特開 2023-69645 水の電気分解装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023069645

(43)【公開日】2023-05-18

(54)【発明の名称】水の電気分解装置

(51)【国際特許分類】

   C25B 9/00 20210101AFI20230511BHJP

   C02F 1/461 20230101ALI20230511BHJP

   C25B 9/63 20210101ALI20230511BHJP

   C25B 1/04 20210101ALI20230511BHJP

【ＦＩ】

C25B9/00 A

C02F1/461 A

C25B9/63

C25B1/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021181670

(22)【出願日】2021-11-08

(71)【出願人】

【識別番号】508364439

【氏名又は名称】小川電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091373

【弁理士】

【氏名又は名称】吉井 剛

(72)【発明者】

【氏名】小川 茂

【テーマコード（参考）】

4D061

4K021

【Ｆターム（参考）】

4D061DA01

4D061DB07

4D061EA02

4D061EB02

4D061EB04

4D061EB14

4D061EB20

4D061EB33

4K021AA01

4K021BA02

4K021CA02

4K021DA09

4K021DA15

(57)【要約】

【課題】本発明は、従来にない作用効果を発揮する非常に実用的な水の電気分解装置を提供することを目的とする。
【解決手段】水の電気分解を行う電極部１を具備した水の電気分解装置であって、前記電極部１は、帯状陽極板２と帯状陰極板３が間隔Ｌを介して立設状態に対設され、前記帯状陽極板２及び前記帯状陰極板３との間に通電流することで水を電気分解する構成であり、前記帯状陽極板２及び前記帯状陰極板３夫々は、前記帯状陽極板２及び前記帯状陰極板３夫々が１枚ずつ立設状態で嵌合される凹部10ａが間隔Ｌを介して並設された絶縁体10で保持される構成のものである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水の電気分解を行う電極部を具備した水の電気分解装置であって、前記電極部は、帯状陽極板と帯状陰極板が間隔を介して立設状態に対設され、前記帯状陽極板及び前記帯状陰極板との間に通電流することで水を電気分解する構成であり、前記帯状陽極板及び前記帯状陰極板夫々は、前記帯状陽極板及び前記帯状陰極板夫々が１枚ずつ立設状態で嵌合される凹部が間隔を介して並設された絶縁体で保持される構成であることを特徴とする水の電気分解装置。

【請求項2】

請求項１記載の水の電気分解装置において、前記帯状陽極板及び前記帯状陰極板夫々は、板幅方向が上下方向となる状態で前記絶縁体に立設状態で保持される構成であることを特徴とする水の電気分解装置。

【請求項3】

請求項１，２いずれか１項に記載の水の電気分解装置において、前記凹部の深さは前記帯状陽極板及び前記帯状陰極板夫々の板幅よりも浅い深さに設定されていることを特徴とする水の電気分解装置。

【請求項4】

請求項１～３いずれか１項に記載の水の電気分解装置において、前記凹部の深さは前記帯状陽極板及び前記帯状陰極板夫々の板幅の１／２以上２／３以下の範囲内であることを特徴とする水の電気分解装置。

【請求項5】

請求項１～４いずれか１項に記載の水の電気分解装置において、前記絶縁体は平面視方形状の板状体であり、前記凹部は前記絶縁体の長手方向に並設されていることを特徴とする水の電気分解装置。

【請求項6】

請求項１～５いずれか１項に記載の水の電気分解装置において、前記絶縁体は合成樹脂製であることを特徴とする水の電気分解装置。

【請求項7】

請求項１～６いずれか１項に記載の水の電気分解装置において、前記絶縁体は、前記帯状陽極板及び前記帯状陰極板夫々に対して絶縁性を有する固定用線材を巻回することで固定されていることを特徴とする水の電気分解装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水の電気分解装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

水を電気分解して水素と酸素を得る装置として、例えば特許文献１に開示される水の電気分解装置（以下、「従来例」という。）が提案されている。

【0003】

この従来例は、水の電気分解を行う電極部を具備し、この電極部は、陽極板（酸素発生電極板）と陰極板（水素発生電極板）が間隔を介して立設状態に対設され、陽極板及び陰極板間に通電流することで水の電気分解が行われる構成である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１－５０２９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、従来例は、電極部にて酸素と水素を良好に発生させる為には、陽極板と陰極板との間隔は、互いに接触しない程度に可及的に狭い間隔に設定する必要がある。そこで、陽極板と陰極板との間には短絡を防ぐ絶縁プレートが設けられているが、これら電極板の数が増えるほど絶縁プレートを間に介して連結する組み立て作業が困難となる。

【0006】

本発明は、前述した問題点を解消するもので、従来にない作用効果を発揮する非常に実用的な水の電気分解装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

【0008】

水の電気分解を行う電極部１を具備した水の電気分解装置であって、前記電極部１は、帯状陽極板２と帯状陰極板３が間隔Ｌを介して立設状態に対設され、前記帯状陽極板２及び前記帯状陰極板３との間に通電流することで水を電気分解する構成であり、前記帯状陽極板２及び前記帯状陰極板３夫々は、前記帯状陽極板２及び前記帯状陰極板３夫々が１枚ずつ立設状態で嵌合される凹部10ａが間隔Ｌを介して並設された絶縁体10で保持される構成であることを特徴とする水の電気分解装置に係るものである。

【0009】

また、請求項１記載の水の電気分解装置において、前記帯状陽極板２及び前記帯状陰極板３夫々は、板幅方向が上下方向となる状態で前記絶縁体10に立設状態で保持される構成であることを特徴とする水の電気分解装置に係るものである。

【0010】

また、請求項１，２いずれか１項に記載の水の電気分解装置において、前記凹部10ａの深さＨは前記帯状陽極板２及び前記帯状陰極板３夫々の板幅Ｔよりも浅い深さに設定されていることを特徴とする水の電気分解装置に係るものである。

【0011】

また、請求項１～３いずれか１項に記載の水の電気分解装置において、前記凹部10ａの深さＨは前記帯状陽極板２及び前記帯状陰極板３夫々の板幅Ｔの１／２以上２／３以下の範囲内であることを特徴とする水の電気分解装置に係るものである。

【0012】

また、請求項１～４いずれか１項に記載の水の電気分解装置において、前記絶縁体10は平面視方形状の板状体であり、前記凹部10ａは前記絶縁体10の長手方向に並設されていることを特徴とする水の電気分解装置に係るものである。

【0013】

また、請求項１～５いずれか１項に記載の水の電気分解装置において、前記絶縁体10は合成樹脂製であることを特徴とする水の電気分解装置に係るものである。

【0014】

また、請求項１～６いずれか１項に記載の水の電気分解装置において、前記絶縁体10は、前記帯状陽極板２及び前記帯状陰極板３夫々に対して絶縁性を有する固定用線材11を巻回することで固定されていることを特徴とする水の電気分解装置に係るものである。

【発明の効果】

【0015】

本発明は上述のように構成したから、良好に水を電気分解する構造が簡易且つ確実に得られるなど、従来にない画期的な水の電気分解装置となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施例を示す斜視図である。

【図2】本実施例の要部を説明する斜視図である。

【図3】本実施例の要部を説明する分解斜視図である。

【図4】本実施例の要部を説明する正面図である。

【図5】本実施例の要部を説明する断面図である。

【図6】本実施例の要部を説明する断面図である。

【図7】本実施例の使用状態説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

【0018】

電極部１を水中に配し、電極部１を構成する帯状陽極板２及び帯状陰極板３間に通電流すると、水が電気分解される。

【0019】

即ち、帯状陽極板２と帯状陰極板３とは間隔Ｌを介して立設状態に対設されており、帯状陽極板２及び帯状陰極板３間に通電流すると、帯状陽極部２には酸素が発生し、帯状陰極板３には水素が発生する。

【0020】

ところで、これら帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々は絶縁体10で保持される。

【0021】

具体的には、この絶縁体10は、帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々が１枚ずつ立設状態で嵌合される凹部10ａが間隔Ｌを介して並設されており、この絶縁体10の凹部10ａに帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々を１枚ずつ嵌合配設するだけで、この帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々は適正な間隔Ｌを介した状態で確実に保持される。

【0022】

従って、本発明は、良好に水を電気分解する構造が簡易且つ確実に得られることになる。

【実施例0023】

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

【0024】

本実施例は、水の電気分解を行う電極部１を具備した水の電気分解装置Ｓであって、電極部１は、帯状陽極板２と帯状陰極板３が間隔Ｌを介して立設状態に対設され、帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々に電圧を印加し、帯状陽極板２及び帯状陰極板３間に通電流することで水を電気分解するように構成したものである。

【0025】

具体的には、電極部１は、図１～４に図示したように適宜な導電性を有する金属製の部材（ステンレス）で形成された所定長を有する帯状の複数の電極板で構成されており、これら電極板のうち、電気回路50を構成する正極側導体50ａを介して直流電源51（バッテリー）のプラス極（正極）に電極基端部２ｂが連設される電極板は帯状陽極板２として機能し、負極側導体50ｂを介して電源51（バッテリー）のマイナス極（負極）に電極基端部３ｂが連設される電極板は帯状陰極板３として機能する。

【0026】

また、この帯状の電極板（帯状陽極板２及び帯状陰極板３）は、電極基端部２ｂ，３ｂと、この電極基端部２ｂ，３ｂの先端側に連設され該電極基端部２ｂ，３ｂよりも狭い板幅の水電気分解作用部２ａ，３ａと、この水電気分解作用部２ａ，３ａの先端側に連設され該水電気分解作用部２ａ，３ａよりも広い板幅の電極先端部２ｃ，３ｃを有する構成である。尚、電極基端部２ｂ，３ｂと電極先端部２ｃ，３ｃは同じ板幅であり、電極基端部２ｂ，３ｂと水電気分解作用部２ａ，３ａと電極先端部２ｃ，３ｃは同じ板厚である。符号２ｂ’，３ｂ’，２ｃ’，３ｃ’は後述する連結部材（ボルト・ナット）を挿入連結するための連結孔である。

【0027】

また、この帯状陽極板２と帯状陰極板３とが水平方向に隣接対向状態となるように交互に並設されている。

【0028】

具体的には、図３に図示したように複数の帯状陽極板２の電極基端部２ｂ同士間に導電スペーサー４を配した状態で正極側導体50ａが連設される連結部材５（ボルト５ａ・ナット５ｂ）を挿通止着することにより電気的接続して櫛歯状の陽極部が形成され、一方、複数の帯状陰極板３の電極基端部３ｂ間に導電スペーサー４を配した状態で負極側導体50ｂが連設される連結部材５（ボルト５ａ・ナット５ｂ）を挿通止着することにより電気的接続して櫛歯状の陰極部が形成され、図５に図示したようにこの陽極部と陰極部とが互いに触れない突き合わせ挿入させた状態において、隣接する電極基端部２ｂ，３ｂと電極先端部２ｃ，３ｃとの間に絶縁スペーサー６を配した状態で連結部材７（ボルト７ａ・ナット７ｂ）が挿通止着される。

【0029】

また、帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々は、水電気分解作用部２ａ，３ａの中央部分において絶縁状態で連結されている。

【0030】

具体的には、帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々は、この帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々が１枚ずつ長手方向が水平方向となるように横向き立設状態で嵌合される凹部10ａが間隔Ｌを介して並設された櫛歯形状の絶縁体10で保持される構成である。

【0031】

この絶縁体10は、図１，２，６に図示したように適宜な合成樹脂製の部材で形成された平面視長方形状の板状体であり、この絶縁体10の上面には水電気分解作用部２ａ，３ａの板厚程度の幅を有する凹部10ａが該絶縁体10の長手方向に間隔Ｌを介して多数並設されている。

【0032】

従って、帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々は、板幅方向が上下方向（板厚方向が水平方向）となる横向き状態で絶縁体10に立設状態で保持される。

【0033】

また、絶縁体10の凹部10ａの深さＨは、帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々の板幅Ｔよりも浅い深さに設定されており、具体的には、凹部10ａの深さＨは帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々の板幅Ｔの１／２以上２／３以下の範囲内が適しており、本実施例では、約１／２に設定されている。

【0034】

また、本実施例は、絶縁体10は、帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々に対して絶縁性を有する固定用線材11を巻回することで固定されている。

【0035】

この固定用線材11は、図２に図示したように適宜な非導電性の合成樹脂製の部材で形成されたバンド形状体であり、バンド挿通孔内にバンド係止部が設けられるロック部11aと、このロック部11aから延設され、該ロック部11aのバンド挿通孔内でバンド係止部に係止する係合部が長手方向に並設されたバンド部11bとから成る結束バンドである。

【0036】

本実施例では、この固定用線材11を一対用意し、絶縁体10の凹部10ａに水電気分解作用部２ａ，３ａを嵌合された帯状陽極板２及び帯状陰極板３に、バンド部11bをＸ字状に交差巻回させた状態でロック部11aにバンド部11bを連結することで、帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々に対して絶縁体10を固定している。

【0037】

本実施例は上述のように構成したから、電極部１を水Ｗ中に配し、電極部１を構成する帯状陽極板２及び帯状陰極板３間に通電流すると、水Ｗが電気分解される。

【0038】

即ち、帯状陽極板２と帯状陰極板３とは間隔Ｌを介して立設状態に対設されており、帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々に電圧を印加し、帯状陽極板２及び帯状陰極板３間に通電流すると、帯状陽極部２には酸素が発生し、帯状陰極板３には水素が発生する（図７参照）。

【0039】

ところで、これら帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々は絶縁体10で保持される。

【0040】

具体的には、この絶縁体10は、帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々が１枚ずつ立設状態で嵌合される凹部10ａが間隔Ｌを介して並設されており、この絶縁体10の凹部10ａに帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々を１枚ずつ嵌合配設するだけで、この帯状陽極板２及び帯状陰極板３夫々は適正な間隔Ｌで保持される。

【0041】

従って、本実施例は、良好に水を電気分解する構造が簡易且つ確実に得られることになる。

【0042】

また、この水の電気分解装置Ｓから発生する酸素を、この酸素とともに水Ｗ中に発生する水素及びイオンと適宜な手段で分離して取り出し、この取り出した酸素だけを水棲生物（例えば魚）を育成する環境に付与することが考えられる。

【0043】

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

【符号の説明】

【0044】

Ｌ 間隔
Ｈ 深さ
Ｔ 板幅
１ 電極部
２ 帯状陽極板
３ 帯状陰極板
10 絶縁体
10ａ 凹部
11 固定用線材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】