JPH04186060A - 発熱方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は室温において固体金属中で水素原子を輸送し、
固体金属を発熱させる方法に関する。

［従来の技術１ 低温の固体金属中に重水素を吸蔵して低温核融合を生ぜ
しめる方法が、いくつか報告されている。本発明者らは
、先に特願平１−３２２６６２号において、一方の表面
が重水素原子拡散係数が小さい薄膜で覆われたパラジウ
ム板またはチタン板に、−方の表面側の重水素圧力が低
く、他方の表面側の重水素圧力が高くなるような圧力勾
配を印加し、この圧力勾配によりパラジウム板またはチ
タン板と薄膜との界面に重水素原子を蓄積させ、核融合
反応を起させる方法、さらに前述したパラジウム板また
はチタン板に圧力勾配を印加する際に温度勾配および電
位勾配の少なくとも一方を印加する方法を提案し、特願
平１−３２２６６３号において、重水素を吸蔵させ、一
方の表面が重水素原子拡散係数が小さい第１の薄膜で覆
われ、他方の表面が第１の薄膜と同等かもしくはより高
いがパラジウムあるいはチタンよりも小さい重水素原子
拡散係数を有する第２の薄膜で覆われたパラジウム板あ
るいはチタン板の形態の試料を容器に収納し、この容器
内を減圧することによって、パラジウムまたはチタンと
第１の薄膜との界面における重水素濃度を高めるように
制御する低温核融合反応方法および、前述した試料の厚
さ方向の温度勾配または圧力勾配を印加する方法、さら
に試料の厚さ方向に直流電圧を印加する方法を提案した
。さらに本発明者らは、重水素を吸蔵させたパラジウム
板の一方の表面に金薄膜を付着し、他方の表面に酸化膜
を付した試料を真空中において電圧を印加したところ、
約３時間後におきた重水素分子の放出の際に、試料から
の１０００℃以上に及ぶ熱の発生と、重水素の核融合反
応に基づく中性子の発生を観測した。これらの発生後、
試料は強い塑性変形を呈した。

重水素を用いたことにより、かつ核反応が同時に起った
ことにより、ここにおける熱の発生は、核融合反応に基
くものであることを示唆した。これらの測定結果はＪａ
ｐａｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ　２９．　Ｌ６６６−６６９（１９９０
）に報告されている。

［発明が解決しようとする課題１ この様に、従来は重水素を用いた低温核融合による発熱
反応のみが提案されていた。

本発明の目的は、重水素よりも極めて安価な水素を使用
することによっても、従来と同様の熱の発生方法を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 上述した目的を達成するために、本発明はパラジウムお
よびチタンのうちの一種からなる水素吸蔵板の一方の表
面が水素原子拡散係数が小さい薄膜でおおわれている板
状体の両表面間に電位勾配を印加して該板状体を発熱せ
しめることを特徴とする。

［作　用］ 本発明は、水素を吸蔵させたパラジウム板もしくはチタ
ン板の表面に薄膜を付した試料に電位勾配を印加し、ま
たはさらに圧力勾配を加えることによって、従来の技術
とは異なり、重水素を用いず、核反応をもたらさずに発
熱反応を起すことができる。

［実施例］ 以下に図面を参照し、実施例によって本発明を説明する
。

夫立五ユ 第１図は本発明の第１の実施例を説明する模式的断面図
である。

水素吸蔵パラジウム板１の一方の表面に酸化物または窒
化物薄膜２を付着した試料を、水素ガスチャンバー３と
真空チャンバー４との境界にＯリング５を介して保持す
る。真空チャンバ４は、試料および０リングによって水
素ガスチャンバー３から隔離され、ターボ分子ポンプ６
によって高真空に排気可能となる。水素吸蔵パラジウム
板ｌの両表面間に、より詳しくは薄膜２とパラジウム板
１との間に電圧源７から電位を印加することによって発
熱反応を生じさせる。

水素吸蔵パラジウム板１は、例えば３ｃｍＸ３ｃｍの正
方形板で厚さ１１ＩＩＩ１１である。薄膜２としては酸
化アルミニウム、酸化マンガン、酸化けい素、窒化アル
ミニウムあるいは窒化けい素等の水素原子拡散係数の小
さな膜が使用可能であり、いずれも蒸着法によって、パ
ラジウム板の表面に厚さ１００〜２０００人付着させる
。

この様にして作製された試料を、第１図に示す様に水素
ガスチャンバー３と真空チャンバー４の境界部に保持し
、水素ガスチャンバー３内に１〜１０気圧の水素をみた
し、ターボ分子ポンプ６によって、真空チャンバー４を
１０−’Ｔｏｒｒ以下の高真空に排気した。ついで、電
圧源７より試料の両面に電位差を与えた。具体的には、
薄膜２側をプラスとし、水素吸蔵パラジウム板１の他面
側をマイナスとして０．４〜０．８■の直流電圧を印加
して５〜１０Ａの電流を流し、あるいはこの直流に同じ
極性で波高値５Ａ、周波数５０Ｈｚの矩形パルスを重畳
させた。その結果、試料は薄膜２側が膨張、パラジウム
板の他面側が収縮という強い塑性変形を生じ、同時に発
熱が観測された。この発熱反応は本発明者らによって初
めて発見されたものである。−パラーージウム板中の一
水（の輸送機構は明確ではない−が、パラジウム板１の
薄膜２側が膨張するので、パラジウム板の両面間の水素
の圧力勾配および電位勾配によって、水素がパラジウム
板中を移動し、水素原子拡散係の小さい酸化膜あるいは
窒化膜との界面付近に蓄積され、あるいは界面付近にお
いて、水素化パラジウムの異なる相を形成する様な相転
移が行われたものと考えられる。試料に印加する電位は
、直流のみでもよいが、前述した矩形パルスを重畳させ
ることによって、発熱の効果が高められる。

夫施■ス 第２図は本発明の第２の実施例を説明する模式あらかじ
め水素を吸蔵させたパラジウム板１の一方の表面には、
実施例１で説明した水素原子拡散係数の小さな酸化物あ
るいは窒化物薄膜２が、他方の面には、パラジウムより
水素原子拡散係数の小さな金属、例えば金の薄膜が１，
０００〜４．０００人の厚さ、典型的には２．０００人
厚で形成されている。パラジウム板への水素の吸蔵は、
−面に薄膜２を形成したパラジウム板を、常法に従って
高温または高圧水素中に放置し、しかる後に他面に金を
蒸着しても良（、あるいはパラジウム板の一面に酸化物
あるいは窒化物薄膜を、他面に例えば金の薄膜を形成し
た後に水素を吸蔵させてもよい。

この様にして作製した試料を、図示しない保持具によっ
て真空チャンバー９内に保持し、ターボ分子ポンプ６に
よって真空チャンバー９内を１０−’Ｔｏｒｒ以下の高
真空に排気した。しかる後、電圧源７によって試料の両
面間に電圧を印加した。

この場合は薄膜２側をプラス、金薄膜８側をマイナスと
して、実施例１で説明したのと同様に直流電圧を印加し
、あるいはそれに矩形パルスを重畳させた。その結果、
パラジウム板１は、薄膜２側が膨張、金８側が収縮とい
う遡性変形を生じ、同時に熱の発生と水素ガスの放出が
観測された。パラジウム板ｌに、直流電流５Ａ＋５０Ｈ
ｚ、　５Ａの矩形パルス電流が流れる様な電圧を１〜５
時間印加した時、金薄膜２側で測定した表面温度は６０
０℃に達した。また、出力熱量は入力電力の１０〜１０
０倍であった。これらの効果も本発明者らによって初め
て発見されたものである。

以上の各実施例においては、水素吸蔵板としてパラジウ
ム板を用いた例を示したが、パラジウム板にかえてチタ
ン板を用い、他の構成は実施例１および２と同様として
も、同様にチタン板の塑性変形１発熱、および水素の放
出が観測された。

［発明の効果１ 以上説明した様に、本発明は重水素の核反応によるので
なく、水素のみを用いた全く新規な発熱方法を提供する
ものであり、これによって新しい熱源を実現する道を開
くものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の詳細な説明する
模式図である。 １・・・水素吸蔵パラジウム板、 ２・・・水素原子拡散係数の小さな薄膜、３・・・水素
ガスチャンバー、 ４・・・真空チャンバー、 ５・・・０リング、 ６・・・ターボ分子ポンプ、 ７・・・電圧源、 ８・・・金薄膜、 ９・・・真空チャンバー。 特許出願人　　日本電信電話株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）パラジウムおよびチタンのうちの一種からなる水素
   吸蔵板の一方の表面が水素原子拡散係数が小さい薄膜で
   おおわれている板状体の両表面間に電位勾配を印加して
   該板状体を発熱せしめることを特徴とする発熱方法。 ２）前記板状体を、前記薄膜側の水素圧力が低く、他方
   の表面側の水素圧力が高い圧力勾配中に保持しながら前
   記電位勾配を印加することを特徴とする請求項１に記載
   の発熱方法。 ３）前記水素吸蔵板の他方の表面が、前記薄膜と同等も
   しくはより高く、かつパラジウムまたはチタンより小さ
   い水素原子拡散係を有する第２の薄膜でおおわれている
   ことを特徴とする請求項１に記載の発熱方法。