KR200402741Y1 - An apparatus for electrolysis - Google Patents
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Abstract
본 고안은 다공 전극판에 전기를 가하여 전해질이 첨가된 물의 전기 분해를 통해 가스(산소 및 수소)를 발생시키는 장치인 물 전기 분해기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조립식이 아닌 일체형으로 가스 및 물의 누설이 전혀 없으며, 제작비용이 저렴하며, 감전의 위험이 적고, 유지관리비가 적게 소모되는 물 전기 분해기에 관한 것이다. The present invention relates to a water electrolyzer, which is a device that generates gas (oxygen and hydrogen) through electrolysis of water to which an electrolyte is added by applying electricity to a porous electrode plate. It is a water electrolysis machine which is free of any costs, low production costs, low risk of electric shock, and low maintenance costs.
본 고안의 물 전기 분해기는 일체형으로 형성되기 때문에 물이나 가스의 누설 위험이 적어 불량율이 낮고 이에 따라 관리유지비가 적게 소모되며, 외부에 형성되는 접점부가 (+) (-) 각각 하나씩만 필요하기 때문에 접점부에 전원을 연결하기가 간편하고 편리하며, 전극의 몸체의 내부에 형성되기 때문에 감전의 위험을 줄일 수 있다는 장점이 있다. Since the water electrolyzer of the present invention is formed in one piece, there is less risk of leakage of water or gas, so the defect rate is low, and therefore, maintenance cost is reduced, and only one (+) (-) contact point is formed on the outside. It is easy and convenient to connect the power to the contact portion, there is an advantage that can reduce the risk of electric shock because it is formed inside the body of the electrode.
Description
본 고안은 다공 전극판에 전기를 가하여 전해질이 첨가된 물의 전기 분해를 통해 가스(산소 및 수소)를 발생시키는 장치인 물 전기 분해기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조립식이 아닌 일체형으로 가스 및 물의 누설이 전혀 없으며, 제작비용이 저렴하며, 감전의 위험이 적고, 유지관리비가 적게 소모되는 물 전기 분해기에 관한 것이다. The present invention relates to a water electrolyzer, which is a device that generates gas (oxygen and hydrogen) through electrolysis of water to which an electrolyte is added by applying electricity to a porous electrode plate. It is a water electrolysis machine which is free of any costs, low production costs, low risk of electric shock, and low maintenance costs.
도 1은 종래의 조립식 물 전기분해기의 일부 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 조립식 물 전기분해기의 단면도이다. 1 is a partially exploded perspective view of a conventional prefabricated water electrolyzer, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the prefabricated water electrolyzer of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 조립식 물 전기 분해기(10)는 양 측면의 측면판(12)을 사이에 두고, 다수개(최소 5개 이상)의 본체판(14)이 조립식으로 결합된 구조를 가진다. 양쪽 측면판(12)의 측면 하부에는 물이 유입 또는 유출되는 물 통로관(12a)이 설치되어 관통되고, 측면 상부에는 기체가 배출되는 기체 배출관(12b)이 설치되어 관통된다. 양쪽 측면판(12) 사이에 다수개 조립되는 본체판(14)은 각각 전기를 공급받는 전극(14a) 및 전기분해가 일어나는 다공 전극판(14b)이 설치되어 있다. 본체판(14)의 전극(14a)은 순차적으로 (+)(-)(+)(-)‥‥‥식으로 직류 전원을 공급받는다. 전극에 전달된 직류 전원은 다공 전극판(14b)에 전달된다. 다공 전극판(14b)은 지그재그 형상을 가지는 바, 이는 물에 접촉하는 면적을 높여서 물의 전기분해 효율을 높이기 위해서이다. 본체판과 본체판 사이, 본체판과 측면판 사이에는 패킹에 의해서 물의 유출이나 가스의 유출을 막는다. 1 and 2, a conventional prefabricated water electrolyzer 10 has side plates 12 on both sides thereof, and a plurality of body plates 14 (at least five or more) are assembled in a prefabricated manner. Has a structure. Water passage tubes 12a through which water is introduced or discharged are installed through lower side surfaces of both side plates 12, and gas discharge tubes 12b through which gas is discharged are installed through the side surfaces. A plurality of main body plates 14 assembled between both side plates 12 are provided with electrodes 14a for receiving electricity and porous electrode plates 14b for electrolysis. The electrodes 14a of the body plate 14 are sequentially supplied with a DC power supply in the following manner: (+) (-) (+) (-). DC power supplied to the electrode is transmitted to the porous electrode plate 14b. The porous electrode plate 14b has a zigzag shape, in order to increase the area in contact with water to increase the electrolysis efficiency of the water. Packing between the body plate and the body plate and between the body plate and the side plate prevents outflow of water and outflow of gas.
그러나, 이러한 종래의 조립식 물 전기 분해기는 다수개의 본체판(14)이 조립되어 있기 때문에 설사 패킹으로 물의 유출이나 가스의 유출을 막는다 하더라도 기밀을 완벽하게 이룰 수 없어, 물, 가스의 유출이 미세한 틈새로 통해서 이루어지고 있는 실정이며, 플라스틱의 본체판(14)과 금속성의 전극(14a) 사이의 미세한 공간을 통해서도 가스의 누출이 이루어지고 있는 실정이다. However, since such a prefabricated water electrolyzer has a plurality of body plates 14 assembled, even if it prevents outflow of water or outflow of gas with diarrhea packing, airtightness cannot be achieved perfectly, and the outflow of water and gas is minute. It is a situation made through the furnace, and the gas leaks through the micro space between the plastic body board 14 and the metallic electrode 14a.
따라서, 종래의 조립식 물 전기 분해기는 불량율이 상당히 높으며, 불량 발생시에 누설 부위를 찾기 힘들고, 설사 누설 부위를 찾는다 하더라도 그 전체를 교체해야 하는 등 유지 관리비가 과도하게 많이 소모된다는 단점이 있었다. 또한, 전극이 외부로 돌출되어 있음으로 감전의 위험이 도사리고 있다는 단점이 있었다.Therefore, the conventional prefabricated water electrolyzer has a high defect rate, it is difficult to find a leaked part when a fault occurs, and even if a leaked part is found, the whole maintenance cost is excessively consumed, such as having to replace the whole. In addition, there is a disadvantage that the risk of electric shock lurks because the electrode protrudes to the outside.
본 고안은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 불량율이 낮고, 물이나 가스의 누설 위험이 없으며, 이에 따라 관리유지비가 적게 소모되며, 전극이 내부에 설치되어 감전의 위험이 없는 안전하고 우수한 물 전기 분해기를 제공하는 것이다. The present invention is devised to solve the above problems, the purpose of the present invention is low defect rate, there is no risk of leakage of water or gas, accordingly, maintenance costs are consumed less, the electrode is installed inside the risk of electric shock It is to provide a safe and excellent water electrolyzer without this.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 고안의 물 전기 분해기는 덮개판 외부표면 일측에 설치되어 (+) 및 (-) 전원을 공급받는 두 접점부는 덮개판 일측에 형성된 두 전극과 각각 전기적으로 연결되고, 상기 두 전극은 다수개의 발을 구비하고 있으며, 상기 두 전극의 다수개의 발은 서로 교대로 엇갈리게 형성되며, 상기 다수개의 발 각각은 다공 전극판에 전기적으로 연결된다. In order to achieve the above object, the water electrolyzer of the present invention is installed on one side of the outer surface of the cover plate and the two contact portions supplied with (+) and (-) power are electrically connected to the two electrodes formed on one side of the cover plate, respectively. The two electrodes have a plurality of feet, and the plurality of feet of the two electrodes are alternately formed alternately with each other, and each of the plurality of feet is electrically connected to the porous electrode plate.
본 고안의 일실시예의 물 전기 분해기는 그 몸체가 전체적으로 직육면체 형상을 이루며, 상기 덮개판은 직육면체의 몸체를 덮는 덮개 역할을 한다.The water electrolyzer of an embodiment of the present invention has a body of which a rectangular parallelepiped shape as a whole, and the cover plate serves as a cover covering the body of the rectangular parallelepiped.
본 고안의 다른 실시예에 따른 물 전기 분해기는 그 몸체가 전체적으로 원통형을 이루며, 상기 덮개판은 상기 몸체의 양 측면을 덮도록 부착된다. 또한, 상기 덮개판 일측의 플레이트부에 전극이 형성되며, 상기 몸체의 안쪽 내면 양쪽에는 플레이트부가 슬라이드식으로 상기 몸체내에 삽입될 수 있도록 가이드부가 형성된다. According to another embodiment of the present invention, the water electrolyzer has a cylindrical body as a whole, and the cover plate is attached to cover both sides of the body. In addition, an electrode is formed in the plate portion on one side of the cover plate, the guide portion is formed on both inner inner surface of the body so that the plate portion can be inserted into the body in a sliding manner.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 물 전기 분해기를 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the water electrolyzer of the present invention.
도 3은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른, 물 전기 분해기의 사시도이다. 3 is a perspective view of a water electrolyzer according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 고안의 물 전기 분해기는 다수개의 몸체판이 연결되는 조립식 물 전기 분해기가 아니라, 하나의 몸체로 이루어지는 일체형 물 전기 분해기이다. 3, the water electrolyzer of the present invention is not a prefabricated water electrolyzer to which a plurality of body plates are connected, but an integrated water electrolyzer consisting of one body.
도 3의 물 전기 분해기의 몸체(22)는 전체적으로 직육면체 형상을 이루며, 그 상부에 접점부 및 전극이 형성된 덮개판(24)이 덮개 역할을 하며, 볼트 및 너트의 결합에 의해서 서로 단단히 결속되게 되다. 몸체와 덮개판 사이에는 패킹(22a)이 형성되어 물 및 가스의 유출을 막게 된다. 이와 같이, 몸체 또는 덮개판의 사각형 테두리 부분에 일체로 패킹이 형성되기 때문에 패킹 부분이 종래에 비하여 상대적으로 적어 물 및 가스 유출에 따른 불량율을 상당히 줄일 수 있다는 장점이 있다 The body 22 of the water electrolyzer of FIG. 3 generally has a rectangular parallelepiped shape, and a cover plate 24 having a contact portion and an electrode formed thereon serves as a cover, and is tightly bound to each other by a combination of bolts and nuts. . A packing 22a is formed between the body and the cover plate to prevent the outflow of water and gas. As such, since the packing is integrally formed on the rectangular edge portion of the body or the cover plate, the packing portion is relatively smaller than that of the prior art, which significantly reduces the defective rate due to water and gas leakage.
본 고안에서, 두 개의 접점부(26)는 덮개판(24)의 외부 표면 일측에 설치되어 (+) 및 (-) 직류 전원을 외부로부터 공급받는다. 덮개판(24)은 플라스틱과 같은 비전도체이다. 두 접점부(26)는 각각의 전극과 전기적으로 연결되고, 전극은 다수개의 다공 전극판(30)에 부착되어 있다. 도 3에서는 두 개의 다공 전극판(30)만을 도시하였으나, 실제로는 그 이상의 다공 전극판이 설치된다. In the present invention, the two contact portions 26 are installed on one side of the outer surface of the cover plate 24 to receive (+) and (−) DC power from the outside. The cover plate 24 is a non-conductor such as plastic. The two contact portions 26 are electrically connected to the respective electrodes, and the electrodes are attached to the plurality of porous electrode plates 30. Although only two porous electrode plates 30 are shown in FIG. 3, more porous electrode plates are actually provided.
한편, 전극(도 4의 28)은 덮개판(24)의 하부에 설치되어 물 전기 분해기의 내부에 전극이 형성된 구조를 가짐으로, 전극이 외부로 돌출되어 있지 않아 감전의 위험으로부터 벗어날 수 있다는 장점이 있다. On the other hand, the electrode (28 of Figure 4) is installed in the lower portion of the cover plate 24 has a structure in which the electrode is formed inside the water electrolyzer, the electrode does not protrude to the outside to escape the risk of electric shock There is this.
도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른, 전극의 평면도이다. 4 is a plan view of an electrode according to a preferred embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 고안의 (+) 및 (-)의 두 전극(28)은 다수개의 발(28a)이 형성되어 있다. 상기 두 전극(28)의 상기 다수개의 발(28a)은 서로 교대로 엇갈리게 형성되며, 상기 다수개의 발(28a) 각각에는 다공 전극판(30)에 전기적으로 연결되어 있다. 상기 다공 전극판(30)에서 물이 수소와 산소로 전기 분해되어 기체를 발생시킨다. 즉, 본 고안의 전극(28)은 다수개의 발(28a)을 구비하고 있어, 한 부분으로 입력된 전원이 여러 부분으로 분리되어 각 부분에서 물의 전기분해가 이루어지도록 구성된다. 즉, 도 4에서, 전극의 (+) 및 (-)로 표시된 부분에서 접점부(26)와 전기적으로 연결되어 있고, 접점부로부터 공급된 직류 전원은 다수개이 발로 전달되게 된다. As shown, the two electrodes 28 of (+) and (-) of the present invention are formed with a plurality of feet 28a. The plurality of feet 28a of the two electrodes 28 are alternately formed alternately with each other, and each of the plurality of feet 28a is electrically connected to the porous electrode plate 30. In the porous electrode plate 30, water is electrolyzed into hydrogen and oxygen to generate gas. That is, the electrode 28 of the present invention is provided with a plurality of feet 28a, so that the power input into one part is separated into several parts, so that the electrolysis of water is performed in each part. That is, in FIG. 4, the portions of the electrodes marked with (+) and (-) are electrically connected to the contact portion 26, and a plurality of DC powers supplied from the contact portions are transmitted to the feet.
도 5는 본 고안의 바람직한 다른 실시예에 따른, 물 전기 분해기의 사시도이며, 도 6은 도 5의 물 전기 분해기의 측단면도이다. 5 is a perspective view of a water electrolyzer according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a side cross-sectional view of the water electrolyzer of FIG. 5.
도 5 및 도 6을 참조하면, 도 5 및 도 6에 도시된 물 전기 분해기는 원통형의 몸체(22)와 양측면을 막는 덮개판(24)으로 이루어진다. 덮개판(24)의 일측은 접착제 등으로 고정되고, 타측은 볼트(38) 및 너트(40)를 통해서 몸체 단단히 결속되게 된다(양쪽 다 볼트 및 너트 결합으로 이루어질 수 있다). 몸체(22) 또는 덮개판(24)에는 테두리 부분에 물 및 가스의 유출을 원천적으로 방지하도록 패킹이 형성된다. 5 and 6, the water electrolyzer shown in FIGS. 5 and 6 includes a cylindrical body 22 and a cover plate 24 that blocks both sides. One side of the cover plate 24 is fixed with an adhesive or the like, and the other side is firmly bound to the body through the bolt 38 and the nut 40 (both can be made of both bolt and nut coupling). The body 22 or the cover plate 24 is formed with a packing to prevent the outflow of water and gas at the edge portion.
본 실시예와 같이 몸체(22)가 원통형 구조를 가지는 물 전기 분해기는 몸체와 덮개판이 결합되는 부분에 원형으로 패킹이 필요하기 때문에, 상기 직육면체 구조에 비하여 상대적으로 패킹이 필요한 부분이 훨씬 적어 가스 및 물의 유출을 보다 효율적으로 방지할 수 있으며, 이에 따라 제품의 효율화를 높일 수 있고, 유지 관리에 따른 비용도 훨씬 줄어든다는 장점이 있다. 또한, 원통형은 직육면체에 비하여 압력에 대한 내성도 강하여, 가스의 압력에 따른 제품의 파손도 방지할 수 있다는 장점이 있다. Water electrolyzer having a cylindrical structure of the body 22 as shown in the present embodiment requires a circular packing in the portion where the body and the cover plate are coupled, so that the portion required for packing is much smaller than that of the rectangular parallelepiped structure, so that gas and It is possible to more effectively prevent the leakage of water, thereby increasing the efficiency of the product, there is an advantage that the cost of maintenance is much reduced. In addition, the cylindrical shape has a strong resistance to pressure compared to the rectangular parallelepiped, there is an advantage that can prevent the damage of the product due to the pressure of the gas.
일측의 덮개판(24)에는 수평의 플레이트부(25)가 형성되는 데, 접점부(26)는 덮개판(24)에 형성되어 있으며, 접점부(26)와 전기적으로 연결되는 전극(28)은 플레이트부(25)에 형성되어 있다. 전극은 도 4에 도시된 바와 같이, 발이 서로 엇갈리게 교대로 형성되어 있는 구조를 가진다. 전극의 발에는 각각 다공 전극판이 부착되어 물의 전기분해가 일어나게 된다. 이와 같이, 전극은 덮개판 일측의 플레이트부에 형성되어 내부에 설치됨으로 감전의 위험을 막을 수 있다는 장점이 있다. The cover plate 24 on one side is formed with a horizontal plate portion 25, the contact portion 26 is formed on the cover plate 24, the electrode 28 is electrically connected to the contact portion 26 Is formed in the plate portion 25. As shown in FIG. 4, the electrodes have a structure in which the feet are alternately formed with each other. Porous electrode plates are attached to the feet of the electrodes, respectively, to cause electrolysis of water. In this way, the electrode is formed in the plate portion on one side of the cover plate has the advantage that it can prevent the risk of electric shock.
물은 측면의 물 통로관(32)을 통해서 유입되며, 몸체 상부의 가스 배출관(34)을 통해서 배출되는 구조를 가진다. Water is introduced through the water passage pipe 32 of the side, and has a structure that is discharged through the gas discharge pipe 34 of the upper body.
한편, 상기 몸체(22)의 안쪽 내면 양쪽에는 플레이트부(25)가 슬라이드식으로 상기 몸체(22)내에 삽입될 수 있도록 가이드부(36)가 형성되어 있다. 이에 따라, 간편하고 간단하게 플레이트부(25)를 삽입 및 이탈시킬 수 있음으로, 전극 및 다공 전극판을 손쉽게 교체할 수 있다는 장점이 있다. On the other hand, the inner side of the inner surface of the body 22, the guide portion 36 is formed so that the plate portion 25 can be inserted into the body 22 in a sliding manner. Accordingly, since the plate portion 25 can be inserted and detached simply and simply, the electrode and the porous electrode plate can be easily replaced.
전술한 내용은 후술할 고안의 실용신안청구범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 고안의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 고안의 실용신안청구범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 고안의 개념과 특정 실시예는 본 고안과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다. The foregoing has outlined rather broadly the features and technical advantages of the subject innovation in order to better understand the utility model claims of the subject matter described below. Additional features and advantages constituting the utility model claims of the present invention will be described below. It should be appreciated by those skilled in the art that the conception and specific embodiments of the presently disclosed subject matter can be used immediately as a basis for designing or modifying other structures for carrying out similar purposes as the present invention.
또한, 본 고안에서 개시된 고안 개념과 실시예가 본 고안의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 실용신안등록청구범위에서 기술한 고안의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.In addition, the inventive concept and embodiments disclosed in the present invention may be used by those skilled in the art as a basis for modifying or designing other structures for carrying out the same purposes of the present invention. In addition, such modifications or altered equivalent structures by those skilled in the art may be variously changed, substituted and changed without departing from the spirit or scope of the invention described in the utility model registration claims.
이상에서 상술한 바와 같이 본 고안의 물 전기 분해기는 일체형으로 형성되기 때문에 물이나 가스의 누설 위험이 적어 불량율이 낮고 이에 따라 관리유지비가 적게 소모되며, 외부에 형성되는 접점부가 (+) (-) 각각 하나씩만 필요하기 때문에 접점부에 전원을 연결하기가 간편하고 편리하며, 전극의 몸체의 내부에 형성되기 때문에 감전의 위험을 줄일 수 있다는 장점이 있다. As described above, since the water electrolyzer of the present invention is integrally formed, there is less risk of leakage of water or gas, so that the defective rate is low, and thus, the maintenance and maintenance cost is consumed, and the contact portion formed outside is (+) (-) Since only one each is needed, it is easy and convenient to connect the power to the contact portion, and since the inside of the body of the electrode has the advantage of reducing the risk of electric shock.
도 1은 종래의 조립식 물 전기 분해기의 일부 분해 사시도.1 is a partially exploded perspective view of a conventional prefabricated water electrolyzer.
도 2는 도 1의 조립식 물 전기 분해기의 단면도.2 is a cross-sectional view of the prefabricated water electrolyzer of FIG. 1.
도 3은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른, 물 전기 분해기의 사시도.3 is a perspective view of a water electrolyzer according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른, 전극의 평면도.4 is a plan view of an electrode, according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5는 본 고안의 바람직한 다른 실시예에 따른, 물 전기 분해기의 사시도. 5 is a perspective view of a water electrolyzer according to another embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 물 전기 분해기의 측단면도.6 is a side cross-sectional view of the water electrolyzer of FIG. 5.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10: 조립식 물 전기 분해기 12: 측면판10: prefabricated water electrolyzer 12: side panel
12a: 물 통로관 12b: 기체 배출관12a: water passage pipe 12b: gas discharge pipe
14: 본체판 14a: 전극14: body plate 14a: electrode
14b: 다공 전극판 14b: porous electrode plate
20: 본 고안의 물 전기 분해기 20: water electrolyzer of the present invention
22: 몸체 22a: 패킹22: body 22a: packing
24: 덮개판 25: 플레이트부24: cover plate 25: plate portion
26: 접점부26: contact part
28: 전극 28a: 발28: electrode 28a: foot
30: 다공 전극판 32: 물 통로관 30: porous electrode plate 32: water passage tube
34: 가스 배출관 36: 가이드부34: gas discharge pipe 36: guide portion
38: 볼트 40: 너트 38: Bolt 40: Nut
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR101854617B1 (en) * | 2016-04-14 | 2018-05-08 | 충북대학교 산학협력단 | Electrolysis reactor for determining design parameters of anaerobic digestion effciency |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100843404B1 (en) | 2007-01-23 | 2008-07-03 | 삼성전기주식회사 | Hydrogen generator having a porous electrode plate |
KR101854617B1 (en) * | 2016-04-14 | 2018-05-08 | 충북대학교 산학협력단 | Electrolysis reactor for determining design parameters of anaerobic digestion effciency |
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