JPS58210181A - Multicell gas generator - Google Patents

Multicell gas generator

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JPS58210181A
JPS58210181A JP57088713A JP8871382A JPS58210181A JP S58210181 A JPS58210181 A JP S58210181A JP 57088713 A JP57088713 A JP 57088713A JP 8871382 A JP8871382 A JP 8871382A JP S58210181 A JPS58210181 A JP S58210181A
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JP
Japan
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gas
chamber
electrode
electrolyte
gas generator
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JP57088713A
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Japanese (ja)
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リチヤ−ド・エム・ハ−ス
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HENZU PURODAKUTSU CORP
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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)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気分解、より詳細にはその混合体が一般に“
爆鳴気″と呼ばれる水素及び酸素の発生のたぬの゛電気
分解に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to electrolysis, and more particularly to electrolysis, in which mixtures thereof are generally
Concerns the electrolysis of hydrogen and oxygen, which is called "detonation gas".

電気分解とは液体に電流を流して化学反応を起すプロセ
スをいう。この液体が水の場合、電気分哨によって水を
2神類の気体、すなわち水素と酸素に「分解」する。水
を電気分解すると、気体発生器の陰極に水素が集められ
、陽極に酸素が集められる。純水は電気の良導体ではな
い故、水酸化カリウム等の塩を水に加えて電導溶液を形
成することが行なわれる1、かかる浴液は電解液として
知られる。このプロセスによって気体は陽極と陰極がこ
の電解液と接触している表面績の関数として発生し、且
つ気体発生器を流れる1を流1最に正比例して発生す゛
る。
Electrolysis is the process of passing an electric current through a liquid to cause a chemical reaction. If this liquid is water, the electrical sentinel "splits" the water into two divine gases: hydrogen and oxygen. When water is electrolyzed, hydrogen is collected at the cathode of the gas generator and oxygen is collected at the anode. Since pure water is not a good conductor of electricity, salts such as potassium hydroxide are added to the water to form electrically conductive solutions.1 Such bath solutions are known as electrolytes. By this process, gas is generated as a function of the surface area of the anode and cathode in contact with the electrolyte, and is generated in direct proportion to the flow of the gas flowing through the gas generator.

かかる手段によって生成した爆鳴気の重要な用途の1つ
に浴接機用燃制がある。この種の用途において、電気分
解によって生成した水素及び酸素の比率(水素2に対し
て酸素1)は溶接トーチの炎となって再結合(燃焼)す
るのに必要な比率と正確に一致する。
One of the important uses of the detonation gas generated by such means is as a fuel control for bath welding machines. In this type of application, the ratio of hydrogen and oxygen produced by electrolysis (two parts hydrogen to one part oxygen) corresponds exactly to the ratio required for recombination (combustion) in the welding torch flame.

今日用いられている爆鳴気発生用装置は非常にかさばっ
て効率が悪いのが一般的である。これらの装置は動作特
性が悪いため、可動装置や携帯装置tYC用いるには理
想的ではない。
Blast air generation devices used today are typically very bulky and inefficient. These devices have poor operating characteristics and are not ideal for use in mobile or portable devices.

過去何年にもわたって電気分解に関する特許が数多く公
表されてきたが、本発明に開示され請求されている効率
の良いコンパクトな多セル構造を考案したものはなかっ
た。
Although numerous electrolysis patents have been published over the years, none have devised the efficient, compact, multi-cell structure disclosed and claimed in this invention.

米国特許第8.616,486号には1つの酸素発生用
電解セルの中にただ1対の陽極と陰極が配設された構造
が開示されている。
US Pat. No. 8,616,486 discloses a structure in which only one pair of an anode and a cathode are disposed in one electrolytic cell for oxygen generation.

米国特許第8,451.906号にはアルカリ金属のハ
ロゲン化物(hatateg) 、過ノ10ゲン化物(
perhalates)又は次+1tlハl:lゲン化
物(Itydro−h、α1ates)の発生用多セル
装置が開示されている、。
U.S. Pat. No. 8,451.906 describes alkali metal halides, perdecogenides,
A multi-cell device for the generation of perhalates) or next+1tl halide (Itydro-h, α1ates) is disclosed.

米国特許第8,518,180号には双極性電解セル及
び塩素酸塩や過塩素酸塩を発生するのに用いるかかるセ
ル全多数含んでいるアセンブリーが記載されている。
U.S. Pat. No. 8,518,180 describes a bipolar electrolytic cell and an assembly containing a number of such cells used to generate chlorate and perchlorate.

米国特許第8,692.661号には液体から汚染物質
やイオンを除去するための装置が記載されている。
US Patent No. 8,692,661 describes an apparatus for removing contaminants and ions from liquids.

米国特許第8.824,172号にはアルカリ金属の塩
素酸塩を発生するための電解セルが記載さtlでいる。
U.S. Pat. No. 8,824,172 describes an electrolytic cell for generating alkali metal chlorates.

米国特許第8,957,618号、第8.990,96
2号、第4,014,777号及び第4.206,02
9号には爆鳴気を発生するための別の装置が記載されて
いる。
U.S. Patent Nos. 8,957,618 and 8.990,96
No. 2, No. 4,014,777 and No. 4.206,02
No. 9 describes another device for generating explosive air.

米国特許第8,994,798号には多セル電気分解装
置に用いるWtljEアセンブリーが記載されている。
US Pat. No. 8,994,798 describes a WtljE assembly for use in a multi-cell electrolyzer.

米I Kl ′+斤d′F第4.124.480号には
+IE 4C次1111塩素酸す) IIウムの製造に
用い■うれる双1傘性セルがC:I)を載されている1
゜ 米[旧特許第3,451,906号、第3,518.1
80号、第3.957,618号、第8.990,96
2号、第4,014,777号、第3,994,798
号及び第4.124.4801’では1内々の(コルに
的タリに戒l混を流すよ5vCなっている。これはWま
しい構造でk)る3、何となればこの構造によると゛亀
子が高い所では電流を少くできるため整流器損失を少く
でき電気効率を高くできるからである。。
U.S. I Kl '+Ko d'F No. 4.124.480 lists C:I), a double umbrella cell used for the production of +IE 4C secondary 1111 chloric acid (II). 1
゜US [Old Patent No. 3,451,906, No. 3,518.1
No. 80, No. 3.957,618, No. 8.990,96
No. 2, No. 4,014,777, No. 3,994,798
In No. 1 and No. 4.124.4801', it is written as 5vC that the precepts are sent to the col. This is a W-like structure. This is because the current can be reduced in places where the electric current is high, so rectifier loss can be reduced and electrical efficiency can be increased. .

米国l侍許第3.451,906号及び第4,014゜
777号では、開示された装置に′rK屑液の流れに灯
し、て直列ではなり、11;列に配設された数個のセル
が用いられている。従って、セルは全て同一の水上下で
動作する。この構造(・(よって迅速な電解液の循環が
促進される。′屯iq!f故の鎖環を速くすることは冷
却すると同時に発生気体をはき出して亀晴液と藏険表面
との接触を最大に紐付するために望ましいことである。
No. 3,451,906 and U.S. Pat. No. 4,014,777 disclose an apparatus in which a stream of liquid waste is illuminated with a number of lamps arranged in series and eleven rows. cells are used. Therefore, the cells all operate at the same level above and below water. This structure (・(Thus, rapid circulation of the electrolyte is promoted.) Speeding up the chain ring allows for cooling and at the same time ejecting generated gas to prevent contact between the Kameharu solution and the surface of the surface. This is desirable in order to maximize the linkage.

かくして低い使用温度と高い気体発生率が達成できるの
である。
Thus, low operating temperatures and high gas evolution rates can be achieved.

ここで注目されることは米(支)特許第4,014゜7
77号に記載された装置はこれまでに述べた1uましい
特性すなわち複数のセルに直列に電流が流れ且つそのプ
レートに並列に電解液が流れる特性を実施している点で
ある。しかしながし米国時旧第4,014,777号の
構造では1屏故入口穴及び出1コ穴を形成している開口
部によって1iAt 接しているセル間に分路電流回路
すなわち漏れ電流路を形成してしまう。また直列に゛電
流が流れる構造によって各セルには異なる1!気ポテン
シヤルがかけられる。これらの漏れ電流は装置の全体の
効率全低下させる電気的損失の原因となる。これと同じ
欠点は米国特許第8,518,180号、第8,957
゜618号、第8.990,962号、第8.994,
798号及び第4,124,480号に開示された1山
の直列通電装置にもある程IWみもれる。かかる漏れN
L流及びそれに起因した損失を最小にするには、入1」
穴と出1]穴を通る径路の断面寸法に対する長さの割合
が1よりもかなり大きくなるように設計し配置すべきで
ある。米国特許第8,451,906号に記載された装
置に配設されている入口チューブ及び出口チューブはか
かる損失ヲ減じる作用があるが、本明細)1により開示
された成果、すなわち特に溶接や人工呼吸器等の用途に
必要とされる携帯性や低価格性を達成する乙とができな
い。さしく(、これまでに開示された修正191jの中
で水素ガスと酸素ガスtそれらの発生中に分離するもの
は存在していなかった。
What is noteworthy here is U.S. (China) Patent No. 4,014゜7.
The device described in No. 77 implements the unique characteristic previously mentioned, namely, the current flowing in series through the cells and the electrolyte flowing in parallel through the plates thereof. However, in the structure of U.S. No. 4,014,777, the openings forming one inlet hole and one outlet hole form a shunt current circuit, that is, a leakage current path between adjacent cells. Resulting in. Also, depending on the structure in which current flows in series, each cell has a different 1! Ki potential is applied. These leakage currents cause electrical losses that reduce the overall efficiency of the device. This same drawback is found in U.S. Patent Nos. 8,518,180 and 8,957.
゜618, No. 8.990,962, No. 8.994,
The single series energization device disclosed in No. 798 and No. 4,124,480 also exhibits IW to some extent. Such leakage N
To minimize the L flow and the losses caused by it, enter 1.
Holes and Extrusions 1] They should be designed and arranged so that the ratio of length to cross-sectional dimension of the path through the hole is significantly greater than 1. Although the inlet and outlet tubes disposed in the device described in U.S. Pat. It is not possible to achieve the portability and low cost required for applications such as respiratory equipment. Indeed, among the modifications 191j disclosed so far, there has been no separation of hydrogen gas and oxygen gas during their generation.

本発明によると、幾つかのセルに並列に電解液が通る径
路とこのセルに直列に電流が通る径路との合成体を与え
る新規なセル構造を用いて高効率気体発生器が提供され
る。このアセンブリーは低価格、携帯性及び最小の漏れ
電流というt¥f徴を有している。
In accordance with the present invention, a high efficiency gas generator is provided using a novel cell structure that provides a combination of electrolyte paths in parallel through several cells and current paths in series with the cells. This assembly has the characteristics of low cost, portability, and minimal leakage current.

従って本発明の1つの目的は新規な改良された電解気体
発生器を提供することにある。
Accordingly, one object of the present invention is to provide a new and improved electrolytic gas generator.

本発明の別の目的は水素ガスと酸素ガスを生成するため
の効率的な気体発生器を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an efficient gas generator for producing hydrogen and oxygen gases.

本発明のまた別の目的はコンパクトで!l?規なしtつ
効率的な多セル気体発生器中の発生装置の数個のセルを
通る並列イ博路と結合した直列電流路を用いた改良され
た効率的な気体発生器k 提供することにある。
Another purpose of the present invention is to be compact! l? An improved efficient gas generator using a series current path combined with a parallel current path through several cells of the generator in an efficient multi-cell gas generator. be.

本発明のさらに別の目的は電解液が直線的に一方向に流
れ月つセルを通る電流の流れに直交すiよ5に各部品を
物理的に構成するCとにより気体発生器の動作効率を高
める。ことにある。
Yet another object of the present invention is to improve the operating efficiency of the gas generator by physically configuring each component so that the electrolyte flows linearly in one direction and perpendicular to the flow of current through the cell. Increase. There is a particular thing.

本発明のさらにまた別の目的は漏れ電流及びこれに起因
した電気的損失を効果的に減するK11人口穴と出口穴
の新規な構成と結びついた直列電流と並列電解液流との
同時作用を行なうことにある。。
Yet another object of the present invention is to provide simultaneous action of series current and parallel electrolyte flow coupled with a novel configuration of K11 artificial holes and outlet holes which effectively reduces leakage currents and the electrical losses resulting therefrom. It's about doing. .

本発明の他の目的は発生した水素ガスと酸素ガスを分離
して別々に放出する改良された気体発生益金提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide an improved gas generation system that separates and releases the generated hydrogen and oxygen gases separately.

本発明のその他の目的及び利点は下記の説明により明白
となる。以下、図面を用いて本発明を詳+Yilに説明
する。
Other objects and advantages of the invention will become apparent from the description below. Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第1図に間隔をあけて配置された一ト行電極21.4乃
至2111.’電気分解チャフ)<−22,4乃至22
G8電解液入ロマニホルド23、気体/を解液出ロマニ
ホルド24、入口穴25、出口穴26、電解Q、供給穴
27、気体/電解液送出穴28、陽極端子29及び陰陽
端子31を含む改良された気体発生器20を示す。発生
器20は密閉され電気的に絶縁されたノ・ウジング32
に囲まれテイル。ハウジング32はキャビティーを形成
しており、このキャビティーの中にチーVツノ”−22
A乃至22Gが形成されている。   ′本発明の最も
重要な発生器20の実施例において、発生器は水を電気
分解して爆鳴気を発生するのに用いられる。用いられる
t解散は蒸留水に水酸化カリウム(KOII) ’(+
−溶かした水溶(夜である。
One row of electrodes 21.4 to 2111. arranged at intervals in FIG. 'Electrolytic chaff) <-22, 4 to 22
Improved G8 electrolyte inlet ROM manifold 23, gas/decomposition ROM manifold 24, inlet hole 25, outlet hole 26, electrolytic Q, supply hole 27, gas/electrolyte delivery hole 28, anode terminal 29 and Yin-Yang terminal 31. The gas generator 20 shown in FIG. The generator 20 is connected to a sealed and electrically insulated nozzle 32.
Surrounded by tail. The housing 32 forms a cavity, and the chi V horn"-22 is inserted into the cavity.
A to 22G are formed. 'In the most important embodiment of the generator 20 of the present invention, the generator is used to electrolyze water to generate explosive gas. The solution used is potassium hydroxide (KOII)' (+
-Dissolved in water (at night).

水酸化カリウムは電導性を与えるために用いられる。電
極21A乃至21Hは平坦な四辺形のプレー1である。
Potassium hydroxide is used to provide electrical conductivity. The electrodes 21A to 21H are flat quadrilateral plates 1.

このプレートはニッケルシート累月で作られる。This plate is made of nickel sheet metal.

発生器20の作動について説明する。先ず電解液33は
穴27から入り入口マニホルド23を満たす。次にマニ
ホルド28かも入口穴25を通ってチャンバー22A乃
至22Gに入って各チャンバーを満たす。次に出【コ穴
26を通って出口マニホルド24に抜は最終的に穴28
から排出される。
The operation of generator 20 will be explained. First, electrolyte 33 enters through hole 27 and fills inlet manifold 23 . Manifold 28 then enters chambers 22A-22G through inlet holes 25 to fill each chamber. Next, the outlet is passed through the hole 26 to the outlet manifold 24 and finally the hole 28
is discharged from.

ここで容易に認められることは、入口穴25及び出口穴
26を有するチャンバー22A乃至22Gは入口マニホ
ルド23と出口マニホルド24との間に並列流路を形J
iしていることである。断面的に見て、マニホルド28
及び24はそれらの長さ方向での圧力降ドが最小になる
ように十分に太きく q’法を取っである。更に、入口
穴27が発生器20の底部に配置しているのに対して送
出穴28は発生器20の頂部に配置しており、そのため
チャンバー22A乃至22Gの1つを通る[4散が通過
する径路の全長は残りのチャンバーのどれか1つを通る
電解液が通過する径路の全長と同じになる。これらの措
置によって確実に′wLM液は全てのチャンバーに同一
の圧力で送られ、また全てのチャンハ−ヲ通る流量が同
じになる。
It will be readily appreciated that chambers 22A-22G having inlet holes 25 and outlet holes 26 form parallel flow paths between inlet manifold 23 and outlet manifold 24.
It is what I am doing. Seen in cross section, the manifold 28
and 24 are sufficiently thick to minimize the pressure drop along their length. Furthermore, the inlet hole 27 is located at the bottom of the generator 20, whereas the outlet hole 28 is located at the top of the generator 20, so that the flow through one of the chambers 22A-22G is The total length of the path through which the electrolyte passes through any one of the remaining chambers will be the same as the total length of the path through which the electrolyte passes through any one of the remaining chambers. These measures ensure that the 'wLM liquid is delivered to all chambers at the same pressure and that the flow rate through all chambers is the same.

電流の流れは次の通りである。すなわち陽極端子29か
ら電極21A1チャン/’−22A内の電解液から電極
21B1電極21Bからチャンツク−22Bk通って電
極21C1チヤンノ<−22Cを通って電極21D1チ
ャンノC−22Dから電極21E1チヤンバー22Eか
ら電極21F1チヤンバー22Fから゛成極21G1チ
ャンバー22Gから電極21Ht通って陰極端子81と
いう径路をたどって流れる。電極21A乃至21Hは、
電導性が高いため21Aと21B、21Bと21Gとい
った隣接した電極間の・1位差は互いに対面する表面全
体にわたって均一になる。電極間に介在している電解液
は濃度が高くその上、常に循環しているため、電極から
電解液を通り電極に流れる電流密度は非常に均一である
The current flow is as follows. That is, from the anode terminal 29 to the electrode 21A1 from the electrolyte in the chamber/'-22A to the electrode 21B1 from the electrode 21B through the channel 22Bk to the electrode 21C1 through the channel <-22C to the electrode 21D1 from the channel C-22D to the electrode 21E1 from the chamber 22E to the electrode 21F1 It flows from the chamber 22F, through the polarization 21G1, from the chamber 22G, through the electrode 21Ht, and through the cathode terminal 81. The electrodes 21A to 21H are
Since the conductivity is high, the 1-position difference between adjacent electrodes such as 21A and 21B and 21B and 21G is uniform over the entire surface facing each other. Since the electrolytic solution interposed between the electrodes has a high concentration and is constantly circulating, the current density flowing from the electrodes through the electrolytic solution to the electrodes is very uniform.

電極と電極との間には電圧降下が起きるため、隣接する
チャンバー間には電位差が生じる。このように電位差が
生じる結果、各チャ/バーから隣接のチャンバーに漏れ
電流が流れ易すくなる。すなりち、例えばチャンバー2
2Aからチャンバー221’jに漏れ直流が流れるので
ある。かかる漏れ直流は2つの径路を敗る。第1径路は
チャフ);−22Aかも入口穴25(I−通ってマニホ
ルド23に抜け、次に並置の入口穴25からチーVンノ
く一22Bに至る。第2径路はチャンバー22Aから出
1コ穴26を通ってマニホルド24に抜け、次に並置の
出口穴26かもチャ/バー22Bに至る。両方の場合に
おいて漏れ[流は電解液によって運ばれることは言うま
でもない。漏れ電流はチャンバー22Bからチーヤンパ
ー22C1チャンバー22Cからチャンバー 22Z)
というように同様の状態で(イLれる。これらの漏れ電
流は気体発生という意味においては非生産的なものであ
る。漏れ゛電流が流れると電力を消費するた・ぬ動作効
率を低下させ、しかも電解液を加熱するため好ましくな
い。
A voltage drop occurs between the electrodes, resulting in a potential difference between adjacent chambers. As a result of this potential difference, leakage current tends to flow from each chamber/bar to the adjacent chamber. Sunarichi, for example, chamber 2
Direct current leaks from 2A to chamber 221'j. Such leakage direct current traverses two paths. The first path is chaff); It exits through the hole 26 into the manifold 24 and then the juxtaposed exit hole 26 also leads to the chamber/bar 22B. In both cases the leakage current is carried by the electrolyte. 22C1 Chamber 22C to Chamber 22Z)
Under similar conditions, these leakage currents are unproductive in terms of gas generation.When leakage currents flow, they not only consume power but also reduce operating efficiency. Moreover, this is not preferable because it heats the electrolyte.

かかる漏れ電流を最小にするため、入口穴25と出口穴
26の断面積金小さくしである。各穴の長さは断面の直
径よりも数倍の寸法にするのが好ましい。
In order to minimize such leakage current, the cross-sectional areas of the inlet hole 25 and the outlet hole 26 are made small. Preferably, the length of each hole is several times larger than the cross-sectional diameter.

チーサンバー22A乃至22Gの各チャ/バー内では′
ilL流が陽極に近い電極から陰極に近い電極に流れる
。従って、電流が流れ出るプレート電極の面はそのチー
ヤ・ンバーにとってはアノード(陽極)の役目を果たし
、一方、電流が流入する他方の並置プレート電極の面は
カソード(陰極)になる。
In each cha/bar of Chisan bars 22A to 22G,'
IL current flows from the electrode near the anode to the electrode near the cathode. Thus, the side of the plate electrode through which the current flows acts as an anode for the chamber, while the side of the other juxtaposed plate electrode through which the current flows becomes the cathode.

ここで認められることはチャツバ−22Aにとってカソ
ードの役目をする電極の裏側の面はチャンバー22Bに
とってアノードの役目をすることである。電極21Bと
′成極21(、’乃至21Gはかくして双極性電極とし
て知られる。すなわち各電極の一方の面はアノードとし
て、他方の面はカソードとして用いられる。各チャンバ
ー内で電流がアノードからカソードに流れると酸素と水
素が発生する。すなわち酸素84はアノードに集まり、
水素35はカソードに集まる。酸素と水素は両方共、そ
のチャンバーを流れる電解液によってチャンバー間 チャンバーの出口穴26から出口マニホルド24に抜け
、それから出口穴28かも収集チャンバー(第1図には
図示せず)に至る。
It is noted here that the back surface of the electrode that serves as a cathode for chamber 22A serves as an anode for chamber 22B. Electrodes 21B and 'polarized 21(,' to 21G) are thus known as bipolar electrodes, i.e. one side of each electrode is used as an anode and the other side as a cathode. Within each chamber, current flows from anode to cathode. When flowing into the anode, oxygen and hydrogen are generated.In other words, oxygen 84 collects at the anode,
Hydrogen 35 collects at the cathode. Both oxygen and hydrogen escape through the interchamber outlet hole 26 into the outlet manifold 24 with the electrolyte flowing through the chamber, and then into the collection chamber (not shown in FIG. 1) through the outlet hole 28.

第2図及び第3図の気体発生器40は本発明の別の実施
例を成しており、エンドカバーすなわちプレート37の
間に重ねられ且つポル)41及びナツト42によってユ
ニット装置として固定された多数の平坦または平面状エ
レメントを含む。
The gas generator 40 of FIGS. 2 and 3 constitutes an alternative embodiment of the invention and is stacked between end covers or plates 37 and secured as a unitary device by a pole 41 and a nut 42. Contains a large number of flat or planar elements.

エンドカバー87はナイロン又は湿気を通さない同様の
電気的に絶縁性の材料をモールドした四辺形プレート4
3を含む。その周辺にある穴44はボルト41を受ける
ために設けられたものである。各端部゛に2つの電解液
(又はガスと電解液用)用人口穴及び出口穴45.46
が配設されている。
The end cover 87 is a quadrilateral plate 4 molded of nylon or a similar electrically insulating material that is impermeable to moisture.
Contains 3. Holes 44 around it are provided to receive bolts 41. 45.46 Artificial holes and outlet holes for two electrolytes (or for gas and electrolyte) on each end
is installed.

なお穴45及び46は中空の円筒形及び/又はその中心
開口47がカバー87を通る通路を与えている円筒形構
成を有する。ネジ端子48がカバー37の中央に配設さ
れており、この端子はカバーの裏側にある接点ボタン(
図示せず)に至る伝導路を与え、且つ電源の正極端子又
は負極端子に接続する手段を与えている。かかるカバー
87が2つ発生器40に用いられている。すなわ′C:
)−tねた平面状エレメントのも端部に1つづつ配設さ
れて第5図に四辺形のナイロン枠の形を取るスペーサー
エレメント49を示す。エレメント49の長辺51及び
52は幅が均一であるが、その端部53及び54は一方
が他方より幅広になっており、端部53の幅挾の部分は
端部54の幅挾の部分と対角状に灯室している。端部5
3及び54の各々の挟部近くにくさび状の凹部すなわち
切り込み55が配設されている。この凹部は後述するよ
うに電解液とガスが流れる際の通路、すなわちチャンネ
°ルとしての役目を果す。2つの穴58がエレメント4
9の各端部に配設されており−1この穴はガスとt路数
の通路としての役目をなす。エレメント49の周辺に間
隔をあけて配置された別の穴59は気体発生器40のネ
ジ41を通すためのものである。破線61はその凹部5
5を災線で示したエレメント49の位置から反対側の端
部53及び54に置くように裏返17にした同等のエレ
メント49の輪郭を示す。
It should be noted that the holes 45 and 46 have a hollow cylindrical shape and/or a cylindrical configuration with their central opening 47 providing a passage through the cover 87. A screw terminal 48 is arranged in the center of the cover 37, and this terminal is connected to the contact button (
(not shown) and provides means for connection to the positive or negative terminal of the power source. Two such covers 87 are used in the generator 40. Sunawa'C:
)-t Disposed one at each end of the flat planar elements, FIG. 5 shows spacer elements 49 in the form of quadrilateral nylon frames. The long sides 51 and 52 of the element 49 are uniform in width, but the ends 53 and 54 are wider at one end than the other, and the width of the end 53 is the width of the width of the end 54. The light chambers are arranged diagonally. End 5
A wedge-shaped recess or notch 55 is disposed near the nip of each of 3 and 54. As will be described later, this recess serves as a passageway, ie, a channel, through which the electrolyte and gas flow. Two holes 58 are element 4
9 are arranged at each end of the hole -1, which serves as a passageway for gas and t passages. Further holes 59 spaced around the periphery of the element 49 are for passing the screws 41 of the gas generator 40. The broken line 61 indicates the recess 5
5 shows the outline of an equivalent element 49 turned inside out 17 so as to be placed at opposite ends 53 and 54 from the location of element 49 indicated by the dashed line.

第6図に四辺形ナイロン電極枠68及び四辺形プレート
電極64を含む電極アセ/プリー62を示す。電極64
は爆鳴気発生器に用いられる場合にはニヅケルで作られ
る。枠68をま電極64をすべりばめで受は入れるのに
適当に寸法取りした四辺形の開口部を中央部に有する均
等幅の四辺を含む。枠68の外形寸法はエレメント49
の外形寸法と一致し、さらに等位置に間隔をあけて配置
した対抗穴58がガス及び電解液用通路として配設され
ている。また等位置に配置されたネジ穴59がエレメン
ト49の場合と同様に配設されている。
FIG. 6 shows an electrode assembly 62 including a quadrilateral nylon electrode frame 68 and a quadrilateral plate electrode 64. electrode 64
is made of Nizukel when used in a blasting air generator. The frame 68 includes four sides of equal width with a central quadrilateral opening suitably dimensioned to receive the electrode 64 in a sliding fit. The external dimensions of the frame 68 are those of the element 49.
Counter holes 58, which correspond to the external dimensions of and are equally spaced apart, are provided as gas and electrolyte passages. Further, screw holes 59 arranged at equal positions are provided in the same manner as in the case of the element 49.

細スロット65が4つの穴58の各々から内方に向って
枠68の端部材66に平行に沿って延び且つそれぞれの
端部材66の中心にあるネジ穴59の手前で止まってい
る。スロット65は後述の、ように組立てられた発生器
40においてはガス及び電解液用通路の役目をなす。
A narrow slot 65 extends inwardly from each of the four holes 58 parallel to the end members 66 of the frame 68 and stops short of a threaded hole 59 in the center of each end member 66. Slot 65 serves as a passageway for gas and electrolyte in generator 40 assembled as described below.

気体発生器40のエレメントとしても用いられるセロフ
ァンセパレーターエレメント67が17図に示されてい
る。このエレメントの外形寸法はエレメント49及び枠
63の外形寸法と一致し、且つ等位置に配置された対抗
穴58及び59が配設されている。
A cellophane separator element 67, which is also used as an element of the gas generator 40, is shown in FIG. The external dimensions of this element match those of the element 49 and the frame 63, and opposing holes 58 and 59 are provided at equal positions.

気体発生器40において、上述のエレメントが第8図に
示されるように一枚一枚重ねられている。
In the gas generator 40, the above-mentioned elements are stacked one on top of the other as shown in FIG.

第8図の頂部から見ると、重ねる順番は次の通りである
。すなわち、電極アセンブリー62、スペーサーエレメ
ント49、セロファンセパレーターエレメント67、ス
ペーサーエレメント49、電極アセンプIJ−62、ス
ペーサーエレメント49、セパレーターエレメント67
、スペーサーエレメント・・・・・といった順番となっ
ている。エレメント49は重ねる毎に一枚おきに裏返し
にして凹部55の位置が一方の側と他方の側の間で互い
違いになるようにする。第3図に示すように発生器40
の断面図において、ニレメン)49.62及び67は上
述のように同じ順番にて重ねられている。
When viewed from the top of FIG. 8, the stacking order is as follows. That is, electrode assembly 62, spacer element 49, cellophane separator element 67, spacer element 49, electrode assembly IJ-62, spacer element 49, separator element 67
, spacer element, etc., in this order. Every other element 49 is turned over as it is stacked so that the position of the recess 55 is alternated between one side and the other side. Generator 40 as shown in FIG.
In the cross-sectional view, the elmmen) 49, 62 and 67 are stacked in the same order as described above.

穴58、スロット65及び凹部55が共動して電解液及
び発生ガスのための入口穴、出口穴及びマニホルドを形
成する際の相関関係を第9図及第10図に示す。第9図
及び第10図には重ねられた2つのスペーサーエレメン
ト49が示されている。スペーサーエレメント49は電
極アセンブリー62の両側に1つづつ重ねられる。一方
のスペーサーエレメント49は他方のスペーサーエレメ
ント49に対して裏返しになっておりこのため一方の凹
部49は気体発生器の中心線の左側に、他方の凹部49
は右側に置かれる。
The interrelationship of holes 58, slots 65, and recesses 55 as they cooperate to form inlet holes, outlet holes, and manifolds for electrolyte and generated gases is shown in FIGS. 9 and 10. In FIGS. 9 and 10 two spacer elements 49 are shown superimposed. Spacer elements 49 are stacked one on each side of electrode assembly 62. One spacer element 49 is turned inside out with respect to the other spacer element 49 so that one recess 49 is to the left of the centerline of the gas generator and the other recess 49
is placed on the right.

第9図にも示されるように、2つのスペーサーエレメン
ト49の穴58と電極アセンフ!J−62の穴58は互
いに整合しており、これによって重ねられたエレメント
に垂直に走る共通の通路を形成している。各エレメント
中の4つの穴58は他のエレメントの4つの穴58と共
に積層された、アセンブリーを通る4つの通路を形成し
ている。
As also shown in FIG. 9, the holes 58 of the two spacer elements 49 and the electrode assembly! The holes 58 in J-62 are aligned with each other, thereby forming a common passageway running perpendicular to the stacked elements. The four holes 58 in each element are stacked with the four holes 58 in other elements to form four passageways through the assembly.

第9図からまた次のことが紹められる。すなわち、電極
アセンブリー62の左手の穴58から延びているスロッ
ト65の端部が電極アセンブリーの右側にあるスペーサ
ーエレメント49め凹部55と連通ずるのに対して電極
アセンブリーの右手の穴58から延びている他力のスロ
ット65の端部が電極”アセンブリー62の左側にある
スペーサーエレメント49の凹部55と連通して0るこ
とである。従ってメらに認められることは、流動してい
る電解液や電極64の向側の表面から発生したガスも電
極64の表面を伝わって上方に自由に流れ、右側のエレ
メント49の凹部55に入り、スロット65から第2図
に示す重ねニレメントノ上部の左手角にある整合穴58
によって形成された通路に至るということである。同様
にして、電解液及び電極64のこ゛ちら側の表面から発
生したガスは、電極64のこちら側の表面を伝わって第
9図に示すアセンブリーの左側にあるスペーサーエレメ
ント49の凹部55に入り、次に他方のスロット65か
ら第2図に示す重ねエレメントの上部の右手角にある整
合穴58によって形成された他方の通路に至る。
Figure 9 also introduces the following. That is, the end of the slot 65 extending from the left hand hole 58 of the electrode assembly 62 communicates with the recess 55 of the spacer element 49 on the right side of the electrode assembly, whereas the end of the slot 65 extends from the right hand hole 58 of the electrode assembly. The end of the external force slot 65 is in communication with the recess 55 of the spacer element 49 on the left side of the electrode assembly 62. Therefore, it can be seen that the flowing electrolyte and the electrode The gas generated from the opposite surface of electrode 64 also flows freely upwards along the surface of electrode 64 and enters the recess 55 of the right-hand element 49 and exits through the slot 65 in the upper left-hand corner of the stacked element 49 shown in FIG. Matching hole 58
This means that it leads to a passage formed by. Similarly, the electrolyte and gas generated from this side of the electrode 64 travels along this side of the electrode 64 into the recess 55 of the spacer element 49 on the left side of the assembly shown in FIG. The other slot 65 then leads to the other passageway formed by the alignment hole 58 in the upper right-hand corner of the stacking element shown in FIG.

電解液<H20+KOH>は整合穴58によって底部に
形成された2つの通路から入る。電解層は次に電極枠6
8のスロット65を伝わってスペーサーエレメント49
の凹部55に至る。第9図及び第10図に示すようにこ
ちら側のエレメント49の凹部55に到達した電解液は
凹部55を出て電極64のこちら側の表面を伝わって上
方に流れるのに対して、向側のエレメント49の凹部5
5から出た電解液は電極64の内側を伝わって上昇する
。電流Iがこちら側から電極64のこちら側に垂直に流
れると、電極64のこちら側の表面はカソードになり、
一方、電極64の向側の表面はアノードになる。電極の
こちら側の表面から発生するガスは水素であり、向側の
表面から発生するガスは酸素である。この2種類のガス
は両方共、電解液の流れと共に上方に移動する。すなわ
ち、こちら側の表面で発生した水素68はこちら側のス
ペーサーエレメント49の凹部55からスロット65を
通り気体発生器の上部右手角にある整合穴58によって
形成した通路に抜ける。−力、向側で発生した酸素69
は向側のエレメント49の凹部55からスロット65を
通り気体発生器の上部左手角にある整合穴58によって
形成した通路に抜ける。
Electrolyte <H20+KOH> enters through two passages formed at the bottom by alignment holes 58. The electrolytic layer is then attached to the electrode frame 6
The spacer element 49 passes through the slot 65 of 8.
The concave portion 55 is reached. As shown in FIGS. 9 and 10, the electrolyte that has reached the recess 55 of the element 49 on this side exits the recess 55 and flows upward along the surface of the electrode 64 on this side, whereas recess 5 of element 49 of
The electrolytic solution discharged from the electrode 5 travels inside the electrode 64 and rises. When a current I flows perpendicularly from this side to this side of the electrode 64, the surface on this side of the electrode 64 becomes a cathode;
On the other hand, the surface opposite electrode 64 becomes an anode. The gas generated from the surface on this side of the electrode is hydrogen, and the gas generated from the surface on the opposite side is oxygen. Both of these gases move upward with the electrolyte flow. That is, the hydrogen 68 generated on this side surface escapes from the recess 55 of the spacer element 49 on this side through the slot 65 into the passage formed by the alignment hole 58 in the upper right hand corner of the gas generator. - force, oxygen generated on the opposite side 69
It exits from the recess 55 in the opposite element 49 through a slot 65 into a passage formed by an alignment hole 58 in the upper left-hand corner of the gas generator.

かくしてスロット65は気体発生器20の穴25及び2
6に相当する入口穴及び出口穴を形成するのである。ス
ロット65を長く且つ狭くすると入口穴と出口穴からの
漏れ電流を確実に最小にする上で必要となる高電気イン
ピーダンスが達成できる。
Slot 65 thus connects holes 25 and 2 of gas generator 20.
Inlet holes and outlet holes corresponding to No. 6 are formed. Making slot 65 long and narrow achieves the high electrical impedance necessary to ensure minimal leakage current from the inlet and outlet holes.

セロファンセパレーターこシメン下67は第9図及び第
10図には図示されていないが、こちら側のエレメント
49の手前に配置され腓つ向側のエレメント49の後側
に置かれる。そしてこのエレメント67はイオン電流I
はたやすく通すが発生ガスの横力向への流れは阻止する
。スペーサーエレメント49を一枚おきに裏返して凹部
55の位置を互い違いにしであるため、上述のように酸
素は一貫して気体発生器の左側に、水素は右側に流れる
。このセロファンセパレーターエレメント670作用に
よって、発生酸素ガス及び水素ガスが分離され且つ気体
発生器40から別々に送り出される。
Although the cellophane separator 67 is not shown in FIGS. 9 and 10, it is placed in front of the element 49 on this side and behind the element 49 on the sural side. And this element 67 has an ionic current I
It allows the gas to pass through easily, but prevents the generated gas from flowing in the lateral direction. Since every other spacer element 49 is turned over and the positions of the recesses 55 are alternated, oxygen consistently flows to the left side of the gas generator, and hydrogen flows to the right side, as described above. Due to the action of the cellophane separator element 670, the generated oxygen gas and hydrogen gas are separated and sent separately from the gas generator 40.

気体発生器40において酸素と水素を分離する手段を第
8図と第4図を用いて更に説明する。第4図に一番詳し
く示す通り、電流Iは第1電極64、!解液7 L 七
パレーターエレメント・67、電解液72及び第2電極
64′を通って左から右に流れる。薄膜状の電解液?■
及び72は電極64及び64′とセパレーターエレメン
ト67どの間に配置されているスペーサーエレメント4
′9の窓状開口部内を流れる。電極64の右手表面7B
はアノードでありこの表面で発生するガス?4は酸素で
あるのに対して電−極64′の左手表面75はカソード
でありこの表面で発生するガス76は水素である。この
セロファンセパレータ−エレメント6’H%電流Iをた
やす(通すと同時に表面78で発生した酸素が表面75
で発生した水素と混合しないように効果的に阻止して〜
する。
The means for separating oxygen and hydrogen in the gas generator 40 will be further explained with reference to FIGS. 8 and 4. As shown most clearly in FIG. 4, the current I is applied to the first electrode 64, ! The solution 7L flows from left to right through the seven parator elements 67, the electrolyte 72 and the second electrode 64'. Thin film electrolyte? ■
and 72 are spacer elements 4 disposed between the electrodes 64 and 64' and the separator element 67;
'9 flows through the window-like opening. Right hand surface 7B of electrode 64
is the anode and is the gas generated on this surface? 4 is oxygen, while the left-hand surface 75 of the electrode 64' is the cathode, and the gas 76 generated on this surface is hydrogen. This cellophane separator element 6'H% current I is allowed to flow through the cellophane separator element (at the same time as the oxygen generated on the surface 78 is
Effectively prevents it from mixing with the hydrogen generated by ~
do.

薄膜状電、・層液すなわち液体層71及び72は非常に
狭く、この厚みはスペーサーエレメント49の厚みに等
しく、このスペーサーエレメント49の厚さは所望の薄
さに簡単にすることができる。
The thin film-like liquid or liquid layers 71 and 72 are very narrow, their thickness being equal to the thickness of the spacer element 49, which can easily be made as thin as desired.

このようにしてこのアセンブリーにおいて電極と電極の
空間を狭くすることができ、しかも厳密な機械的誤差に
関する問題に悩されることがない。
In this way, the electrode-to-electrode spacing can be reduced in this assembly without suffering from problems related to exact mechanical tolerances.

隣接する電極64及び64′が近接して配置しているた
め、イオンの移動径路の長さが短かくなって電導性を高
める。さらに、このように電極間スペースを狭くするこ
とによって、循環している電解液とガスが発生する電極
表面との接触の度合を確実に最大にすることができる。
Since adjacent electrodes 64 and 64' are placed in close proximity, the length of the ion travel path is shortened, increasing electrical conductivity. Moreover, this narrow interelectrode spacing ensures that the degree of contact between the circulating electrolyte and the gas-generating electrode surface is maximized.

かくして、酸素ガスと水素ガスの分離を特徴とするアセ
ンブリーにおいて高効率で非常に効果的な気体生成が達
成されるのである。
Thus, highly efficient and highly effective gas production is achieved in an assembly featuring separation of oxygen and hydrogen gases.

完全に組立てられた発生器4oにおいて、電極アセンブ
リー62の両側においてエレメントが第8図に示す順に
重ねられている。エンドカバー87が重ねエレメントの
両端に配置されている。
In the fully assembled generator 4o, the elements on both sides of the electrode assembly 62 are stacked in the order shown in FIG. End covers 87 are located at both ends of the stacking element.

なお、カバー37の穴44はニレメン) 49.62及
び67の穴59と整合している。フロントカバーの穴4
5及び46は第2図及び第3図に示すようにアセンブリ
ーの底部に配置するのが好ましい。
Note that the holes 44 in the cover 37 are aligned with the holes 59 in the elmmen 49, 62 and 67. Front cover hole 4
5 and 46 are preferably located at the bottom of the assembly as shown in FIGS. 2 and 3.

これに対してリアーカバーの穴45及び4oはアセンブ
リーの頂部に配置するのが好ましい。またこの逆でも良
い。これは個々のセルを通る平行電解液径路の長さを均
等にするためである。
In contrast, holes 45 and 4o in the rear cover are preferably located at the top of the assembly. The reverse is also possible. This is to equalize the length of the parallel electrolyte paths through the individual cells.

上記のようにニレメン)49.62及び67及びフロン
トカバー87とリアーカバー87を重ねて整合した状態
で、ネジ41を穴44及び59に通しナツト42によっ
て所定位置に固定する。ナツトを適宜に締めると密閉し
たアセンブリーが完成する。すなわち、エレメントの枠
が一諸に圧縮され電解液を効果的に閉じ込めることがで
きる。
With the front cover 87 and the rear cover 87 overlapped and aligned as described above, screws 41 are passed through holes 44 and 59 and fixed in place with nuts 42. Tighten the nuts accordingly to create a sealed assembly. That is, the frame of the element is compressed all together and the electrolyte can be effectively confined.

エレメントの合せ面を予め目地材や封止材でコートする
ことによってこの電解液を閉じ込める効果が増すことは
言うまでもない。
It goes without saying that the effect of confining the electrolyte increases by coating the mating surfaces of the elements with a joint material or sealing material in advance.

第11図に第3図に示す発生器40.電源71、電解液
及びガス分離タンク72及びポンプ7Bを組込んだ完全
な気体発生装置7oを示す。ポンプ? 3はタンク72
の底部から気体発生器4oの入口穴45及び46に至る
チューブ74に直列に接続している。タンク72の上部
カバーから下に突き出ている垂直壁75は収容されてい
る電解液76の表面よ・り下に延びて電解液の上に気体
収集のための2つのチャンバー77及び78を形成して
いる。チューブ81はチャンバー78を気体発生器40
の出口穴45に連通し、チューブ82はチャンバー77
な出口穴46に連通している。気体送出ライン88及8
4はそれぞれチャンバー77及び78から気体を抜取る
ために配設されている。
FIG. 11 shows the generator 40 shown in FIG. A complete gas generator 7o is shown incorporating a power supply 71, an electrolyte and gas separation tank 72, and a pump 7B. pump? 3 is tank 72
It is connected in series to a tube 74 that extends from the bottom of the gas generator 4o to the inlet holes 45 and 46 of the gas generator 4o. A vertical wall 75 projecting downwardly from the top cover of tank 72 extends below the surface of the contained electrolyte 76 to form two chambers 77 and 78 for gas collection above the electrolyte. ing. The tube 81 connects the chamber 78 to the gas generator 40
The tube 82 communicates with the outlet hole 45 of the chamber 77.
It communicates with the outlet hole 46. Gas delivery lines 88 and 8
4 are arranged to extract gas from chambers 77 and 78, respectively.

電源?■の正極端子は気体発生器4oの入口側の端子4
8に、負極端子は出口側の端子48に接続している。両
端子は隣接の端末電極64に接触しているため、前述の
ように電流は電源から供給され気体発生B40の重ねエ
レメントに直列に流れる。
power supply? The positive terminal of ■ is the terminal 4 on the inlet side of the gas generator 4o.
8, the negative terminal is connected to the terminal 48 on the outlet side. Since both terminals are in contact with the adjacent terminal electrodes 64, current is supplied from the power source and flows in series through the stacked elements of the gas generator B40, as described above.

ポンプ73によってタンク72の底部から電解液76が
引かれ、電解液76は気体発生器4oの入口穴45及び
46に送られる。気体発生器4゜に入ると電解液は重ね
電極間に形成されたセルに並列な径路を通って流れる。
Electrolyte 76 is drawn from the bottom of tank 72 by pump 73 and is delivered to inlet holes 45 and 46 of gas generator 4o. Upon entering the gas generator 4°, the electrolyte flows through paths parallel to the cells formed between the stacked electrodes.

発生した酸素は穴45から放出され、一方、水素は穴4
6から放出される。酸素はチューブ81によって未反応
分の電解液と共にチャンバー78に運ばれ、水素も未反
応分の電解液と共にチューブ82によってチャンバー7
7に運ばれる。この未反応分の電解液はタンク72に集
められ、一方、水素と酸素はそれぞれチューブ83とチ
ューブ84を通して抜取られる。
The generated oxygen is released from hole 45, while hydrogen is released from hole 4.
Released from 6. Oxygen is transported to the chamber 78 along with the unreacted electrolyte through a tube 81, and hydrogen is also transported to the chamber 78 along with the unreacted electrolyte through the tube 82.
Carried to 7. This unreacted electrolyte is collected in tank 72, while hydrogen and oxygen are extracted through tubes 83 and 84, respectively.

上述の気体発生器は酸素と水素を別々に送り出すように
設計されているが、例えば所望の最終生成物が溶接用の
爆鳴気であるような場合はかかる分離ガスを送り出すこ
とは必要ではなくなるためエレメント49及び62をも
っと簡単な構成にしても良い。
Although the gas generators described above are designed to deliver oxygen and hydrogen separately, it may not be necessary to deliver such separate gases if, for example, the desired end product is blasting gas for welding. Therefore, elements 49 and 62 may have a simpler construction.

上述した様な型式の気体発生器として、第12図及び第
13図に示すような順にエレメント49及び62を・重
ねた構造をあげることができる。すら始まって、電極ア
センブリー62、スペ−サーエレメント49、を極アセ
ンブリー62、スペーサーエレメント49・・・・・と
続くのである。スペーサーエレメント49は図示のよう
に一枚おきに裏返しになっており、これによって電極6
4の両側の凹部55の領域の空間が一致しないようにし
ている。このように配置しないと、この点から漏れ電流
が導かれるからである。
An example of a gas generator of the above type is a structure in which elements 49 and 62 are stacked in the order shown in FIGS. 12 and 13. It starts with the electrode assembly 62, the spacer element 49, the pole assembly 62, the spacer element 49, and so on. As shown, every other spacer element 49 is turned inside out, thereby allowing the electrode 6
The spaces in the regions of the recessed portions 55 on both sides of 4 are made not to coincide. This is because, if not arranged in this way, leakage current would be drawn from this point.

第18図の断面図において、エレメント49及び62が
各端末部に電極アセンブリー62を置いた状態で今述べ
た順に重ねられている。電流Iは重ねエレメントを通っ
て左から右に流れ、電解液85は隣接している電極64
間の並列径路をアセンブリーの底部から頂部に流れる。
In the cross-sectional view of FIG. 18, elements 49 and 62 are stacked in the order just described with an electrode assembly 62 at each end. The current I flows from left to right through the stacked element, and the electrolyte 85 flows through the adjacent electrode 64.
from the bottom of the assembly to the top of the assembly.

電解液は電流の流れに対して直交的に薄膜状に流れる。The electrolyte flows in a thin film orthogonal to the current flow.

発生した爆鳴気86はスペーサーエレメント49と電極
枠68にそれぞれ形成された凹部55及びスロット65
に連通して形成された出口穴を通ってアセンブリーの頂
部から放出される。このように電流径路と電解液径路の
関係を垂直すなわち直交させることによって、電流径路
の長さを最小にすることが可能であり、またこれによっ
て作動効率が高められる。電解液に圧力をかけて並列に
流すことは高濃度電解液に接触する面積を確実に最高に
する。発生したガスによって減少する接触面積は最小に
抑えられ高い気体発生率が得られる。かがる効果は電解
液の流速が増すとさらに高められる。
The generated blasting air 86 enters the recess 55 and slot 65 formed in the spacer element 49 and the electrode frame 68, respectively.
is discharged from the top of the assembly through an exit hole formed in communication with the top of the assembly. This perpendicular or orthogonal relationship between the current path and the electrolyte path allows the length of the current path to be minimized, thereby increasing operating efficiency. Flowing the electrolyte in parallel under pressure ensures that the area in contact with the highly concentrated electrolyte is maximized. The contact area reduced by the generated gas is minimized, resulting in a high gas generation rate. The darning effect is further enhanced by increasing the flow rate of the electrolyte.

多セル気体発生器の前述の実施例は電解液に圧力をかけ
て気体発生器のハウジングのキャビティー内の狭いチャ
ンバーを通して循環させるという概念に基づいている。
The previously described embodiments of multi-cell gas generators are based on the concept of pressurizing and circulating an electrolyte through a narrow chamber within a cavity of the gas generator housing.

この概念はセルアセンブリーとして重ねられる2種類の
プラスチック枠と四辺形電極プレートを用いることによ
って達成された。この種の多セルアセンブリーに対する
重ね構造と流れパターンは第1図乃至第18図の説明の
ところで述べた。
This concept was achieved by using two types of plastic frames and quadrilateral electrode plates stacked together as a cell assembly. The stacking structure and flow pattern for this type of multi-cell assembly was discussed in the discussion of FIGS. 1-18.

第14図乃至21図に本発明の別の実施例を示す。この
実施例ではガスケットシールが電極と多セル枠との間に
用いられ枠間における電解液の漏れを防いでいる。さら
に第14図乃至第21図の実施例によると、第1図乃至
第18図に示した電極よりも厚みが減少しており、この
ため材料費を節約でき、且つ各セルチャンバーに複数の
入口穴及び出口穴を′組込んでいるため、各チャンバー
を通る流れパターンをさらに均一にできる。
Another embodiment of the present invention is shown in FIGS. 14 to 21. In this embodiment, a gasket seal is used between the electrode and the multi-cell frame to prevent electrolyte leakage between the frames. Furthermore, the embodiment of FIGS. 14-21 has a reduced thickness than the electrodes shown in FIGS. 1-18, which saves material costs and allows for multiple inlets into each cell chamber. The incorporation of holes and exit holes allows for a more uniform flow pattern through each chamber.

第17図に示すように、気体発生器アセンブリ−90は
特別な配列にある複数のニッケル箔電極91、ガスケッ
トシール92及び多セル枠93を含んでいる。
As shown in FIG. 17, gas generator assembly 90 includes a plurality of nickel foil electrodes 91, gasket seals 92 and a multi-cell frame 93 in a special arrangement.

第14図乃至第16図に上記の多セル枠93、ガスケッ
ト92及びニッケル箔電極91を第17図に示すよりも
さらに詳しく説明している。
FIGS. 14 to 16 illustrate the multi-cell frame 93, gasket 92, and nickel foil electrode 91 in more detail than shown in FIG. 17.

多セル枠98は気体発生器アセンプ’J −90の最も
肝要な部分であり、その中空内部にセルチャンバーヲ形
成し、クロスフィードチャンネル95、オリエンチー/
ヨ/スロット96を形成し、その  一端に複数の間隔
をあけた切り込み97を形成し、また電解液及び発生ガ
スを流すだめの複数のガスケットネジ穴98及びフィー
ドスルーポール99を形成するように設計される。フィ
ードスルーホール99、クロスフィードチャンネル95
、切り込み97、及びオリエンテーションスロット95
は互いに隣接している2つの多セル枠98の位置関係を
図示のように180度回転するようにずらして所望の電
解液及びガス流れパターンが与えられるように配置され
る。
The multi-cell frame 98 is the most important part of the gas generator Asemp'J-90, and a cell chamber is formed inside the multi-cell frame 98.
It is designed to form a slot 96, a plurality of spaced notches 97 at one end thereof, and a plurality of gasket threaded holes 98 and feed-through poles 99 for flow of electrolyte and generated gas. be done. Feed through hole 99, cross feed channel 95
, notch 97 and orientation slot 95
The two multi-cell frames 98 adjacent to each other are arranged so as to rotate 180 degrees as shown in the figure to provide a desired electrolyte and gas flow pattern.

ニッケル箔電極91は約76.2μの厚さを持つ非常に
薄い電極からできている。このように電極を薄くすると
第1図乃至第18図に示す構造忙比べて材料が節約でき
るばかりでなく電極が柔軟性を有するようになるのでア
セ/プリー内に凸凹やムラが少し位あっても対応できる
。気体発生器90内の多セル枠98及び電極91及び隣
接の枠98の間に良好な密封性を持たせる主でのガスケ
ットの必要性は多セル気体発生器を組み立てるときに使
われる部品の平担性及び均一性に依存する。
Nickel foil electrode 91 is made of a very thin electrode with a thickness of about 76.2 microns. By making the electrode thinner in this way, not only can the material be saved compared to the structures shown in Figures 1 to 18, but the electrode also has flexibility, so there is no unevenness or unevenness in the assembly/prep. can also be handled. The need for a gasket to provide a good seal between the multi-cell frame 98 and the electrode 91 and adjacent frame 98 within the gas generator 90 is due to the flatness of the parts used when assembling the multi-cell gas generator. Depends on loading and uniformity.

精密な部品を作ってガスケットを不用にすることは可能
ではあるが、実際に製造する場合は電極をかスケットで
密閉するとさらに一貫した品質が得られる。
Although it is possible to make precision parts and eliminate the need for gaskets, sealing the electrodes with gaskets provides more consistent quality in production.

重ねられた多セルアセンブリーの種々ノフッート内のフ
ィードスルーホール99の各列がマニホルドを形成する
ため、電解液径路があるいかなる2つの電極プレート9
10間にも漏れ電流が流れる可能性があることを認識す
ることは大切である。
Each row of feedthrough holes 99 in the various feet of the stacked multi-cell assembly forms a manifold so that any two electrode plates 9 with electrolyte paths
It is important to recognize that leakage current may flow even between 10 and 10 seconds.

マニホルドの漏れ電流を抑制するために、各電極91内
のフィードスルーホール99を第21図に示すように絶
縁する。これらの穴の絶縁性は弾性プラスチック材料で
できているガスケットをボルト41とナツト42の圧力
((よって圧縮して達成される。この弾性材料はこれら
の穴99のヘリ部分に押し付けられてヘリから穴を流れ
る電解液が漏れ出ないように密封する。
To suppress leakage current in the manifold, the feedthrough holes 99 in each electrode 91 are insulated as shown in FIG. The insulation of these holes is achieved by compressing a gasket made of an elastic plastic material under the pressure of the bolts 41 and nuts 42. Seal the hole to prevent the electrolyte from leaking out.

第14図乃至第21図に示す多セル発生器の基本的な動
作は第12図及び第13図に示し説明した気体発生器の
動作に類似している。電解液は加圧されて入口穴99か
ら導入され第17図に示ず中間電極91の各側部に配置
している多セル枠98によって形成されたセルチャンバ
ー94の全てを満たす。電源はエンドプレートすなわち
電極91に取り付けられた端子48に接続している。
The basic operation of the multi-cell generator shown in FIGS. 14-21 is similar to the operation of the gas generator shown and described in FIGS. 12 and 13. The electrolyte is introduced under pressure through the inlet hole 99 and fills all of the cell chambers 94 formed by multi-cell frames 98, not shown in FIG. 17, located on each side of the intermediate electrode 91. The power source is connected to a terminal 48 attached to the end plate or electrode 91.

電流が気体発生器に流れるとすぐに、気体の発生が開始
され、第17図に示すようにガスの泡が」二方に運ばれ
両方の出ロマニポルド9$)に同時に入る。
As soon as current is applied to the gas generator, gas generation begins and gas bubbles are carried in both directions and enter both outputs simultaneously, as shown in FIG.

第1図乃至第11図から分るように、水素ガスと酸素ガ
スを分離した形で生成する気体発生器を開示した。第1
7図に示すアセンブリーは1つおきの電極91を同等寸
法のセロファンで置き換えることによって簡単に個別気
・体発生器に修正することができる。例えば、第17図
に示すアセンブリーの中央にある電極91をセロファン
シートに置き換えると水素ガスと酸素ガスを発生したま
まの状態に分離することができる。このように電極間に
セロファンセパレーターを配設するために、アノード表
面で発生したガスはカソード表面で発生したガスと混じ
り合うことがない。
As can be seen from FIGS. 1 to 11, a gas generator that separately generates hydrogen gas and oxygen gas has been disclosed. 1st
The assembly shown in Figure 7 can be easily modified into an individual gas/gas generator by replacing every other electrode 91 with cellophane of comparable size. For example, if the electrode 91 in the center of the assembly shown in FIG. 17 is replaced with a cellophane sheet, hydrogen gas and oxygen gas can be separated as they are generated. Since the cellophane separator is disposed between the electrodes in this way, the gas generated on the anode surface does not mix with the gas generated on the cathode surface.

またここで分ることは切り込み97によって形成された
多数の入口穴及び出口穴のクロスフィードチャンネル9
5に至る構造によって各チャンバーを通って気体発生器
から放出される電解液及びカスの流れパターンの均質性
を促進l−ていることである。
Also seen here are the multiple inlet and outlet holes cross-feed channel 9 formed by the notch 97.
5 promotes homogeneity of the flow pattern of the electrolyte and scum discharged from the gas generator through each chamber.

本発明に係る気体発生器のひな型を用いた試験の結果、
非常に高いガス発生率が・構成され、排出されたガスと
電解液の混合体は非常に高い気体含有率を示した。未反
応分の電解液に対するガスの比が高かったが、これは電
解液の流速を上げても維持された。
As a result of a test using a model of the gas generator according to the present invention,
A very high gas evolution rate was formed, and the discharged gas and electrolyte mixture showed a very high gas content. The gas to unreacted electrolyte ratio was high, and this was maintained even when the electrolyte flow rate was increased.

かくして、本発明において教示された原理を用いること
により高効率で効果的な気体発生器が構成されるのであ
る。
Thus, by using the principles taught in this invention, a highly efficient and effective gas generator is constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る改良された気体発生器の簡単な機
能図、第2図は本発明に係る改良された気体発生器の第
1実施例の斜視図、第8図は第2図の線8−3について
の断面図、第4図は第3図の円で囲んだ部分の拡大図、
第5図は第2図のアセンブリーのエレメントとして用い
られるセパレーター枠の平面図、第6図は第2図のアセ
ンブリーのエレメントとして用いられる電極と枠の結合
体の平面図、第7図は第2図のアセンブリーのニレ、メ
ントとして用いられるカバープレート及び/又はセパレ
ーターの斜視図、第8図は重ねられて第2図のアセンブ
リーを形成する多数の個別エレメントを示す分解組立図
、第9図は第2図めアセンブリーの3つの主要なエレメ
ントの分解組立斜視図、第1O図は第2図のアセンブリ
ーに示すように重ねられた第9図の3つのエレメントの
平面図、第11図は電解液タンク及び電源に接続した第
2図の気体発生器を示す簡単な機能図、第12図は本発
明に係る第2実施例においてセパレーター枠、電極枠及
電極を重ねる順番を示す図、第18図はエレメントを第
12図に示す順番で重ねた本発明に係る第2実施例の断
面図、第14図は第17図に示すアセンブリーに用いら
れるセパレーク−枠の別の修正例を示す平面図、第15
図は第17図のアセンブリーに示すガスケット、シール
の片半分の平面図、第16図は第17図のアセンブリー
に示す電極の片半分を示す平面図、第17図は第1図乃
至第18図に示す気体発生器の修正例の分解組立斜視図
、第18図は電極の片側の1対のセパレーター枠を示す
部分平面図、第19図を主電極の他方の側の1対のセパ
レーター枠を示す部分平面図、第20図は第18図及び
第19図に示すセパレーター枠の他力の端部を示し且つ
第17図に示すアセンブリーに流入する電解液の流れを
示す部分平面図、そして第21図はニッケル箔電極の両
側に1つづつ配設される2つのガスケットの部分断面図
であ番。 20.40.90・・・・多セル気体発生器、82・・
・・ハウジング、 22A乃至22G・・・・チャンバー、25・・・・入
口穴、26・・・・出口穴、29.31,48・・・・
通電手段、 28・・・・入口マニホルド、24・・・・出ロマニポ
ルド特許出願人  へンズ・プロダクツ・ コーポレーション (外2名)
FIG. 1 is a simple functional diagram of the improved gas generator according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the first embodiment of the improved gas generator according to the present invention, and FIG. 8 is the second embodiment of the improved gas generator according to the present invention. 4 is an enlarged view of the circled part in FIG. 3,
5 is a plan view of a separator frame used as an element of the assembly shown in FIG. 2, FIG. 6 is a plan view of a combined electrode and frame used as an element of the assembly shown in FIG. 2, and FIG. 8 is an exploded view showing the number of individual elements stacked to form the assembly of FIG. 2; FIG. 9 is an exploded view of the assembly of FIG. Figure 2 is an exploded perspective view of the three main elements of the assembly; Figure 1O is a plan view of the three elements of Figure 9 stacked as shown in the assembly of Figure 2; Figure 11 is the electrolyte tank. 12 is a diagram showing the order in which the separator frame, electrode frame and electrodes are stacked in the second embodiment of the present invention, and FIG. 18 is a simple functional diagram showing the gas generator shown in FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view of a second embodiment of the present invention in which the elements are stacked in the order shown in FIG. 12; FIG. 15
The figure is a plan view of one half of the gasket and seal shown in the assembly of FIG. 17, FIG. 16 is a plan view of one half of the electrode shown in the assembly of FIG. 17, and FIG. 17 is a plan view of one half of the electrode shown in the assembly of FIG. 18 is a partial plan view showing a pair of separator frames on one side of the electrode, and FIG. 19 is a partial plan view showing a pair of separator frames on the other side of the main electrode. FIG. 20 is a partial plan view showing the other end of the separator frame shown in FIGS. 18 and 19 and showing the flow of electrolyte into the assembly shown in FIG. 17; Figure 21 is a partial cross-sectional view of two gaskets, one on each side of the nickel foil electrode. 20.40.90...Multi-cell gas generator, 82...
...Housing, 22A to 22G...Chamber, 25...Inlet hole, 26...Outlet hole, 29.31,48...
Energizing means, 28... Inlet manifold, 24... Exit Romanipold Patent Applicant Hens Products Corporation (2 others)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)多セル気体発生器において、 キャビティーを画成するハウジング; 上記ハウジング内に並列に配置した複数のチャンバーで
あって、それぞれが気体発生セルを画成しているチーV
ンパー;及び 上記チャンバーを通る電解液の流れに対して側面方向に
直列配置した上記チャンバーを1黄切るようにイオン’
NL疵を直列に通電するための手段を含み、 上記の各チャンバーが1対の間隔金あけて配置した電極
プレートであって、その中間に゛イ解・成金加圧して同
時に上記各チャンバーを通して循環さ′せる−ための通
路全画成している’を極プレートを含み;上記の各通路
が上記ハウジングを通って延ひている入口穴及び出口穴
を有し′;上記の各穴の上記ハウジングを通る径路の裏
・さがその断面の幅寸を去よりも人きいことを′臣1叔
とする多セル気不元王器。
(1) In a multi-cell gas generator, a housing that defines a cavity; a plurality of chambers arranged in parallel within the housing, each of which defines a gas generation cell;
and ion' in such a way as to cross one side of the chamber arranged in series laterally with respect to the flow of electrolyte through the chamber.
means for energizing the NL flaw in series, each of said chambers being a pair of spaced apart electrode plates between which the melting and depositing pressure is simultaneously circulated through each of said chambers; each passageway having an inlet hole and an outlet hole extending through said housing; This is a multi-cell device whose cross-sectional width is wider than the back of the path that passes through the housing.
(2)谷チャンバ〜の電極プレートの並置表面で発生[
7た気体を分離するための手段、及び上記各チーヤ/パ
ーかりの気体金集めて、収果気庫を上記発生器から別々
に放出−rるための手段をさらに含むCとを特徴とする
!時計請求の範囲第1項記載の多セル気体発生器。
(2) Occurs on the juxtaposed surfaces of the electrode plates in the valley chamber [
7, further comprising means for separating said gas from said generator, and means for collecting said gaseous amounts of said respective cheerers and discharging said harvested air separately from said generator. ! A multi-cell gas generator according to claim 1.
(3)多セル気体発生器をておいて、 キャビティー金画成する・1ウジング;上記ハウジング
内の複数の並列チャンバーで7nって、各チャンバーが
気体発生セルを画成し目、つ−ヒ記ハウジノグ會通って
延ひている入口穴及び出1」穴であって各穴の上記ハウ
ジング全通る径路の長さが断面の幅寸法よりも大きいよ
うにされた入口穴及び出口穴を有する並列チャンバー;
互いに隣接しているチャンバーの間に1つス′っD己I
tしている複数の′邂極フ′°レート;上記チャンバー
の上記入1]穴のそれぞれに接続し、也解叡r上記チャ
ンバーを通してイ16環さぜるために収容するための入
口マニホルド;上6Cチャンバーの上記出口穴のそれぞ
れに接続した出口マニホルド;及ヒ 上記チーヤ/パーを通る電解液の流れに対して1ll1
1面方向に直列配置した上記チャンバーを通すように電
流を通電するための手段:を含むことを特徴とする多セ
ル気体発生器。
(3) Set up a multi-cell gas generator to define a cavity; one housing; a plurality of parallel chambers in the housing; each chamber defines a gas generating cell; an inlet hole and an outlet hole extending through the housing nozzle, each hole having an inlet hole and an outlet hole such that the length of the path through the entire housing is greater than the width dimension of the cross section; Parallel chamber;
There is one space between adjacent chambers.
an inlet manifold connected to each of the above-mentioned holes of the above-mentioned chamber, and for accommodating a plurality of 16 rings connected to the above-mentioned holes; An outlet manifold connected to each of the above outlet holes of the upper 6C chamber;
A multi-cell gas generator comprising: means for passing an electric current through the chambers arranged in series in one plane.
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