可燃性ガスを生成及び分離するための方法及び装置
電解装置（１０）は、前記装置（１０）内に配置された電解液が電気分解する際に生成される可燃性流体、特に、酸素及び水素を主として含有する可燃性流体を生成及び分離する。装置（１０）は、アノードである第１の外部電極（１２）と、カソードである第２の外部電極（１４）と、間隔を置いて配置された２つの有孔部材であって、互いにほぼ平行に配列され、かつ、２つの端部電極（１２及び１４）の間に配置された第１の有孔部材（１６）及び第２の有孔部材（１８）とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃性ガスを生成及び分離するための方法及び装置に関する。特に、本発明は、水性電解液が電気分解する際に生成される水素ガス及び酸素ガスを、生成時に分離する電解セル及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解セルは、電気を用いて水を気相の水素及び酸素に変換する。公知の電解セルは、電解プロセスで生成される水素ガス及び酸素ガスを分離するために、プロトン交換膜を有している。電解セルは、さらに、プロトン交換膜の第１の面に沿って配置されるアノードと、前記プロトン交換膜の第２の対向面に沿って配置されるカソードとを有している。
【０００３】
公知のプロトン交換膜は、一般にアイオノマーで形成され、酸素及び水素などの気体を通さずプロトンを伝導するように設計された半透膜である。電解セルに組み入れられた場合のプロトン交換膜の主な機能は、反応物を分離し、プロトンを運搬することである。プロトン交換膜は、純粋な高分子膜、又は、他の材料が高分子マトリックス中に埋め込まれた複合部材で形成され得る。
【０００４】
公知のプロトン交換膜の第１の欠点は、膜のコストが高いことである。これは、水素の電子とプロトンを分離するために貴金属触媒（通常は、白金）を用いる必要があるためである。白金触媒はまた一酸化炭素中毒に対して非常に敏感であるため、水素がアルコール又は炭化水素燃料から得られる場合には、燃料ガス中の一酸化炭素を低減させるためにさらなるリアクタを使用する必要がある。そして、このことも、公知のプロトン交換膜を使用する際のコスト高に繋がってしまう。
【０００５】
公知のプロトン交換膜のさらなる欠点としては、比較的低い相対湿度では伝導性が低いこと、約１００℃を上回る温度では機械特性が良好でないことが挙げられる。これらの膜の動作温度は、比較的低く、１００℃付近の温度は、有用なコジェネレーションを行うには不十分である。
【０００６】
本明細書において、「可燃性流体」という用語は、その範囲内に、気相の水素及び/又は酸素を主として含有する可燃性ガスを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、上記の欠点を克服し、可燃性ガスを分離するための公知の電解セル及び方法の有用な代替である、可燃性ガスを生成及び分離するための方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、電解プロセス中に電解液から生成される可燃性流体を分離するための方法であって、
電解液を提供する工程と、
その間に第１のチャンバを規定し、少なくとも１つの入口を有する、間隔を置いて配置された第１の有孔部材及び第２の有孔部材を有し、両有孔部材は、第１の電極と第２の電極との間に設けられ、第１の可燃性流体出口を有する第１の可燃性流体収集チャンバが、前記第１の有孔部材と前記第１の電極との間に規定され、第２の可燃性流体出口を有する第２の可燃性流体収集チャンバが、前記第２の有孔部材と前記第２の電極との間に規定される電解装置を提供する工程と、
入口を介して前記電解液を前記第１のチャンバへと通過させ、前記電解液が両有孔部材を通して同時に前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバへと通過するようにする工程と、
前記電極に電圧を印加して、前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバにおける前記電解液を電気分解し、第１の可燃性流体が、前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、第２の可燃性流体が、前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、前記第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口を介して前記第１の可燃性流体収集チャンバから排出され、前記第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口を介して前記第２の可燃性流体収集チャンバから排出されるようにする工程とを含む方法が提供される。
【０００９】
前記第１の電極及び前記第２の電極は、第１の外部電極及び第２の外部電極であってもよく、前記方法は、複数の中間浮遊電極を提供する工程を含み得る。
【００１０】
前記第１のチャンバを規定し、少なくとも１つの入口を有する前記第１の有孔部材及び前記第２の有孔部材は、一緒になって１セットの有孔部材であってもよく、前記方法は、１つの中間浮遊電極を隣接する有孔部材のセットの間に配置して、背合せ構成で配列された複数セットの有孔部材を提供する工程を含み得る。
【００１１】
前記電解装置は、少なくとも１つの入口経路を、すべての前記入口と流体フローが連通するように規定してもよく、前記方法は、前記入口経路を介して前記電解液を前記有孔部材のすべてのセットの前記第１のチャンバへと通過させるようにする工程を含み得る。
【００１２】
前記電解装置は、少なくとも１つの第１の可燃性流体出口経路を、すべての前記第１の可燃性流体出口と流体フローが連通するように規定し、第２の可燃性流体出口経路を、すべての前記第２の可燃性流体出口と流体フローが連通するように規定してもよく、前記配置では、前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で形成される前記第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口経路を介して前記電解装置から排出され、前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で形成される前記第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口経路を介して前記電解装置から排出される。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、電解プロセス中に電解液から生成される可燃性流体が分離される電解装置であって、
間隔を置いて配置された第１の電極及び第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に設けられた、間隔を置いて配置された第１の有孔部材及び第２の有孔部材と、
前記第１の有孔部材と前記第２の有孔部材との間に規定された第１のチャンバと、
前記第１の有孔部材と前記第１の電極との間に規定された第１の可燃性流体収集チャンバと、
前記第２の有孔部材と前記第２の電極との間に規定された第２の可燃性流体収集チャンバと、
前記電解液のための前記第１のチャンバへの少なくとも１つの入口と、
前記第１の可燃性流体収集チャンバからの第１の可燃性流体出口と、
前記第２の可燃性流体収集チャンバからの第２の可燃性流体出口とを備え、
前記配置では、前記電解液は、前記入口を介して前記第１のチャンバへと通過し、両有孔部材を通して同時に前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバへとそれぞれ通過し、そこで電気分解が発生し、第１の可燃性流体が、前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、第２の可燃性流体が、前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、前記第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口を介して前記第１の可燃性流体収集チャンバから排出され、前記第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口を介して前記第２の可燃性流体収集チャンバから排出される電解装置が提供される。
【００１４】
前記第１の電極は、第１の外部電極であってもよく、前記第２の電極は、第２の外部電極であってもよく、前記装置は、複数の中間浮遊電極を含み得る。
【００１５】
前記第１のチャンバを規定し、前記少なくとも１つの入口を有する前記第１の有孔部材及び前記第２の有孔部材は、１セットの有孔部材であってもよく、前記装置は、１つの中間浮遊電極を隣接する有孔部材のセットの間に配置して、背合せ構成で互いに接続された複数セットの有孔部材を含み得る。
【００１６】
前記電解装置は、前記有孔部材のセットを形成する前記２つの有孔部材の間の周辺領域に配置されたガスケットを含み得る。
【００１７】
前記ガスケットは、第１のガスケットであってもよく、前記電解装置は、それぞれが、隣接する有孔部材のセットの間の周辺領域に配置され、前記中間浮遊電極の外周を囲む複数の第２のガスケットを含み得る。
【００１８】
各有孔部材には、前記有孔部材を前記隣接する有孔部材及び電極から間隔を置いて配置するための、その両面から突出するスペーサ手段が設けられ得る。
【００１９】
前記第１の外部電極及び前記第２の外部電極には、それぞれ、電圧を前記電解装置に供給して前記電解液を電気分解する電源に接続するためのコネクタが設けられ得る。
【００２０】
前記電極及び前記有孔部材は、すべてディスク状であってもよく、前記装置は、円筒状である。
【００２１】
前記装置は、前記電解液を前記装置を通して循環させて前記電解液を前記第１のチャンバへ強制的に流入させるためのポンプなどの循環手段を含み得る。
【００２２】
前記有孔部材の前記入口は、入口経路を規定するように位置合わせされていてもよく、電解液が、前記入口経路を介して前記装置のすべての前記第１のチャンバへと通過する。
【００２３】
前記第１の可燃性流体出口は、第１の可燃性流体出口経路を規定するように位置合わせされていてもよく、すべての前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で生成される第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口経路を介して前記装置から排出される。
【００２４】
前記第２の可燃性流体出口は、第２の可燃性流体出口経路を規定するように位置合わせされていてもよく、すべての前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で生成される第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口経路を介して前記装置から排出される。
【００２５】
前記装置は、前記第１の可燃性流体出口経路に接続された第１の可燃性流体収集コンテナと、前記第２の可燃性流体出口経路に接続された第２の可燃性流体収集コンテナとを含み得る。
【００２６】
前記第１の可燃性流体収集コンテナ及び前記第２の可燃性流体収集コンテナは、それぞれ、操作によって底端部となる各コンテナの部分に向かって設けられた第２の電解液出口と、操作によって頂端部となる前記第１の可燃性流体収集コンテナ及び前記第２の可燃性流体収集コンテナのそれぞれの部分に向かって設けられた第１の可燃性ガス出口及び第２の可燃性ガス出口とを有していてもよく（each have a second electrolytic solution outlet located towards the operatively bottom end of each container and a first combustible gas and second combustible gas outlet located towards the operatively top end of the first and second combustible fluid collection containers respectively）、前記配置では、電解液は、前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバから、それぞれのガスと共に、前記第１の可燃性流体収集コンテナ及び前記第２の可燃性流体収集コンテナへと、前記第１の可燃性流体出口及び前記第２の可燃性流体出口から排出されてもよく、その後、第１の可燃性ガス及び第２の可燃性ガスが前記第１の可燃性ガス出口及び前記第２の可燃性ガス出口を介して前記コンテナから排出され、前記電解液は、前記第２の電解液出口を介して前記コンテナから排出され、前記循環手段を介して前記入口へと循環され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施の形態による電解装置の一部の分解斜視図である。
【図２】図２は、図１の電解装置の斜視図である。
【図３】図３は、III−III線に沿った図２の装置の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付の図面を参照しながら本発明を実施例によってさらに説明する。但し、本発明は、この実施例に限定されるものではない。
【００２９】
図面を参照すると、本発明の好ましい実施の形態による電解装置は、概して参照符号１０によって示される。
【００３０】
電解装置１０は、装置１０内に配置された電解液が電気分解する際に形成される可燃性流体、特に、水素及び酸素を主として含有する可燃性流体を生成及び分離するように構成されている。装置１０は、アノードである第１の外部電極１２と、カソードである第２の外部電極１４とを備えている。第１の外部電極１２及び第２の外部電極１４は、互いにほぼ平行に配置され、かつ、互いに間隔を置いて配置されている。
【００３１】
装置１０はさらに、間隔を置いて配置された２つの有孔部材である、第１の有孔部材１６及び第２の有孔部材１８を含んでいる。２つの有孔部材１６及び１８もまた、互いにほぼ平行に配置され、かつ、互いに間隔を置いて配置され、共に２つの端部電極１２及び１４の間に配置されている。第１のチャンバ２０は、第１の有孔部材１６と第２の有孔部材１８との間に配置されている。酸素収集チャンバ２２である第１の可燃性流体収集チャンバは、第１の有孔部材１６と第１の電極１２との間に配置され、水素収集チャンバ２４である第２の可燃性流体収集チャンバは、第２の有孔部材１８と第２の電極１４との間に配置されている。
【００３２】
第１のチャンバ２０は、電解液を第１のチャンバ２０へと通過させるための２つの入口２６を有している。酸素収集チャンバ２２及び水素収集チャンバ２４には、それぞれ、可燃性流体出口が設けられている。酸素収集チャンバ２２には、酸素出口２８が設けられ、水素収集チャンバ２４には、水素出口３０が設けられている。
【００３３】
第１のチャンバ２０を規定する第１の有孔部材１６及び第２の有孔部材１８は、１セットの有孔部材を形成する。装置１０は、背合せ構成で配列され、互いに接続された複数セットの有孔部材を含んでいる。図２及び図３は、第１の外部電極１２と第２の外部電極１４との間に４セットの有孔部材を含む装置１０を示している。
【００３４】
装置は、隣接する有孔部材のセットの間に配置された複数の中間浮遊電極４２を含んでいる。
【００３５】
電解装置１０はさらに、複数の第１のガスケット３２及び複数の第２のガスケット３４を含んでいる。第１のガスケット３２は、周辺領域で、かつ、第１の有孔部材１６と第２の有孔部材１８との間に配置されて、２つの部材１６及び１８を互いに封止し、第２のガスケット３４は、隣接する有孔部材のセットの間の周辺領域に配置され、中間電極４２を囲んでいる。
【００３６】
有孔部材１６及び１８は、不活性、非導電性、かつ、非反応性となるようにポリプロピレンで形成されている。各有孔部材１６及び１８は、各々がその中に約２００個の孔を規定する中央部１６．１及び１８．１をそれぞれ含み、各々が入口２６及び出口２８、３０を規定する外側境界部１６．２及び１８．２をそれぞれ含んでいる。有孔部材１６及び１８の中央部１６．１及び１８．１が規定する各孔は、直径が約０．１ｍｍから３ｍｍであり、特に、約１ｍｍである。各有孔部材１６及び１８の面には、さらにスペーサ手段３６が設けられ、有孔部材１６及び１８を互いに、かつ、隣接する電極１２、１４又は４２から間隔を置いて配置させている。
【００３７】
第１の電極１２及び第２の電極１４は、ステンレス鋼などの導電性材料で形成され、共に、電源（図示せず）に接続するためのコネクタ３８をそれぞれの外面上に含んでいる。このように、電源は、１Ｖと６Ｖとの間の電圧、好ましくは３Ｖの電圧を電解装置１０に印加して電解液を電気分解する。中間浮遊電極４２もまた、ステンレス鋼などの導電性材料で形成されている。
【００３８】
第１の電極１２及び第２の電極１４、並びに、第１の有孔部材１６及び第２の有孔部材１８は、すべてディスク状であるため、装置１０は、円筒状である。装置１０は、直径が約２５０ｍｍであり、第１の有孔部材１６及び第２の有孔部材１８の直径は、約２５０ｍｍである。第１の有孔部材１６及び第２の有孔部材１８は、互いに約４ｍｍ離れて配置され、第１の電極１２は、第１の有孔部材１６から約２ｍｍ離れて配置されている。同様に、第２の電極１４は、第２の有孔部材１８から約２ｍｍ離れて配置されている。
【００３９】
装置１０の有孔部材の対応する入口２６は、入口経路４４を規定するように位置合わせされているため、電解液は、入口経路４４を介して装置１０のすべての第１のチャンバへと通過する。酸素出口２８もまた酸素出口経路４６を規定するように位置合わせされているため、すべての酸素収集チャンバ２２内で生成される酸素は、酸素出口経路４６を介して排出される。同様に、水素出口３０もまた、水素出口経路４８を規定するように位置合わせされているため、すべての水素収集チャンバ２４内で生成される水素は、水素出口経路４８を介して排出される。
【００４０】
装置１０はさらに、電解液を装置１０に循環させるためのポンプなどの循環手段（図示せず）を含んでいる。入口２６を介して第１のチャンバ２０に流れ込む電解液は、ポンプによって装置１０に送り込まれて加圧されるため、電解液は、有孔部材１６及び１８中の孔を通して水素収集チャンバ２２及び酸素収集チャンバ２４に強制的に流入される。この配置では、電解液が入口２６を介して第１のチャンバ２０に流れ込み、有孔部材１６及び１８の孔を通して酸素収集チャンバ２２及び水素収集チャンバ２４にそれぞれ流れ込み、そこで電解分離が生じる。酸素は、酸素出口２８を介して酸素収集チャンバ２２から排出され、水素は、水素出口３０を介して水素収集チャンバ２４から排出される。
【００４１】
装置１０はさらに、水素出口経路４８に接続された水素収集コンテナ（図示せず）と、酸素出口経路４６に接続された酸素収集コンテナ（同様に図示せず）とを含んでいる。酸素収集コンテナ及び水素収集コンテナは、それぞれ、操作によって底端部となるコンテナの部分向かって設けられた第２の電解液出口と、操作によって頂端部となる酸素収集コンテナ及び水素収集コンテナのそれぞれの部分に向かって設けられた酸素ガス出口及び水素ガス出口とを有している。電解液は、酸素収集チャンバ２２及び水素収集チャンバ２４から、それぞれのガスと共に、酸素収集コンテナ及び水素収集コンテナへと、出口経路４６及び４８を介して、水素出口２８及び酸素出口３０から排出される。この配置では、それぞれのコンテナへと通過する水素ガス及び酸素ガスは、水素ガス出口及び酸素ガス出口を介してコンテナから排出され、電解液は、第２の電解液出口を介してコンテナから排出される。第２の電解液出口は、入口経路４４に接続され、電解液は、ポンプによって装置１０へと循環される。
【００４２】
装置１０の第１のチャンバ２０から酸素収集チャンバ２２及び水素収集チャンバ２４への積極的なフロー（positive flow）が存在すると想定される。
【００４３】
孔を通した、第１のチャンバ２０から酸素収集チャンバ２２及び水素収集チャンバ２４への電解液の加圧フロー（pressurised flow）は、第１の電極（アノード）１２上で形成された後の酸素ガス、及び、第２の電極（カソード）１４上で形成された後の水素ガスが第１のチャンバ２０に入るのを制限する。
【００４４】
水素イオン及び電子は、第１の有孔部材１６及び第２の有孔部材１８を通して、第２の電極（カソード）１４に移動し、そこで再結合して水素を形成することがさらに想定される。
【００４５】
言うまでもなく、本発明による可燃性ガスを生成及び分離するための方法及び装置では、添付の特許請求の範囲から逸脱せずに、詳細の変形が可能である。例えば、有孔部材中の孔の量は様々であり、異なるサイズであってもよい。さらに、有孔部材と電極との間のスペーシングだけでなく、セル及び装置のサイズも変更可能である。装置１０はさらに、装置１０に印加される電圧に応じて、任意の数の有孔部材のセット及び中間浮遊電極４２を含み得る。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃性ガスを生成及び分離するための方法及び装置に関する。特に、本発明は、水性電解液が電気分解する際に生成される水素ガス及び酸素ガスを、生成時に分離する電解セル及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解セルは、電気を用いて水を気相の水素及び酸素に変換する。公知の電解セルは、電解プロセスで生成される水素ガス及び酸素ガスを分離するために、プロトン交換膜を有している。電解セルは、さらに、プロトン交換膜の第１の面に沿って配置されるアノードと、前記プロトン交換膜の第２の対向面に沿って配置されるカソードとを有している。
【０００３】
公知のプロトン交換膜は、一般にアイオノマーで形成され、酸素及び水素などの気体を通さずプロトンを伝導するように設計された半透膜である。電解セルに組み入れられた場合のプロトン交換膜の主な機能は、反応物を分離し、プロトンを運搬することである。プロトン交換膜は、純粋な高分子膜、又は、他の材料が高分子マトリックス中に埋め込まれた複合部材で形成され得る。
【０００４】
公知のプロトン交換膜の第１の欠点は、膜のコストが高いことである。これは、水素の電子とプロトンを分離するために貴金属触媒（通常は、白金）を用いる必要があるためである。白金触媒はまた一酸化炭素中毒に対して非常に敏感であるため、水素がアルコール又は炭化水素燃料から得られる場合には、燃料ガス中の一酸化炭素を低減させるためにさらなるリアクタを使用する必要がある。そして、このことも、公知のプロトン交換膜を使用する際のコスト高に繋がってしまう。
【０００５】
公知のプロトン交換膜のさらなる欠点としては、比較的低い相対湿度では伝導性が低いこと、約１００℃を上回る温度では機械特性が良好でないことが挙げられる。これらの膜の動作温度は、比較的低く、１００℃付近の温度は、有用なコジェネレーションを行うには不十分である。
【０００６】
本明細書において、「可燃性流体」という用語は、その範囲内に、気相の水素及び/又は酸素を主として含有する可燃性ガスを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、上記の欠点を克服し、可燃性ガスを分離するための公知の電解セル及び方法の有用な代替である、可燃性ガスを生成及び分離するための方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、電解プロセス中に電解液から生成される可燃性流体を分離するための方法であって、
電解液を提供する工程と、
その間に第１のチャンバを規定し、少なくとも１つの入口を有する、間隔を置いて配置された第１の有孔部材及び第２の有孔部材を有し、両有孔部材は、第１の電極と第２の電極との間に設けられ、第１の可燃性流体出口を有する第１の可燃性流体収集チャンバが、前記第１の有孔部材と前記第１の電極との間に規定され、第２の可燃性流体出口を有する第２の可燃性流体収集チャンバが、前記第２の有孔部材と前記第２の電極との間に規定される電解装置を提供する工程と、
入口を介して前記電解液を前記第１のチャンバへと通過させ、前記電解液が両有孔部材を通して同時に前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバへと通過するようにする工程と、
前記電極に電圧を印加して、前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバにおける前記電解液を電気分解し、第１の可燃性流体が、前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、第２の可燃性流体が、前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、前記第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口を介して前記第１の可燃性流体収集チャンバから排出され、前記第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口を介して前記第２の可燃性流体収集チャンバから排出されるようにする工程とを含む方法が提供される。
【０００９】
前記第１の電極及び前記第２の電極は、第１の外部電極及び第２の外部電極であってもよく、前記方法は、複数の中間浮遊電極を提供する工程を含み得る。
【００１０】
前記第１のチャンバを規定し、少なくとも１つの入口を有する前記第１の有孔部材及び前記第２の有孔部材は、一緒になって１セットの有孔部材であってもよく、前記方法は、１つの中間浮遊電極を隣接する有孔部材のセットの間に配置して、背合せ構成で配列された複数セットの有孔部材を提供する工程を含み得る。
【００１１】
前記電解装置は、少なくとも１つの入口経路を、すべての前記入口と流体フローが連通するように規定してもよく、前記方法は、前記入口経路を介して前記電解液を前記有孔部材のすべてのセットの前記第１のチャンバへと通過させるようにする工程を含み得る。
【００１２】
前記電解装置は、少なくとも１つの第１の可燃性流体出口経路を、すべての前記第１の可燃性流体出口と流体フローが連通するように規定し、第２の可燃性流体出口経路を、すべての前記第２の可燃性流体出口と流体フローが連通するように規定してもよく、前記配置では、前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で形成される前記第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口経路を介して前記電解装置から排出され、前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で形成される前記第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口経路を介して前記電解装置から排出される。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、電解プロセス中に電解液から生成される可燃性流体が分離される電解装置であって、
間隔を置いて配置された第１の電極及び第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に設けられた、間隔を置いて配置された第１の有孔部材及び第２の有孔部材と、
前記第１の有孔部材と前記第２の有孔部材との間に規定された第１のチャンバと、
前記第１の有孔部材と前記第１の電極との間に規定された第１の可燃性流体収集チャンバと、
前記第２の有孔部材と前記第２の電極との間に規定された第２の可燃性流体収集チャンバと、
前記電解液のための前記第１のチャンバへの少なくとも１つの入口と、
前記第１の可燃性流体収集チャンバからの第１の可燃性流体出口と、
前記第２の可燃性流体収集チャンバからの第２の可燃性流体出口とを備え、
前記配置では、前記電解液は、前記入口を介して前記第１のチャンバへと通過し、両有孔部材を通して同時に前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバへとそれぞれ通過し、そこで電気分解が発生し、第１の可燃性流体が、前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、第２の可燃性流体が、前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、前記第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口を介して前記第１の可燃性流体収集チャンバから排出され、前記第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口を介して前記第２の可燃性流体収集チャンバから排出される電解装置が提供される。
【００１４】
前記第１の電極は、第１の外部電極であってもよく、前記第２の電極は、第２の外部電極であってもよく、前記装置は、複数の中間浮遊電極を含み得る。
【００１５】
前記第１のチャンバを規定し、前記少なくとも１つの入口を有する前記第１の有孔部材及び前記第２の有孔部材は、１セットの有孔部材であってもよく、前記装置は、１つの中間浮遊電極を隣接する有孔部材のセットの間に配置して、背合せ構成で互いに接続された複数セットの有孔部材を含み得る。
【００１６】
前記電解装置は、前記有孔部材のセットを形成する前記２つの有孔部材の間の周辺領域に配置されたガスケットを含み得る。
【００１７】
前記ガスケットは、第１のガスケットであってもよく、前記電解装置は、それぞれが、隣接する有孔部材のセットの間の周辺領域に配置され、前記中間浮遊電極の外周を囲む複数の第２のガスケットを含み得る。
【００１８】
各有孔部材には、前記有孔部材を前記隣接する有孔部材及び電極から間隔を置いて配置するための、その両面から突出するスペーサ手段が設けられ得る。
【００１９】
前記第１の外部電極及び前記第２の外部電極には、それぞれ、電圧を前記電解装置に供給して前記電解液を電気分解する電源に接続するためのコネクタが設けられ得る。
【００２０】
前記電極及び前記有孔部材は、すべてディスク状であってもよく、前記装置は、円筒状である。
【００２１】
前記装置は、前記電解液を前記装置を通して循環させて前記電解液を前記第１のチャンバへ強制的に流入させるためのポンプなどの循環手段を含み得る。
【００２２】
前記有孔部材の前記入口は、入口経路を規定するように位置合わせされていてもよく、電解液が、前記入口経路を介して前記装置のすべての前記第１のチャンバへと通過する。
【００２３】
前記第１の可燃性流体出口は、第１の可燃性流体出口経路を規定するように位置合わせされていてもよく、すべての前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で生成される第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口経路を介して前記装置から排出される。
【００２４】
前記第２の可燃性流体出口は、第２の可燃性流体出口経路を規定するように位置合わせされていてもよく、すべての前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で生成される第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口経路を介して前記装置から排出される。
【００２５】
前記装置は、前記第１の可燃性流体出口経路に接続された第１の可燃性流体収集コンテナと、前記第２の可燃性流体出口経路に接続された第２の可燃性流体収集コンテナとを含み得る。
【００２６】
前記第１の可燃性流体収集コンテナ及び前記第２の可燃性流体収集コンテナは、それぞれ、操作によって底端部となる各コンテナの部分に向かって設けられた第２の電解液出口と、操作によって頂端部となる前記第１の可燃性流体収集コンテナ及び前記第２の可燃性流体収集コンテナのそれぞれの部分に向かって設けられた第１の可燃性ガス出口及び第２の可燃性ガス出口とを有していてもよく（each have a second electrolytic solution outlet located towards the operatively bottom end of each container and a first combustible gas and second combustible gas outlet located towards the operatively top end of the first and second combustible fluid collection containers respectively）、前記配置では、電解液は、前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバから、それぞれのガスと共に、前記第１の可燃性流体収集コンテナ及び前記第２の可燃性流体収集コンテナへと、前記第１の可燃性流体出口及び前記第２の可燃性流体出口から排出されてもよく、その後、第１の可燃性ガス及び第２の可燃性ガスが前記第１の可燃性ガス出口及び前記第２の可燃性ガス出口を介して前記コンテナから排出され、前記電解液は、前記第２の電解液出口を介して前記コンテナから排出され、前記循環手段を介して前記入口へと循環され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施の形態による電解装置の一部の分解斜視図である。
【図２】図２は、図１の電解装置の斜視図である。
【図３】図３は、III−III線に沿った図２の装置の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付の図面を参照しながら本発明を実施例によってさらに説明する。但し、本発明は、この実施例に限定されるものではない。
【００２９】
図面を参照すると、本発明の好ましい実施の形態による電解装置は、概して参照符号１０によって示される。
【００３０】
電解装置１０は、装置１０内に配置された電解液が電気分解する際に形成される可燃性流体、特に、水素及び酸素を主として含有する可燃性流体を生成及び分離するように構成されている。装置１０は、アノードである第１の外部電極１２と、カソードである第２の外部電極１４とを備えている。第１の外部電極１２及び第２の外部電極１４は、互いにほぼ平行に配置され、かつ、互いに間隔を置いて配置されている。
【００３１】
装置１０はさらに、間隔を置いて配置された２つの有孔部材である、第１の有孔部材１６及び第２の有孔部材１８を含んでいる。２つの有孔部材１６及び１８もまた、互いにほぼ平行に配置され、かつ、互いに間隔を置いて配置され、共に２つの端部電極１２及び１４の間に配置されている。第１のチャンバ２０は、第１の有孔部材１６と第２の有孔部材１８との間に配置されている。酸素収集チャンバ２２である第１の可燃性流体収集チャンバは、第１の有孔部材１６と第１の電極１２との間に配置され、水素収集チャンバ２４である第２の可燃性流体収集チャンバは、第２の有孔部材１８と第２の電極１４との間に配置されている。
【００３２】
第１のチャンバ２０は、電解液を第１のチャンバ２０へと通過させるための２つの入口２６を有している。酸素収集チャンバ２２及び水素収集チャンバ２４には、それぞれ、可燃性流体出口が設けられている。酸素収集チャンバ２２には、酸素出口２８が設けられ、水素収集チャンバ２４には、水素出口３０が設けられている。
【００３３】
第１のチャンバ２０を規定する第１の有孔部材１６及び第２の有孔部材１８は、１セットの有孔部材を形成する。装置１０は、背合せ構成で配列され、互いに接続された複数セットの有孔部材を含んでいる。図２及び図３は、第１の外部電極１２と第２の外部電極１４との間に４セットの有孔部材を含む装置１０を示している。
【００３４】
装置は、隣接する有孔部材のセットの間に配置された複数の中間浮遊電極４２を含んでいる。
【００３５】
電解装置１０はさらに、複数の第１のガスケット３２及び複数の第２のガスケット３４を含んでいる。第１のガスケット３２は、周辺領域で、かつ、第１の有孔部材１６と第２の有孔部材１８との間に配置されて、２つの部材１６及び１８を互いに封止し、第２のガスケット３４は、隣接する有孔部材のセットの間の周辺領域に配置され、中間電極４２を囲んでいる。
【００３６】
有孔部材１６及び１８は、不活性、非導電性、かつ、非反応性となるようにポリプロピレンで形成されている。各有孔部材１６及び１８は、各々がその中に約２００個の孔を規定する中央部１６．１及び１８．１をそれぞれ含み、各々が入口２６及び出口２８、３０を規定する外側境界部１６．２及び１８．２をそれぞれ含んでいる。有孔部材１６及び１８の中央部１６．１及び１８．１が規定する各孔は、直径が約０．１ｍｍから３ｍｍであり、特に、約１ｍｍである。各有孔部材１６及び１８の面には、さらにスペーサ手段３６が設けられ、有孔部材１６及び１８を互いに、かつ、隣接する電極１２、１４又は４２から間隔を置いて配置させている。
【００３７】
第１の電極１２及び第２の電極１４は、ステンレス鋼などの導電性材料で形成され、共に、電源（図示せず）に接続するためのコネクタ３８をそれぞれの外面上に含んでいる。このように、電源は、１Ｖと６Ｖとの間の電圧、好ましくは３Ｖの電圧を電解装置１０に印加して電解液を電気分解する。中間浮遊電極４２もまた、ステンレス鋼などの導電性材料で形成されている。
【００３８】
第１の電極１２及び第２の電極１４、並びに、第１の有孔部材１６及び第２の有孔部材１８は、すべてディスク状であるため、装置１０は、円筒状である。装置１０は、直径が約２５０ｍｍであり、第１の有孔部材１６及び第２の有孔部材１８の直径は、約２５０ｍｍである。第１の有孔部材１６及び第２の有孔部材１８は、互いに約４ｍｍ離れて配置され、第１の電極１２は、第１の有孔部材１６から約２ｍｍ離れて配置されている。同様に、第２の電極１４は、第２の有孔部材１８から約２ｍｍ離れて配置されている。
【００３９】
装置１０の有孔部材の対応する入口２６は、入口経路４４を規定するように位置合わせされているため、電解液は、入口経路４４を介して装置１０のすべての第１のチャンバへと通過する。酸素出口２８もまた酸素出口経路４６を規定するように位置合わせされているため、すべての酸素収集チャンバ２２内で生成される酸素は、酸素出口経路４６を介して排出される。同様に、水素出口３０もまた、水素出口経路４８を規定するように位置合わせされているため、すべての水素収集チャンバ２４内で生成される水素は、水素出口経路４８を介して排出される。
【００４０】
装置１０はさらに、電解液を装置１０に循環させるためのポンプなどの循環手段（図示せず）を含んでいる。入口２６を介して第１のチャンバ２０に流れ込む電解液は、ポンプによって装置１０に送り込まれて加圧されるため、電解液は、有孔部材１６及び１８中の孔を通して水素収集チャンバ２２及び酸素収集チャンバ２４に強制的に流入される。この配置では、電解液が入口２６を介して第１のチャンバ２０に流れ込み、有孔部材１６及び１８の孔を通して酸素収集チャンバ２２及び水素収集チャンバ２４にそれぞれ流れ込み、そこで電解分離が生じる。酸素は、酸素出口２８を介して酸素収集チャンバ２２から排出され、水素は、水素出口３０を介して水素収集チャンバ２４から排出される。
【００４１】
装置１０はさらに、水素出口経路４８に接続された水素収集コンテナ（図示せず）と、酸素出口経路４６に接続された酸素収集コンテナ（同様に図示せず）とを含んでいる。酸素収集コンテナ及び水素収集コンテナは、それぞれ、操作によって底端部となるコンテナの部分向かって設けられた第２の電解液出口と、操作によって頂端部となる酸素収集コンテナ及び水素収集コンテナのそれぞれの部分に向かって設けられた酸素ガス出口及び水素ガス出口とを有している。電解液は、酸素収集チャンバ２２及び水素収集チャンバ２４から、それぞれのガスと共に、酸素収集コンテナ及び水素収集コンテナへと、出口経路４６及び４８を介して、水素出口２８及び酸素出口３０から排出される。この配置では、それぞれのコンテナへと通過する水素ガス及び酸素ガスは、水素ガス出口及び酸素ガス出口を介してコンテナから排出され、電解液は、第２の電解液出口を介してコンテナから排出される。第２の電解液出口は、入口経路４４に接続され、電解液は、ポンプによって装置１０へと循環される。
【００４２】
装置１０の第１のチャンバ２０から酸素収集チャンバ２２及び水素収集チャンバ２４への積極的なフロー（positive flow）が存在すると想定される。
【００４３】
孔を通した、第１のチャンバ２０から酸素収集チャンバ２２及び水素収集チャンバ２４への電解液の加圧フロー（pressurised flow）は、第１の電極（アノード）１２上で形成された後の酸素ガス、及び、第２の電極（カソード）１４上で形成された後の水素ガスが第１のチャンバ２０に入るのを制限する。
【００４４】
水素イオン及び電子は、第１の有孔部材１６及び第２の有孔部材１８を通して、第２の電極（カソード）１４に移動し、そこで再結合して水素を形成することがさらに想定される。
【００４５】
言うまでもなく、本発明による可燃性ガスを生成及び分離するための方法及び装置では、添付の特許請求の範囲から逸脱せずに、詳細の変形が可能である。例えば、有孔部材中の孔の量は様々であり、異なるサイズであってもよい。さらに、有孔部材と電極との間のスペーシングだけでなく、セル及び装置のサイズも変更可能である。装置１０はさらに、装置１０に印加される電圧に応じて、任意の数の有孔部材のセット及び中間浮遊電極４２を含み得る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解プロセス中に電解液から生成される可燃性流体を分離するための方法であって、
電解液を提供する工程と、
その間に第１のチャンバを規定し、少なくとも１つの入口を有する、間隔を置いて配置された第１の有孔部材及び第２の有孔部材を有し、両有孔部材は、第１の電極と第２の電極との間に設けられ、第１の可燃性流体出口を有する第１の可燃性流体収集チャンバが、前記第１の有孔部材と前記第１の電極との間に規定され、第２の可燃性流体出口を有する第２の可燃性流体収集チャンバが、前記第２の有孔部材と前記第２の電極との間に規定される電解装置を提供する工程と、
入口を介して前記電解液を前記第１のチャンバへと通過させ、前記電解液が両有孔部材を通して同時に前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバへと通過するようにする工程と、
前記電極に電圧を印加して、前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバにおける前記電解液を電気分解し、第１の可燃性流体が、前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、第２の可燃性流体が、前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、前記第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口を介して前記第１の可燃性流体収集チャンバから排出され、前記第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口を介して前記第２の可燃性流体収集チャンバから排出されるようにする工程とを含む方法。
【請求項２】
前記第１の電極及び前記第２の電極は、第１の外部電極及び第２の外部電極であり、前記方法は、複数の中間浮遊電極を提供する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のチャンバを規定し、少なくとも１つの入口を有する前記第１の有孔部材及び前記第２の有孔部材は、一緒になって１セットの有孔部材であり、前記方法は、１つの中間浮遊電極を隣接する有孔部材のセットの間に配置して、背合せ構成で配列された複数セットの有孔部材を提供する工程を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記電解装置は、少なくとも１つの入口経路を、すべての前記入口と流体フローが連通するように規定し、前記方法は、前記入口経路を介して前記電解液を前記有孔部材のすべてのセットの前記第１のチャンバへと通過させるようにする工程を含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記電解装置は、少なくとも１つの第１の可燃性流体出口経路を、すべての前記第１の可燃性流体出口と流体フローが連通するように規定し、第２の可燃性流体出口経路を、すべての前記第２の可燃性流体出口と流体フローが連通するように規定し、前記配置では、前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で形成される前記第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口経路を介して前記電解装置から排出され、前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で形成される前記第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口経路を介して前記電解装置から排出される、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
電解プロセス中に電解液から生成される可燃性流体が分離される電解装置であって、
間隔を置いて配置された第１の電極及び第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に設けられた、間隔を置いて配置された第１の有孔部材及び第２の有孔部材と、
前記第１の有孔部材と前記第２の有孔部材との間に規定された第１のチャンバと、
前記第１の有孔部材と前記第１の電極との間に規定された第１の可燃性流体収集チャンバと、
前記第２の有孔部材と前記第２の電極との間に規定された第２の可燃性流体収集チャンバと、
前記電解液のための前記第１のチャンバへの少なくとも１つの入口と、
前記第１の可燃性流体収集チャンバからの第１の可燃性流体出口と、
前記第２の可燃性流体収集チャンバからの第２の可燃性流体出口とを備え、
前記配置では、前記電解液は、前記入口を介して前記第１のチャンバへと通過し、両有孔部材を通して同時に前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバへとそれぞれ通過し、そこで電気分解が発生し、第１の可燃性流体が、前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、第２の可燃性流体が、前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、前記第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口を介して前記第１の可燃性流体収集チャンバから排出され、前記第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口を介して前記第２の可燃性流体収集チャンバから排出される電解装置。
【請求項７】
前記第１の電極は、第１の外部電極であり、前記第２の電極は、第２の外部電極であり、前記装置は、複数の中間浮遊電極を含む、請求項６に記載の電解装置。
【請求項８】
前記第１のチャンバを規定し、前記少なくとも１つの入口を有する前記第１の有孔部材及び前記第２の有孔部材は、１セットの有孔部材であり、前記装置は、１つの中間浮遊電極を隣接する有孔部材のセットの間に配置して、背合せ構成で互いに接続された複数セットの有孔部材を含む、請求項６又は７に記載の電解装置。
【請求項９】
前記装置は、前記有孔部材のセットを形成する前記２つの有孔部材の間の周辺領域に配置されたガスケットを含む、請求項６〜８のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１０】
前記ガスケットは、第１のガスケットであり、前記電解装置は、それぞれが、隣接する有孔部材のセットの間の周辺領域に配置され、前記中間浮遊電極の外周を囲む複数の第２のガスケットを含む、請求項９に記載の電解装置。
【請求項１１】
各有孔部材には、前記有孔部材を前記隣接する有孔部材及び電極から間隔を置いて配置するための、その両面から突出するスペーサ手段が設けられている、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１２】
前記第１の外部電極及び前記第２の外部電極には、それぞれ、電圧を前記電解装置に供給して前記電解液を電気分解する電源に接続するためのコネクタが設けられている、請求項６〜１１のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１３】
前記電極及び前記有孔部材は、すべてディスク状であり、前記装置は、円筒状である、請求項６〜１２のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１４】
前記装置は、前記電解液を前記装置を通して循環させて前記電解液を前記第１のチャンバへ強制的に流入させるためのポンプなどの循環手段を含む、請求項６〜１３のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１５】
前記有孔部材の前記入口は、入口経路を規定するように位置合わせされ、電解液が、前記入口経路を介して前記装置のすべての前記第１のチャンバへと通過する、請求項６〜１４のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１６】
前記第１の可燃性流体出口は、第１の可燃性流体出口経路を規定するように位置合わせされ、すべての前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で生成される第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口経路を介して前記装置から排出される、請求項６〜１５のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１７】
前記第２の可燃性流体出口は、第２の可燃性流体出口経路を規定するように位置合わせされ、すべての前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で生成される第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口経路を介して前記装置から排出される、請求項６〜１６のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１８】
前記装置は、前記第１の可燃性流体出口経路に接続された第１の可燃性流体収集コンテナと、前記第２の可燃性流体出口経路に接続された第２の可燃性流体収集コンテナとを含む、請求項６〜１７のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１９】
前記第１の可燃性流体収集コンテナ及び前記第２の可燃性流体収集コンテナは、それぞれ、操作によって底端部となる各コンテナの部分に向かって設けられた第２の電解液出口と、操作によって頂端部となる前記第１の可燃性流体収集コンテナ及び前記第２の可燃性流体収集コンテナのそれぞれの部分に向かって設けられた第１の可燃性ガス出口及び第２の可燃性ガス出口とを有し、前記配置では、電解液は、前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバから、それぞれのガスと共に、前記第１の可燃性流体収集コンテナ及び前記第２の可燃性流体収集コンテナへと、前記第１の可燃性流体出口及び前記第２の可燃性流体出口から排出され、その後、第１の可燃性ガス及び第２の可燃性ガスが前記第１の可燃性ガス出口及び前記第２の可燃性ガス出口を介して前記コンテナから排出され、前記電解液は、前記第２の電解液出口を介して前記コンテナから排出され、前記循環手段を介して前記入口へと循環される、請求項６〜１８のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項２０】
添付の図面を参照しながら実質的に本明細書で説明される方法。
【請求項２１】
添付の図面を参照しながら実質的に本明細書で説明される電解装置。
【請求項１】
電解プロセス中に電解液から生成される可燃性流体を分離するための方法であって、
電解液を提供する工程と、
その間に第１のチャンバを規定し、少なくとも１つの入口を有する、間隔を置いて配置された第１の有孔部材及び第２の有孔部材を有し、両有孔部材は、第１の電極と第２の電極との間に設けられ、第１の可燃性流体出口を有する第１の可燃性流体収集チャンバが、前記第１の有孔部材と前記第１の電極との間に規定され、第２の可燃性流体出口を有する第２の可燃性流体収集チャンバが、前記第２の有孔部材と前記第２の電極との間に規定される電解装置を提供する工程と、
入口を介して前記電解液を前記第１のチャンバへと通過させ、前記電解液が両有孔部材を通して同時に前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバへと通過するようにする工程と、
前記電極に電圧を印加して、前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバにおける前記電解液を電気分解し、第１の可燃性流体が、前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、第２の可燃性流体が、前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、前記第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口を介して前記第１の可燃性流体収集チャンバから排出され、前記第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口を介して前記第２の可燃性流体収集チャンバから排出されるようにする工程とを含む方法。
【請求項２】
前記第１の電極及び前記第２の電極は、第１の外部電極及び第２の外部電極であり、前記方法は、複数の中間浮遊電極を提供する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のチャンバを規定し、少なくとも１つの入口を有する前記第１の有孔部材及び前記第２の有孔部材は、一緒になって１セットの有孔部材であり、前記方法は、１つの中間浮遊電極を隣接する有孔部材のセットの間に配置して、背合せ構成で配列された複数セットの有孔部材を提供する工程を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記電解装置は、少なくとも１つの入口経路を、すべての前記入口と流体フローが連通するように規定し、前記方法は、前記入口経路を介して前記電解液を前記有孔部材のすべてのセットの前記第１のチャンバへと通過させるようにする工程を含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記電解装置は、少なくとも１つの第１の可燃性流体出口経路を、すべての前記第１の可燃性流体出口と流体フローが連通するように規定し、第２の可燃性流体出口経路を、すべての前記第２の可燃性流体出口と流体フローが連通するように規定し、前記配置では、前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で形成される前記第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口経路を介して前記電解装置から排出され、前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で形成される前記第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口経路を介して前記電解装置から排出される、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
電解プロセス中に電解液から生成される可燃性流体が分離される電解装置であって、
間隔を置いて配置された第１の電極及び第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に設けられた、間隔を置いて配置された第１の有孔部材及び第２の有孔部材と、
前記第１の有孔部材と前記第２の有孔部材との間に規定された第１のチャンバと、
前記第１の有孔部材と前記第１の電極との間に規定された第１の可燃性流体収集チャンバと、
前記第２の有孔部材と前記第２の電極との間に規定された第２の可燃性流体収集チャンバと、
前記電解液のための前記第１のチャンバへの少なくとも１つの入口と、
前記第１の可燃性流体収集チャンバからの第１の可燃性流体出口と、
前記第２の可燃性流体収集チャンバからの第２の可燃性流体出口とを備え、
前記配置では、前記電解液は、前記入口を介して前記第１のチャンバへと通過し、両有孔部材を通して同時に前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバへとそれぞれ通過し、そこで電気分解が発生し、第１の可燃性流体が、前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、第２の可燃性流体が、前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で形成され、前記第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口を介して前記第１の可燃性流体収集チャンバから排出され、前記第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口を介して前記第２の可燃性流体収集チャンバから排出される電解装置。
【請求項７】
前記第１の電極は、第１の外部電極であり、前記第２の電極は、第２の外部電極であり、前記装置は、複数の中間浮遊電極を含む、請求項６に記載の電解装置。
【請求項８】
前記第１のチャンバを規定し、前記少なくとも１つの入口を有する前記第１の有孔部材及び前記第２の有孔部材は、１セットの有孔部材であり、前記装置は、１つの中間浮遊電極を隣接する有孔部材のセットの間に配置して、背合せ構成で互いに接続された複数セットの有孔部材を含む、請求項６又は７に記載の電解装置。
【請求項９】
前記装置は、前記有孔部材のセットを形成する前記２つの有孔部材の間の周辺領域に配置されたガスケットを含む、請求項６〜８のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１０】
前記ガスケットは、第１のガスケットであり、前記電解装置は、それぞれが、隣接する有孔部材のセットの間の周辺領域に配置され、前記中間浮遊電極の外周を囲む複数の第２のガスケットを含む、請求項９に記載の電解装置。
【請求項１１】
各有孔部材には、前記有孔部材を前記隣接する有孔部材及び電極から間隔を置いて配置するための、その両面から突出するスペーサ手段が設けられている、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１２】
前記第１の外部電極及び前記第２の外部電極には、それぞれ、電圧を前記電解装置に供給して前記電解液を電気分解する電源に接続するためのコネクタが設けられている、請求項６〜１１のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１３】
前記電極及び前記有孔部材は、すべてディスク状であり、前記装置は、円筒状である、請求項６〜１２のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１４】
前記装置は、前記電解液を前記装置を通して循環させて前記電解液を前記第１のチャンバへ強制的に流入させるためのポンプなどの循環手段を含む、請求項６〜１３のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１５】
前記有孔部材の前記入口は、入口経路を規定するように位置合わせされ、電解液が、前記入口経路を介して前記装置のすべての前記第１のチャンバへと通過する、請求項６〜１４のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１６】
前記第１の可燃性流体出口は、第１の可燃性流体出口経路を規定するように位置合わせされ、すべての前記第１の可燃性流体収集チャンバ内で生成される第１の可燃性流体は、前記第１の可燃性流体出口経路を介して前記装置から排出される、請求項６〜１５のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１７】
前記第２の可燃性流体出口は、第２の可燃性流体出口経路を規定するように位置合わせされ、すべての前記第２の可燃性流体収集チャンバ内で生成される第２の可燃性流体は、前記第２の可燃性流体出口経路を介して前記装置から排出される、請求項６〜１６のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１８】
前記装置は、前記第１の可燃性流体出口経路に接続された第１の可燃性流体収集コンテナと、前記第２の可燃性流体出口経路に接続された第２の可燃性流体収集コンテナとを含む、請求項６〜１７のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項１９】
前記第１の可燃性流体収集コンテナ及び前記第２の可燃性流体収集コンテナは、それぞれ、操作によって底端部となる各コンテナの部分に向かって設けられた第２の電解液出口と、操作によって頂端部となる前記第１の可燃性流体収集コンテナ及び前記第２の可燃性流体収集コンテナのそれぞれの部分に向かって設けられた第１の可燃性ガス出口及び第２の可燃性ガス出口とを有し、前記配置では、電解液は、前記第１の可燃性流体収集チャンバ及び前記第２の可燃性流体収集チャンバから、それぞれのガスと共に、前記第１の可燃性流体収集コンテナ及び前記第２の可燃性流体収集コンテナへと、前記第１の可燃性流体出口及び前記第２の可燃性流体出口から排出され、その後、第１の可燃性ガス及び第２の可燃性ガスが前記第１の可燃性ガス出口及び前記第２の可燃性ガス出口を介して前記コンテナから排出され、前記電解液は、前記第２の電解液出口を介して前記コンテナから排出され、前記循環手段を介して前記入口へと循環される、請求項６〜１８のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項２０】
添付の図面を参照しながら実質的に本明細書で説明される方法。
【請求項２１】
添付の図面を参照しながら実質的に本明細書で説明される電解装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１２−５１１６３４（Ｐ２０１２−５１１６３４Ａ）
【公表日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４０３０６（Ｐ２０１１−５４０３０６）
【出願日】平成２１年１２月９日（２００９．１２．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００９／０５５５９１
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０６７３１０
【国際公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【出願人】（５０８２０７５１６）ハイドロクス ホールディングス リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月９日（２００９．１２．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００９／０５５５９１
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０６７３１０
【国際公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【出願人】（５０８２０７５１６）ハイドロクス ホールディングス リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
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