JP6346943B2 - 水素ガス発生装置 - Google Patents

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Description

開示の実施形態は、水素ガス発生装置に関する。
従来、水素を人体内に取り込むことは、病変や機能障害を引き起こす原因となるとされる活性酸素種を除去するのに有効であることが知られていた。そこで、飽和蒸気から水素ガスを発生させ、この水素ガスを人体内に取り込むことを可能にする水素ガス発生装置が提案された(例えば、特許文献1を参照)。
特許文献1に開示された水素ガス発生装置は、原料水を加熱装置により加熱して過熱蒸気を発生させ、この過熱蒸気から水素ガスを含むブラウンガスを生成する過熱蒸気加熱部を備えている。なお、ブラウンガスは、水素(H)ガスと酸素(O)ガスとが、略2:1の割合で含まれる混合気体であり、酸水素ガスとも呼ばれる。
特開2013−151400号公報
かかるブラウンガスは、今後も需要増加が見込まれるため、現状よりも発生効率の向上が求められる。
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ブラウンガスの発生効率をより向上させることのできる水素ガス発生装置を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る水素ガス発生装置は、過熱蒸気加熱部と、ガス取出部とを備える。過熱蒸気加熱部は、原水を加熱して過熱蒸気を発生させ、この過熱蒸気をさらに加熱して水素ガスを含むブラウンガスを生成する。ガス取出部は、前記ブラウンガスと前記過熱蒸気とを含む混合流体から気液分離し、分離された前記ブラウンガスを取り出す。そして、前記過熱蒸気加熱部は、酸化促進部材が収納されるとともに、前記原水が流入する加熱パイプと、当該加熱パイプの周りに巻回されるコイルヒータとを備え、前記酸化促進部材はステンレスにより形成された第1の金属棒と、鉄鋼材により形成され、前記第1の金属棒よりも小径の第2の金属棒とを備え、前記第2の金属棒は、前記第1の金属棒よりも相対的に短く形成され、複数本束ねられている
実施形態の一態様によれば、装置の大型化を避けつつ、効率的にブラウンガスを発生させるとともに、より効率よく水素ガスを発生させることができる。
図1は、実施形態に係る水素ガス発生装置の使用状態を示す説明図である。 図2は、実施形態に係る水素ガス発生装置の構成例の一例を示す模式的説明図である。 図3は、実施形態に係る水素ガス発生ユニットの構成の一例を正面視により示す説明図である。 図4は、実施形態に係る水素ガス発生ユニットの構成の一例を平面視により示す説明図である。 図5は、実施形態に係る水素ガス発生ユニットの構成の一例を側面視により示す説明図である。 図6は、実施形態に係る水素ガス発生装置の過熱蒸気加熱部を縦断面視で示す説明図である。 図7は、実施形態に係る酸化促進部材を示す正面図である。 図8は、図7のA−A線における断面図である。 図9は、酸化促進部材を備える場合と備えない場合との水素ガスの発生量を示すグラフである。 図10Aは、他の実施形態に係る酸化促進部材の一部を断面視で示す説明図である。 図10Bは、さらなる他の実施形態に係る酸化促進部材の一部を断面視で示す説明図である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する水素ガス発生装置10の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
先ず、本実施形態に係る水素ガス発生装置10の概要について、図1を用いて説明する。図1は、実施形態に係る水素ガス発生装置10の使用状態を示す説明図である。
本実施形態に係る水素ガス発生装置10は、人体内に取り込み可能な水素ガス(H)を生成するものである。図1に示すように、使用者は、ケーシング1から伸延するガス吸入管30の先端を鼻や口に装着して、生成した水素ガスを吸引することができる。ガス吸入管30としては、例えば、カニューレなどを好適に用いることができる。なお、ここでは、使用者を一人としたが、ガス吸入管30の接続部133を複数設けたり、ガス吸入管30を複数に分岐させたりすることで、2人以上の使用も可能である。
水素ガス発生装置10のケーシング1は、底壁16と、天井壁11と、4つの周壁12,13,14,15(図4を参照)とにより矩形箱状に形成されており、底壁16の4隅には球状のキャスタ20が取付けられる。
また、かかるケーシング1は、適宜の厚みからなるステンレスあるいは鋼板により形成される。図1に示すように、天井壁11には、その面積の大部分を占める上部点検口110が形成されており、かかる上部点検口110は、蓋体111で着脱自在に覆われる。そして、蓋体111の前側に、電源スイッチ112と、操作部として機能するタッチパネル113とが設けられる。
また、ケーシング1の周壁の1つである前壁12には、その面積の大部分をしめる前部点検口120が形成される。かかる前部点検口120には、図示しないヒンジを介して、取っ手122を有する前面扉121が開閉自在に取付けられる。
さらに、ケーシング1の周壁の一つである左側壁13にも、その面積の大部分をしめる側部点検口130が形成され、この側部点検口130は蓋体131で着脱自在に覆われる。なお、本実施形態に係る水素ガス発生装置10では、側部点検口130から後述する制御ユニット101(図3および図4参照)のメンテナンスが可能となる。側部点検口130の上方、上縁部近傍位置には、複数の排気口132,132が形成される。かかる排気口132,132の前方位置には、ガス吸入管30の接続部133が設けられる。
なお、複数の排気口132,132は、ケーシング1の周壁を構成する右側壁14、後壁15の上縁部近傍位置にも形成される。
ケーシング1の内部には、水素ガス発生ユニット100が収納される。以下、図2〜図5を参照して水素ガス発生ユニット100のレイアウトを含む具体的な構成について説明する。
図2は、実施形態に係る水素ガス発生装置10の構成例の一例を示す模式的説明図である。図3は、実施形態に係る水素ガス発生ユニット100の構成の一例を正面視により示す説明図、図4は、同水素ガス発生ユニット100の構成の一例を平面視により示す説明図、図5は、同水素ガス発生ユニット100の構成の一例を側面視により示す説明図である。なお、図3および図5において、符号19は水素ガス発生装置10の設置面を示す。また、図2のみならず、いずれの図面においても、理解を容易にするために適宜簡略化してある。
水素ガス発生装置10の水素ガス発生ユニット100は、図2に示すように、給水部2と、過熱蒸気加熱部3と、ガス取出部5と、冷却部6とを備える。
かかる構成において、給水部2から供給された原水を過熱蒸気加熱部3により加熱して蒸気を生成するとともに、その蒸気をさらに加熱して過熱蒸気を生成し、さらなる加熱によって水素ガスを含むブラウンガスを生成する。次いで、蒸気と分離したブラウンガスを冷却部6によって人体に吸引可能な温度まで低下させてガス取出部5から取り出し、水素ガスを吸入可能としている。
より具体的に説明すると、給水部2は、図2〜図5に示すように、原水500を貯留する給水タンク21と、過熱蒸気加熱部3に供給される原水500の液面を調整する調整タンク22とを備える。給水タンク21内には、原水500の水量を検出するレベルスイッチ210が配設され、調整タンク22には、図3および図5に示すように、給水レベル計221が設けられる。
調整タンク22には、排水バルブ222を介して排水ホース220が取付けられており、調整タンク22内の水を抜くことができる。かかる給水タンク21と調整タンク22とを、電磁弁23を介して給水管40により連通している。電磁弁23の開閉動作は、給水レベル計221の値に応じて制御ユニット101(図4)により制御される。なお、図3および図4において、符号410は、給水管40のカプラを示す。また、図3および図5において、符号219は給水レベル計221が備えるフロートを示す。
過熱蒸気加熱部3は、加熱装置として、図2に示すように、調整タンク22からの原水500が流入する加熱パイプ31と、その略全長に亘って周りを巻回するコイルヒータ7とを備える。すなわち、過熱蒸気加熱部3は、給水部2より連通管50を介して加熱パイプ31に供給された原水500をコイルヒータ7で加熱して過熱蒸気を発生させ、この過熱蒸気をさらに600℃〜700℃まで加熱して水素ガス(H)を含むブラウンガスを生成する。なお、コイルヒータ7の周りは所定の厚みを有する断熱材32で被覆される。
加熱パイプ31に供給される原水500の量は、調整タンク22によって一定に保たれる。すなわち、図5に示すように、調整タンク22における液面501と加熱パイプ31内の液面501は同レベルとなる。なお、加熱パイプ31内の液面501よりも上部は蒸気が発生する空間であり、かかる空間内の蒸気がさらに加熱されることで過熱蒸気となり、これをさらに高温加熱することでブラウンガスが発生する。したがって、加熱パイプ31の内部には、ブラウンガスと過熱蒸気とが高温状態で混在する。
ところで、図5に示すように、加熱パイプ31内には、水素ガスの発生量を十分得られるように制御するための制御棒4が収納される。かかる制御棒4については、後に出述するが、この制御棒4を設けることによって、本実施形態に係る水素ガス発生装置10は、水素ガスの発生効率を著しく高めることが可能となる。
ガス取出部5は、図2〜図5に示すように、放熱管80と、ガス送出ケース8と、ガス吸入管30とを備える。すなわち、一端が加熱パイプ31の上部に連通する放熱管80の他端にガス送出ケース8が接続され、このガス送出ケース8にガス吸入管30が導出管33を介して連通する。
ガス送出ケース8には、図3および図5に示すように、送気ファン81が収納される。この送気ファン81の作動により、水素ガスおよび酸素ガスを含むブラウンガスが、ガス吸入管30(カニューレ)から円滑に系外へと送り出される。
すなわち、ガス送出ケース8内における送気ファン81の一次側に送られてきたブラウンガスは、送気ファン81により、当該送気ファン81の二次側に連通した導出管33を介してガス吸入管30へと送出される。
送気ファン81の一次側に形成されるガス対流空間83に連通するように、ガス送出ケース8の底部には水滴排出口が形成される。そして、この水滴排出口にドレーンパイプ86の基端を接続し、先端を調整タンク22内に臨ませている。このように、ガス送出ケース8においては、ブラウンガスを円滑に送気しながら、完全に気液分離されていない蒸気をガス対流空間83で滞留させながら復水して、復水された水を調整タンク22に戻している。
ところで、ガス取出部5の一部を構成する放熱管80は、図2〜図5に示すように、コイル状に構成して放熱しやすくし、冷却部6の一部を構成する。すなわち、冷却部6は、ガス取出部5に含まれるとも言える。そして、本実施形態における冷却部6は、放熱管80と、放熱管80に向けて送風できるように配設された冷却ファン62(図5参照)とを備える。
コイル状に形成された放熱管80は、図3〜図5に示すように、過熱蒸気加熱部3の断熱材32の周りを囲むように配設される。かかる構成によれば、ケーシング1の内部空間を有効利用することができ、ケーシング1の大型化を防止することで、水素ガス発生装置10の小型化に寄与することができる。
冷却ファン62は、図5に示すように、所定角度だけ傾けて配設しており、風が放熱管80を斜め上方に横切るように送風可能としている。したがって、放熱管80に効率的に風を当てることができ、なおかつ、放熱管80から熱を奪った暖かい空気は、ケーシング1の側壁に形成された排気口132からケーシング1の外へ排出させることができる。
上述した構成により、給水タンク21から過熱蒸気加熱部3の加熱パイプ31に供給された原水500は、コイルヒータ7により加熱され、100℃に達すると蒸気となる。そして、かかる蒸気がコイルヒータ7によりさらに加熱されて過熱蒸気となり、さらに温度が600℃〜700℃に達すると水素と酸素とが分離してブラウンガスが生成される。
こうして、水素ガスおよび酸素ガスを含むブラウンガスを、ガス吸入管30(カニューレ)を介して人体に供給することができる(図1参照)。このとき、ブラウンガスは、冷却部6によって、十分に冷却されているため(例えば20〜25℃程度)、容易かつ安全に吸引することができる。なお、本水素ガス発生装置10では、水素ガスのみならず酸素ガスも人体に取り込まれる。
ここで、図6〜図8を参照しながら、過熱蒸気加熱部3の構成について説明を加える。すなわち、水素ガス発生装置10の過熱蒸気加熱部3を構成する加熱パイプ31内には、前述したように、水素ガスの発生量を十分得られるように制御する制御棒4が収納されている。以下、かかる制御棒4について具体的に説明する。図6は、実施形態に係る水素ガス発生装置10の過熱蒸気加熱部3を縦断面視で示す説明図である。また、図7は、実施形態に係る制御棒4を示す正面図、図8は、図7のA−A線における断面図である。
原水500が流入する加熱パイプ31は、給水部2と連通する連通管50が接続された筒状体330の上端部に、断熱用スリーブ47を介して取付けられる。かかる加熱パイプ31の中に収納された制御棒4は、酸化促進部材として機能するもので、たとえば、鉄などの酸化し易い金属、換言すれば錆び易い金属から構成される。かかる酸化促進部材を加熱パイプ31内に配設する構成は、当該加熱パイプ31内で発生する蒸気を、鉄などの錆びやすい金属に触れさせたとき、水素ガスの発生効率が著しく高まることを実験中に発見したことから想起されたものである。
本実施形態に係る制御棒4は、図6に示すように、支柱となる第1の鉄棒41と、この第1の鉄棒41の周りを囲むように配設された複数の第2の鉄棒42とを備える。かかる第2の鉄棒42が、実質的な酸化促進部材となるもので、ここでは、SS400などの一般的な鉄鋼材を用いている。第2の鉄棒42は、加熱パイプ31内において過熱蒸気に晒されるため、当該過熱蒸気に含まれる酸素と反応して酸化する。そのため、第2の鉄棒42の表面には黒錆が発生する。かかる酸化反応によって、水素ガスの発生が促進されていると考えられる。
他方、制御棒4の支柱となる第1の鉄棒41は、SUS304などのステンレス鋼を用いている。第1の鉄棒41は、図5に示すように、原水500に浸かる。水に浸かって赤錆が発生すると原水500が赤く濁ってしまい、見映えとして好ましくないからである。
第2の鉄棒42は、それぞれ第1の鉄棒41よりも短く形成されており、原水500と接触しない位置で、上下端を第1の鉄棒41に溶接して固定している。なお、本実施形態では、さらに、所定間隔をあけて設けられるリング状の締結体43を用いて、第2の鉄棒42を第1の鉄棒41と連結している。すなわち、第1の金属棒41と第2の金属棒42とが束ねられた構造としている。なお、ここでは、所定の間隔をあけて設けた2つの締結体43を用いたが、締結体43の数は2つに限定されるものではない。なお、図6において符号331で示されるものは加熱パイプ31と接続する筒状体330の中にに形成された水溜部である。
また、図8に示すように、本実施形態に係る第2の鉄棒42は、第1の鉄棒41よりも小径としている。そして、かかる相対的に小径の5本の第2の鉄棒42を、加熱パイプ31内において蒸気が円滑に通過する空間が形成されるように、第1の鉄棒41の周りに間隔をあけて配設している。ここでは、第1の鉄棒41と、これの周りに配設した第2の鉄棒42からなる制御棒4の全体の径が無用に大きくならないように、第2の鉄棒42を小径とした。しかし、第1の鉄棒41および第2の鉄棒42の相対的な太さなどは、加熱パイプ31の大きさ、上記の流通抵抗などを勘案して、適宜決定してよい。
また、本実施形態に係る制御棒4は、図6および図7に示すように、加熱パイプ31に収納した際に、制御棒4の軸心が傾くことのないように、支柱となる第1の鉄棒41の上端近傍に傾き防止リング44を設けている。なお、この傾き防止リング44の数や配設位置は、本実施形態に限定されるものではなく、適宜設計可能である。
また、図6に示すように、本実施形態に係る制御棒4は、支柱となる第1の鉄棒41の下端にマグネット部材48を設けている。このマグネット部材48を設けることで、例えば、第1の鉄棒41や第2の鉄棒42の表面から脱落した錆を吸着することができ、錆が散乱することを防止できる。よって、原水500が細かい錆の粒子などで汚れることを防止することができる。
また、本実施形態に係る制御棒4は、図6に示すように、加熱パイプ31内に抜き差し自在としている。そのため、加熱パイプ31の上端開口から挿通するだけで、誰でも簡単に制御棒4をセットすることができる。制御棒4を加熱パイプ31内に収納した後は、当該加熱パイプ31の上端開口をキャップ体400で閉塞するとよい。反対に、制御棒4などを交換したりするために、加熱パイプ31から取り出す場合は、キャップ体400を外して開蓋すれば、第1の鉄棒41の上端を摘んで簡単に抜き出すことができる。なお、図6において、符号401,402はパッキンなどのシール部材を示す。
なお、制御棒4を加熱パイプ31内に配設する他の実施形態として、例えば、図7に示すように、制御棒4の支柱となる第1の鉄棒41の上端および下端に雌ねじ部411を形成して、雄ねじを用いて何らかの部材に連結する固定手段も考えられる。この場合、水素ガス発生装置10のケーシング1が振動したり、傾いたりしても、制御棒4が傾いたりするおそれがなくなる。
また、図5〜図7に示すように、本実施形態に係る制御棒4は、第1の鉄棒41の下半部において、原水500と接触する位置に、蒸発促進リング45が設けられている。この蒸発促進リング45は高温になるため、原水500が高温部分との接触面積を増加させることで、原水500の蒸発促進を図っている。
図9は、酸化促進部材である制御棒4を備える場合と備えない場合との水素ガスの発生量を示すグラフである。図示するように、制御棒4を備える場合の水素ガスの発生量は、制御棒4を備えない場合よりも十数倍〜数百倍となることが分かった。なお、水素ガス量の測定位置は、ガス送出ケース8の直下流位置で行った。
以上、本実施形態に係る制御棒4について説明したが、制御棒4の構成は、上述の形態に限定されないことは言うまでもない。図10A,10Bは、他の実施形態に係る酸化促進部材の一部を断面視で示す説明図である。例えば、図10A,10Bに示すように、少なくとも第2の鉄棒42の表面に凹凸部46を形成して、表面積を増大させることができる。
すなわち、図10Aに示す例では、第1の鉄棒41および第2の鉄棒42のいずれか一方、または両方の表面に、ねじ山のような凹凸を形成している。これにより、酸化する表面積が増大するため、酸化促進部材としての機能が促進され、水素ガスの発生量の増加が期待できる。
また、図10Bに示す例では、さらに、第1の鉄棒41および第2の鉄棒42のいずれか一方、または両方を筒状に形成している。すなわち、第1の鉄棒41や第2の鉄棒42の内部を蒸気上記が通過するようにしているので、酸化する表面積をさらに増大させることが可能となる。したがって、水素ガスの発生量のさらなる増加が期待できる。
また、第1の鉄棒41および第2の鉄棒42のいずれか一方、または両方の表面に凹凸部46を形成しているため、酸化が進行すると凹凸部46の高低差が縮まり、表面がややなだらかになる。よって、その凹凸部46の高低差を目視することにより、制御棒4の交換時期なども推定しやすくなる。なお、制御棒4の交換時期としては、例えば、経験値に基づいて決定しても構わない。
以上説明してきたように、本実施形態に係る水素ガス発生装置10では、ブラウンガスの発生効率を向上させ、水素ガスを、より効率よく発生させることが可能となる。
上述してきた構成において、本実施形態に係る水素ガス発生装置10は、過熱蒸気加熱部3が、図4に示すように、ケーシング1の第1の側壁である右側壁14と、第2の側壁である後壁15とで形成される角部17に近接配置される。
すなわち、断熱材32でコイルヒータ7を被覆しているものの、高温となる過熱蒸気加熱部3を、右側壁14と後壁15とで形成される角部17の近傍に配置している。これにより、たとえば、制御ユニット101(図4)を、左側壁13の近傍に配設して過熱蒸気加熱部3から遠ざけ、熱による影響を回避することができる。さらに、ケーシング1内における左側壁13から前壁12側にかけて形成される空間に、過熱蒸気加熱部3を除く他の水素ガス発生ユニット100の要素を効率的に配置して、水素ガス発生装置10をコンパクト化することが可能となる。
また、図4に示すように、ケーシング1の底壁16には、ケーシング1の軽量化にも寄与する複数の外気導入口161が設けられている。さらに、本実施形態に係る水素ガス発生装置10は、図4に示すように、ケーシング1内に上昇気流600を強制的に発生させるファン9を、底壁16に形成した外気導入口161に臨設している。ここでは、ファン9を、その一部が平面視で過熱蒸気加熱部3と重なるように配置している。すなわち、複数の外気導入口161のうち、過熱蒸気加熱部3の近傍に設けられた外気導入口161にファン9を臨設し、一部が平面視で過熱蒸気加熱部3と重なるように位置させている。かかる構成とすることによって、外気を、過熱蒸気加熱部3の周面に沿って上昇させ、空冷効果を高めるようにしている。
かかる構成により、図5に示すように、ファン9によって外気導入口161から引き込まれた空気は上昇気流600となって、過熱蒸気加熱部3の外表面、すなわち断熱材32の表面に沿って上昇しながら熱を奪っていくことになる。
なお、ケーシング1の内部には、図3に示すように、温度監視センサ102を設けており、ファン9の駆動については、制御ユニット101により、温度監視センサ102の検出結果に応じて制御することもできる。
また、図5に示すように、後壁15に、過熱蒸気加熱部3からの輻射熱を受ける受熱板151を設けることにより、受熱板151と後壁15の内面との間に、上昇気流600を通過させて受熱板151を空冷する昇風路152を形成している。なお、本実施形態に係る水素ガス発生装置10では、受熱板151および昇風路152は、右側壁14にも設けている(図4を参照)。
このように、高温となる過熱蒸気加熱部3を、四角形の底壁16の隅部に配置し、2つの側壁(右側壁14および後壁15)に近接させることにより、積極的に熱をケーシング1側に伝達している。したがって、過熱蒸気加熱部3については、上昇気流600による空冷と相俟って、冷却効果をより高めることができる。
過熱蒸気加熱部3の外表面に沿って流れる上昇気流600も、昇風路152を通過する上昇気流600も、側壁の上部位置に設けられた排気口132から外部へ円滑に流出するため、ケーシング1内は、常温の外部空気が常時流入することになる。
以上説明してきたように、本実施形態に係る水素ガス発生装置10は、矩形箱型のケーシング1内に水素ガス発生ユニット100を効率的に収納し、コンパクトな構造となっている。しかも、高温になる過熱蒸気加熱部3を収納していながら、その配置や効果的な空冷を行える構造を実現したため、ケーシング1まで高温になることを防止することができる。そして、何よりも、過熱蒸気加熱部3の加熱パイプ31内に、酸化促進部材となる制御棒4を収納したことにより、より効率的に水素ガスを発生させることができる。
以上、説明してきたように、上述してきた実施形態に係る水素ガス発生装置10は、小型化を図りつつ、より効率的に水素ガスを発生させることができる。さらに、ケーシング1の表面温度の上昇を効果的に抑制することができる。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
3 過熱蒸気加熱部
4 制御棒(酸化促進部材)
5 ガス取出部
7 コイルヒータ
10 水素ガス発生装置
11 天井壁
14 右側壁(第1の側壁)
15 後壁(第2の側壁)
16 底壁
17 角部
41 第1の鉄棒(金属棒)
42 第2の鉄棒(金属棒)
46 凹凸部

Claims (4)

  1. 原水を加熱して過熱蒸気を発生させ、この過熱蒸気をさらに加熱して水素ガスを含むブラウンガスを生成する過熱蒸気加熱部と、
    前記ブラウンガスと前記過熱蒸気とを含む混合流体から気液分離し、分離された前記ブラウンガスを取り出すガス取出部と
    を備え、
    前記過熱蒸気加熱部は、酸化促進部材が収納されるとともに、前記原水が流入する加熱パイプと、当該加熱パイプの周りに巻回されるコイルヒータとを備え、
    前記酸化促進部材は
    ステンレスにより形成された第1の金属棒と、鉄鋼材により形成され、前記第1の金属棒よりも小径の第2の金属棒とを備え、
    前記第2の金属棒は、前記第1の金属棒よりも相対的に短く形成され、複数本束ねられている
    ことを特徴とする水素ガス発生装置。
  2. 前記第1の金属棒は、前記原水に浸かる一方、前記第2の金属棒は、前記原水に接触しない位置に設けられることを特徴とする請求項1に記載の水素ガス発生装置。
  3. 前記第1の金属棒および前記第2の金属棒のうち、少なくとも前記第2の金属棒の周面に凹凸部を形成したことを特徴とする請求項1または2に記載の水素ガス発生装置。
  4. 前記過熱蒸気加熱部は、
    矩形箱型に形成したケーシングの第1の側壁と第2の側壁とで形成される角部に近接配置されるとともに、前記ケーシング内に上昇気流を強制的に発生させるファンをさらに備え、
    前記ファンは、その一部が平面視で前記過熱蒸気加熱部と重なるように、前記ケーシングの底壁に形成した外気導入口に臨設されている
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の水素ガス発生装置。
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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220035653A (ko) * 2020-09-14 2022-03-22 신갑규 자동차용 수소발생장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6753706B2 (ja) * 2015-07-08 2020-09-09 フレンド株式会社 水素ガス発生装置
JP6712905B2 (ja) * 2015-11-04 2020-06-24 永井 陽子 水素霧化システム
CN112074486B (zh) * 2018-04-19 2023-10-24 福兰德株式会社 氢混合气体产生装置
JP7418970B2 (ja) * 2019-05-30 2024-01-22 訓範 津田 副生水素生成装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07144901A (ja) * 1993-11-17 1995-06-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 水素発生設備
JP2006179276A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Nitto Denko Corp 水素ガス発生ユニットの加熱システム及び電磁誘導加熱ユニット及び水素ガス発生システム
US8951497B2 (en) * 2010-08-12 2015-02-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and apparatus for producing hydrogen
JP2013151400A (ja) * 2012-01-26 2013-08-08 Yasutane Takato 水素ガス発生装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220035653A (ko) * 2020-09-14 2022-03-22 신갑규 자동차용 수소발생장치
KR102426856B1 (ko) * 2020-09-14 2022-07-28 신갑규 자동차용 수소발생장치

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