KR100355311B1 - 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치에 관한 것으로, 초음파 발생기를 용기의 하단에 장착하여 고주파성분을 발생시켜 이온들을 분리시키도록 하고,

상기 초음파 발생기의 위쪽에는 양의 전원과 음의 전원이 각각 공급되는 전극을 양측에 배열하면서 그 사이에는 O-링에 의해 직접 전기가 흐르지 않는 다수의 전극판을 지지간에 나란히 배열하여 DC전원을 공급할 때 기전력이 유기되면서 KOH 수용액의 물을 전기분해시킨 산소와 수소 가스가 발생하도록 하고,

상기 전극의 외부에는 +전원이 공급되는 전극과 -전원이 공급되는 전극에 각각 N극과 S극의 자석을 부착하여 +와 -의 이온화가 촉진되도록 하고,

상기 용기의 외벽에 부착된 전자파 발생기에 의해 발생하는 공명 주파수로 인해 물의 분자 운동이 활발해지는 중에 용기에서 발생되는 산소 및 수소 가스는 세라믹 볼을 통과하는 중에 수분이 제거되면서 가스공급관을 통해 배출되도록 하고,

상기 가스공급관을 통해 공급되는 산소와 수소 가스는 산기관에 의해 물이 충진된 역화방지용 보조용기의 내부에 분산되면서 저압으로 가스토출관으로 배출되도록 구성함으로써 물이 전기분해되어 발생하는 수소와 산소 가스의 양이 많아지고 가스의 생산을 위한 비용이 절감되며 설치면적이 작은 공간에도 설치할 수 있도록 한 것이다.

Description

전기분해 반응에 의한 가스 발생장치{Gas producing device by electroysis react}

본 발명은 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치에 관한 것으로, 특히 KOH 수용액이 넣어진 용기의 내부 하단에 양측의 전극 사이에 O-링에 의해 직접 전기가 흐르지 않는 다수의 전극판을 나란히 배열하여 DC전원을 공급할 때 기전력이 유기되면서 전기분해가 발생하도록 하고, 양전극에 결합된 자석에 의해 이온화가 촉진되도록 하면서 초음파발생기에서 발생되는 초음파에 의해 내부의 이온들을 분리시키도록 함으로써 물이 전기분해되어 발생하는 수소와 산소 가스의 양이 많아지고 가스의 생산을 위한 비용이 절감되며 설치면적이 작은 공간에도 설치할 수 있도록 한 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치에 관한 것이다.

요즈음 산업의 급속한 발전은 생활 수준을 향상시켰으나 하나뿐인 우리의 환경을 각종 오염된 폐수나 배기가스에 의해 심각하게 파괴되고 있으며 심지어는 사람들의 건강까지 위협하고 있는 실정이다.

더구나 자동차 산업의 발달로 인해 차량의 보급이 많아져 많은 차량이 저속으로 주행할 때 발생하는 배기가스는 도심지의 환경에 매우 큰 영향을 주게 되며, 더욱이 정상 속도보다 높거나 낮은 속도로 주행하는 경우는 물론, 지체나 정체 구역에서 구동중인 엔진에서 발생하는 배기가스는 거의가 불완전 연소가스이므로 환경을 심각하게 오염시키는 요인이 되었다.

그러므로 보다 정제된 연료를 사용하도록 하거나, 연료를 연소기에 공급할 때 액화공기와 같은 상태로 공급되도록 하는 등 연소의 효율을 높여 배기가스를 정화시키기 위한 많은 연구가 이루어져 왔으나, 그 효능이 크게 증대하지 않아 자동차로 인한 오염이 환경에 영향을 미치는 것을 없애지는 못하였다.

따라서 물을 전기분해에 의해 산소와 수소의 가스로 분해시킨 후 이를 연소시키면서 동력을 얻도록 한 전기자동차의 개발이 활발히 진행되어 시험주행을 하게 되는 등의 결실을 맺게 되었다.

그러나 상기와 같은 전기분해에 의해 얻어지는 수소가스를 연소시키면서 동력을 얻기 위한 종래의 가스발생을 위한 구조가 물을 전기분해시킬 때 얻어지는 수소 가스의 양이 많지 않아 주행을 위해 싣고 다녀야 하는 물의 양이 많아야 되며, 전기분해를 위해 전극판에 공급하는 전기도 고압이거나 전기의 소모가 많아지는 등의 문제점이 있었다.

더구나 수소 가스만 연소시키는 경우에는 연소시 폭발의 위험성이 많으며 수소 가스를 저장하기 위한 용기에서 가스가 누출되거나 폭발하게 되는 단점이 있었다.

이에 따라 본 발명은 KOH 수용액이 넣어진 용기의 내부 하단의 양측의 전극 사이에 O-링에 의해 직접 전기가 흐르지 않는 다수의 전극판을 나란히 배열하여 DC전원을 공급할 때 기전력이 유기되면서 전기분해에 의한 산소와 수소 가스가 발생하도록 하고, 양전극에 결합된 자석에 의해 이온화가 촉진되도록 하면서 초음파발생기에서 발생되는 초음파에 의해 내부의 이온들을 분리시키도록 함으로써 물이 전기분해되어 발생하는 수소와 산소 가스의 양이 많아지고 가스의 생산을 위한 비용이 절감되며 설치면적이 작은 공간에도 설치할 수 있도록 한 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 증류수를 보충하기 위한 보충수 투입구와 안전변이 상단에 형성된 용기의 내부 하단에는 초음파 발생기를 장착하여 초음파의 파장을 갖는 고주파성분을 발생시켜 내부의 이온들을 분리시키도록하고,

상기 초음파 발생기의 바로 위쪽에는 양의 전원과 음의 전원이 각각 공급되는 전극을 양측에 배열하면서 그 사이에는 O-링에 의해 직접 전기가 흐르지 않는 다수의 전극판을 지지간에 나란히 배열하여 DC전원을 공급할 때 기전력이 유기되면서 KOH 수용액의 물을 전기분해시킨 산소와 수소 가스가 발생하도록 하고,

상기 전극의 외부에는 +전원이 공급되는 전극과 -전원이 공급되는 전극에 각각 N극과 S극의 자석을 부착하여 +와 -의 이온화가 촉진되도록 하고,

상기 용기의 외벽에는 전자파 발생기를 설치하여 용기의 내부에 공명 주파수가 발생하여 물분자 운동이 활발해지도록 하고,

상기의 용기에서 발생되는 산소 및 수소 가스는 상단의 세라믹 볼과 외부의 세라믹 볼을 통과하는 중에 수분이 제거되면서 가스공급관을 통해 역화방지용 보조용기로 공급되도록 하고,

상기 가스공급관을 통해 공급되는 산소와 수소 가스는 산기관에 의해 물이 충진된 역화방지용 보조용기의 내부에 분산되면서 배출되어 저압의 수소 및 산소 가스가 가스토출관을 통해 배출되도록 구성함으로써 물이 전기분해되어 발생하는 수소와 산소 가스의 양이 많아지고 가스의 생산을 위한 비용이 절감되며 설치면적이 작은 공간에도 설치할 수 있도록 한다.

또한 역화방지용 보조용기에 채워지는 물은 토출되는 산소와 수소 가스를 연소시키는 중에 불꽃이 역류되는 현상이 전혀 발생하지 않지만, 외부의 요인에 의해 불꽃이 역류될 때 폭발하는 현상은 물론 기기의 손실을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 정면도.

도 2는 본 발명 전기분해기의 상세한 구성을 나타낸 정면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

1 : 용기 4 : 초음파 발생기

5 : 전기분해기 6, 7 : 전극

10 : O-링 11 : 전극판

14, 15 : 자석 16 : 전자파 발생기

17, 19 : 세라믹 볼 20 : 역화방지용 보조용기

21 : 가스 토출관

이하 본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 기술하면 다음과 같다.

도 1고 도 2는 본 발명의 전체적인 구성을 도시한 것으로서,

증류수를 보충하기 위한 보충수 투입구(2)와 안전변(3)이 상단에 형성된 용기(1)의 내부 하단에는 초음파 발생기(4)를 장착하여 초음파의 파장을 갖는 고주파성분을 발생시켜 내부의 이온들을 분리시키도록 하고,

상기 초음파 발생기(4)의 바로 위쪽에는 전기분해기(5)를 설치하면서 양 전극(6)(7)의 연장부(8)(9)에는 자석(14)(15)을 각각 부착하여 이온화가 촉진되도록 하고,

상기 전기분해기(5)는 양의 전원과 음의 전원이 각각 공급되는 전극(6)(7)을 양측에 배열하면서 그 사이에는 O-링(10)에 의해 직접 전기가 흐르지 않는 다수의 전극판(11)을 지지간(12)(13)에 나란히 배열하여 양 전극(6)(7)의 연장부(8)(9)를 통해 DC전원을 공급할 때 기전력이 유기되면서 KOH 수용액의 물을 전기분해시킨 산소와 수소 가스가 발생하도록 하고,

상기 전극(6)(7)의 외부에 부착되는 자석(14)(15)은 +전원이 공급되는 전극(6)에는 N극의 자석(14)을 부착하면서 -전원이 공급되는 전극(7)에는 S극의 자석(15)을 부착하여 +와 -의 이온화가 촉진되도록 하고,

상기 용기(1)의 외벽에는 전자파 발생기(16)를 설치하여 용기(1)의 내부에 공명 주파수가 발생하여 물분자 운동이 활발해지도록 하고,

상기의 용기(1)에서 발생되는 산소 및 수소 가스는 상단의 세라믹 볼(17)과외부의 세라믹 볼(19)을 통과하는 중에 함유된 수분이 제거되면서 가스공급관(18)을 통해 역화방지용 보조용기(20)로 공급되도록 하고,

상기 가스공급관(18)을 통해 공급되는 산소와 수소 가스는 산기관(21)에 의해 물이 충진된 역화방지용 보조용기(20)의 내부에 분산되면서 배출되어 저압의 수소 및 산소 가스가 가스토출관(22)을 통해 배출되도록 구성한 것이다.

여기서 상기의 역화방지용 보조용기(20)에는 안전변(23)의 마개를 분리시키면서 보충수를 공급할 수 있도록 하고 상단에서 하단으로 순환되는 순환경로(24)를 형성하여 내부에서 가스의 상승에 따른 물의 흐름이 원활해지면서 순순한 산소 및 수소 가스만 배출되도록 한다.

이와 같이 구성한 본 발명의 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치는 보충수 투입구(2)를 통해 증류수를 보충하는 용기(1)의 내부에 KOH 수용액을 충진시켜 DC 200∼280V 정도의 전원을 공급하면 내부에서 물을 산소 가스와 수소 가스로 분해하는 작용이 일어나 외부로 배출시키도록 한 것으로서,

보충수 투입구(2)와 안전변(3)이 상단에 형성된 용기(1)의 내부 하단에 장착된 초음파 발생기(4)에서는 초음파의 파장을 갖는 고주파성분을 발생시켜 내부의 이온들을 분리시켜 전극(6)(7)과 전극판(11) 및 내벽에 뭉쳐서 붙게 되는 이온들을 분리시키는 동시에 금속이온에 의해 전극(6)(7)과 전극판(11)이 도금화되는 현상으로 방지하도록 한다.

상기 초음파 발생기(4)의 바로 위쪽에 설치된 전기분해기(5)의 양 전극(6)(7)을 연장한 연장부(8)(9)에 DC 200∼280V 정도의 전원을 공급하면, +전원이 공급되는 전극(6)에 부착된 N극의 자석(14)에 의해 +의 이온화가 촉진되면서 -전원이 공급되는 전극(7)에 부착된 S극의 자석(15)에 의해 -의 이온화가 촉진된다.

상기 전기분해기(5)에 양의 전원과 음의 전원이 전극(6)(7)으로 공급됨에 따라 사이의 O-링(10)에 의해 직접 전기가 흐르지 않는 다수의 전극판(11)과 바로 이웃하는 전극판(11)에 기전력이 유기되면서 KOH 수용액의 물을 전기분해시킨 산소와 수소 가스가 발생하도록 하고 그 양이 용기(1)의 외부에 설치되는 것에 비해 1.5배 정도 많아지게 된다.

더구나 금속인 용기(1)의 내벽에도 기전력이 발생하여 물을 전기분해하는 작용을 수행하게 되어 그 양이 많아지게 된다.

상기 전극(6)(7)의 외부에 부착된 자석(14)(15)에 의해 +와 -의 이온화가 촉진되어 더욱 많은 전기분해가 이루어지게 된다.

상기 용기(1)의 외벽에는 전자파 발생기(16)를 설치하여 용기(1)의 내부에 공명 주파수가 용기(1)의 내부로 발생되도록 하여 내부의 물분자 운동이 활발해져 그에 따른 분해작용도 활발해지도록 한다.

상기의 용기(1)에서 발생되는 산소 및 수소 가스는 상단의 세라믹 볼(17)과 외부의 세라믹 볼(19)을 통과하는 중에 함유된 수분이 제거되면서 가스공급관(18)을 통해 역화방지용 보조용기(20)로 공급된다.

상기 가스공급관(18)을 통해 공급되는 산소와 수소 가스는 산기관(21)에 의해 물이 충진된 역화방지용 보조용기(20)의 내부에 분산되면서 배출된 후 물을 통과하면서 상단의 가스 토출관(22)을 통해 외부로 배출되어 공기와 혼합되면서 연소되어 저압의 수소 및 산소 가스에 의한 연소가 더욱 활성화되도록 한다.

그러므로 저압의 산소 가스와 수소 가스의 혼합물을 연소시키면서 연소시 발생하는 동력을 자동차의 회전력 등에 이용할 수 있도록 함으로서 물이 전기분해되어 발생하는 수소와 산소 가스의 양이 많아지고 가스의 생산을 위한 비용이 절감되며 설치면적이 작은 공간에도 설치할 수 있도록 한다.

보조용기(20)에서 토출되는 산소와 수소 가스를 동시에 연소시키는 구조를 가지게 되므로 주변의 산소가 별도로 공급될 필요가 없어 실내에서 연소시킬 때에도 안전성이 보장되며 산소(O₂)와 수소(H₂) 가스가 동시에 연소되는 현상으로 인해 물이 발생되어 안전한 상용이 가능하게 된다.

또한 역화방지용 보조용기(20)에 채워지는 물은 토출되는 산소와 수소 가스를 연소시키는 중에 불꽃이 역류되는 현상이 전혀 발생하지 않지만, 외부의 요인에 의해 불꽃이 역류될 때 폭발하는 현상은 물론 기기의 손실을 방지할 수 있게 된다.

따라서 본 발명에 의한 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치에 의하여서는 초음파 발생기에 의한 고주파성분은 이온들을 분리시키도록 하고,

용기 내부에는 전극을 양측에 배열하면서 그 사이에는 직접 전기가 흐르지 않는 다수의 전극판을 나란히 배열하여 양 전극에 DC전원을 공급할 때 기전력이 유기되면서 KOH 수용액의 물을 전기분해시킨 산소와 수소 가스가 발생하도록 하고,

전극에는 N극과 S극의 자석을 부착하여 +와 -의 이온화가 촉진되도록 하고,

상기 용기의 외벽에 부착된 전자파 발생기에 의해 발생하는 공명 주파수로 인해 물의 분자 운동이 활발해지는 중에 용기에서 발생되는 산소 및 수소 가스는 세라믹 볼을 통과하는 중에 수분이 제거되면서 가스공급관을 통해 배출되도록 하고,

상기 가스공급관을 통해 공급되는 산소와 수소 가스는 산기관에 의해 물이 충진된 역화방지용 보조용기의 내부에 분산되면서 저압으로 가스토출관을 통해 배출되도록 함으로써 물이 전기분해되어 발생하는 수소와 산소 가스의 양이 많아지고 가스의 생산을 위한 비용이 절감되며 설치면적이 작은 공간에도 설치할 수 있는 이점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 증류수를 보충하기 위한 보충수 투입구(2)와 안전변(3)이 상단에 형성된 용기(1)의 내부 하단에는 초음파 발생기(4)를 장착하고,

   상기 초음파 발생기(4)의 바로 위쪽에는 전기분해기(5)를 설치하면서 양 전극(6)(7)의 연장부(8)(9)에는 자석(14)(15)을 각각 부착하고,

   상기 용기(1)의 외벽에는 전자파 발생기(16)를 설치하고,

   상기의 용기(1)의 상단에는 세라믹 볼(17)을 형성하면서 가스공급관(18)이 설치되는 외부에도 세라믹 볼(19)을 설치하고,

   상기 가스공급관(18)을 통해 공급되는 산소와 수소 가스는 산기관(21)에 의해 물이 충진된 역화방지용 보조용기(20)의 내부에 분산되어 저압의 수소 및 산소 가스가 상단의 가스토출관(22)을 통해 외부로 배출되도록 구성하여서 됨을 특징으로 하는 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전기분해기(5)는 양의 전원과 음의 전원이 각각 공급되는 전극(6)(7)을 양측에 배열하면서 그 사이에는 O-링(10)에 의해 직접 전기가 흐르지 않는 다수의 전극판(11)을 지지간(12)(13)에 나란히 배열하여 양 전극(6)(7)의 연장부(8)(9)를 통해 DC전원을 공급할 때 기전력이 유기되면서 KOH 수용액의 물을 전기분해시킨 산소와 수소 가스가 발생하도록 한 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전극(6)(7)의 외부에 부착되는 자석(14)(15)은 +전원이 공급되는 전극(6)에는 N극의 자석(14)을 부착하면서 -전원이 공급되는 전극(7)에는 S극의 자석(15)을 부착하여 +와 -의 이온화가 촉진되도록 한 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치.