JPH07146387A - 交流電流重水電解による過剰熱発生方法 - Google Patents

交流電流重水電解による過剰熱発生方法

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JPH07146387A
JPH07146387A JP5317498A JP31749893A JPH07146387A JP H07146387 A JPH07146387 A JP H07146387A JP 5317498 A JP5317498 A JP 5317498A JP 31749893 A JP31749893 A JP 31749893A JP H07146387 A JPH07146387 A JP H07146387A
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JP
Japan
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excess heat
electrolysis
current
heavy water
cathode
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JP5317498A
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Noboru Koyama
昇 小山
Hiroshi Hirasawa
洋 平澤
Keiji Kunimatsu
敬二 國松
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Original Assignee
Technova Inc
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のパルス電流、ランプ電流等による重水
を電気分解する方法では、印加する電流は、重水素吸蔵
率が変化している間にほとんど変化していないので、定
常法に近い方法と言える。本発明は、より非定常な刺激
を与えるような重水電解条件により過剰熱の発生を起こ
す過剰熱発生方法を提供する。 【構成】 水素吸蔵性金属を陰極3とし、印加する電流
として直流電流に一定振幅の正弦波交流を重畳したもの
を使用して、重水を電解液2として電解して過剰熱を発
生させる。交流を用いることにより電解電流密度が周期
的に変化し、陰極3中、特に陰極3表面近傍の重水素の
状態を動的にかつ周期的に変化させて非定常な電解条件
とすることができる。本発明によれば、長期間安定して
過剰熱の発生が得られた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、重水の電解により重水
素を水素吸蔵性金属へ吸蔵させて過剰熱を発生させる方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】パラジウム陰極を用いた重水の電解にお
いて入力電力以上の出力が観測される、即ち、過剰熱の
発生が観測されることはフライッシュマンおよびポンズ
両教授により発表され、その後、多くの追試により、過
剰熱発生の報告がなされている。これらの報告は、重水
を直流電流により定常電解する方法がほとんどであり、
この方法が現在に至るまで主流となっている。
【0003】一方、重水の電解により過剰熱を発生させ
るには、パラジウム陰極の内部に高密度で重水素元素を
吸蔵させるとともに、パルス電流、ランプ電流等の非定
常な刺激を与えることが有効であることが、近年、例え
ば、高橋等の"Frontiers ofCold fusion" ICCF3のpaper
集, p79−91、"Anomalous Excess Heat by D2O/P
d Cell under L-H Mode Electrolysis" 等に報告され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記パ
ルス電流、ランプ電流等による重水を電気分解する方法
において、印加する電流は、重水素吸蔵率が変化してい
る間にほとんど変化していないので、前記従来法は非定
常法と言われながらも、むしろ定常法に近い方法と言え
る。
【0005】そこで本発明は、より非定常な刺激を与え
るような電解条件により過剰熱の発生を起こすことを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記した問題点を解決す
るために、本発明の過剰熱発生方法は、水素吸蔵性金属
を陰極とし、重水を電解して生成される重水素を該陰極
中に吸蔵させて過剰熱を発生させる方法において、印加
する電流として直流電流に一定振幅の正弦波交流を重畳
したものを(重水吸蔵率D/Pdが常に変化するよう
に)使用することを特徴とするものである。
【0007】本発明において、直流の電流密度は100
mA/cm2 以上とすることが望ましく、交流の電流密
度はそれ以下、したがって、交流の振幅は直流電流より
も小さい範囲の一定振幅としたものが望ましい。それら
の理由はこのような範囲とすることにより、直流電流に
より規定される重水素吸蔵率を過剰熱発生に必要最低限
の値0.83〜0.85に保持することができるからで
ある。
【0008】本発明において、電解方法には、電気分解
型電解方式や燃料電池型電解方式が適用できる。
【0009】
【作用】本発明を上記構成とすることにより、パラジウ
ム等の水素吸蔵性金属中の重水素の吸蔵率は、直流電流
によって規定される平均値(D/Pd)DC=Xから交流
によって規定される変化分ΔXだけ周期的に変化し、陰
極中、特に陰極表面近傍の重水素の状態を動的にかつ周
期的に変化させて非定常な電解条件とすることができ
る。また、交流分の振幅、周期を様々に変化させること
により、重水素をさらに非定常な状態にすることがで
き、より効率的に重水素を水素吸蔵性金属に吸蔵させる
ことができ、またその吸蔵に付随した過剰熱の発生を引
き起こすことができる。
【0010】
【実施例】
〔実施例1〕図1は本実施例1で使用した密閉型電解装
置の全体図を示し、触媒を内蔵した重水素電気分解方式
による密閉型電解装置を示す。図1中の1は電解セルで
あり、その内面はテフロンがコートされたステンレス製
の圧力容器となっている。その電解セル1内には0.1
M LiOD/D2 Oからなる電解液2が収容されてい
る。電解セル1の中央付近には水素吸蔵性金属であるパ
ラジウム棒(2mmφ×1.2mm)からなる陰極3が
電解液2に浸漬されている。この陰極3を中心としてそ
の周囲には、白金線(Ptメッシュ)からなる陽極4が
スパイラル状に陰極3と一定の間隔を持って配置されて
おり、電解液2中に浸漬されている。
【0011】電解液2の上部にはパラジウム黒付白金線
の触媒5が配置されており、この触媒5は、電解セル1
中において発生した重水素ガスと酸素ガスを重水に変換
する作用を有する。前記触媒5と電解液2とを隔離する
ためにそれらの間にはテフロン製のセパレータ6が配置
されている。また電解セル1の上部にはその電解セル1
の開口部を密閉するためのテフロン製のキャップ7が嵌
着されている。
【0012】上記の密閉型電解装置を用いて、直流成分
26mA、交流成分14mA、周期3600秒で0.1
M LiOD/D2 Oからなる電解液の電解を10時間
行なった。実際に電解セルに流れる電解電流の波形を図
2に示す。この時の電解時間に対する入力電力Winと出
力電力Wout の変化を図3に、電解時間に対する交流一
周期について平均化した入力電力in と出力電力out
の変化を図4に、及び電解初期における電解時間に対す
る過剰熱RWexの変化を図5にそれぞれ示す。なお、熱
量測定は双子型マイクロカロリーメータ(MMC−51
11:TOKYO RIKO株式会社製)を用いて測定
した。過剰熱RWexは次の式(1)で計算した。
【0013】
【数1】 図3に示されるように、出力電力Wout は入力電力Win
に対して位相の遅れた同じ周期の交流になり、そのバイ
アス値は直流入力電流値によって決められることが分か
る。
【0014】図4に示されるように、平均化した入力電
in と出力電力out は、電解時間10時間まではほ
とんど一致しているように見える。しかしながら、過剰
熱として計算されたRWexを拡大して示した図5で見る
と、電解3時間までは過剰熱RWexは−2%を示してい
る(測定精度は±0.5%以内であった。)。これは電
解初期におこるパラジウム陰極への重水素吸収のため、
ガス相で酸素ガスに対して重水素ガスの値が1:2以下
になり、触媒による重水素ガスの燃焼が不十分(酸素ガ
スが余る)になるため、その分だけ出力が小さくなった
ように見えるためである。
【0015】ただし、電解初期での重水素の陰極への吸
収は発熱反応であるから、過剰熱RWexにはその分プラ
スの過剰熱として寄与しているはずであるので、図5に
おける電解初期の過剰熱RWexにはそれらの寄与が含ま
れていることになる。図5において電解時間が3時間以
降においては、過剰熱RWexは−0.5%程度でほぼ一
定となっている。このことは、カロリーメータの熱回収
率がほぼ99.5%と極めて高い値であることを示して
いる。
【0016】上記の電解をさらに200時間まで続け
た。図6に電解時間が100〜200時間における過剰
熱RWexの変化を示す。図6によれば、140時間位で
約2%の過剰熱が発生していることが分かる。しかしな
がら、この実験においては過剰熱が定常的に得られず
に、約40時間程度で終わっているが、その原因は、電
解中においてパラジウム陰極中の重水素吸蔵率が何らか
の原因で減少したことが考えられる。
【0017】本実施例1では電解電流の直流成分は前記
したように26mAで、交流成分は14mAであるが、
これをパラジウム陰極表面での電流密度に換算すると、
それぞれ約243mA/cm2 (直流成分)及び 13
1mA/cm2 (交流成分)となり、従って、全電流密
度は243±131mA/cm2 となる。この電流密度
は、一般に過剰熱が発生し始める電流密度と言われてい
る100〜200mA/cm2 とほぼ同じ付近にあた
る。電流密度の直流成分をさらに大きくすることによっ
て、より多くの過剰熱を発生させることができると予想
されるが、本実施例1程度の低い電流密度でも明瞭に2
%程度の過剰熱を発生させ、且つその過剰熱を正確に検
出できたことは、本発明の交流電解法の有効性を実証し
ている。
【0018】なお、本実施例1では周期3600秒の正
弦波交流電流による電解を行なったが、交流電解法とい
う観点からは、振幅、周期等を様々に変化させたり、あ
るいは正弦波のみでなく一定周期の矩形波、三角波等、
あるいはそれらの組み合わせを直流電流に重畳させても
本実施例1と同様な効果が期待される。
【0019】また、本実施例1では電解方式を重水電気
分解型により行なっているが、重水を電気分解しない、
いわゆる燃料電池型電解方式にて実施してもよい。
【0020】〔実施例2〕この実施例2は、電解電流と
して印加する直流成分を上下させたときの過剰熱発生の
推移の確認に関するものである。
【0021】本実施例2で使用した電解装置は、前記実
施例1と同じ密閉型電解装置を使用し、電解液も同じも
のを使用した。一周期毎に平均化した電解電流(電解電
流の直流成分)を経過日数に対して図7に示すように変
化させた。即ち、a期間(電解日数0日目〜26日目の
直流成分を26mA(243mA/cm2 )、b期間
(電解日数26日目〜47日目)の直流成分を33.8
mA(316mA/cm2 )、c期間(電解日数47日
目〜52日目)の直流成分を39mA(364mA/c
2 )、d期間(電解日数52日目〜58日目)の直流
成分を33.8mA(316mA/cm2 )、e期間
(電解日数58日目〜66日目)の直流成分を26mA
(243mA/cm2 )にそれぞれ変化させた。電解電
流のうち交流成分については、全期間を通じて14mA
(131mA/cm2 )、周期3600秒とした。
【0022】上記のように電解電流を変化させたときの
経過期間(0〜66日)に対する過剰熱RWexの変化を
図8に示す。図8によれば、長期間安定して過剰熱RW
exが発生することが分かる。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、印加する電流として直
流電流に一定振幅の正弦波交流を重畳させたものを使用
して電解を行ない、重水素を水素吸蔵性金属に吸蔵させ
たので、陰極表面近傍の重水素の状態を動的にかつ周期
的に変化させて非定常な電解条件とすることができ、長
期間安定して過剰熱の発生が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例で使用した密閉型電解装置の全体図であ
る。
【図2】電解セルに流れる電解電流の波形を示す。
【図3】電解を開始してから10時間までの電解時間に
対する入力電力Winと出力電力Wout の変化を示す。
【図4】電解を開始してから10時間までの電解時間に
対する交流一周期について平均化した入力電力in と出
力電力out の変化を示す。
【図5】電解を開始してから10時間までの電解時間に
対する過剰熱RWexの変化を示す。
【図6】電解100〜200時間における電解時間に対
する過剰熱RWexの変化を示す。
【図7】一周期毎に平均化した電解電流(電解電流の直
流成分)を経過日数に対して変化させた様子を示す。
【図8】電解電流を変化させたときの経過期間(0〜6
6日)に対する過剰熱RWexの変化を示す。
【符号の説明】 1 電解セル 2 電解液 3 陰極 4 陽極 5 触媒 6 セパレータ 7 キャップ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水素吸蔵性金属を陰極とし、重水の電解
    により生成される重水素を該陰極中に吸蔵させて過剰熱
    を発生させる方法において、印加する電流として直流電
    流に一定振幅の正弦波交流を重畳したものを(重水吸蔵
    率D/Pdが常に変化するように)使用することを特徴
    とする交流電流重水電解による過剰熱発生方法。
JP5317498A 1993-11-25 1993-11-25 交流電流重水電解による過剰熱発生方法 Withdrawn JPH07146387A (ja)

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JP5317498A JPH07146387A (ja) 1993-11-25 1993-11-25 交流電流重水電解による過剰熱発生方法

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JP5317498A JPH07146387A (ja) 1993-11-25 1993-11-25 交流電流重水電解による過剰熱発生方法

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JPH07146387A true JPH07146387A (ja) 1995-06-06

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ID=18088906

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JP (1) JPH07146387A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999049471A1 (fr) * 1998-03-20 1999-09-30 Araki, Masao Reacteur pour produire de l'energie et des neutrons par reaction electrolytique dans une solution d'eau legere ou d'eau lourde
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
US8277418B2 (en) 2009-12-23 2012-10-02 Alcon Research, Ltd. Ophthalmic valved trocar cannula
US8343106B2 (en) 2009-12-23 2013-01-01 Alcon Research, Ltd. Ophthalmic valved trocar vent

Cited By (6)

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WO1999049471A1 (fr) * 1998-03-20 1999-09-30 Araki, Masao Reacteur pour produire de l'energie et des neutrons par reaction electrolytique dans une solution d'eau legere ou d'eau lourde
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