JPH04171667A - 燃料電池デモンストレータ - Google Patents
燃料電池デモンストレータInfo
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- JPH04171667A JPH04171667A JP2301740A JP30174090A JPH04171667A JP H04171667 A JPH04171667 A JP H04171667A JP 2301740 A JP2301740 A JP 2301740A JP 30174090 A JP30174090 A JP 30174090A JP H04171667 A JPH04171667 A JP H04171667A
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- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
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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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は燃料電池の動作を分がり易くデモンストレーシ
ョンするための燃料電池デモンストレータに関する。
ョンするための燃料電池デモンストレータに関する。
（ロ）従来の技術
燃料電池は排気ガスや騒音の発生がないなどの理由から
、電力消費地の近辺に設置できる。従って燃料電池から
の排熱も利用可能でトータル的な発電効率が高い、など
の利点から最近注目を浴びており、実験段階がら実用の
域に近付いている。
、電力消費地の近辺に設置できる。従って燃料電池から
の排熱も利用可能でトータル的な発電効率が高い、など
の利点から最近注目を浴びており、実験段階がら実用の
域に近付いている。
（ハ）発明が解決しようとした課題
ところがこの燃料電池は現存の発電装置とは発電メカニ
ズムが全く異なると共に、馴染みが薄いので、その動作
原理なども殆ど知られていない。
ズムが全く異なると共に、馴染みが薄いので、その動作
原理なども殆ど知られていない。
そのため上記したように燃料電池は優れた機能を持つに
も拘らず、よく分からない、との理由がら、一般に受は
入れられにくいというのが現状である。
も拘らず、よく分からない、との理由がら、一般に受は
入れられにくいというのが現状である。
本発明はこのような現状に鑑みて為されたものであって
、燃料電池の動作原理を分かり易くデモンストレーショ
ンすることを目的としている。
、燃料電池の動作原理を分かり易くデモンストレーショ
ンすることを目的としている。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明は、一対の透明材料からなる電解槽をイオンは通
すが液体の流通は阻止するフィルターを介して連結し、
各種を電解液にて満たすと共にその各種の電解液に電極
を浸漬した電気分解−燃料電池部と、該電気分解−燃料
電池部の電極に電力を供給する電源部と、その電気分解
、燃料電池部の電極から一時的に得られる電力にて駆動
される可視負荷部と、から成り、上記電源部から電気分
解−燃料電池部の電極へ電力を供給して水の電気分解を
行わしめて水素と酸素とを各電極に発生せしめ、続いて
上記電気分解−燃料電池部の電極間に上記可視負荷を接
続して先に発生した水素と酸素とを燃料として燃料電池
発電作用を行わしめて該回続負荷を動作せしめるもので
ある。
すが液体の流通は阻止するフィルターを介して連結し、
各種を電解液にて満たすと共にその各種の電解液に電極
を浸漬した電気分解−燃料電池部と、該電気分解−燃料
電池部の電極に電力を供給する電源部と、その電気分解
、燃料電池部の電極から一時的に得られる電力にて駆動
される可視負荷部と、から成り、上記電源部から電気分
解−燃料電池部の電極へ電力を供給して水の電気分解を
行わしめて水素と酸素とを各電極に発生せしめ、続いて
上記電気分解−燃料電池部の電極間に上記可視負荷を接
続して先に発生した水素と酸素とを燃料として燃料電池
発電作用を行わしめて該回続負荷を動作せしめるもので
ある。
（ホ）作用
本発明によれば、水の電気分解によってその場で発生し
た水素と酸素とを燃料として発電作用を行うので、燃料
電池が水の電気分解と全く逆の動作によって発電するも
のであることが実地に理解することができる。
た水素と酸素とを燃料として発電作用を行うので、燃料
電池が水の電気分解と全く逆の動作によって発電するも
のであることが実地に理解することができる。
（へ）実施例
第１図は本発明デモンストレータの基本部分を構成する
電気分解−燃料電池部を模式的に示した概念図であって
、水の電気分解と燃料電池の発電作用とを交互に行わし
めることができるように構成されている。゛即ちこの第
１図において、１．２はガラスなどの透明材料から成る
並置された一対の電解槽で、その両電解槽１．２はイオ
ンは通すけれど液体の流通は阻止するガラスフィルター
３を内挿した透明連結管４にて連結されでいる。これら
の電解槽１．２は導電性を有する液体、即ち電解液にて
満たされており、その各種１．２の電解液に白金にて構
成された陽極５、並びに負極６が浸漬されている。ここ
で電解液としては、原理的には水に導電性を持たせるた
めの電解質を溶解したものであればどのようなものでも
良いが、陽極５側電解槽１はアルカリ性の電解液である
方が酸素が発生し易く、そのために例えば水酸化ナトリ
ウム（Ｎ ａＣｊ）が溶解されており、また負極６側電
解槽２には酸性電解液であると水素が発生し易いので、
例えば硫酸（ＮＩＳＯＩ）を溶解して酸性としている。
電気分解−燃料電池部を模式的に示した概念図であって
、水の電気分解と燃料電池の発電作用とを交互に行わし
めることができるように構成されている。゛即ちこの第
１図において、１．２はガラスなどの透明材料から成る
並置された一対の電解槽で、その両電解槽１．２はイオ
ンは通すけれど液体の流通は阻止するガラスフィルター
３を内挿した透明連結管４にて連結されでいる。これら
の電解槽１．２は導電性を有する液体、即ち電解液にて
満たされており、その各種１．２の電解液に白金にて構
成された陽極５、並びに負極６が浸漬されている。ここ
で電解液としては、原理的には水に導電性を持たせるた
めの電解質を溶解したものであればどのようなものでも
良いが、陽極５側電解槽１はアルカリ性の電解液である
方が酸素が発生し易く、そのために例えば水酸化ナトリ
ウム（Ｎ ａＣｊ）が溶解されており、また負極６側電
解槽２には酸性電解液であると水素が発生し易いので、
例えば硫酸（ＮＩＳＯＩ）を溶解して酸性としている。
次にこの第１図に示した電気分解−燃料電池部の動作を
説明する。尚、この動作説明はとりも直さず燃料電池の
動作説明に該当する。
説明する。尚、この動作説明はとりも直さず燃料電池の
動作説明に該当する。
まず第１図（Ａ）に示すように、陽極５に直流電源７の
土掻を接続し、負極６には直流電源７の一極を接続する
。その結果、直流電源７の土掻から陽極５、負極６、直
流電源７の一極へ電流が流れ、電解槽１．２内で水８の
電気分解が行われ、陽極５側に酸素９が、負極６側に水
素１０が発生する。この酸素９と水素１０は殆どその陽
極５、並びに負極６表面に付着する。これを本発明にお
いて供給モードと称する。
土掻を接続し、負極６には直流電源７の一極を接続する
。その結果、直流電源７の土掻から陽極５、負極６、直
流電源７の一極へ電流が流れ、電解槽１．２内で水８の
電気分解が行われ、陽極５側に酸素９が、負極６側に水
素１０が発生する。この酸素９と水素１０は殆どその陽
極５、並びに負極６表面に付着する。これを本発明にお
いて供給モードと称する。
次にこのように各電極５．６表面に酸素９と水素１０が
付着した状態になった後、第１図（Ｂ）に示すように、
画電極５．６間に直流電源７の代わりに負荷１１を接続
する。すると負極６表面に付着していた水素１０がフィ
ルター３を通過して陽極５に達し、その陽極５表面に付
着していた酸素９と反応して水８となり、その反応に応
じて陽極５から負荷１１を介して負極６に向かって流れ
る電流が発生する。このように陽極５から負極６に向か
って流れる電流発生が燃料電池の発電メカニズムである
。即ち負極６表面に付着していた水素１０と、陽極５表
面に付着していた酸素９とを燃料として燃料電池の発電
動作が行われる。当然各電極５．６表面に付着していた
酸素９や水素１０がなくなると発電作用は行われなくな
る。これを本発明において発電モードと称する。
付着した状態になった後、第１図（Ｂ）に示すように、
画電極５．６間に直流電源７の代わりに負荷１１を接続
する。すると負極６表面に付着していた水素１０がフィ
ルター３を通過して陽極５に達し、その陽極５表面に付
着していた酸素９と反応して水８となり、その反応に応
じて陽極５から負荷１１を介して負極６に向かって流れ
る電流が発生する。このように陽極５から負極６に向か
って流れる電流発生が燃料電池の発電メカニズムである
。即ち負極６表面に付着していた水素１０と、陽極５表
面に付着していた酸素９とを燃料として燃料電池の発電
動作が行われる。当然各電極５．６表面に付着していた
酸素９や水素１０がなくなると発電作用は行われなくな
る。これを本発明において発電モードと称する。
次にこの第１図に示した電気分解−燃料電池部を中心と
した本発明デモンストレータの構成を第２図に示す。こ
のデモンストレータは透明材料からなるドームによって
被われており、１２はデモンストレーションの見易い位
置に置かれた電気分解−燃料電池部、１３はデモンスト
レータの略中央部に設けられた可視負荷部で、この可視
負荷部１３は建物に似せて作られた基礎部分１４と、こ
の基礎部分１４の上方には回転可能に設けられたミラー
ボール１５並びに該ミラーボール１５に取り付けられそ
の先端に模型のスペースシャトルや飛行機などを吊下し
た延長柱１６ ・・と、から構成されている。１７はデ
モンストレータを被っている透明ドームより突出して上
方に設けられた太陽電池パネルで、このパネル１７に対
向して必要に応じて光を照射する光源１８が設けられて
いる。１９はデモンストレータ前方手前に配置された切
り換えスイッチで、上記電気分解−燃料電池部１２へ電
力を供給する供給モードと、逆に電気分解−燃料電池部
１２から電力を取り出す取り出しモードとを切り換える
働き持っている。２０はデモンストレーションに設けら
れた電力計で、上記電気分解−燃料電池部１２へ電力を
供給する供給モードの際の供給電力、並びに電気分解−
燃料電池部１２で発電する発電電力をディジタル的に表
示する。
した本発明デモンストレータの構成を第２図に示す。こ
のデモンストレータは透明材料からなるドームによって
被われており、１２はデモンストレーションの見易い位
置に置かれた電気分解−燃料電池部、１３はデモンスト
レータの略中央部に設けられた可視負荷部で、この可視
負荷部１３は建物に似せて作られた基礎部分１４と、こ
の基礎部分１４の上方には回転可能に設けられたミラー
ボール１５並びに該ミラーボール１５に取り付けられそ
の先端に模型のスペースシャトルや飛行機などを吊下し
た延長柱１６ ・・と、から構成されている。１７はデ
モンストレータを被っている透明ドームより突出して上
方に設けられた太陽電池パネルで、このパネル１７に対
向して必要に応じて光を照射する光源１８が設けられて
いる。１９はデモンストレータ前方手前に配置された切
り換えスイッチで、上記電気分解−燃料電池部１２へ電
力を供給する供給モードと、逆に電気分解−燃料電池部
１２から電力を取り出す取り出しモードとを切り換える
働き持っている。２０はデモンストレーションに設けら
れた電力計で、上記電気分解−燃料電池部１２へ電力を
供給する供給モードの際の供給電力、並びに電気分解−
燃料電池部１２で発電する発電電力をディジタル的に表
示する。
第３図はこのデモンストレータの主要部の電気的構成図
で、電気分解−燃料電池部１２に対しては切り換えスイ
ッチ１９を介して電源部２１と可視負荷部１３との何ず
れかが接続されるようになっている。尚、電源部２１は
上記した太陽電池パネル１７と、それ以外に第２図には
示されていない電池２２とによって構成されている。
で、電気分解−燃料電池部１２に対しては切り換えスイ
ッチ１９を介して電源部２１と可視負荷部１３との何ず
れかが接続されるようになっている。尚、電源部２１は
上記した太陽電池パネル１７と、それ以外に第２図には
示されていない電池２２とによって構成されている。
簡して、先ず切り換えスイッチ１９を供給モード側に投
入し、光源１８から光を太陽電池パネル１７に照射する
。すると太陽電池パネル１７は光起電力を発生し、その
電力は電池２２からの電力と共に電源部２１の出力とし
てスイッチ１９、電力計２０を介して電気分解−燃料電
池部１２に供給される。この供給モードにおける電気分
解−燃料電池部１２における水分解動作は第１図（Ａ）
に基づいて詳しく説明した。
入し、光源１８から光を太陽電池パネル１７に照射する
。すると太陽電池パネル１７は光起電力を発生し、その
電力は電池２２からの電力と共に電源部２１の出力とし
てスイッチ１９、電力計２０を介して電気分解−燃料電
池部１２に供給される。この供給モードにおける電気分
解−燃料電池部１２における水分解動作は第１図（Ａ）
に基づいて詳しく説明した。
次に切り換えスイッチ１９を発電モード側に投入するこ
とによって、電気分解−燃料電池部１２が先の供給モー
ドの際に発生した水素と酸素とを燃料とした燃料電池と
して動作し、燃料電池発電を行う。その時の発電電力は
電力計２０、スイッチ１９を介して可視負荷部１３に供
給され、ミラーボール１５が回転駆動され、そのミラー
ボール１５に取り付けられた延長柱１６・・も回転して
スペースシャトルや飛行機などが飛行していることを模
擬表示し、燃料電池発電動作を実地に知らしめることが
できる。尚、この発電モードにおける電気分解−燃料電
池部１２における燃料電池発電動作は第１図（Ｂ）に基
づいて詳しく説明した。尚、この発電モードの発電時間
は、先にも説明したように、陽極５や負極６表面に付着
した酸素９や水素１０がなくなれば終了するが、この発
電モードは数秒〜１０数秒は継続するので、燃料電池発
電動作を理解するには十分であろう。
とによって、電気分解−燃料電池部１２が先の供給モー
ドの際に発生した水素と酸素とを燃料とした燃料電池と
して動作し、燃料電池発電を行う。その時の発電電力は
電力計２０、スイッチ１９を介して可視負荷部１３に供
給され、ミラーボール１５が回転駆動され、そのミラー
ボール１５に取り付けられた延長柱１６・・も回転して
スペースシャトルや飛行機などが飛行していることを模
擬表示し、燃料電池発電動作を実地に知らしめることが
できる。尚、この発電モードにおける電気分解−燃料電
池部１２における燃料電池発電動作は第１図（Ｂ）に基
づいて詳しく説明した。尚、この発電モードの発電時間
は、先にも説明したように、陽極５や負極６表面に付着
した酸素９や水素１０がなくなれば終了するが、この発
電モードは数秒〜１０数秒は継続するので、燃料電池発
電動作を理解するには十分であろう。
」−記の説明から明らかなように、燃料電池の発電作用
は電気分解−燃料電池部１２にて行われ、特に画電極５
．６表面での反応が重要であるので、透明ドームのこの
電気分解−燃料電池部１２の直前個所に凸レンズ部を設
け、画電極５．６表面を拡大して見ることができるよう
にすればデモンストレーション効果が高まるであろう。
は電気分解−燃料電池部１２にて行われ、特に画電極５
．６表面での反応が重要であるので、透明ドームのこの
電気分解−燃料電池部１２の直前個所に凸レンズ部を設
け、画電極５．６表面を拡大して見ることができるよう
にすればデモンストレーション効果が高まるであろう。
尚、電気分解−燃料電池部１２からの電力にて駆動され
る可視負荷部１３としては模型飛行機などを回転させる
以外に、ＬＥＤなどを点灯させて発電状態を知らしめる
こ−とも可能である。
る可視負荷部１３としては模型飛行機などを回転させる
以外に、ＬＥＤなどを点灯させて発電状態を知らしめる
こ−とも可能である。
（ト）発明の効果
本発明は以上の説明から明らかなように、スイッチの切
り換えだけで単一の電気分解−燃料電池部において水の
電気分解と燃料電池発電動作とが交互に行えるので、燃
料電池の発電が水の電気分解の全く逆のメカニズムにて
行われることを実地に理解せしめることができ、燃料電
池の啓蒙活動に大きく寄与することが期待される。
り換えだけで単一の電気分解−燃料電池部において水の
電気分解と燃料電池発電動作とが交互に行えるので、燃
料電池の発電が水の電気分解の全く逆のメカニズムにて
行われることを実地に理解せしめることができ、燃料電
池の啓蒙活動に大きく寄与することが期待される。
第１図（Ａ ）（Ｂ ）は本発明デモンストレーション
部を構成する電気分解−燃料電池部を模式概念図、第２
図は本発明デモンストレータの全体像を示す斜視図、第
３図は本発明デモンストレータの主要部の電気的構成図
である。 】、２ 電解槽、３・・フィルタ、 ５・・・陽極、６・ 負極、７ ・・直流電源、８
水、９・・・酸素、１０ ・・水素、】１・・負荷、】
２・・・電気分解−燃料電池部、１３ ・可視負荷部、
１７・・・太陽電池パネル、１９ ・・切り換えスイフ
チ、２０ 電力計、２１・・電源部。
部を構成する電気分解−燃料電池部を模式概念図、第２
図は本発明デモンストレータの全体像を示す斜視図、第
３図は本発明デモンストレータの主要部の電気的構成図
である。 】、２ 電解槽、３・・フィルタ、 ５・・・陽極、６・ 負極、７ ・・直流電源、８
水、９・・・酸素、１０ ・・水素、】１・・負荷、】
２・・・電気分解−燃料電池部、１３ ・可視負荷部、
１７・・・太陽電池パネル、１９ ・・切り換えスイフ
チ、２０ 電力計、２１・・電源部。
Claims (2)
- （１）一対の透明材料からなる電解槽をイオンは通すが
液体の流通は阻止するフィルターを介して連結し、各槽
を電解液にて満たすと共にその各槽の電解液に電極を浸
漬した電気分解−燃料電池部と、該電気分解−燃料電池
部の電極に電力を供給する電源部と、その電気分解、燃
料電池部の電極から一時的に得られる電力にて駆動され
る可視負荷部と、から構成され、 上記電源部から電気分解−燃料電池部の電極へ電力を供
給して水の電気分解を行わしめて水素と酸素とを各電極
に発生せしめ、続いて上記電気分解−燃料電池部の電極
間に上記可視負荷を接続して先に発生した水素と酸素と
を燃料として燃料電池発電作用を行わしめて該可視負荷
を動作せしめることを特徴とした燃料電池デモンストレ
ータ。 - （２）上記電気分解−燃料電池部の電極に電力を供給す
る電源部としては太陽電池が用いられることを特徴とし
た請求項（１）記載の燃料電池デモンストレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2301740A JPH04171667A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 燃料電池デモンストレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2301740A JPH04171667A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 燃料電池デモンストレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04171667A true JPH04171667A (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=17900597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2301740A Pending JPH04171667A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 燃料電池デモンストレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04171667A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002067350A1 (de) * | 2001-02-16 | 2002-08-29 | Heliocentris Energiesysteme Gmbh | Demonstrationsanlage auf einem mobilen trägergestell für ein brennstoffzellen-blockheizkraftwerk |
| WO2007099193A1 (es) * | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas | Demostrador didáctico del ciclo solar del hidrógeno |
| US7298053B2 (en) * | 2003-05-15 | 2007-11-20 | Sprint Communications Company L.P. | Power system for a telecommunication facility |
| JP2008102325A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Sekisui House Ltd | 太陽光発電システムの解説装置 |
| US7629708B1 (en) | 2007-10-19 | 2009-12-08 | Sprint Communications Company L.P. | Redundant power system having a photovoltaic array |
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-
1990
- 1990-11-06 JP JP2301740A patent/JPH04171667A/ja active Pending
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