KR950011402B1 - 전해 셀 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전해 셀

제1도는 본 발명의 한가지 양호한 형태에 따른 전해셀의 단면도.

제2도는 제1도의 전해 셀네에 사용하기 위한 셀유니트를 형성하는 실린더의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하우징(탱크) 2 : 상부개구

3 : 포트(출구) 4 : 셀 유니트

5, 6, 7, 8, 9, 10 : 실린더 11, 12 : 단부판

13 : 부벽 14 : 지지봉

15, 16 : 너트 17, 18, 19 : 워셔

20 : 애퍼츄어 21 : 구멍

22 : 갭

본 발명은 전해 셀(electrolytic cell)에 관한 것이다.

예를 들어 금속 절단, 용접 및 다양한 가열 동작을 위해서는 가연성 개스를 계속 공급해야 한다. 이러한 개스의 제공은 때때로 무겁고 취급이 불편한 재충전가능 개스통을 취급해야 한다. 이것은 불편하다. 현장내 제품(on site production)에 의해 가연성 개스를 제공하므로써 이 난점을 극복하기 위한 시도는 역시 불편하고 복잡하며 부담이 되는 장비를 필요로 하였다.

본 발명의 목적은 상술한 단점들을 제거 또는 최소화 시키거나 최소한 유용한 선택 대중성을 제공하게 되는 전해셀을 제공하기 위한 것이다.

따라서, 본 발명은 서로 전기적으로 거의 절연되어 있고 거의 동심인 다수의 도전성 실린더, 상기 실린더를 배치시키기 위한 위치 설정 장치, 실린더 주위에 챔버(chamber)를 정하는 탱크, 및 제공된 전류 통로를 최대화시키기 위해 배치되어 있는 상기 실린더내의 애퍼츄어로 구성되는 전해 셀에 관한 것이다.

본 발명의 다른 형태는 챔버내의 용액실과 셀 유니트, 및 각 단부에서 실린더들 사이의 갭을 폐쇄시키는 비도전성 폐쇄 부재를 포함하는 전해 셀에 관한 것인데, 상기 셀 유니트는 거의 동심인 다수의 도전성 실린더로 구성되고, 각각의 실린더는 상연부에 또는 이 근처에 애퍼츄어를 갖고 있으며, 상기 애퍼츄어의 면적은 실린더 표면적에 대한 애퍼츄어 크기의 비가 각 실린더 상에서 거의 일정하도록 큰 표면적을 갖고 있는 실린더 내에서 크다.

본 분야에 숙련된 기술자들은 첨부한 특허 청구의 범위 내에서 정해진 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 본 발명을 여러가지 형태로 변경시킬 수 있다. 본 명세서내의 설명은 단지 기술하기 위한 것으로, 본 발명을 제한하지는 않는다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 한가지 양호한 형태에 대해서 상세하게 기술하겠다.

도면을 참조하면, 전해 셀은 물과 같은 용액을 넣고 본 명세서내에 기술한 전해 셀의 1개의 전극을 바람직하게 제공하는 외부 케이싱, 챔버 또는 탱크(1)을 포함한다. 용액은 예를 들어 상부 개구(2)를 통해 셀 내로 내향 통과될 수 있고, 예를 들어 수소/산소 개스 혼합물과 같은 개스는 포트(3)을 통해 외향 통과할 수 있다. 하우징(1)내에는 거의 동심인 다수의 도전성 실린더, 예를 들어 실린더(5, 6, 7, 8, 9 및 10)으로 형성되는 셀 유니트(4)가 들어 있다.

이 실린더들은 도전성이고, 예를 들어 니켈 도금 강철로 제조될 수 있다. 실린더들은 부벽(buttress, 13)에 의해 고정될 수 있는 단부판(11과 12)사이에 지지된다. 단부판(11과 12)는 비-도전성이고, 예를 들어 나일론 물질로 제조될 수 있다. 그러므로 실린더(5 내지 10)은 서로 전기적으로 거의 절연된다. 실린더 돌출부 또는 리브는 실린더를 배치시키기 위해 단부판(11과 12)의 내향대향면 상에 배치될 수 있다. 이 단부판들은 단부판(11과 12)를 통과하고, 예를 들어 너트(15)에 의해 상단부에 고착되고 실린더 외부에 배치될 수 있는 너트(16)에 의해 하단부에 고착되는 지지봉(14)에 의해 함께 지지될 수 있고, 밀봉부(17)은 너트(15와 16)이 단부판들이 단부판(11과 12)사이에 클램프되어 있는 것과 마찬가지로 너트(15와 16)이 조여질때 예를 들어 연강(mid steel)으로 제조될 수 있는 하우징 프레임의 인접부들이 리베이트(rebate)와 워셔(17와 18)내에 클램프되도록 2개의 리베이트 워셔(18와 19)의 형태로 제공될 수 있다.

너트(15) 및 워셔(18와 19)는 비도전성이고, 예를 들어 나일론으로 제조될 수 있다.

지지봉(14)와 너트(169)은 전기 접속점을 제공하고 바람직하게 도전성이므로 다른 전극들을 형성한다.

실린더 판의 상연부 또는 인접 상연부에는 애퍼츄어, 예를 들어 애퍼츄어(20)이제공되고, 각 판내에는 다수의 애퍼츄어들이 형성될 수 있다. 양호한 구조내에서, 각 판내에는 2개의 애퍼츄어(20)이 있고, 이들은 전류 통로를 상당한 크기로 증가시키기 위해 인접 실린더의 판들 상에 엇갈린 형태로 제공된다. 그러므로, 1개의 판 내의 애퍼츄어(20)은 인접 판 내의 애퍼츄어(20)이 놓여 있는 선과 약 90°의 각을 이루고 있는 선상에 놓여 있다. 또한, 비틀린 전류 통로가 연속 판(5내지 10)내의 애퍼츄어(20)에 의해 제공된다.

이 구멍들의 직경은 외향으로 증가하고, 판 크기(즉, 실린더 표면적)에 대한 구멍 크기의 비는 바람직하게 각 실린더 판 상에서 거의 일정하게 유지된다. 전체 구멍크기는 바람직하게 판 크기의 1/1870±20%이다. 그러므로, 판 내에는 2개의 구멍이 있는데, 이들의 크기는 각각 판 크기의 1/3740이다. 구멍들이 너무 크면, 셀 성능이 감소하고, 구멍들이 너무 작으면, 셀 유니트 내에 형성된 개스는 용액이 거품을 일으키게 한다. 그러므로, 애퍼츄어(20)은 전해액 량에 대한 발생 개스의 비와 동일한 판면적에 대한 비를 갖는다.

유사한 구멍, 예를 들어 구멍(2)들이 판의 하단부에 제공되고, 이 구멍들은 셀 유니트내의 용액 레벨을 등가화시킨다.

단부판(11과 12)의 직경은 예를 들어 작은 갭(22)가 특히 상부 판(11)주위에 있고 작은 외향 연장부들이 외부케이싱내에 판의 중심을 맞추기 위해 제공될 수 있을 정도이다. 이 갭들은 개스가 셀 유니트로부터 출구(3)으로 배출되게 한다.

상술한 셀은 개스 1리터당 약 9000주울의 전력소모로 개스를 전해하게 된다. 또한 탱크(1)의 상부는 개스 축압기로서 작용한다.

본 발명의 사용 방법은 다음과 같다.

사용시에, 물 내의 전해액 용액이 셀 유니트 내에 삽입되고, 케이스와 실린더 판들이 전원에 접속된다. 바람직하게, 케이스는 부(-)전극을 제공한다.

전해 작용에 의해 발생된 개스는 갭(22)를 통해 애퍼츄어(20)을 통과하여 출구(3)으로 나가게 된다.

상술한 판 크기에 대한 구멍 크기는 셀 유니트의 만족스러운 성능을 제공한다.

그러므로, 사용시에 효율적이고 구조가 간단한 전해셀이 제공된다.

Claims (16)

1. 서로 전기적으로 거의 절연되어 있고 거의 동심인 다수의 도전성 실린더 실린더를 배치시키기 위한 위치 설정 장치, 실린더 주위에 챔버를 정하는 탱크, 및 제공된 전류 통로를 최대화시키기 위해 배치되어 있는 실린더내의 애퍼츄어로 구성되는 것을 특징으로 하는 전해 셀.
2. 제1항에 있어서, 각 실린더가 상연부에 또는 이 인접부에 다수의 애퍼츄어를 갖고 있고, 애퍼츄어의 총 면적과 실린더를 형성하는 실린더 판의 총면적 간의 비가 거의 1/1870인 것을 특징으로 하는 전해 셀.
3. 제2항에 있어서, 상기 비가 1/1870±20인 것을 특징으로 하는 전해 셀.
4. 제1항에 있어서, 구멍들이 전해액 레벨을 등가화시키기 위해 실린더 저부를 향해 제공되는 것을 특징으로 하는 전해 셀.
5. 제1항에 있어서, 애퍼츄어들이 인접 실린더 내에 엇갈린 배열 상태로 제공되는 것을 특징으로 하는 전해 셀.
6. 제5항에 있어서, 애퍼유어들이 실린더의 대향 측면 쌍 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 전해 셀.
7. 제1항에 있어서, 위치 설정 장치가 실린더를 종방향으로 통과하는 지지봉에 의해 지지된 전기 절연단부 갭을 포함하는 것을 특징으로 하는 전해 셀.
8. 제7항에 있어서, 챔버가 전해 셀의 한 전극을 제공하고, 지지봉이 다른 전극을 제공하는 것을 특징으로 하는 전해 셀.
9. 챔버 내의 용액실과 셀 유니트, 및 각 단부에서 실린더들 사이의 갭을 폐쇄시키는 비-도전성 폐쇄 부재를 포함하고, 셀 유니트가 거의 동심인 다수의 도전성 실린더로 구성되며, 각각의 실린더가 상연부에 또는 이 근처에 애퍼츄어를 갖고 있고, 애퍼츄어의 면적이 실린더 표면적에 대한 애퍼츄어 크기의 비가 각 실린더상에서 거의 일정하도록 큰 표면적을 갖고 있는 실린더 내에서 더 큰 것을 특징으로 하는 전해 셀.
10. 제9항에 있어서, 각 실린더가 상연부에 또는 이 인접부에 다수의 애퍼츄어를 갖고 있고, 애퍼츄어의 총 면적과 실린더를 형성하는 실린더 판의 총 면적 간의 비가 거의 1/1870인 것을 특징으로 하는 전해 셀.
11. 제10항에 있어서, 상기 비가 1/1870±20%인 것을 특징으로 하는 전해 셀.
12. 제9항에 있어서 구멍들이 전해액 레벨을 등가화시키기 위해 실린더 저부를 향해 제공되는 것을 특징으로 하는 전해 셀.
13. 제9항에 있어서, 애퍼츄어들이 인접 실린더 내에 엇갈린 배열 상태로 제공되는 것을 특징으로 하는 전해 셀.
14. 제13항에 있어서, 애퍼츄어들이 실린더의 대향 측명 쌍 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 전해 셀.
15. 제9항에 있어서, 위치 설정 장치가 실린더를 종방향으로 통과하는 지지봉에 의해 지지된 전기 절연단부 갭을 포함하는 것을 특징으로 하는 전해 셀.
16. 제15항에 있어서, 챔버가 전해 셀의 한 전극을 제공하고, 지지봉이 다른 전극을 제공하는 것을 특징으로 하는 전해 셀.

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