JP2009256760A - 電磁誘導を用いた、水分解装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】 主として、燃料電池に供給する水素を得るための、水電気分解装置に於いて、供給電気エネルギーに対して、水素生成効率が高く、小規模でも実施が容易な装置の提供が要望される。
【解決手段】 水分解装置本体の外側上に設置した、鉄芯、１次コイル、２次コイルよりなる電力供給機構に依って、電力を供給すると同時に、コイルの電磁誘導によって発生する磁力線を、水素、酸素両電極よりなる水分解機構に関与、磁力線の化学促進作用（電子発生作用）による、水分解の効率化を図った装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気、電子に関する分野に属する、主として燃料電池に供給する水素及び、酸素を生成するための、水電気分解に関するものである。

化石燃料エネルギーの代替エネルギーとして、燃料電池の研究が行われている。その燃料電池の燃料としての水素を、如何にして、容易に生成する装置の開発が要望されている。

燃料電池に供給する水素を得るためには、ガソリン、メタノール、石油ガス等化石燃料より、改質装置によって水素を生成する方法が一般的に行われているが、大気汚染、地球温暖化等の問題から、好ましくない。
そこで、身近に大量にある水を電気分解して水素を得る方法があるが、これには、多量の電気エネルギーを必要とする。従って、供給電気エネルギーに対して、水素生成効率が高く、小規模でも可能な装置の提供が課題である。

水素は水素結合、酸素は酸化として他の元素と結合し易い。単独で存在するためには、結合を防ぐため大量の電子に依って包囲、防衛されなければならない。即ち、水電気分解とは、多量の電子を水素及び、酸素に供給付加することであり、逆に、燃料電池は、水素と酸素の化合によって不要になった多量の電子を取り出すことである。
本発明では、水分解装置本体の外側上に、鉄芯、１次コイル、２次コイルよりなる電力供給機構に依って、電力を供給すると同時に、コイルの電磁誘導によって発生する磁力線を、水素、酸素両電極よりなる水分解機構に関与、磁力線の化学促進作用（電子発生作用）によって水分解の効率化を達成する。

本装置は、１次コイル、２次コイル、整流器よりなる電力供給機構によって、水分解に適応した電力を、分解装置の電極に供給すると同時に、コイルの電磁誘導によって発生する磁力線を分解装置に関与することにより、水素及び、酸素に、大量の電子を付加することが可能となり、水分解効果を向上する。
水素電極には、水素吸蔵合金、酸素電極にはマンガンを用いたことにより、水分解作用を容易とし、効率化を達成する。

発明を実施するための最良の手段

本発明では、水分解装置本体を、円筒桶型状とし、その外側部に鉄芯、１次コイル、２次コイルよりなる電力供給機構を設置、本体円筒内側部に、ニッケルを主体とした水素吸蔵合金よりなる水素電極と、本体中心部に、鉄製円筒にマンガンを充填した形状の酸素電極を設置する。以上のように構成した装置の、１次コイルにＡＣ電流を導通、水導入機構によって水を本体内部へ導入し、本水分解装置を稼動する。

図によって説明すれば、耐圧、耐熱、電気絶縁性に優れたセラミックを素材とし、円筒桶型状に成形した水分解装置本体（１）の、円筒外側上に鉄心（２）、絶縁布を介して１次コイル（３）、２次コイル（４）を巻きつけ設置する。本体内部、円筒内側部にニッケルを主体とした水素吸蔵合金を金網状に成形、層状にした水素電極（５）を設置、中心部には、鉄製、円筒状で、上部に酸素滞留室を設け、中下部に通水孔を必要数穿孔し、その円筒内部に粒子状マンガンを充填した構造の酸素電極（６）を設置する。本体上方部には、半円球で上部に水素排出管（７）を附設したフード〔蓋〕（８）を本体に接着する。酸素電極の酸素滞留室より本体外部に至る酸素排出管（９）附設する。本体外部に水濾過器（１０）、水位調整浮き子弁室（１１）、給水管（１２）よりなる給水機構を設置、給水管は本体内部に達するよう設置する。
作用を説明すると、本装置の１次コイルにＡＣ電流を導通する。２次コイルには変圧器の作用による電流が発生する、２次コイルは予め、設定することによって水分解に適した電圧、電流を得るものとする。その電流を整流器によりＤＣ電流に変換、酸素電極（＋）、水素電極（−）へ導通、水分解を作動させる。
この際、通電により、１次コイル、２次コイルは電磁誘導による磁力線を発生する、この磁力線によって、本体内部の電極、ニッケル、鉄は内部に電流（電子）を発生する。
発生した電子は水素原子、酸素原子にそれぞれ付加され、水分解の効率化が達成できる。
又、酸素電極に鉄、マンガンを採用したことは、共に酸化性が強く電流を供給することにより酸素の発生を容易とする。水素電極に水素吸蔵合金を用いたことは、分解によって発生した水素を、速やかに吸収、上部の水素排出管に向けて放出、分解効果を高める。
本装置に依って、発生した水素及び、酸素は、それぞれ排出管によって、タンクに蓄積のため強制排出されるので、再結合による損失が少ない。給水設備に関しては、水位調整浮き子弁室の作動により本体内部の水位を一定に保持する。電解質としては水酸化ナトリウムを投与する。

実施例の縦断面図 実施例の横断面図

符号の説明

１ 水分解装置本体
２ 鉄芯
３ １次コイル
４ ２次コイル
５ 水素電極
６ 酸素電極
７ 水素排出管
８ フード
９ 酸素排出管
１０ 水濾過器
１１ 水位調整浮き子弁室
１２ 給水管
１３ 整流器

Claims (2)

1. セラミックを素材として、円筒桶型状に成形した水分解装置本体（１）の、円筒外側上に鉄芯（２）、絶縁布を介して１次コイル（３）、２次コイル（４）を巻きつけ設置し、ＡＣ電源を変圧、整流器（１３）によりＤＣ電流とし、水分解装置の電極に電流を供給する装置。
2. 本体内部、円筒内側部に、ニッケルを主体とした水素吸蔵合金を金網状に成形、層状にした水素電極（５）を設置、中心部には、鉄製、円筒状で、上部に酸素滞留室を設け、中下部に通水孔を必要数穿孔し、その円筒内部に粒子状マンガンを充填した構造の酸素電極（６）を設置した、水分解の電極装置。
   以上、請求項１の電力供給装置に依って、請求項２の電極に電力を供給すると同時に、コイルの電磁誘導によって発生する磁力線を、両電極に関与、磁力線の化学促進作用（電子発生作用）によって、水分解の効率化を図ったことを特徴とする、電磁誘導を用いた水分解装置。

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