JP2002293501A - Method and apparatus for hydrogen generation - Google Patents
Method and apparatus for hydrogen generationInfo
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- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、水素の発生方法及び
発生装置に関するものである。とくにこの発明は電気を
使用しないことを特色とする水素の発生方法、及び軽便
な水素の発生装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for generating hydrogen. In particular, the present invention relates to a method for generating hydrogen characterized by not using electricity, and a simple hydrogen generating apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車のエンジンのような移動可能な動
力発生装置としては、専らガソリンのように化石燃料を
燃焼させる形式のものが使用されている。しかし、ガソ
リンのような化石燃料を燃焼させて動力源としたもの
は、燃焼の際に、空気中の窒素を酸化して窒素酸化物を
発生させたり、ガソリン等に不純物として含まれている
硫黄の酸化物を生成したりして、空気を汚染し、環境を
悪化させる。そこで、これに代わる動力発生装置を開発
し、環境の悪化を防ぐ必要が叫ばれている。2. Description of the Related Art As a movable power generating device such as an automobile engine, a device which burns fossil fuel like gasoline is used exclusively. However, those that burn fossil fuels such as gasoline as a power source oxidize nitrogen in the air during combustion to generate nitrogen oxides, or sulfur contained in gasoline or the like as impurities. Or polluting air and deteriorating the environment. Therefore, it is required to develop an alternative power generation device to prevent environmental degradation.
【０００３】空気を汚染しない燃料として、水素を使用
しようとする試みがなされている。ところが、軽便で能
率よく水素を発生する装置はいまだ開発されていない。[0003] Attempts have been made to use hydrogen as a fuel that does not pollute the air. However, a simple and efficient device for generating hydrogen has not yet been developed.
【０００４】強酸性の水溶液中に亜鉛のような金属を浸
漬すると、金属が溶解されて水素を発生することは知ら
れている。ところが、この原理に従い、強酸性の水溶液
中に金属を浸漬しただけでは、装置の重量の割合に発生
する水素の量が少なく、従って、水素の発生効率が悪い
ために実用に供することができない。It is known that when a metal such as zinc is immersed in a strongly acidic aqueous solution, the metal is dissolved to generate hydrogen. However, simply immersing the metal in a strongly acidic aqueous solution in accordance with this principle does not make it practical because the amount of hydrogen generated is small relative to the weight of the device, and the hydrogen generation efficiency is poor.
【０００５】他方、工業的に水素を得るには、水を電気
分解したり、炭化水素を熱分解したりする方法が行われ
ている。しかし、これらの方法は、何れも大掛りな装置
を必要とするので、持ち運びのできる軽便なものとする
ことができない。従って、何れにしても、水素を発生さ
せるのに、軽便で能率のよい方法や装置は、まだ提供さ
れていない。On the other hand, in order to obtain hydrogen industrially, a method of electrolyzing water or pyrolyzing a hydrocarbon has been used. However, each of these methods requires a large-scale device, so that it cannot be made portable and lightweight. Therefore, anyway, a simple and efficient method and apparatus for generating hydrogen has not been provided yet.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
小形で持ち運ぶことができ、その重量の割には水素ガス
を能率よく発生することができて、しかも電気を使用し
ない水素ガスの発生方法及び発生装置を提供しようとす
るものである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for generating hydrogen gas that can be carried in a small size, can efficiently generate hydrogen gas for its weight, and do not use electricity.
【０００７】[0007]
【課題解決のための手段】この発明者は、水素発生のた
めのエネルギー源として電気を使用すると、装置が大掛
りなものとなるので、電気を原則的に使用しないで水素
を発生させようとした。そのために、前述の無機酸の水
溶液中に亜鉛のような金属を浸漬して、水素を発生させ
る方式の改良を企てた。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has attempted to generate hydrogen without using electricity in principle because the use of electricity as an energy source for hydrogen generation requires a large-scale apparatus. did. For this purpose, an attempt has been made to improve the method of generating hydrogen by immersing a metal such as zinc in the above-mentioned aqueous solution of an inorganic acid.
【０００８】その結果、強酸性の水溶液中に亜鉛を浸漬
させただけでなく、さらにそれよりもイオン化傾向の小
さい金属を浸漬させると、水素を効率よく発生させるこ
とができることに気付いた。その場合、亜鉛と銅との表
面積をできるだけ大きくするとともに、亜鉛の重量を銅
の重量よりも大きくすると、装置全体の重量の割に効率
よく長時間にわたり水素を発生させることのできること
を見出した。As a result, it has been found that hydrogen can be generated efficiently by not only immersing zinc in a strongly acidic aqueous solution but also immersing a metal having a lower ionization tendency. In that case, it has been found that when the surface area of zinc and copper is made as large as possible and the weight of zinc is made larger than the weight of copper, hydrogen can be efficiently generated for a long period of time for the weight of the entire apparatus.
【０００９】亜鉛と銅との表面積を大きくするには、亜
鉛と銅とを薄い板状にしてもよいが、またこれを網状、
繊維状又は粒状にすることが有効であることを見出し
た。とくに、この金属を多孔性にし、金属の焼結体など
で構成するのがよいことを見出した。In order to increase the surface area of zinc and copper, zinc and copper may be formed in a thin plate shape.
It has been found that fibrous or granular form is effective. In particular, it has been found that this metal is preferably made porous and made of a metal sintered body or the like.
【００１０】また、強酸性の水溶液として、重水素（ジ
ュウテリウム）を含んだ硫酸（Ｄ2ＳＯ4 ）の水溶液を
用いると、水素を効率よく発生させることができること
を見出した。とくに、この場合、水溶液をｐＨ０．５〜
２．０の範囲内の強酸性に維持すると、水素を一層効率
よく発生させることができることを見出した。この場
合、水溶液中にＤ2 ＳＯ4 のほかに、さらにクエン酸を
含ませてもよいことを確認した。この発明は、このよう
な知見に基づいて完成されたものである。Further, it has been found that hydrogen can be efficiently generated when an aqueous solution of sulfuric acid (D 2 SO 4 ) containing deuterium (deuterium) is used as the strongly acidic aqueous solution. Particularly, in this case, the aqueous solution is adjusted to pH 0.5 to
It has been found that when the acidity is maintained within the range of 2.0, hydrogen can be generated more efficiently. In this case, it was confirmed that citric acid may be further contained in the aqueous solution in addition to D 2 SO 4 . The present invention has been completed based on such knowledge.
【００１１】この発明では、一面では水素の発生方法を
提供するものであり、他面では水素の発生装置を提供す
るものである。そのうち、水素の発生方法に関する発明
は、重水素からなる硫酸Ｄ2 ＳＯ4 を含んだｐＨ０．５
〜２．０の強酸性の水溶液中に銅と亜鉛を浸漬し、亜鉛
の重量を銅の重量よりも多くし、亜鉛と銅とを別々に板
状、網状、繊維状、粒状又は多孔質状にして互いに接近
させて置き、水溶液から発生する水素を外へ導いて使用
に供することを特徴とするものである。In one aspect, the present invention provides a method for generating hydrogen, and another aspect provides an apparatus for generating hydrogen. Among them, the invention relating to a method for generating hydrogen includes a method of producing a solution containing sulfuric acid D 2 SO 4 composed of deuterium at pH 0.5.
Copper and zinc are immersed in a strongly acidic aqueous solution of ~ 2.0, the weight of zinc is made larger than the weight of copper, and zinc and copper are separated into plate, net, fibrous, granular or porous. In which the hydrogen generated from the aqueous solution is guided to the outside for use.
【００１２】また、水素発生装置に関する発明は、板
状、網状、繊維状、粒状又は多孔質状にされた亜鉛と銅
とが、交互に接近して配置されてなる組立体と、この組
立体を収容して密閉でき上部に水素ガスの取出口を備え
た容器と、重水素からなる硫酸Ｄ2 ＳＯ4 を含みｐＨが
０．５〜２．０の強酸性の水溶液で、上記容器内に入れ
られて上記亜鉛及び銅の表面に接触する水溶液とからな
ることを特徴とするものである。Further, the invention relating to the hydrogen generator is directed to an assembly in which zinc and copper in plate, net, fiber, granular or porous form are alternately arranged close to each other, and this assembly And a strongly acidic aqueous solution containing sulfuric acid D 2 SO 4 composed of deuterium and having a pH of 0.5 to 2.0. And an aqueous solution which is put into contact with the surface of zinc and copper.
【００１３】一般に、カルシウム、ナトリウム、マグネ
シウム、亜鉛、クローム等の金属を強酸性の水溶液中に
浸漬すると、金属は酸と反応して塩を生成し、このとき
水素が発生することは知られている。従って、強酸性の
水溶液中に上述のような色々な金属を浸漬すれば、水素
を発生させることができる筈である。しかし、この発明
では、水素を発生させるための金属として、とくに亜鉛
を選んでこれを用いることとしている。その理由は、種
々の実験の結果、亜鉛がその性質と価格の点で、水素を
発生させるのにとくに適していることを確認したからで
ある。It is generally known that when metals such as calcium, sodium, magnesium, zinc, and chrome are immersed in a strongly acidic aqueous solution, the metals react with an acid to form a salt, and hydrogen is generated at this time. I have. Therefore, if various metals as described above are immersed in a strongly acidic aqueous solution, hydrogen should be able to be generated. However, in the present invention, zinc is particularly selected and used as a metal for generating hydrogen. The reason is that various experiments have confirmed that zinc is particularly suitable for generating hydrogen in its properties and price.
【００１４】上述のように亜鉛は、これを単独で強酸の
水溶液中に浸漬しただけで、水素を発生させることがで
きる。しかし、それだけでは水素を効率よく発生させる
ことができない。この場合に、亜鉛よりもイオン化傾向
の小さい金属、例えば銅、水銀、銀、金のような金属を
水溶液中に浸漬しておくと、亜鉛からの水素の発生が一
層盛んになることを見出した。このうち、亜鉛とともに
浸漬させる金属としては、その性質及び価格の点で銅を
浸漬させるのが好都合であることを確認した。そこで、
この発明は、亜鉛とともに銅を用いることとしたのであ
る。As described above, zinc can generate hydrogen only by immersing it alone in an aqueous solution of a strong acid. However, this alone cannot efficiently generate hydrogen. In this case, it has been found that when a metal having a smaller ionization tendency than zinc, for example, a metal such as copper, mercury, silver, or gold is immersed in an aqueous solution, generation of hydrogen from zinc becomes more active. . Among them, it was confirmed that as a metal to be immersed together with zinc, it is convenient to immerse copper in terms of properties and price. Therefore,
In the present invention, copper is used together with zinc.
【００１５】この発明は、亜鉛と銅とを浸漬する水溶液
として、重水素からなる硫酸が含まれているものを用い
る。重水素は、普通の水素が質量数１であるのに、質量
数がその２倍（ジュウテリウム）及び３倍（トリチウ
ム）の水素を総称した名称である。この発明では重水素
として質量数２のジュウテリウム（元素記号Ｄ）を用い
ることが好ましい。すなわち、この発明では、重水素を
含む硫酸としてはＤ2 ＳＯ4 を用いることが好ましい。
Ｄ2 ＳＯ4 は純粋であることは必要でなく、希釈された
水溶液であってもよい。In the present invention, an aqueous solution containing sulfuric acid composed of deuterium is used as an aqueous solution for immersing zinc and copper. Deuterium is a generic name for hydrogen whose mass number is twice (deuterium) and triple (tritium), while ordinary hydrogen has mass number 1. In the present invention, it is preferable to use deuterium having a mass number of 2 (element symbol D) as deuterium. That is, in the present invention, it is preferable to use D 2 SO 4 as sulfuric acid containing deuterium.
D 2 SO 4 need not be pure, but may be a diluted aqueous solution.
【００１６】Ｄ2 ＳＯ4 が含まれた水溶液は市販されて
いる。例えば西宮市の有限会社オクトからニューパワー
パークの商品名で販売されている商品は、ジュウテリウ
ム（Ｄ）を含んだ硫酸水溶液であると云われている。そ
のほか、ニューサイエンス社からエバレット・ストーレ
ー・フォーミュラの商品名で販売されている商品も、矢
張りジュウテリウムを含んだ硫酸水溶液であると云われ
ている。この発明では、この種の水溶液を用いることが
できる。An aqueous solution containing D 2 SO 4 is commercially available. For example, it is said that a product sold by Oct. Ltd. in Nishinomiya under the brand name of New Power Park is a sulfuric acid aqueous solution containing deuterium (D). In addition, the product sold by New Science under the brand name Everett Stolley Formula is also said to be a sulfuric acid aqueous solution containing arrowhead deuterium. In the present invention, this kind of aqueous solution can be used.
【００１７】この発明では、重水素からなる硫酸が含ま
れた水溶液をｐＨ０．５〜２．０の範囲内の強い酸性と
して用いる。ｐＨをこのような範囲に限定する理由は、
実験の結果ｐＨをこのような範囲内に維持すると、水素
の発生効果が高まることを確認したからである。In the present invention, an aqueous solution containing sulfuric acid composed of deuterium is used as a strong acid having a pH in the range of 0.5 to 2.0. The reason for limiting the pH to such a range is:
As a result of the experiment, it was confirmed that when the pH was maintained within such a range, the effect of generating hydrogen was enhanced.
【００１８】この発明では重水素からなる硫酸水溶液中
に別の酸を加えてｐＨを０．５〜２．０としてもよい。
別の酸としてはクエン酸を用いることが好ましい。好ま
しい水溶液は、例えば水１０リットルに対して、ｐＨ１
の重水素からなる硫酸Ｄ2 ＳＯ4 溶液を０．１〜４リッ
トル、及びクエン酸２〜６ｋｇを加えてなる水溶液であ
る。In the present invention, the pH may be adjusted to 0.5 to 2.0 by adding another acid to a sulfuric acid aqueous solution comprising deuterium.
It is preferable to use citric acid as another acid. A preferred aqueous solution is, for example, a pH of 1 to 10 liters of water.
From 0.1 to 4 liters of sulfuric acid D 2 SO 4 solution consisting deuterium, and an aqueous solution formed by adding citric acid 2～6Kg.
【００１９】この発明では金属として亜鉛と銅とを用い
るが、そのうち亜鉛は銅よりも重量を多くする必要があ
る。その理由は、水素の発生とともに亜鉛は消耗する
が、銅は余り消耗しないことが確認されたからであっ
て、亜鉛が残存する限り一応水素を発生させることがで
きるからである。云いかえると、銅の重量を多くするこ
とは、製造装置の重量を徒らに大きくするからである。
重量比としては銅１に対して亜鉛を２〜１０倍とするこ
とが好ましい。In the present invention, zinc and copper are used as the metal, of which zinc must be heavier than copper. The reason is that it was confirmed that zinc was consumed with the generation of hydrogen, but copper was not consumed much, and hydrogen could be generated as long as zinc remained. In other words, increasing the weight of copper unnecessarily increases the weight of the manufacturing equipment.
The weight ratio of zinc is preferably 2 to 10 times that of copper.
【００２０】亜鉛と銅とは、別々に何れも板状、網状、
繊維状、粒状又は多孔質状にすることが必要とされる。
亜鉛と銅とを何れも板状にする場合には、板の表面を互
いに等しい大きさとし、その厚みを変えて、亜鉛板の厚
みを銅板の厚みよりも大きくすることが好ましい。例え
ば亜鉛の重量を銅の重量の約３倍とするときは、亜鉛板
の厚みを銅板の厚みの約３倍とする。このようにした亜
鉛板と銅板とを図１に示したように互いに重なり合うよ
うに交互に配置し、隣接する各板の間に僅かな隙間を残
して一体に固定しておくことが好ましい。このために
は、板の間にスペーサーを挟み、板間に棒を貫通させて
各板を一体に固定して組立体とすることが好ましい。Zinc and copper are each in the form of a plate, a net,
It is required to be fibrous, granular or porous.
When both zinc and copper are plate-shaped, it is preferable to make the surfaces of the plates equal to each other, change the thickness thereof, and make the zinc plate thicker than the copper plate. For example, when the weight of zinc is approximately three times the weight of copper, the thickness of the zinc plate is approximately three times the thickness of the copper plate. It is preferable that the zinc plates and the copper plates are alternately arranged so as to overlap each other as shown in FIG. 1 and fixed integrally with each other with a slight gap left between adjacent plates. For this purpose, it is preferable that a spacer is interposed between the plates and a rod is penetrated between the plates to integrally fix the respective plates to form an assembly.
【００２１】亜鉛又は銅が網状とされるときも板状の場
合と同様にすることが好ましい。網状という中には、板
にところどころ孔をあけて作られたパンチング板のほ
か、ラス状の板を含んでいる。ラス状の板とは、板のと
ころどころに短い直線状の切れ目を平行に入れておき、
その後切れ目の延びる方向と直角方向に板を引張って、
切れ目を菱形又は六角状の孔にしたものである。When zinc or copper is formed in a net shape, it is preferable to make the same as in the case of a plate shape. The net-like shape includes a lath-like plate in addition to a punching plate made by punching holes in the plate. With a lath-shaped plate, short linear cuts are made in parallel in some places of the plate,
Then pull the board in the direction perpendicular to the direction in which the cut extends,
The cut is a diamond or hexagonal hole.
【００２２】亜鉛又は銅が繊維状にされるときは、これ
を織って布としてもよいが、また繊維の塊を適当な容器
に入れてこの容器を配列してもよい。容器としては、プ
ラスチック製の容器の壁に多数の小孔を穿設して、恰も
網で作った容器のようなものを用いてもよい。また、容
器としては図２に示したように、極細の銅線の網で作ら
れた容器を用い、この中に極細亜鉛線を絡ませて作った
塊を詰め込んで銅網製の蓋をして、初めから組み合わせ
て一体としたものを用いてもよい。When zinc or copper is made into a fibrous form, it may be woven into a cloth, or a lump of fibers may be placed in a suitable container to arrange the container. The container may be a container made of a net formed by forming a number of small holes in the wall of a plastic container. Also, as shown in FIG. 2, a container made of a fine copper wire net was used as the container, and a lump made by entanglement of a fine zinc wire was packed in the container, and a copper net lid was put on the container. Alternatively, one integrated from the beginning may be used.
【００２３】亜鉛又は銅が粒状とされる場合には、上述
の繊維の絡み合った塊と同様に、適当な容器に入れて配
置することが好ましい。例えば図３に示したように、プ
ラスチック製の網からなる容器内に亜鉛粒と銅粒とを混
合して作った混合粒を詰め、網製の蓋で閉じて組立体と
してもよい。また、図４に示したように、銅製孔あき板
からなる方形の容器内に亜鉛粒を詰めたものを用いても
よい。さらに、図４に示したものを図５に示したように
重ねて置き、それらを棒で一体に結合して組立体とした
ものを用いてもよい。In the case where zinc or copper is formed in a granular form, it is preferable that the zinc or copper be placed in an appropriate container similarly to the above-described entangled mass of fibers. For example, as shown in FIG. 3, a container made of a plastic mesh may be filled with mixed grains made by mixing zinc grains and copper grains, and closed with a mesh lid to form an assembly. As shown in FIG. 4, a rectangular container made of a perforated plate made of copper and filled with zinc particles may be used. Furthermore, what was shown in FIG. 4 may be piled up as shown in FIG. 5, and may be used as an assembly by joining them together with a rod.
【００２４】亜鉛又は銅が多孔質状とされている場合に
は、多孔質体の形状に応じて、上述の方法に従い配置す
る。例えば、多孔質体が板状を呈しているときは、上述
の板の場合のように交互に重ねて配置する。When zinc or copper is porous, it is arranged according to the above-described method according to the shape of the porous body. For example, when the porous body has a plate shape, the porous bodies are alternately arranged as in the case of the above-described plate.
【００２５】上述のように、水溶液中に亜鉛と銅を配置
すると、水溶液中に浸漬された亜鉛表面から水素が発生
する。こうして発生する水素は水溶液の上部に貯められ
る。そこで、容器の上部に出口を設けて、発生した水素
を出口から取り出して使用に供する。As described above, when zinc and copper are disposed in an aqueous solution, hydrogen is generated from the surface of zinc immersed in the aqueous solution. The hydrogen thus generated is stored in the upper part of the aqueous solution. Therefore, an outlet is provided at the top of the container, and the generated hydrogen is taken out from the outlet and used for use.
【００２６】容器としては、上述の水溶液に侵蝕されな
いものを用いる。そのためには、容器は、プラスチッ
ク、例えば硬質塩化ビニルで作られたものが適してい
る。As the container, a container which is not eroded by the above-mentioned aqueous solution is used. For this purpose, the container is suitably made of plastic, for example of rigid vinyl chloride.
【００２７】この発明に係る水素発生装置は、例えば図
６に示したような形状のものとなる。すなわち、板状と
された亜鉛と銅とが、交互に近接して配置され、これら
の板を棒で連結して作られた組立体と、この組立体を収
容して密閉でき、且つ上部に水素ガスの取出口を備えた
容器と、重水素からなる硫酸Ｄ2 ＳＯ4 を含みｐＨが
０．５〜２．０の強酸性水溶液とから成る水素発生装置
である。The hydrogen generator according to the present invention has, for example, a shape as shown in FIG. That is, plate-like zinc and copper are alternately arranged close to each other, and an assembly made by connecting these plates with a bar, and this assembly can be housed and sealed, and the a container provided with a outlet for hydrogen gas, pH include sulfate D 2 SO 4 consisting of deuterium is a hydrogen generating apparatus comprising a strongly acidic aqueous solution of 0.5 to 2.0.
【００２８】この装置は水素を発生する状態では上記水
溶液が容器内に入れられて上記亜鉛及び銅の表面に接触
している。しかし、水素を発生しない状態では上記水溶
液又は亜鉛及び銅が容器から取り出されていて、水溶液
が亜鉛及び銅と接触しない状態に置かれている。In this apparatus, in a state in which hydrogen is generated, the aqueous solution is put in a container and is in contact with the surfaces of zinc and copper. However, in a state where hydrogen is not generated, the aqueous solution or zinc and copper are taken out of the container, and the aqueous solution is placed in a state where it does not come into contact with zinc and copper.
【００２９】[0029]
【発明の効果】この発明方法によれば、重水素からなる
硫酸Ｄ2 ＳＯ4 を含んだｐＨ０．５〜２．０の強硫酸の
水溶液中に銅と亜鉛を浸漬したので、水素を効率よく確
実に発生させることができる。また、亜鉛の重量を銅の
重量よりも多くし、亜鉛と銅とを別々に板状、網状、繊
維状、粒状又は多孔質状にして、互いに接近させて置い
たので、水素を確実に且つ能率よく長期間にわたって発
生させることができる。しかも、水素を発生させるのに
電気を必要としないから、電気の供給されていない場所
又は停電時に水素を発生させることができて、燃料電池
への接続により非常電源として使用することができる。
しかも、その際、二酸化炭素の発生など環境を悪化させ
るような副生成物の発生がないので、環境にやさしいク
リーンなエネルギーの供給方法として有用なものであ
る。Effects of the Invention According to the present invention method, since the immersed copper and zinc in an aqueous solution of strong sulfuric acid containing sulfate D 2 SO 4 consisting of deuterium PH0.5～2.0, hydrogen efficiently It can be generated reliably. In addition, the weight of zinc was made larger than the weight of copper, and zinc and copper were separately placed in a plate, mesh, fibrous, granular or porous form and placed close to each other, so that hydrogen was reliably and It can be generated efficiently over a long period of time. In addition, since electricity is not required to generate hydrogen, hydrogen can be generated in a place where electricity is not supplied or at the time of a power failure, and can be used as an emergency power source by connecting to a fuel cell.
Moreover, at that time, since there is no generation of by-products such as carbon dioxide which deteriorate the environment, the method is useful as an environmentally friendly method for supplying clean energy.
【００３０】また、この発明に係る水素発生装置によれ
ば、板状、網状、繊維状、粒状又は多孔質状にされた亜
鉛と銅とが、交互に近接して配置されてなる組立体と、
この組立体を収容して密閉でき上部に水素ガスの取出口
を備えた容器と、重水素からなる硫酸Ｄ2 ＳＯ4 を含み
ｐＨが０．５〜２．０の強酸性水溶液で、上記容器に入
れられて上記亜鉛及び銅の表面に接触する水溶液とから
成るから、必要な場所へ手軽に運搬することができ、容
器内で水溶液を亜鉛及び銅と接触させることにより直ち
に容易且つ確実にしかも大量の水素を発生させることが
できる。従って、この水素発生装置を水素を燃料とする
燃料電池に接続することにより、容易に大量の電気を発
生させることができる。従って携行用又は非常用の発電
装置の一部として有用なものである。Further, according to the hydrogen generator according to the present invention, there is provided an assembly in which zinc, copper, plate-like, net-like, fibrous, granular, or porous zinc and copper are alternately arranged close to each other. ,
A container provided with a hydrogen gas outlet at the top, which can be sealed and accommodated in the assembly, and a strong acid aqueous solution containing sulfuric acid D 2 SO 4 composed of deuterium and having a pH of 0.5 to 2.0. And the aqueous solution that comes into contact with the surface of the zinc and copper can be easily transported to the required place, and by contacting the aqueous solution with the zinc and copper in the container, easily and reliably immediately A large amount of hydrogen can be generated. Therefore, a large amount of electricity can be easily generated by connecting this hydrogen generator to a fuel cell using hydrogen as fuel. Therefore, it is useful as a part of a portable or emergency power generator.
【００３１】以下に実施例と比較例とを挙げて、この発
明が、大量の水素を発生させるという点で、如何にすぐ
れているかを具体的に明らかにする。Examples and comparative examples are given below to specifically clarify how the present invention is superior in generating a large amount of hydrogen.
【００３２】[0032]
【実施例】重水素からなる硫酸Ｄ2 ＳＯ4 を含んだ水溶
液としては兵庫県西宮市にある有限会社オクトから発売
されている商品名「ニューパワーパーク」を用いた。
「ニューパワーパーク」２００ｇにクエン酸４，０００
ｇを水１０，０００ｇに溶解してｐＨを１としたものを
強酸性の水溶液として用いた。EXAMPLES As an aqueous solution containing sulfuric acid D 2 SO 4 composed of deuterium, a brand name “New Power Park” sold by Octo Co., Ltd. in Nishinomiya City, Hyogo Prefecture was used.
New Power Park 200g citric acid 4,000
g was dissolved in 10,000 g of water to adjust the pH to 1 and used as a strongly acidic aqueous solution.
【００３３】亜鉛と銅とは何れも同じく１２５ｍｍ×２
００ｍｍの表面積を持つ板としたが、厚みだけを変え
た。厚みは亜鉛板では１ｍｍとし、銅板では０．３ｍｍ
とした。亜鉛板は２４枚用意し、銅板は２３枚用意し、
銅板を亜鉛板の間に挿入して、亜鉛板と銅板とを交互に
重ね、各板の間に長さ５ｍｍのスペーサーを入れ、図１
に示したようにステンレス製の棒を貫通させて組立体と
した。Both zinc and copper are also 125 mm × 2
Although a plate having a surface area of 00 mm was used, only the thickness was changed. The thickness is 1mm for zinc plate and 0.3mm for copper plate
And Prepare 24 zinc plates, 23 copper plates,
The copper plate was inserted between the zinc plates, the zinc plate and the copper plate were alternately stacked, and a spacer having a length of 5 mm was inserted between each plate.
The stainless steel rod was penetrated as shown in FIG.
【００３４】容器としては、硬質塩化ビニル樹脂製の内
法で縦１５０ｍｍ、横３００ｍｍ、高さ２３０ｍｍの直
方体のものを用いた。容器壁の厚みを約１０ｍｍとし
た。蓋は透明のアクリル樹脂製とした。蓋には黄銅製の
内径４ｍｍの取出口を取り付けた。As the container, a rectangular parallelepiped having a length of 150 mm, a width of 300 mm, and a height of 230 mm was used as an inner container made of a hard vinyl chloride resin. The thickness of the container wall was about 10 mm. The lid was made of a transparent acrylic resin. An outlet made of brass and having an inner diameter of 4 mm was attached to the lid.
【００３５】上記容器内に上記水溶液約１０リットルを
入れ、次いで上記組立体を入れ、蓋をし、容器を密閉し
て、図６に示したような水素発生装置を作った。この水
素発生装置は密閉してから５分後には取出口から水素ガ
スを取り出すことができた。外気温が１２℃のところ２
０分後には定常的に約２，０００ｃｃ／ｍｉｎの水素ガ
スを取り出すことができた。About 10 liters of the aqueous solution was placed in the container, then the assembly was placed, the lid was closed, and the container was sealed to produce a hydrogen generator as shown in FIG. Five minutes after the hydrogen generator was closed, hydrogen gas could be taken out from the outlet. Where the outside temperature is 12 ° C 2
After 0 minute, about 2,000 cc / min of hydrogen gas could be constantly taken out.
【００３６】また、この装置は全重量が約２０ｋｇであ
って、持ち運びの容易なものであった。This device had a total weight of about 20 kg and was easy to carry.
【比較例１】重水素からなる硫酸Ｄ2 ＳＯ4 を含んだ水
溶液の代わりに、濃度３０％の普通の希硫酸５００ｇを
水１０，０００ｇに溶解してｐＨを２とした強酸性の水
溶液を用いることとし、またクエン酸を用いないことと
した以外は、実施例と全く同様にして実施した。その結
果、定常時に約５０ｃｃ／ｍｉｎの水素ガスを取り出す
ことができるに過ぎなかった。Instead of Comparative Example 1 Aqueous solutions containing sulfate D 2 SO 4 consisting of deuterium, a strongly acidic aqueous solution ordinary dilute sulfuric acid 500g of 30% concentration was 2 pH and dissolved in water 10,000g The procedure was carried out in exactly the same manner as in the example, except that citric acid was not used. As a result, only about 50 cc / min of hydrogen gas could be taken out in a steady state.
【比較例２】重水素からなる硫酸Ｄ2 ＳＯ4 を含んだ水
溶液を用いないで、クエン酸４，０００ｇだけを水１
０，０００ｇに溶解してｐＨを２とした強酸性水溶液を
用いることとした以外は、実施例と全く同様にして実施
した。その結果、水素ガスは定常的に約３００ｃｃ／ｍ
ｉｎ発生するに過ぎなかった。Comparative Example 2 Only 4,000 g of citric acid was added to water 1 without using an aqueous solution containing sulfuric acid D 2 SO 4 composed of deuterium.
The operation was carried out in exactly the same manner as in the example except that a strongly acidic aqueous solution having a pH of 2 dissolved in 0000 g was used. As a result, the hydrogen gas is constantly about 300 cc / m
in.
【図１】この発明で用いることのできる亜鉛と銅との組
立体の一例である。FIG. 1 is an example of an assembly of zinc and copper that can be used in the present invention.
【図２】この発明で用いることのできる亜鉛と銅との組
立体の他の一例である。FIG. 2 is another example of an assembly of zinc and copper that can be used in the present invention.
【図３】この発明で用いることのできる亜鉛と銅との組
立体の別の一例である。FIG. 3 is another example of an assembly of zinc and copper that can be used in the present invention.
【図４】この発明で用いることのできる亜鉛と銅との組
立体のさらに他の一例である。FIG. 4 is still another example of an assembly of zinc and copper that can be used in the present invention.
【図５】この発明で用いることのできる亜鉛と銅との組
立体のさらに別の一例である。FIG. 5 is still another example of an assembly of zinc and copper that can be used in the present invention.
【図６】この発明に係る水素発生装置の縦断面図であ
る。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the hydrogen generator according to the present invention.
Claims (6)
ｐＨ０．５〜２．０の強酸性の水溶液中に亜鉛と銅を浸
漬し、亜鉛の重量を銅の重量よりも多くし、亜鉛と銅と
を別々に板状、網状、繊維状、粒状又は多孔質状にして
互いに接近させて置き、水溶液から発生する水素を外へ
導いて使用に供することを特徴とする、水素の発生方
法。1. A method in which zinc and copper are immersed in a strongly acidic aqueous solution containing sulfuric acid D 2 SO 4 composed of deuterium and having a pH of 0.5 to 2.0 and the weight of zinc is made larger than the weight of copper. The generation of hydrogen, characterized in that zinc and copper are separately placed in a plate, mesh, fibrous, granular or porous form and placed close to each other, and hydrogen generated from an aqueous solution is guided to the outside for use. Method.
らにクエン酸を含んでｐＨ０．５〜２．０となっている
ことを特徴とする、請求項１に記載する水素の発生方
法。Aqueous solution wherein the strong acid resistance, characterized in that it is a pH0.5~2.0 further comprise citric acid in addition to the D 2 SO 4, a method of generating hydrogen according to claim 1 .
ることを特徴とする、請求項１又は２に記載する水素の
発生方法。3. The method according to claim 1, wherein the weight of zinc is 2 to 10 times the weight of copper.
され、亜鉛板の厚みが銅板の厚みより大きくされて亜鉛
の重量が銅の重量の２−１０倍とされていることを特徴
とする、請求項３に記載された水素の発生方法。4. A method in which both zinc and copper are formed in a plate shape having the same surface area, the thickness of the zinc plate is made larger than the thickness of the copper plate, and the weight of zinc is 2-10 times the weight of copper. The method for generating hydrogen according to claim 3, wherein:
とされた亜鉛と銅とを交互に配置し、僅かな間隔を隔て
て重なり合うように固定して置くことを特徴とする、請
求項１−３の何れか１つの項に記載する水素の発生方
法。5. A method in which zinc and copper, which are in the form of plate, mesh, fiber, granule or porous, are alternately arranged, and are fixed so as to overlap each other with a slight gap therebetween. The method for generating hydrogen according to claim 1.
にされた亜鉛と銅とが、交互に近接して配置されてなる
組立体と、この組立体を収容して密閉でき、且つ上部に
水素ガスの取出口を備えた容器と、重水素からなる硫酸
Ｄ2 ＳＯ4 を含みｐＨが０．５〜２．０の強酸性水溶液
とからなることを特徴とする、水素発生装置。6. An assembly in which zinc and copper in plate, net, fibrous, granular or porous form are alternately arranged in close proximity to each other, and this assembly can be housed and sealed. and a container provided with a outlet of the hydrogen gas at the top, pH include sulfate D 2 SO 4 consisting of deuterium is characterized in that it consists of a strongly acidic aqueous solution of 0.5 to 2.0, the hydrogen generating apparatus .
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001095344A JP2002293501A (en) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | Method and apparatus for hydrogen generation |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002293501A true JP2002293501A (en) | 2002-10-09 |
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ID=18949408
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001095344A Withdrawn JP2002293501A (en) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | Method and apparatus for hydrogen generation |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002293501A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166269B2 (en) * | 2001-02-22 | 2007-01-23 | Yoshirou Tanaka | Method for producing hydrogen gas |
| JP2007191379A (en) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Akane:Kk | Hydrogen generator and vessel for hydrogen generator |
| TWI483895B (en) * | 2007-08-29 | 2015-05-11 | Rubycon Corp | Carrying hydrogen generating unit |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001095344A patent/JP2002293501A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166269B2 (en) * | 2001-02-22 | 2007-01-23 | Yoshirou Tanaka | Method for producing hydrogen gas |
| JP2007191379A (en) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Akane:Kk | Hydrogen generator and vessel for hydrogen generator |
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