JPH1112773A - 水素と酸素を発生させるための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スラッジの発生を防止し、安定して確実に水
素と酸素を発生させる。 【解決手段】 電解槽８に一方向のパルス状電圧を供給
し、これに対応して電解槽８を通して一方向のパルス状
電流を生成する。このように、パルス状の電流を電解槽
８に加えれば、加えないときに電気分解において通常発
生し、しかも時間が経つにつれて積もって電極10間に短
絡を引き起こし、装置の寿命を減ずることになる金属ス
ラッジの生成を抑制することができ、電極10の摩耗を抑
止することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水から水素と酸素
を効率的に発生させることが可能な水素と酸素を発生さ
せるための方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第4,081,656号明細書には、水
性電解液の電気分解により水素と酸素を発生させる方法
および装置に係る発明が記載されている。この発明のよ
うに、燃焼可能な混合ガスとして使うために前記手段に
よって水素と酸素を発生させることは、容器に入れたガ
スを使うことに比べて利点がある。そして、この発生装
置は、比較的持ち運びに便利に製作することができ、し
かも混合ガスを作るための基材、すなわち水は大抵の場
所で容易に手に入る点でも有利である。

【０００３】

【発明解決しようとする課題】しかしながら、前記のよ
うに燃焼可能な混合ガスとして使うために水素と酸素を
発生させる従来の装置は広範に利用されているわけでは
ない。その理由としては、電気分解を起こす目的で水に
電流を流すために使用される電極は腐食し、金属スラッ
ジその他の沈殿物を生じることがあり、装置内において
短絡を引き起こすおそれがあって、そのため装置の寿命
と、その作動の信頼性が満足できる水準に達していない
技術であるからと考えられる。

【０００４】本発明の目的は、前記従来の問題を解決す
ることができ、前記スラッジの発生を防止し、安定して
確実に水素と酸素を発生させることができる水素と酸素
を発生させるための方法および装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の水素と酸素を発生させるための方法は、電
解液中にパルス状の電流を通して電気分解を行わせるこ
とを特徴とし、水性電解液の電気分解によって水素と酸
素を発生させる方法であって、水性電解液としては持ち
運びできる水から生成できる。この方法によって、電解
液中のスラッジの発生を回避ないし抑制することができ
る。前記パルス状の電流の方向は一方向でよく、作動開
始時には、電圧を下げて電流を供給するのが望ましい。

【０００６】また本発明の水素と酸素を発生させるため
の装置は、水性電解液を収容しかつ水性電解液に電流を
加えるための電極が備えられた電解槽と、前記電流をパ
ルス状電流として供給するための電源とからなることを
特徴とし、この装置によって、前記方法を実施すること
によって、水性電解液の電気分解により水素と酸素を発
生させることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、水性電解液中において複数の電極間にパルス状の電
流を通し、水性電解液の電気分解によって水素と酸素を
発生させることを特徴とし、この方法によって、水など
の電解液中に電極からの金属スラッジの発生を回避ない
し抑制することができ、長期にわたって安定してかつ効
率的に水素，酸素を発生させることができる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、電流の方向は一方向であり、しかも作
動開始時には、電圧を下げて電流を供給するようにパル
ス制御された電源を用いることによってより効果的であ
る。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の発明において、電気分解による水素と
酸素の生成において、冷却剤と無復帰バルブを用いて逆
火を防止することによって、安全性を高めることができ
る。

【００１０】請求項４に記載の発明は、水性電解液を収
容しかつ水性電解液に電流を加えるための電極が設けら
れた電解槽と、前記電流をパルス状電流として生成する
手段が設けられた電源を備え、水性電解液中にパルス状
の電流を通し、水性電解液の電気分解により水素と酸素
を発生させるように構成したことを特徴とし、この構成
によって、前記方法を用いて、水などの電解液中におい
て電極からの金属スラッジの発生を回避ないし抑制する
ことができ、長期にわたって安定してかつ効率的に水
素，酸素を発生させることができる。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、電解槽が、間隔を置いて横方向に設置
された複数の電極によって形成される壁によって分割さ
れた長手方向に延びる一連の小室からなり、さらに前記
電極に、水性電解液が前記小室を通して流れかつその水
性電解液に電流が流された際に発生する水素と酸素を取
り出せるように開口部を設けたことを特徴とし、電解槽
内において水性電解液の流動が生じて電気分解が効率的
に行われ、発生する水素と酸素を容易に外部に取り出す
ことができる。

【００１２】請求項６に記載の発明は、請求項４または
請求項５に記載の発明において、電解槽が、水性電解液
を収容するためのタンクを含んでおり、そのタンクは小
室の内部と連通しておりかつ発生した水素と酸素とがタ
ンクの中に入り、そのタンク内の水素と酸素の圧力の影
響でタンクから小室への電解液の流入を引き起こすよう
になっており、そのタンク内の電解液は1.5バールを超
えないような圧力に加圧されていることを特徴とし、タ
ンクは小室の内部と連通しており、かつ発生した水素と
酸素とがタンクの中に入り、そのタンク内の水素と酸素
の圧力の影響でタンクから小室への電解液の流入を引き
起こす。そして、そのタンク内の電解液を1.5バールを
超えないような低圧に加圧することによって、電解槽の
電極間の電流が流れる抵抗を最小化することにより、効
果的にガスが生成される。

【００１３】請求項７に記載の発明は、請求項４，５ま
たは請求項６に記載の発明において、発生した水素と酸
素が、前記電解槽から逆火防止器を通って出口に至るよ
うに構成されたことを特徴とし、逆火防止器によって出
口までの通路において逆火が生じた際に閉鎖することが
可能になって安全性が高まる。

【００１４】以下、本発明の好適な実施形態について図
面を参照して説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施形態を説明するため
の概略構成図であり、図１において、装置100は電解槽
８を含んでおり、電解槽８はその中に入っている水性電
解液を電気分解するためのものである。電源１は、電解
槽８とその電解槽８を冷却するための冷却ファン19とに
電力を供給するために接続されている。水面検知器７が
設けられているタンク６が電解槽８に設けられており、
電解槽８において後述するようにして生成された可燃混
合ガスは、タンク６へ、そしてタンク６からタンク６に
取り付けられているガス・ドライヤー４と逆火防止器５
とを経由して、本例では溶接，切断などのために用いら
れる炎を生成するために、混合ガスが燃やされる切断ト
ーチＴに導かれる。

【００１６】電解槽８は、２つの電極ユニット110にて
構成されており、その一方の部分的構成を図３，図４に
示す。これらの電極ユニット110は、複数の電極10から
なる横方向に延びる概ね円筒型アッセンブリー状に形成
されており、図１に示すように、両電極ユニット110は
互いに内端部が向いあう関係で中間パイプ32にボルトな
どによって止められている。そして各電極ユニット110
は電極10をその間に挟んだ２枚の端面フランジ16を有し
ている。電極10は、各々中間パイプ32と繋がった３つの
開口22，24，26を有している(図４参照)。電解槽８中の
最も外側にそれぞれ配設された電極10は開口22，24，26
が開けられておらず、電解槽８の閉じられた両側端を形
成している。

【００１７】図３，図４において、電極ユニット110を
形成する電極10は、概ね平板の８角形をなし、電極ユニ
ット110の中心軸線110aに対し横方向に広がるように配
置されている。各電極10は、各電極ユニット110に同軸
状に配置された環状のガスケット12を介して僅かな間隔
で平行に保持されている。ガスケット12は、中心軸線11
0a方向には比較的薄く(2.8〜3.2mm)、それゆえ電極10間
の隙間が比較的狭い状態になっている。

【００１８】各電極ユニット110は前記のように両側に
端面フランジ16が設けられており、一方の端面フランジ
16のみが、図３，図４に示すように、各電極ユニット11
0の両端面フランジ16と、最も外側の電極10と最も外側
の端面フランジ16との間だけに挟まれている概ね平板状
のベークライト製の絶縁板14を貫いて長く延びているス
タッド18により、同軸整列関係に保たれている(図３参
照)。図示していないが、生成ガスの量によって、例え
ば電気分解小室全体を通して100枚ないし190枚の電極10
とガスケット12とが配置される。

【００１９】各電極ユニット110の板状の電極10間にお
いて一連の浅い円筒状をなす小室28は、半径方向の内径
を各ガスケット12で仕切られ、しかも組立状態における
長手軸方向が隣接する電極10において互いに向かい合っ
た横方向の板面で仕切られている。ガスケット12の外径
は、中心軸線110aに対し横方向に電極10の径よりいくら
か小さく、それゆえ電極10は径方向にガスケット12より
も外に出ており、その出ている部位に向けて空気を吹き
付けるように配置された冷却ファン19に対して電極10の
冷却を容易にするための冷却フィンを形成する。

【００２０】各電極ユニット110内の小室28は、各電極1
0内の各一組の開口22，24，26によって互いに連通して
いる。このうち２つの開口22，26は各ガスケット12の内
周に隣接しており、中央の開口24は中心軸線110a上に位
置している。最も内側の端面フランジ16は、電極ユニッ
ト110内の電解液が中間パイプ32と往き来できるよう
に、開口22，24，26と同様な開口を有している。

【００２１】実使用に際して、電解槽８は水平に据えら
れ、開口22は垂直方向に最も高い位置に、また開口26は
垂直方向に最も低い位置に配置される。電極ユニット11
0の内端では、小室28は、電極ユニット110の電極10にお
ける開口22，24，26を通して、中間パイプ32に連通して
いる。

【００２２】図５において、タンク６は、電極ユニット
110間において、概ね水平方向に延びている中間パイプ3
2から垂直に立ったパイプ120によって支持されている。
パイプ120は、中間パイプ32の内側で開口し、かつその
上端はタンク６の下面で閉鎖され、その閉鎖部分におい
てパイプ120が溶接などの手段によって固定されてい
る。

【００２３】管36はパイプ120内に配置され、タンク６
の基底の開口を通って垂直に上方に延び、タンク６の底
から満水レベルのマーカーの上方まで延びている。管36
の下端はタンク６の底面から下に延びてパイプ120内で
終わっている。内パイプ39は中間パイプ32内から上に延
びてタンク６内に入っている。この内パイプ39は、水溶
液が中間パイプ32から内パイプ39の孔40を通ってタンク
６に流れ込むことができるようにしており、その結果、
水溶液は逆に流れて小室28で循環使用できるようにして
いる。前記構成の装置100において発生したガスをタン
ク６から取り出すために蓋122に設けられた出口開口47
を除いて、タンク６は使用中は基本的に閉鎖されてい
る。

【００２４】電源１の詳細構成を図２に示すが、電源１
は、制御部190の制御電子部９，接触器17，ブリッジ整
流器11，２つの電子制御スイッチ21からなっている。電
源１は、活回線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３と中立線Ｎを有する３
相交流電源から取っている。接触器17は線Ｌ１，Ｌ２に
繋がれ、制御電子部９の制御によって作動し、両線を選
択的にブリッジ整流器11の入力部に連結している。両ス
イッチ21は、その片側が各々中立線Ｎおよびブリッジ整
流器11の１つと連結し、反対側では互いに連結し合い、
そして両者は一方の電解槽８における最も外側の電極10
の１つに連結されている。他方の電解槽８の最も外側の
電極にはブリッジ整流器11の反対側の出力部が連結され
ている。

【００２５】装置100を稼動させるために、タンク６は
電解槽８と同様に、部分的に電解液で満たされている。
電解液は、触媒としてＮａＯＨ，ＫＯＨを添加した蒸留
水、携帯用の水など適当な水性電解液の何れでもよい。

【００２６】このように、電解槽８は十分に電解液で満
たされ、またタンク６は部分的に電解液で満たされる。
電源１の接触器17のスイッチ21を入れると稼動開始とな
り、線Ｌ１，Ｌ２はブリッジ整流器11と接続され、ブリ
ッジ整流器11と中立線Ｎからの整流された直流電圧が、
電流センサー３を経由して電解槽８の最も外側の電極10
に、また電解槽８中の電解液を経由して全電極10に、そ
れぞれ中立線Ｎのスイッチ21に制御されるようにして加
えられる。本例によれば、このスイッチ21は制御電子部
９に制御されて、電解槽８に一方向のパルス状電圧を供
給し、これに対応して電解槽８を通して一方向のパルス
状電流を生成する。

【００２７】所定時間、例えば１ないし２秒経過後、中
立線Ｎにおけるスイッチ21は開放され、ブリッジ整流器
11に接続されているスイッチ21が閉じられ、ブリッジ整
流器11に電源１からの交流電圧が加えられる。その電圧
は、例えば380ないし415ボルトである。次に、スイッチ
21が、このパルス状の直流電圧を、電流センサー３を経
由して電解槽８に対してより高い値で加えるように制御
し、その結果、この電圧に対応して一方向の電流が電解
槽８を通って流れる。作動は、このより高い電圧を加え
ながら続けられる。

【００２８】パルス状の電流を電解槽８に加えれば、加
えないときに電気分解において通常発生し、しかも時間
が経つにつれて積もって電極10間に短絡を引き起こし、
装置の寿命を減ずることになる金属スラッジの生成を抑
制することができ、電極10の摩耗を抑止することが判っ
た。

【００２９】また、最初に低電圧を掛けて始動する方法
も装置の信頼性の改善に寄与する。そしてパルス状の電
圧または電流の周波数は50Hzから300Hzの領域、例えば1
00Hzにあれば十分なことが判った。パルス／ブレーク比
は例えば１／４ないし１／２でよい。

【００３０】電解槽８を通して電流が流れた結果とし
て、電解液の水成分の電気分解による解離が生じ、(こ
の場合には)互いに混じりあった酸素と水素が化学式通
りの量に生成される。発生したガスは電解槽８の小室28
から電極10の上部開口22を通って中間パイプ32に流れ、
そこから内パイプ39、次いで管36を経てタンク６の上部
天井の下に流れ込み、ガス・ドライヤー４を通って外部
に取り出せるようになっている。

【００３１】先に述べたようにタンク６は基本的に閉鎖
されているので、タンク６内ではガス圧が上昇する結果
となり、電解液を内パイプ39の孔40を通して下向きに小
室28に流し込むことになる。この電解液の下向きの循環
に加えて、電解槽８の上向きの循環も起こる。小室28内
で発生したガスは、ガスと電解液のエマルジョンを形成
しやすく、ガスがこのエマルジョンの中で管36を流れ上
り、電解液の一部を一緒に運ぶこととなる。このように
作動が続く中で、ガスと電解液はあるときは上向きにタ
ンク６内に流れ、またあるときはタンク６から管36、そ
して小室28へと流れる。これら２つの流れは周期的に起
こる傾向にあり、概して、電解槽８を通しての電解液の
効果的な循環をもたらすこととなる。電源１は電極ユニ
ット110内の外側の電極10など、任意の部位に接続して
よい。タンク６上面の出口開口47はガス・ドライヤー４
に連通している。

【００３２】ガス・ドライヤー４の詳細を図６，図７に
示すが、ガス・ドライヤー４は、下部開口60を有する円
筒状の実質的に閉鎖された容器142からなっており、下
部開口60はタンク６の内部と連通しており、かつ容器14
2の底面146から垂直に上向きに延びた管144の内側とも
連通している。円筒状のピストン148は、ピストン148の
一端から同軸的に延び、他端の一寸前で終わる細長い円
筒状の内腔150を有している。ピストン148は管144上に
搭載されており、管144はピストン148の内腔150の中に
延びている。ガス圧がない場合には内腔150の内側端
は、管60の上端上に止まって、この上端部を実質的に閉
鎖している。

【００３３】ピストン148中の内腔150の内側表面と管14
4の外側表面との間には間隙があり、またピストン148
は、その外側表面から内腔150と連通するように概ね半
径線上に内側に延びる側開口62を有している。

【００３４】したがって、タンク６内で開放されたガス
は出口開口47を通って上側に抜け、管144に至り、ピス
トン148の内腔150の上端面に当たって、ピストン148を
上向きに押し上げ、管144の上端部を出てピストン148内
の内腔150に達し、側開口62を経て外側すなわち室147の
内部に至る。その後、ガスは室147内で側面出口66の前
部に設けられた内壁70の回りを通る。内壁70は、液体が
側面出口66を通過するのを防止する働きを助け、ガスだ
けが通過するようにする。さらに、ガスは側面出口66を
通ってガス・ドライヤー４を出る。管144を入ってくる
ときのガスに含まれていた湿気は、管144の上端と側開
口62の間における管144の外周面と内腔150の内周面との
間で比較的制限された環状空間における比較的高速のガ
ス流の影響で、ガス・ドライヤー４内で凝縮を引き起こ
す。

【００３５】ガス・ドライヤー４の側面出口66は、図９
に示す逆火防止器５の入口と連通している。逆火防止器
５は細長い直立円筒構造160の形をしており、両端は端
壁157，158により閉じられ、横方向の隔壁152，154，15
6により上部室101，下部室78、および上部室101と下部
室78との間にあって、互いに上下に重なる上方中間室98
と下方中間室102に仕切られている。下部室78は液体冷
却剤86で満たされ、下方中間室102は液体冷却剤86で部
分的に満たされている。ガスは逆火防止器５の底部から
入口パイプ80を経由して逆火防止器５内に入り、チェッ
クバルブ82を経て下部室78に入る。その後、ガスは、下
部室78と下方中間室102の間の隔壁152に設けられた開口
84を通って下方中間室102内の液体冷却剤86を通って、
下方中間室102の上部に至る。さらにガスは、下方中間
室102の上部を通り、隔壁154の開口88を経て上方中間室
98に入る。ガスは、上方中間室98からバルブ90を通って
上部室101に至り、切断トーチＴに繋がる出口パイプ96
を通って逆火防止器５から流出する。

【００３６】万一、炎が切断トーチＴから逆流して出口
パイプ96を経て逆火防止器５に入る場合には、各室98，
101，102で火のついたガスは、すべて液体冷却剤86中で
消されることになる。

【００３７】上部室101と上方中間室98に設けられたバ
ルブ90は正常時には開いているが、ガス着火によって上
部室101内の圧力が上昇した場合には、開口88を閉じて
出口パイプ96への流出を防ぐようになっている。逆火防
止器５は、この逆火防止器５から切断トーチＴまでのパ
イプの乾燥，清掃を混乱なく可能とする。また間違って
オペレーターが逆火防止器５に液体冷却剤86を満たして
いない場合、炎がタンク６へ戻っていくのを防ぎ、タン
ク６での逆火を防止する。

【００３８】タンク６は図８に示すようなサイレンサー
２を有している。サイレンサー２は、直立中空円筒状の
外側ケーシング160とその中に入っている同軸の内側ケ
ーシング162とからなり、内側ケーシング162の外表面は
外側ケーシング160の内表面から幾らか隔たっている。
両ケーシング160，162は、その両端をそれぞれ横壁16
5，166で閉ざされている。逆さに伏せたカップ状エレメ
ント164が、サイレンサー２の上端で横壁166にボルト11
6で固定されており、このボルト116はカップ状エレメン
ト164の横壁164aに形成された中央開口164bを通り、か
つ環状スペーサー168を通って横壁166のタップねじ中央
孔166aに入っている。カップ状エレメント164には円筒
状スカート部164cが、外側ケーシング160の上部の周囲
に間隔を保って、横壁164aから垂下している。内側ケー
シング162内に同軸的に安全バルブ104が設けられて横壁
165に固定されている。

【００３９】サイレンサー２は、図１に示すように、タ
ンク６の上部に組み付けられ。そして安全バルブ104が
横壁165の開口112を経てタンク６内のガス圧に曝される
ようになっている。例えば、逆火などによってタンク６
内の圧力が高い場合には、安全バルブ104は開いて、内
側ケーシング162の側開口162aと横壁166の開口170を通
ってガスが流入できるようになる。カップ状エレメント
164は、このような状態下でタンク６からサイレンサー
２を経由して出てくる可能性のある電解液の外部拡散を
防止する。特に開口170を経由しての横壁166からの電解
液の外部への流れは上向きなので、流出してきた電解液
は逆さに伏せたカップ状エレメント164によって、ケー
シング160の外側壁に沿って下向きに方向を変えること
になる。

【００４０】このようにして装置100によって生成され
た水素と酸素の化学式通りの混合物は、先に述べた米国
特許第4,081,656号明細書に記載されている通り、特に
溶接または切断トーチとして有用である。

【００４１】この装置100は図２に示す制御部190によっ
て任意に制御することができる。制御部190に組み込ま
れた制御電子部９はユーザー・インターフェース，ガス
発生器のモニタリングと制御が可能である。このように
制御電子部９は、電源状態，電流，温度，タンク水レベ
ル，タンク内圧力などの感知機能およびスイッチ・オン
／オフ、あるいは装置内のスイッチのすべての切り替え
などを含んで、ファン19とアラーム191を制御する機能
を遂行することができる。

【００４２】制御電子部９は、連続的電流パルス・レベ
ルを規定の値まで調整し、またスイッチを入れた後で、
前記のように最初に低電圧を掛けて始動する、いわゆる
ソフト・スタートを実行するために徐々に電流を規定値
まで上げる制御も行う。

【００４３】アラーム191において、「電子部故障」
「無電流」「過電流」「温度オーバー」「低水位」など
の緊急状態の表示を行うようにしてもよい。また前記状
態になった場合には自動的にスイッチを切るようにして
もよい。

【００４４】装置100が効率的に稼動するように、制御
電子部９は適切なパルス／ブレーク比を設定する。

【００４５】前記構成は、オーバーヒートの傾向を最少
化し、電極10での晶出の拡大を制限するように、電解槽
８を通して電解液を多かれ少なかれ継続的に循環させる
利点を有している。電極10を継続的に被浴させ湿らせて
いるため、非電解性結晶成分が電極10の表面上に沈積す
ることを防ぐことができる。もし、そのようにしなけれ
ば、この結晶は次第に電極10を摩滅して金属スラッジを
生成する。この観点から、スラッジ形成の最少化は、前
記構成から導かれる重要な利点である。

【００４６】装置100は、タンク６内のガスが大気圧よ
りも、1.5バール以下の比較的低い圧力下の状態で運転
される。これによって電極10間の電気抵抗が最小化され
るため、ガスの効率的な生成を助長する。圧力が1.5バ
ールよりも高いと、電極10間により多くの気泡を生じさ
せて電気抵抗が高くなる。この圧力は、圧力スイッチな
どによって1.5バールでカット・オフすることによって
制御することができ、そして圧力が1.5バールに達する
と、圧力スイッチが開放されて電極10への電流が止めら
れるような構成にすることができる。

【００４７】電解液とガスの循環は、電解槽８の各小室
28内で暴露されている電極サイズと電極10の開口22，2
4，26の寸法との間の比による影響を受ける。単に開口2
2，24，26の寸法を変えるだけで、望ましい循環速度を
選択することができる。

【００４８】240ボルト三相電源で運転される本例にお
いては、小室28内の各電極10における暴露面積は直径16
4mmで３つの開口22，24，26が以下のような間隔で垂直
に配置されている。 (a) 上部開口22と中央開口24の距離：77mm、 (b) 中央開口24と下部開口26の距離：78mm、 そして、これらの開口の直径は、上部開口22：10mm、中
央穴24：８mm、下部開口26：８mmである。

【００４９】ガスケット12の厚さで設定される電極10間
の間隔は2.6mmから3.2mmの間にある。例えば、電極10は
ステンレス鋼あるいはニッケルメッキの軟鋼で形成さ
れ、ガスケット12はＰＴＦＥ(商品名テフロン)絶縁材で
形成することができる。

【００５０】代表的構造による実験では、電解槽８を通
して流れる電流は、制御電子部９による制御により、要
求されるガス生成量を変えるために10アンペアから35ア
ンペア(平均値)に変動した。そして電解槽８は合計190
枚の電極10を備えたものである。一般的には電極数は10
0枚から190枚の間にあり、必要とするガス生成量によっ
て適宜設定することになる。

【００５１】前記実施形態の構成において、ここに開示
したすべての新しい特徴およびその特徴の組み合わせを
含む本発明の精神と範囲を逸脱することなく、多くの修
正，変化が行われ得るものである。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の水素と酸
素を発生させるための方法および装置によれば、コスト
低減，容易な取り扱い性，広範囲な工業適用性，連続的
ガス生成，持ち運びやすさ，全自動操作，水を容易に活
用することが可能であること，環境保護に貢献する水素
／酸素混合気の非汚染特性，軽比重の生成されたガスに
より、使用するのに比較的非爆発性で安全であるなど、
水素と酸素を発生させる方法および装置として実用的な
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を説明するための電気分解
による水素と酸素との燃焼混合気を形成するための装置
の構成図である。

【図２】図１の装置の電源部におけるコントローラ線図
である。

【図３】図１の装置の電解槽における一部の正面図であ
る。

【図４】図３に示されている部分の側面図である。

【図５】図１の装置のタンクのパイプ部分を含む断面図
である。

【図６】図１の装置のガス・ドライヤーの縦断面図であ
る。

【図７】図６のガス・ドライヤーの横断面図である。

【図８】図１の装置のサイレンサー(リリーフ・バルブ)
の断面図である。

【図９】図１の逆火防止器の断面図である。

【符号の説明】

１…電源、 ２…サイレンサー、 ３…電流センサー、
４…ガス・ドライヤー、 ５…逆火防止器、 ６…タ
ンク、 ７…水面検出器、 ８…電解槽、 ９…制御電
子部、 10…電極、 11…ブリッジ整流器、 17…接触
器、 19…冷却ファン、 21…スイッチ、 22，24，26
…開口、 28…小室、 32…中間パイプ、110…電極ユ
ニット、 190…制御部、 86…液体冷却剤、 Ｔ…切
断トーチ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水性電解液中において複数の電極間にパ
   ルス状の電流を通し、水性電解液の電気分解によって水
   素と酸素を発生させることを特徴とする水素と酸素を発
   生させるための方法。
2. 【請求項２】 電流の方向は一方向であり、しかも作動
   開始時には、電圧を下げて電流を供給するようにパルス
   制御された電源を用いることを特徴とする請求項１記載
   の水素と酸素を発生させるための方法。
3. 【請求項３】 電気分解による水素と酸素の生成におい
   て、冷却剤と無復帰バルブを用いて逆火を防止すること
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の水素と酸素
   を発生させるための方法。
4. 【請求項４】 水性電解液を収容しかつ水性電解液に電
   流を加えるための複数の電極が設けられた電解槽と、前
   記電流をパルス状電流として生成する手段が設けられた
   電源を備え、水性電解液中にパルス状の電流を通し、水
   性電解液の電気分解により水素と酸素を発生させるよう
   に構成したことを特徴とする水素と酸素を発生させるた
   めの装置。
5. 【請求項５】 前記電解槽が、間隔を置いて横方向に設
   置された前記電極によって形成される壁によって分割さ
   れた長手方向に延びる一連の小室からなり、さらに前記
   電極に、水性電解液が前記小室を通して流れかつその水
   性電解液に電流が流された際に発生する水素と酸素を取
   り出せるように開口部を設けたことを特徴とする請求項
   ４記載の水素と酸素を発生させるための装置。
6. 【請求項６】 前記電解槽が、水性電解液を収容するた
   めのタンクを含んでおり、そのタンクは前記小室の内部
   と連通しておりかつ発生した水素と酸素とがタンクの中
   に入り、そのタンク内の水素と酸素の圧力の影響でタン
   クから小室への電解液の流入を引き起こすようになって
   おり、そのタンク内の電解液は1.5バールを超えないよ
   うな圧力に加圧されていることを特徴とする請求項４ま
   たは請求項５記載の水素と酸素を発生させるための装
   置。
7. 【請求項７】 発生した水素と酸素が、前記電解槽から
   逆火防止器を通って出口に至るように構成されたことを
   特徴とする請求項４，５または請求項６記載の水素と酸
   素を発生させるための装置。