KR200391265Y1 - 산소/수소 혼합가스 발생장치의 전극판 구조 - Google Patents

산소/수소 혼합가스 발생장치의 전극판 구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 전해조내에 설치되는 전극판을 지그재그로 연속적으로 절곡 구성하여 전해액과의 단면적을 증대시켜 산소/수소 혼합가스의 발생량을 증가시킬 수 있도록 한 산소/수소 혼합가스 발생장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 전해조와, 상기 전해조내에 일정간격으로 배열 설치되며 (+)(-)단자에서 인가된 전류로 전해액을 전기분해시켜 산소/수소 혼합가스를 발생시키는 다수개의 전극판들로 구성한 산소/수소 혼합가스 발생장치에 있어서, 상기 전극판은 전해액과의 단면적이 증가되도록 평판형태의 금속판을 지그재그로 연속적으로 절곡시켜 구성함을 특징으로 하는 산소/수소 혼합가스 발생장치의 전극판 구조를 제시한다.

Description

산소/수소 혼합가스 발생장치의 전극판 구조{apparatus of generation oxygen/hydrogen gas}
본 고안은 산소/수소 혼합가스 발생장치에 관한 것으로서, 특히 전해조내에 설치되는 전극판을 지그재그로 연속적으로 절곡 구성하여 전해액과의 단면적을 증대시켜 산소/수소 혼합가스의 발생량을 증가시킬 수 있도록 한 산소/수소 혼합가스 발생장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 산소/수소 혼합가스 발생장치는 물이 전기분해되어 얻어지는 생성물인 산소 및 수소를 생산하기 위한 장치로서, (+)(-)전극이 설치된 전해조 내에 소량의 전해물질이 첨가된 물을 공급하고 직류 전압을 인가하여 산소/수소 혼합가스를 발생시키게 되는 데, 통상 최적의 비율인 수소:산소=2:1의 비율로 혼합된 산소/수소 혼합가스를 발생시키게 된다. 이와 같은 산소/수소 혼합가스 발생장치는 무공해 에너지원으로서 근래 심각한 환경문제로 인해 갈수록 그 중요성이 새롭게 부각되고 있다.
한편, 상기한 산소/수소 혼합가스 발생장치와 관련한 선행기술로는 대한민국 특허청 등록실용신안공보 공고번호 제 0117445 호(명칭: 산수가스 발생기의 전해조 구조)(이하, 선행기술이라 함)가 있다.
상기 선행기술은 전류연결볼트를 비롯한 가스연결니플과 전해액연결니플을 가진 전해조마감판 두개를 형성하여 네개의 스테이볼트 양쪽단부에 결합하고 상기 양쪽의 전해조마감판 사이에는 사방에 볼트구멍이 형성되고, 중심 상측과 하축에 가스유통장공과 전해액유동장공이 수직 수평간으로 형성된 전극판과, 일측으로 돌출된 볼트하우징이 형성된 스페이서를 원형으로 형성하여 교호 반복적으로 결합하며 상기의 스페이스 내주연면에는 O-링으로 씰링하여 전해액충전실이 형성되게 구성함을 특징으로 하는 것이나, 이러한 선행기술은 다음과 같은 문제점을 내포하고 있다.
즉, 산소/수소 혼합가스의 발생량은 전류의 세기와 함께 접촉되는 단면적의 크기에 비례하는 것이 일반적이나, 상기 선행기술의 전극판은 단순히 판상의 평판 형태로 제작됨에 따라 전해액과의 단면적(즉, 접촉면적)이 한정될 수 밖에 없으며, 따라서 많은 양의 산소/수소 혼합가스를 발생시킬 수 없다는 문제점이 있다.
따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 전극판의 단면적이 증가되도록 지그재그로 연속적으로 절곡 구성하여 전해액과의 단면적(접촉면적)을 증가시켜 산소/수소 혼합가스의 발생량을 증대시킬 수 있도록 한 산소/수소 혼합가스 발생장치의 전극판 구조를 제공함에 있다.
본 고안의 다른 목적은 전해조내에 설치되는 전극판이 일률적인 간격을 가지며 배열될 수 있도록 한 산소/수소 혼합가스 발생장치의 전극판 구조를 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 고안은 전해조와, 상기 전해조내에 일정간격으로 배열 설치되며 (+)(-)단자에서 인가된 전류로 전해액을 전기분해시켜 산소/수소 혼합가스를 발생시키는 다수개의 전극판들로 구성한 산소/수소 혼합가스 발생장치에 있어서, 상기 전극판은 전해액과의 단면적이 증가되도록 평판형태의 금속판을 지그재그로 연속적으로 절곡시켜 구성함을 특징으로 하는 산소/수소 혼합가스 발생장치의 전극판 구조를 제시한다.
상기 전해조의 내측 전, 후면에는 상기 전극판들을 고정시키는 다수개의 전극판고정홈들이 균일한 간격으로 배열 형성되도록 함이 바람직하다.
상기 전해조의 상부에는 산소/수소 혼합가스를 외부로 배출시키는 가스배출유로를 가지는 덮개판이 덮혀지도록 구성함이 바람직하다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시 예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 기술하기로 한다.
첨부된 도 1과 도 2는 산소/수소 혼합가스 발생장치의 구성을 도시하고 있다.
상기 도 1, 2를 참조하면 산소/수소 혼합가스 발생장치(100)는 전해조(10)와, 상기 전해조(10)내에 설치되는 다수개의 전극판(20)들로 구성한다.
상기 전해조(10)는 직사각의 형태로 상부는 개방되어 있고 내부에는 전해액을 수용하고 전극판(20)을 설치할 수 있는 공간(11)을 가지도록 제작한다.
상기 전해조(10)의 일측에는 전해액이 공급되는 전해액공급유로(12a)가 형성되고, 그 타측에는 공급된 전해액을 배출하기 위한 전해액배출유로(12b)가 형성된다.
또한 상기 전해조(10)의 내측 전,후면에는 다수개의 전극판고정홈(14)들이 형성되어 있으며, 이 전극판고정홈(14)으로 전극판(20)이 끼워짐으로서 전극판(20)은 전해조(10)내에 고정된 상태를 유지하게 된다. 이때 상기 전극판고정홈(14)들은 동일한 간격을 두고 형성함이 바람직하며, 이는 상기 전극판고정홈(14)에 끼워지는 전극판(20)들이 상기 전극판고정홈(14)들을 통해 전해조(10)내에서 동일한 간격으로 배열 설치되도록 하기 위함이다.
그리고 상기 전해조(10)의 전면과 후면에는 다수개의 (+)(-)단자삽입공(16a, 16b)들이 각각 형성되어 있으며, 이 (+)(-)단자삽입공(16a, 16b)으로 (+)(-)단자(18a, 18b)들이 각각 삽입되어 상기 전극판(20)과 연결 구성됨으로서, 전극판(20)들은 상기 (+)(-)단자(18a, 18b)들을 통해 전류를 인가받아 전해액을 전기분해시키게 된다.
한편, 상기 전극판(20)은 언급한 바와 같이 외부에서 인가된 전류로 전해조(10)내에 수용된 전해액을 전기분해시켜 산소/수소 혼합가스를 발생시키는 것으로서, 첨부된 도 3에 도시한 바와 같이, 다수의 절곡부가 형성되도록 평판형태를 가진 금속판을 지그재그로 연속적으로 절곡(22)시켜 제작하게 된다.
즉, 상기와 같이 전극판(20)이 지그재그로 절곡 구성되면 평판 형태에 비해 단면적을 증가시킬 수 있으며, 따라서 전해조(10)내에 수용된 전해액과의 단면적(접촉면적)이 증가됨으로서 보다 많은 양의 산소/수소 혼합가스를 발생시킬 수 있다. 또한 상기 전극판(20)의 전면에는 다수개의 통과구멍(24)들이 형성되어 있으며, 이 통과구멍(24)들은 전해액이 전체 전극판(20)들로 균일하게 공급되도록 전해액을 뒤쪽의 전극판(20)으로 통과시키게 된다.
한편, 상기한 전극판(20)에는 (+)(-)단자(18a, 18b)와 선택적으로 접속되는 연결편(26)이 수직으로 절곡 형성되어 있는 데, 이때 상기 연결편(26)은 첨부된 도 3에 도시한 바와 같이 (+)단자(18a)와 연결되는 전극판(20)에는 전극판(20)의 앞쪽에 위치하게 되고, (-)단자(18b)와 연결되는 전극판(20)에는 전극판(20)의 뒤쪽에 위치하도록 구성한다. 다시말해서 전극판은 연결편의 위치에 따라 (+)(-)단자와의 선택적으로 결합하여 (+)전극판과 (-)전극판으로 나뉘어지게 되고, 이러한 (+)전극판과 (-)전극판이 교대로 전해조내에 반복적으로 설치되어 진다.
한편, 전술한 전해조(10)의 상면에는 덮개판(28)이 착탈 가능하게 덮혀지고, 이 덮개판(28)의 중앙에는 가스배출유로(30)를 형성하여 상기 전해조(10)에서 발생한 산소/수소 혼합가스를 외부로 배출시키게 된다.
이하, 상기한 구성을 가지는 산소/수소 혼합가스 발생장치의 작용을 기술하기로 한다.
먼저, 전해액공급유로(12a)를 통해 전해조(10)내로 적정량의 전해액을 공급하게 되면 전해조(10)내에 설치된 전극판(20)은 전해액에 함침된 상태가 된다.
이후, 전원스위치(도면에 미 도시 함)를 "온"시키면 전극판(20)은 (+)(-)단자(18a, 18b)를 통해 전류를 인가받아 전해액을 전기분해시키게 되는 데, 이 과정에서 산소와 수소가스가 수소:산소=2:1비율로 발생하게 된다. 이때 산소/수소 혼합가스는 상기 전극판(20)의 절곡구조를 통해 보다 많은 양의 산소/수소 혼합가스를 발생시키게 된다. 즉, 전극판(20)이 지그재그로 연속적으로 절곡(22) 구성됨으로서 평판에 비해 증가된 단면적을 확보하게 되며, 따라서 전해액과 전극판(20)의 단면적(접촉면적)이 증가하게 됨으로서 평판의 전극판에 비해 많은 양의 산소/수소 혼합가스를 발생시킬 수 있게 되는 것이다.
이후, 상기한 과정을 거쳐 발생한 산소/수소 혼합가스는 전해조(10)의 상면에 덮혀있는 덮개판(28)에 구비된 가스배출유로(30)를 통해 배출되어 별도의 가스탱크(도면에 미 도시 함)내로 충진된다.
이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 다음과 같은 많은 효과들을 달성한다.
첫번째로 전극판을 지그재그로 연속적으로 절곡 구성함으로서 전극판은 전해액과의 단면적을 증가시킬 수 있으며, 따라서 전기분해과정에서 보다 많은 양의 산소/수소 혼합가스를 발생시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한 상기 전해조내에 전극판고정홈들이 균일한 간격으로 배열 형성됨으로서 전극판들의 설치과정에서 별도의 배열과정을 거치지 않더라도 전해조내에 균일한 간격으로 배열시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 산소/수소 혼합가스 발생장치의 구성을 입체적으로 도시한 도면
도 2는 도 1에서 도시하고 있는 산소/수소 혼합가스 발생장치의 평단면을 도시한 도면.
도 3은 도 1에서 도시하고 있는 전극판과 전해조본체의 일부를 발췌하여 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 전해조 14: 전극판고정홈
20: 전극판 22: 절곡
24: 통과구멍 26: 연결편
28: 덮개판 100: 산소/수소 혼합가스 발생장치

Claims (3)

  1. 전해조(10)와, 상기 전해조(10)내에 일정간격으로 배열 설치되며 (+)(-)단자(18a, 18b)에서 인가된 전류로 전해액을 전기분해시켜 산소/수소 혼합가스를 발생시키는 다수개의 전극판(20)들로 구성한 산소/수소 혼합가스 발생장치에 있어서,
    상기 전극판(20)은 전해액과의 단면적이 증가되도록 평판형태의 금속판을 지그재그로 연속적으로 절곡(22)시켜 구성함을 특징으로 하는 산소/수소 혼합가스 발생장치의 전극판 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전해조(10)의 내측 전, 후면에는 상기 전극판(20)들을 고정시키는 다수개의 전극판고정홈(14)들이 균일한 간격으로 배열 형성됨을 특징으로 하는 산소/수소 혼합가스 발생장치의 전극판 구조.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 전해조(10)의 상단에는 산소 및 수소 혼합가스를 외부로 배출시키는 가스배출유로(30)를 가지는 덮개판(28)이 덮혀짐을 특징으로 하는 산소/수소 혼합가스 발생장치의 전극판 구조.
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KR102622001B1 (ko) * 2023-03-10 2024-01-10 (주)선유이앤씨 수소발생장치

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