KR200241591Y1

KR200241591Y1 - 산ㆍ수(酸ㆍ水)가스 발생장치용 전해조

Info

Publication number: KR200241591Y1
Application number: KR2020010014454U
Authority: KR
Inventors: 박진기
Original assignee: 삼흥에너지 주식회사
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2001-10-15

Abstract

본 고안은 분해용기의 전ㆍ후측벽 내측면에 상부로 부터 하부를 향해서 일정간격을 두고 평행하게 형성된 수용홈내에 전극이 삽입되어 있고, +ㆍ-전극을 통해 인가되는 고전압에 의해 전극사이에서 물을 전기분해하여 산ㆍ수소 가스를 발생하고, 전기분해시에 발생하는 열을 냉각시키도록 물공급포트를 통해서 분해용기내에 물을 공급하고, 물배출포트를 통해서 분해용기내에서 가열된 물을 외부로 배출하고, 분해용기의 상부 개구부를 덮개로 덮음과 동시에, 물의 전기분해에 의해 발생된 산ㆍ수소 가스를 산ㆍ수가스 수집실에서 수집하여 좌ㆍ우측벽에 각각 설치된 산ㆍ수가스 배출포트를 통해서 외부로 배출하고, 산ㆍ수가스 수집실에 수집된 산ㆍ수가스의 누출을 방지하도록 분해용기와 덮개와의 사이를 패킹부재에 의해 기밀하게 밀폐시키고 있고, 분해용기의 바닥면으로 부터 외측으로 연장형성된 플랜지부에 형성된 다수의 나사공과 상기 덮개로 부터 외측으로 연장형성된 플랜지부에 형성된 나사공을 체결부재에 의해 체결되어 있는 구조로 되어 있다.

따라서, 본 고안은 구조가 간단하고, 구조가 간단하여 제조코스트를 다운시킬수 있을 뿐만 아니라, 불량률을 저감시켜서 제조 수율을 향상시킬 수 있고, 또한 일정한 품질의 전해조를 대량생산할 수 있으며, 또한 대용량의 전해조를 제조할 수 있다.

Description

산ㆍ수(酸ㆍ水)가스 발생장치용 전해조{AN ELECTROLYZER FOR OXYHYDROGEN GAS GENERATOR}

본 고안은 산ㆍ수 가스를 고효율로 대량 생산할 수 있는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조에 관한 것이다.

이와 같은 종류의 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조 구조로서는 한국 실용신안등록공고 공고번호 제1998-117445호(공고일 ; 1998년 4월 23일) 및 일본국 공개특허 특개평 8-260177호(공개일 ; 1996년 10월 8일)에 제안되어 있다.

이들 중에서 특히 한국 실용신안등록공고 공고번호 제1998-117445호에 개시되어 있는 전해조는 도 1에 도시한 바와 같이 스테이볼트(4)에 스페이서(2)를 끼워서 O-링(3)을 상기 스페이서(2) 내주연면(2b)에 끼우고, 그 양면에 전극판(1)을 밀착시키는 순서를 반복하여 일정한 길이가 되도록 여러 개를 연결한 다음, 너트(5)로 체결되어 있다.

상기 금속판제의 전극판(1)을 직사각형으로 형성하여 정사각형 방향 네 곳을 설정하여 네 개의 볼트구멍(1a)을 형성하고, 상기 볼트구멍(1a)이 천공된 중심 상측과 하측에는 가스 유통장공(1b)과 전해액 유통장공(1c)을 형성하고, 상기 스페이서(2)는 합성수지재로 형성하되, 원형 가스켓모양으로 형성하여 그 바깥쪽 사방에 전극판(1)의 볼트구멍(1a)과 일치되는 볼트 하우징구멍(2a)을 형성하고, O-링(3)은 고무재로 원형으로 형성한다.

한편, 상기 전극판(1)과 스페이서(2) 양측에 설치되는 전해조 마감판(6)을 정사각형으로 형성하되, 그 네 곳 모서리에 볼트구멍을 천공하는 동시에, 수평되는 중심 양쪽에 전원단자(6b)를 형성하고, 또 중심되는 상하 양쪽에는 관통구멍을 형성하여 가스 배출용 연결니플(6c)과 전해액 공급용 연결니플(6d)을 위 아래에 각각 용접하여 전해조(B) 내에 전해액이 충전되고 생성된 가스가 배출되도록 구성되어 있다.

이때 전극판(1)과 스페이서(2)는 그 내주연면(2b)에 O-링(3)을 삽입하고 스테이볼트(4)로 수직 연결하고 그 내부에 일정한 공간의 전해액 충전실(7)이 형성되어 있다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 전해조 구조는 다수매의 전극판(1)과 스페이서(2)를 교호로 반복해서 결합시킴과 동시에, 상기 전극판(1)과 스페이서(2)에 의해 형성되는 전해액 충전실(7)내에 충진되어 있는 전해액이 누설되지 않도록 상기 각 스페이서(2)의 내주연면(2b)에 O-링(3)이 삽입되어 있으나, 다수매의 전극판(1)과 스페이서(2)를 교호로 반복해서 결합시키므로 구조가 복잡하고, 상기 전극판(1)과 스페이서(2) 사이에서 전해액이 누설되어 불량률이 증가하여 제조 수율이 떨어질 뿐만 아니라, 일정한 품질의 제품을 대량생산할 수 없고, 또한 구조가복잡하고 조립공수가 많이 소요되어 제조 원가를 저감시킬 수 없다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 전해조 구조는 전해액 누설문제를 해결할 수 없어 대용량의 전해조를 제조할 수 없다는 문제점도 있었다.

본 고안은 상기 여러 가지 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 고안의 목적은 구조가 간단하고 제조코스트를 다운시킬 수 있는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 불량률을 저감시켜서 제조 수율을 향상시킬 수 있는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 일정한 품질을 일정하게 유지하면서 대량생산할 수 있는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 상부가 개구되며 전해액이 저류되어 전기분해되는 직방체 형상의 분해용기와, 상기 분해용기의 전ㆍ후측벽 내측면에 상부로 부터 하부를 향해서 일정간격을 두고 평행하게 형성된 수용홈내에 삽입되어 물을 전기분해하여 산ㆍ수소 가스를 발생하는 다수개의 전극과, 상기 분해용기의 좌측벽에 설치되어 상기 분해용기내에 물을 공급하는 물 공급포트와, 상기 분해용기의 우측벽에 설치되어 상기 분해용기내에서 전기분해에 의해 가열된 물을 배출하는 물 배출포트와, 상기 전극에서 물을 전기분해하도록 상기 분해용기의 좌ㆍ우측벽에 각각 설치되어 고전압을 인가하는 +ㆍ-전극과, 상기 분해용기의 상부 개구부를 덮는 덮개와, 상기 분해용기의 좌ㆍ우측벽에 설치된 상기 +ㆍ-전극에 인가된 고전압에 의해 물이 전기분해되어 산ㆍ수가스 수집실에 수집된 산ㆍ수가스를 외부로 배출하도록 상기 좌ㆍ우측벽에 각각 설치된 산ㆍ수가스 배출포트와, 상기 분해용기와 덮개와의 사이를 기밀하게 밀폐시키도록 상기 분해용기의 전ㆍ후측벽 및 좌ㆍ우측벽의 상부중앙에 배설된 패킹부재와, 상기 분해용기의 바닥면으로 부터 외측으로 연장형성된 플랜지부에 형성된 다수의 나사공과 상기 덮개로 부터 외측으로 연장형성된 플랜지부에 형성된 나사공을 체결하는 체결부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 공랭식 산수 가스 발생기의 전해조 구조를 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 분해사시도,

도 3은 본 고안의 일실시예에 의한 전해조의 외관사시도,

도 4는 도 3의 화살표Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 종단면도,

도 5는 도 3의 분해 사시도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

100:전해조 101:분해용기

102:전측벽 102a:수용홈

103:개구부 104:후측벽

104a:수용홈 106:전극

112:바닥면 112b:나사공

114:좌측벽 116:우측벽

118:물 공급포트 120:물 배출포트

122:+전극 124:-전극

126:덮개 126a:플랜지부

126b:나사공 126c:턱부

128:산ㆍ수가스 수집실 130:산ㆍ수가스 배출포트

132:패킹부재 140:체결부재

141a:나사부 141:스테이볼트

142:와샤 143:너트

이하, 본 고안의 일실시예에 의한 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 의한 전해조의 외관사시도이고, 도 4는 도 3의 화살표Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 종단면도이고, 도 5는 도 3의 분해 사시도이다.

도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 본 고안의 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조(100)는 상부가 개구되며 전해액이 저류되어 전기분해되는 직방체 형상의 분해용기(101)와, 상기 분해용기(101)의 전ㆍ후측벽(102,104) 내측면에 상부로 부터 하부를 향해서 일정간격을 두고 평행하게 형성된 수용홈(102a,104a)내에 삽입되어 물을 전기분해하여 산ㆍ수소 가스를 발생하는 다수개의 전극(106)과, 상기 분해용기(101)의 좌측벽(114)에 설치되어 상기 분해용기(101)내에 물을 공급하는물 공급포트(118)와, 상기 분해용기(101)의 우측벽(116)에 설치되어 상기 분해용기(101)내에서 전기분해에 의해 가열된 물을 배출하는 물 배출포트(120)와, 상기 전극(106)에서 물을 전기분해하도록 상기 분해용기(101)의 좌ㆍ우측벽(114,116)에 각각 설치되어 고전압을 인가하는 +ㆍ-전극(122,124)과, 상기 분해용기(101)의 상부 개구부(103)를 덮는 덮개(126)와, 상기 분해용기(101)의 좌ㆍ우측벽(114,116)에 설치된 상기 +ㆍ-전극(122,124)에 인가된 고전압에 의해 물이 전기분해되어 산ㆍ수가스 수집실(128)에 수집된 산ㆍ수가스를 외부로 배출하도록 상기 좌ㆍ우측벽(114,116)에 각각 설치된 산ㆍ수가스 배출포트(130)와, 상기 분해용기(101)와 덮개(126)와의 사이를 기밀하게 밀폐시키도록 상기 분해용기(101)의 전ㆍ후측벽(102,104) 및 좌ㆍ우측벽(114,116)의 상부중앙에 배설된 패킹부재(132)와, 상기 분해용기(101)의 바닥면(112)으로 부터 외측으로 연장형성된 플랜지부(112a)에 형성된 다수의 나사공(112b)과 상기 덮개(126)로 부터 외측으로 연장형성된 플랜지부(126a)에 형성된 나사공(126b)을 체결하는 체결부재(140)를 구비하고 있다.

상기 전극(106)은 그 하부가 분해용기(101)의 좌ㆍ우측벽(114,116) 하부에 설치된 물 공급포트(118)를 통해 공급되는 물을 유동시키도록 분해용기(101)의 바닥판(112)으로 부터 일정높이(h) 떨어져서 설치되어 있고, 물의 전기분해에 의해 발생된 산ㆍ수가스를 수집하는 산ㆍ수가스 수집실(128)을 형성하도록 그 상부가 분해용기(101)의 상부로 부터 일정깊이(D) 아래에 위치하고 있다.

상기 덮개(126)는 분해용기(101)의 전ㆍ후측벽(102,104) 및좌ㆍ우측벽(114,116)의 상부외측을 감싸도록 하부로 향해서 턱부(126c)가 일체적으로 형성되어 있다.

상기 체결부재(140)는 양측에 나사부(141a)가 형성된 스테이볼트(141)와, 상기 스테이볼트(141)의 양측에 각각 끼워지는 와샤(142)와, 상기 와샤(142)의 외측에서 상기 스테이볼트(141)에 각각 나합되는 너트(143)로 구성되어 있다.

다음에, 본 고안의 일실시예에 의한 산ㆍ수소가스 발생장치용 전해조의 조립방법에 대하여 개략적으로 설명한다.

먼저, 상기 분해용기(101)의 전ㆍ후측벽(102,104) 내측면에 상부로 부터 하부를 향해서 일정간격을 두고 평행하게 형성된 수용홈(102a,104a)내에 전극(106)을 각각 삽입하고, 상기 분해용기(101)의 상부 개구부(103)를 덮개(126)로 씌우고, 상기 분해용기(101)의 바닥판(112)으로 부터 외측으로 연장된 플랜지부(112a)에 형성된 나사공(112b)을 통해서 체결부재(140)의 스테이볼트(141)의 한쪽(와샤(142)와 너트(143)가 결합되지 않은 쪽)을 하부에서 상부로 향해서 끼우고, 다시 덮개(126)의 플랜지부(126a)에 형성된 나사공(126b)을 통과시킨 다음, 스테이볼트(141)의 상부쪽 나사부(141a)에 와샤(142)와 너트(143)를 나합시켜서 상기 분해용기(101)의 전ㆍ후측벽(102,104) 및 좌ㆍ우측벽(114,116)의 상부면과, 상기 덮개(126)의 하부면을 기밀하게 당접시킨다.

다음에, 이와 같이 조립된 본 고안의 일실시예에 의한 산ㆍ수소가스 발생장치용 전해조의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

상기 분해용기(101)의 우측벽에 설치된 물 배출포트(120)를 폐쇄시킨 상태에서 분해용기(101)의 좌측벽(114)에 설치되어 있는 물 공급포트(118)를 통해서 상기 분해용기(101)내에 물을 공급하여 산ㆍ수가스 배출포트(130a,130b)의 바로 아래(구체적으로는 전극(106)상부면이 잠길 때까지)까지 공급하고, 도시하지 않은 밸브를 잠근다.

다음에, 상기 산ㆍ수가스 배출포트(130a,130b)를 도시하지 않은 산ㆍ수가스 저장탱크에 연결하고 나서, 도시하지 않은 고압 트랜스포머의 출력단에 상기 +ㆍ-전극(122,124)을 접속시키면, 상기 +ㆍ-전극(122,124)을 통해서 고전압이 상기 분해용기(101)에 인가되어 물을 전기분해하여 산ㆍ수가스가 산ㆍ수가스 수집실(128)에 수집되어 산ㆍ수가스 배출포트(130a,130b)를 통해서 도시하지 않은 산ㆍ수가스 저장탱크로 배출된다.

이와 같이 물을 전기분해하여 산ㆍ수가스를 발생함에 따라 줄어드는 물은 도시하지 않은 상기 분해용기(101)에 설치되어 있는 플로터 또는 수위검출기로 검출하여 물 공급포트(118)를 통해서 공급한다.

상기 분해용기(101)의 전ㆍ후측벽(102,104) 및 좌ㆍ우측벽(114,116)의 상부면 중앙에는 패킹부재(132)가 설치되어 있어 기밀하게 당접되므로, 산ㆍ수가스 수집실(128)내에 수집된 산ㆍ수가스가 외부로 누출되지 않고, 산ㆍ수가스 수집실(128)에 수집되어 산ㆍ수가스 배출포트(130a,130b)를 통해서 도시하지 않은 산ㆍ수가스 저장탱크로 배출된다.

상기 분해용기(101)의 전ㆍ후측벽(102,104) 내측면에 상부로 부터 하부를 향해서 일정간격을 두고 평행하게 형성된 수용홈(102a,104a)은 바닥면(112)으로 부터일정높이(h)까지만 형성되어 있으므로, 상기 전극(106)의 하부는 바닥면(112)으로 부터 일정높이(h)되는 위치에 위치고정되어 있으므로, 상기 분해용기(101)의 하부와 상기 전극(106)의 하부에 의해 형성되는 공간은 상기 물 공급포트(118)로 부터 공급되는 물과 전해액이 흐르는 공간으로서 작용한다. 본 고안에 있어서는 상기 분해용기(101)내에 주입된 물과 전해액을 2년 간격으로 완전히 물 배출포트(120)를 통해서 배출하고, 내부를 청결하게 세척한 후, 새로운 물과 전해액을 물 공급포트(118)를 통해서 공급한다.

상기 설명에 있어서, 특정 실시예를 들어서 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 본 고안의 개념을 이탈하지 않는 범위내에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러가지로 설계변경할 수 있음은 물론이다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조에 의하면, 분해용기의 전ㆍ후측벽 내측면에 상부로 부터 하부를 향해서 일정간격을 두고 평행하게 형성된 수용홈내에 전극이 삽입되어 있고, +ㆍ-전극을 통해 인가되는 고전압에 의해 전극사이에서 물을 전기분해하여 산ㆍ수소 가스를 발생하고, 전기분해시에 발생하는 열을 냉각시키도록 물공급포트를 통해서 분해용기내에 물을 공급하고, 물배출포트를 통해서 분해용기내에서 가열된 물을 외부로 배출하고, 분해용기의 상부 개구부를 덮개로 덮음과 동시에, 물의 전기분해에 의해 발생된 산ㆍ수소 가스를 산ㆍ수가스 수집실에서 수집하여 좌ㆍ우측벽에 각각 설치된 산ㆍ수가스 배출포트를 통해서 외부로 배출하고, 산ㆍ수가스 수집실에 수집된 산ㆍ수가스의 누출을 방지하도록 분해용기와 덮개와의 사이를 패킹부재에 의해 기밀하게 밀폐시키고 있고, 분해용기의 바닥면으로 부터 외측으로 연장형성된 플랜지부에 형성된 다수의 나사공과 상기 덮개로 부터 외측으로 연장형성된 플랜지부에 형성된 나사공을 체결부재에 의해 체결되어 있는 구조로 되어 있으므로, 구조가 간단하고, 구조가 간단하여 제조코스트를 다운시킬수 있을 뿐만 아니라, 불량률을 저감시켜서 제조 수율을 향상시킬 수 있고, 또한 일정한 품질의 전해조를 대량생산할 수 있으며, 또한 대용량의 전해조를 제조할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims

상부가 개구되며 전해액이 저류되어 전기분해되는 직방체 형상의 분해용기(101)와, 상기 분해용기(101)의 전ㆍ후측벽(102,104) 내측면에 상부로 부터 하부를 향해서 일정간격을 두고 평행하게 형성된 수용홈(102a,104a)내에 삽입되어 물을 전기분해하여 산ㆍ수소 가스를 발생하는 다수개의 전극(106)과, 상기 분해용기(101)의 좌측벽(114)에 설치되어 상기 분해용기(101)내에 물을 공급하는 물 공급포트(118)와, 상기 분해용기(101)의 우측벽(116)에 설치되어 상기 분해용기(101)내에서 전기분해에 의해 가열된 물을 배출하는 물 배출포트(120)와, 상기 전극(106)에서 물을 전기분해하도록 상기 분해용기(101)의 좌ㆍ우측벽(114,116)에 각각 설치되어 고전압을 인가하는 +ㆍ-전극(122,124)과, 상기 분해용기(101)의 상부 개구부(103)를 덮는 덮개(126)와, 상기 분해용기(101)의 좌ㆍ우측벽(114,116)에 설치된 상기 +ㆍ-전극(122,124)에 인가된 고전압에 의해 물이 전기분해되어 산ㆍ수가스 수집실(128)에 수집된 산ㆍ수가스를 외부로 배출하도록 상기 좌ㆍ우측벽(114,116)에 각각 설치된 산ㆍ수가스 배출포트(130)와, 상기 분해용기(101)와 덮개(126)와의 사이를 기밀하게 밀폐시키도록 상기 분해용기(101)의 전ㆍ후측벽(102,104) 및 좌ㆍ우측벽(114,116)의 상부중앙에 배설된 패킹부재(132)와, 상기 분해용기(101)의 바닥면(112)으로 부터 외측으로 연장형성된 플랜지부(112a)에 형성된 다수의 나사공(112b)과 상기 덮개(126)로 부터 외측으로 연장형성된 플랜지부(126a)에 형성된 나사공(126b)을 체결하는 체결부재(140)를구비하고 있는 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조.
제1항에 있어서, 상기 전극(106)은 그 하부가 분해용기(101)의 좌ㆍ우측벽(114,116) 하부에 설치된 물 공급포트(118)를 통해 공급되는 물을 유동시키도록 분해용기(101)의 바닥판(112)으로 부터 일정높이(h) 떨어져서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조.
제1항에 있어서, 상기 전극(106)은 물의 전기분해에 의해 발생된 산ㆍ수가스를 수집하는 산ㆍ수가스 수집실(128)을 형성하도록 그 상부가 분해용기(101)의 상부로 부터 일정깊이(D) 아래에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조.
제1항에 있어서, 상기 덮개(126)는 분해용기(101)의 전ㆍ후측벽(102,104) 및 좌ㆍ우측벽(114,116)의 상부외측을 감싸도록 하부로 향해서 턱부(126c)가 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 산ㆍ수 가스 발생장치용 전해조.