JP2019104668A - 太陽炉 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の酸素と水素の製造は、電気分解の方法で製造しているがその電力に従来の方法で発電されている電力使用しているので、製造コストと生産量が問題である。又製造にアンモニアやコークス炉など化学反応で得る装置では副産物やコストが掛かる。天然ガスからも可能であるが処理設備が必要でコストが掛かる。天然ガスも化石燃料なので何時かは無くなる。【解決手段】太陽を追従して集光器で集めて導光管で太陽光を導光させ、太陽炉内部で焦点と位置合わせて超高温にして、水を熱分解させ分子分離させ水素と酸素に分離させる。化学物質を含まない水素と酸素の純粋ガスに分離装置でありガス製造装置である大量生産も可能で熱媒体として太陽光を使用しているので製造コストが殆ど掛からない。水素と酸素が一度に取れ、水素と酸素は燃焼しても、また水になる完全なリサイクルになる。昼間限定の太陽光による太陽炉よる、水から水素と酸素ガス製造装置を提供する。【選択図】図１

Description

太陽の光を集光器等で集光させ、導光管（７）で太陽炉（１６）に運ばれ、レンズでさらに焦点合わせして、それを数個集めて光で超高温の熱を作る。光は邪魔ない真空中で行う、それは他の元素が混じらないのと温度が上昇しない。水を超高温に当てて分子分解させ、水素と酸素の分子に熱分解する超高温（２３００℃以上）の温度が必要する。本発明の基本的に真空中に温度上げると化石燃料使用しないために太陽の光を利用したのである。その技術を発展して真空中於いて他の物質を含まなくて、水を超高温で熱分解させ、酸素と水素のガスを製造する装置である。

従来は理科実験で行う、水の電気分解で酸素と水素のガスを分離している。水を熱分解するには約２３００℃以上で水素と酸素に熱分解する。もっと上げると水素分子が分離してＨだけになるが、水を熱分解するのにその熱源を太陽の光を集めて、真空の中で超高温を発生させる装置で太陽光をパラボラ状の鏡で集め、反射鏡によって反転させ導光管（光ファイバーや石英管）で太陽炉に導光させ、凸レンズ等で焦点を合わせ、複数のビームから光を１ヶ所に集中させ、真空中に於いて超高温にして炭素や酸素や窒素などに影響されずに、水にも他の元素が混合しない様に純水を使用して水中の空気も脱気にして、水が瞬間に熱分解して分子にバラバラにして水素ガスと酸素ガスを製造する太陽炉の超高温真空分子分離の装置である。

特開２０１３−０９２２６６ 特開２０１３−０７２５７８ 特開２０１０−１４４９５６ 特表２０１１−５０３３１７ 特表２００４−５０６５７５ 米抄２０１４／０２３０７ 米抄００６０７７４０１ 特開平１０−００１３０１ 特開２００３−１９２３０２ 中特抄１０２３０５４７６ 特開２０１３−１４３３６９

従来は水素ガスを取り出すのにコークス炉など還元方式で得ていたが化石燃料が必要になり効率も非常に悪い、また酸素と水素ガスを得るには電気分解で可能であるが経済的に非常に悪く結局は電力が必要になる。そのためコストと生産性に非常に劣る。

自然のエネルギー太陽光で行う、ほぼ永久不滅の太陽光を集めて太陽光線の光エネルギーで超高温（約３０００℃〜３５００℃）にして、無尽蔵の水から熱分離させ真空中で瞬時に水素と酸素のガスを得るものである。

この装置で分離したガスは、燃焼しても炭酸ガスを出ないので地球温暖化防止になる。熱媒体は太陽であり、材料は水で自然の物質より水素と酸素のガスを取り出すことが出来る。水は無尽蔵で殆ど無くならない、半永久の太陽光から製造する。放射能も一切出ず瞬間停止が出来、地下資源も一切使用しない、負の物質も出さない。

本発明は、装置が簡単で維持費が掛からない。太陽光発電、風力 地熱発電などと同じ自然のエネルギーが得られる。
クリーンの熱エネルギー（水素と酸素の燃焼）と電力（燃料発電）も得られ、原子力や石油に代わる熱エネルギーが太陽と水からその結合分子の水素と酸素が得ることが出来る。水素と酸素の燃焼の熱量は高く、水素は近い将来無くなる化石燃料の石油に代わり物になり、環境面と安全性、安定性で格安の無尽蔵のエネルギーが得られる。

装置全体と平面と側面図である。 系統図で純水製造装置と水素、酸素ガスの製造装置と太陽炉を図面である。 導光管（７）が図１の太陽炉に入る所の拡大図である。 導光管（７）に光ファイバー（４５）を使用した場合の図面である。 反応皿（２１）の拡大図の図面である。 図５を更に拡大図 純水を下から上向き噴出した時の反応皿（２１）の拡大図である。 図７を更に拡大図である。 導光管（７）を石英管から石英ファイバー（４５）を使用した図である。 参考図で太陽炉（１６）２基 集光器（１）８基×２を配置した図面

図１ないし図４に装置全体を表した図のように集光器（１）を数基製作して太陽追従装置を連動させ絶えず太陽に正面に向き合せる。天気の悪日、砂嵐、夜間には（２）保護カバーで内面鏡面を保護するために（３）のシリンダーで自動に開閉する。保護カバーの内側に張り付けてある太陽パネルで太陽光発電をする。夜明けとともに開き花のようになり、太陽パネルはいつも太陽に向いている。夕方にパネルは閉じる。

集光器（１）パラボラ状の形状で内面にミラーで太陽光を集めて反射鏡（１２）で光を反転させる。集光器には中央部に穴が開けられその光がそこを通る。そこには絞りシャッター（４）で光の量の調節やシャターで光を止める。（１０）（１１）は集光器が太陽を追従するためのモーターである。（４３）太陽追従装置で緯度と経度と時間によってＰＣで位置合わせをする。（４４）太陽電池制御盤で太陽パネルの電力を昼間夜間の起動電力を供給する。

導光管（７）に入る前に凹レンズ（５）で光を真すぐにして、導光管（７）に光ファイバー（４５）を束ねて使用しても良い。耐熱ガラス管の場合は外面に鏡面メッキして太陽光を反射しながら太陽炉（１６）へ、導光管には外部に保護膜とガラス繊維で補強する集光器は絶えず太陽を追従して動くところでは（８）カップリング継手自在用を使い。固定する所は（９）固定用使用する。曲がりには石英プリズム（６）を使い直角に光を曲げる。

図３拡大図にある太陽炉（１６）のノズルに導光管に取り付ける。レンズ群（１５）を取り付け光の焦点位置を合わす。（１３）位置調節リングで位置合わせて、ピント調節リング（１４）よってレンズで精密調整して結ぶ。光ビーム（２０）８カ所から数か所を一点の核（２４）の融点高いタングステン合金等に精密に位置を合わす。核（２４）に配管（４２）から純水をノズル（４１）から出るようにして、ノズル位置を合わし、脈動で連続出る様にして超高温で熱分解する。太陽炉には（１７）のサイドグラスで強烈の光を守る色ガラスで内部を観察する。また内部の調節と点検に（１８）のマンホールがある。

熱分解した水素ガスと酸素ガスは静電気用電極（１９）に引かれてそれぞれ＋とーの電極に集められる。それぞれのガスは真空ポンプ（３４）によって引かれる。ダクトには爆発時に破裂を防ぐ（２３）破裂板を取ける。図２に示す水処理や純水設備やガスを処理施設で液体や高圧にする。これらの純水製造装置と水素ガス酸素ガス製造処理装置（２６）〜（４０）は現在使用している従来の技術ものであるので説明を省く。

条件によっては図７、図８のように配管（４２）を下部よりノズル（４１）の形状にして核（２４）をノズルに中に埋め込み水が均等に出す方法もある。

化石燃料の枯欠、地球温暖化の防止、空気を汚さない、原子力発電の禁止など決ければいけない問題である。自然の太陽を利用して未来のエネルギーの水素が簡単で安く出来れば、いずれの場合の項目でも解決になるし、この地球に永遠のエネルギーが確保出来る。

（１）−集光器
（２）−保護カバー
（３）−シリンダー
（４）−絞りシャッター
（５）−凹レンズ
（６）−プリズム
（７）−導光管
（８）−カップリング継手自在用
（９）−カップリング継手固定用
（１０）（１１）−パルスモーター
（１２）−反射鏡
（１３）−位置調節リング
（１４）−ピント調節リング
（１５）−レンズ群
（１６）−太陽炉
（１７）−サイドグラス
（１８）−マンホール
（１９）―静電気用電極
（２０）−光ビーム
（２１）−反応皿
（２３）−破裂板
（２４）−核
（２５）−るつぼ
（２６）−フィルター
（２７）−脱気装置
（２８）−純水製造装置
（２９）−貯蔵槽
（３０）−定量ポンプ
（３１）−調節弁
（３２）−ガス冷却炉
（３３）−逆火防止装置
（３４）−真空装置
（３５）（３６）−ガス貯蔵タンク
（３７）−気体圧縮装置
（３８）−液化製造装置
（３９）（４０）低温タンク
（４１）―噴射ノズル
（４２）− 配 管
（４３）−太陽追従装置」
（４４）−太陽電池制御盤
（４５）−石英光ファイバー

Claims (3)

1. 集光器（１）を導入して導光管（７）等を使用して、太陽光を太陽炉（１６）によって真空中で複数の太陽光を集中させ超高温にして、水から熱分解して水素と酸素に分離して、水素ガスと酸素ガスを製造する太陽炉。
2. 集光器（１）に自動開閉の保護カバー（２）取付け、保護カバーの内側に太陽パネル（４６）を使用して発電もする集光器で、太陽炉（１６）の形を半円形の形状にして用いて請求項１の記載の太陽炉。
3. 太陽炉内部にガス分離用の静電気用電極（１９）を取り付けて発生した混合ガスを酸素と水素に電着分離させる。請求項２の記載の太陽炉。

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