KR200366915Y1 - 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치에 관한 것으로,

양측에 배열된 두 전극의 사이에 직접 전기가 흐르지 않는 다수의 전극판을 나란히 배열하여 양 전극에 DC전원을 공급할 때 기전력이 유기되면서 KOH 수용액의 물을 전기분해 시킨 산소와 수소 가스가 발생하도록 하고,

상기 전극판의 사이에 끼워지는 결합링과 고무링에 의한 밀폐된 공간을 통하여 물이 이동하는 중에 전기분해가 이루어지도록 하고,

내부에서 발생되는 산소 가스 및 수소 가스가 가스공급관을 통해 배출되도록 함으로써 물이 전기분해되어 발생하는 수소와 산소 가스의 양이 많아지고 가스의 생산을 위한 비용이 절감되며 설치면적이 작은 공간에도 설치할 수 있도록 구성함을 특징으로 한다.

Description

전기분해 반응에 의한 가스 발생장치{omitted}

본 고안은 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치에 관한 것으로, 특히 KOH 수용액이 넣어진 용기의 내부 하단에 양측의 전극 사이에 결합링에 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.

더구나 전기분해를 위한 경로가 전극판들의 사이에 하나만 형성되어 있으므로 전력량의 공급이 한정되는 동시에 발생하는 산소 가스와 수소 가스의 토출이 원활하지 않아 전체적인 전력량과 크기에 비해 그 발생량이 저조한 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 본 고안은 특히 본 출원이의 선출원인 실용신안등록 제20-0213274호(전기분해 반응에 의한 가스 발생장치) 및 20-0261954호(자동차의 대체연료 및 연료절감장치)를 개선한 것으로서,

물탱크로부터 물이 공급되는 전기펄스분해기에 DC 펄스전원을 공급하여 물을 통해 펄스에 의한 기전력이 유기되면서 양측의 전극 사이에 결합링과 고무링에 의해 직접 전기가 흐르지 않는 다수의 전극판을 경유하는 중에 전기분해에 의한 산소와 수소 가스가 발생하도록 하여 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.

또한 본 고안은 상기 전극판들의 사이에 끼워지는 결합링과 고무링에 의해 소량의 물이 이동하는 두 전기분해 경로의 밀폐된 공간이 형성되어 발생량과 발생효율이 극대화되도록 함을 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 전기분해 반응에 의한 가스발생장치는,

전극이 양측에 형성된 전기펄스 분해기의 다수의 전극판들은 지지간들에 결합하도록 하고,

상기 전극판의 하단과 상단에는 물공급구 및 가스배출구를 각각 대칭되는 위치에 형성하고,

상기 전극판들의 물공급구와 가스배출구는 결합링과 고무링에 의해 각각 대칭되는 두 전기분해 공간으로 형성되도록 하고,

상기 전극판의 타측에서 하단의 물공급구는 연결관을 통해 연결되도록 하는 동시에 가스배출구는 밀폐된 상태가 되도록 하고,

상기의 전극에는 외부로부터의 DC전원이 인버터 및 펄스발생기를 경유하는 중에 양의 펄스전원과 음의 펄스전원이 각각 공급되도록 하고,

물탱크로부터 물공급관을 통해 물이 공급되는 상기의 물공급구와 연결관을 포함하는 공간에서 상기의 펄스전원에 의해 전극판에서 기전력이 유기되면서 물이 전기 분해되어 산소 가스와 수소 가스를 발생시키도록 하고,

상기의 가스배출구를 거쳐 가스공급관을 통하여 배출되는 산소 가스와 수소 가스는 상기의 물탱크를 경유하도록 구성함으로써 두 경로의 전기분해 공간에 의해 발생량과 발생효율이 극대화되도록 한 것이다.

도 1은 본 고안의 전체적인 구성을 나타낸 정면도.

도 2는 본 고안 전기분해기의 상세한 구성을 나타낸 정면도.

도 3은 본 고안의 전극판과 결합링의 결합상태를 나타낸 사시도.

도 4는 본 고안의 끝단에 위치하는 전극판의 구성을 나타낸 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 전기펄스 분해기 6 : 전극판

7, 12 : 물공급구 8, 13 : 가스배출구

9, 14 : 결합링 10, 15 : 고무링

11, 16 : 공간 17 : 연결관

18 : 인버터 및 펄스발생기

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1내지 도 4는 본 고안에 따른 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치의 구성을 도시한 것으로서,

전극(2)(3)이 양측에 형성된 전기펄스 분해기(1)의 다수의 전극판(6)들은 지지간(4)(5)들에 볼트와 너트를 통한 나사체결로 결합하도록 하고,

상기 전극판(6)의 하단에는 두 물공급구(7)(12)를 대칭되는 위치에 형성하면서 상단에도 두 가스배출구(8)(13)를 대칭되는 위치에 형성하고,

상기 전극판(6)들의 물공급구(7)와 가스배출구(8)는 결합링(9)과 고무링(10)에 의해 하나의 밀폐된 공간(11)이 형성되도록 하면서 물공급구(12)와 가스배출구(13)는 결합링(14)과 고무링(15)에 의해 다른 밀폐된 공간(16)이 형성되도록 하여 일체의 전기분해 공간이 형성되도록 하고,

상기 전극판(6)의 타측에서 하단의 물공급구(7)(12)는 연결관(17)을 통해 연결되도록 하는 동시에 가스배출구(8)(13)는 밀폐된 상태가 되도록 하여 양측에 물이 순환되는 전기분해 공간이 각각 형성되도록 하고,

상기의 전극(2)(3)에는 외부로부터의 DC전원이 인버터 및 펄스발생기(18)를경유하는 중에 2～5V, 900～1200A의 양의 펄스전원과 음의 펄스전원이 각각 공급되도록 하고,

상기의 물공급구(7)(12)에는 물탱크(19)로부터 물공급관(20)을 통해 이온전달 물질이 첨가된 물이 공급되도록 하고,

상기의 물공급구(7)(12)와 연결관(17)을 포함하는 공간(11)(16)에서 상기의 펄스전원에 의해 전극판(6)에서 기전력이 유기되면서 물이 전기 분해되어 발생하는 산소 가스와 수소 가스가 가스배출구(8)(13)를 거쳐 가스 공급관(21)을 통하여 배출되도록 하고,

상기의 가스공급관(21)을 통해 배출되는 산소 가스와 수소 가스가 상기의 물탱크(19)를 경유하여 배출되도록 구성한 것이다.

상기와 같이 구성한 본 고안의 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치는 전극(2)(3)이 양측에 형성된 전기펄스 분해기(1)의 다수의 전극판(6)들은 지지간(4)(5)들에 볼트와 너트를 통한 나사체결로 결합하도록 한다.

상기 전극판(6)은 하단의 두 물공급구(7)(12)가 대칭되는 위치에 형성되면서 상단의 두 가스배출구(8)(13)도 대칭되는 위치에 형성되어 있으므로 전극판(6)들을 나사체결로 결합할 때 사이에 결합링(9)(14)과 고무링(10)(15)을 끼우면서 체결하도록 한다.

상기 전극판(6)들의 물공급구(7)와 가스배출구(8)는 결합링(9)과 고무링(10)에 의해 하나의 밀폐된 공간(11)이 형성되도록 하는 동시에, 물공급구(12)와 가스배출구(13)는 결합링(14)과 고무링(15)에 의해 다른 밀폐된 공간(16)이 형성되도록함으로써 대칭되는 위치에 두 경로의 전기분해 공간이 형성되도록 한다.

그리고 상기 전극판(6)의 타측에서 하단의 물공급구(7)(12)는 연결관(17)을 통해 연결되도록 함으로써 물이 순환되는 전기분해 공간으로 인해 전극판(6)의 면적이 극대화되면서 산소 가스와 수소 가스의 발생량이 많아지도록 한다. 그리고 상기의 발생되는 산소 가스 및 수소 가스는 끝단이 밀폐된 가스배출구(8)(13)를 통해 배출되도록 한다.

상기 전극판(6)의 전극(2)(3)에는 외부로부터의 DC전원이 인버터 및 펄스발생기(18)를 경유하는 중에 2～5V, 900～1200A의 양의 펄스전원과 음의 펄스전원이 각각 공급되도록 하고, 상기 전극판(6)들의 사이에 끼워지는 결합링(9)(14)과 고무링(10)(15)을 나사체결로 조여주는 힘으로 조절하면서 전극판(6)들 사이의 간격이 조절되도록 함으로써 상기의 물공급구(7)(12)와 연결관(17)을 포함하는 공간(11)(16)에서 상기의 펄스전원에 의해 전극판(6)에서 최대의 기전력이 유기되어 물을 전기분해 시키도록 한다.

상기의 물공급구(7)(12)에는 물탱크(19)로부터 물공급관(20)을 통해 이온전달 물질이 첨가된 물이 공급되도록 하고, 상기의 공간(11)(16)에서 물이 전기 분해되어 발생하는 산소 가스와 수소 가스가 가스배출구(8)(13)를 거쳐 가스공급관(21)을 통하여 배출되도록 한다.

상기의 가스공급관(21)을 통해 배출되는 산소 가스와 수소 가스가 상기의 물탱크(19)를 경유하여 배출되도록 함으로써 물이 전기분해되어 발생하는 수소 가스와 산소 가스의 양이 많아지고 가스의 생산을 위한 비용이 절감되며 설치면적이 작은 공간에도 설치할 수 있도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치에 의하여서는 양측에 배열된 두 전극의 사이에 직접 전기가 흐르지 않는 다수의 전극판을 나란히 배열하여 양 전극에 DC전원을 공급할 때 기전력이 유기되면서 물을 전기분해시킨 산소 가스와 수소 가스가 발생하도록 하고,

상기 전극판의 사이에 끼워지는 결합링과 고무링에 의한 밀폐된 공간을 통하여 물이 이동하는 중에 촉진되면서 전기분해가 이루어지도록 하고,

내부에서 발생되는 산소 및 수소 가스가 가스공급관을 통해 배출되도록 함으로써 물이 전기분해되어 발생하는 수소와 산소 가스의 양이 많아지고 가스의 생산을 위한 비용이 절감되며 설치면적이 작은 공간에도 설치할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전극(2)(3)이 양측에 형성된 전기펄스 분해기(1)의 다수의 전극판(6)들은 지지간(4)(5)들에 볼트와 너트를 통한 나사체결로 결합하도록 하고,

   상기 전극판(6)의 하단에는 물공급구(7)(12)를 대칭되는 위치에 형성하면서 상단에도 가스배출구(8)(13)를 대칭되는 위치에 형성하고,

   상기 전극판(6)들의 물공급구(7)와 가스배출구(8)는 결합링(9)과 고무링(10)에 의해 하나의 밀폐된 공간(11)으로 형성하면서 물공급구(12)와 가스배출구(13)는 결합링(14)과 고무링(15)에 의해 다른 밀폐된 공간(16)으로 형성하고,

   상기의 전극(2)(3)에는 DC전원이 인버터 및 펄스발생기(18)를 경유하는 중에 양의 펄스전원과 음의 펄스전원이 각각 공급되도록 하고,

   상기의 물공급구(7)(12)에는 물탱크(19)로부터 물공급관(20)을 통해 이온전달 물질이 첨가된 물이 공급되도록 하고,

   상기의 물공급구(7)(12)와 연결관(17)을 포함하는 공간(11)(16)에서 상기의 펄스전원에 의해 전극판(6)에서 기전력이 유기되면서 물이 전기 분해되어 발생하는 산소 가스와 수소 가스가 가스배출구(8)(13)를 거쳐 가스공급관(21)을 통하여 배출되도록 하고,

   상기의 가스공급관(21)을 통해 배출되는 산소 가스와 수소 가스가 상기의 물탱크(19)를 경유하여 배출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극판(8)의 타측에서 하단의 물공급구(7)(12)는 연결관(17)을 통해 연결하도록 가스배출구(8)(13)의 끝단은 밀폐되도록 구성한 것을 특징으로 하는 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치.