(57)【要約】【課題】水の電気分解によって得られた水素と酸素とが容量比率で２：１の水電解ガスが爆発燃焼することなしに、また、この水電解ガスを長期にわたって貯蔵し、利用できるようにするための貯蔵利用手段としてのボンベを提供すること。【解決手段】水を電気分解して得られた水素ガスと酸素ガスとの混合ガスである水電解ガスを貯蔵し利用するための水電解ガス貯蔵ボンベ１０であって、中央部１１ａが縦長円筒状であって、上方に向かって順次縮径した断面が円形状の上端部分１１ｂを有し、この上端部分１１ｂにガス導入・抽出口１２と安全弁１３とを配置し、縦長状に載置可能である水電解ガス貯蔵ボンベである。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水を電気分解して得られた水素ガスと酸素ガスとの混合ガスである水電解ガスを貯蔵し利用するための水電解ガス貯蔵ボンベであって、
中央部が縦長円筒状であって、上方に向かって順次縮径した断面が円形状の上端部分を有し、この上端部分にガス導入・抽出口と安全弁とを配置し、縦長状に載置可能である水電解ガス貯蔵ボンベ。
【請求項２】
下端面を載置するための置き台によって縦長状に載置可能とした請求項１に記載の水電解ガス貯蔵ボンベ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、水を電気分解して得られた、水素ガスと酸素ガスとの混合ガス又は酸素と水素のクラスターイオンガスである水電解ガスを、その２：１の容量割合のままで貯蔵し、取り出し、利用するための水電解ガス貯蔵ボンベに関する。
【０００２】
なお、「クラスターイオンガス」とは、原子又は分子がファン・デル・ワールス力により、いわゆるクラスター状に集まったガスのことであり、本明細書では、前記混合ガスと前記クラスターイオンガスとを総称して混合ガスという。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１には、水の電気分解装置（以後、電解装置と称する。）が開示されている。この電解装置は、３５Ｈｚから５０Ｈｚ間の低周波振動による撹絆機能を持ち、小型化が可能で、反応効率がよく、風力発電、太陽熱、太陽光などの自然エネルギーを利用した比較的小型の発電設備による電力の利用に適している。
【０００４】
そして、得られる水素ガスと酸素ガスとの混合ガスである水電解ガスは、酸素の液化温度（９０．１８Ｋ）より約３Ｋから７Ｋ高い温度で液化し、融点である５０．３５Ｋより４９Ｋ低温でも結晶化せず、液体の色は液化酸素のブルーではなく無色透明である。したがって、この水電解ガスは、水素と酸素との単なる混合ガスではなく、水素−酸素の複合体（クラスターイオンガス）であるとも云われている。
【０００５】
さらに、この水電解ガスは、各種金属材の切断用、ガラス等の溶融プロセスのための燃料ガスとして、さらには、燃料と酸化剤を同時に供給するいわゆる単セル形の燃料電池のための燃料ガスに使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許３９７５４６７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、水電解ガスは、各種用途の燃料ガスとして効率良く利用できるが、常温の高圧下で爆発燃焼するとされており、この爆発燃焼の問題を解消し長期間の貯蔵を可能にして、初めて、電気エネルギーを長期にわたって貯蔵し、利用できるシステムが完成する。
【０００８】
本考案が解決すべき課題は、水の電気分解によって得られた水素と酸素とが容量比率で２：１の水電解ガスが爆発燃焼することなしに、また、この水電解ガスを長期にわたって貯蔵し、利用できるようにするための貯蔵利用手段としてのボンベを提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案は、水の電解によって得られた水素と酸素とが容量比率で２：１の水電解ガスは、水素単独の場合より安全に製造でき、しかも、１０〜１５ＭＰａ程度の高圧状態では安定な状態を示し長期間の貯蔵が可能であり、安全な取り扱いが可能なクリーンエネルギーとなることの解明に基づくものである。
【００１０】
そして、水電解ガスの貯蔵利用に際しては、常温下での爆発燃焼と貯蔵タンクを構成する金属材料に対する水素脆性のおそれにも拘わらず、通常の高圧ガス燃料の貯蔵タンクが使用できるという知見の下で完成した。
【００１１】
すなわち、本考案は、年単位の長期間の貯蔵と利用を可能とする水電解ガスを貯蔵するためのボンベであって、中央部が縦長円筒状であって、上方に向かって順次縮径した断面が円形状の上端部分を有し、この上端部分にガス導入・抽出口と安全弁とを配置し、縦長状に載置可能である水電解ガス貯蔵ボンベである。
【考案の効果】
【００１２】
本考案は、以下の効果を奏する。
【００１３】
（１）水の電気分解によって得られた水電解ガスを爆発燃焼の恐れがなく安全に、かつ、その組成に影響なく、長期間貯蔵できるようになり、これによって、電気エネルギーをガス燃料エネルギーに変換した状態で長期にわたって保存でき、電気エネルギーを長期にわたって貯蔵し、利用できるシステムが完成する。
【００１４】
（２）中央部を縦長円筒状とし、上端部分にガス導入・抽出口と安全弁を配置したことによって、万一の爆発の際のエネルギーを上方に放出させることができる。
【００１５】
（３）鉄やステンレス等の各種金属の切断を行う際に、酸素ガスと水素ガスとの２本のボンベが必要なく１本のボンベで済むことから、ガスの保存及び運搬のコストを半分に低減できる。
【００１６】
（４）燃料と酸化剤を同時に供給するいわゆる単セル形の燃料電池の製造用として貯蔵したガスをそのまま使用できる。
【００１７】
（５）ガラス等の溶融プロセスにおいて、従来の炭化水素系の気体を使用する必要がなく、不純物の少ないガラスの製造が可能である。
【００１８】
（６）水素単独より安全に貯蔵でき、取り扱いが可能なクリーンエネルギーとなる。
【００１９】
（７）本考案のボンベには、水電解ガスのみならず、各種の石化ガスを混入できるが、その際には、内壁を電磁性のないセラミックコーティングすることにより、引火性を最大限に避け、これよってより安全性が維持される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本考案に係る水電解ガス貯蔵ボンベの一実施形態を示す正面・断面図である。
【図２】本考案に係る水電解ガス貯蔵ボンベに水電解ガスを圧縮して貯蔵するガス圧縮装置の装置構成を示す。
【考案を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本考案の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は、本考案に係る水電解ガス貯蔵ボンベの一実施形態を示す正面・断面図である。
【００２３】
図１に示す水電解ガス貯蔵ボンベ１０のボンベ本体１１は、一般的な高圧ガスを貯蔵するボンベと同様の金属材料からなり、中央部１１ａが縦長円筒状であって、上方に向かって順次縮径した断面が円形状の上端部分１１ｂと、下方に向かって順次縮径した断面が円形状の下端部分１１ｃとを有する。上端部分１１ｂ及び下端部分１１は、中央部１１ａに溶接接合されている。そして、上端部分１１ｂに、水電解ガスを導入あるいは抽出するためのガス導入・抽出口１２と、異常圧力上昇時に圧力を逃がすための安全弁１３とが配置されている。また、ボンベ本体１１は、その下端面１１ｄを載置するための置き台１４によって縦長状に載置可能となっている。
【００２４】
ボンベ本体１１の上端部分に配置するガス導入・抽出口１２及び安全弁１３としては、一般的な高圧ガスボンベに使用されているものを使用でき、ガス抽出時には従来同様、ガス導入・抽出口１２に圧力調整装置（レギュレータ）を接続して使用する。
【００２５】
次に、図２を参照して、本考案に係る水電解ガス貯蔵ボンベの使用方法を説明する。図２は、本考案に係る水電解ガス貯蔵ボンベ１０に、水電解ガスを圧縮して貯蔵するガス圧縮装置の装置構成を示す。このガス圧縮装置では、最大２０ＭＰａの水電解ガスを貯蔵可能な水電解ガス貯蔵ボンベ１０ａと最大１２ＭＰａの水電解ガスを貯蔵可能な水電解ガス貯蔵ボンベ１０ｂとに水電解ガスを圧縮して貯蔵する。
【００２６】
水電解ガスの圧縮、貯蔵の手順は以下のとおりである。
【００２７】
（１）図２に示すように低圧タンク２０と水電解ガス貯蔵ボンベ１０ａ，１０ｂとを連結する。
【００２８】
（２）低圧ブースターポンプ２１で、水タンク２２内の水を送り低圧タンク２０及び水電解ガス貯蔵ボンベ１０ａ，１０ｂ内の空気を排出する。
【００２９】
（３）供給口２３から水電解ガスを送り、低圧タンク２０及び水電解ガス貯蔵ボンベ１０ａ，１０ｂ内の水を排出する。水の排出が完了したら、バルブＡを閉めて各ボンベの圧力が０．３ＭＰａになるまで水電解ガスを注入する。完了したら、バルブＢを閉にする。
【００３０】
（４）バルブＣを開き、低圧ブースターボンブ２１で低圧タンク２０に水を送り、低圧タンク２０及び水電解ガス貯蔵ボンベ１０ａ，１０ｂ内の水電解ガスを２．０ＭＰａまで圧縮する。圧縮が完了したら、バルブＤ，Ｅを閉にする。
【００３１】
（５）バルブＦを開にし、高圧ブースターポンプ２４で水を送り、水電解ガス貯蔵ボンベ１０ａ，１０ｂ内を１０ＭＰａまで圧縮する。水電解ガス貯蔵ボンベ１０ａを１５ＭＰａまで圧縮する場合は、バルブＦ，Ｇ，Ｈを閉にして、バルブＩを開にして高圧ブースターポンプ２４で１５ＭＰａまで圧縮する。
【００３２】
次に、本考案に係る水電解ガス貯蔵ボンベの性能試験の結果を説明する。
【００３３】
＜耐漏洩性試験＞
純水素ガスは漏洩性が高く、取扱いが難しい気体である。これに対し、水電解ガスは、漏れにくい特性があると考えられるため、高圧（１０ＭＰａ）条件下で耐漏洩性の試験を行った。
【００３４】
具体的には、水電解ガスを本考案に係る水電解ガス貯蔵ボンベに１０ＭＰａの圧力下にて貯蔵した。その１ヶ月後、水電解ガスの漏洩があるか、圧力計にて確認した。その結果、圧カゲージは当初の１０ＭＰａであったので、その間の水電解ガスの漏洩は無かったものと考えられる。
【００３５】
＜燃焼性試験＞
本考案に係る水電解ガス貯蔵ボンベに貯蔵された水電解ガスが爆鳴気でないことを確認するため、このガスに点火し、燃焼することを確認した。併せて、その燃焼性状を試験した。
【００３６】
具体的には、本考案に係る水電解ガス貯蔵ボンベに貯蔵された１０ＭＰａの水電解ガスを、レギュレターにて０．１ＭＰａの吐出圧力に調整し、燃焼バーナーを通して、ライターにて点火した。火炎の長さを約２０ｃｍになる位に調整し、チタン、タンタル及びタングステンの燃焼状態を確認した。その結果、火炎は爆発もなく、静かに青白く安定して燃焼した。
【符号の説明】
【００３７】
１０，１０ａ，１０ｂ  水電解ガス貯蔵ボンベ
１１  ボンベ本体
１１ａ  中央部
１１ｂ  上端部分
１１ｃ  下端部分
１１ｄ  下端面
１２  ガス導入・抽出口
１３  安全弁
２０  低圧タンク
２１  低圧ブースターポンプ
２２  水タンク
２３  供給口
２４  高圧ブースターポンプ
Ａ〜Ｉ  バルブ
【図１】
0003175163.tif 000003
【図２】
0003175163.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月21日(2012.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水を電気分解して得られた水素ガスと酸素ガスとの混合ガスである水電解ガスを貯蔵し利用するための水電解ガス貯蔵ボンベであって、
中央部が縦長円筒状であって、上方に向かって順次縮径した断面が円形状の上端部分を有し、この上端部分にガス導入・抽出口と安全弁とを配置し、下端面を載置するための置き台によって縦長状に載置可能とした水電解ガス貯蔵ボンベ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
すなわち、本考案は、年単位の長期間の貯蔵と利用を可能とする水電解ガスを貯蔵するためのボンベであって、中央部が縦長円筒状であって、上方に向かって順次縮径した断面が円形状の上端部分を有し、この上端部分にガス導入・抽出口と安全弁とを配置し、下端面を載置するための置き台によって縦長状に載置可能とした水電解ガス貯蔵ボンベである。