JP3366934B2 - 気泡ポンプ - Google Patents
気泡ポンプInfo
- Publication number
- JP3366934B2 JP3366934B2 JP25065498A JP25065498A JP3366934B2 JP 3366934 B2 JP3366934 B2 JP 3366934B2 JP 25065498 A JP25065498 A JP 25065498A JP 25065498 A JP25065498 A JP 25065498A JP 3366934 B2 JP3366934 B2 JP 3366934B2
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- Japan
- Prior art keywords
- water
- guide pipe
- seawater
- hydrogen
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽エネルギーを光電
変換して得られた電力により水を電解して水素気泡を発
生させ、その水素気泡の浮力を利用して水の揚水を行う
気泡ポンプに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図３は従来の水素発生電解装置の一例を
示す概略構成図である。この図において、１は商用電
源、２は配線部、３は電極、４は水で、海水または淡水
が使用されている。なお、本明細書では、淡水と海水の
区別が必要でないときは単に水という。４ａは前記水４
の電解によって発生した水素気泡、４ｂは前記水４中に
水素気泡４ａが混合した気液混合水、５は前記水４を汲
み上げるポンプ、６は前記水４中に浸漬された案内パイ
プで、ＦＲＰ，または高密度ポリエチレン等の断熱材か
らなり、ポンプ５によって温度の低い深層の水４を水面
上へ汲み上げる。７は前記案内パイプ６の上端に設けた
気液分離器、８は前記気液混合水４ｂから水素気泡４ａ
が取り除かれた水４の液体吐出口、９は前記気液混合水
４ｂから取り除かれた水素の気体吐出口である。 【０００３】なお、電極３には電気分解のため直流が使
用されるため商用電源１を直流に変換するための整流器
が設けられるが、図示は省略して、ポンプ５の電源と共
通に示してある。このように、水４の電気分解を行うに
は深層の水４を汲み上げるためポンプ５が使用される。
このため、ポンプ５の駆動にも、電解を行うのにも外部
の商用電源１等から電力供給を受けていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、電力を外部
から受けることは経費がかかり、ことに、海洋上または
僻地においては自家発電等によらなければならず、多く
の経費がかかるという問題点があった。また、発電には
石油等の化石燃料を使用するため、地球環境保全の立場
から見ても水素を製造して燃料として使用することによ
る有用性と意義が減ずるという問題点があった。 【０００５】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、商用電源やいわゆる機械式のポンプを
使用することなく、また、化石燃料を使用することなく
太陽エネルギーによって得られた電力により水の電解と
揚水とを、海水の電解において塩素を混入することなく
図った気泡ポンプを得ることを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、太陽エネルギ
ーを光電変換して得られる電力により水を電解する電解
装置と、この電解装置によって発生した水素気泡と、こ
の水素気泡の浮力により上方へ導かれる海水とを前記電
解装置から案内する案内パイプと、この案内パイプの上
方に設けられ前記浮上した水素気泡と海水との気液混合
水を水素気泡と海水とに分離せしめる気液分離器とを備
え、前記電解装置は海水の電解に際し塩素が発生する側
の電極を前記案内パイプの外側に、水素が発生する側の
電極を前記案内パイプの内側に設けたものである。 【０００７】本発明は、太陽エネルギーの光電変換によ
り電力が自給でき、この電力により電解された水素気泡
と、この水素気泡の浮力、つまり水素気泡と水との平均
密度分だけ上昇して水が揚水され、得られた水素と揚水
された水を利用することができる。さらに、海水を電解
する際、塩素を発生する側の電極は案内パイプの外側な
ので塩素が混入することが防止される。 【０００８】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の基本原理を説明
するための概略構成図で、図３と同一符号は同一部分を
示し、１１は太陽電池で、自然エネルギーである太陽エ
ネルギーの光電変換により電力の自給を可能とするもの
である。案内パイプ６は断熱が施され、これにより案内
パイプ６の内，外が熱的に分離されている。また、案内
パイプ６に絶縁して対向配置された電極３により電解装
置１０が構成される。 【０００９】次に、動作について説明する。太陽電池１
１の電力により水４を電解して発生した水素が、水４の
中で水素気泡４ａとなり、この水素気泡４ａが水４と混
合して気液混合水４ｂとなる。なお、電解により酸素を
発生するが、酸素はすぐに水に溶けるので（Ｎ2 ：Ｏ2
１：２）、ここでは問題にしない。この気液混合水４
ｂは水４よりも比重が軽くなるため案内パイプ６の中を
上昇し、気液分離器７内に入る。この気液分離器７内で
は水素気泡４ａが気液混合水４ｂから分離し、気体吐出
口９から吐出される。また、水素気泡４ａを分離した水
４は液体吐出口８から吐出される。これにより連続して
水素を発生させることができる。また、液体吐出口８か
ら冷水を得ることができる。 【００１０】図２は適用対象が海水１４の場合で、塩素
混入を防止する本発明の、さらに他の実施例を示す概略
構成図で、図１，２と同一符号は同一部分を示し、３
ａ，３ｂは前記海水１４を電解する電極で、電極の正，
負電極がそれぞれ印加される。１６は前記案内パイプ６
の側方に張り出して設けた筐体、１７は前記筐体１６の
上面と下面に形成された透孔で、直流が陽電極となり、
塩素１４ａを発生する。電極３ａを海水１４の流路から
外して配置し、発生した塩素１４ａを案内パイプ６内に
流入させないようにしたものである。この場合、海水１
４の水面から気液混合水４ｂの水面との差Ｈは、水素気
泡４ａによる平均密度が小さくなる分だけ上昇したもの
となる。 【００１１】このように、本発明は養殖のために気泡ポ
ンプを使用して深層の水を汲み上げて貯溜したり、深層
に貯溜されている温度の低い水を冷却に使用することが
できる。これにより、深層の水による冷却は冷暖房等に
も利用することができる。 【００１２】 【発明の効果】以上説明したように本発明は、外部から
の商用電源による電力を受ける必要がなく、また、化石
燃料による電力の供給を受けることも必要でなく、水素
と水が得られるので、地球環境保全に寄与できる。ま
た、電解装置によって得られた気液混合水による浮力に
より揚水するため、いわゆる機械式のポンプ等の設備が
不要でポンプ駆動による電力が不要となる。そして、深
層の水の汲み上げが可能であるため低温の深層の水を利
用して冷却および保冷を行うことができる。さらに、自
然エネルギーである太陽エネルギーによって電解して得
られた水素を燃料として使用できるので、公害が発生す
ることがない等の利点を有する。 【００１３】さらに、電解装置として塩素の発生する側
の電極を案内パイプの外側に設けて揚水への混入を防止
したので、海水の電解において塩素の混入がない効果が
得られる。
変換して得られた電力により水を電解して水素気泡を発
生させ、その水素気泡の浮力を利用して水の揚水を行う
気泡ポンプに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図３は従来の水素発生電解装置の一例を
示す概略構成図である。この図において、１は商用電
源、２は配線部、３は電極、４は水で、海水または淡水
が使用されている。なお、本明細書では、淡水と海水の
区別が必要でないときは単に水という。４ａは前記水４
の電解によって発生した水素気泡、４ｂは前記水４中に
水素気泡４ａが混合した気液混合水、５は前記水４を汲
み上げるポンプ、６は前記水４中に浸漬された案内パイ
プで、ＦＲＰ，または高密度ポリエチレン等の断熱材か
らなり、ポンプ５によって温度の低い深層の水４を水面
上へ汲み上げる。７は前記案内パイプ６の上端に設けた
気液分離器、８は前記気液混合水４ｂから水素気泡４ａ
が取り除かれた水４の液体吐出口、９は前記気液混合水
４ｂから取り除かれた水素の気体吐出口である。 【０００３】なお、電極３には電気分解のため直流が使
用されるため商用電源１を直流に変換するための整流器
が設けられるが、図示は省略して、ポンプ５の電源と共
通に示してある。このように、水４の電気分解を行うに
は深層の水４を汲み上げるためポンプ５が使用される。
このため、ポンプ５の駆動にも、電解を行うのにも外部
の商用電源１等から電力供給を受けていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、電力を外部
から受けることは経費がかかり、ことに、海洋上または
僻地においては自家発電等によらなければならず、多く
の経費がかかるという問題点があった。また、発電には
石油等の化石燃料を使用するため、地球環境保全の立場
から見ても水素を製造して燃料として使用することによ
る有用性と意義が減ずるという問題点があった。 【０００５】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、商用電源やいわゆる機械式のポンプを
使用することなく、また、化石燃料を使用することなく
太陽エネルギーによって得られた電力により水の電解と
揚水とを、海水の電解において塩素を混入することなく
図った気泡ポンプを得ることを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、太陽エネルギ
ーを光電変換して得られる電力により水を電解する電解
装置と、この電解装置によって発生した水素気泡と、こ
の水素気泡の浮力により上方へ導かれる海水とを前記電
解装置から案内する案内パイプと、この案内パイプの上
方に設けられ前記浮上した水素気泡と海水との気液混合
水を水素気泡と海水とに分離せしめる気液分離器とを備
え、前記電解装置は海水の電解に際し塩素が発生する側
の電極を前記案内パイプの外側に、水素が発生する側の
電極を前記案内パイプの内側に設けたものである。 【０００７】本発明は、太陽エネルギーの光電変換によ
り電力が自給でき、この電力により電解された水素気泡
と、この水素気泡の浮力、つまり水素気泡と水との平均
密度分だけ上昇して水が揚水され、得られた水素と揚水
された水を利用することができる。さらに、海水を電解
する際、塩素を発生する側の電極は案内パイプの外側な
ので塩素が混入することが防止される。 【０００８】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の基本原理を説明
するための概略構成図で、図３と同一符号は同一部分を
示し、１１は太陽電池で、自然エネルギーである太陽エ
ネルギーの光電変換により電力の自給を可能とするもの
である。案内パイプ６は断熱が施され、これにより案内
パイプ６の内，外が熱的に分離されている。また、案内
パイプ６に絶縁して対向配置された電極３により電解装
置１０が構成される。 【０００９】次に、動作について説明する。太陽電池１
１の電力により水４を電解して発生した水素が、水４の
中で水素気泡４ａとなり、この水素気泡４ａが水４と混
合して気液混合水４ｂとなる。なお、電解により酸素を
発生するが、酸素はすぐに水に溶けるので（Ｎ2 ：Ｏ2
１：２）、ここでは問題にしない。この気液混合水４
ｂは水４よりも比重が軽くなるため案内パイプ６の中を
上昇し、気液分離器７内に入る。この気液分離器７内で
は水素気泡４ａが気液混合水４ｂから分離し、気体吐出
口９から吐出される。また、水素気泡４ａを分離した水
４は液体吐出口８から吐出される。これにより連続して
水素を発生させることができる。また、液体吐出口８か
ら冷水を得ることができる。 【００１０】図２は適用対象が海水１４の場合で、塩素
混入を防止する本発明の、さらに他の実施例を示す概略
構成図で、図１，２と同一符号は同一部分を示し、３
ａ，３ｂは前記海水１４を電解する電極で、電極の正，
負電極がそれぞれ印加される。１６は前記案内パイプ６
の側方に張り出して設けた筐体、１７は前記筐体１６の
上面と下面に形成された透孔で、直流が陽電極となり、
塩素１４ａを発生する。電極３ａを海水１４の流路から
外して配置し、発生した塩素１４ａを案内パイプ６内に
流入させないようにしたものである。この場合、海水１
４の水面から気液混合水４ｂの水面との差Ｈは、水素気
泡４ａによる平均密度が小さくなる分だけ上昇したもの
となる。 【００１１】このように、本発明は養殖のために気泡ポ
ンプを使用して深層の水を汲み上げて貯溜したり、深層
に貯溜されている温度の低い水を冷却に使用することが
できる。これにより、深層の水による冷却は冷暖房等に
も利用することができる。 【００１２】 【発明の効果】以上説明したように本発明は、外部から
の商用電源による電力を受ける必要がなく、また、化石
燃料による電力の供給を受けることも必要でなく、水素
と水が得られるので、地球環境保全に寄与できる。ま
た、電解装置によって得られた気液混合水による浮力に
より揚水するため、いわゆる機械式のポンプ等の設備が
不要でポンプ駆動による電力が不要となる。そして、深
層の水の汲み上げが可能であるため低温の深層の水を利
用して冷却および保冷を行うことができる。さらに、自
然エネルギーである太陽エネルギーによって電解して得
られた水素を燃料として使用できるので、公害が発生す
ることがない等の利点を有する。 【００１３】さらに、電解装置として塩素の発生する側
の電極を案内パイプの外側に設けて揚水への混入を防止
したので、海水の電解において塩素の混入がない効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本原理を説明するための概略構成図
である。 【図２】本発明の実施例を示す概略構成図である。 【図３】従来の水素発生電解装置の一例を示す概略構成
図である。 【符号の説明】 ２ 配線部 ３ 電極 ４ 水 ４ａ 水素気泡 ４ｂ 気液混合水 ５ ポンプ ６ 案内パイプ ７ 気液分離器 ８ 液体吐出口 ９ 気体吐出口 １０ 電解装置 １１ 太陽電池 １６ 筐体 １７ 透孔
である。 【図２】本発明の実施例を示す概略構成図である。 【図３】従来の水素発生電解装置の一例を示す概略構成
図である。 【符号の説明】 ２ 配線部 ３ 電極 ４ 水 ４ａ 水素気泡 ４ｂ 気液混合水 ５ ポンプ ６ 案内パイプ ７ 気液分離器 ８ 液体吐出口 ９ 気体吐出口 １０ 電解装置 １１ 太陽電池 １６ 筐体 １７ 透孔
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭56−88998（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−116601（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−110759（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F04F 1/18
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 太陽エネルギーを光電変換して得られる
電力により水を電解する電解装置と、この電解装置によ
って発生した水素気泡と、この水素気泡の浮力により上
方へ導かれる海水とを前記電解装置から案内する案内パ
イプと、この案内パイプの上方に設けられ前記浮上した
水素気泡と海水との気液混合水を水素気泡と海水とに分
離せしめる気液分離器とを備え、前記電解装置は海水の
電解に際し塩素が発生する側の電極を前記案内パイプの
側方に張り出して設けた筐体内に位置させて、発生した
塩素を前記案内パイプ内に流入させないように構成する
と共に、水素が発生する側の電極を前記案内パイプの内
側に設けたことを特徴とする気泡ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25065498A JP3366934B2 (ja) | 1995-05-17 | 1998-09-04 | 気泡ポンプ |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7118065A JPH08312596A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 気泡ポンプ |
| JP25065498A JP3366934B2 (ja) | 1995-05-17 | 1998-09-04 | 気泡ポンプ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7118065A Division JPH08312596A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 気泡ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11153100A JPH11153100A (ja) | 1999-06-08 |
| JP3366934B2 true JP3366934B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=26456070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25065498A Expired - Lifetime JP3366934B2 (ja) | 1995-05-17 | 1998-09-04 | 気泡ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3366934B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6056147B2 (ja) * | 2012-01-30 | 2017-01-11 | 中国電力株式会社 | 海水供給装置 |
-
1998
- 1998-09-04 JP JP25065498A patent/JP3366934B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11153100A (ja) | 1999-06-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |