるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の水電解による水素−酸
    素混合ガス生成装置。
  5. 【請求項5】 前記電解槽5における電解液貯溜部23
    側と発生ガス貯溜部24側との間に導通ライン35を介
    してフロートスィッチ36を備えたバイパス槽37を設
    けてなることを特徴とする請求項1に記載の水電解によ
    る水素−酸素混合ガス生成装置。
  6. 【請求項6】 前記爆裂排ガス路27の共通出口側58
    に消音器59を接続してなることを特徴とする請求項1
    に記載の水電解による水素−酸素混合ガス生成装置。
JP3145413A 1991-05-20 1991-05-20 水電解による水素−酸素混合ガス生成装置 Expired - Lifetime JPH0768625B2 (ja)

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KR20010084747A (ko) * 2000-02-29 2001-09-06 손정수 수산 가스 발생 장치
KR20020017734A (ko) * 2000-08-31 2002-03-07 손정수 수산 가스 발생 장치
WO2002095090A1 (fr) * 2001-05-23 2002-11-28 Zet Co., Ltd. Appareil pour produire du gaz mixte et systeme de chaudiere utilisant ce gaz mixte
JP4727332B2 (ja) * 2005-07-22 2011-07-20 三菱重工業株式会社 水電解装置の運転制御方法およびその装置

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