JPS6196094A - 電気分解装置 - Google Patents
電気分解装置Info
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- JPS6196094A JPS6196094A JP59217821A JP21782184A JPS6196094A JP S6196094 A JPS6196094 A JP S6196094A JP 59217821 A JP59217821 A JP 59217821A JP 21782184 A JP21782184 A JP 21782184A JP S6196094 A JPS6196094 A JP S6196094A
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Classifications
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電解液槽内に電源装置を設けることによって装
置全体を小型化できる太陽電池利用の電気分解装置に関
する。
置全体を小型化できる太陽電池利用の電気分解装置に関
する。
一般に電解液の電気分解が工業的に行われる場合には電
解槽内に電解液を満たし、ここに電解電極をさしこんで
該電極に電解液槽外部に設けられた電源より直流電流を
通流することによって行われる。
解槽内に電解液を満たし、ここに電解電極をさしこんで
該電極に電解液槽外部に設けられた電源より直流電流を
通流することによって行われる。
ところで実際に使用し易い電源は交流電源であるから電
源装置に整流器を設けて整流する必要があり、電源設備
も大がかりなものとなる。
源装置に整流器を設けて整流する必要があり、電源設備
も大がかりなものとなる。
以上のような点に鑑み省エネルギー化、設備の簡素化の
考えから太陽光エネルギーを利用した太陽電池あ電気分
解装置の電源として用いる方法が考えられてきている。
考えから太陽光エネルギーを利用した太陽電池あ電気分
解装置の電源として用いる方法が考えられてきている。
従来このような電気分解装置としては特公昭５９−２７
３９１号に示されているようなものがあった。第３図は
その装置を示し、図においてｌは電解液槽であり、この
中には電解液２が満たされている。
３９１号に示されているようなものがあった。第３図は
その装置を示し、図においてｌは電解液槽であり、この
中には電解液２が満たされている。
電解液槽１内には陽極板３と陰極板４とが電解液２中に
離隔されて設けられている。そして電解液槽１の外部に
は太陽電池５が設けられており、該太陽電池５の正極５
ａ及び負極５ｂは各々陽極板３及び陰極板４とリード線
７．７で接続されている。
離隔されて設けられている。そして電解液槽１の外部に
は太陽電池５が設けられており、該太陽電池５の正極５
ａ及び負極５ｂは各々陽極板３及び陰極板４とリード線
７．７で接続されている。
以上のような電気分解装置においては、太陽光が太陽電
池５の受光面にあたり、ここで光エネルギーが直流起電
力に変換され、これによる直流電流はリード線７、陽極
板３から電解液２を経て陰極板４、リード線７を通って
負極６ｂへ流れる。このようにして陽極板３、陰極板４
の外面付近で電解液の電気分解がなされることになる。
池５の受光面にあたり、ここで光エネルギーが直流起電
力に変換され、これによる直流電流はリード線７、陽極
板３から電解液２を経て陰極板４、リード線７を通って
負極６ｂへ流れる。このようにして陽極板３、陰極板４
の外面付近で電解液の電気分解がなされることになる。
しかしながら上述のような従来の太陽電池を電源とした
電気分解装置においても電源を電解液槽の外部に設ける
必要があり、従ってそのための設置空間が必要となると
ともにリード線で電力消失を生じることになる。
電気分解装置においても電源を電解液槽の外部に設ける
必要があり、従ってそのための設置空間が必要となると
ともにリード線で電力消失を生じることになる。
本発明は以上のような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、太陽電池の電源を電解液槽内に設けること
によって設備を小型化できるとともにリード線による電
力損失のない電気分解装置を提供することを目的として
いる。
のであって、太陽電池の電源を電解液槽内に設けること
によって設備を小型化できるとともにリード線による電
力損失のない電気分解装置を提供することを目的として
いる。
本発明に係る電気分解装置は太陽電池を電源とする電気
分解装置において太陽電池を電解液から保護する耐電解
液性の絶縁性保護層が太陽電池の少なくとも一側に積層
形成されている電源装置と、前記太陽電池の両電極の各
々に接続され、相互に絶縁されている電極板とを電解液
槽内に設けてなることを特徴としている。
分解装置において太陽電池を電解液から保護する耐電解
液性の絶縁性保護層が太陽電池の少なくとも一側に積層
形成されている電源装置と、前記太陽電池の両電極の各
々に接続され、相互に絶縁されている電極板とを電解液
槽内に設けてなることを特徴としている。
以下本発明をその実施例を示す図面によって説明する。
第１図ば本発明を水の電気分解に利用した場合の一実施
例を示す電気分解装置の概略側断面図である。図におい
て１１は電解液槽であり、電解液槽１１にはイオン化傾
向の大きいイオンを含んだ水例えばＩＮのＮａ２５０４
熔液等からなる電解液１２が満たされている。電解液１
２の表面部には縦断面形状が略半円弧状の３層構造とな
った電源装置１３が設けられている。該電源装置１３の
最上層は透光性の絶縁性基板１４となっており、該絶縁
性基板１４の両側端は電解液１２０表面より少し突出さ
せてその上面を電解液１２外に露出させである。
例を示す電気分解装置の概略側断面図である。図におい
て１１は電解液槽であり、電解液槽１１にはイオン化傾
向の大きいイオンを含んだ水例えばＩＮのＮａ２５０４
熔液等からなる電解液１２が満たされている。電解液１
２の表面部には縦断面形状が略半円弧状の３層構造とな
った電源装置１３が設けられている。該電源装置１３の
最上層は透光性の絶縁性基板１４となっており、該絶縁
性基板１４の両側端は電解液１２０表面より少し突出さ
せてその上面を電解液１２外に露出させである。
また絶縁性基板１４の下側には非晶質の太陽電池１５が
受光面を絶縁性基板１４側に向けて積層形成されている
。さらに太陽電池１５の下側には耐電解液性の絶縁性保
護層１６が被着形成されている。電源装置１３の前後の
端部（図面の表裏方向端部）は耐電解液性の物体で塞が
れていて電解液１２が絶縁性基板１４の上面に進入しな
いようになっている。
受光面を絶縁性基板１４側に向けて積層形成されている
。さらに太陽電池１５の下側には耐電解液性の絶縁性保
護層１６が被着形成されている。電源装置１３の前後の
端部（図面の表裏方向端部）は耐電解液性の物体で塞が
れていて電解液１２が絶縁性基板１４の上面に進入しな
いようになっている。
そして絶縁性保護層１６の下面には、これに沿うように
耐Ｎａ２５０４熔液性のある金属例えばＰｔ、Ａｕ等か
らなる電極板１７．１７が被着形成しである。電極板１
７．１７の幅寸法は絶縁性基板の幅寸法のほぼ１／３で
あって適当な距離を隔てて絶縁されている。そして電極
板１７．１７が太陽電池１５の正、負極１５ａ、１５ｂ
の各々に接続されている。
耐Ｎａ２５０４熔液性のある金属例えばＰｔ、Ａｕ等か
らなる電極板１７．１７が被着形成しである。電極板１
７．１７の幅寸法は絶縁性基板の幅寸法のほぼ１／３で
あって適当な距離を隔てて絶縁されている。そして電極
板１７．１７が太陽電池１５の正、負極１５ａ、１５ｂ
の各々に接続されている。
次にこのように形成された電気分解装置の作用について
説明する。第１図に白抜矢符で示すように投射された太
陽光が透光性の絶縁性基板１４を透過して非晶質太陽電
池１５の受光面に入射され、これによって太陽電池１５
に起電力が発生する。該起電力によって生じる電流は太
陽電池１５の正極１５ａから電極板１７、電解液１２、
電極板１７、を経て負極１５ｂに流れる。そうすると電
極板１７．１７の下面付近の電解液１２に電気分解反応
が生し正極の電ＶＦ８坂に水素が発生し、また負極の電
極板に酸素が発生することになる。
説明する。第１図に白抜矢符で示すように投射された太
陽光が透光性の絶縁性基板１４を透過して非晶質太陽電
池１５の受光面に入射され、これによって太陽電池１５
に起電力が発生する。該起電力によって生じる電流は太
陽電池１５の正極１５ａから電極板１７、電解液１２、
電極板１７、を経て負極１５ｂに流れる。そうすると電
極板１７．１７の下面付近の電解液１２に電気分解反応
が生し正極の電ＶＦ８坂に水素が発生し、また負極の電
極板に酸素が発生することになる。
第２図は本発明の他の実施例を示す。この実施例におけ
る電気分解装置は上記実施例における絶縁性基板、非晶
質太陽電池、絶縁性保護層をすべて平板状として、電解
液中に完全に浸漬したものであり、従って上側の絶縁性
保護層２６も耐電解液性のものとしている。即ち第２図
において、三層状の電源装置２３が電解液槽２１内の底
部に設けられており、該電源装置２３は下側から耐電解
液性の絶縁性基板２４．非晶質太陽電池２５．透光性の
絶縁性保護ｆｆ１２６をこの順で積層してなるものであ
る。
る電気分解装置は上記実施例における絶縁性基板、非晶
質太陽電池、絶縁性保護層をすべて平板状として、電解
液中に完全に浸漬したものであり、従って上側の絶縁性
保護層２６も耐電解液性のものとしている。即ち第２図
において、三層状の電源装置２３が電解液槽２１内の底
部に設けられており、該電源装置２３は下側から耐電解
液性の絶縁性基板２４．非晶質太陽電池２５．透光性の
絶縁性保護ｆｆ１２６をこの順で積層してなるものであ
る。
そしてこの三層構造の電源装置２３の両側端部は板内方
に向かって段上りの階段状に形成され、この端部から絶
縁性保護１’ｔｉ２６の縁部を覆うように電極板２７．
２７が被着形成され太陽電池２５の端縁部及び上記正、
負極２５ａ、２５ｂを覆うと共に太陽電池２５の正、負
極２５ａ 、 ２５ｂの各々に接続されている。
に向かって段上りの階段状に形成され、この端部から絶
縁性保護１’ｔｉ２６の縁部を覆うように電極板２７．
２７が被着形成され太陽電池２５の端縁部及び上記正、
負極２５ａ、２５ｂを覆うと共に太陽電池２５の正、負
極２５ａ 、 ２５ｂの各々に接続されている。
以上のように構成された本実施例の装置においては上方
よりの投射光が透光性の絶縁性保護層２６を通り太陽電
池２５の受光面に入射されることにより前記実施例と同
様にして電極板２７ 、２７の上面付近の電解液２２に
電気分解反応が生じる。
よりの投射光が透光性の絶縁性保護層２６を通り太陽電
池２５の受光面に入射されることにより前記実施例と同
様にして電極板２７ 、２７の上面付近の電解液２２に
電気分解反応が生じる。
なお以上の実施例における非晶質太陽電池は板状の太陽
電池複数個を直列又は並列に接続したものであってもよ
い。これにより太陽電池の個数に応じた所望の電圧又は
電流容量を得ることができる。
電池複数個を直列又は並列に接続したものであってもよ
い。これにより太陽電池の個数に応じた所望の電圧又は
電流容量を得ることができる。
また上記電源装置は太陽電池をその受光面が相反する方
向を向くように積層形成し、該受光面上に透光性の絶縁
性保護層を被着形成させ、太陽光が上記受光面に両方向
から投射されるようにしてもよい。
向を向くように積層形成し、該受光面上に透光性の絶縁
性保護層を被着形成させ、太陽光が上記受光面に両方向
から投射されるようにしてもよい。
さらにまた上記太陽電池は結晶性の太陽電池であっても
よい。
よい。
動作電圧０．６■、動作電流１５ｍ＾／ｃ１１２の非晶
質太陽電池３個を直列に接続し動作電圧１．８ Ｖ、動
。
質太陽電池３個を直列に接続し動作電圧１．８ Ｖ、動
。
作電流５ａ＋＾／口２のものとした場合には水素の発生
量は下記（１１式のようになる。
量は下記（１１式のようになる。
（〔電流密度）Ｘ （１ｍ２の面積（ａｊ） ）Ｘ（ｌ
ｈｒの時間（秒））Ｘ（１蒙０１の体積〕）／＋（１つ
の水素分子発生に必要な電子数〕×〔電子の電荷〕×〔
アボダドロ数） ） ＝ （５ｘｌＯ−３ｘ１０’ ｘ
３６００ｘ２２．４） ／ （２ｘｌ、６ ｘｌＯ’９
ｘ６．０２Ｘ １０２３＝ ２０．９４！ ／ ｈｒ
−ｒｔｒ −ｉｌｌここで光エネルギーから水素
の燃焼熱エネルギーへの変換効率を求めると下記の（２
）式のようになる。
ｈｒの時間（秒））Ｘ（１蒙０１の体積〕）／＋（１つ
の水素分子発生に必要な電子数〕×〔電子の電荷〕×〔
アボダドロ数） ） ＝ （５ｘｌＯ−３ｘ１０’ ｘ
３６００ｘ２２．４） ／ （２ｘｌ、６ ｘｌＯ’９
ｘ６．０２Ｘ １０２３＝ ２０．９４！ ／ ｈｒ
−ｒｔｒ −ｉｌｌここで光エネルギーから水素
の燃焼熱エネルギーへの変換効率を求めると下記の（２
）式のようになる。
（〔式（１）の水素発生量〕×〔水素の分子量〕×〔水
素の燃焼熱（ｃａｌ ７ｇ ） ） ｘ ［変換計数］
）／臼ｍｏｌの気体の体積）Ｘ（ｌｈｒの時間（秒）〕
×〔太陽光エネルギー） ） ＝ （２０，９Ｘ ２
Ｘ３３８８８Ｘ４．１９） ／ （２２，４ｘ３６００
Ｘ１０３） ＝０．０７３６ ・・・（２）従って上
記変換効率は７．３６％となり、太陽電池について光エ
ネルギーから電気エネルギーへの変換効率が９％である
から本発明による場合の太陽電池の電気エネルギーから
水素の燃焼工ぶルギーへの変換効率は８０％と高いもの
が得られることになる。
素の燃焼熱（ｃａｌ ７ｇ ） ） ｘ ［変換計数］
）／臼ｍｏｌの気体の体積）Ｘ（ｌｈｒの時間（秒）〕
×〔太陽光エネルギー） ） ＝ （２０，９Ｘ ２
Ｘ３３８８８Ｘ４．１９） ／ （２２，４ｘ３６００
Ｘ１０３） ＝０．０７３６ ・・・（２）従って上
記変換効率は７．３６％となり、太陽電池について光エ
ネルギーから電気エネルギーへの変換効率が９％である
から本発明による場合の太陽電池の電気エネルギーから
水素の燃焼工ぶルギーへの変換効率は８０％と高いもの
が得られることになる。
以上のように本発明は１、太陽電池を電源とした装置を
電解液槽内に設ける構成としたので電解液槽の外部に電
源設備を設ける必要がな（電気分解装置を小型化するこ
とができるとともに、外部電源と電極板を接続するリー
ド線が不要となるのでリード線による電力損失をなくす
ことができ、西効率化が図れる等の効果がある。
電解液槽内に設ける構成としたので電解液槽の外部に電
源設備を設ける必要がな（電気分解装置を小型化するこ
とができるとともに、外部電源と電極板を接続するリー
ド線が不要となるのでリード線による電力損失をなくす
ことができ、西効率化が図れる等の効果がある。
第１図は本発明の電気分解装置の実施例を示す略示側断
面図、第２図は本発明の伯の実施例を示す略示側断面図
、第３図は従来の電気分解装置を示す略示例断面図であ
る。 １１．２１・・・電解液槽 １３．２３・・・電源装置
１４．２４・・・絶縁性基板 １５．２５・・・太陽
型／１１１１６．２６・・・絶縁性保護層 １７．２７
・・・電極板 時 許 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 ４ ｌ 圀 袖 ３ 図
面図、第２図は本発明の伯の実施例を示す略示側断面図
、第３図は従来の電気分解装置を示す略示例断面図であ
る。 １１．２１・・・電解液槽 １３．２３・・・電源装置
１４．２４・・・絶縁性基板 １５．２５・・・太陽
型／１１１１６．２６・・・絶縁性保護層 １７．２７
・・・電極板 時 許 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 ４ ｌ 圀 袖 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、太陽電池を電源とする電気分解装置において太陽電
池を電解液から保護する耐電解液性の絶縁性保護層が太
陽電池の少なくとも一側に積層形成されている電源装置
と、前記太陽電池の両電極の各々に接続され、相互に絶
縁されている電極板とを電解液槽内に設けてなることを
特徴とする電気分解装置。 ２、前記電極板は絶縁性保護層に積層形成されている特
許請求の範囲第１項記載の電気分解装置。 ３、前記太陽電池は非晶質太陽電池である特許請求の範
囲第１項記載の電気分解装置。 ４、太陽電池を電源とする電気分解装置において太陽電
池を電解液から保護する耐電解液性の絶縁性保護層が太
陽電池の一側に、また透光性を有する絶縁性基板が太陽
電池の他側に積層形成されている電源装置と、前記太陽
電池の両電極の各々に接続され、相互に絶縁されている
電極板とを前記絶縁性基板を受光側に位置させて電解液
槽内に設けていることを特徴とする電気分解装置。 ５、前記電極板は絶縁性保護層又は絶縁性基板に積層形
成されている特許請求の範囲第４項記載の電気分解装置
。 ６、前記太陽電池は非晶質太陽電池である特許請求の範
囲第４項記載の電気分解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59217821A JPH0631453B2 (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 電気分解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59217821A JPH0631453B2 (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 電気分解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6196094A true JPS6196094A (ja) | 1986-05-14 |
| JPH0631453B2 JPH0631453B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=16710269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59217821A Expired - Lifetime JPH0631453B2 (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 電気分解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631453B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999038215A1 (en) * | 1998-01-23 | 1999-07-29 | Josuke Nakata | Solar battery module for optical electrolysis device and optical electrolysis device |
| WO2005083801A1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-09-09 | General Motors Corporation | Hydrogen generator photovoltaic electrolysis reactor system |
| US7674358B2 (en) | 2004-02-18 | 2010-03-09 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method and apparatus for hydrogen generation |
| US7892407B2 (en) | 2004-06-18 | 2011-02-22 | GM Global Technology Operations LLC | System and sub-systems for production and use of hydrogen |
| JP2011097083A (ja) * | 2001-10-12 | 2011-05-12 | Bogensberger Burkhard | 太陽光発電システム |
| CN116046730A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-05-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电解液监测设备、方法、存储介质和程序产品 |
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| JPS59177385A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-08 | Daido Gakuen | 太陽光発電によるガス製造装置 |
-
1984
- 1984-10-16 JP JP59217821A patent/JPH0631453B2/ja not_active Expired - Lifetime
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