JPH06207993A - 過剰熱発生材料、重水分解用電極、重水分解用電極の製造方法、重水分解装置、過剰熱測定装置、および過剰熱利用装置 - Google Patents

過剰熱発生材料、重水分解用電極、重水分解用電極の製造方法、重水分解装置、過剰熱測定装置、および過剰熱利用装置

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JPH06207993A
JPH06207993A JP4335296A JP33529692A JPH06207993A JP H06207993 A JPH06207993 A JP H06207993A JP 4335296 A JP4335296 A JP 4335296A JP 33529692 A JP33529692 A JP 33529692A JP H06207993 A JPH06207993 A JP H06207993A
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JP
Japan
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electrode
heavy water
excess heat
palladium
decomposing
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JP4335296A
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English (en)
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Ryohei Yabuno
良平 藪野
Toshihisa Terasawa
俊久 寺澤
Tamio Oi
民男 大井
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Original Assignee
TEKUNOBA KK
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • 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
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10—Nuclear fusion reactors

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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 過剰熱発生に適した過剰熱発生材料および陰
極の物性および具体的形態および製造方法を明らかにし
て、産業上の利用形態を明らかにすること。 【構成】 パラジウムに微細な気孔を均一に形成した密
度１１．５ないし１１．９g/cm3 の過剰熱発生材料。パ
ラジウムの円筒部材の中央部に直径０．１mm以下の気孔
を均一に形成した気孔率５〜２５％の重水分解用電極。
パラジウムを真空溶解して鋳造し、スウェージング加工
および引抜加工を施す重水分解用電極の製造方法。上記
重水分解用電極によって陰極を構成し、スパイラルに配
設した白金により陽極を構成した重水分解装置。上記重
水分解装置を利用した過剰熱測定装置および過剰熱利用
装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、過剰熱を有効に発生す
る過剰熱発生材料、重水分解装置における重水分解用電
極、重水分解用電極の製造方法、上記重水分解用電極を
備えた重水分解装置、重水分解装置における重水分解用
電極によって発生される過剰熱を測定する過剰熱測定装
置、上記過剰熱を熱利用装置により利用する過剰熱利用
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術としては、１９８９年３月にユ
タ大学のポンズ教授とフライシュマン教授らによって発
表されたもので、重水より成る電解液中にパラジウム他
の水素吸蔵金属材料から成る陰極と白金から成る陽極を
配設し、両者の間に直流電流を印加して、電解液を電気
分解するものが有った。
【０００３】またその他の従来技術としては、国際公開
９０−１０９３５号パンフレットに示されるように、電
解液中に蒸気を通す管が配設され、過剰熱により昇温さ
れた電解液から蒸気が熱媒体となって熱を奪い、蒸気発
生装置によって電気エネルギに変換するものが有った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におけ
る陰極としては、パラジウム他の水素吸蔵金属材料であ
るということが示されているだけで、物性、具体的形態
が必ずしも明らかでは無かった。
【０００５】その他の従来技術にあっては、電気および
機械エネルギに変換した後、そのエネルギを産業上利用
できるレベルのものでは無いという問題が有った。
【０００６】そこで本発明者らは、系統的実験の結果、
パラジウムその他の水素吸蔵金属材料および陰極に気孔
を形成すると重水分解において有効に過剰熱を発生させ
ることができるという知見に基づき、その陰極の製造方
法およびその陰極を用いた重水分解装置、この重水分解
装置を利用した過剰熱測定装置、および過剰熱利用装置
を開発して、過剰熱発生材料および陰極に適した物性お
よび具体的形態を明らかにして、産業上利用できるレベ
ルにするという目的を達成する本発明に到達したもので
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）の重水分解用過剰熱発生材料は、パラジウ
ムまたはパラジウム系合金の母材内に微細な気孔を形成
したものである。
【０００８】本発明（請求項２に記載の第２発明）の重
水分解用電極は、重水を含む電解液の分解用電極であっ
て、パラジウムまたはパラジウム系合金より成る部材の
外壁部より一定距離内方に一様に気孔を形成したもので
ある。
【０００９】本発明（請求項３に記載の第３発明）の重
水分解用電極は、重水を含む電解液の分解用電極であっ
て、パラジウムまたはパラジウム系合金より成る部材の
中央部に直径０．１mm以下の気孔を気孔率５％ないし２
５％の範囲内で形成したものである。
【００１０】本発明（請求項４に記載の第４発明）の重
水分解用電極の製造方法は、パラジウムまたはパラジウ
ム系合金材料を溶解し、一定の形状に鋳造する間にボイ
ドを積極的に形成する溶解鋳造工程と、鋳造された母材
を塑性加工して母材内の気孔率を調整する塑性加工工程
とから成るものである。
【００１１】本発明（請求項５に記載の第５発明）の重
水分解装置は、重水を含む電解液を充填した容器と、容
器内の電解液中に挿置した陽極と、容器内の電解液中に
挿置され、パラジウムまたはパラジウム系合金より成り
密度が１１．５ないし１１．９g/cm3 の過剰熱を発生し
得る構成の陰極と、陽極および陰極に電流を印加する電
源とから成るものである。
【００１２】本発明（請求項６に記載の第６発明）の過
剰熱測定装置は、第５発明に対して、前記容器内の電解
液中に挿置したキャリブレーション用のヒータと、前記
容器内の電解液中に挿置した温度センサと、キャリブレ
ーション用のヒータによる加熱により求めた熱係数に基
づき温度センサの出力信号により陰極を構成する重水分
解用電極によって発生した過剰熱を演算する演算装置と
を付加したものである。
【００１３】本発明（請求項７に記載の第７発明）の過
剰熱利用装置は、第５発明に対して、前記陰極内に介挿
され陰極が発生する過剰熱を利用する熱利用装置を付加
したものである。
【００１４】
【作用】上記構成より成る第１発明の、過剰熱発生材料
は、重水の重水素がＤプラスイオンとなり重水分解用過
剰熱発生材料の内部に拡散していき、内部に気孔が存在
するとその周囲から気孔内に向かってＤプラスイオンが
移動しようとし、その瞬間においてはＤプラスイオン密
度が高くなり、核反応断面積が大きくなると考えられ
る。
【００１５】上記構成より成る第２発明の重水分解用電
極は、重水の重水素がＤプラスイオンとなり重水分解用
電極の外壁部より内部に拡散していき、電極の外壁部よ
り一定距離内方に一様に形成した気孔の周囲から気孔内
に向かってＤプラスイオンが移動しようとし、その瞬間
においてはＤプラスイオン密度が高くなり、核反応断面
積が大きくなると考えられる。
【００１６】上記構成より成る第３発明の重水分解用電
極は、重水の重水素がＤプラスイオンとなり重水分解用
電極の外壁部より内部に拡散していき、電極の中央部に
直径０．１mm以下で気孔率５％ないし２５％の範囲内で
形成した気孔の周囲から気孔内に向かってＤプラスイオ
ンが移動しようとし、その瞬間においてはＤプラスイオ
ン密度が高くなり、核反応断面積が大きくなると考えら
れる。
【００１７】上記構成より成る第４発明の重水分解用電
極の製造方法は、パラジウムまたはパラジウム系合金材
料を溶解し、一定の形状に鋳造してボイドを積極的に形
成し、鋳造された母材を塑性加工して気孔率を調整し
て、重水分解用電極を製造する。
【００１８】上記構成より成る第５発明の重水分解装置
は、容器の電解液中に挿置された陽極と密度が１１．５
ないし１１．９g/cm3 のパラジウムまたはパラジウム系
合金材より成る陰極とに電源より印加される電流によ
り、重水を電気分解するとともに、陰極により過剰熱を
発生する。
【００１９】上記構成より成る第６発明の過剰熱測定装
置は、第５発明の重水分解装置が重水の電気分解により
陰極が発生する過剰熱を、キャリブレーション用のヒー
タによる加熱により求めた熱係数に基づき、温度センサ
の出力信号により演算装置によって演算するものであ
る。
【００２０】上記構成より成る第７発明の過剰熱利用装
置は、第５発明の重水分解装置が重水の電気分解により
陰極が有効に発生する過剰熱を、陰極内に介挿された熱
利用装置により取り出し、利用するものである。
【００２１】
【発明の効果】上記作用を奏する第１発明の重水分解用
過剰熱発生材料は、形成された微細な気孔によりＤプラ
スイオン密度が高くなり、核反応断面積が大きくなるた
め、有効に投入パワ以上の過剰熱を発生するという効果
を奏する。
【００２２】上記作用を奏する第２発明の重水分解用電
極は、微細な気孔によりＤプラスイオン濃度が高くな
り、核反応断面積が大きくなるため有効に投入パワ以上
の過剰熱を発生するとともに、微細な気孔を電極の外壁
部より一定距離内方に形成したので気孔内の内圧が高く
なっても、割れやクラックの発生を抑制するという効果
を奏する。
【００２３】上記作用を奏する第３発明の重水分解用電
極は、微細な気孔によりＤプラスイオン濃度が高くな
り、核反応断面積が大きくなるため有効に過剰熱を発生
するとともに、微細な気孔を中央部に直径０．１mm以下
で気孔率５％ないし２５％の範囲内で形成したので気孔
内の内圧が高くなっても、割れやクラックの発生を抑制
するという効果を奏する。
【００２４】上記作用を奏する第４発明の重水分解用電
極の製造方法は、サイズおよび気孔率が調整された気孔
を形成した電極を製造することができるという効果を奏
する。
【００２５】上記作用を奏する第５発明の重水分解装置
は、密度が１１．５ないし１１．９g/cm3 のパラジウム
またはパラジウム系合金材より成る電極により、重水の
電気分解を可能にするとともに、投入パワ以上の過剰熱
を発生させることが出来るという効果を奏する。
【００２６】上記作用を奏する第６発明の過剰熱測定装
置は、重水の電気分解により密度１１．５ないし１１．
９g/cm3 の範囲内の陰極が発生する過剰熱を正確に測定
することが出来るという効果を奏する。
【００２７】上記作用を奏する第７発明の過剰熱利用装
置は、重水の電気分解により密度１１．５ないし１１．
９g/cm3 の範囲内の陰極が有効に発生した過剰熱を、熱
利用装置により有効に利用されるという効果を奏する。
【００２８】
【実施例】次に本発明の実施例について、図面を用いて
詳細に説明する。
【００２９】（第１実施例）第１実施例の過剰熱発生材
料および重水分解用電極（以下単に重水分解用電極と言
う）は、第１ないし第３発明の実施例であり、図１に示
すように外径ｄ0 mm、高さｈ0 mmの中実棒状の部材１０
で構成された電極１内の中央部に最大径ｄmm高さｈmmの
気孔部１１を形成するものである。
【００３０】電極１の外径ｄ0 気孔部１１の最大径ｄを
約２分の１に設定すると良く、電極１の高さｈ0 に対し
て気孔部１１の高さｈは（０．６〜０．７）ｈ0 の範囲
で設定するのが良い。ちなみに本第１実施例において一
例として、電極１の外径ｄ0 を２mm、高さｈ0 を１０m
m、気孔部１１の最大径１mm、長さ６mmに設定し、電極
１の外径ｄ0 と気孔部１１の最大径の比を０．５とし、
電極１の高さｈ0 と気孔部１１の高さの比を０．６とし
た。
【００３１】また気孔部１１に均一に形成する気孔１２
は、直径０．１mm以下が良く、本第１実施例では０．１
mmに設定し、電極全体の気孔率は５％ないし２５％が望
ましく第１実施例では５％に設定し、電極１全体の密度
は１１．５ないし１１．９g/cm3 が望ましく、本第１実
施例では１１．９g/cm3 に設定した。
【００３２】上記構成より成る第１実施例の重水分解用
電極は、重水の重水素がＤプラスイオンとなり電極１の
内部に拡散していき、電極１内の中央部に上述したよう
に均一に配設された気孔１２の周囲から気孔１２内に向
かってＤプラスイオンが移動しようとし、その瞬間にお
いてはＤプラスイオン密度が高くなり、核反応断面積が
大きくなると考えられる。
【００３３】上記作用を奏する第１実施例の重水分解用
電極は、Ｄプラスイオン密度が高くなり、核反応断面積
が大きくなると考えられるので、有効に過剰熱が発生す
るとともに、気孔１２内の内圧が少なくとも１６００気
圧に高くなっても、電極１に割れやクラックが発生する
のを有効に防止するという効果を奏する。
【００３４】（第２実施例）第２実施例の重水分解用電
極の製造方法は、第４考案の実施例であり、第１実施例
の電極の製造方法に関するもので、図２ないし図８を用
いて説明する。
【００３５】第２実施例の重水分解用電極の製造方法
は、図２ないし図４に示す真空溶解装置８１内におい
て、外径２０mm、板厚１mm、長さ１８０mmの試験管状の
石英管８Ａ内にパラジウムを介挿して、アルゴンガスを
１ kgf／cm2 供給するとともにカルシウムボライド脱酸
剤を０．０３０〜０．０３５％添加し、外側に配設した
高周波コイル８Ｂにより加熱して、石英管８Ａの下部に
配設した直径１mmの円孔８ＡＯを介して下部に配設した
図４に詳細を示した銅鋳型８Ｃ内の内径８mmの円筒状の
キャビティ８ＣＣ内に注入させる。
【００３６】銅鋳型８Ｃは、図４に示すように２個の直
方体部材８Ｄで構成され、対向面中央に半円形の凹部８
ＤＣを上下方向に形成し、２つの型部材８Ｄを当接させ
ることにより、円筒状のキャビティを構成するものであ
る。
【００３７】真空溶解装置８１は、ロータリポンプで真
空引きされた後に、酸素ガスを70ないし７２cmHgまたは
空気を６０〜４０cmHgまで満たすとともに、カルシウム
ボライド脱酸剤を図８から明らかなように真密度（１２
g/cm3 ）のインゴットを得る場合より若干少量の０．０
３０〜０．０３５％添加することにより、インゴット８
１Ｅ中のボイドの形成を促進する。
【００３８】銅鋳型８Ｄを２つに分割して取り出したイ
ンゴット８１Ｅを、図５に示すスウェージング装置８２
のダイス８Ｆ内に図６において左方向から送り速度１〜
３mm／sec で右方向にインゴット８１Ｅを押し込む。ス
ウェージング装置８２は、支持リング８Ｇ内に６個の圧
力ロール８Ｈが６０度間隔で配設され、略半円形の図中
時計方向に回転するスウェージング軸８Ｉの間に介挿さ
れた外側が円形断面の２個のハンマ８Ｊの間にダイス８
Ｆが対向して配設されている。
【００３９】ダイス８Ｆは、図６において、軸方向の左
方部にテーパ部８ＦＴを形成し、スウェージング軸の回
転に伴うハンマ８Ｊの往復動によるダイス８Ｆへの押圧
により素材であるインゴット８１Ｅを１パスの加工率１
５ないし３０％で、スウェージング加工し、右方部は小
径部８ＦＳに形成されており、総加工率０ないし８０％
内の適当な加工率で加工された素材を排出する。
【００４０】スウェージング加工された素材は、軸方向
の殆どの部分にテーパ部８Ｋを形成した引抜きダイス８
３から引抜速度１〜３mm／sec で１パスの加工率１５な
いし３０％の間で引き抜き、総加工率０ないし８０％内
の適当な加工率で引き抜き加工をした後、引き抜かれた
素材８Ｌは一定の長さに切断される。
【００４１】上記構成より成る第２実施例の重水分解用
電極の製造方法は、溶解鋳造時において、真空引き後の
酸素の供給量および脱酸剤の量を調整して、積極的にイ
ンゴット８１Ｅ中のボイドの形成を促進するとともに、
その後のスウェージングおよび引抜加工の加工条件を上
述のように調整して素材（電極）中の気孔率が調整され
た電極を製造することが出来るという作用効果を奏す
る。
【００４２】（第３実施例）第３実施例の重水分解装置
は、第５発明の実施例であり、第３実施例方法で製造し
た電極を陰極１として利用するもので、図９に示すよう
に、水が充填された外筒３と外筒３内に介挿された内筒
４と、内筒４内に充填された重水を含む電解液５と、内
筒内に挿置されたガラス円筒２０と、ガラス中空円筒２
０の外周壁にスパイラルに巻装した陽極２と、内筒４内
の中央部に介挿された上記陰極１と、陽極２と陰極１と
の間に直流定電流を印加する定電流源６と、電気分解に
よって発生するガスを導出するアウトレット２１とから
成る。
【００４３】外筒３は、ヒータのオンオフにより内部に
介挿された水の温度を２５°Ｃ一定に保つ恒温槽により
構成される。
【００４４】内筒４は、内部が真空の容器で構成され、
上部開口部付近には、熱を反射するために銀のコーティ
ング層が形成されている。
【００４５】電解液５は、リチウムメタル０．１７３ｇ
を重水２５０ｍｌに混ぜた０．１モルの重水酸化リチウ
ムＬｉＯＤ重水溶液である。
【００４６】陽極２は、直径０．２５mm、長さ２００mm
の白金線を内筒４内に挿置された上記ガラス内筒２０の
外周壁にスパイラルに巻装されている。
【００４７】陰極１は、上述の第２実施例の製造方法で
製造したパラジウムの直径２mm高さ１０mmの内筒体１０
で構成され、気孔部は、直径１mm高さ６mm、気孔の直径
０．１mmで、全体の密度は１１．９g/cm3 に設定した。
【００４８】上記構成より成る第３実施例の重水分解装
置は、定電流源６より陽極２と陰極１との間に直流定電
流を印加し、電解液５である重水を電気分解するととも
に、陰極１内に形成した気孔部１１の気孔内に向かって
Ｄプラスイオンが移動しようとし、その瞬間においてＤ
プラスイオン密度が高くなり、常温核融合現象の核反応
断面積が大きくなると考えられるので、ポンズ−フライ
シュマン効果による過剰熱を有効に発生するという作用
効果を奏する。
【００４９】（第４実施例）第４実施例の過剰熱測定装
置は、第６発明の実施例であり、図９に示すように第３
実施例の重水分解装置に対して、内筒４内に挿入したヒ
ータ７１と、ヒータ７１に電気的出力を供給するパルス
サプライヤ７４と、外筒内の水に挿入された第１のサー
ミスタ７２と、内筒内の重水内に挿入された第２のサー
ミスタ７３と、両サーミスタ７２、７３に接続されたブ
リッジ回路７５と、定電流源７６とパルスサプライヤ７
４とブリッジ回路７５に接続されたマイクロコンピュー
タ７７とを付加したものである。
【００５０】パルスサプライヤ７４が、ヒータ７１にキ
ャリブレーションのために矩形波状のパルスを出力し
て、その時の内筒４内の電解液の温度変化を第２のサー
ミスタ７３により検出し、キャリブレーションのための
ヒータ７１に入力したヒータ入力Ｑと、ヒータ入力時の
電解液５の温度θc とヒータ入力前後の電解液５の温度
θとから数１により熱係数ＫR ′を予め求めておく。
【数１】
【００５１】上記構成より成る第４実施例の過剰熱測定
装置は、定電流源７１より陽極２と陰極１との間に直流
電流を印加し、電解液５である重水を電気分解すると、
陰極１内に形成した気孔部１１の気孔内に向かってＤプ
ラスイオンが移動しようとし、その瞬間においてＤプラ
スイオン濃度が高くなり、核反応断面積が大きくなると
考えられるので、有効に過剰熱を発生する。
【００５２】陰極１により過剰熱が発生されると、内筒
４内の電解液の温度が上昇し、内筒内に挿置した第２の
サーミスタ７３が検出した電解液５の温度θと、第１の
サーミスタ７２が検出した外筒３内の水の温度θb と、
電解液５の電位Ｅと水の理論分解電位Ｅt と電解電流Ｉ
および先に求めた熱係数ＫR ′とから、数２に従いマイ
クロコンピュータ７７により過剰熱θf を正確に算出し
て、必要に応じて表示するという作用効果を奏する。
【数２】
【００５３】第２実施例方法により陰極の密度を変えた
複数のサンプルを製造し、本第４実施例測定装置で発生
する過剰熱を測定したところ図１１に示すような結果に
なり、密度１１．６から１１．９g/cm3 の範囲の陰極に
は割れが発生しないとともに、投入パワＷi より大きな
アウトプットパワＷo が得られ、１５％強から２５％強
の過剰熱が発生することが確認できた。
【００５４】（第５実施例）第５実施例の過剰熱利用装
置は、第７発明の実施例であり、図１２および図１３に
示すように、セラミックより成る密封断熱容器９４と水
酸化リチウムＬｉＯＤを含ませた重水Ｄ2 Ｏを含み容器
９４内に充填された電解液９５と容器９４内に配設され
た中空円筒体の陽極９２と陽極９２の内壁間に同軸的に
配設された有底中空円筒体のパラジウムより成る陰極９
１とから成る電解槽９０と、陰極９１が発生した過剰熱
を熱導体９３および変換部９６を介して取り出し、機械
エネルギに変換するスターリングエンジン９Ｓよりなる
熱−機械変換装置９４とから成る。
【００５５】陰極９１は、内周壁から内周壁と外周壁の
中間点まで直径０．１mm以下の気孔を形成し、全体の密
度を１１．６g/cm3 に設定されている。
【００５６】熱導体９３は、陰極の内周壁内に圧入され
た銀または銅等の熱伝導性の良い棒状部材で構成され、
両者の間にグリースを充填し空隙が生じないようにされ
ており、容器９４を貫通して上部に延在し、上端に熱エ
ネルギを変換する変換部９６が配設されている。容器９
４より上部の熱導体はグラスウール等の断熱剤を被覆さ
れている。
【００５７】変換部９６は、図１１に示すように熱導体
９３から供給される熱エネルギを放熱するための放熱フ
ィン９Ｆを介挿した加熱器で構成され、通路９Ｐを介し
てシリンダ室９Ｃに加熱気体が供給され、熱−機械変換
装置９４のスターリングエンジン９Ｓを構成するシリン
ダ室９Ｃには供給された加熱気体により移動するディス
プレーサピストン９７と連係してコンロッド９９その他
を介して回転軸９Ｒを回転駆動するパワピストン９８が
介挿され、シリンダ室９Ｃから排出される排出気体は通
路９Ｅを介して放熱器９Ｆに供給されるように再生器を
介して加熱器で構成される変換部９６に戻る構成より成
る。
【００５８】上記構成より成る第５実施例の過剰熱利用
装置は、電解液が分解され上述した構成の陰極９１より
過剰熱が有効に発生されるので、熱導体９３を介して変
換部９６を構成する加熱器内において放熱フィン９Ｆに
より気体が加熱され、通路９Ｐを介して加熱気体がスタ
ーリングエンジン９４のシリンダ室に供給されディスプ
レーサピストン９７を回転駆動することにより、熱エネ
ルギを有効に機械エネルギに変換するという作用効果を
奏する。
【００５９】上述の実施例は、説明のために例示したも
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００６０】上述の実施例では、陰極の材料としてパラ
ジウムについて述べたが、本発明としてはそれに限らず
パラジウムＰｄに銀Ａｇを１０ないし３０重量％の範囲
内で添加した合金を用いることが可能である。
【００６１】また陽極の材料として白金の例について説
明したが、白金以外にも金その他の耐酸性および耐アル
カリ性を有する金属材料を使うことも可能であり、形状
も実施例では陰極へ供給される電流の分布を均一にする
ため中空円筒状およびガラス円筒にスパイラルに巻装し
た例について述べたが、それ以外にも棒状、平板状、多
孔状、網状のものも利用可能である。
【００６２】上述の第５実施例においては、過剰熱を機
械エネルギに変換する例について代表的に説明したが、
本発明としてはそれに限定するものでは無く、例えば熱
電変換素子により電気エネルギに変換することは勿論、
その他の物理的エネルギに変換することも可能である。
【００６３】また上述の実施例においては、熱の伝達の
ために用いた熱導体の代わりにヒートパイプを利用した
り、陰極から発生する過剰熱を制御するために陽極およ
び陰極に印加する電流を制御する電流制御装置を付加し
ても良い。
【００６４】陰極の製造方法としては、上述の第２実施
例に限定されるものでは無く、陰極の水素吸蔵時の割れ
が発生しない範囲内の使用においては、２ロール転造に
よるマンネスマン効果を利用して欠陥を発生させる方法
その他も利用出来る場合が有る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の重水分解用電極を示す斜
視図である。
【図２】本発明の第２実施例の重水分解用電極の製造に
用いる真空溶解装置を示す断面図である。
【図３】上記真空溶解装置に用いる石英管を示す正面図
である。
【図４】上記真空溶解装置に用いる銅鋳型を示す斜視図
である。
【図５】第２実施例で用いるスウェージング装置を示す
側面図である。
【図６】スウェージング加工を示す縦断面図である。
【図７】引抜加工を示す縦断面図である。
【図８】カルシウムボライド脱酸剤の添加両と陰極密度
との関係を示す線図である。
【図９】本発明の第３実施例の重水分解装置および第４
実施例の過剰熱測定装置を示す断面図である。
【図１０】ヒータにキャリブレーション用パルスを入力
した時の電解液の温度の変化を示す線図である。
【図１１】陰極の密度と発生した過剰熱と割れとの関係
を示す線図である。
【図１２】本発明の第５実施例装置の電解槽を示す断面
図である。
【図１３】第５実施例の熱−機械変換装置の変換部を示
す断面図である。
【符号の説明】
１ 陰極 ２ 陽極 ３ 外筒 ４ 内筒 ５ 電解液 ６ 定電流源 １１ 気孔部 １２ 気孔 ２０ ガラス円筒 ２１ アウトレット ７１ ヒータ ７２ 第１のサーミスタ ７３ 第２のサーミスタ ７４ パルスサプライヤ ７５ ブリッジ回路 ７７ マイクロコンピュータ ８１ 真空溶解装置 ８２ スウェージング装置 ８３ 引抜きダイス ９０ 電解槽 ９１ 陰極 ９２ 陽極 ９３ 熱導体 ９４ 容器 ９５ 電解液 ９６ 変換部 ９７ ディスプレーサピストン ９８ パワピストン ９Ｓ スターリングエンジン

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パラジウムまたはパラジウム系合金の母
    材内に微細な気孔を形成したことを特徴とする過剰熱発
    生材料。
  2. 【請求項２】 重水を含む電解液の分解用電極であっ
    て、 パラジウムまたはパラジウム系合金より成る部材の外壁
    部より一定距離内方に一様に気孔を形成したことを特徴
    とする過剰熱を発生し得る重水分解用電極。
  3. 【請求項３】 重水を含む電解液の分解用電極であっ
    て、 パラジウムまたはパラジウム系合金より成る部材の中央
    部に直径０．１mm以下の気孔を気孔率５％ないし２５％
    の範囲内で形成したことを特徴とする過剰熱を発生し得
    る重水分解用電極。
  4. 【請求項４】 パラジウムまたはパラジウム系合金材料
    を溶解し、一定の形状に鋳造する間にボイドを積極的に
    形成する溶解鋳造工程と、 鋳造された母材を塑性加工して母材内の気孔率を調整す
    る塑性加工工程とから成ることを特徴とする重水分解用
    電極の製造方法。
  5. 【請求項５】 重水を含む電解液を充填した容器と、 容器内の電解液中に挿置した陽極と、 容器内の電解液中に挿置され、パラジウムまたはパラジ
    ウム系合金より成り密度が１１．５ないし１１．９g/cm
    3 の過剰熱を発生し得る構成の陰極と、 陽極および陰極に電流を印加する電源とから成ることを
    特徴とする重水分解装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に対して、 前記容器内の電解液中に挿置したキャリブレーション用
    のヒータと、 前記容器内の電解液中に挿置した温度センサと、 キャリブレーション用のヒータによる加熱により求めた
    熱係数に基づき温度センサの出力信号により陰極を構成
    する重水分解用電極によって発生した過剰熱を演算する
    演算装置とを付加したことを特徴とする過剰熱測定装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項５に対して、 前記陰極内に介挿され陰極が発生する過剰熱を利用する
    熱利用装置を付加したことを特徴とする過剰熱利用装
    置。
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JP2004527661A (ja) * 2001-05-30 2004-09-09 エネルゲティックス テクノロジーズ， エル．エル．シー． パルス電解層

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JP2010174379A (ja) * 2001-05-30 2010-08-12 Energetics Technologies Llc パルス電解層

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