KR102616454B1 - 수전해 방식의 수소발생장치 - Google Patents

수전해 방식의 수소발생장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102616454B1
KR102616454B1 KR1020230031752A KR20230031752A KR102616454B1 KR 102616454 B1 KR102616454 B1 KR 102616454B1 KR 1020230031752 A KR1020230031752 A KR 1020230031752A KR 20230031752 A KR20230031752 A KR 20230031752A KR 102616454 B1 KR102616454 B1 KR 102616454B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
anode
cathode
insulating
gas
Prior art date
Application number
KR1020230031752A
Other languages
English (en)
Inventor
이동건
고해훈
Original Assignee
(주)선유이앤씨
주식회사 지이엘
이동건
고해훈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)선유이앤씨, 주식회사 지이엘, 이동건, 고해훈 filed Critical (주)선유이앤씨
Priority to KR1020230031752A priority Critical patent/KR102616454B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102616454B1 publication Critical patent/KR102616454B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60Constructional parts of cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

본 발명은 수전해 방식의 수소발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물을 전기분해하여 발생되는 수소 및 산소 가스를 절연 플레이트를 통해 보다 용이하게 배출시켜 가스 발생 효율을 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.
본 발명의 구성은, 일면 또는 양면에 양극 수용부(11)가 형성되고, 양극 유입구(13)를 통해 공급된 물이 양극 수용부(11)를 따라 이동되며, 양전극이 전기적으로 연결되는 양극 플레이트(10)와;
상기 양극 플레이트(10)에 마주하는 일면 또는 양면에 음극 수용부(21)가 형성되고, 상기 음극 수용부(21)에 음극 유입구(23)가 형성되며, 음전극이 전기적으로 연결되는 음극 플레이트(20)와;
상기 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)가 서로 마주하거나 또는 양극 플레이트(10) 및 음극 플레이트(20)끼리 겹쳐지는 사이에 배치되어, 상기 각각의 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)를 절연시키는 절연 플레이트(30)와;
상기 절연 플레이트(30)의 상측에 가스가 배출되는 배출절개부(34)를 갖고, 상기 배출절개부(34)와 연통되는 가스통과홀(36)이 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)의 상면에 안착되는 절연헤드부(35)에 관통 성형되어 상기 양극 수용부(11) 및 음극 수용부(21)의 가스를 배출하도록 구성된다.

Description

수전해 방식의 수소발생장치 {HYDROGEN GENERATING DEVICE}
본 발명은 수전해 방식의 수소발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물을 전기분해하여 발생되는 수소 및 산소 가스를 절연 플레이트를 통해 보다 용이하게 배출시켜 가스 발생 효율을 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로, 전기 분해를 이용한 수소발생장치는, 전해질 등이 함유된 물에 전기에너지를 가하여, 물 분자가 분해됨에 따라 양극 측에 산소 기체가 발생하고, 음극 측에 수소 기체가 발생하는 장치이다.
이러한, 수소발생장치는 다양한 종류의 장치들이 개발되어 사용되고 있는데, 대체로 한 쌍으로 이루어진 케이스에 물이 유입 및 배출되는 유입구와 배출구가 구비되고, 케이스 내에 양극판 및 음극판이 배치되며, 양극판 및 음극판의 사이에 이온막이 배치된 구조를 가진다.
그리고, 이온막, 양극판 및 음극판을 기준으로 케이스의 양측에 형성된 공간에 물이 통과하면서 전기에너지에 의해 물분자가 분해되어 수소 및 산소가 발생할 수 있다.
상기와 같은 종래의 수소발생장치는 합성수지 등과 같은 절연체로 제조된 케이스를 이용하고, 절연체로 형성된 케이스 내부에 이온막, 양극판 및 음극판을 밀착한 상태로 배치된다.
그리고, 상기 수소발생장치에서 물이 이온막, 양극판 및 음극판과의 접촉시간을 연장하기 위한 다양한 연구들이 이루어지고 있는데, 대체로 케이스의 내측에 물이 특정 경로를 따라 진행할 수있도록 수로를 형성하고, 케이스 내로 유입된 물의 경로를 복잡하게 하여 물의 흐름을 늦추는 방법이 이용되고 있었다.
그러나, 상기와 같은 종래의 수소발생장치는, 케이스에 물이 흐르는 경로를 형성하여 물이 흐르는 속도를 지연시키더라도 물이 양극판 및 음극판과 접촉되는 시간만 제어하기 때문에 물을 분해하여 수소를 발생시키는 효율에 한계가 있는 문제점이 있었다.
또, 상기 수소발생장치는 음극판에 발생된 수소를 저장탱크 등과 연결된 배출구를 통해 배출하고 있었으나, 상기 음극판에 배출구를 형성하거나 내부 음극 경로부를 배출구에 연결하기 위한 금형 작업 등이 번거로워 작업 효율성 및 수소 배출 효율을 저하하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 10-1773022호 수소 수/산소 수의 생성장치 (등록일자 2017년 08월 24일)
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 수소를 발생시켜 배출시키는 효율을 극대화할 수 있는 수소발생장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 한 쌍의 음극 플레이트를 서로 마주하게 배치하고, 그 외측에 양극 플레이트를 배치하여, 1조의 플레이트 블럭을 구성해 물이 일측에서 타측의 유입구를 통해 이동하면서 발생되는 산소 및 수소 가스를 절연헤드부에 조립된 가스배출캡으로 배출되게 구성할 수 있는 수소발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 절연 플레이트를 통해 수소 및 산소를 상측으로 배출시킬 수 있도록 구성하여, 플레이트의 금형을 단순화시킬 수 있고 제작비용을 절감시켜 상품경쟁력을 향상시킬 수 있는 수소발생장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 일면 또는 양면에 양극 수용부(11)가 형성되고, 양극 유입구(13)를 통해 공급된 물이 양극 수용부(11)를 따라 이동되며, 양전극이 전기적으로 연결되는 양극 플레이트(10)와;
상기 양극 플레이트(10)에 마주하는 일면 또는 양면에 음극 수용부(21)가 형성되고, 상기 음극 수용부(21)에 음극 유입구(23)가 형성되며, 음전극이 전기적으로 연결되는 음극 플레이트(20)와;
상기 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)가 서로 마주하거나 또는 양극 플레이트(10) 및 음극 플레이트(20)끼리 겹쳐지는 사이에 배치되어, 상기 각각의 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)를 절연시키는 절연 플레이트(30)와;
상기 절연 플레이트(30)의 상측에 가스가 배출되는 배출절개부(34)를 갖고, 상기 배출절개부(34)와 연통되는 가스통과홀(36)이 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)의 상면에 안착되는 절연헤드부(35)에 관통 성형되어 상기 양극 수용부(11) 및 음극 수용부(21)의 가스를 배출하도록 구성된다.
또, 상기 절연 플레이트(30)에는, 절연헤드부(35)와 연결되는 배출절개부(34)와 가스통과홀(36)이 적어도 두 개를 갖고 형성되고, 상기 절연헤드부(35)를 헤드끼움구(51)에 삽입시켜 가스통과홀(36)을 통해 배출되는 가스를 포집해 가스배출구(55)로 배출하는 가스배출캡(50)이 더 조립되게 구성할 수 있다.
또한, 상기 가스배출캡(50)은, 절연헤드부(35)의 길이방향으로 형성된 헤드끼움구(51)의 내측에 헤드걸림턱(52)이 단턱지게 형성되어, 상기 절연헤드부(35)가 헤드걸림턱(52)에 걸려져 조립되면서 일측에 가스포집공간(53)이 형성되고, 상기 가스포집공간(53)의 어느 일측에 가스배출구(55)가 형성되게 구성할 수 있다.
그리고, 상기 양극 수용부(11)의 내벽면에는, 허니콤 형상을 갖고 유체간섭구(12)가 일정간격을 두고 연속해 돌출 형성되어, 물이 양극 유입구(13)에서 음극 유입구(23) 방향으로 이동하면서 유체간섭구(12)에 부딪히며 이동하도록 구성할 수 있다.
또, 음극 플레이트(20)는 절연 플레이트(30)를 사이에 두고 한 쌍이 서로 마주하게 배치되고, 양극 플레이트(10)는, 상기 음극 플레이트(20)의 타측면과 절연 플레이트(30)를 사이에 두고 배치되어, 양극 플레이트(10), 절연 플레이트(30), 음극 플레이트(20), 절연 플레이트(30), 음극 플레이트(20), 절연 플레이트(30), 양극 플레이트(10)를 갖게 조립되면서, 3개의 절연 플레이트(30)에서 돌출된 절연헤드부(35)의 저면이 음극 플레이트(20)와 양극 플레이트(10)의 상면에 지지되어 1조의 플레이트 블럭(40)으로 구성되며, 상기 절연헤드부(35)에 대응해 형성되는 헤드끼움구(51) 및 상기 헤드끼움구(51)에 연통된 가스배출구(55)를 갖는 가스배출캡(50)이 상기 절연헤드부(35)에 조립되게 구성할 수 있다.
또한, 상기 플레이트 블럭(40)이 연속 배치되면서, 양극과 음극 플레이트가 마주하는 절연헤드부(35)를 통해 산소와 수소 가스가 배출되고, 음극과 음극 플레이트가 마주하는 절연헤드부(35)를 통해 수소 가스가 배출되며, 양극과 양극 플레이트가 마주하는 절연헤드부(35)를 통해 산소 가스가 배출되게 구성하여 달성된다.
이러한 본 발명에 의하면, 절연 플레이트에 수소 및 산소가스를 배출시키기 위한 절연헤드부를 형성하여, 양극 플레이트 및 음극 플레이트의 사이에 연속적인 배치가 가능하여 전기분해되어 발생하는 수소 및 산소가스의 배출 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또, 한 쌍의 음극 플레이트를 서로 마주하게 배치하고, 그 외측에 양극 플레이트를 배치하여, 1조의 플레이트 블럭을 구성해 물이 일측에서 타측의 유입구를 통해 이동하면서 발생되는 산소 및 수소 가스를 절연헤드부에 조립된 가스배출캡으로 배출되게 구성함으로써, 가스의 포집 작업에 대한 편의성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 절연 플레이트를 통해 수소 및 산소를 상측으로 배출시킬 수 있도록 구성하여, 구성을 단순화시켜 제작비용의 절감 및 상품경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명인 수전해 방식의 수소발생장치를 도시한 결합 사시도.
도 2는 본 발명인 수전해 방식의 수소발생장치를 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 구성인 양극 플레이트의 정면도.
도 4는 본 발명의 구성인 음극 플레이트의 정면도.
도 5는 본 발명의 구성인 수소가스배출캡의 결합 상태를 도시한 저면 사시도.
도 6은 본 발명의 구성인 수소가스배출캡의 평면도.
도 7은 본 발명인 수전해 방식의 수소발생장치의 결합상태를 도시한 확대 단면도.
도 8은 본 발명의 구성인 절연 플레이트의 결합 단면도.
도 9는 본 발명의 산소 및 수소 가스의 배출 위치를 도시한 평면도.
본 발명인 수전해 방식의 수소발생장치는, 물을 전기분해하여 발생되는 수소 및 산소 가스를 절연 플레이트를 통해 보다 용이하게 배출시켜 가스 발생 효율을 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.
이하 본 발명에 따른 수전해 방식의 수소발생장치의 구성을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
먼저, 본 발명이 적용되는 수전해 방식의 수소발생장치는, 도 1 내지 도 8에서와 같이 크게 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20) 및 그 사이에 위치하는 절연 플레이트(30)가 구비되고, 상기 절연 플레이트(30)의 절연헤드부(35)에 조립되는 가스배출캡(50)을 포함해 구성한다.
상기 양극 플레이트(10)는, 직사각형 또는 정사각형 형상을 갖고 일측면에 물이 유입되고 배출될 수 있는 양극 유입구(13)가 형성되며, 일면 또는 양면에 양극 수용부(11)를 형성할 수 있으며 상부 일측에 전극을 연결하기 위한 양전극 연결부(18)가 돌출되어 형성될 수 있다.
또, 상기 양극 플레이트(10)는 금속이 이용될 수 있는데, 본 실시예에서 티타늄(titanium)을 이용하여 제조될 수 있으며, 티타늄에 백금(platinum)이 도금되어 제조되도록 함으로써, 양극 플레이트(10)의 내식성 및 내화학성을 높일 수 있으며, 물이 이온화되더라도 전해약인 물의 오염을 방지할 수 있다.
상기 양극 플레이트(10)에 적용되는 금속 및 도금되는 물질에 대해서는 당업자의 요구에 따라 그 구성을 다양하게 적용할 수 있으므로 특정한 구성에 한정하지는 않는다.
또한, 양극 플레이트(10)에는 테두리를 따라 다수의 결합구가 형성되는데, 본 실시 예에서는 양극 수용부(11)를 둘러싸도록 형성되게 한다.
그리고, 양극 플레이트(10)의 양극 유입구(13)는 양극 수용부(11)에 물을 공급하거나 양극 수용부의 물을 배출시키기 위해 구비되는데, 음극 플레이트를 마주하고 있는 양극 플레이트에 양극 유입구(13)가 형성되는 위치 및 형상에 있어서는 당업자의 요구에 따라 그 구성을 다양하게 적용할 수 있으므로 특정한 구성에 한정하지는 않는다.
또, 상기 양극 유입구(13)는 양극 플레이트(10)의 모서리측에서 대각 방향으로 배치될 수 있으며, 배출되는 물에는 전기 분해에 의해 생성된 산소가 포함될 수도 있다.
또한, 양극 플레이트(10)의 내벽면에서 음극 플레이트(20)를 마주하는 양극 수용부(11)에는, 도 3에서와 같이 허니콤 형상을 갖고 연속해 배치된 유체간섭구(12)가 돌출 된 형상을 갖고 성형되어, 양극 유입구(13)를 통해 유입된 물이 음극 플레이트 방향으로 이동하면서 유체간섭구(12)에 부딪히며 이동되게 하는데, 상기 양극 수용부(11)의 형상을 허니콤 형상으로 한정하는 것은 아니며, 물의 이동을 간섭하여 흐르는 속도를 지연시켜 수소발생 효율을 향상시킬 수 있는 삼각형, 사각형, 원형 등의 다른 형상으로도 제조할 수 있다.
음극 플레이트(20)는, 양극 플레이트(10)에 대응하는 형상을 갖고 상부 방향으로 전극을 연결하기 위한 음전극 연결부(28)가 돌출 형성되며, 일측 또는 양측에 음극 수용부(21)가 관통 형성된다.
여기에서, 상기 음극 플레이트(20)는 양극 플레이트(10)와 같이 금속이 이용될 수 있는데, 본 실시예에서 티타늄을 이용하여 제조될 수 있으며, 티타늄에 백금이 도금되어 제조되도록 함으로써, 음극 플레이트(20)의 내식성 및 내화학성을 높일 수 있으며, 물이 이온화되더라도 전해약인 물의 오염을 방지할 수 있다.
상기 음극 플레이트(20)에 적용되는 금속 및 도금되는 물질에 대해서는 당업자의 요구에 따라 그 구성을 다양하게 적용할 수 있으므로 특정한 구성에 한정하지는 않는다.
또한, 음극 플레이트(20)에는 테두리를 따라 다수의 결합구가 형성되는데, 본 실시 예에서는 양극 플레이트(10)에 형성된 결합구에 대응하는 위치에 배치됨과 아울러 음극 수용부(21)를 둘러싸도록 형성 한다.
상기 음극 수용부(21)는, 일면 또는 양면에 수소가스가 이동되는 음극경로부(22)가 요홈 형상을 갖고 형성되고, 상기 음극경로부(22)의 양측 선단에는 음극 유입구(23)가 관통 성형되어, 양극 유입구(13)를 통해 공급된 물이 상기 음극경로부(22)로 유입되거나 음극 유입구(23)를 통해 타면으로 공급되게 한다.
본 발명에서의 음극경로부(22)는 음극 플레이트(20)의 내벽면 일측에서 타측방향으로 지그 재그 형상을 갖고 성형되지만 당업자의 요구에 따라 그 형상을 다양하게 적용할 수 있으므로 특정한 형상에 한정하지는 않는다.
또, 음극 플레이트(20)의 상부 일측에 구비되는 음전극 연결부(28)에는, 외부전원을 음극 플레이트(20)에 연결하기 위해 음전극 연결부(28)가 형성될 수 있도록 하는 것도 포함된다.
절연 플레이트(30)는, 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)의 형상에 대응하는 형상을 갖고 상기 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)의 사이에 배치되어 상호 절연되게 하면서 누수를 방지하도록 조립한다.
상기 절연 플레이트(30)는 내약품성, 내열성, 소수성이 우수한 재질인 테프론(Teflon)을 이용해 제작할 수 있는데, 실리콘, 합성수지재 등의 재질과 같이 양극 플레이트와 음극 플레이트 사이에서 절연할 수 있는 재질을 사용하는 것도 가능하다.
그리고, 절연 플레이트(30)는 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)에 비해 상대적으로 얇게 형성하는 것이 바람직하며, 양극 플레이트(10) 및 음극 플레이트(20)에 걸리는 전력에 따라 두께가 달라질 수 있지만 이에 한정하지는 않는다.
상기 절연 플레이트(30)는 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)에 형성된 결합구에 대응하는 위치에 결합구가 형성되어, 양극 플레이트와 음극 플레이트 사이 또는 음극 플레이트와 음극 플레이트 사이 및 양극 플레이트와 양극 플레이트의 사이에 각각 배치되는데, 상기 플레이트들이 서로 볼트 등에 의해 결합된 상태에서 양극 플레이트(10)의 양극 수용부(11)에 유입된 물이나 음극 수용부(21)에 생성된 수소 가스가 외부로 누출되는 것을 방지한다.
그리고, 양극 플레이트(10)와 절연 플레이트(30), 음극 플레이트(20)는 볼트 등을 이용해 결합되는데, 상기 양극 플레이트와 음극 플레이트가 볼트에 의해 단락되는 것을 방지하기 위해 상기 양극, 절연, 음극 플레이트의 결합구에 실리콘, 고무, 합성수지 재질의 절연관을 조립시켜 전기적으로 절연되게 구성할 수 있다.
또, 절연 플레이트(30)는 상부에 양극 플레이트 및 음극 플레이트의 상면에 안착되는 절연헤드부(35)가 돌출되게 형성하고, 상기 절연헤드부(35)의 저면과 격막삽입구(31)의 상측에서 적어도 2개의 배출절개부(34)를 갖게 일체 성형한다.
따라서, 상기 절연 플레이트(30)의 상측에 배출절개부(34)가 복수개 형성되어도 절연헤드부(35)에 모두 연결되고, 상기 절연헤드부(35)에는 배출절개부(34)와 연통된 가스통과홀(36)이 각각 관통 형성된 구성을 갖고 있어, 양극 수용부(11) 및 음극 수용부(21)의 사이에 간편하게 조립하면서 상기 배출절개부(34)와 가스통과홀(36)을 통해 양극 수용부(11)와 음극 수용부(21)에 생성된 산소 및 수소 가스가 배출될 수 있다.
또한, 상기 절연 플레이트(30)에는, 절연헤드부(35)와 연결되는 배출절개부(34)와 가스통과홀(36)이 적어도 두 개를 갖고 형성되고, 상기 절연헤드부(35)를 헤드끼움구(51)에 삽입시켜 가스통과홀(36)을 통해 배출되는 산소 및 수소 가스를 포집해 가스배출구(55)로 배출하는 가스배출캡(50)이 더 조립되게 구성할 수 있다.
상기 가스배출캡(50)은, 절연헤드부(35)의 길이방향으로 형성된 헤드끼움구(51)의 내측에 헤드걸림턱(52)이 단턱지게 형성되어, 상기 절연헤드부(35)가 헤드걸림턱(52)에 걸려져 조립되면서 그 상부에 가스포집공간(53)이 형성되고, 상기 가스포집공간(53)의 어느 일측에 가스배출구(55)가 형성되게 구성할 수 있다.
즉, 상기 가스배출캡(50)은 복수개의 가스통과홀(36)을 갖는 절연헤드부(35)를 헤드끼움구(51)에 기밀되게 삽입되며, 상기 가스통과홀(36)을 통해 가스포집공간(53)에 모여진 산소 및 수소 가스를 상기 가스포집공간(53)의 어느 일측에 소구경을 갖고 형성된 가스배출구(55)를 통해 높은 압력으로 배출되게 한다.
또한, 상기 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)는, 절연 플레이트(30)를 사이에 두고 적어도 두 개가 연속해서 엇갈리게 배치되어 적어도 두 개의 돌출된 절연헤드부(35)를 형성하고, 상기 절연헤드부(35)와 대응하는 헤드끼움구(51) 및 상기 헤드끼움구(51)에 연통된 가스배출구(55)를 갖는 가스배출캡(50)이 상기 절연헤드부(35)에 조립되게 구성할 수 있는데, 상기 절연헤드부의 개수에 대응해 헤드끼움구가 성형되는 것은 당연하다.
본 발명에서의 실시 예로, 음극 플레이트(20)는 한 쌍이 절연 플레이트(30)를 사이에 두고 서로 마주하게 배치되고, 양극 플레이트(10)는 상기 음극 플레이트(20)의 타측면에 절연 플레이트(30)를 사이에 두고 배치되어 양극 플레이트(10), 절연 플레이트(30), 음극 플레이트(20), 절연 플레이트(30), 음극 플레이트(20), 절연 플레이트(30), 양극 플레이트(10)를 갖게 조립되면서, 3개의 돌출된 절연헤드부(35)의 저면이 음극 플레이트(20)와 양극 플레이트(10)의 상면에 지지되어 1조의 플레이트 블럭(40)으로 구성되도록 한다.
여기에, 상기 플레이트 블럭(40)의 절연헤드부(35)에 대응해 3개의 헤드끼움구(51)를 갖는 가스배출캡(50)을 상기 절연헤드부(35)에 조립시켜, 각각의 가스통과홀(36)을 통해 가스배출캡(50)으로 이동된 가스가 가스배출구(55)를 통해 배출되도록 구성한다.
상기와 같이 구성된 수소발생장치(100)의 작동과정을 설명하면, 양극 플레이트(10)의 양전극 연결부(18)에 직류 전원의 (+)극이 연결되고, 음극 플레이트(20)의 음전극 연결부(28)에 직류 전원의 (-)극이 연결된다.
그리고, 플레이트 블럭(40)의 일측에 위치한 양극 플레이트(10)의 양극 유입구(13)를 통해 물이 공급되어 양극 수용부(11)에 물이 채워지면서 물과 양극 플레이트(10)가 접촉하여 물이 전기분해된다.
또, 상기 양극 유입구(13)를 통해 공급된 물은 음극 유입구(23) 및 음극 수용부(21)를 따라 공급되는 방식으로 타측의 양측 플레이트(10)에 구비된 양극 유입구(13)를 통해 배출되는데, 음극 플레이트(20)에서 전기분해된 수소가스는 (-)극인 음극 수용부(21)측에 모이고, 산소가스는 (+)극인 양극 수용부(11) 측에 모이게 된다.
따라서, 상기 플레이트 블럭(40)이 연속 배치되면, 도 9에서와 같이 일측의 양극 플레이트와 양극 플레이트가 절연 플레이트를 사이에 두고 겹쳐지게 되므로, 전기 분해시 양극 플레이트와 음극 플레이트가 마주하는 절연헤드부(35)를 통해 산소와 수소 가스가 배출되고, 음극 플레이트와 음극 플레이트가 마주하는 절연헤드부(35)를 통해 수소 가스가 배출되며, 양극 플레이트와 양극 플레이트가 마주하는 절연헤드부(35)를 통해 산소 가스가 배출되게 구성할 수 있다.
그러므로, 상기 플레이트 블럭(40)의 상부에서 절연 플레이트(30)의 절연헤드부(35)가 위치되어, 가스배출캡(50)을 간편하게 조립할 수 있으면서, 상기 가스포집공간(53)으로 포집된 산소 및 수소 가스를 하나의 가스배출구(55)를 통해 산소 및 수소가스 정제부(미도시)로 공급되도록 구성한다.
이상에서와 같이 상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
10. 양극 플레이트 11. 양극 수용부
12. 유체간섭구 18. 양전극 연결부
20. 음극 플레이트 21. 음극 수용부
22. 음극경로부 28. 음전극 연결부
30. 절연 플레이트 31. 격막삽입구
34. 배출절개부 35. 절연헤드부
36. 수소가스통과홀 40. 플레이트 블럭
50. 가스배출캡 51. 헤드끼움구
52. 헤드걸림턱 53. 가스포집공간
55. 가스배출구 100. 수소발생장치

Claims (6)

  1. 일면 또는 양면에 양극 수용부(11)가 형성되고, 양극 유입구(13)를 통해 공급된 물이 양극 수용부(11)를 따라 이동되며, 양전극이 전기적으로 연결되는 양극 플레이트(10)와;
    상기 양극 플레이트(10)에 마주하는 일면 또는 양면에 음극 수용부(21)가 형성되고, 상기 음극 수용부(21)에 음극 유입구(23)가 형성되며, 음전극이 전기적으로 연결되는 음극 플레이트(20)와;
    상기 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)가 서로 마주하거나 또는 양극 플레이트(10) 및 음극 플레이트(20)끼리 겹쳐지는 사이에 배치되어, 각각의 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)를 절연시키는 절연 플레이트(30)와;
    상기 절연 플레이트(30)의 상측에 가스가 배출되는 배출절개부(34)를 갖고, 상기 배출절개부(34)와 연통되는 가스통과홀(36)이 양극 플레이트(10)와 음극 플레이트(20)의 상면에 안착되는 절연헤드부(35)에 관통 성형되어 상기 양극 수용부(11) 및 음극 수용부(21)의 가스를 배출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수전해 방식의 수소발생장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절연 플레이트(30)에는,
    절연헤드부(35)와 연결되는 배출절개부(34)와 가스통과홀(36)이 적어도 두 개를 갖고 형성되고, 상기 절연헤드부(35)를 헤드끼움구(51)에 삽입시켜 가스통과홀(36)을 통해 배출되는 가스를 포집해 가스배출구(55)로 배출하는 가스배출캡(50)이 더 조립되게 구성한 것을 특징으로 하는 수전해 방식의 수소발생장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가스배출캡(50)은,
    절연헤드부(35)의 길이방향으로 형성된 헤드끼움구(51)의 내측에 헤드걸림턱(52)이 단턱지게 형성되어, 상기 절연헤드부(35)가 헤드걸림턱(52)에 걸려져 조립되면서 일측에 가스포집공간(53)이 형성되고, 상기 가스포집공간(53)의 어느 일측에 가스배출구(55)가 형성된 것을 특징으로 하는 수전해 방식의 수소발생장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 양극 수용부(11)의 내벽면에는,
    허니콤 형상을 갖고 유체간섭구(12)가 일정간격을 두고 연속해 돌출 형성되어, 물이 양극 유입구(13)에서 음극 유입구(23) 방향으로 이동하면서 유체간섭구(12)에 부딪히며 이동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 수전해 방식의 수소발생장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    음극 플레이트(20)는 절연 플레이트(30)를 사이에 두고 한 쌍이 서로 마주하게 배치되고,
    양극 플레이트(10)는, 상기 음극 플레이트(20)의 타측면과 절연 플레이트(30)를 사이에 두고 배치되어,
    양극 플레이트(10), 절연 플레이트(30), 음극 플레이트(20), 절연 플레이트(30), 음극 플레이트(20), 절연 플레이트(30), 양극 플레이트(10)를 갖게 조립되면서, 3개의 절연 플레이트(30)에서 돌출된 절연헤드부(35)의 저면이 음극 플레이트(20)와 양극 플레이트(10)의 상면에 지지되어 1조의 플레이트 블럭(40)으로 구성되며,
    상기 절연헤드부(35)에 대응해 형성되는 헤드끼움구(51) 및 상기 헤드끼움구(51)에 연통된 가스배출구(55)를 갖는 가스배출캡(50)이 상기 절연헤드부(35)에 조립되게 구성한 것을 특징으로 하는 수전해 방식의 수소발생장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 플레이트 블럭(40)이 연속 배치되면서,
    양극과 음극 플레이트가 마주하는 절연헤드부(35)를 통해 산소와 수소 가스가 배출되고, 음극과 음극 플레이트가 마주하는 절연헤드부(35)를 통해 수소 가스가 배출되며, 양극과 양극 플레이트가 마주하는 절연헤드부(35)를 통해 산소 가스가 배출되게 구성한 것을 특징으로 하는 수전해 방식의 수소발생장치.

KR1020230031752A 2023-03-10 2023-03-10 수전해 방식의 수소발생장치 KR102616454B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230031752A KR102616454B1 (ko) 2023-03-10 2023-03-10 수전해 방식의 수소발생장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230031752A KR102616454B1 (ko) 2023-03-10 2023-03-10 수전해 방식의 수소발생장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102616454B1 true KR102616454B1 (ko) 2023-12-21

Family

ID=89320600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230031752A KR102616454B1 (ko) 2023-03-10 2023-03-10 수전해 방식의 수소발생장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102616454B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090308757A1 (en) * 2006-06-23 2009-12-17 Redelec Technologie Sa Electrochemical reactor
KR101773022B1 (ko) 2015-11-30 2017-08-30 김길재 수소 수/산소 수의 생성장치
JP2018104756A (ja) * 2016-12-26 2018-07-05 株式会社イープラン 電解槽
KR20190141454A (ko) * 2018-06-14 2019-12-24 다온기전 주식회사 수소 발생 장치
KR20200002435U (ko) * 2019-04-25 2020-11-04 상하이 아스클레피오스 메디텍 씨오., 엘티디. 확장 이온-교환 멤브레인 전기 분해 셀

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090308757A1 (en) * 2006-06-23 2009-12-17 Redelec Technologie Sa Electrochemical reactor
KR101773022B1 (ko) 2015-11-30 2017-08-30 김길재 수소 수/산소 수의 생성장치
JP2018104756A (ja) * 2016-12-26 2018-07-05 株式会社イープラン 電解槽
KR20190141454A (ko) * 2018-06-14 2019-12-24 다온기전 주식회사 수소 발생 장치
KR20200002435U (ko) * 2019-04-25 2020-11-04 상하이 아스클레피오스 메디텍 씨오., 엘티디. 확장 이온-교환 멤브레인 전기 분해 셀

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150108297A (ko) 전해수 생성 장치 및 그 제조방법
KR890002062B1 (ko) 전기 화학 단자 유니트
KR102616454B1 (ko) 수전해 방식의 수소발생장치
JPS59179793A (ja) フイルタ−プレス型電解槽
JPH08502788A (ja) 電解槽デザインおよびそのための電極
JPS6386884A (ja) 電解槽およびそれに使用するガスケツト
KR20190132764A (ko) 수소 발생 장치
KR200285556Y1 (ko) 전해조
US6200435B1 (en) Ion exchange membrane electrolyzer
KR102622001B1 (ko) 수소발생장치
JP6435413B2 (ja) パイプ型電解セル
JP2008274389A (ja) 大容量ブラウンガス発生装置の電解槽
KR102228567B1 (ko) 수소 발생 장치
KR102207611B1 (ko) 브라운 가스 발생 장치
KR102613498B1 (ko) 촉매코팅막을 이용한 수소발생장치
JP7369974B2 (ja) 電解液体生成装置
CN109735865B (zh) 电解制氢氧配组装置及其制备方法
KR102228566B1 (ko) 브라운 가스 발생 장치
KR102613497B1 (ko) 촉매코팅막을 이용한 수소발생장치
KR102146234B1 (ko) 브라운 가스 발생 장치
KR102188770B1 (ko) 브라운 가스 발생 장치
KR102571699B1 (ko) 탄소나노튜브를 이용한 수소발생장치
JP2018508339A (ja) 電解モジュール
KR102228564B1 (ko) 수소 발생 장치
KR102146603B1 (ko) 수소 발생 장치

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant