JPH0859201A - 水素発生方法及び装置 - Google Patents
水素発生方法及び装置Info
- Publication number
- JPH0859201A JPH0859201A JP19066494A JP19066494A JPH0859201A JP H0859201 A JPH0859201 A JP H0859201A JP 19066494 A JP19066494 A JP 19066494A JP 19066494 A JP19066494 A JP 19066494A JP H0859201 A JPH0859201 A JP H0859201A
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- reaction
- hydrogen
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は水素発生方法及び装置に関し、特
に、水と電熱化学反応する反応金属体を用いて水素の発
生を小型でかつ高効率に行うことを目的とする。 【構成】 本発明による水素発生方法及び装置は、容器
(1)内に設けられ水(2)と電熱化学反応する反応金属体
(9)にスタート電極(3A)を接触させて放電させ、この反
応金属体(9)の上部から水(2)を供給して電熱化学反応に
よる水素ガス発生させる構成である。
に、水と電熱化学反応する反応金属体を用いて水素の発
生を小型でかつ高効率に行うことを目的とする。 【構成】 本発明による水素発生方法及び装置は、容器
(1)内に設けられ水(2)と電熱化学反応する反応金属体
(9)にスタート電極(3A)を接触させて放電させ、この反
応金属体(9)の上部から水(2)を供給して電熱化学反応に
よる水素ガス発生させる構成である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素発生方法及び装置
に関し、特に、水と電熱化学反応するアルミニウム又は
マグネシウム等の反応金属体を用いて水素の発生を小型
でかつ高効率に行うための新規な改良に関する。
に関し、特に、水と電熱化学反応するアルミニウム又は
マグネシウム等の反応金属体を用いて水素の発生を小型
でかつ高効率に行うための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の水素発生
装置としては、一般に、ボンベに充填された高圧水素、
水素吸蔵合金を用いた構成、液体水素ボンベ等がある
が、例えば、水素自動車の開発においては、何れも前述
のような水素発生装置が採用されている。また、ボイラ
としては、文献を挙げるまでもなく、大型の化学反応や
原子核反応の発生するエネルギーを用いボイラタンクに
より水を加熱して高圧水蒸気を発生させる構成が一般に
採用されている。
装置としては、一般に、ボンベに充填された高圧水素、
水素吸蔵合金を用いた構成、液体水素ボンベ等がある
が、例えば、水素自動車の開発においては、何れも前述
のような水素発生装置が採用されている。また、ボイラ
としては、文献を挙げるまでもなく、大型の化学反応や
原子核反応の発生するエネルギーを用いボイラタンクに
より水を加熱して高圧水蒸気を発生させる構成が一般に
採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の水素発生装置
は、以上のように構成されていたため、次のような課題
が存在していた。すなわち、前述のようなボンベを用い
た場合には、その重量が大きく、大量に積むことは極め
て困難であった。また、水素吸蔵合金を用いた場合に
は、その発生容量が少なく、水素自動車の燃料としては
不適であった。また、従来のボイラ装置は、従来ボイラ
ーのうち、化学反応を活用するものは、主として燃焼熱
をエネルギー源としているため、燃焼部と蒸気発生部の
間にうすい膜が不可欠であった。また、原子核反応を応
用する場合は、放射能を外部に出さないために、うすい
膜を隔てて熱を交換し放射能のない水蒸気を得ている。
このため、従来方式は、うすい膜の存在が不可欠である
ために、膜の限界強度によって、作動温度が制限される
という欠点があった。
は、以上のように構成されていたため、次のような課題
が存在していた。すなわち、前述のようなボンベを用い
た場合には、その重量が大きく、大量に積むことは極め
て困難であった。また、水素吸蔵合金を用いた場合に
は、その発生容量が少なく、水素自動車の燃料としては
不適であった。また、従来のボイラ装置は、従来ボイラ
ーのうち、化学反応を活用するものは、主として燃焼熱
をエネルギー源としているため、燃焼部と蒸気発生部の
間にうすい膜が不可欠であった。また、原子核反応を応
用する場合は、放射能を外部に出さないために、うすい
膜を隔てて熱を交換し放射能のない水蒸気を得ている。
このため、従来方式は、うすい膜の存在が不可欠である
ために、膜の限界強度によって、作動温度が制限される
という欠点があった。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、水と電熱化学反応するアル
ミニウム又はマグネシウム等の反応金属体を用いて水素
の発生を小型でかつ高効率に行うようにした水素発生方
法及び装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、水と電熱化学反応するアル
ミニウム又はマグネシウム等の反応金属体を用いて水素
の発生を小型でかつ高効率に行うようにした水素発生方
法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による水素発生方
法は、容器内に設けられ水と電熱化学反応する反応金属
体にスタート電極を接触させた状態で放電を発生させ、
前記反応金属体の上部から前記水を供給し、前記反応金
属体と水による電熱化学反応によって水素ガスを発生す
る方法である。
法は、容器内に設けられ水と電熱化学反応する反応金属
体にスタート電極を接触させた状態で放電を発生させ、
前記反応金属体の上部から前記水を供給し、前記反応金
属体と水による電熱化学反応によって水素ガスを発生す
る方法である。
【０００６】さらに詳細には、前記反応金属体としてア
ルミニウム又はマグネシウムを用いる方法である。
ルミニウム又はマグネシウムを用いる方法である。
【０００７】本発明による水素発生装置は、容器の底部
に設けられたスタート電極上に設けられ水と電熱化学反
応する反応金属体と、前記スタート電極に接続された高
圧の電源と、前記底部に立設され前記反応金属体の外周
に位置する案内筒体と、前記案内筒体の上部に形成され
た孔と、前記容器内に前記水を供給するための水供給手
段とを備え、前記水供給手段からの前記水は、前記孔を
介して高温状態下の前記反応金属体の上部から下部に向
けて落下するようにした構成である。
に設けられたスタート電極上に設けられ水と電熱化学反
応する反応金属体と、前記スタート電極に接続された高
圧の電源と、前記底部に立設され前記反応金属体の外周
に位置する案内筒体と、前記案内筒体の上部に形成され
た孔と、前記容器内に前記水を供給するための水供給手
段とを備え、前記水供給手段からの前記水は、前記孔を
介して高温状態下の前記反応金属体の上部から下部に向
けて落下するようにした構成である。
【０００８】さらに詳細には、前記案内筒体は、前記底
部に設けた支持筒体を介して着脱自在に設けられている
構成である。
部に設けた支持筒体を介して着脱自在に設けられている
構成である。
【０００９】
【作用】本発明による水素発生方法及び装置において
は、反応金属体とスタート電極間の放電によって反応金
属体の下端を１０００℃以上の高温として水を供給する
ことにより、反応金属体と水との電熱化学反応が起動
し、その後は、水のみの供給を続けることによって反応
熱を活用して水の還元反応が継続され、高温水素と高温
水蒸気による高温気体の発生を継続することができる。
は、反応金属体とスタート電極間の放電によって反応金
属体の下端を１０００℃以上の高温として水を供給する
ことにより、反応金属体と水との電熱化学反応が起動
し、その後は、水のみの供給を続けることによって反応
熱を活用して水の還元反応が継続され、高温水素と高温
水蒸気による高温気体の発生を継続することができる。
【００１０】
【実施例】以下、図面と共に本発明による水素発生方法
及び装置の好適な実施例について詳細に説明する。な
お、説明を簡単とするため、マグネシウム体を反応金属
体９として用いた構成の場合について述べる。図１にお
いて、４０は水タンク、４１は吸排気ポンプ、４２は吸
排気管であり、この水タンク４０と吸排気ポンプ４１は
第１バルブ４３及び吸排気管４２を介して互いに接続さ
れ、この水タンク４０の上部には、第２バルブ４５を有
する給水用開口管４６が接続されている。
及び装置の好適な実施例について詳細に説明する。な
お、説明を簡単とするため、マグネシウム体を反応金属
体９として用いた構成の場合について述べる。図１にお
いて、４０は水タンク、４１は吸排気ポンプ、４２は吸
排気管であり、この水タンク４０と吸排気ポンプ４１は
第１バルブ４３及び吸排気管４２を介して互いに接続さ
れ、この水タンク４０の上部には、第２バルブ４５を有
する給水用開口管４６が接続されている。
【００１１】前記水タンク４０の水２中に設けられた給
排水管４７は、第３バルブ４８と逆止弁４９を経て高圧
用の容器１の下部へ接続されている。この容器１には圧
力計５０を有する蓋５１が設けられており、この容器１
の底部１ａには電気絶縁体４によって絶縁されたスター
ト電極３Ａが設けられると共に、この蓋５１の上部に
は、水素及び高圧水蒸気を取出すための高圧気体取出し
管１２ａが設けられている。前記底部１ａに立設された
支持筒体１００のねじ部１０１には、その上部に孔１０
２を有する案内筒体１０３が前記反応金属体９の外周に
位置してほぼ同軸状に配設されている。
排水管４７は、第３バルブ４８と逆止弁４９を経て高圧
用の容器１の下部へ接続されている。この容器１には圧
力計５０を有する蓋５１が設けられており、この容器１
の底部１ａには電気絶縁体４によって絶縁されたスター
ト電極３Ａが設けられると共に、この蓋５１の上部に
は、水素及び高圧水蒸気を取出すための高圧気体取出し
管１２ａが設けられている。前記底部１ａに立設された
支持筒体１００のねじ部１０１には、その上部に孔１０
２を有する案内筒体１０３が前記反応金属体９の外周に
位置してほぼ同軸状に配設されている。
【００１２】前記スタート電極３Ａはスイッチ６と放電
抵抗５、コンデンサ６０、充電抵抗６１を経て高圧電源
７に接続されている。なお、前述の吸排気ポンプ４１、
水タンク４０、各バルブ４３，４５，４８により水供給
手段８０を構成しているが、この水供給手段８０は、例
えば、シリンダ、水中ポンプを代わりに用いることもで
きる。
抵抗５、コンデンサ６０、充電抵抗６１を経て高圧電源
７に接続されている。なお、前述の吸排気ポンプ４１、
水タンク４０、各バルブ４３，４５，４８により水供給
手段８０を構成しているが、この水供給手段８０は、例
えば、シリンダ、水中ポンプを代わりに用いることもで
きる。
【００１３】次に動作について述べる。まず、水素及び
高圧気体が必要となると、水タンク４０内に給水開口管
４６から水２が注入されるが、この時、第３バルブ４８
は閉じられている。更にエネルギー源であるマグネシウ
ム棒からなる反応金属体９が蓋５１を開いてスタート電
極３Ａの上に置かれた後、蓋５１は再び閉じられる。
高圧気体が必要となると、水タンク４０内に給水開口管
４６から水２が注入されるが、この時、第３バルブ４８
は閉じられている。更にエネルギー源であるマグネシウ
ム棒からなる反応金属体９が蓋５１を開いてスタート電
極３Ａの上に置かれた後、蓋５１は再び閉じられる。
【００１４】次に、水素及び高圧気体を発生するには、
図２において、まず、第２バルブ４５が閉じている事を
確認した後、第１、第３バルブ４３，４８を開弁した
後、スイッチ６をＯＮとする。同時に、反応金属体９の
下端９ｄで放電Ｈが起こりこの反応金属体９が高温とな
る。この時、圧力計５０はまだほとんど動かない。そこ
でポンプ４１を始動して空気をタンク４０へ送り込むと
第３バルブ４８と逆止弁４９を経て水２は底部１ａから
案内筒体１０３の孔１０２を経て反応金属体９の上部へ
給水される。この瞬間、水２と反応金属体９との電熱化
学反応によって水素が発生するため、圧力計５０は動き
始めて容器１内の圧力上昇を示す。ここでスイッチ６を
ＯＦＦとしつつ水２を容器１内へ供給すると、反応金属
体９であるマグネシウムと水２が激しく反応を継続し、
高温気体取出し管１２ａより高圧気体（高圧水素と高圧
水蒸気の混合体）が所要の機器へ送り出される。なお、
前述の反応金属体９はマグネシウム体に限らず、アルミ
ニウム体を用いても同様の作用を得ることができる。な
お、前述の実施例における案内筒体の代わりに、パイプ
によって水を案内することもできる。
図２において、まず、第２バルブ４５が閉じている事を
確認した後、第１、第３バルブ４３，４８を開弁した
後、スイッチ６をＯＮとする。同時に、反応金属体９の
下端９ｄで放電Ｈが起こりこの反応金属体９が高温とな
る。この時、圧力計５０はまだほとんど動かない。そこ
でポンプ４１を始動して空気をタンク４０へ送り込むと
第３バルブ４８と逆止弁４９を経て水２は底部１ａから
案内筒体１０３の孔１０２を経て反応金属体９の上部へ
給水される。この瞬間、水２と反応金属体９との電熱化
学反応によって水素が発生するため、圧力計５０は動き
始めて容器１内の圧力上昇を示す。ここでスイッチ６を
ＯＦＦとしつつ水２を容器１内へ供給すると、反応金属
体９であるマグネシウムと水２が激しく反応を継続し、
高温気体取出し管１２ａより高圧気体（高圧水素と高圧
水蒸気の混合体）が所要の機器へ送り出される。なお、
前述の反応金属体９はマグネシウム体に限らず、アルミ
ニウム体を用いても同様の作用を得ることができる。な
お、前述の実施例における案内筒体の代わりに、パイプ
によって水を案内することもできる。
【００１５】
【発明の効果】本発明による水素発生方法及び装置は、
以上のように構成されているため、次のような効果を得
ることができる。すなわち、容器内の反応金属体と水に
よる電熱化学反応によって、高圧の水素ガスが定常的に
得られ、例えば、水素自動車の燃料として最適であり、
従来のボンベ型の燃料に比べると、そのスペース性及び
安全性も大幅に向上され、水素自動車等の実用化に大き
く貢献できるものである。また、この反応金属体をアル
ミニウム体からマグネシウム体とした場合には、アルミ
ニウム体よりも低温で反応できるため、水素発生中には
必らずしも通電の必要がなくなり、エネルギー経済的に
は有利な水素発生装置を得ることができる。また、エネ
ルギー源である反応金属体と作動媒体である水を直接接
触させているため、非常に高温の水蒸気を簡単に取出す
ことができ、ボイラを構成して各種の機器における高圧
制御を安全かつ高効率に行うことができる。
以上のように構成されているため、次のような効果を得
ることができる。すなわち、容器内の反応金属体と水に
よる電熱化学反応によって、高圧の水素ガスが定常的に
得られ、例えば、水素自動車の燃料として最適であり、
従来のボンベ型の燃料に比べると、そのスペース性及び
安全性も大幅に向上され、水素自動車等の実用化に大き
く貢献できるものである。また、この反応金属体をアル
ミニウム体からマグネシウム体とした場合には、アルミ
ニウム体よりも低温で反応できるため、水素発生中には
必らずしも通電の必要がなくなり、エネルギー経済的に
は有利な水素発生装置を得ることができる。また、エネ
ルギー源である反応金属体と作動媒体である水を直接接
触させているため、非常に高温の水蒸気を簡単に取出す
ことができ、ボイラを構成して各種の機器における高圧
制御を安全かつ高効率に行うことができる。
【図１】本発明による水素発生装置を示す構成図であ
る。
る。
【図２】図１の動作説明図である。
１ 容器 ２ 水 ３Ａ スタート電極 ７ 高圧の電源 ９ 反応金属体 １２ａ 高圧気体取出し管 ８０ 水供給手段 １００ 支持筒体 １０２ 孔 １０３ 案内筒体
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年９月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
Claims (4)
- 【請求項１】 容器(1)内に設けられ水(2)と電熱化学反
応する反応金属体(9)にスタート電極(3A)を接触させた
状態で放電(H)を発生させ、前記反応金属体(9)の上部か
ら前記水(2)を供給し、前記反応金属体(9)と水(2)によ
る電熱化学反応によって水素ガスを発生することを特徴
とする水素発生方法。 - 【請求項２】 前記反応金属体(9)としてアルミニウム
又はマグネシウムを用いることを特徴とする請求項１記
載の水素発生方法。 - 【請求項３】 前記容器(1)の底部(1a)に設けられたス
タート電極(3A)上に設けられ水(2)と電熱化学反応する
反応金属体(9)と、前記スタート電極(3A)に接続された
高圧の電源(7)と、前記底部(1a)に立設され前記反応金
属体(9)の外周に位置する案内筒体(103)と、前記案内筒
体(103)の上部に形成された孔(102)と、前記容器(1)内
に前記水(2)を供給するための水供給手段(80)とを備
え、前記水供給手段(80)からの前記水(2)は、前記孔(10
2)を介して高温状態下の前記反応金属体(9)の上部から
下部に向けて落下するように構成したことを特徴とする
水素発生装置。 - 【請求項４】 前記案内筒体(103)は、前記底部(1a)に
設けた支持筒体(100)を介して着脱自在に設けられてい
ることを特徴とする請求項３記載の水素発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19066494A JPH0859201A (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 水素発生方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19066494A JPH0859201A (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 水素発生方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0859201A true JPH0859201A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16261851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19066494A Pending JPH0859201A (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 水素発生方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0859201A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007145686A (ja) * | 2005-03-18 | 2007-06-14 | Tokyo Institute Of Technology | 水素生成装置、レーザ還元装置、エネルギー変換装置、水素生成方法および発電システム |
| JP2007254208A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Tokyo Institute Of Technology | 水素生成装置および動力装置 |
| US8137638B2 (en) | 2005-03-18 | 2012-03-20 | Tokyo Institute Of Technology | Hydrogen generation apparatus, laser reduction apparatus, energy conversion apparatus, hydrogen generation method and electric power generation system |
-
1994
- 1994-08-12 JP JP19066494A patent/JPH0859201A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007145686A (ja) * | 2005-03-18 | 2007-06-14 | Tokyo Institute Of Technology | 水素生成装置、レーザ還元装置、エネルギー変換装置、水素生成方法および発電システム |
| US8137638B2 (en) | 2005-03-18 | 2012-03-20 | Tokyo Institute Of Technology | Hydrogen generation apparatus, laser reduction apparatus, energy conversion apparatus, hydrogen generation method and electric power generation system |
| JP2007254208A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Tokyo Institute Of Technology | 水素生成装置および動力装置 |
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