JP3122473U

JP3122473U - 水素及び酸素の生成装置

Info

Publication number: JP3122473U
Application number: JP2006002271U
Authority: JP
Inventors: 文章林
Original assignee: 林文章
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: US20070235326A1

Abstract

【課題】省エネルギーと環境保全という国際的コンセンサスに応えるために、自然エネルギーから電力を得て運転することができる上、自然エネルギーの源の常に激しい変化あるという欠点を克服して安定した電力を供給することのできる水素及び酸素の生成装置を提供する。
【解決手段】太陽エネルギーを電力に変換してから、その内部に設けられた蓄電機構２１２に蓄えながら需要に応じて外へ供給する太陽エネルギー発電手段２１と、その電解槽２２１に電解液２２３が収容され、太陽エネルギー発電手段から供給される電力を受けて電解液を電気分解して水素及び酸素を生成する電解手段２２とを備えて構成した。
【選択図】図１

Description

本考案は、水素及び酸素の生成装置に関し、特に、省エネルギーと環境保全を促進することができる水素及び酸素の生成装置に関する。

従来の水素及び酸素の生成装置１は、図５に示すように、その電解槽１１内に陽極棒１２と陰極棒１３とが電解液１１０内に浸るように設置されている上、整流装置３を介して一般の商用電源２から陽極棒１２と陰極棒１３とに直流電力が供給されて電解液１１０を電気分解して水素及び酸素を生成するように構成されている。この生成した水素及び酸素は、排出口１４から途中に水封式安全装置４、圧力コントローラー５、乾燥装置６、ボール弁安全装置７などを介して溶接トーチ、ボイラー、バーナー、湯沸し器のような機器８と接続して、前記種々の機器８の作動のための燃料ガスとして供給されるように利用することができる。

この種の水素及び酸素の生成装置１は、一般の商用電源２と接続して商用電力を受けて運転するようになっているが、周知の通り、商用電源２は、石炭、石油、天然ガス、原子力などの有限のエネルギー資源から発電される。現下、地球で人口の増大及び科学技術の進歩につれて、石炭、石油、天然ガスなどの燃料を急速に消耗しているとともに、それらを利用する場合の排ガスも環境汚染を引き起こしやすい。また、世界各国で広く使われている原子力発電が環境と生物への危険性を伴ったので、それに対する反対の呼び声がますます高まっている。

よって、太陽光や風力、波浪などのほぼ無尽蔵で無公害である自然エネルギーを利用して発電する研究が活発になりつつある。ただし、こういう自然エネルギーを利用して発電する場合に、自然エネルギーの源としての日や風、海の常に激しい変化があるため、その供給する電力も安定しないことを考慮に入れなければならない。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、省エネルギーと環境保全という国際的コンセンサスに応えるために、自然エネルギーから電力を得て運転することができる水素及び酸素の生成装置を提供することを第１の目的とする。

また、前記自然エネルギーから電力を得て運転することができる水素及び酸素の生成装置の構造に加えて、更に、該自然エネルギーの源の常に激しい変化あるという欠点を克服して安定した電力を供給することができる水素及び酸素の生成装置を提供することを第２の目的とする。

前記第１の目的を達成するために、本考案は、太陽エネルギーを電力に変換して供給する太陽エネルギー発電手段と、前記太陽エネルギー発電手段から得た電力により電解液を電気分解して水素及び酸素を生成する電解手段とを備えている水素及び酸素の生成装置を構成した。

また、前記第２の目的を達成するために、本考案は、太陽エネルギーを電力に変換してから、その内部に設けられた蓄電機構に蓄えながら需要に応じて外へ供給する太陽エネルギー発電手段と、その電解槽に電解液が収容され、前記太陽エネルギー発電手段から供給される電力を受けて前記電解液を電気分解して水素及び酸素を生成する電解手段とを備えて水素及び酸素の生成装置を構成した。

前記水素及び酸素の生成装置の実施形態として、前記電解手段は、その電解槽内に複数の電極板が電解液内に浸るように並んでいる上、前記太陽エネルギー発電手段から供給される電力を受けて前記電解液を電気分解して水素及び酸素を生成するように配置されているものと、前記電解手段は、商用電源とも接続されるように構成されている上、前記太陽エネルギー発電手段に商用電源から電力を補足し、電解を行うことができるように配置されているものが挙げられる。

前記第１の目的を達成するための水素及び酸素の生成装置は、無尽蔵で無公害である代替エネルギーの一つとしてもっとも注目を浴びている太陽エネルギーを利用して発電することにより、確かに省エネルギーと環境保全という目標を成し遂げることができる。

前記第２の目的を達成するための水素及び酸素の生成装置の構造では、日射光量が不十分あるいは不安定である時でも、その内部に設けられた蓄電機構に蓄えられた電力、さらに商用電源からの電力により必要な電力を補足し、装置を駆動させることができる。

以下、図面を参照して、本考案の実施形態を具体的に説明する。

図１は、本考案に係る水素及び酸素の生成装置の好適な実施形態例を示す図である。即ち、図１に示す水素及び酸素の生成装置２０は、主として、太陽エネルギー発電手段２１と、電解手段２２と、貯蔵手段２３とを備えている。

太陽エネルギー発電手段２１は、半導体で構成された太陽エネルギー発電パネル２１１によって太陽エネルギーを電力に変換してから、その内部に設けられた蓄電機構２１２に蓄えながら需要に応じて電解手段２２へ供給するように配置構成されている。ここで太陽エネルギーを利用して発電する太陽エネルギー発電パネル２１１が使われているものを例示しているが、例えば反射板などで太陽熱を集め、発生させた蒸気により蒸気発電方式を使用してもよい。

電解手段２２は、その電解槽２２１内に複数の電極板２２２が電解液２２３内に浸るように並んでいる上、各互いに対面している一対の電極板２２２同士もそれぞれ陰／陽極の一つとなり、太陽エネルギー発電手段２１から供給される電力を受けて電極板２２２同士間の電解液２２３を電気分解して水素及び酸素を生成し、排出口２２４から排出するように配置されている。

また、そればかりでなく、電解手段２２は、更に、図示のように、整流装置３を介して商用電源２とも接続されるように構成されている上、太陽エネルギー発電手段２１に商用電源２から電力を補足し、電解を行うことができるように配置されている。

そして、貯蔵手段２３は、排出口２２４から排出される電解手段２２によって生成した水素及び酸素を貯蔵するためのタンクであり、前述と同様に溶接トーチ９０（図１参照）、ボイラー９１（図２参照）、バーナー９２（図３参照）、湯沸し器９３（図４参照）のような機器と接続して前記生成した水素及び酸素をそれらの作動のための燃料ガスとして供給することができる。

この水素及び酸素の生成装置２０を使用する時に、日射光量が十分である場合、太陽エネルギー発電手段２１が正常に発電するので、もちろん電解するための電力供給に問題はないが、日射光量が不十分あるいは不安定である場合（夜においても）、まず、貯蔵手段２３に貯蔵しておいた水素及び酸素を使用することができ、そして蓄電機構２１２に蓄えられた電力、さらに整流装置３を介して商用電源２からの電力により必要な電力を補足し、電解を行なうことができるため、どんな時でも水素及び酸素の生成装置２０を使用することができないことはない。

なお、更に前記水封式安全装置、圧力コントローラー、乾燥装置、ボール弁安全装置などは適当に選択して設置されることができ、即ち、本考案は前述実施形態例に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形可能がある。

本考案の水素及び酸素の生成装置によれば、省エネルギーと環境保全という目標を成し遂げることができるのみならず、安定した電力を供給することもできる。

本考案に係る水素及び酸素の生成装置の好適な実施形態例を説明するために示した図である。図１の水素及び酸素の生成装置の貯蔵手段がボイラーと接続していてその生成した水素及び酸素を供給することができる状態を示した図である。図１の水素及び酸素の生成装置の貯蔵手段がバーナーと接続していてその生成した水素及び酸素を供給することができる状態を示した図である。図１の水素及び酸素の生成装置の貯蔵手段が湯沸し器と接続していてその生成した水素及び酸素を供給することができる状態を示した図である。従来の水素及び酸素の生成装置の一例を説明するために示した図である。

符号の説明

２…商用電源、２０…水素及び酸素の生成装置、２１… 太陽エネルギー発電手段、２１１…太陽エネルギー発電パネル、２１２…蓄電機構、２２…電解手段、２２１…電解槽、２２２…電極板、２２３…電解液、２２４…排出口、２３…貯蔵手段、３…整流装置、８…機器、９０…溶接トーチ、９１…ボイラー、９２…バーナー、９３…湯沸し器。

Claims

太陽エネルギーを電力に変換して供給する太陽エネルギー発電手段と、
前記太陽エネルギー発電手段から得た電力により電解液を電気分解して水素及び酸素を生成する電解手段とを具備していることを特徴とする水素及び酸素の生成装置。
太陽エネルギーを電力に変換してから、その内部に設けられた蓄電機構に蓄えながら需要に応じて外へ供給する太陽エネルギー発電手段と、
電解槽に電解液が収容され、前記太陽エネルギー発電手段から供給される電力を受けて前記電解液を電気分解して水素及び酸素を生成する電解手段とを具備していることを特徴とする水素及び酸素の生成装置。
太陽エネルギーを電力に変換してから、その内部に設けられた蓄電機構に蓄えながら需要に応じて外へ供給するように配置構成されている太陽エネルギー発電手段と、
電解槽内に複数の電極板が電解液内に浸るように並んでいる上、前記太陽エネルギー発電手段から供給される電力を受けて前記電解液を電気分解して水素及び酸素を生成するように配置されている電解手段とを具備していることを特徴とする水素及び酸素の生成装置。
前記電解手段の生成した水素及び酸素を貯蔵する貯蔵手段を更に備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の水素及び酸素の生成装置。
前記電解手段は、商用電源とも接続されるように構成されている上、前記太陽エネルギー発電手段に商用電源から電力を補足し、電解を行うことができるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の水素及び酸素の生成装置。