JP2003020202A - 水素発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】水素生成槽内に貯留される酸性水溶液の液質が
劣化し難く、水素の発生効率の低下を抑制することがで
きるようにする。 【解決手段】酸性水溶液Ａを貯留可能で、且つ、その酸
性水溶液Ａ中に水素よりもイオン化傾向の大きな金属Ｍ
１を浸漬可能に構成される水素生成槽１を、備える水素
発生装置であって、前記金属Ｍ１から生成される金属イ
オンを捕集可能であるイオン捕集部Ｉを設け、前記水素
生成槽１内に貯留される酸性水溶液Ａを前記イオン捕集
部Ｉを介して循環させる液循環経路３を設けてあるとと
もに、前記液循環経路３による酸性水溶液Ａの循環によ
り前記水素生成槽１内にて形成される酸性水溶液Ａの液
流動路中に、前記金属Ｍ１を浸漬させてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸性水溶液を貯留
可能で、且つ、その酸性水溶液中に水素よりもイオン化
傾向の大きな金属を浸漬可能に構成される水素生成槽
を、備える水素発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の水素発生装置としては、
図５の概略図に示すように、硫酸等の酸性水溶液Ａを所
定量貯留してある水素生成槽１内に、水素よりもイオン
化傾向の大きな金属（例えば亜鉛等）Ｍ１を浸漬し、化
学反応により水素を生成させて、水素生成槽１内で生成
された水素（Ｈ₂）を水素生成槽１外に取り出してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水素生
成槽内にて水素が生成される一方で、前記金属から生成
される金属イオンが酸性水溶液中にて増加し酸性水溶液
の液質が劣化すると、水素の発生効率が低下してしまい
易いという問題があり、まだ改善の余地が残されてい
た。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、水素生成槽内に貯留される酸性
水溶液の液質が劣化し難く、水素の発生効率の低下を抑
制することができる水素発生装置を提供するところにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の特
徴構成は、図１〜４に例示するごとく、酸性水溶液Ａを
貯留可能で、且つ、その酸性水溶液Ａ中に水素よりもイ
オン化傾向の大きな金属Ｍ１を浸漬可能に構成される水
素生成槽１を、備える水素発生装置であって、前記金属
Ｍ１から生成される金属イオンを捕集可能であるイオン
捕集部Ｉを設け、前記水素生成槽１内に貯留される酸性
水溶液Ａを前記イオン捕集部Ｉを介して循環させる液循
環経路３を設けてあるとともに、前記液循環経路３によ
る酸性水溶液Ａの循環により前記水素生成槽１内にて形
成される酸性水溶液Ａの液流動路中に、前記金属Ｍ１を
浸漬させてあるところにある。

【０００６】〔作用効果〕本構成によれば、水素生成槽
内に貯留される酸性水溶液は液循環経路中でイオン捕集
部を介して循環されるため、水素生成槽内から液循環経
路へ取り出された酸性水溶液は、そのイオン捕集部に
て、かかる酸性水溶液中に含まれる金属イオンが捕集さ
れ、金属イオンの含有率が低減された状態にて液循環経
路から水素生成槽内へと送られる。よって、水素生成槽
内に貯留される酸性水溶液中における金属イオンの増加
を抑制し、かかる酸性水溶液の液質を劣化し難くするこ
とができる。

【０００７】しかも、本構成では、上述のような液循環
経路による酸性水溶液の循環により水素生成槽内にて形
成される液流動路中に、金属を浸漬させてあるため、金
属から生成される金属イオンは酸性水溶液の流動により
液循環経路へ送られ易く、従来に比べると金属イオンが
金属付近には滞留し難くなる。よって、金属と酸性水溶
液の化学反応が金属イオンにより抑制される虞を低減
し、水素の生成効率を低下し難くすることもできる。

【０００８】従って、水素生成槽内に貯留される酸性水
溶液の液質が劣化し難く、水素の発生効率の低下を抑制
することができる。

【０００９】更に、水素生成槽内の酸性水溶液はその液
質がある程度まで劣化すると、酸性水溶液を交換する必
要があるが、本構成によれば、水素生成槽内に貯留され
る酸性水溶液の液質が劣化し難いため、従来に比べて酸
性水溶液の交換が必要となる期間を長くすることができ
る。従って、一定期間内にそのような交換メンテナンス
を行う回数を削減することができ、利便でもある。ま
た、そのような酸性水溶液の液の交換メンテナンスを行
うときには水素の生成を中断せざるをえないが、本構成
によれば、交換メンテナンスの回数を削減することがで
きるため、結果として、従来に比べて水素の発生が中断
される虞を低減することもできる。

【００１０】請求項２記載の発明の特徴構成は、上記請
求項１の特徴構成に加えて、前記イオン捕集部を構成す
るに、陽イオン交換樹脂により前記金属イオンを捕集可
能に構成してあるところにある。

【００１１】〔作用効果〕金属から生成される金属イオ
ンは陽イオンであるため、陽イオン交換樹脂により金属
イオンを吸着して捕集することができ、その際、かかる
陽イオン交換樹脂からは金属イオンの吸着にともなって
水素イオンが放出される。このため、陽イオン交換樹脂
により金属イオンを捕集可能にイオン捕集部を構成する
ことで、水素生成槽内から液循環経路へ取り出された酸
性水溶液は、そのイオン捕集部にて、かかる酸性水溶液
中に含まれる金属イオンが捕集される一方で水素イオン
が供給され、金属イオンの含有率が低減されるばかり
か、イオン捕集部による処理前よりも水素イオンの濃度
が増大された状態にて水素生成槽内へと送られることを
期待することもできる。故に、化学反応による水素生成
にともなう酸性水溶液中の水素イオン濃度の低下が抑制
され難くすることもできる。従って、水素の発生効率を
低下し難くすることもできるようになる。

【００１２】更に、陽イオン交換樹脂からなるイオン捕
集部の場合には、前記金属イオンを捕集した陽イオン交
換樹脂を逆洗浄処理することで、陽イオン交換樹脂を再
度利用できると共に、金属イオンを分離回収してリサイ
クル等に供することができるため、経済的であるととも
に、資源の有効活用を行うことができ環境保護にも資す
ることができる。

【００１３】請求項３記載の発明の特徴構成は、上記請
求項１又は２記載の特徴構成に加えて、図１，２に例示
するごとく、前記水素生成槽１内に新規な酸性水溶液を
供給可能な新液補充部２２を設けるとともに、前記水素
生成槽１内の酸性水溶液のｐＨを測定可能なｐＨ測定部
２３を設け、前記ｐＨ測定部２３により測定されたｐＨ
に基づいて前記新液補充部２２による新規な酸性水溶液
の供給の制御を行う供給制御部２４を設けてあるところ
にある。

【００１４】〔作用効果〕本構成によれば、供給制御部
により、ｐＨ測定部で測定される水素生成槽内の酸性水
溶液のｐＨに基づき、新液補充部から水素生成槽内の酸
性水溶液へ新規な酸性水溶液が供給されるため、簡便
に、かかる酸性水溶液の水素イオン濃度を一定値以上に
維持することができるようになる。従って、水素イオン
濃度を一定値以上に維持することで、水素の発生効率を
一定以上に維持することができる。また、水素生成槽内
の酸性水溶液の水素イオン濃度を一定値以上に維持する
ことで、酸性水溶液を交換する期間を長くすることもで
きるため、先述した酸性水溶液の交換メンテナンスにと
もなう労力を一層削減することができ、利便でもある。

【００１５】請求項４記載の発明の特徴構成は、上記請
求項１〜３の何れか１項に記載の特徴構成に加えて、図
１，２に例示するごとく、前記液循環経路３を設けるに
あたり、前記水素生成槽１内に貯留される酸性水溶液Ａ
を、その水素生成槽１の頂部からオーバーフロー可能に
構成し、そのオーバーフローさせた酸性水溶液を受け止
めて貯留可能な受液部１６を、前記水素生成槽１の外周
のまわりに設けるとともに、前記受液部１６に貯留され
た酸性水溶液を前記水素生成槽１内の底部へと送る送り
経路３３を設け、その送り経路３３中に前記イオン捕集
部Ｉを設けてあるところにある。

【００１６】〔作用効果〕水素生成槽内に貯留される酸
性水溶液は、その水素生成槽の頂部からオーバーフロー
されるため、酸性水溶液は、水素生成槽内にてその頂部
まで必ず貯留され、水素生成槽内でのその貯留液量が一
定化される。よって、水素の発生にともない、水素生成
槽内に貯留される酸性水溶液の貯留液量（或いはその液
面）が変動して金属の酸性水溶液への浸漬状態が損なわ
れるようなことは起こり難くなり、長期的に安定して水
素を発生させることができるようになる。

【００１７】尚、水素生成槽よりオーバーフローされた
酸性水溶液は、水素生成槽の外周のまわりに設けられる
受液部にて受け止めて貯留され、その受液部に貯留され
た酸性水溶液は、送り経路により、前記イオン捕集部を
介して水素生成槽内の底部へと送られるため、請求項１
の作用効果にて先述した如く、水素生成槽内に貯留され
る酸性水溶液の液質が劣化し難く、水素の発生効率の低
下を抑制することができるのはいうまでもない。

【００１８】請求項５記載の発明の特徴構成は、上記請
求項１〜４の何れか１項に記載の特徴構成に加えて、図
１，２に例示するごとく、前記金属Ｍ１を前記酸性水溶
液Ａ中に浸漬させるにあたり、その金属Ｍ１よりもイオ
ン化傾向の小さい異種金属Ｍ２と電気的に接続させた状
態にて浸漬させ、且つ、前記異種金属Ｍ２をもその酸性
水溶液Ａ中に浸漬させてあるところにある。

【００１９】〔作用効果〕このようなイオン化傾向の異
なる金属と異種金属とを電気的に接続させた状態にて酸
性水溶液中に浸漬すると、それらのイオン化傾向の相違
に基づき、よりイオン化傾向の小さい方の金属側の酸化
反応が促進される一方、イオン化傾向の大きい方の異種
金属の側では、酸性水溶液からの水素生成の還元反応が
促進されることとなる。故に、結果として、水素生成槽
からの水素発生を促進し、短時間に多量の水素を発生さ
せることができるようになる。

【００２０】尚、上述のように、図面との対照を便利に
するために符号を記したが、該記入により本発明は添付
図面の構成に限定されるものではない。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明に係る水素発生装置の一実
施形態について、以下、図１を参照しながら説明する。

【００２２】図１に示すように、前記水素発生装置は水
素発生部Ｈとイオン捕集部Ｉとを備え、前記水素発生部
Ｈは、酸性水溶液Ａを貯留可能で、且つ、その酸性水溶
液Ａ中に水素よりもイオン化傾向の大きな金属Ｍ１を浸
漬可能な水素生成槽１を備えさせてあり、前記水素生成
槽１に貯留される酸性水溶液Ａを前記イオン捕集部Ｉを
介して循環させる液循環経路３を設け、そして、その液
循環経路３による酸性水溶液Ａの循環により前記水素生
成槽１内にて形成される酸性水溶液の液流動路中に、前
記金属Ｍ１を浸漬させてある。以下、詳細に説明する。

【００２３】前記水素発生部Ｈは、当該実施形態では、
図１に示すように、酸性水溶液Ａを貯留可能な水素生成
槽１を備える装置本体２と、その装置本体２の上端側を
気密に封止するための上蓋４と、装置本体２の下端側を
水密に封止するための下蓋５とを設けて、構成される。

【００２４】前記装置本体２は、図１に示すように、円
筒形状の第一周壁１１と、その第一周壁１１を間隙を介
して取り囲む同じく円筒形状の第二周壁１２と、第一周
壁１１の下部の一面にわたって形成される第一底壁１３
と、第一周壁１１と第二周壁１２との間隙の下部にわた
って形成される第二底壁１４とから一体に形成され、耐
酸性材料（例えばステンレス鋼やポリプロピレン樹脂や
アクリル樹脂やフッ素系樹脂やガラス等）からなる。
尚、装置本体２は、第一周壁１１と第二周壁１２と第一
底壁１３と第二底壁１４とから一体に形成してあるもの
に限らず、図示しないが、例えば、第一周壁と第一底壁
とからなる部分と、第二周壁と第二底壁とからなる部分
とを分離自在となる別体に構成してもよい。

【００２５】前記水素生成槽１は、図１に示すように、
第一周壁１１と第一底壁１３とから構成され、第一周壁
１１及び第一底壁１３とで囲まれた空間に酸性水溶液を
貯留することができ、かかる水素生成槽１に、酸性水溶
液Ａを貯留可能、且つ、その酸性水溶液Ａ中に水素より
もイオン化傾向の大きな金属Ｍ１（例えば亜鉛）を浸漬
可能に構成してある。

【００２６】また、前記第一底壁１３は、第一周壁１１
の下部の一面にわたって設けてあれば如何なる形態でも
よく、例えば、第一周壁１１の下端部分を結ぶように設
けてあってもよいが、図１に示す本実施形態の如く、第
一底壁１３の下方に所定容積の隙間空間からなる酸性水
溶液の供給用空間を形成するとともに、第一底壁１３に
多数の貫通孔１５を形成する方がより好ましい。

【００２７】つまり、前記液循環経路３により循環され
る酸性水溶液を水素生成槽１の底部に供給するにあた
り、本実施形態では、後述するようにかかる循環された
酸性水溶液が第一底壁１３の下方から供給されるため、
一例として、第一底壁１３を、第一周壁１１の下端と段
違いとなるよう第一周壁１１の下端よりも少し高い位置
に設けて前記供給用空間を形成するとともに、第一底壁
１３自体に同心円状に多数の貫通孔１５を形成してあ
る。このため、液循環経路３により循環される酸性水溶
液が水素生成槽１内へ供給される際に、液循環経路３に
より第一底壁１３の下方から供給される酸性水溶液は、
そのまま水素生成槽１内へ進行するのではなく、貫通孔
１５の形成されていない箇所の第一底壁１３が障壁とな
り、前記供給用空間中にて適度に分散され、貫通孔１５
を介して第一底壁１３全体から均一に水素生成槽１内に
酸性水溶液が供給され易くなる。従って、水素生成槽１
内の全体にて、その底部から上部に至る酸性水溶液の液
流動路が均一に形成され易くなるため、水素生成槽１内
の容積を有効に利用しながら金属Ｍ１を酸性水溶液の液
流動路中に浸漬させることができるようになり、一層効
率的に、水素生成槽１内に貯留される酸性水溶液Ａの液
質を劣化し難くして、水素の発生効率の低下を抑制する
ことができるようになる。

【００２８】さらに、当該実施形態では、前記第一周壁
１１の上端の高さ位置を、前記第二外周壁１２の上端よ
りも低い位置に形成することで、水素生成槽１に貯留さ
れる酸性水溶液Ａが水素生成槽１の容積を超えると、酸
性水溶液Ａが水素生成槽１の頂部からオーバーフロー可
能となるように構成してある。そして、そのオーバーフ
ローさせた酸性水溶液Ａは、水素生成槽１の外周のまわ
りに設けられた受液部１６により受け止めて貯留され
る。つまり、当該実施形態では、前記受液部１６は、第
一周壁１１と第二周壁１２と第二底壁１４とから構成さ
れ、第一周壁１１と第二周壁１２と第二底壁１４とで囲
まれた空間にて水素生成槽１からオーバーフローされた
酸性水溶液が受け止められて、貯留されることとなる。

【００２９】また、前記第二周壁１２には、前記受液部
１６内に貯留された酸性水溶液Ａを受液部１６の外に排
出可能とする排出口３１を設けてある。

【００３０】そして、以上のように構成される装置本体
２の下端には、シール用のＯリング１７を介して、下蓋
５を締め付け固定自在にしてあり、当該実施形態では、
前記下蓋５の略中央部分に酸性水溶液の循環用の供給口
３２を設けて、そして、その供給口３２と前記排出口３
１とを循環用ポンプＰやバルブＶ等を介して結ぶ送り経
路３３を設けてあり、受液部１６にて貯留された酸性水
溶液Ａは、前記送り経路３３を介して、水素生成槽１内
の底部へと送られるのである。尚、前記バルブＶは、酸
性水溶液Ａを、水素生成槽１と送り経路３３間で循環さ
せるだけでなく、水素生成槽１に貯留される酸性水溶液
Ａを、排出流路３４を介して外に排出することができる
ようにも構成してある。

【００３１】よって、このように構成される受液部１６
と送り経路３３とを設けなる液循環経路３により、水素
生成槽１の上部から槽外へと酸性水溶液が取り出されて
水素生成槽１内の底部へと送られるため、水素生成槽１
内における底部から上部に至る酸性水溶液の液流動路が
形成される。このように水素生成槽１内における酸性水
溶液の液流動路が、酸性水溶液の底部から上部に至って
形成されるため、水素生成槽１内に貯留される酸性水溶
液の液質が劣化し難く、水素の発生効率の低下を抑制す
ることができることに加えて、かかる液流動路の流れに
よって、水素生成槽１内にて生成された水素の気泡の浮
上作用が促進され、水素発生効率が向上されることをも
期待することができる。

【００３２】そして、当該実施形態では、図１に示すよ
うに、前記受液部１６と前記送り経路３３とを設けてな
る液循環経路３中に前記イオン捕集部Ｉを設けてある。

【００３３】前記イオン捕集部Ｉは、金属Ｍ１から水素
の生成にともなって生成される金属イオン（例えば金属
Ｍ１が亜鉛のときには、Ｚｎ²⁺イオン）を捕集可能であ
ればよく、例えば、陽イオン交換樹脂やマイクロフィル
ターや逆浸透膜等から構成すればよい。当該実施形態で
は、タンク内に陽イオン交換樹脂粒子を充填して構成し
てある。

【００３４】一方、装置本体２の上端は上蓋４により気
密に封止できるように構成されており、当該実施形態で
は、図１に示すように、装置本体２の上端と上蓋４の下
端の間にシール用のＯリング１８を介して、締め付け部
材１９により装置本体２と上蓋４とを締め付け固定して
ある。

【００３５】そして、前記上蓋４には、水素生成槽１か
ら発生した水素を外に取り出すための取り出しノズル２
１と、水素生成槽１内に新規な酸性水溶液（例えば硫酸
等）を供給可能な新液補充部２２とを設けてあり、前記
新液補充部２２からの新規な酸性水溶液の供給は、後述
する供給制御部２４からの電磁バルブの開閉操作により
制御される。

【００３６】つまり、当該実施形態では、図１に示すよ
うに、水素生成槽１内の酸性水溶液ＡのｐＨを測定可能
なｐＨセンサー（ｐＨ測定部に相当）２３を設け、その
ｐＨセンサー２３により測定されたｐＨ（水素イオン濃
度）に基づいて前記新液補充部２２による新規な酸成水
溶液の供給の制御を行う供給制御部２４を設けてあり、
水素生成槽１内の酸性水溶液のｐＨが常に１．０（一
例）以下となるように制御してある。

【００３７】次に、以上のように構成される水素発生装
置の作動について、簡単に説明する。

【００３８】まず、予め新液補充部２２或いは排出流路
３４から水素生成槽１に所定設定容量の硫酸（酸性水溶
液の一例）を供給しておき、その酸性水溶液は、水素生
成槽１内の頂部からオーバーフローされることで水素生
成槽１外へ取り出され、液循環経路３中のイオン捕集部
Ｉにより処理された後、水素生成槽１内の底部へと送り
もどされることで、循環される。かかる循環により水素
生成槽１内の酸性水溶液にはその底部から上部に至る液
流動路が形成され、その液流動路中に金属を浸漬させる
ことで、酸性水溶液中に水素の気泡が生成される一方、
イオン捕集部Ｉにより酸性水溶液中に生成される金属イ
オンは捕集される。水素の気泡が、酸性水溶液の液面ま
で浮上し酸性水溶液から分離することで、取り出しノズ
ル２１から水素（Ｈ₂）ガスが取り出される。そして、
その取り出された水素ガスを洗浄水や活性炭等の触媒に
よる浄化操作を行って、ＳＯｘや水分等を除去し、クリ
ーンな水素ガスを得ることができ、燃料電池・水素ガス
駆動装置・水素自給式のターボ発電機・水素自給式のタ
ーボ発電機を利用した電気自動車やコージェネレーショ
ンシステム等に利用することができる。

【００３９】前記酸性水溶液Ａとしては、硫酸水溶液に
限らず、その他の塩酸・硝酸等の無機酸や、クエン酸・
グリシン・ケイ皮酸・コハク酸・サリチル酸・ギ酸・グ
ルタミン酸・アスコルビン酸・シュウ酸・酒石酸・乳酸
・酢酸等の有機酸の酸性水溶液を用いてもよい。また、
無機酸や有機酸は２種以上用いても良く、無機酸と有機
酸とを組み合わせて用いてもよい。

【００４０】前記金属Ｍ１としては、水素よりもイオン
化傾向の大きな金属であれば如何なるものを用いてもよ
く、例えば、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、及び
それらの合金を用いればよい。また、単に金属Ｍ１だけ
を酸性水溶液中に浸漬させてもよいが、当該実施形態で
は、図１に示すように、前記金属Ｍ１よりもイオン化傾
向の小さい異種金属Ｍ２と電気的に接続させた状態にて
浸漬させ、且つ、前記異種金属Ｍ２をもその酸性水溶液
中に浸漬させてある。尚、図示しないが、当該実施形態
では、金属Ｍ１及び異種金属Ｍ２は水素生成槽１内に固
定配置してある。前記異種金属Ｍ２としては、金属Ｍ１
よりもイオン化傾向が小さいものであれば如何なるもの
でもよいが、水素よりもイオン化傾向の小さいものがよ
り好ましく、例えば、銅を用いればよい。尚、電気的に
接続させた状態とは、金属Ｍ１と異種金属Ｍ２間で電子
の授受ができれば如何なる形態でもよく、例えば、図１
に示すように、金属Ｍ１と異種金属Ｍ２とを接触（或い
は接合）させればよく、例えば、塗布やめっきや溶射等
の方法を採用すればよい。また、図示しないが、金属Ｍ
１と異種金属Ｍ２との間に離間空間を設けた状態にて互
いを導線で接続させるの方が好ましく、その導線は、酸
性水溶液中に浸漬させない方がより好ましい。この場
合、単に金属Ｍ１と異種金属Ｍ２とを接触させた状態で
浸漬させるのにくれば、体積比で１．３倍の量の水素を
得ることができる。

【００４１】〔別実施形態〕以下に他の実施形態を説明
する。 〈１〉 液循環経路３は、例えば図２に示すようにし
て、水素生成槽１の上部から槽外へと酸性水溶液を取り
出して水素生成槽１内の底部へと送る構成とし、水素生
成槽１内における底部から上部に至る酸性水溶液の液流
動路が形成されるようにしてもよい。図２に例示した構
成では、単に円筒箱状の水素生成槽１を設けるととも
に、その上部から槽外へ酸性水溶液Ａを取り出してか
ら、単に、底壁側から水素生成槽１へと送りもどすよう
に構成してもよく、水素生成槽１内の酸性水溶液Ａは、
排出口３５から液循環路３へと取り出されて、供給口３
２から水素生成槽内へ送りもどされる。また、上蓋や下
蓋なども必ずしも設ける必要はなく、適宜、必要に応じ
て設ければよい。

【００４２】尚、液循環経路３は、これまでの実施形態
で説明した、酸性水溶液を水素生成槽の上部から槽外へ
取り出してからその水素生成槽内の底部へと送る形態に
限らず、水素生成槽内に貯留される酸性水溶液をイオン
捕集部を介して循環させるように構成してあれば、如何
なる形態でもよいのはいうまでもない。

【００４３】〈２〉 これまでの実施形態では、酸性水
溶液が液循環経路３により常時イオン捕集部Ｉを介して
循環される構成例について説明したが、図３に示すよう
に、液循環経路３（或いは送り経路３３）から分岐する
バイバス経路４１を設け、送り経路３３とバイバス経路
４１を接続するバルブ（電磁バルブ等）４２，４３の開
閉操作により、一定時間毎に定期的に酸性水溶液がイオ
ン捕集部Ｉを介して循環されるように構成しても勿論よ
い。また、前記水素発生部Ｈを複数設けてもよく、図３
に例示するように、２つの水素発生部Ｈ１，Ｈ２を設
け、切り替えバルブ４５，４６，４７により切り替え操
作して、一方の水素発生部Ｈ１（Ｈ２）にて水素の発生
を行いながら、他方の水素発生部Ｈ２（Ｈ１）を停止し
て酸性水溶液の交換処理などを行うことができる。この
場合、水素の発生が滞ることがなくなり、水素の発生の
高い安定性を保証することができるようになる。尚、図
３には、水素発生部Ｈ１，Ｈ２は、先の実施形態と同様
の構成を例示するが、かかる構成例に限定されるもので
はない。

【００４４】また、図示しないが、イオン捕集部Ｉも複
数設けても勿論よく、同様に切り替えバルブ等によりイ
オン捕集部Ｉを切り替えて使い分うことで、水素の発生
が滞ることがなくなり、水素の発生の高い安定性を保証
することができるようにもなる。

【００４５】〈３〉 これまで例示した構成では、液循
環経路３は、酸性水溶液を取り出した水素生成槽自体に
そのまま酸性水溶液を送りもどす構成について説明した
が、例えば、図４に示すように、水素生成槽１（１ａ，
１ｂ，１ｃ）を複数設け、ひとつの水素生成槽１ａから
その槽外へ酸性水溶液Ａを取り出してから、その取り出
した酸性水溶液Ａをイオン捕集部Ｉを介して、その他の
水素生成槽１へと送るように構成してもよい。この場
合、結果として、複数の水素生成槽１ａ，１ｂ，１ｃ各
々にて用いられる酸性水溶液が共通のものとなるため、
水素生成槽１ａ，１ｂ，１ｃに貯留される酸性水溶液の
液質が均一なものとなり、複数の水素生成槽からばらつ
きなく水素が生成され、安定して水素を発生させること
ができるようになることを期待できる。尚、図には循環
用ポンプＰやイオン捕集部Ｉを夫々の水素生成槽間に設
けてある例を示すが、このように複数設ける構成に限ら
ず、適宜必要に応じた個数設ければよい。

【００４６】〈４〉 そして、先の実施形態では上蓋４
に新液補充部２２を設けて新規な酸性水溶液を補充する
構成例について説明したが、そのような構成に限らず、
例えば液循環経路３にて新規な酸性水溶液が補充される
ように構成しても勿論よい。そして、水素生成槽の形状
は、先の実施形態にて例示した円筒状のものに限ること
なく、適宜必要に応じた形状にすればよいのはいうまで
もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水素発生装置の一実施形態を示す
説明図

【図２】本発明に係る水素発生装置の一実施形態を示す
説明図

【図３】本発明に係る水素発生装置の別実施形態を示す
説明図

【図４】本発明に係る水素発生装置の別実施形態を示す
説明図

【図５】従来の水素発生装置を示す説明図

【符号の説明】

Ａ 酸性水溶液 Ｉ イオン捕集部 Ｍ１ 金属 Ｍ２ 異種金属 １ 水素発生槽 ３ 液循環経路 １６ 受液部 ２２ 新液補充部 ２３ ｐＨ測定部 ２４ 供給制御部 ３３ 送り経路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸性水溶液を貯留可能で、且つ、その酸
   性水溶液中に水素よりもイオン化傾向の大きな金属を浸
   漬可能に構成される水素生成槽を、備える水素発生装置
   であって、 前記金属から生成される金属イオンを捕集可能であるイ
   オン捕集部を設け、前記水素生成槽内に貯留される酸性
   水溶液を前記イオン捕集部を介して循環させる液循環経
   路を設けてあるとともに、 前記液循環経路による酸性水溶液の循環により前記水素
   生成槽内にて形成される酸性水溶液の液流動路中に、前
   記金属を浸漬させてある水素発生装置。
2. 【請求項２】 前記イオン捕集部を構成するに、陽イオ
   ン交換樹脂により前記金属イオンを捕集可能に構成して
   ある請求項１記載の水素発生装置。
3. 【請求項３】 前記水素生成槽内に新規な酸性水溶液を
   供給可能な新液補充部を設けるとともに、 前記水素生成槽内の酸性水溶液のｐＨを測定可能なｐＨ
   測定部を設け、前記ｐＨ測定部により測定されたｐＨに
   基づいて前記新液補充部による新規な酸性水溶液の供給
   の制御を行う供給制御部を設けてある請求項１又は２記
   載の水素発生装置。
4. 【請求項４】 前記液循環経路を設けるにあたり、 前記水素生成槽内に貯留される酸性水溶液を、その水素
   生成槽の頂部からオーバーフロー可能に構成し、そのオ
   ーバーフローさせた酸性水溶液を受け止めて貯留可能な
   受液部を、前記水素生成槽の外周のまわりに設けるとと
   もに、 前記受液部に貯留された酸性水溶液を前記水素生成槽内
   の底部へと送る送り経路を設け、その送り経路中に前記
   イオン捕集部を設けてある請求項１〜３の何れか１項記
   載の水素発生装置。
5. 【請求項５】 前記金属を前記酸性水溶液中に浸漬させ
   るにあたり、その金属よりもイオン化傾向の小さい異種
   金属と電気的に接続させた状態にて浸漬させ、且つ、前
   記異種金属をもその酸性水溶液中に浸漬させてある請求
   項１〜４の何れか１項記載の水素発生装置。