(57)【要約】【課題】  本発明は、マグネシウム電池の酸化還元反応による発電に際して減少する塩水を効率的に補充することにより安定的な発電を可能するマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置である。【解決手段】  塩水を供給する給水タンクと、正極とマグネシウム板からなる負極と電解液としての塩水とを有するセル層と、排水用タンクとを有し、給水タンクとセル層と排水用タンクとがそれぞれ連通して給水タンク内の塩水をセル層及び／又は排水用タンク内に補充することによりセル層内の塩水を補充するものであり、セル層内の塩水が減少したことを検知する検知手段と、給水タンクから塩水を補充する塩水補充手段とを有するマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム電池を用いた発電機であって、
塩水１０を供給する給水タンク１と、
正極とマグネシウム板からなる負極と電解液としての塩水１０とを有するセル層２と、
排水用タンク３とを有し、
給水タンク１とセル層２と排水用タンク３とがそれぞれ連通して給水タンク１内の塩水１０をセル層２及び／又は排水用タンク３内に補充することによりセル層２内の塩水１０を補充するものであり、
セル層２内の塩水１０が減少したことを検知する検知手段と、給水タンク１から塩水１０を補充する塩水補充手段とを有することを特徴とするマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置。
【請求項２】
セル層２内の塩水１０が減少したことを検知する検知手段は、セル層２内の塩水１０の規定水位を基準にその減少を検知する手段であることを特徴とする請求項１記載のマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置。
【請求項３】
給水タンク１とセル層２とがパイプにより連通しており、
セル層２内の塩水１０が減少したことを検知する検知手段と、
給水タンク１内の塩水１０を該パイプを用いてセル層２に補充する塩水補充手段とを有することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置。
【請求項４】
給水タンク１と排水用タンク３とがパイプにより連通しており、
セル層２内の塩水１０が減少したことを検知する検知手段と、
給水タンク１内の塩水１０を該パイプを用いて排水用タンク３に補充する塩水補充手段とを有し、
該排水用タンク３とセル層２との連通により排水用タンク３からセル層２に塩水１０を補充することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置。
【請求項５】
給水タンク１を上部に有し、その下部にセル層２と排水用タンク３とを有し、
給水タンク１と排水用タンク３とをパイプによって連通するものであり、
給水タンク１から排水用タンク３方向に細径のパイプ４１を有し、
排水用タンク３から給水タンク１方向に太径のパイプ４２を有し、
給水タンク１から排水用タンク３方向への細径のパイプ４１は排水用タンク３の太径のパイプ４２内に延在しているものであって、
該給水タンク１の細径のパイプ４１はセル層２の規定水位の位置迄延在しているものであり、
セル層２内の塩水１０が減少したことを検知する検知手段がセル層２内の塩水１０が規定水位よりも減少したことを検知するものであり、
セル層２に補充する塩水補充手段が給水タンク１の細径のパイプ４１から塩水１０を補充する塩水補充手段であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置。
【請求項６】
セル層２内の塩水１０が規定水位に達したことを検知する手段を有するものであって、
該検知手段は排水用タンク３の太径のパイプ４２内の塩水１０と細径のパイプ４１の塩水１０とが接することを検知し、
該検知により、該給水タンク１の細径のパイプ４１から塩水１０の補充を停止するものであることを特徴とする請求項５記載のマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置。
【請求項７】
給水タンク１を上部に有し、その下部にセル層２と排水用タンク３とを有し、
給水タンク１からセル層２方向にパイプを有するものであり、
該パイプはセル層２の塩水１０の規定水位の液面の位置迄延在し、
セル層２内の塩水１０が減少したことを検知する検知手段が、セル層２内の塩水１０が規定水位よりも減少したことを検知するものであり、
給水タンク１から塩水１０を補充する塩水補充手段が、給水タンク１のパイプから塩水１０をセル層２に直接補充する塩水補充手段であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置。
【請求項８】
セル層２内の規定水位の塩水１０と給水タンク１のパイプの延在位置の塩水１０とが接することを検知する検知手段を有し、
該検知により該給水タンク１のパイプから塩水１０の補充を停止するものであることを特徴とする請求項７記載のマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置。
【請求項９】
複数のセル層２を有し、それぞれのセル層２の塩水１０の規定水位の液面の位置迄給水タンクのパイプ４３を延在し、それぞれのセル層２ごとにパイプ４３を配設することを特徴とする請求項７又は８のいずれかに記載のマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置。
【請求項１０】
給水タンク１を上部に有し、その下部にセル層２と排水用タンク３とを有し、
給水タンク１と排水用タンク３とをパイプ４４によって連通するものであり、
給水タンク１から排水用タンク３方向にパイプ４４を有し、
排水用タンク３から給水タンク１方向にパイプ４４を有し、
給水タンク１から排水用タンク３方向へのパイプ４４と、排水用タンク３から給水タンク１方向へのパイプ４４とは、その中間でフロートタンク４５により挿通しており、
該フロートタンク４５は、フロートタンク４５内の水位を検知するものであって、セル層２内の塩水１０の規定水位から塩水１０が減少したことを検知する検知手段であり、
給水タンク１から塩水１０を補充する塩水補充手段が給水タンク１からフロートタンク４５へのパイプ４４を開くことにより塩水１０を補充するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置。
【請求項１１】
セル層２内の塩水１０が規定水位に達したことを検知する手段を有するものであって、
該検知手段はフロートタンク４５内の水位を検知し、セル層２内の塩水１０の水位が規定水位に達したことを検知する検知手段であり、
該検知により、給水タンク１からのフロートタンク４５へのパイプ４４を閉鎖して該給水タンク１のパイプ４４から塩水１０の補充を停止するものであることを特徴とする請求項１０記載のマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネシウム電池を用いた発電機であってセル内の塩水を補充する塩水補充装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウム電池は、正極活性物質として酸素と負極活性物質としてマグネシウムとを用いて、電解質として食塩水を用いて発電を行う発電機であり、特に、このマグネシウム電池は、自然エネルギーを用いる発電可能な電源として極めて有用である。
このマグネシウム電池としては、特開２０１２−１５０１３号、特開２０１４−１９２１５７号、特開２０１５−４６３１２号、特開２０１５−４６３６８号等が提唱されている。
【０００３】
更に、マグネシウム電池は、負極の金属マグネシウムのイオン化反応と正極における水の酸化反応との化学的ポテンシャルの差を利用して電流を取り出す仕組みの電池であり、負極と正極それぞれの酸化還元反応の際に生ずるマグネシウムイオンと水酸化物イオンとが結合して電池内に難溶性副産物が生成されるものである。
【０００４】
従って、正極と負極を有するセル内の塩水を用いた場合には、難溶性副産物の生成によりマグネシウム消費効率の低下を招き必要な発電ができなくなる。
この様なマグネシウム消費効率の低下を防止し、発電の長時間化を図るものとして、特開２０１７−１６８６０号、特開２０１６−８１９３２号が存在する。
これは、セルを水槽内に入れて塩水を循環させる構成、或いは電解液循環路と循環ポンプで電解液を循環する構成からなるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１５０１３号
【特許文献２】特開２０１４−１９２１５７号
【特許文献３】特開２０１５−４６３１２号
【特許文献４】特開２０１５−４６３６８号
【特許文献５】特開２０１７−１６８６０号
【特許文献６】特開２０１６−８１９３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上の様に、マグネシウム電池は自然エネルギーであり、環境にも適合して有意義であるが、発電効率からすると難溶性副産物が生成される欠点を有することから、塩水をセル内に循環させて発電効率を高める方法が提唱されている。
しかし、酸化還元反応の際に生ずるマグネシウムイオンと水酸化物イオンとの結合により塩水の量自体が減少するものであり、これらの循環式のものは塩水の消失による発電効率の低下を防ぎきれない。
【０００７】
特に、循環ポンプを用いるとポンプの発電が必要となり、どうしても大型化し、小型の発電機に対しては用いることができない。
従って、効率的に塩水を補充することにより安定的に発電を可能とするとともに適正に制御することのできるマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
係る前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、マグネシウム電池を用いた発電機であって、塩水を供給する給水タンクと、正極とマグネシウム板からなる負極と電解液としての塩水とを有するセル層と、排水用タンクとを有し、給水タンクとセル層と排水用タンクとがそれぞれ連通して給水タンク内の塩水をセル層及び／又は排水用タンク内に補充することによりセル層内の塩水を補充するものであり、セル層内の塩水が減少したことを検知する検知手段と、給水タンクから塩水を補充する塩水補充手段とを有するマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置である。
【０００９】
又、請求項２に係る発明は、セル層内の塩水が減少したことを検知する検知手段は、セル層内の塩水の規定水位を基準にその減少を検知する手段であるマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置からなり、係る発明でもよい。
更に、請求項３に係る発明は、給水タンクとセル層とがパイプにより連通しており、セル層内の塩水が減少したことを検知する検知手段と、給水タンク内の塩水を該パイプを用いてセル層に補充する塩水補充手段とを有するマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置であり、係る発明であってもよい。
【００１０】
又、請求項４に係る発明は、給水タンクと排水用タンクとがパイプにより連通しており、セル層内の塩水が減少したことを検知する検知手段と、給水タンク内の塩水を該パイプを用いて排水用タンクに補充する塩水補充手段とを有し、該排水用タンクとセル層との連通により排水用タンクからセル層に塩水を補充するマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置からなる。
【００１１】
或いは、請求項５に係る発明のように、給水タンクを上部に有し、その下部にセル層と排水用タンクとを有し、給水タンクと排水用タンクとをパイプによって連通するものであり、給水タンクから排水用タンク方向に細径のパイプを有し、排水用タンクから給水タンク方向に太径のパイプを有し、給水タンクから排水用タンク方向への細径のパイプは排水用タンクの太径のパイプ内に延在しているものであって、該給水タンクの細径のパイプはセル層の規定水位の位置迄延在しているものであり、セル層内の塩水が減少したことを検知する検知手段がセル層内の塩水が規定水位よりも減少したことを検知するものであり、セル層に補充する塩水補充手段が給水タンクの細径のパイプから塩水を補充する塩水補充手段であるマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置を用いてもよい。
【００１２】
この場合、請求項６に係る発明のように、セル層内の塩水が規定水位に達したことを検知する手段を有するものであって、該検知手段は排水用タンクの太径のパイプ内に塩水と細径のパイプの塩水とが接することを検知し、該検知により、該給水タンクの細径のパイプから塩水の補充を停止するマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置を用いてもよい。
【００１３】
これらの他、請求項７に係る発明のように、給水タンクを上部に有し、その下部にセル層と排水用タンクとを有し、給水タンクからセル層方向にパイプを有するものであり、該パイプはセル層の塩水の規定水位の液面の位置迄延在し、セル層内の塩水が減少したことを検知する検知手段が、セル層内の塩水が規定水位よりも減少したことを検知するものであり、給水タンクから塩水を補充する塩水補充手段が、給水タンクのパイプから塩水をセル層に直接補充する塩水補充手段であるマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置を用いてもよい。
【００１４】
この場合、請求項８に係る発明のように、セル層内の規定水位の塩水と給水タンクのパイプの延在位置の塩水とが接することを検知する検知手段を有し、該検知により該給水タンクのパイプから塩水の補充を停止するマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置でもよい。
更に、請求項９に係る発明のように、複数のセル層を有し、それぞれのセル層の塩水の規定水位の液面の位置迄給水タンクのパイプを延在し、それぞれのセル層ごとにパイプを配設するマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置を用いてもよい。
【００１５】
これらの他、請求項１０に係る発明のように、給水タンクを上部に有し、その下部にセル層と排水用タンクとを有し、給水タンクと排水用タンクとをパイプによって連通するものであり、給水タンクから排水用タンク方向にパイプを有し、排水用タンクから給水タンク方向にパイプを有し、給水タンクから排水用タンク方向へのパイプと、排水用タンクから給水タンク方向へのパイプとは、その中間でフロートタンクにより挿通しており、該フロートタンクはフロートタンク内の水位を検知するものであって、セル層内の塩水の規定水位から塩水が減少したことを検知する検知手段であり、給水タンクから塩水を補充する塩水補充手段が給水タンクからフロートタンクへのパイプを開くことにより塩水を補充するマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置であってもよい。
【００１６】
更に、請求項１１に係る発明のように、セル層内の塩水が規定水位に達したことを検知する手段を有するものであって、該検知手段はフロートタンク内の水位を検知し、セル層内の塩水の水位が規定水位に達したことを検知する検知手段であり、該検知により、給水タンクからのフロートタンクへのパイプを閉鎖して該給水タンクのパイプから塩水の補充を停止するマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置を用いてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
まず、マグネシウム電池を用いた発電機に関して、塩水を供給する給水タンクと、正極とマグネシウム板からなる負極と電解液としての塩水とを有するセル層と、排水用タンクとを有するものであり、まず請求項１に係る発明は、給水タンクとセル層と排水用タンクとがそれぞれ連通して給水タンク内の塩水をセル層及び／又は排水用タンク内に補充することによりセル層内の塩水を補充するものである。
【００１８】
従って、正極活性物質として酸素と負極活性物質としてマグネシウムを用いて、電解質として食塩水を用いて発電を行うことができる上、更に、酸化還元反応の際に生ずるマグネシウムイオンと水酸化物イオンとが結合することによる塩水の量の減少に対してセル層に塩水を補充できるものとなる。
これにより効率的に塩水を補充することができ安定的に発電を可能とすることができる。
【００１９】
従って、発電に際する酸化還元反応によるマグネシウムイオンと水酸化物イオンの結合に伴う塩水の量の減少を補充でき発電を継続することができる。
更に、セル層内の塩水が減少したことを検知する検知手段によりセル層内の塩水の量の減少を適切に検知できる。
又、給水タンクから塩水を補充する塩水補充手段を有することから塩水の補充を適切に行えるマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置を提供できる。
【００２０】
次に、請求項２に係る発明は、セル層内の塩水が減少したことを検知する検知手段が、セル層内の塩水の規定水位を基準にその減少を検知する手段であり、あらかじめ定めるセル層の規定水位を基準としてその減少を検知することによりセル層内の塩水の減少を適切に検知でき、塩水の補充を適切かつ安定的に行える。
次に、請求項３に係る発明は、給水タンクとセル層とがパイプにより連通しているものであり、給水タンク内の塩水を該パイプを用いてセル層に補充する塩水補充手段を有するものであって、給水タンクの塩水をパイプによってセル層に補充することができる。
【００２１】
更に、請求項４に係る発明は、給水タンクと排水用タンクとがパイプにより連通しているものであり、給水タンク内の塩水を該パイプを用いて排水用タンクに補充することができ、特に、排水用タンクとセル層とが連通しており、これにより排水用タンクへの給水によりこの排水用タンクと連通しているセル層にも塩水が補充できる。
【００２２】
次に、請求項５に係る発明は、給水タンクを上部に有し、その下部にセル層と排水用タンクとを有し、給水タンクと排水用タンクとをパイプによって連通する構成を有するものであり、給水タンクから排水用タンク方向に細径のパイプを有し、排水用タンクから給水タンク方向に太径のパイプを有し、給水タンクから排水用タンク方向への細径のパイプは、排水用タンクの太径のパイプ内に延在しているものであって、該給水タンクの細径のパイプはセル層の規定水位の位置迄延在している。
【００２３】
従って、給水タンクから排水用タンク方向への細径のパイプによって塩水が送られるが、排水用タンクから給水タンク方向への太径のパイプがあり、セル層の規定水位の位置までこの太径のパイプ内に塩水が満たされることとなる。
この場合給水タンクから排水用タンク方向への細径のパイプ内の塩水の先端と排水用タンクから給水タンク方向への太径のパイプ内の水位とが規定水位で一致する。
【００２４】
このことはセル層の水位が下がるとこれに応じて太径のパイプ内の水位が下がり、細径のパイプの先端が露出状態となる。
これに伴い細径のパイプから塩水が補充されることとなり、セル層の規定水位に達すると細径のパイプの先端が規定水位位置で接するものとなり、太径のパイプ内の塩水と細径のパイプ内の塩水との水圧が一致し、細径のパイプからの塩水の供給が停止される。
これによりセル層内の塩水の水位が規定水位よりも減少したことを検知でき的確なる検知と共に塩水の補充を図ることができる。
従って、発電機による発電の継続を行える。
【００２５】
請求項６に係る発明によって、更に、太径のパイプ内の塩水と細径のパイプ内の塩水とが接することでセル層内の塩水が規定水位に達したことを検知するものであり、この検知により水圧が一致して給水タンクからの細径のパイプからの塩水補充の停止をすることによりセル層の水位を適切に規定水位に維持することを可能とする。
請求項７に係る発明により、給水タンクを上部に有し、その下部にセル層と排水用タンクとを有し、給水タンクからセル層方向にパイプを有する構成となり、該パイプはセル層の塩水の規定水位の液面の位置迄延在している。
【００２６】
従って、給水タンクからセル層の規定水位位置までパイプを有し、該パイプで直接セル層の水位を検知できる。
更には、規定水位よりもセル層内の水位が下がった場合には該パイプにより直接セル層に給水タンクからパイプを用いて塩水を補充できる。
従って、セル層内の塩水の水位が規定水位よりも減少したことを検知でき的確なる検知と共に塩水の補充を図ることができ、発電機による発電の継続を行える。
【００２７】
請求項８に係る発明により、セル層内の規定水位の塩水と給水タンクのパイプの延在位置の塩水とが接することを検知して給水タンクからの塩水の補充を停止するものであり、セル層への給水タンクのパイプからの塩水補充の停止をすることによりセル層の水位を適切に規定水位に維持することを可能とする。
請求項９に係る発明により、複数のセル層を有し、それぞれのセル層の塩水の規定水位の液面の位置迄パイプを延在したことからセル層ごとに水位を検知でき、更に、該検知したセル層ごとに塩水の補充を行うことができる。
従って、個別のセル層ごとに検知と補充を可能とするものであり、セル層内の塩水の減少を個別に検知でき、塩水の補充を個別に適切かつ安定的に行える。
【００２８】
請求項１０に係る発明により、フロートタンク内の水位を検知し、これによってセル層内の水位の減少を検知できるものであって、塩水を補充できる。
又、請求項１１に係る発明により、フロートタンク内の水位を検知し、これによってセル層内の塩水の水位が規定の水位に達したことを検知できるものであって、給水タンクからのパイプを閉鎖することにより塩水の補充を停止することができる。
【００２９】
以上により少なくともセル層内の塩水の減少を検知でき、これによって塩水の補充が行えるものであって、又規定水位に達した場合には塩水の補充を停止できるマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置の提供ができる。
従って、発電に際する酸化還元反応によるマグネシウムイオンと水酸化物イオンとの結合に伴う塩水の量の減少を適切に補充でき発電を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置を用いた給水装置の一例を示す図
【図２】本発明に係るマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置を用いた給水装置の他の一例を示す図
【図３】図２に示す本発明に係るマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置を用いた給水装置を横から視認した状態を示す図
【図４】図２及び図３に示す塩水補充装置の検知手段の一例を示す図
【図５】本発明に係るマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置の他の一例を示す図
【図６】図５に示す本発明に係るマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置を用いた給水装置を横から視認した状態を示す図
【図７】図５及び図６のセル層２と排水用タンク３と細径のパイプ４３との関係を示す一例の図
【図８】本発明に係るマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置の塩水補充手段の一例を示す図
【図９】図８に示す本発明に係るマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置を用いた給水装置を横から視認した状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、本発明に係るマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置の一例を示した図である。
本発明に係る塩水補充装置を用いた給水装置は基本的にまず上部に給水タンク１を有し、その下部にセル層２を有し、最下層に排水用タンク３を有する。
給水タンク１とその下部のセル層２とは塩水を給水するためのパイプ４によって挿通している。
又、セル層２は塩水内に正極とマグネシウム板からなる負極とを有している。
【００３２】
正極と負極の配置に関しては適切な配置をとればよく、本図では明示していない。
例えば、中央部分に負極板を有し、塩水を挟んだ両極に正極板を有する構成等任意の構成をとればよい。
従って、電解液として塩水１０を用いて酸化還元反応により、発電を行うものである。
【００３３】
又、このセル層２は、複数乃至多数の負極板と正極板とを有して一のセル層２内に入れておくものや複数乃至多数の負極板と正極板とをそれぞれ個別に小分けを行い、それぞれ個別のセル層２を形成したこの個別のセル層２を並列に設置して多数のセル層２を有する構成によって、これらのセル層２から発電をするものである。
【００３４】
このセル層２は、更に、排水用タンク３に挿通しており、排水は、この排水用タンク３内に沈殿可能である。
この様に構成した際にセル層２内に給水タンク１より塩水１０を注水するが、一定の水位に達した段階でこの注水を中止する。
セル層２内には所定の塩水１０が注水されていることから発電作用が生じる。
次に、酸化還元反応の際に生ずるマグネシウムイオンと水酸化物イオンとが結合により塩水１０の量自体が減少するものであり、この現象により発電効率が落ちることとなる。
【００３５】
従って、一定の水位以下に塩水１０が減少した場合には、その水位に戻すためにセル層２内に塩水１０を注水する。
従って、一定の水位以下となった際には、その水位低下を検知して、その減少分を補充するために注水を行うシステムである。
例えば、水位センサー等の検知手段を用いて水位を検知し、必要な塩水１０を注水する。
この場合、自動で塩水１０を直接注水するシステムでも、或いは注水を促し、給水タンク１とその下部のセル層２との間に形成した塩水１０を給水するためのバルブを開き、必要量注水するものでもよい。
【００３６】
例えば、セル層２の水位が下がることにより、発電量が低下して電圧が下がったことを検知して、この検知に応じて上部の給水タンク１のバルブを開き、セル層２又はセル層２に連通している排水用タンク３に塩水１０を補充するものであってもよい。
例えば、図１に示す給水タンク１に予め図示していないが発光装置であるランプ等を有しており、通電時には発電していることを示すためにこのランプを点灯しているものでもよい。
特に、発電を検知してランプを点灯させるものでよい。
【００３７】
例えば、発電を行った後に塩水１０が徐々に減少して必要な発電量を得られなくなった場合には、例えばこの電圧低下等を検知してこのランプを点滅させ、或いは消灯させることにより塩水１０の減少を検知する検知手段として機能するものでもよい。
この減少を検知した場合には、給水タンク１から塩水１０をセル層２に供給するために、例えば、バルブ等を開くことにより塩水１０の補充を可能とすれば塩水補充手段として発電機の塩水補充装置として機能する。
【００３８】
尚、検知手段としての発光装置のランプの点灯は一例であり、塩水１０の減少を検知して発光装置であるランプを点滅させるものや、音の発生により塩水の減少を明示して塩水の減少を検知すると共にそれを知らせる機能を有するものでもよい。
特に、塩水１０の減少により発電効率の低下を生ずるものであり、この低下による電圧低下等を検知して塩水減少を検知する手段を有していればよい。
尚、図１を始め、図２以下の本図面上において給水タンク１内の塩水１０は明示していない。
【００３９】
図２は、検知手段として水位センサーを有し、セル層２の水位の低下を検知して自動的に必要水位まで塩水１０を補充する塩水補充手段を有する発電機の一例を示す。
本図は、発電を行うセル層２の上部に給水タンク１を有し、セル層２の下に排水用タンク３を有する状態の一例を示す斜視図であり、更に、図３は、図２に示す本発明に係るマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充装置を横から視認した状態の一例である。
【００４０】
図２及び図３に示すセル層２の内部には、正極とマグネシウム板からなる負極とを有しており、その内部は塩水１０が注入されている。
セル層２は、排水用タンク３の上にあり、内部で両者は連通している。
従って、難溶性副産物等はセル層２内部からその下部にある連通する排水用タンク３内に落ちていき茲に沈殿することとなる。
又、上部の給水タンク１は、最下部の排水用タンク３とパイプ４によって挿通している。
【００４１】
従って、上部の給水タンク１から塩水１０は最下部の排水用タンク３に注水するものとなる。
この上部の給水タンク１と最下部の排水用タンク３とを連通するパイプ４に水位センサーを有している。
この水位センサーはセル層の水位を検知して必要量の塩水１０を補充するものである。
まず、上部の給水タンク１からは、塩水１０を注水するための細径のパイプ４１が突出している。
更に、最下部の排水用タンク３からは、塩水１０を注水するための太径のパイプ４２が突出している。
【００４２】
上部の給水タンク１の細径のパイプ４１は、下部の排水用タンク３の太径のパイプ４２方向に延在し、下部の排水用タンク３の太径のパイプ４２は、上部の給水タンク１の細径のパイプ４１方向に延在している。
この上部の給水タンク１の細径のパイプ４１は下部の排水用タンク３の太径のパイプ４２内に迄延在している。
従って、上部の給水タンク１からの細径のパイプ４１を用いた給水は、その細径のパイプ４１自体が排水用タンク３からの太径のパイプ４２内に迄その細径のパイプ４１が及んだ後に、太径のパイプ４２内に塩水１０が注水される。
【００４３】
この場合、最下部の排水用タンク３の太径のパイプ４２は、少なくともセル層２の規定水位の高さよりも上部迄有することが必要である。
例えば、セル層２の上部或いはその上部を超えた位置まで排水タンク３の太径のパイプ４２を有する。
これに対して、上部の給水タンク１から塩水１０を注水するための細径のパイプ４１は、セル層２の規定水位の高さの位置まで有する。
この様に構成すると、セル層２と下部の排水用タンク３とが挿通していることから、セル層２に規定水位の高さまで注水すると、この排水用タンク３の太径のパイプ４２内の塩水１０も該セル層２の規定水位の高さまで塩水１０が満たされている。
【００４４】
これに対して、上部の給水タンク１からの細径のパイプ４１は、給水タンク１からセル層２の規定水位の高さの位置迄有することからこの規定水位の位置まで塩水１０が入っている。
この太径のパイプ４２の水面と細径のパイプ４１の塩水１０の水位の位置は一致するものであり、この位置で上下のタンクの圧力が一致することに伴い、この位置で水位が安定する。
従って、細径のパイプ４１の先端部分の高さの位置がセル層２内の塩水１０を有するべき規定の高さとなる。
【００４５】
従って、セル層２の塩水１０内で正極とマグネシウム板からなる負極とによって酸化還元反応が生じマグネシウムイオンと水酸化物イオンとが結合することにより徐々に塩水１０の量自体が減少した場合には、その減少に伴いセル層２の水位が下がることとなる。
このセル層２の水位の低下は、当然に太径のパイプ４２内の塩水１０の水位も下げることとなる。
これに対して、上部の給水タンク１に連通している細径のパイプ４１は、その長さを規定水位までしか有さないことから、その規定水位の高さまでの細径のパイプ４１と太径のパイプ４２内の塩水の水位とが異なるものとなる。
【００４６】
このことは当然に上部の給水タンク１に連通している細径のパイプ４１からは塩水１０が注水されることとなる。
この注水の後にセル層２内の塩水１０が規定水位まで達した場合には、当然に細径のパイプ４１内の塩水１０と太径のパイプ４２内の塩水１０とのそれぞれの水位が一致して、塩水１０がつながることとなる。
この状態で圧力が一定となり、水位が安定し、それ以上の細径のパイプ４１からの注水は停止されることとなる。
【００４７】
従って、セル層２内の塩水１０が減った場合には、これを検知して塩水１０をセル層２に補充する注水を行える。
尚、細径のパイプ４１には、該パイプの開閉を行えるバルブを有する。
又、本図面上給水タンク１及び細径のパイプ４１内の塩水１０は明示していない。
【００４８】
図４は、図２及び図３に示すセル層２内の塩水１０の水位の低下を検知して自動的に必要水位まで塩水１０を補充する塩水補充システムを有する注水システムの水位センサーの一例を示す図である。
これは、セル層２とセル層２の下部の排水用タンク３とが連通して、更に、排水用タンク３から太径のパイプ４２が延在し、該太径のパイプ４２内に上部の給水タンク１と挿通する細径のパイプ４１が、該太径のパイプ４２内迄延在している一例を示す。
【００４９】
この場合に、細径のパイプ４１は、セル層２の規定水位の高さまでの長さを有している。
従って、このセル層２の規定水位では、セル層２内と太径のパイプ４２内の水位を一定に維持でき、更に、細径のパイプ４１の先端まで塩水１０が満たされており、太径のパイプ４２内の水位と一致している。
更に、セル層２内の塩水１０が減少すれば、この細径のパイプ４１の先端が太径のパイプ４２内の塩水１０から露出する。
従って、圧力バランスが崩れ、細径のパイプ４１から塩水１０が注水されることとなる。
【００５０】
更に、セル層２の規定水位迄塩水１０が満たされる迄、即ち太径のパイプ４２内の水位と細径のパイプ４１の先端とが一致する迄、注水されることとなる。
これは常時規定水位である細径のパイプ４１の先端まで太径のパイプ４２の水位を有して一致する状態を維持することとなる。
このことは、減少するセル層２内の塩水１０の水位を上部の給水タンク１から連通する細径のパイプ４１の長さによって一定に保つこととなり、常時塩水１０の補充を行うことのできるシステムとなる。
尚、太径のパイプ４２内の塩水１０の水位をより見やすくするために、細径のパイプ４１内の塩水１０は明示していない。
【００５１】
図５は、複数のセル層２を有する場合にそれぞれのセル層２内に給水タンク１から延在し、給水タンク１と連通する細径のパイプ４３を配した、それぞれセル層２に水位センサーを有し、セル層２の水位の低下を検知して自動的に必要水位まで塩水１０を補充する塩水補充システムを有する注水システムを有する発電機の一例を示す。
特に、図５は、発電を行うセル層２の上部に給水タンク１を有し、給水タンク１の下部の複数のセル層２の更に下に排水用タンク３を有する状態の一例を示す斜視図であり、図６は更に図５に示す構成を横から視認した状態の一例である。
【００５２】
図５及び図６に示す通り、このそれぞれのセル層２の液面に迄有する給水タンク１と連通する細径のパイプ４３を有する。
この液面は、規定水位の高さであり、この水位迄細径のパイプ４３を有する。
従って、この細径のパイプ４３内の塩水１０とセル層２内の塩水１０との水位とが一致する位置、即ち細径のパイプ４３の長さが上部からセル層２の規定水位迄有しているものであり、上部から下部方向に延在して設けられている細径のパイプ４３の先端部分の高さがセル層２内の塩水１０の規定水位の高さである水位センサーを用いたものである。
【００５３】
従って、細径のパイプ４３の先端部分の高さの位置が、セル層２内の塩水１０が有するべき規定の高さとなるものであり、このセル層２の規定水位は、細径のパイプ４３の先端部分の高さによって規制されることとなる。
このことから、セル層２内の塩水１０が減少すれば、この細径のパイプ４３の先端まで塩水１０が満たされることとなり、この位置で水位が安定し、これ以上の注水が停止される。
セル層２内の塩水１０が減少した場合にはその分水位が下がることとなり、細径のパイプ４３の先端はセル層２内の液面上に出ることとなり、このセル層２の液面から細径のパイプ４３の先端が離れることに伴い、細径のパイプ４３から塩水１０が供給されることとなり、塩水１０がセル層２内に注入されることとなる。
【００５４】
更に、この注水によって、細径のパイプ４３の先端がセル層２内の液面に接して水位が一致することにより細径のパイプ４３からの塩水１０の注入は停止され、その位置で液面が安定することとなる。
尚、図５及び図６において、給水タンク１及び細径のパイプ４３内の塩水１０は明示していない。
又、細径のパイプ４３の任意位置にバルブ５を有しており、このバルブ５の開閉によりパイプ内の塩水の補充又は停止を行える。
必要に応じてこのバルブ５の開閉によって塩水の補充を行うものでもよい。
【００５５】
図７は、図５及び図６のセル層２と排水用タンク３と細径のパイプ４３との関係を示す一例の図である。
正極シート２１とマグネシウム板２０とをそれぞれのセル層２内に有すると共に塩水１０が規定水位迄満たされている。
更に、このセル層２と挿通する排水用タンク３を下部に有する。
このセル層２は多数が並列状に形成され、多数のセル層２を有する発電機を構成している。
このセル層２の塩水１０の液面の位置に細径のパイプ４３の先端が接している。
【００５６】
従って、セル層２内の塩水１０と細径のパイプ４３内の塩水１０とが、その細径のパイプ４３の先端まで満たされている塩水１０で繋がっており、該先端部分がセル層２内の塩水１０の水位を定めている。
これは、セル層２内の塩水１０が減少すれば細径のパイプ４３からこの水位まで塩水１０が補充され、このセル層２内の液面と細径のパイプ４３のパイプ内の塩水１０とが接する該細径のパイプ４３の先端部分で塩水１０の注水が止まり、該位置でセル層２内の塩水１０の水位が定められる。
【００５７】
尚、本図のように各セル層２ごとに或いはセル層２の内の任意のセル層２に対して直接そのセル層２内迄細径のパイプ４３を配して、該細径のパイプ４３の先端部で水位を規制することにより、水位センサーとして機能できる。
尚、複数又は多数のセル層２に迄細径のパイプ４３を配した構成は、個々にセル層２に対してそれぞれ塩水１０の補充ができることから、発電効率の向上を図ることができる。
又、図７において細径のパイプ４３内の塩水１０は明示していない。
【００５８】
図８は、本発明に係るマグネシウム電池を用いた発電機の塩水補充システムを用いた発電機の他の一例を示す図であり、水位の低下を検知して自動的に必要水位まで塩水１０を補充する塩水補充システムを有する注水システムを有する発電機の一例である。
更に図８は、発電を行うセル層２の上部に給水タンク１を有し、給水タンク１の下部の複数のセル層２の更に下に排水用タンク３を有する状態の一例を示す斜視図であり、図９は横から視認した状態の一例である。
【００５９】
本図においても上部に給水タンク１を有し、その下部にセル層２を有し、最下層に排水用タンク３を有する。
給水タンク１とその下部のセル層２とは、塩水１０を給水するためのパイプ４４によって挿通している。
又、セル層２は、塩水１０内に正極とマグネシウム板からなる負極とを有している。
従って、電解液として塩水１０を用いて酸化還元反応により、発電を行うものである。
又、このセル層２は、複数乃至多数のセル層２を並列に設置して多数のセル層から発電をするものであっても、或いは一のセル層２内に多数の正極とマグネシウム板とを有するものであってもいずれでもよい。
【００６０】
このセル層２は、更に排水用タンク３に挿通しており、排水用タンク３には発電により生じた難溶性副産物等が沈殿可能である。
この給水タンク１は、最下部の排水用タンク３とパイプ４４によって挿通しているが、まず給水タンク１からは塩水１０を注水するためのパイプ４４が突出形成しており、排水用タンク３からも塩水１０を注水するためのパイプ４４が突出形成している。
この両者のパイプ４４は、フロートタンク４５に挿通連設されている。
【００６１】
まず給水タンク１からの塩水１０は、注水のためパイプ４４を通ってフロートタンク４５内に注水するものであり、更にフロートタンク４５内の塩水１０は、排水用タンク３に挿通するパイプ４４から排水用タンク３内に注水される。
この排水用タンク３内への注水は、排水用タンク３と挿通するセル層２内へと塩水１０が注水されることとなる。
このフロートタンク４５は、フロートタンク４５内の水位をフロート４５１により検知し、水位が規定の水位以上に上がった場合にはフロート４５１が上昇して給水タンク１から注水するパイプ４４を閉鎖し、塩水１０の注水を止めるものである。
【００６２】
フロートタンク４５内の水位が下がった場合にはフロート４５１が下がり、給水タンク１ら注水するパイプを開き、塩水１０の注水を開始するものである。
従って、フロートタンク４５内の水位をフロート４５１で検知して、フロートタンク４５の水位が下がった場合には塩水１０の注水を行い、塩水１０の水位が基準に達した場合即ち規定水位に達した場合には塩水１０の注水を止めるものである。
このフロートタンク４５は、セル層２の発電用の塩水１０の規定水位位置を検出するものであり、例えば、本図のように、セル層２の横方向に配置し、セル層２内の水位に合わせてフロート４５１の検知位置を定め、セル層２の水位が下がった場合には塩水１０を注水し、セル層２の塩水１０の水位が規定水位に達した際には塩水１０の注水を止めるものであればよい。
【００６３】
尚、セル層２と下部の排水用タンク３とが挿通していることから、更に、給水タンク１のパイプ４４と排水用タンク３からのパイプ４４とをそれぞれ挿通状態とすればパイプ間の塩水１０はセル層２と挿通して連通していることとなり、該セル層２の塩水１０の規定水位の高さにフロートタンク４５のフロート４５１位置を合わせれば、セル層２内の水位を簡単に検知できる。
更に、給水タンク１からフロートタンク４５へ塩水１０を注水するためのパイプ４４からの注水は、フロートタンク４５への流入側パイプである給水タンク１からのパイプ４４の径にかかわらず、特に、人為的に水流を加圧しなくとも自然流水圧によって稼働する開閉方式を用いたフロートバルブを使用するものでよい。
【００６４】
特に、塩水１０は、一般の水道水等と異なり塩分濃度を有する塩水を用いるものであり、その比重によってフロート部分の浮力を水よりも当然大きく有するものであり、フロート４５１の稼働負荷も軽減されることに伴い、より小型のフロートタンク４５を用いることが可能である。
例えば、一般的なフロートタンクの形状と異なる横長形状等にすることより小型のフロートタンクを用いることができる。
【００６５】
又、図８及び図９においても、給水タンク１及び給水タンク１から突出形成したパイプ４４内の塩水１０は明示していない。
尚、パイプ４４にはバルブ５が設けられており、このバルブ５の開閉によって塩水の補充又は停止を制御するものであってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１        給水タンク
２        セル層
３        排水用タンク
１０      塩水
２０      マグネシウム板
２１      正極シート
４        パイプ
４１      細径のパイプ
４２      太径のパイプ
４３      細径のパイプ  
４４      パイプ
４５      フロートタンク
４５１    フロート
５        バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019003877.tif 000008
【図７】
2019003877.tif 000009
【図８】
2019003877.tif 000010
【図９】
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