JP2002069558A - Fuel for hydrogen generation, hydrogen generating device and hydrogen generating method - Google Patents
Fuel for hydrogen generation, hydrogen generating device and hydrogen generating methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気機関に使用さ
れる高温の水蒸気を得るために用いられたり、燃料電池
の燃料として用いられる水素を発生させるための水素発
生用燃料及び水素発生装置及び水素発生方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrogen generating fuel and a hydrogen generating apparatus for generating hydrogen used for obtaining high-temperature steam used in a steam engine or as fuel for a fuel cell. It relates to a method for generating hydrogen.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、水素と酸素を合わせて高温の水
蒸気を得て、高温の水蒸気によりタービンを回転させる
蒸気機関が知られている。また、燃料電池の燃料として
は水素が用いられることが知られている。このような蒸
気機関や燃料電池のための水素は、一般的に気体水素や
液体水素をボンベに充填して得ている。2. Description of the Related Art For example, there is known a steam engine in which high-temperature steam is obtained by combining hydrogen and oxygen, and a turbine is rotated by the high-temperature steam. It is known that hydrogen is used as a fuel for fuel cells. Hydrogen for such a steam engine or fuel cell is generally obtained by filling a gas cylinder or liquid hydrogen into a cylinder.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、気体水素をボ
ンベに充填した場合には、大量の水素を得る場合には大
量のボンベが必要になり、重量及び容積が大きくなり、
小型の設備には適用することが困難であった。また、液
体水素をボンベに充填した場合には、容積を小さくする
ことが可能であるが、温度をマイナス253 ℃以下の極低
温に保つ必要があり、安全上運搬や取り扱いが困難であ
った。However, when gaseous hydrogen is charged into a cylinder, a large amount of hydrogen is required to obtain a large amount of hydrogen.
It was difficult to apply to small equipment. In addition, when liquid hydrogen is filled in a cylinder, the volume can be reduced, but the temperature must be kept at an extremely low temperature of −253 ° C. or less, which makes transport and handling difficult for safety.
【０００４】近年、金属に水素を吸蔵させる技術が種々
研究され、水素が吸蔵された金属によって水素を得る研
究が行われている。この場合、極低温に保つ必要がな
く、かつ、貯蔵や輸送時においても安全に取り扱える、
といった利点があるものの、コストが高く、前処理とし
て活性化処理が必要となり、使用する環境により安全性
や反応性を確保する必要がある、といった問題があり、
実用化には至っていないのが現状である。[0004] In recent years, various techniques for storing hydrogen in a metal have been studied, and studies have been made to obtain hydrogen from a metal in which hydrogen has been stored. In this case, it is not necessary to keep it at extremely low temperatures, and it can be safely handled during storage and transportation.
However, there is a problem that the cost is high, an activation treatment is required as a pretreatment, and it is necessary to ensure safety and reactivity depending on the environment in which the device is used.
At present, it has not been put to practical use.
【０００５】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、輸送時に燃料を安全に取り扱うことができ、大量の
水素を発生させることができ、しかも、使用する環境に
依存することなく水素を得ることができる水素発生用燃
料及び水素発生装置及び水素発生方法を提供することを
目的とする。[0005] The present invention has been made in view of the above circumstances, and can safely handle fuel during transportation, can generate a large amount of hydrogen, and can obtain hydrogen independently of the environment in which it is used. It is an object of the present invention to provide a hydrogen generating fuel, a hydrogen generating apparatus, and a hydrogen generating method that can perform the above.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の水素発生用燃料は、アルミニウムとアルカリ
金属もしくはアルカリ土類金属との合金からなることを
特徴とする。そして、アルミニウムにはマグネシウムが
添加されていることを特徴とする。また、アルカリ金属
もしくはアルカリ土類金属の割合は、2.0 ％乃至30.0％
であることを特徴とする。According to the present invention, there is provided a hydrogen generating fuel comprising an alloy of aluminum and an alkali metal or an alkaline earth metal. Further, magnesium is added to aluminum. The ratio of alkali metal or alkaline earth metal is 2.0% to 30.0%
It is characterized by being.
【０００７】上記目的を達成するための本発明の水素発
生装置は、アルミニウムとアルカリ金属もしくはアルカ
リ土類金属とからなる水素発生用燃料を収容する容器
と、容器内の水素発生用燃料に水を供給する水供給手段
と、水供給手段により供給された水と水素発生用燃料が
反応して発生する水素を回収する水素回収手段とを備え
たことを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a hydrogen generating apparatus comprising: a container for storing a hydrogen generating fuel comprising aluminum and an alkali metal or an alkaline earth metal; It is characterized by comprising a water supply means for supplying, and a hydrogen recovery means for recovering hydrogen generated by a reaction between the water supplied by the water supply means and the fuel for hydrogen generation.
【０００８】そして、容器に収容される水素発生用燃料
のアルミニウムにはマグネシウムが添加されていること
を特徴とする。また、容器に収容される水素発生用燃料
は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の割合が2.
0 ％乃至30.0％であることを特徴とする。また、容器は
少なくとも内周面に耐熱合金が設けられていることを特
徴とする。また、容器の内部を冷却する冷却手段が備え
られていることを特徴とする。また、容器は内容器と外
容器とが分離自在に固定されていることを特徴とする。
また、冷却手段は内容器と外容器の間に設けられている
ことを特徴とする。Further, magnesium is added to aluminum of the hydrogen generating fuel contained in the container. The hydrogen generation fuel contained in the container has an alkali metal or alkaline earth metal ratio of 2.
0% to 30.0%. Further, the container is characterized in that a heat-resistant alloy is provided at least on the inner peripheral surface. Further, a cooling means for cooling the inside of the container is provided. The container is characterized in that the inner container and the outer container are separably fixed.
Further, the cooling means is provided between the inner container and the outer container.
【０００９】上記目的を達成するための本発明の水素発
生方法は、アルミニウムとアルカリ金属もしくはアルカ
リ土類金属とからなる水素発生用燃料に水を反応させて
水素を発生させることを特徴とする。そして、アルミニ
ウムにはマグネシウムが添加されていることを特徴とす
る。また、水素発生用燃料は、アルカリ金属もしくはア
ルカリ土類金属の割合が2.0 ％乃至30.0％であることを
特徴とする。[0009] The hydrogen generation method of the present invention for achieving the above object is characterized in that hydrogen is generated by reacting water with a hydrogen generation fuel comprising aluminum and an alkali metal or an alkaline earth metal. Further, magnesium is added to aluminum. Further, the hydrogen generating fuel is characterized in that the ratio of alkali metal or alkaline earth metal is 2.0% to 30.0%.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１には本発明の一実施形態例に
係る水素発生装置の断面、図２には水素発生用燃料とし
ての合金の概念状況を示してある。FIG. 1 shows a cross section of a hydrogen generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a conceptual situation of an alloy as a fuel for hydrogen generation.
【００１１】図１に示すように、水素発生装置１は、金
属製の有底円筒状の外容器２が備えられ、外容器２の内
部には外容器２よりも若干小径の有底円筒状の内容器３
が配設されている。外容器２の上部周縁には外フランジ
４が固定されていると共に、内容器３の上部周縁には内
フランジ５が固定されている。As shown in FIG. 1, the hydrogen generator 1 includes a cylindrical outer container 2 having a bottom and made of metal. The outer container 2 has a bottomed cylindrical shape having a diameter slightly smaller than that of the outer container 2. Inner container 3
Are arranged. An outer flange 4 is fixed to an upper peripheral edge of the outer container 2, and an inner flange 5 is fixed to an upper peripheral edge of the inner container 3.
【００１２】内容器３の上部開口には蓋６が設けられ、
蓋６は内フランジ５及び外フランジ４にボルト７、ナッ
ト８により固定される。つまり、外容器２、内容器３及
び蓋６により容器が構成されており、ボルト７とナット
８の締結を解除することにより内容器３は外容器２に対
して分離可能となっている。A cover 6 is provided at the upper opening of the inner container 3,
The lid 6 is fixed to the inner flange 5 and the outer flange 4 by bolts 7 and nuts 8. That is, the container is constituted by the outer container 2, the inner container 3 and the lid 6, and the inner container 3 can be separated from the outer container 2 by releasing the fastening of the bolt 7 and the nut 8.
【００１３】内容器３は耐熱金属としてチタン合金製で
形成され、内部にチタン合金が設けられた構成となって
いる。尚、鉄等の内容器の内周面にチタン（チタン合
金）をコーティングすることにより内周面に耐熱合金で
あるチタン合金を設けるようにすることも可能である。
また、耐熱合金としては、チタンの他に、モリブデン、
タングステン等やセラミックス等の焼結材を用いること
が可能である。The inner container 3 is made of a titanium alloy as a heat-resistant metal, and has a structure in which a titanium alloy is provided inside. It is also possible to provide a titanium alloy which is a heat-resistant alloy on the inner peripheral surface by coating the inner peripheral surface of an inner container such as iron with titanium (titanium alloy).
In addition to titanium, molybdenum,
It is possible to use a sintered material such as tungsten or ceramics.
【００１４】内容器３の筒面にはスパイラル状の溝１１
が形成され、外容器２内に内容器３を収容することによ
り外容器２と内容器３との間に冷却手段としての冷却水
流路１２が形成される。外容器２と内容器３との間に冷
却手段が設けられているので、冷却手段のためのスペー
スを必要としない。A spiral groove 11 is provided on the cylindrical surface of the inner container 3.
Is formed, and the inner container 3 is accommodated in the outer container 2 to form a cooling water passage 12 as a cooling means between the outer container 2 and the inner container 3. Since the cooling means is provided between the outer container 2 and the inner container 3, no space is required for the cooling means.
【００１５】冷却水流路１２の上部には冷却水導入管１
３が接続されており、外容器２の下部には冷却水流路１
２を流通した冷却水を排出する冷却水排出管１４が接続
されている。冷却水導入管１３から冷却水流路１２に冷
却水を導入することで、冷却水が冷却水流路１２を上方
から下方にスパイラル状に流通して冷却水排出管１４か
ら排出され、内容器３の内部が冷却される。In the upper part of the cooling water passage 12, a cooling water introduction pipe 1 is provided.
3 is connected, and a cooling water flow path 1
The cooling water discharge pipe 14 for discharging the cooling water flowing through the cooling water 2 is connected. By introducing the cooling water from the cooling water introduction pipe 13 to the cooling water flow path 12, the cooling water flows in a spiral manner from above to below the cooling water flow path 12 and is discharged from the cooling water discharge pipe 14. The inside is cooled.
【００１６】尚、冷却手段としては、冷却管等を内容器
３の外部に設けたり、内容器３の壁内に流路を直接形成
する等の手段を適用することが可能である。As the cooling means, means such as providing a cooling pipe or the like outside the inner container 3 or forming a flow path directly in the wall of the inner container 3 can be applied.
【００１７】内容器３内には水素発生用燃料１５が収容
される。水素発生用燃料１５は、図２に示すように、ア
ルミニウム１６とアルカリ金属であるリチウム１７との
合金であり、リチウム１７のアルミニウム１６に対する
重量割合は約20.0％となっている。The inner container 3 contains a fuel 15 for hydrogen generation. As shown in FIG. 2, the hydrogen generating fuel 15 is an alloy of aluminum 16 and alkali metal lithium 17, and the weight ratio of lithium 17 to aluminum 16 is about 20.0%.
【００１８】尚、アルミニウム１６にマグネシウムを添
加することも可能であり、また、リチウム１７の重量割
合は2.0 ％から30.0％の間で任意に設定することが可能
である。また、アルカリ金属としては、ナトリウム、カ
リウムを用いることも可能であり、アルカリ金属に代え
てアルカリ土類金属であるカルシウムを用いることも可
能である。Incidentally, magnesium can be added to aluminum 16 and the weight ratio of lithium 17 can be arbitrarily set between 2.0% and 30.0%. Further, sodium and potassium can be used as the alkali metal, and calcium which is an alkaline earth metal can be used instead of the alkali metal.
【００１９】容器の蓋６には水供給手段としての水配管
１８が設けられ、水配管１８の先端は内容器３内を臨み
先端には噴射ノズル１９が設けられている。水配管１８
から噴射ノズル１９を介して水素発生用燃料１５に水を
噴射（供給）することにより、水と水素発生用燃料１５
が反応して水素が発生する。A water pipe 18 as a water supply means is provided on the lid 6 of the container, and a tip of the water pipe 18 faces the inside of the inner container 3 and an injection nozzle 19 is provided at the tip. Water piping 18
By injecting (supplying) water to the hydrogen generation fuel 15 through the injection nozzle 19 from the water, the water and hydrogen generation fuel
React to generate hydrogen.
【００２０】容器の蓋６には水素回収手段としての水素
回収管２０が設けられ、内容器３内で発生した水素が水
素回収管２０に回収される。尚、図中の符号で１０はフ
ィルタであり、フィルタ１０により水素回収管２０に回
収される水素の塵等が除去される。A hydrogen recovery pipe 20 as a hydrogen recovery means is provided on the lid 6 of the container, and hydrogen generated in the inner container 3 is recovered in the hydrogen recovery pipe 20. The reference numeral 10 in the drawing denotes a filter, and the filter 10 removes hydrogen dust and the like collected in the hydrogen recovery pipe 20.
【００２１】上記構成の水素発生装置１による水素発生
方法を説明する。A description will be given of a method of generating hydrogen by the hydrogen generating apparatus 1 having the above configuration.
【００２２】内容器３内に水素発生用燃料１５を収容す
る。水素発生用燃料１５は、粉末状のものが収容された
り、合金の状態で収容され図示しない加熱手段により加
熱（例えば、600 ℃〜700 ℃) されて液体状にされる等
する。図１の状態は、例えば、液体状に水素発生用燃料
１５の合金が液体状にされた状態を示してある。The inner container 3 contains a fuel 15 for hydrogen generation. The fuel 15 for hydrogen generation is stored in a powdered state or stored in an alloy state and heated (for example, 600 ° C. to 700 ° C.) by a heating means (not shown) to be in a liquid state. The state of FIG. 1 shows, for example, a state in which the alloy of the fuel 15 for hydrogen generation is made liquid.
【００２３】尚、アルミニウム１６とリチウム１７とを
別々に収容して容器内で合金にしたり粉末状や液体状に
することも可能である。また、水素発生用燃料１５が液
状にされて収容された場合に、噴射ノズル１９をチタン
合金等の耐熱合金で形成することで、噴射ノズル１９を
水素発生用燃料１５の内部に配置することもできる。The aluminum 16 and the lithium 17 can be housed separately and made into an alloy, powder, or liquid in a container. Further, when the hydrogen generation fuel 15 is stored in a liquid state, the injection nozzle 19 may be formed of a heat-resistant alloy such as a titanium alloy, so that the injection nozzle 19 may be disposed inside the hydrogen generation fuel 15. it can.
【００２４】内容器３内に水素発生用燃料１５が収容さ
れて所望の状態にされた後、蓋６を閉めてボルト７及び
ナット８により外フランジ４、内フランジ５を介して外
容器、内容器３、蓋６を一体状態にする。この状態で水
配管１８から水を供給して噴射ノズル１９を介して水素
発生用燃料１５に水を噴射する。噴射ノズル１９から噴
射された水と水素発生用燃料１５が反応し（Li+Al+2H2O
→LiAlO2+2H2) 、内容器３内に水素が発生する。この
時、例えば、0.4g/secの水量で、30l/min の水素が発生
したことが確認されている。After the hydrogen generating fuel 15 is accommodated in the inner container 3 and brought into a desired state, the lid 6 is closed, and the outer container 4 and the contents are closed via the outer flange 4 and the inner flange 5 with the bolt 7 and the nut 8. The container 3 and the lid 6 are integrated. In this state, water is supplied from the water pipe 18 to inject water to the hydrogen generating fuel 15 through the injection nozzle 19. The water injected from the injection nozzle 19 reacts with the hydrogen generating fuel 15 (Li + Al + 2H 2 O).
→ LiAlO 2 + 2H 2 ), hydrogen is generated in the inner container 3. At this time, for example, it was confirmed that 30 l / min of hydrogen was generated at a water amount of 0.4 g / sec.
【００２５】反応時には、水素発生用燃料１５に重量比
で約20.0％含まれるリチウム（Li）１７により酸化被膜
が強く形成されることが防止され、例えば、700 ℃〜80
0 ℃で反応が継続し、効率良く水素を発生させることが
できる。水素発生用燃料１５のリチウム（Li）１７が2.
0 ％よりも少ない場合、酸化被膜が強く形成され反応が
継続されず、水の量に比べて水素の発生効率が著しく低
下する。例えば、リチウム（Li）１７が約20.0％の時に
比べて約1/5 となる。また、水素発生用燃料１５のリチ
ウム（Li）１７が30.0％よりも多くなると、反応が過剰
になり、水の量による水素発生量のコントロールが困難
になる。During the reaction, an oxide film is prevented from being strongly formed by the lithium (Li) 17 contained in the hydrogen generating fuel 15 at a weight ratio of about 20.0%.
The reaction continues at 0 ° C., and hydrogen can be generated efficiently. Lithium (Li) 17 of hydrogen generating fuel 15 is 2.
When the amount is less than 0%, an oxide film is formed strongly and the reaction is not continued, and the hydrogen generation efficiency is significantly reduced as compared with the amount of water. For example, it is about 1/5 compared to when lithium (Li) 17 is about 20.0%. If the amount of lithium (Li) 17 in the hydrogen generating fuel 15 exceeds 30.0%, the reaction becomes excessive and it becomes difficult to control the amount of hydrogen generated by the amount of water.
【００２６】このため、水素発生用燃料１５のリチウム
（Li）１７の割合は、2.0 ％〜30.0％の範囲が好まし
く、リチウム（Li）１７の割合を約20.0％とすること
で、モル比が１対１となり好適である。For this reason, the ratio of lithium (Li) 17 in the hydrogen generating fuel 15 is preferably in the range of 2.0% to 30.0%, and by setting the ratio of lithium (Li) 17 to about 20.0%, the molar ratio is reduced. One-to-one is preferable.
【００２７】水素を発生させている時に、同時に、冷却
水導入管１３から冷却水流路１２に冷却水を導入して冷
却水を上方から下方に流通させて内容器３の内部を冷却
して、反応時の過熱を防止する。内容器３内で発生した
水素は、フィルタ１０で塵等が除去されて水素回収管２
０で回収される。回収された水素は、蒸気機関に使用さ
れる高温の水蒸気を得るために用いられたり、燃料電池
の燃料として用いられる。During the generation of hydrogen, at the same time, cooling water is introduced from the cooling water introduction pipe 13 into the cooling water flow path 12 to flow the cooling water from above to below, thereby cooling the inside of the inner container 3. Prevents overheating during the reaction. The hydrogen generated in the inner container 3 is subjected to removal of dust and the like by a filter 10 and the hydrogen recovery pipe 2
Collected at 0. The recovered hydrogen is used to obtain high-temperature steam used for a steam engine or used as fuel for a fuel cell.
【００２８】水素の発生が終了した後、ボルト７、ナッ
ト８を取り外して蓋６を開けることで外容器２に対して
内容器３が分離可能となる。このため、反応が終了した
水素発生用燃料１５を内容器３内に収容したまま外容器
２から内容器３を分離し、内容器３と共に水素発生用燃
料１５を回収することができる。このため、内容器３だ
けを交換することで外容器２及び蓋６等を繰り返して使
用することが可能となる。尚、容器は、外容器２と内容
器３が分離できる構成となっていない一体型のものを用
いることも可能である。After the generation of hydrogen is completed, the inner container 3 can be separated from the outer container 2 by removing the bolt 7 and the nut 8 and opening the lid 6. For this reason, it is possible to separate the inner container 3 from the outer container 2 while keeping the hydrogen generation fuel 15 in which the reaction has been completed in the inner container 3, and collect the hydrogen generation fuel 15 together with the inner container 3. Therefore, by replacing only the inner container 3, the outer container 2, the lid 6, and the like can be used repeatedly. Incidentally, the container may be an integral type in which the outer container 2 and the inner container 3 are not configured to be separable.
【００２９】従って、上述した水素発生用燃料１５は、
常温での貯蔵・輸送が可能なアルミニウム１６とリチウ
ム１７との合金で構成されているため、輸送時等に安全
に取り扱いが行える。また、上述した水素発生装置１に
よる水素発生方法は、水素発生用燃料１５を内容器３内
に収容し、水素発生用燃料１５に水を供給して反応させ
て水素を発生させるようにしているので、液体水素や水
素吸蔵合金よりも多くの水素を発生させることができ
る。このため、水素発生用燃料１５を用いた水素発生装
置１による水素発生方法では、輸送時に水素発生用燃料
１５を安全に取り扱うことができ、大量の水素を発生さ
せることができ、しかも、使用する環境に依存すること
なく水素を得ることが可能になる。Therefore, the above-mentioned fuel 15 for hydrogen generation is
Since it is composed of an alloy of aluminum 16 and lithium 17 that can be stored and transported at room temperature, it can be handled safely during transportation and the like. In the above-described hydrogen generation method using the hydrogen generation apparatus 1, the hydrogen generation fuel 15 is accommodated in the inner container 3, and water is supplied to the hydrogen generation fuel 15 to cause a reaction to generate hydrogen. Therefore, more hydrogen can be generated than liquid hydrogen or a hydrogen storage alloy. For this reason, in the hydrogen generation method by the hydrogen generator 1 using the hydrogen generation fuel 15, the hydrogen generation fuel 15 can be safely handled during transportation, and a large amount of hydrogen can be generated and used. Hydrogen can be obtained without depending on the environment.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明の水素発生用燃料は、アルミニウ
ムとアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属との合金か
らなるので、常温での貯蔵・輸送が可能で、輸送時等に
安全に取り扱いが行える。また、アルカリ金属もしくは
アルカリ土類金属の割合は、2.0 ％乃至30.0％であるの
で、水と反応させた場合に効率良く水素を発生させるこ
とができる。Since the fuel for hydrogen generation of the present invention is made of an alloy of aluminum and an alkali metal or an alkaline earth metal, it can be stored and transported at room temperature, and can be handled safely during transportation. In addition, since the ratio of the alkali metal or alkaline earth metal is 2.0% to 30.0%, hydrogen can be efficiently generated when reacted with water.
【００３１】本発明の水素発生装置は、アルミニウムと
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属とからなる水素
発生用燃料を収容する容器と、容器内の水素発生用燃料
に水を供給する水供給手段と、水供給手段により供給さ
れた水と水素発生用燃料が反応して発生する水素を回収
する水素回収手段とを備えたので、水素発生用燃料を容
器内に収容し、水を供給することで水と水素発生用燃料
を反応させて水素を発生させることができる。従って、
液体水素や水素吸蔵合金よりも多くの水素を発生させる
ことができ輸送時に水素発生用燃料を安全に取り扱うこ
とができ、使用する環境に依存することなく大量の水素
を得ることが可能になる。[0031] The hydrogen generator of the present invention comprises: a container for storing a hydrogen generating fuel comprising aluminum and an alkali metal or an alkaline earth metal; water supply means for supplying water to the hydrogen generating fuel in the container; Hydrogen recovery means for recovering hydrogen generated by the reaction between the water supplied by the water supply means and the hydrogen generation fuel is provided, so that the hydrogen generation fuel is stored in a container, and the water is supplied to supply water. And the hydrogen generating fuel are reacted with each other to generate hydrogen. Therefore,
Since more hydrogen can be generated than liquid hydrogen or a hydrogen storage alloy, the fuel for hydrogen generation can be handled safely during transportation, and a large amount of hydrogen can be obtained without depending on the environment in which it is used.
【００３２】そして、容器に収容される水素発生用燃料
は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の割合が2.
0 ％乃至30.0％であるので、水と反応させた場合に効率
良く水素を発生させることができる。また、容器の内部
を冷却する冷却手段が備えられているので、反応時に容
器が過熱されることがない。また、容器は内容器と外容
器とが分離自在に固定されているので、反応が終了した
水素発生用燃料を内容器とともに回収して外容器を繰返
使用すうことが可能となる。また、冷却手段は内容器と
外容器の間に設けられているので、冷却のためのスペー
スを必要としない。The hydrogen generating fuel contained in the container has an alkali metal or alkaline earth metal ratio of 2.
Since it is 0% to 30.0%, hydrogen can be generated efficiently when reacted with water. Further, since the cooling means for cooling the inside of the container is provided, the container is not overheated during the reaction. Further, since the inner container and the outer container of the container are separably fixed, it is possible to collect the hydrogen-producing fuel that has completed the reaction together with the inner container and use the outer container repeatedly. Further, since the cooling means is provided between the inner container and the outer container, no space is required for cooling.
【００３３】本発明の水素発生方法は、アルミニウムと
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属とからなる水素
発生用燃料に水を反応させて水素を発生させるようにし
たので、液体水素や水素吸蔵合金よりも多くの水素を発
生させることができ輸送時に水素発生用燃料を安全に取
り扱うことができ、使用する環境に依存することなく大
量の水素を得ることが可能になる。そして、水素発生用
燃料は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の割合
が2.0 ％乃至30.0％であるので、水と反応させた場合に
効率良く水素を発生させることができる。According to the hydrogen generating method of the present invention, hydrogen is generated by reacting water with a hydrogen generating fuel composed of aluminum and an alkali metal or an alkaline earth metal. A large amount of hydrogen can be generated, the fuel for hydrogen generation can be safely handled during transportation, and a large amount of hydrogen can be obtained without depending on the use environment. Since the hydrogen generating fuel has an alkali metal or alkaline earth metal ratio of 2.0% to 30.0%, hydrogen can be efficiently generated when reacted with water.
【図１】本発明の一実施形態例に係る水素発生装置の断
面図。FIG. 1 is a sectional view of a hydrogen generator according to an embodiment of the present invention.
【図２】水素発生用燃料としての合金の概念図。FIG. 2 is a conceptual diagram of an alloy as a fuel for generating hydrogen.
１ 水素発生装置 ２ 外容器 ３ 内容器 ４ 外フランジ ５ 内フランジ ６ 蓋 ７ ボルト ８ ナット １０ フィルタ １１ 溝 １２ 冷却水流路 １３ 冷却水導入管 １４ 冷却水排出管 １５ 水素発生用燃料 １６ アルミニウム １７ リチウム １８ 水配管 １９ 噴射ノズル ２０ 水素回収管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydrogen generator 2 Outer container 3 Inner container 4 Outer flange 5 Inner flange 6 Cover 7 Bolt 8 Nut 10 Filter 11 Groove 12 Cooling water flow path 13 Cooling water introduction pipe 14 Cooling water discharge pipe 15 Hydrogen generating fuel 16 Aluminum 17 Lithium 18 Water pipe 19 Injection nozzle 20 Hydrogen recovery pipe
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｚ (72)発明者 松村 敏之 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 Ｆターム(参考） 4H015 AA25 AA26 AB01 CB01 5H027 AA02 BA13 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // H01M 8/06 H01M 8/06 Z (72) Inventor Toshiyuki Matsumura 1-1-1, Akunouramachi, Nagasaki City, Nagasaki Prefecture No. Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Nagasaki Shipyard F-term (reference) 4H015 AA25 AA26 AB01 CB01 5H027 AA02 BA13
Claims (13)
ルカリ土類金属との合金からなることを特徴とする水素
発生用燃料。1. A hydrogen generating fuel comprising an alloy of aluminum and an alkali metal or an alkaline earth metal.
グネシウムが添加されていることを特徴とする水素発生
用燃料。2. The hydrogen generating fuel according to claim 1, wherein magnesium is added to aluminum.
ルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の割合は、2.0 ％
乃至30.0％であることを特徴とする水素発生用燃料。3. The method according to claim 1, wherein the proportion of the alkali metal or alkaline earth metal is 2.0%.
From 30.0% to 30.0%.
ルカリ土類金属とからなる水素発生用燃料を収容する容
器と、容器内の水素発生用燃料に水を供給する水供給手
段と、水供給手段により供給された水と水素発生用燃料
が反応して発生する水素を回収する水素回収手段とを備
えたことを特徴とする水素発生装置。4. A container for storing a hydrogen generating fuel comprising aluminum and an alkali metal or an alkaline earth metal, a water supply unit for supplying water to the hydrogen generating fuel in the container, and a water supply unit. A hydrogen recovery means for recovering hydrogen generated by the reaction between water and a hydrogen generation fuel.
素発生用燃料のアルミニウムにはマグネシウムが添加さ
れていることを特徴とする水素発生装置。5. The hydrogen generator according to claim 4, wherein magnesium is added to aluminum of the hydrogen generation fuel contained in the container.
器に収容される水素発生用燃料は、アルカリ金属もしく
はアルカリ土類金属の割合が2.0 ％乃至30.0％であるこ
とを特徴とする水素発生装置。6. The hydrogen generator according to claim 4, wherein the ratio of alkali metal or alkaline earth metal in the fuel for hydrogen generation contained in the container is 2.0% to 30.0%. .
おいて、容器は少なくとも内周面に耐熱合金が設けられ
ていることを特徴とする水素発生装置。7. The hydrogen generator according to claim 4, wherein the container is provided with a heat-resistant alloy at least on an inner peripheral surface thereof.
おいて、容器の内部を冷却する冷却手段が備えられてい
ることを特徴とする水素発生装置。8. The hydrogen generator according to claim 4, further comprising cooling means for cooling the inside of the container.
おいて、容器は内容器と外容器とが分離自在に固定され
ていることを特徴とする水素発生装置。9. The hydrogen generator according to claim 4, wherein the inner container and the outer container are fixed so that they can be separated from each other.
と外容器の間に設けられていることを特徴とする水素発
生装置。10. The hydrogen generator according to claim 9, wherein the cooling means is provided between the inner container and the outer container.
アルカリ土類金属とからなる水素発生用燃料に水を反応
させて水素を発生させることを特徴とする水素発生方
法。11. A hydrogen generation method, comprising reacting water with a hydrogen generation fuel comprising aluminum and an alkali metal or an alkaline earth metal to generate hydrogen.
はマグネシウムが添加されていることを特徴とする水素
発生方法。12. The hydrogen generation method according to claim 11, wherein magnesium is added to aluminum.
て、水素発生用燃料は、アルカリ金属もしくはアルカリ
土類金属の割合が2.0 ％乃至30.0％であることを特徴と
する水素発生方法。13. The hydrogen generation method according to claim 11, wherein the fuel for hydrogen generation has an alkali metal or alkaline earth metal ratio of 2.0% to 30.0%.
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