JP3052124B2 - 水素ガス製造機構 - Google Patents
水素ガス製造機構Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
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- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、外部からの電気
の供給が不要な自励式により水を電気分解して水素ガス
（及び酸素ガス）を製造する機構に関するものである。
の供給が不要な自励式により水を電気分解して水素ガス
（及び酸素ガス）を製造する機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、水素ガス及び酸素ガスを得る
ために電気分解による方法が知られている。これは水に
伝導性を与えるため酸・アルカリ・中性塩などを加え、
外部から直流電流を通電することにより、陰極から水素
ガス、陽極から酸素ガスを得るものである。しかし、外
部から電気を供給することなしに電気分解によって水素
ガスを得ることができれば非常に有用である。
ために電気分解による方法が知られている。これは水に
伝導性を与えるため酸・アルカリ・中性塩などを加え、
外部から直流電流を通電することにより、陰極から水素
ガス、陽極から酸素ガスを得るものである。しかし、外
部から電気を供給することなしに電気分解によって水素
ガスを得ることができれば非常に有用である。
【０００３】また、酸として塩酸、中性塩として食塩を
用いた場合、それぞれの発生ガスに塩素ガスの混入が多
量に認められる。そこで、より純度の高い水素ガス（及
び酸素ガス）を得るためにはアルカリ性の水溶液、具体
的には苛性ソーダ溶液が用いられる。しかし、有毒な塩
素ガスの発生やこの塩素ガスの発生を抑制するための苛
性ソーダ溶液等の使用は環境面に悪影響を与える場合が
あるという問題があった。
用いた場合、それぞれの発生ガスに塩素ガスの混入が多
量に認められる。そこで、より純度の高い水素ガス（及
び酸素ガス）を得るためにはアルカリ性の水溶液、具体
的には苛性ソーダ溶液が用いられる。しかし、有毒な塩
素ガスの発生やこの塩素ガスの発生を抑制するための苛
性ソーダ溶液等の使用は環境面に悪影響を与える場合が
あるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は外
部からの電気の供給が不要な自励式の水素ガス製造機構
を提供しようとするものである。また、この発明は出来
るだけ環境に優しいものとして水素ガスを製造すること
ができる水素ガス製造機構を提供しようとするものであ
る。
部からの電気の供給が不要な自励式の水素ガス製造機構
を提供しようとするものである。また、この発明は出来
るだけ環境に優しいものとして水素ガスを製造すること
ができる水素ガス製造機構を提供しようとするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明では次のような技術的手段を講じている。
この発明では次のような技術的手段を講じている。
【０００６】この発明の水素ガス製造機構は、電解質中
の正極となる金属と負極となる金属との間にイオンの移
動が可能な形状とした導電性物質の電極を配設すると共
に、前記正極となる金属と負極となる金属との間に形成
した回路に前記導電性物質電極を電気的な導通状態とす
ることを特徴とする。
の正極となる金属と負極となる金属との間にイオンの移
動が可能な形状とした導電性物質の電極を配設すると共
に、前記正極となる金属と負極となる金属との間に形成
した回路に前記導電性物質電極を電気的な導通状態とす
ることを特徴とする。
【０００７】この発明は前記のような構成を採用したの
で、正極側からは酸素ガスが負極側からは水素ガスが生
成するのであるが、外部からの電気の供給が不要な自励
式であるという利点を有する。
で、正極側からは酸素ガスが負極側からは水素ガスが生
成するのであるが、外部からの電気の供給が不要な自励
式であるという利点を有する。
【０００８】ところで電解質として、中性に近いものを
用いたこととすることもできる。このように構成する
と、外部からの電気の供給が不要な自励式であるという
利点を有しつつ、出来るだけ環境に優しいものとして水
素ガスを製造することができることとなる。つまり地球
の環境などに優しいという利点がある。
用いたこととすることもできる。このように構成する
と、外部からの電気の供給が不要な自励式であるという
利点を有しつつ、出来るだけ環境に優しいものとして水
素ガスを製造することができることとなる。つまり地球
の環境などに優しいという利点がある。
【０００９】電解質として例えば食塩水又は／及び琥珀
酸又は／及びクエン酸を用いることができる。このよう
な食用にも供することができるものを使用すると、就中
環境に優しいものとすることができる。
酸又は／及びクエン酸を用いることができる。このよう
な食用にも供することができるものを使用すると、就中
環境に優しいものとすることができる。
【００１０】正極となる金属と導電性物質電極との間に
電解隔膜を有することとすると、水素ガスの発生量がよ
り多いものとなる。
電解隔膜を有することとすると、水素ガスの発生量がよ
り多いものとなる。
【００１１】負極となる金属の材質として、例えばマグ
ネシウムなどを、正極となる金属としてニッケルやステ
ンレス、銅などを用いることができる。
ネシウムなどを、正極となる金属としてニッケルやステ
ンレス、銅などを用いることができる。
【００１２】導電性物質電極の材質として例えばステン
レス、ニッケルなどを用いることができる。この導電性
物質電極の材質の性質として化学作用を受けにくく且つ
導電性を有するものが好ましい。また導電性物質電極は
炭素等の非金属、又はマグネシウムよりイオン化傾向の
低い金属の単体若しくは合金を基材とすると共に、前記
基材の表面にこの基材よりもイオン化傾向の更に低い金
属を鍍金したものとすることもできる。
レス、ニッケルなどを用いることができる。この導電性
物質電極の材質の性質として化学作用を受けにくく且つ
導電性を有するものが好ましい。また導電性物質電極は
炭素等の非金属、又はマグネシウムよりイオン化傾向の
低い金属の単体若しくは合金を基材とすると共に、前記
基材の表面にこの基材よりもイオン化傾向の更に低い金
属を鍍金したものとすることもできる。
【００１３】さらにこの導電性物質電極の形状として網
状、フェルト状、スポンジ状、パンチング・メタル状、
或いはそれらの積層体、又は多孔体の如くイオンの透過
が容易な形状などを選択することができる。
状、フェルト状、スポンジ状、パンチング・メタル状、
或いはそれらの積層体、又は多孔体の如くイオンの透過
が容易な形状などを選択することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００１５】図１乃至３に示すように、この実施形態の
水素ガス製造機構は、電解質１中の正極となる金属２と
負極となる金属３との間にイオンの移動が可能な形状と
した導電性物質の電極４を配設している。そして、前記
正極となる金属２と負極となる金属３との間に形成した
回路に前記導電性物質電極４を電気的な導通状態として
いる。
水素ガス製造機構は、電解質１中の正極となる金属２と
負極となる金属３との間にイオンの移動が可能な形状と
した導電性物質の電極４を配設している。そして、前記
正極となる金属２と負極となる金属３との間に形成した
回路に前記導電性物質電極４を電気的な導通状態として
いる。
【００１６】前記構成により正極側からは酸素ガスが、
負極側からは水素ガスが生成する。このものは外部から
の電気の供給が不要な自励式であるという利点を有す
る。
負極側からは水素ガスが生成する。このものは外部から
の電気の供給が不要な自励式であるという利点を有す
る。
【００１７】この実施形態では電解質１として濃度３％
の食塩水を用いた。負極となる金属３の材質としてマグ
ネシウムを、正極となる金属２として銅を用いた。また
導電性物質電極４の材質として２０メッシュの網状のニ
ッケルを用いた。さらに電解隔膜５として吸湿性セロハ
ン膜を用いた。
の食塩水を用いた。負極となる金属３の材質としてマグ
ネシウムを、正極となる金属２として銅を用いた。また
導電性物質電極４の材質として２０メッシュの網状のニ
ッケルを用いた。さらに電解隔膜５として吸湿性セロハ
ン膜を用いた。
【００１８】またこのものは外部からの電気の供給が不
要な自励式であるという利点を有しつつ、電解質として
従来より中性に近いものを用いて水素ガスを製造するこ
とができるものとなっている。すなわち、この実施形態
の水素ガス製造機構によると電解質１として食塩水を用
いていると共に水素イオン濃度は中性であるので、地球
環境に非常に優しいものとなっている。
要な自励式であるという利点を有しつつ、電解質として
従来より中性に近いものを用いて水素ガスを製造するこ
とができるものとなっている。すなわち、この実施形態
の水素ガス製造機構によると電解質１として食塩水を用
いていると共に水素イオン濃度は中性であるので、地球
環境に非常に優しいものとなっている。
【００１９】したがって電解質として海水を用いること
ができると共に海の中で安全に環境に優しく水素ガス
（及び酸素ガス）を製造することができるという利点が
ある。またスケールを大きなものとして実用的に水素ガ
スを製造することもできる。
ができると共に海の中で安全に環境に優しく水素ガス
（及び酸素ガス）を製造することができるという利点が
ある。またスケールを大きなものとして実用的に水素ガ
スを製造することもできる。
【００２０】なお正極となる金属２と負極となる金属３
などを筒状の形状に形成すると、構造的に発生したガス
の捕集が容易になるという利点がある。
などを筒状の形状に形成すると、構造的に発生したガス
の捕集が容易になるという利点がある。
【００２１】
【実施例】次に、この発明の構成をより具体的に説明す
る。 （実施例１）図１に示すように、この実施例では正極と
なる金属２（銅）と導電性物質電極４（網状のニッケ
ル）との間に電解隔膜５（吸湿性セロハン膜）を配設し
ており、水素ガスの発生量が非常に多いものとなってい
る。
る。 （実施例１）図１に示すように、この実施例では正極と
なる金属２（銅）と導電性物質電極４（網状のニッケ
ル）との間に電解隔膜５（吸湿性セロハン膜）を配設し
ており、水素ガスの発生量が非常に多いものとなってい
る。
【００２２】図５に、製造したガスの総容量と経過時間
との関係のグラフを示す。なおグラフ中、水素ガスの発
生量は'Mg pole H2 screen side'の実線で、酸素ガスの
発生量は'Cu pole O2 membrene side'の実線で示す。 （実施例２）図２に示すように、この実施例では負極と
なる金属３（マグネシウム）と導電性物質電極４（網状
のニッケル）との間に電解隔膜５（吸湿性セロハン膜）
を配設しており、水素ガスと酸素ガスとがほぼ２：１の
割合で発生しており、そのままで燃焼ガス・可燃性ガス
として使用することができる。
との関係のグラフを示す。なおグラフ中、水素ガスの発
生量は'Mg pole H2 screen side'の実線で、酸素ガスの
発生量は'Cu pole O2 membrene side'の実線で示す。 （実施例２）図２に示すように、この実施例では負極と
なる金属３（マグネシウム）と導電性物質電極４（網状
のニッケル）との間に電解隔膜５（吸湿性セロハン膜）
を配設しており、水素ガスと酸素ガスとがほぼ２：１の
割合で発生しており、そのままで燃焼ガス・可燃性ガス
として使用することができる。
【００２３】図５に、製造したガスの総容量と経過時間
との関係のグラフを示す。なおグラフ中、水素ガスの発
生量は'Mg pole H2 membrene side'の一点鎖線で、酸素
ガスの発生量は'Cu pole O2 screen side'の破線で示
す。 （実施例３）図３に示すように、この実施例では電解隔
膜５を配設していないものとしている。図６に、製造し
たガスの総容量と経過時間との関係のグラフを示す。な
おグラフ中、水素ガスの発生量は'Mg pole H2'の実線
で、酸素ガスの発生量は'Cu pole O2 screen' の実線で
示す。 （比較例）図４に示すように、この比較例では導電性物
質電極４が電解質１中に配設されていない点が上記各実
施例と相違する。
との関係のグラフを示す。なおグラフ中、水素ガスの発
生量は'Mg pole H2 membrene side'の一点鎖線で、酸素
ガスの発生量は'Cu pole O2 screen side'の破線で示
す。 （実施例３）図３に示すように、この実施例では電解隔
膜５を配設していないものとしている。図６に、製造し
たガスの総容量と経過時間との関係のグラフを示す。な
おグラフ中、水素ガスの発生量は'Mg pole H2'の実線
で、酸素ガスの発生量は'Cu pole O2 screen' の実線で
示す。 （比較例）図４に示すように、この比較例では導電性物
質電極４が電解質１中に配設されていない点が上記各実
施例と相違する。
【００２４】図６に、製造したガスの総容量と経過時間
との関係のグラフを示す。なおグラフ中、水素ガスの発
生量は'Mg pole H2'の破線で、酸素ガスの発生量は'Cu
poleO2 screen' の破線で示す。
との関係のグラフを示す。なおグラフ中、水素ガスの発
生量は'Mg pole H2'の破線で、酸素ガスの発生量は'Cu
poleO2 screen' の破線で示す。
【００２５】結果を評価すると図５及び６のグラフに示
されるように、各実施例のものは比較例のものと比較し
て水素ガスの発生量が多いものとなっている。
されるように、各実施例のものは比較例のものと比較し
て水素ガスの発生量が多いものとなっている。
【００２６】また上記各実施例のものによると電解質と
して食塩水（他に琥珀酸やクエン酸などを使用すること
ができる）のような従来より中性に近いものを用いて水
素ガスを製造することができ、就中食用にも供すること
ができるものであるので、非常に地球の環境に優しいも
のであるという利点がある。
して食塩水（他に琥珀酸やクエン酸などを使用すること
ができる）のような従来より中性に近いものを用いて水
素ガスを製造することができ、就中食用にも供すること
ができるものであるので、非常に地球の環境に優しいも
のであるという利点がある。
【００２７】また、反応後に生成するものはにがりの元
である塩化マグネシウムや水酸化マグネシウム等の海の
ミネラル類と言われる環境に優しいものである。
である塩化マグネシウムや水酸化マグネシウム等の海の
ミネラル類と言われる環境に優しいものである。
【００２８】すなわち、電解質として海水を用いること
ができると共に海の中で安全に環境に優しく水素ガスを
製造することができるという利点がある。さらにスケー
ルを大きなものとして海の中で実用的に水素ガスを製造
することもできる。
ができると共に海の中で安全に環境に優しく水素ガスを
製造することができるという利点がある。さらにスケー
ルを大きなものとして海の中で実用的に水素ガスを製造
することもできる。
【００２９】
【発明の効果】この発明は上述のような構成であり、次
の効果を有する。
の効果を有する。
【００３０】外部からの電気の供給が不要な自励式であ
るという利点を有する水素ガス製造機構を提供すること
ができる。ここで電解質として中性に近いものを用いた
ことこととすると、出来るだけ環境に優しいものとして
水素ガスを製造することができる水素ガス製造機構を提
供することができる。
るという利点を有する水素ガス製造機構を提供すること
ができる。ここで電解質として中性に近いものを用いた
ことこととすると、出来るだけ環境に優しいものとして
水素ガスを製造することができる水素ガス製造機構を提
供することができる。
【図１】この発明の水素ガス製造機構の実施例１の説明
図。
図。
【図２】この発明の水素ガス製造機構の実施例２の説明
図。
図。
【図３】この発明の水素ガス製造機構の実施例３の説明
図。
図。
【図４】従来の水素ガス製造機構の説明図。
【図５】実施例１と２で製造した各ガスの総容量と経過
時間との関係を示すグラフ。
時間との関係を示すグラフ。
【図６】実施例３と比較例とで製造した各ガスの総容量
と経過時間との関係を示すグラフ。
と経過時間との関係を示すグラフ。
１ 電解質 ２ 正極となる金属 ３ 負極となる金属 ４ 導電性物質電極 ５ 電解隔膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−26079（ＪＰ，Ａ) 特開 昭46−6510（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−176881（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−176880（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25B 1/00 - 15/08
Claims (6)
- 【請求項１】 電解質中の正極となる金属と負極となる
金属との間にイオンの移動が可能な形状とした導電性物
質の電極を配設すると共に、前記正極となる金属と負極
となる金属との間に形成した回路に前記導電性物質電極
を電気的な導通状態とすることを特徴とする水素ガス製
造機構。 - 【請求項２】 電解質として中性に近いものを用いたこ
とを特徴とする請求項１記載の水素ガス製造機構。 - 【請求項３】 電解質として食塩水又は／及び琥珀酸又
は／及びクエン酸を用いた請求項２記載の水素ガス製造
機構。 - 【請求項４】 電解質中の正極となる金属と導電性物質
電極との間に、電解隔膜を有する請求項１乃至３のいず
れかに記載の水素ガス製造機構。 - 【請求項５】 前記導電性物質電極は炭素等の非金属、
又はマグネシウムよりイオン化傾向の低い金属の単体若
しくは合金を基材とすると共に、前記基材の表面にこの
基材よりもイオン化傾向の更に低い金属を鍍金した請求
項１乃至４のいずれかに記載の水素ガス製造機構。 - 【請求項６】 前記導電性物質電極が、網状、フェルト
状、スポンジ状、パンチング・メタル状、或いはそれら
の積層体、又は多孔体の如くイオンの透過が容易な形状
とした請求項１乃至５のいずれかに記載の水素ガス製造
機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7334980A JP3052124B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 水素ガス製造機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7334980A JP3052124B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 水素ガス製造機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09176879A JPH09176879A (ja) | 1997-07-08 |
| JP3052124B2 true JP3052124B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=18283384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7334980A Expired - Fee Related JP3052124B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 水素ガス製造機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3052124B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101956206A (zh) * | 2010-09-27 | 2011-01-26 | 北京科技大学 | 一种电解海水制备氢气和氧气的电解设备及其工艺 |
| CN102812160A (zh) * | 2010-03-19 | 2012-12-05 | 大幸药品株式会社 | 电解装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100843404B1 (ko) * | 2007-01-23 | 2008-07-03 | 삼성전기주식회사 | 다공성 전극판을 갖는 수소발생장치 |
| KR100872576B1 (ko) * | 2007-07-02 | 2008-12-08 | 삼성전기주식회사 | 수소 발생 장치 및 연료전지 발전 시스템 |
| JP2009269811A (ja) | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Hyundai Motor Co Ltd | 水素発生装置 |
| CN105420748B (zh) * | 2015-11-18 | 2018-01-12 | 复旦大学 | 一种基于三电极体系的两步法电解水制氢的方法及装置 |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP7334980A patent/JP3052124B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102812160A (zh) * | 2010-03-19 | 2012-12-05 | 大幸药品株式会社 | 电解装置 |
| CN102812160B (zh) * | 2010-03-19 | 2015-06-03 | 大幸药品株式会社 | 电解装置 |
| CN101956206A (zh) * | 2010-09-27 | 2011-01-26 | 北京科技大学 | 一种电解海水制备氢气和氧气的电解设备及其工艺 |
| CN101956206B (zh) * | 2010-09-27 | 2011-10-12 | 北京科技大学 | 一种电解海水制备氢气和氧气的电解设备及其工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09176879A (ja) | 1997-07-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |