(57)【要約】【課題】Ｎａを線状又は帯状に固化形成し、この状態か、又はこの固化状の表面を金属粒子で被覆し、さらにコイル状に形成し、或いはＡｌ製の管に溶融状態でＮａを装入し、それぞれの先端に水を噴霧してＨ２を連続発生させる水素発生材料の製造方法と製造装置と水素発生材料、及び水素発生材料を用いた水素発生方法と水素発生装置を提供する。【解決手段】加圧された不活性ガス１が充填され、Ｎａ４が溶融状態で収容される押出し装置２から押し出されたＮａ４は、線状又は帯状に形成され、又は金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆され、さらにコイル状に形成されたもの、或いはＡｌ製の管３５に充填されたＮａ４のそれぞれの先端部２６にＨ２Ｏが噴霧され、Ｈ２を連続発生させる。連続使用に適し保存上安全性の高い水素発生材料が得られ、Ｈ２  とＯ２を反応させる燃料電池又はＨ２を燃焼させる水素エンジン、Ｈ２の貯蔵や携帯利用等の用途に適用できる。【選択図】                図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎａが溶融状態で収容される押出し装置内に、加圧された不活性ガスが充填され、
前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａは前記押出し装置に設けられる押出しノズルより押し出され、
押し出された前記Ｎａは、線状又は帯状に固化形成され、
前記線状又は帯状に固化形成されたＮａを水素発生材料として用いることを特徴とする水素発生材料の製造方法。
【請求項２】
Ｎａが溶融状態で収容される押出し装置内に、加圧された不活性ガスが充填され、
前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａは前記押出し装置に設けられる押出しノズルより押し出され、
押し出された前記Ｎａは、線状又は帯状に固化形成され、
線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａは、Ｍｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆され、前記Ｍｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆された前記Ｎａがさらにコイル状又は帯状に形成されることを特徴とする水素発生材料の製造方法。
【請求項３】
前記押出し装置内の溶融状態の前記Ｎａの温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる請求項１又は２記載の水素発生材料の製造方法。
【請求項４】
線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａは、溶けた前記Ｚｎ又はＳｎと反応して金属間化合物が生成され、被覆される請求項２記載の水素発生材料の製造方法。
【請求項５】
加圧された不活性ガスが充填され、又、Ｎａが溶融状態で収容され、前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａが、押し出される押出し装置と、
前記押出し装置に設けられ、前記Ｎａが線状又は帯状に押し出され、固化形成する複数の押出しノズルと、
前記線状又は帯状に固化形成されたＮａが引き出され、さらにコイル状又は帯状に形成される加工装置と、から成ることを特徴とする水素発生材料の製造装置。
【請求項６】
加圧された不活性ガスが充填され、又、Ｎａが溶融状態で収容され、前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａが、押し出される押出し装置と、
前記押出し装置に設けられ、前記Ｎａが線状又は帯状に押し出され、固化形成する複数の押出しノズルと、
前記線状又は帯状に固化形成されたＮａが引き出され、前記線状又は帯状のＮａの全周部をＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆する被覆形成装置と、
前記被覆形成装置から送出される前記Ｍｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆された前記Ｎａが線のコイル状又は帯状に形成される加工装置と、から成ることを特徴とする水素発生材料の製造装置。
【請求項７】
前記押出し装置内の溶融状態の前記Ｎａの温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる加熱装置を備えた請求項５又は６記載の水素発生材料の製造装置。
【請求項８】
前記押出し装置に設けられる前記押出しノズルは、Ａｌで形成され、且つ表面に複数の細孔が設けられる請求項５又は６記載の水素発生材料の製造装置。
【請求項９】
前記押出し装置と前記加工装置との間に配置され、前記線状又は帯状に固化形成されたＮａを前記Ｍｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆する被膜形成装置を備えた請求項６記載の水素発生材料の製造装置。
【請求項１０】
Ｎａが溶融状態で収容される押出し装置内に、加圧された不活性ガスが充填され、
前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａは前記押出し装置に設けられる押出しノズルより押し出され、
押し出された前記Ｎａは、線状又は帯状に固化形成され、
線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａは、さらにコイル状又は帯状に形成されることを特徴とする水素発生材料。
【請求項１１】
Ｎａが溶融状態で収容される押出し装置内に、加圧された不活性ガスが充填され、
前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａは前記押出し装置に設けられる押出しノズルより押し出され、
押し出された前記Ｎａは、線状又は帯状に固化形成され、
線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａは、Ｍｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆され、前記Ｍｇ又はＺｎ、又は前記Ｓｎで被覆された前記Ｎａがさらにコイル状又は帯状に形成されることを特徴とする水素発生材料。
【請求項１２】
線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａは、溶けた前駆Ｚｎ又はＳｎと反応して金属間化合物が生成され、被覆される請求項１１記載の水素発生材料
【請求項１３】
Ｎａが溶融状態で収容される押出し装置内に、加圧された不活性ガスが充填され、
前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａは前記押出し装置に設けられる押出しノズルより押し出され、線状又は帯状に固化形成され、
線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａの先端部に、噴水槽内に設けられる噴霧ノズルよりＨ２Ｏが噴霧されることにより、前記先端部と化学的に反応してＨ２が発生され、次工程に送出されるが、
前記反応と同時にＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出されることを特徴とする水素発生方法。
【請求項１４】
前記押出し装置内の溶融状態の前記Ｎａの温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる請求項１３記載の水素発生方法。
【請求項１５】
請求項１０記載のコイル状又は帯状を成す水素発生材料が容器内に保持され、
前記水素発生材料の先端部が前記容器から引き出され、
前記先端部に、噴水槽内に設けられる噴霧ノズルよりＨ２Ｏが噴霧されることにより前記先端部と化学的に反応してＨ２  が連続して発生されて、捕集されて次工程に送出され、
上記反応と同時に反応生成物ＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、反応に関与しない過剰の前記Ｈ２Ｏと共に排出されることを特徴とする水素発生方法。
【請求項１６】
請求項１１記載のコイル状又は帯状を成す水素発生材料が容器内に保持され、前記水素発生材料の先端部が前記容器から引き出され、
前記先端部に、噴水槽内に設けられる噴霧ノズルよりＨ２Ｏが噴霧されることにより前記先端部と化学的に反応しＨ２  が連続して発生し、捕集されて次工程に送出されるが、
上記反応と同時に、前記Ｍｇで被覆される前記水素発生材料の場合は、金属Ｎａと同時に金属ＭｇもＨ２Ｏと反応して水素ガスを発生すると同時に、反応生成物ＭｇＯが生成され、前記Ｚｎ、又はＳｎで被覆される前記水素発生材料の場合は、反応生成物として、それぞれＺｎＯＨ及びＺｎＯ、又はＳｎＯＨ及びＳｎＯが生成され、いずれも反応に関与しない過剰の前記Ｈ２Ｏと共に排出されることを特徴とする水素発生方法。
【請求項１７】
前記次工程は、燃料電池を用いた前記Ｈ２とＯ２との化学的反応による電気発生工程、又は、水素エンジンを用いた前記Ｈ２を燃焼させる工程、又は、前記Ｈ２を貯蔵する工程である請求項１３、１５，１６のいずれか１つに記載の水素発生方法。
【請求項１８】
加圧された不活性ガスが充填され、又、Ｎａが溶融状態で収容され、前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａが、押し出される押出し装置と、
前記押出し装置に設けられ、前記Ｎａが押し出され、線状又は帯状に固化形成される複数の押出しノズルと、
線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａの先端部が引き出され、前記先端部に、Ｈ２Ｏを噴霧する噴霧ノズルが設けられた噴水槽と、
前記噴水槽に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管と、から成ることを特徴とする水素発生装置。
【請求項１９】
前記押出し装置内の溶融状態の前記Ｎａの温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる加熱装置を備えた請求項１８記載の水素発生装置。
【請求項２０】
前記押出し装置に設けられる前記押出しノズルは、Ａｌで形成され、且つ表面に複数のノズルが設けられる請求項１８記載の水素発生装置。
【請求項２１】
請求項１０記載の水素発生材料が収容される容器と、
前記水素発生材料の先端部を前記容器から引き出す引出し装置と、
前記引出し装置により前記先端部が連続して挿入されてくる噴水槽と、
前記噴水槽内に設けられ、前記先端部にＨ２Ｏを噴霧する噴霧ノズルと、
前記噴水槽に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管と、から成り、
前記噴水槽内に挿入される前記先端部に前記Ｈ２Ｏが噴霧されることにより前記先端部と化学的に反応して前記Ｈ２  が連続して発生されて次工程に送出され、かつ、反応生成物ＮａＯＨ及びＮａ２Ｏは反応に関与しない過剰の前記Ｈ２Ｏと共に排出されることを特徴とする水素発生装置。
【請求項２２】
請求項１１記載の水素発生材料が収容される容器と、
前記水素発生材料の先端部を前記容器から引き出す引出し装置と、
前記引出し装置により前記先端部が連続して挿入される噴水槽と、
前記噴水槽内に設けられ、前記先端部にＨ２Ｏを噴霧する噴霧ノズルと、
前記噴水槽に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管と、Ｈ２発生に伴って生じる反応生成物と上記反応に関与しなかった過剰のＨ２Ｏが共に排出される回収管と、から成り
前記噴水槽内に挿入される前記先端部に前記Ｈ２Ｏが噴霧されることにより前記Ｎａ及び被覆される前記Ｍｇ又はＺｎ又はＳｎの前記先端部と化学的に反応して前記 Ｈ２が連続して発生されて次工程に送出され、上記反応と同時に発生する反応生成物ＮａＯＨ及びＮａ２Ｏ、かつ、前記Ｍｇで被覆される前記水素発生材料の場合は、反応生成物ＭｇＯが生成され、前記Ｚｎで被覆される前記水素発生材料の場合は、反応生成物ＺｎＯＨ及びＺｎＯ、又前記Ｓｎで被覆される前記水素発生材料の場合には、反応生成物ＳｎＯＨ及びＳｎＯが生成され、いずれも反応に関与しない過剰の前記Ｈ２Ｏと共に排出されることを特徴とする水素発生装置。
【請求項２３】
前記引出し装置は、前記水素発生材料の前記先端部の引き出し速度を調整し、及び／又は、前記噴霧ノズルから噴霧される前記Ｈ２Ｏの量を調整し、前記Ｈ２の発生量をコントロールする請求項２１又は２２記載の水素発生装置。
【請求項２４】
前記Ｈ２とＯ２との化学的反応により電気を発生する燃料電池が前記次工程に設けられ、又は、前記Ｈ２を燃焼させる水素エンジンが前記次工程に設けられ、又は、前記Ｈ２を貯蔵する貯蔵装置が前記次工程に設けられる請求項１８、２１，２２のいずれか１つに記載の水素発生装置。
【請求項２５】
Ｎａが溶融状態で収容される押出し装置内に、加圧された不活性ガスが充填され、
前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａは前記押出し装置に設けられる押出しノズルより押し出され、
前記押出し装置により押し出された前記ＮａはＡｌ製の管状容器に収容されることを特徴とする水素発生材料。
【請求項２６】
請求項２５記載の前記水素発生材料が１００℃に沸騰された沸騰水が充填された容器内に保持され、
前記Ａｌ製の管状容器の端末部を絞ることで加温された前記Ｎａが前記Ａｌ製の管状容器先端部から押し出され、
押し出された前記Ｎａの前記先端部に噴水槽に設けられた噴霧ノズルからＨ２Ｏが前記先端部に噴霧され、
前記先端部と化学的に反応してＨ２  が連続的に発生され、
捕集されて次工程に送出され、かつ、反応生成物であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏは反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出されることを特徴とする水素発生方法。
【請求項２７】
請求項２５記載の水素発生材料が収容されるＡｌ製の管状容器と、
前記水素発生材料の先端部を前記Ａｌ製の管状容器から引き出す引出し装置と、前記引出し装置により前記先端部が連続して挿入される噴水槽と、
前記噴水槽内に設けられ、前記先端部にＨ２Ｏを噴霧する噴霧ノズルと、
前記噴水槽に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管と、から成り、
前記噴水槽内に挿入される前記先端部にＨ２Ｏが噴霧されることにより前記先端部と化学的に反応してＨ２  が発生され、上記反応と同時にＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出されることにより、前記Ｈ２  が連続して発生されて次工程に送出されることを特徴とする水素発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素発生材料の製造方法、水素発生材料の製造装置、水素発生材料、水素発生方法及び水素発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開２００２−６９５５８（特許文献１）において、水素発生用燃料及び水素発生装置及び水素発生方法が提案されている。
上述の従来例は、Ａｌとアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属との割合が２．０乃至３０．０％である合金から成る水素発生用燃料に水を噴霧することにより水素発生用燃料と水とを反応させてＨ２を発生させる。ＡｌにはＭｇが添加されている。アルカリ金属としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋを用い、又，アルカリ金属に代えてアルカリ土類金属であるＣａも用いられる。水素発生用燃料は、粉末状、合金状態、或いは液体状で収容される。常温での貯蔵、輸送が可能で、輸送時の安全性が高い。アルカリ金属にＬｉを用いた例では、０．４ｇ／ｓｅｃの水量で、３０ｌ／ｍｉｎのＨ２発生が確認され、．水素発生用燃料に対するＬｉの割合は、２．０〜３０．０重量％が好適であるとしている。  水素発生用燃料を用いた水素発生方法は、大量のＨ２を発生させることができ、しかも、使用する環境に依存することなくＨ２を得ることが出来る。回収されたＨ２は、蒸気機関の水蒸気発生用や燃料電池の燃料等として用いられるとしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−６９５５８号公報（段落番号０００６，０００９，０００１８，０００２２、００２６、００２９、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、Ｎａを線状又は帯状に固化形成し、この状態か、又はこの固化材の表面をＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆し、さらにコイル状に形成し、或いはＡｌ製の管に溶融状態でＮａを装入し、それぞれの先端に水を噴霧させてＨ２を連続発生させる水素発生材料の製造方法と製造装置と水素発生材料、及び水素発生材料を用いた水素発生方法と水素発生装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、Ｎａが溶融状態で収容される押出し装置内に、加圧された不活性ガスが充填され、
前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａは前記押出し装置に設けられる押出しノズルより押し出され、
押し出された前記Ｎａは、線状又は帯状に固化形成され、
前記線状又は帯状に固化形成されたＮａを水素発生材料として用いることを特徴とする水素発生材料の製造方法である。
【０００６】
請求項２の本発明は、Ｎａが溶融状態で収容される押出し装置内に、加圧された不活性ガスが充填され、
前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａは前記押出し装置に設けられる押出しノズルより押し出され、
押し出された前記Ｎａは、線状又は帯状に固化形成され、
線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａは、Ｍｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆され、前記Ｍｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆された前記Ｎａがさらにコイル状又は帯状に形成されることを特徴とする水素発生材料の製造方法である。
【０００７】
請求項３の本発明は、  前記押出し装置内の溶融状態の前記Ｎａの温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる請求項１又は２記載の水素発生材料の製造方法である。
【０００８】
請求項４の本発明は、  線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａは、溶けた前記Ｚｎ又はＳｎと反応して金属間化合物が生成され、被覆される請求項２記載の水素発生材料の製造方法である。
【０００９】
請求項５の本発明は、加圧された不活性ガスが充填され、又、Ｎａが溶融状態で収容され、前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａが、押し出される押出し装置と、
前記押出し装置に設けられ、前記Ｎａが線状又は帯状に押し出され、固化形成する複数の押出しノズルと、
前記線状又は帯状に固化形成されたＮａが引き出され、さらにコイル状又は帯状に形成される加工装置と、から成ることを特徴とする水素発生材料の製造装置。である。
【００１０】
請求項６の本発明は、加圧された不活性ガスが充填され、又、Ｎａが溶融状態で収容され、前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａが、押し出される押出し装置と、
前記押出し装置に設けられ、前記Ｎａが線状又は帯状に押し出され、固化形成する複数の押出しノズルと、
前記線状又は帯状に固化形成されたＮａが引き出され、前記線状又は帯状のＮａの全周部をＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆する被覆形成装置と、
前記被覆形成装置から送出される前記Ｍｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆された前記Ｎａが線のコイル状又は帯状に形成される加工装置と、から成ることを特徴とする水素発生材料の製造装置である。
【００１１】
請求項７の本発明は、前記押出し装置内の溶融状態の前記Ｎａの温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる加熱装置を備えた請求項５又は６記載の水素発生材料の製造装置である。
【００１２】
請求項８の本発明は、前記押出し装置に設けられる前記押出しノズルは、Ａｌで形成され、且つ表面に複数の細孔が設けられる請求項５又は６記載の水素発生材料の製造装置である。
【００１３】
請求項９の本発明は、  前記押出し装置と前記加工装置との間に配置され、前記線状又は帯状に固化形成されたＮａを前記Ｍｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆する被膜形成装置を備えた請求項６記載の水素発生材料の製造装置である。
【００１４】
請求項１０の本発明は、  Ｎａが溶融状態で収容される押出し装置内に、加圧された不活性ガスが充填され、
前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａは前記押出し装置に設けられる押出しノズルより押し出され、
押し出された前記Ｎａは、線状又は帯状に固化形成され、
線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａは、さらにコイル状又は帯状に形成されることを特徴とする水素発生材料である。
【００１５】
請求項１１の本発明は、Ｎａが溶融状態で収容される押出し装置内に、加圧された不活性ガスが充填され、
前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａは前記押出し装置に設けられる押出しノズルより押し出され、
押し出された前記Ｎａは、線状又は帯状に固化形成され、
線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａは、Ｍｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆され、前記Ｍｇ又はＺｎ、又は前記Ｓｎで被覆された前記Ｎａがさらにコイル状又は帯状に形成されることを特徴とする水素発生材料である。
【００１６】
請求項１２の本発明は、線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａは、溶けた前駆Ｚｎ又はＳｎと反応して金属間化合物が生成され、被覆される請求項１１記載の水素発生材料である。
【００１７】
請求項１３の本発明は、Ｎａが溶融状態で収容される押出し装置内に、加圧された不活性ガスが充填され、
前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａは前記押出し装置に設けられる押出しノズルより押し出され、線状又は帯状に固化形成され、
線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａの先端部に、噴水槽内に設けられる噴霧ノズルよりＨ２Ｏが噴霧されることにより、前記先端部と化学的に反応しＨ２  が発生され、次工程に送出されるが、
前記反応と同時にＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出されることを特徴とする水素発生方法である。
【００１８】
請求項１４の本発明は、前記押出し装置内の溶融状態の前記Ｎａの温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる請求項１３記載の水素発生方法である。
【００１９】
請求項１５の本発明は、請求項１０記載のコイル状又は帯状を成す水素発生材料が容器内に保持され、
前記水素発生材料の先端部が前記容器から引き出され、
前記先端部に、噴水槽内に設けられる噴霧ノズルよりＨ２Ｏが噴霧されることにより前記先端部と化学的に反応してＨ２  が連続して発生されて、捕集されて次工程に送出され、
上記反応と同時に反応生成物ＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、反応に関与しない過剰の前記Ｈ２Ｏと共に排出されることを特徴とする水素発生方法である。
【００２０】
請求項１６の本発明は、請求項１１記載のコイル状又は帯状を成す水素発生材料が容器内に保持され、
前記水素発生材料の先端部が前記容器から引き出され、
前記先端部に、噴水槽内に設けられる噴霧ノズルよりＨ２Ｏが噴霧されることにより前記先端部と化学的に反応しＨ２が連続して発生し、捕集されて次工程に送出されるが、
上記反応と同時に、前記Ｍｇで被覆される前記水素発生材料の場合は、金属Ｎａと同時に金属ＭｇもＨ２Ｏと反応して水素ガスを発生すると同時に、反応生成物ＭｇＯが生成され、前記Ｚｎ、又はＳｎで被覆される前記水素発生材料の場合は、反応生成物として、それぞれＺｎＯＨ及びＺｎＯ、又はＳｎＯＨ及びＳｎＯが生成され、いずれも反応に関与しない過剰の前記Ｈ２Ｏと共に排出されることを特徴とする水素発生方法である。
【００２１】
請求項１７の本発明は、前記次工程は、燃料電池を用いた前記Ｈ２とＯ２との化学的反応による電気発生工程、又は、水素エンジンを用いた前記Ｈ２を燃焼させる工程、又は、前記Ｈ２を貯蔵する工程である請求項１３、１５，１６のいずれか１つに記載の水素発生方法である。
【００２２】
請求項１８の本発明は、加圧された不活性ガスが充填され、又、Ｎａが溶融状態で収容され、前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａが、押し出される押出し装置と、
前記押出し装置に設けられ、前記Ｎａが押し出され、線状又は帯状に固化形成される複数の押出しノズルと、
線状又は帯状に固化形成された前記Ｎａの先端部が引き出され、前記先端部に、Ｈ２Ｏを噴霧する噴霧ノズルが設けられた噴水槽と、
前記噴水槽に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管と、から成ることを特徴とする水素発生装置である。
【００２３】
請求項１９の本発明は、前記押出し装置内の溶融状態の前記Ｎａの温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる加熱装置を備えた請求項１８記載の水素発生装置である。
【００２４】
請求項２０の本発明は、前記押出し装置に設けられる前記押出しノズルは、Ａｌで形成され、且つ表面に複数の細孔が設けられる請求項１８記載の水素発生装置である。
【００２５】
請求項２１の本発明は、請求項１０記載の水素発生材料が収容される容器と、
前記水素発生材料の先端部を前記容器から引き出す引出し装置と、
前記引出し装置により前記先端部が連続して挿入されてくる噴水槽と、
前記噴水槽内に設けられ、前記先端部にＨ２Ｏを噴霧する噴霧ノズルと、
前記噴水槽に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管と、から成り、
前記噴水槽内に挿入される前記先端部に前記Ｈ２Ｏが噴霧されることにより前記先端部と化学的に反応して前記Ｈ２  が連続して発生されて次工程に送出され、かつ、反応生成物ＮａＯＨ及びＮａ２Ｏは反応に関与しない過剰の前記Ｈ２Ｏと共に排出されることを特徴とする水素発生装置である。
【００２６】
請求項２２の本発明は、請求項１１記載の水素発生材料が収容される容器と、
前記水素発生材料の先端部を前記容器から引き出す引出し装置と、
前記引出し装置により前記先端部が連続して挿入される噴水槽と、
前記噴水槽内に設けられ、前記先端部にＨ２Ｏを噴霧する噴霧ノズルと、
前記噴水槽に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管と、Ｈ２発生に伴って生じる反応生成物と上記反応に関与しなかった過剰のＨ２Ｏが共に排出される回収管と、から成り
前記噴水槽内に挿入される前記先端部に前記Ｈ２Ｏが噴霧されることにより前記Ｎａ及び被覆される前記Ｍｇ又はＺｎ又はＳｎの前記先端部と化学的に反応して前記Ｈ２  が連続して発生されて次工程に送出され、上記反応と同時に発生する反応生成物ＮａＯＨ及びＮａ２Ｏ、かつ、前記Ｍｇで被覆される前記水素発生材料の場合は、反応生成物ＭｇＯが生成され、前記Ｚｎで被覆される前記水素発生材料の場合は、反応生成物ＺｎＯＨ及びＺｎＯ、又前記Ｓｎで被覆される前記水素発生材料の場合には、反応生成物ＳｎＯＨ及びＳｎＯが生成され、いずれも反応に関与しない過剰の前記Ｈ２Ｏと共に排出されることを特徴とする水素発生装置である。
【００２７】
請求項２３の本発明は、前記引出し装置は、前記水素発生材料の前記先端部の引き出し速度を調整し、及び／又は、前記噴霧ノズルから噴霧される前記Ｈ２Ｏの量を調整し、前記Ｈ２の発生量をコントロールする請求項２１又は２２記載の水素発生装置である。
【００２８】
請求項２４の本発明は、前記Ｈ２とＯ２との化学的反応により電気を発生する燃料電池が前記次工程に設けられ、又は、前記Ｈ２を燃焼させる水素エンジンが前記次工程に設けられ、又は、前記Ｈ２を貯蔵する貯蔵装置が前記次工程に設けられる請求項１８、２１，２２のいずれか１つに記載の水素発生装置である。
【００２９】
請求項２５の本発明は、Ｎａが溶融状態で収容される押出し装置内に、加圧された不活性ガスが充填され、
前記加圧された不活性ガスにより前記Ｎａは前記押出し装置に設けられる押出しノズルより押し出され、
前記押出し装置により押し出された前記ＮａはＡｌ製の管に収容されることを特徴とする水素発生材料である。
【００３０】
請求項２６の本発明は、請求項２５記載の前記水素発生材料が１００℃に沸騰された沸騰水が充填された容器内に保持され、
前記Ａｌ製の管の端末部を絞ることで加温された前記Ｎａが前記Ａｌ製の管状容器先端部から押し出され、
押し出された前記Ｎａの前記先端部に噴水槽に設けられた噴霧ノズルからＨ２Ｏが前記先端部に噴霧され、
前記先端部と化学的に反応してＨ２  が連続的に発生され、
捕集されて次工程に送出され、かつ、反応生成物であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏは反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出されることを特徴とする水素発生方法である。
【００３１】
請求項２７の本発明は、請求項２５記載の水素発生材料が収容されるＡｌ製の管と、
前記水素発生材料の先端部を前記Ａｌ製の管から引き出す引出し装置と、
前記引出し装置により前記先端部が連続して挿入される噴水槽と、
前記噴水槽内に設けられ、前記先端部にＨ２Ｏを噴霧する噴霧ノズルと、
前記噴水槽に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管と、から成り、
前記噴水槽内に挿入される前記先端部にＨ２Ｏが噴霧されることにより前記先端部と化学的に反応してＨ２  が発生され、上記反応と同時にＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出されることにより、前記Ｈ２  が連続して発生されて次工程に送出されることを特徴とする水素発生装置  である。
【００３２】
本発明によれば、前記特開２００２−６９５５８公報によると、燃料材料として、アルカリ金属又はアルカリ土類金属として、重量比２０乃至３０％、残余Ａｌよりなる合金を用いると規定している。このときのアルカリ金属としては、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋを指定し、アルカリ土類金属としては、Ｃａを指定している。
ここで、Ａｌベースにした上記金属として、Ａｌ−Ｎａ，Ａｌ−Ｋ，Ａｌ―Ｌｉ、Ａｌ―Ｃａ系二元合金の溶融条件と金属組織について、Ｔｈａｄｄｅｕｓ  Ｂ．  Ｍａｓｓａｌｓｋｉ  編著になる『Ｂｉｎａｒｙ  Ａｌｌｏｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｉａｇｒａｍｓ』によってまとめてみると、表１のようである。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
表１で見られるように、一般にアルカリ金属及びアルカリ土類金属はＡｌと比較して一層比重も小さいし、合金作成が困難であり、Ａｌ含有量が７０〜８０％であるので、融点が、Ａｌの融点６６０℃を超えるため、合金作製容器の冷却ジャケットも必要となってくる。
Ｈ２発生用金属としてのアルカリ金属とアルカリ土類金属のうち、資源的にみて広く入手し易く、量産化によって岩塩、海水からも豊富に供給される合金化されない単一の金属Ｎａを本発明では原料として採用することにした。
単一Ｎａを原料として採用した利点は、次のようである。
単一金属Ｎａの物料資源は岩塩、海水等に含まれるＮａＣｌから得られ、ＮａＣｌの溶融塩電解法によって量産化によるコストダウンが期待される。
単一金属のため、溶解時における比重差に伴う偏析を生じるりことなく、温度均一化以外の均一組成化のための攪拌を必要としない。
融点は１００℃以下（９７．６℃）以下のため、溶融容器自体やその冷却装置も特殊の手段を講ずる必要がなく、溶融加熱のための消費エネルギーも少なくて済む。
Ａｌとアルカリ金属とアルカリ土類金属との合金は置換金属間化合物を作る場合が多く、それぞれの原子間同志の結合が強く、噴出水によって短時間での反応速度が遅く、全てのアルカリ金属やアルカリ土類金属との合金燃料の１００％利用は期待できない。  これに反し、単一Ｎａ燃料は。Ｈ２Ｏとの反応が激しく進行し、Ｈ２発生のために１００％の効率を発揮できる。
アルカリ金属とアルカリ土類金属の約３倍以上の比重を持つＡｌを含まないので、Ｎａは比重０．９７１で水より軽く、定置式燃料電池用として移動・携帯に有利である。
Ｎａ線又はＮａ帯にＭｇ又はＺｎ又はＳｎ被覆されたものは空気中に保存されても酸化される危険は少ないし、使用に当って噴水にさらされたときにも、ＮａとＨ２Ｏとの反応の激しさによって数ミクロン、数ｍｍ厚さのＭｇ又はＺｎ又はＳｎコート膜は吹き飛ばされ、特にＭｇ膜は場はＭｇとＨ２Ｏとの反応によってもＨ２発生を加重することも起こり得る。
溶融Ｎａの押出しノズルから出る流出速度は加圧不活性ガス（例えば、Ｎ２）の圧力制御によって調整することが可能である。
上記の諸理由によってＡｌとアルカリ金属とアルカリ土類金属との合金燃料の持っている各種の致命的欠陥を十分に防ぐことができる。
【００３５】
請求項１の本発明の水素発生材料の製造方法によれば、図１（ａ）、図１（ｂ）に示されるように、Ｎａ４が溶融状態で収容される押出し装置２内に、加圧された不活性ガス１が充填され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４は押出し装置２に設けられる押出しノズル５より押し出され、押し出されたＮａ４は、線状又は帯状に固化形成され、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７はその状態で用いられる。
このため、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００３６】
請求項２の本発明の水素発生材料の製造方法によれば、図２に示されるように、Ｎａ４が溶融状態で収容される押出し装置２内に、加圧された不活性ガス１が充填され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４は押出し装置２に設けられる押出しノズル５より押し出され、押し出されたＮａ４は、線状又は帯状に固化形成され、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７は、金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆され、さらにコイル状又は帯状に形成される
このため、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも長期間劣化することなく保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００３７】
請求項３の本発明の水素発生材料の製造方法によれば、図１（ａ）及び図２に示されるように、
押出し装置２内の溶融状態のＮａ４の温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる。このため、Ｎａ４は所定の高温溶融状態に保たれ、化学的に安定する。
【００３８】
請求項４の本発明の水素発生材料の製造方法によれば、図３（ｃ）に示されるように、
線状又は帯状に固化形成されたＮａ４は、溶けた金属粒子１７であるＺｎ又はＳｎと反応して図示されない金属間化合物が生成され、被覆される
このため、安定した被膜が形成され、芯部を形成する溶融状態のＮａ４の流出を防止できる。Ｎａ４の線又は帯７の保存、携帯する上で安全性が高い。
【００３９】
請求項５の本発明の水素発生材料の製造装置によれば、図２に示されるように、
加圧された不活性ガス１が充填され、又、Ｎａ４が溶融状態で収容され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４が、押し出される押出し装置２と、押出し装置２に設けられ、Ｎａ４が線状又は帯状に押し出され、固化形成する複数の押出しノズル５と、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７が引き出され、さらに線のコイル状又は帯状に形成される加工装置２０とから成る。
このため、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００４０】
請求項６の本発明の水素発生材料の製造装置によれば、図３（ａ）、図３  （ｂ）に示されるように、
加圧された不活性ガス１が充填され、又、Ｎａ４が溶融状態で収容され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４が、押し出される押出し装置２と、押出し装置２に設けられ、Ｎａ４が線状又は帯状に押し出され、固化形成する複数の押出しノズル５と、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７が引き出され、線状のＮａ７の全周部を金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆する被覆形成装置１６と、被覆形成装置１６から送出される金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆されたＮａ７が線のコイル状又は帯状に形成される加工装置２０とから成る
このため、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも長期間劣化することなく保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００４１】
請求項７の本発明の水素発生材料の製造装置によれば、図２及び図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、
押出し装置２内の溶融状態のＮａ４の温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる図示されない加熱装置を備える。
このため、Ｎａ４は所定の高温溶融状態に保たれ、化学的に安定する。
【００４２】
請求項８の本発明の水素発生材料の製造装置によれば、図２及び図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、
押出し装置２に設けられる押出しノズル５は、Ａｌで形成され、且つ表面に複数の細孔６が設けられる。細孔６の直径は、できるだけ小さくすることでＮａ４の細線が得られる。
このため、化学反応が確実に促進し、反応に関与しないＮａ４の発生を防ぐことができる利点がある。
【００４３】
請求項９の本発明の水素発生材料の製造装置によれば、図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、
押出し装置２と加工装置２０との間に配置され、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７を金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆する被膜形成装置１６を備える。
このため、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも長期間劣化することなく保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００４４】
請求項１０の本発明の水素発生材料によれば、図２に示されるように、
Ｎａ４が溶融状態で収容される押出し装置２内に、加圧された不活性ガス１が充填され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４は押出し装置２に設けられる押出しノズル５より押し出され、押し出されたＮａ４は、線状又は帯状に固化形成され、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７は、さらにコイル状又は帯状に形成される
このため、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００４５】
請求項１１の本発明の水素発生材料によれば、図３（ａ）に示されるように、
Ｎａ４が溶融状態で収容される押出し装置２内に、加圧された不活性ガス１が充填され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４は押出し装置２に設けられる押出しノズル５より押し出され、押し出されたＮａ４は、線状又は帯状に固化形成され、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７は、金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆され、さらにコイル状又は帯状に形成される
このため、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも長期間劣化することなく保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００４６】
請求項１２の本発明の水素発生材料によれば、図３（ａ）に示されるように、
線状又は帯状に固化形成されたＮａ７は、溶けた金属１７であるＺｎ又はＳｎと反応して図示されない金属間化合物が生成され、被覆される。  金属１７であるＺｎ又はＳｎが固体になった後、安定した被膜となる。
このため、溶融状態になった芯部を形成するＮａ４の流出を防止できる。又、空気中で酸化することも少なく、燃料電池としての水素供給源となるＮａ４の線材又は帯材７の保存、携帯する上での安全性を高めるという利点を発揮する。
【００４７】
請求項１３記載の本発明の水素発生方法によれば、図１（ａ）に示されるように、
Ｎａ４が溶融状態で収容される押出し装置２内に、加圧された不活性ガス１が充填され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４は押出し装置２に設けられる押出しノズル５より押し出され、線状又は帯状に固化形成され、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７の先端部７ａに、噴水槽１２内に設けられる噴霧ノズル８よりＨ２Ｏが噴霧されることにより、先端部７ａと化学的に反応してＨ２  が発生され、次工程に送出され、上記反応と同時に反応生成物１３であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出孔４２から排出される。
このため、加圧される不活性ガス１の圧力に応じてＨ２Ｏの噴霧量を調整することで、Ｈ２の発生量を制御することができる。
【００４８】
請求項１４の本発明の水素発生方法によれば、図１（ａ）に示されるように、
押出し装置２内の溶融状態のＮａ４の温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる
このため、Ｎａ４は所定の高温溶融状態に保たれ、化学的に安定する。
【００４９】
請求項１５の本発明の水素発生方法によれば、図４に示されるように、
コイル状又は帯状の水素発生材料２１が収納ケース２２内に保持され、水素発生材料２１の先端部２６が収納ケース２２から引き出され、先端部２６に、噴水槽２５内に設けられる噴霧ノズル２８よりＨ２Ｏが噴霧されることにより先端部２６と化学的に反応してＨ２  が連続して発生されて、捕集管４０を介して捕集されて次工程に送出され、上記反応と同時に反応生成物１３であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出孔４１から排出される。
このため、コイル状又は帯状の水素発生材料２１の消失まで所要の発生水素量に順応しつつ途切れることなく、所定量のＨ２を連続して発生させることが可能となる。
【００５０】
請求項１６の本発明の水素発生方法によれば、図４に示されるように、
コイル状又は帯状を成す水素発生材料２１が収納ケース２２内に保持され、水素発生材料２１の先端部２６が収納ケース２２から引き出され、先端部２６に、噴水槽２５内に設けられる噴霧ノズル２８よりＨ２Ｏが噴霧されることにより先端部２６と化学的に反応してＨ２  が連続して発生されて、捕集管４０を介して捕集されて次工程に送出され、上記反応と同時に、金属粒子１７であるＭｇで被覆される水素発生材料２１の場合は、反応生成物１３であるＭｇＯが生成され、金属粒子１７であるＺｎ又はＳｎで被覆される水素発生材料２１の場合は、反応生成物１３であるＺｎＯＨ及びＺｎＯ、又はＳｎＯＨ及びＳｎＯが生成され、いずれも反応に関与しない過剰の前記Ｈ２Ｏと共に排出孔４１から排出される。
このため、コイル状又は帯状の水素発生材料２１消失まで所要の発生水素量に順応しつつ途切れることなく、所定量のＨ２を連続して発生させることが可能となる。
【００５１】
請求項１７の本発明の水素発生装置によれば、図４に示されるように、
次工程は、燃料電池を用いたＨ２とＯ２との化学的反応による電気発生工程、又は、水素エンジンを用いたＨ２を燃焼させる工程、又は、Ｈ２を貯蔵する工程である
このため、発生されるＨ２は，電気を発生させる燃料電池又はＨ２を燃焼させる水素エンジン、或いはＨ２の貯蔵装置等に利用することができる。
【００５２】
請求項１８の本発明の水素発生装置によれば、図１（ａ）、図１（ｂ）に示されるように、
加圧された不活性ガス１が充填され、又、Ｎａ４が溶融状態で収容され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４が、押し出される押出し装置２と、押出し装置２に設けられ、Ｎａ４が押し出され、線状又は帯状に固化形成される複数の押出しノズル５と、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７の先端部７ａが引き出され、先端部７ａに、Ｈ２Ｏを噴霧する噴霧ノズル８が設けられた噴水槽１２と、噴水槽１２に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管１１とから成る。
このため、加圧される不活性ガス１の圧力に応じてＨ２Ｏの噴霧量を調整することで、Ｈ２の発生量を制御することができる。
【００５３】
請求項１９の本発明の水素発生装置によれば、図１（ａ）に示されるように、
押出し装置２内の溶融状態のＮａ４の温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる図示されない加熱装置を備える。
このため、Ｎａ４は所定の高温溶融状態に保たれ、化学的に安定する。
【００５４】
請求項２０の本発明の水素発生装置によれば、図１（ｂ）に示されるように、
押出し装置２に設けられる押出しノズル５は、Ａｌで形成され、且つ表面に複数の細孔６が設けられる。細孔６の直径は、できるだけ小さくすることでＮａ４の細線が得られる。
このため、化学反応が確実に促進し、反応に関与しないＮａ４の発生を防ぐことができる利点がある。
【００５５】
請求項２１の本発明の水素発生装置によれば、図４に示されるように、
水素発生材料２１が収容される収納ケース２２と、水素発生材料２１の先端部２６を収納ケース２２から引き出す引出し装置２４と、引出し装置２４により先端部２６が連続して挿入されてくる噴水槽２５と、噴水槽２５内に設けられ、先端部２６にＨ２Ｏを噴霧する噴霧ノズル２８と、噴水槽２５に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管４０とから成り、噴水槽２５内に挿入される先端部２６にＨ２Ｏが噴霧されることにより先端部２６と化学的に反応してＨ２  が連続して発生されて次工程に送出され、かつ、反応生成物１３であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏは反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出孔４１から排出される。
このため、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００５６】
請求項２２の本発明の水素発生装置によれば、図４に示されるように、
水素発生材料２１が収容される収納ケース２２と、水素発生材料２１の先端部２６を収納ケース２２から引き出す引出し装置２４と、引出し装置２４により先端部２６が連続して挿入されてくる噴水槽２５と、噴水槽２５内に設けられ、先端部部２６にＨ２Ｏを噴霧する噴霧ノズル２８と、噴水槽２５に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管４０と、Ｈ２発生に伴って生じる反応生成物と上記反応に関与しない過剰のＨ２Ｏが共に排出される排出孔４１と、から成り，  噴水槽２５内に連続して挿入される先端部２６にＨ２Ｏが噴霧されることによりＮａ４及び被覆される金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎの先端部２６ａと化学的に反応してＨ２  が連続して発生されて次工程に送出され、上記反応と同時に反応生成物１３であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏ、且つ、金属粒子１７であるＭｇで被覆される水素発生材料２１の場合は、反応生成物１３であるＭｇＯが生成され、金属粒子１７であるＺｎで被覆される水素発生材料２１である場合は、反応生成物１３であるＺｎＯＨ及びＺｎＯ、又金属粒子１７であるＳｎで被覆される水素発生材料２１である場合は、反応生成物１３であるＳｎＯＨ及びＳｎＯが生成され、いずれも反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出される。
このため、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも長期間劣化することなく保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００５７】
請求項２３の本発明の水素発生装置によれば、図４に示されるように、
引出し装置２４は、水素発生材料２１の先端部２６の引き出し速度を調整し、及び／又は、噴霧ノズル２８から噴霧されるＨ２Ｏの量を調整し、Ｈ２の発生量をコントロールする
このため、コイル状又は帯状の水素発生材料２１の消失まで所要の発生水素量に順応しつつ途切れることなく、所定量のＨ２を連続して発生させることが可能となる。
【００５８】
請求項２４の本発明の水素発生装置によれば、図４に示されるように、
Ｈ２とＯ２との化学的反応により電気を発生する燃料電池が次工程に設けられ、又は、Ｈ２を燃焼させる水素エンジンが次工程に設けられ、又は、Ｈ２を貯蔵する貯蔵装置が次工程に設けられる。
このため、発生されるＨ２は，電気を発生させる燃料電池又はＨ２を燃焼させる水素エンジン、或いはＨ２の貯蔵装置等に利用することができる。
【００５９】
請求項２５の本発明の水素発生材料によれば、図６（ａ）に示されるように、
Ｎａ４が溶融状態で収容される押出し装置２内に、加圧された不活性ガス１が充填され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４は押出し装置２に設けられる押出しノズル５より押し出され、押出し装置２により押し出されたＮａ４はＡｌ製の管３５に収容される
このため、携帯することができ、且つ安全性の高い水素発生材料が得られる。
又、災害時に定置式燃料電池用の燃料として用いることができる。
【００６０】
請求項２６の本発明の水素発生方法によれば、図６（ｂ）に示されるように、
水素発生材料Ｎａ３５ａは、図示されない加熱装置により１００℃に沸騰された沸騰水３７が充填された容器３６内に保持され、Ａｌ製の管３５の端末部３５ｂを絞ることで加温されたＮａ４がＡｌ製の管３５の先端部３８から押し出され、押し出されたＮａ４の先端部３８に噴水槽に設けられた噴霧ノズルからＨ２Ｏが先端部３８に噴霧され、先端部３８と化学的に反応してＨ２が連続的に発生され、捕集管３２を介して捕集されて次工程に送出され、かつ、反応生成物１３であるＮａＯＨ及び反応生成物１３であるＮａ２Ｏは反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出孔３３ａから排出される。
このため、携帯用途等において、Ｈ２Ｏの噴霧装置のみを設置しておくだけで、燃料電池のためのＨ２を作ることができる。
【００６１】
請求項２７の本発明の水素発生装置によれば、図６（ｂ）に示されるように、
水素発生材料３５ａが収容されるＡｌ製の管３５と、水素発生材料３５ａの先端部３８をＡｌ製の管３５から引き出す引出し装置３６ａと、引出し装置３６ａにより先端部３８が連続して挿入される噴水槽３３と、噴水槽３３内に設けられ、先端部３８にＨ２Ｏを噴霧する噴霧ノズル３９と、噴水槽３３に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管３２と、から成り、噴水槽３３内に挿入される先端部３８にＨ２Ｏが噴霧されることにより先端部３８と化学的に反応してＨ２  が発生され、上記反応と同時に１３であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出孔３３ａから排出されることにより、Ｈ２  が連続して発生されて次工程に送出される。
このため、水素発生材料３５ａの引き出し量に応じてＨ２Ｏの噴霧量を調整することで、Ｈ２の発生量を制御することができる。
【００６２】
【発明の実施の形態】
本発明の目的とする水素発生物は、資源的に恵まれているＮａＣｌからも作られるＮａそのものを用いることからスタートする。このＮａを材料として水素を発生させるのが基本的プロセスである。
以下、本発明を、図面を参照して、その実施の形態に基づいて説明する。
本発明の水素発生材料の製造方法の一実施の形態は、図２に示されるように、
Ｎａ４が溶融状態で収容される押出し装置２内に、加圧された不活性ガスが充填され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４は押出し装置２に設けられる押出しノズル５より押し出され、押し出されたＮａ４は、線状又は帯状に固化形成され、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７は、酸化防止のため不活性（例えば、Ｎ２）雰囲気チェンバー１５内で冷却されることが望ましく、次いで、加工装置室２０に送られ、コイル状の水素発生材料２１として巻き取られる。
ここで、コイル状の水素発生材料２１はそれぞれコイル収納ケース２２内に保存、配送されるが、その間に材料Ｎａ７の酸化を防止するため、ケース２２内には予め油を注入しておくのが良い。  この材料を実際に使用するに当っては、仮に線状又は帯状のＮａ７表面に残留したとしても、実際のＨ２発生時において支障を生じることはない。Ｈ２発生のための化学反応が激しいことによる。  又、用途に応じた形状寸法に適応可能で、押出しノズルの断面形状は限定されない。このため、特にＮａ線又は帯を保管・輸送時などによるＮａ４の酸化防止が可能となり、素材として連続的な使用に適した、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００６３】
次に、本発明の水素発生材料の製造方法の他の実施の形態は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、
溶融状態のＮａ４は、加圧された不活性ガス１により押出し装置２の先端部の押出しノズル５に設けられた複数の細孔６を通って押し出され、急冷されて線状又は帯状となる。線状又は帯状に固化形成されたＮａ７は、酸化防止のため不活性（例えば、Ｎ２）雰囲気チェンバー１５内で冷却されることが望ましく、次いで金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆され、さらにコイル状又は帯状に形成される。又、用途に応じた形状寸法に適応可能で、押出しノズルの断面形状は限定されない。
図２と同じメカニズムで作られたＮａ線又は帯７の保管・輸送時などにおけるＮａ７の酸化を完全に防ぐため、予めＮａ７上にＭｇ又はＺｎ又はＳｎで表面被覆する工程を図１の工程に加えたものである。このときの被覆プロセスとしてはスパッタリング法を用いる。  被覆電極ロッド（Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｎ）１８よりはじき飛ばされた金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎがＮａ７の全周部に被膜される。  この時、Ｍｇコーティングしたものは乾燥雰囲気中で保存可能であるし、水噴霧反応時にはＮａ７とＨ２Ｏとの化学反応によって飛散し、Ｎａ７とＨ２Ｏの化学反応によって僅かながらＨ２を補足する。又、金属粒子１７であるＺｎ又はＳｎコーティングは、何れも溶融点が低く、薄膜としたときの強度の弱いこと、長期間の保管中、芯線のＮａとの間で相互拡散せず、固溶体を作らないことによって、Ｎａ７と水噴霧との化学反応の障害にならないことを考慮して選定した。  スパッタリング法は、湿式の表面処理加工のように溶剤等を使用しないため、使用済み溶剤の処理問題や大気等への汚染がない利点をもつ。
このため、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも長期間保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００６４】
本発明の水素発生材料の製造装置一実施の形態は、図２に示されるように、
特にＮａ線又は帯７を保管・輸送時などによるＮａ４の酸化防止を可能にするためのものである。  加圧された不活性ガス１（例えば、Ｎ２）が充填され、又、Ｎａ４が溶融状態で収容され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４が、押し出される押出し装置２と、押出し装置２に設けられ、Ｎａ４が線状又は帯状に押し出され、固化形成する複数の押出しノズル５と、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７が引き出され、さらに線のコイル状又は帯状に形成される加工装置２０とから成る。  尚、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７が酸化防止のため冷却される不活性（例えば、Ｎ２）雰囲気チェンバー１５が加工装置２０の前工程に設けられることが望ましい。
押出し装置２には、押出し装置２内の溶融状態のＮａ４の温度が１０５℃〜１２５℃に保たれる図示されない加熱装置が備えられる。ここで、コイル状の水素発生材料２１はそれぞれコイル収納ケース２２内に保存、配送されるが、その間に線状又は帯状のＮａ７の酸化を防止するため、ケース２２内には予め油を注入しておくのが良い。
【００６５】
本発明の水素発生材料の製造装置の他の一実施の形態は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、加圧された不活性ガス１が充填され、又、Ｎａ４が溶融状態で収容され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４が、押し出される押出し装置２と、押出し装置２に設けられ、Ｎａ４が線状又は帯状に押し出され、固化形成する複数の押出しノズル５と、次いで、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７が引き出され、スパッタリング法を用いて、線状のＮａ７の全周部を、被覆電極ロッド（Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｎ）１８よりはじき飛ばされた金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆する被覆形成装置１６と、被覆形成装置１６から送出される金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆されたＮａ７が線のコイル状又は帯状に形成される加工装置２０とから成る。  尚、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７が酸化防止のため冷却される不活性（例えば、Ｎ２）雰囲気チェンバー１５が被覆形成装置１６の前工程に設けられることが望ましい。
又、押出し装置２内の溶融状態のＮａ４の温度を１０５℃〜１２５℃に保つ図示されない加熱装置が備えられる。  押出し装置２に設けられる押出しノズル５は、Ａｌで形成され、且つ表面に複数の細孔６が設けられる。細孔６の直径は、できるだけ小さくすることでＮａ４の細線が得られる。これにより化学反応が確実に促進し、反応に関与しないＮａ４の発生を防ぐことができる利点がある。
このため、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも長期間劣化することなく保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００６６】
次に、本発明の水素発生材料の一実施の形態は、図２及び図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、Ｎａ４より成り、線状又は帯状に固化形成され、線状又は帯状のＮａ７の他に、金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎが被覆され、さらにコイル状又は帯状に形成される。  Ｈ２Ｏとの反応という観点において、周期律表による１族のＬｉ、Ｎａ、Ｋの水素化物の３種が挙げられ、Ｈ２Ｏとの反応速度、資源性（岩塩又は海水塩から得られる）からＮａ４そのものを利用することの実用性は高い。  Ｎａ４は、空気中の湿気と反応して爆発する危険があり、一般に石油中に入れて保存されている。このため、初めから線状又は帯状のＮａ７を作っておき、Ｎａ４に空気中の湿気と反応しないような金属（例えば、金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎ）を被覆しておくことによって、図３に示されるように、溶融されるＮａ４の押出し装置２と噴水槽１２である水素発生装置とを別々にして稼動できるメリットがある。尚、金属粒子１７による被覆の前段階で、線状又は帯状のＮａ７の酸化防止のため不活性（例えば、Ｎ２）雰囲気チェンバー１５内で冷却されることが望ましい。さらに、被覆される材料は，一般的には合成樹脂（ポリエチレン、ナイロン等）のコーティングであるが、合成樹脂の融点が１００℃を越えるのに対して、融点が１００℃以下のＮａ４には適用できないという理由がある。  金属粒子１７であるＭｇは、粉末状態では水と反応してＨ２を発生するが、固体であれば空気中でも安定で、保存が可能である。Ｎａ４と金属粒子１７であるＭｇは金属組織的にも反応しない。このため、金属粒子１７であるＭｇで被覆されるＮａ７の線材を長期間保存しても両金属の境界面での劣化は全く生じないため、安定した保存が可能である。
金属粒子１７であるＭｇのコーティングは、好適には化学メッキでなく、乾式のスパッタリング法を採用する。又、金属粒子１７であるＭｇのコーティングの利点は、線状又は帯状のＮａ７の空気中保存が可能であること、線状又は帯状のＮａ７にＨ２Ｏを噴霧した時に、Ｎａ４とＨ２Ｏとの反応の激しさによって金属粒子１７であるＭｇの被膜が飛散し、金属粒子１７であるＭｇ自体とＨ２Ｏの噴霧との化学反応によってもＨ２を発生することである。この反応の結果、排出液に、反応生成物１３であるＮａＯ及び少量の反応生成物１３であるＭｇＯが含まれる。
金属粒子１７であるＭｇを被覆するコーティングに当っては、Ｎａ４の線材７の垂直両面から行うことによって全面が被覆されるが、量産化を計るためには、線状又は帯状のＮａ７線の並列配置等、いくつかの方法が考えられる。金属粒子１７であるＭｇの被膜の厚さは、線径、保存条件等を考慮して決定する。
このため、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも長期間保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００６７】
次に、線状又は帯状のＮａ７に金属粒子１７であるＺｎ又はＳｎをコーティングする方法は、スパッタリング法による。被覆形成装置１６内に設けられる被覆電極ロッド（Ｚｎ、Ｓｎ）１８よりはじき飛ばされた金属粒子１７であるＺｎ又はＳｎがＮａ７の全周部に被膜される。  Ｎａ４は、溶融状態の金属粒子１７であるＺｎ又はＳｎと反応して、図示されない金属間化合物であるＮａＺｎ又はＳｎ１３ （Ｚｎ又はＳｎ：９７．６ｗｔ％，残部：Ｎａ４）を作り、金属粒子１７であるＺｎ又はＳｎが固体になった後、安定した被膜となる。このため、金属粒子１７であるＭｇのコーティングと異なり、４００℃以下の温度では、９７．８℃以上で溶融状態になった芯部を形成するＮａ４の流出を防止できる。又、ＺｎまたはＳｎコーティングは、何れも溶融点が低く、薄膜としたときの強度の弱いこと、長期間の保管中、芯線のＮａとの間で相互拡散せず、固溶体を作らないことによって、Ｎａと水噴霧との化学反応の障害にならないことを考慮して選定した。
又、金属粒子１７であるＳｎ被覆もＺｎと同様の効果が認められる。以上のような被覆効果によって空気中で酸化することも少なく、燃料電池としての水素供給源となるＮａ４の線材７の保存、形態する上で安全性を高めるという利点を発揮する。
金属粒子１７であるＺｎ又はＳｎで被覆される線材がＨ２Ｏの噴霧で刺激されると、芯部のＮａ４と中間層を形成する図示されない金属間化合物は、Ｈ２Ｏと反応してＨ２を発生し、過剰排出水に無視できるほどの少量のＺｎ、Ｓｎの反応生成物１３が混入する。
【００６８】
又、水素発生材料２１の形態は、基本的には粉末状、粒子状、ペレット状、板状、繊維状等が考えられるが、Ｈ２の発生反応の安全性や連続性又は化学反応の迅速性の点で、線状又は帯状の形態が好適であるが、押出しノズル５の断面形状は必ずしも限定されない。
以上から、水素発生材料２１は、Ｎａ４より成り、線状又は帯状に固化形成され、線状又は帯状のＮａ７の他に、金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎが被覆される。さらにコイル状又は帯状に形成される。
このため、用途に応じた形状寸法に適応が可能であり、素材として連続的な使用に適した、又、空気中でも長期間保存可能であり、安全性が高く、取扱いの便の良い形態の水素発生材料が得られる。
ある。
【００６９】
本発明の水素発生材料の他の実施の形態は、図６（ａ）に示されるように、
加圧された不活性ガス１によりＮａ４は押出し装置２に設けられる押出しノズル５より押し出され、Ｎａ４をＡｌ製の管３５に分割して搬入し、これを携帯可能にしたものである。  押出しノズル３４の材料としてＡｌ製を選択したのは、その融点（６６０℃）以下であれば、Ｎａ４と全く化学反応を起こさないことによる。この小分け押し出し可能なＡｌ製の管３５中のＮａ４は、その溶融点が１００℃以下の９７．５℃なので、使用に当り沸騰水３７中で溶融状態で押し出し可能となる。  勿論、場合によっては沸騰水加熱でなく、Ａｌ製の管３５を差し込むことのできるような電熱線ヒータ筒を用いて加熱することもできる。
後の工程は図１〜５と同一のプロセスである噴水槽３３によって所要のＨ２ガスを捕集することができる。  Ｈ２発生のためＡｌ製の管３５内のＮａ４が消費されるにつれてＡｌ製の管３５自体を絞っていくか、Ａｌ自体の弾性を利用することもできる。  この方法によると、Ｎａ４をコイル状にする工程を省略でき、チューブとして保管・輸送も可能となる。
さらに、Ｎａ４とＡｌとは化学反応を起こさないため、Ａｌ製の管３５の出口蓋をしっかり締めておけば携帯中に、Ｎａ４が流出する危険性はない。従って、Ａｌ製の管３５は繰り返し使用できる。
このため、携帯用途に適した形態の水素発生材料が得られ、特に定置式燃料電池や今後需要増が期待されている車両用燃料電池用としても好適であると言える。
【００７０】
次に、本発明の水素発生方法の一実施の形態は、図１（ａ）に示されるように、Ｎａ４が溶融状態で収容される押出し装置２内に、加圧された不活性ガス１が充填され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４は押出し装置２に設けられる押出しノズル５より押し出され、線状又は帯状に固化形成され、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７の先端部７ａに、噴水槽１２内に設けられる噴霧ノズル８よりＨ２Ｏが噴霧されることにより、先端部７ａと化学的に反応してＨ２  が発生され、直ちに捕集管１１によって捕集され、次工程である燃料電池の電源装置等に導かれる。  上記反応と同時に反応生成物１３であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出孔４２から排出される
押出し装置２内の溶融状態のＮａ４の温度は、１０５℃〜１２５℃に保たれる。このため、Ｎａ４は所定の高温溶融状態に保たれ、化学的に安定する。又、加圧される不活性ガス１の圧力に応じてＨ２Ｏの噴霧量を調整することで、Ｈ２の発生量を制御することができる。
【００７１】
次に、本発明の水素発生方法の他の実施の形態は、図４に示されるように、
コイル状の水素発生材料２１を用いて噴霧された水と化学反応を起こさせているときの断面図であり、コイル収納ケース２２内のコイル状の水素発生材料２１を回転ローラ装置２４を用いて噴霧装置に連結できるようにしたもので、コイル状又は帯状を成す水素発生材料２１が収納ケース２２内に保持され、水素発生材料２１の先端部２６が回転ローラ装置２４により収納ケース２２から引き出され、先端部２６に、噴水槽２５内に設けられる噴霧ノズル２８よりＨ２Ｏが噴霧されることにより先端部２６と化学的に反応してＨ２  が連続して発生されて、直ちに捕集管４０によって捕集され、次工程である燃料電池の電源装置等に導かれる。上記反応と同時に反応生成物１３であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、又、金属粒子１７であるＭｇで被覆される水素発生材料２１の場合は、反応生成物１３であるＭｇＯが生成され、金属粒子１７であるＺｎ、又はＳｎで被覆される水素発生材料２１の場合は、反応生成物１３であるＺｎＯＨ及びＺｎＯ、又はＳｎＯＨ及びＳｎＯが生成され、反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出孔４１から排出される。
このため、コイル状又は帯状の水素発生材料２１の消失まで所要の発生水素量に順応しつつ途切れることなく、所定量のＨ２を連続して発生させることが可能となる。又、先端部の引き出し速度を調節に応じて、噴霧ノズル２８から噴霧されるＨ２Ｏの量を調節することで、Ｈ２の発生量を制御することが可能である。
【００７２】
本発明の水素発生方法の他の実施の形態は、図５に示されるように、
車両内に搭載されることを前提とした水素発生装置５０による水素発生方法の実施例であって、コイル状の水素発生材料２１を用いて噴霧された水と化学反応を起こさせているときの断面図であり、コイル状の水素発生材料２１を単なるコイル収納ケース２２から取り出し、改めて予め回転ローラ装置５２を取り付けてある容器５１に入れ替えるようにしたものである。
コイル状の水素発生材料２１が容器５１内に保持され、水素発生材料２１の先端部２６が一対の回転ローラ５２により容器５１から引き出され、先端部２６に、容器５１に隣接して設けられる噴水槽５８内に設けられる噴霧ノズル５５よりＨ２Ｏが噴霧されることにより先端部２６と化学的に反応してＨ２  が連続して発生されて、直ちに捕集管５７によって捕集され、次工程である燃料電池の電源装置等に導かれる。上記反応と同時に反応生成物１３であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、又、金属粒子１７であるＭｇで被覆される水素発生材料２１の場合は、反応生成物１３であるＭｇＯが生成され、金属粒子１７であるＺｎ、又はＳｎで被覆される水素発生材料２１の場合は、反応生成物１３であるＺｎＯＨ及びＺｎＯ、又はＳｎＯＨ及びＳｎＯが生成され、反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出孔５９から排出される。
車両内搭載という条件から、水素発生装置５０は、出来るだけコンパクトで熱や振動にも強い材質、構造のものとする必要がある。発生させるＨ２の所要量に応じてカセット等の容器に収納された水素発生材料２１を並列配置させ、増設することも可能である。又、このような水素発生装置５０は、特に家庭用固定式燃料装置としても利用することが可能である。
【００７３】
さらに、本発明の水素発生方法の他の実施の形態は、図６（ｂ）に示されるように、
水素発生材料３５ａであるＮａ４が収容されるＡｌ製の管３５は、図示されない加熱装置により１００℃に沸騰された沸騰水３７が充填された容器３６内に保持され、Ａｌ製の管３５の端末部３５ｂを絞ることで加温されたＮａ４がＡｌ製の管３５から押し出され、押し出されたＮａ４の先端部３８に噴水槽に設けられた噴霧ノズル３９からＨ２Ｏが先端部３８に噴霧され、先端部３８と化学的に反応してＨ２  が連続的に発生され、直ちに捕集管３２によって捕集され、次工程である燃料電池の電源装置等に導かれる。上記反応と同時に反応生成物１３であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出孔３３ａから排出される。
Ｎａ４が収容されるＡｌ製の管３５を１００℃の沸騰水中３７に入れ、Ａｌ製の管３５の末端部３５ｂを巻き上げておくと、Ｎａ４はＡｌ製の管３５出口からクリーム状になって流出してくる。この流出するＮａ４を使用するためには、図１（ａ）における噴水槽１２のみを設置しておくだけで燃料電池のためのＨ２を作ることができる。Ｎａ４が収容されるＡｌ製の管３５の長短や径の調整を計ることによって、Ｎａ４の量の多少を制御することができる。又、Ｎａ４とＡｌとは化学反応をおこさないため、Ａｌ製の管３５は繰り返し使用できる。又、災害時に定置式燃料電池用燃料として用いることができるという利点がある。
【００７４】
次に、本発明の水素発生装置の一実施の形態は、図１（ａ）、図１（ｂ）に示されるように、加圧された不活性ガス１が充填され、又、Ｎａ４が溶融状態で収容され、加圧された不活性ガス１によりＮａ４が、押し出される押出し装置２と、押出し装置２に設けられ、Ｎａ４が押し出され、線状又は帯状に固化形成される複数の押出しノズル５と、線状又は帯状に固化形成されたＮａ７の先端部７ａが引き出され、先端部７ａに、Ｈ２Ｏを噴霧する噴霧ノズル８が設けられた噴水槽１２と、噴水槽１２に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管１１とから成る。又、押出し装置２には、溶融されるＮａ４の温度を、好適には、１０５℃〜１２５℃に保つ図示されない加熱装置が設けられる。
このため、押出し装置２内のＮａ４の最適な溶融状態が確保される。
又、押出し装置２の先端部の押出しノズル５の材質は、ＡｌがＮａ４とは全く化学反応を起こさないことから、Ａｌが好適である。押出しノズル５に設けられる複数の細孔６の直径は、できるだけ小さくすることでＮａ４の細線が得られる。これにより化学反応が確実に促進し、未反応Ｎａ４の発生を防ぐことができる利点がある。  以上のようにすることによって、１００％Ｎａ４とＨ２Ｏとを反応させることができる。但し、本水素発生装置の始動に当っては不活性ガス１を用いて装置内の空気を予め排出しておくことが重要である。
【００７５】
次に、本発明の水素発生装置の他の実施の形態は、図４に示されるように、
水素発生材料２１が収容される収納ケース２２と、水素発生材料２１の先端部２６を収納ケース２２から引き出す引出し装置２４と、引出し装置２４により先端部２６が連続して挿入されてくる噴水槽２５と、噴水槽２５内に設けられ、先端部部２６にＨ２Ｏを噴霧する噴霧ノズル２８と、噴水槽２５に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管４０と、Ｈ２発生に伴って生じる反応生成物と上記反応に関与しない過剰のＨ２Ｏが共に排出される排出孔４１と、から成り、収納ケース２２に収容される水素発生材料２１の先端部２６が、引出し装置２４により収納ケース２２から引き出され、先端部２６が噴水槽２５に挿入され、先端部２６に噴霧ノズル２８からＨ２Ｏが噴霧されることによりＮａ４及び被覆される金属粒子１７であるＭｇ又はＺｎ又はＳｎの先端部２６とＨ２Ｏが化学的に反応してＨ２が連続して発生されて、直ちに捕集管４０によって捕集され、次工程である燃料電池の電源装置等に導かれる。上記反応と同時に反応生成物１３であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏが生成され、反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出孔４１から排出される。
上記反応と同時に反応生成物１３であるＮａＯＨ及びＮａ２Ｏ、かつ、金属粒子１７であるＭｇで被覆される水素発生材料の場合は、反応生成物である１３であるＭｇＯが生成され、金属粒子１７であるＺｎ又はＳｎで被覆される水素発生材料の場合は、反応生成物１３であるＺｎＯＨ及びＺｎＯ又はＳｎＯＨ及びＳｎＯが生成され、いずれも化学反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出孔４１より排出される。
引出し装置２４は、好適には一対の溝ロール２４ａから成り、この一対の溝ロール２４ａを駆動させて線状又は帯状の水素発生材料２１の先端部２６を引き出し、ガイド２７を介して噴水槽２５内へ挿入する。  水素発生材料２１は、その形状によってロールの溝寸法とダイスとの併用、その他の加工装置が利用される。
このため、Ｈ２発生の安定した化学反応がコイル状又は帯状の水素発生材料２１消失まで所要の発生水素量に順応しつつ途切れることなく、所定量のＨ２を連続して発生させることが可能となる。
さらに、水素発生材料２１の先端部２６の引出し速度の調整に同期させて、噴霧ノズル２８からのＨ２Ｏの噴霧量を調節することで、単位時間当りのＨ２の発生量をコントロールすることが可能である。又、必要とするＨ２の発生量に応じて、引出し装置２４及び噴霧ノズル２８を増設することも可能である。
次に、噴水槽２５の次工程は、Ｈ２とＯ２の化学的反応により発生する電気を利用する燃料電池の装置又はＨ２を燃焼させる水素エンジンの装置が設けられる。又、Ｈ２を貯蔵する貯蔵装置が設けられる。
このため、Ｈ２とＯ２の化学的反応により発生する電気を利用する燃料電池又はＨ２を燃焼させる水素エンジン、或いは、Ｈ２の貯蔵装置の広範な用途に適用することが可能となる。
【００７６】
さらに、本発明の水素発生装置の他の実施の形態は、図５に示されるように、車両内に搭載されることを前提とした水素発生装置５０であって、コイル状の水素発生材料２１を用いて水噴霧により化学反応を起こさせているときの断面図であり、コイル状の水素発生材料２１を単なるコイル収納ケース２２から取り出し、回転ローラ装置５２を取り付けてある容器５１に改めて予め入れ替えるようにしたものである。
水素発生材料２１が収容される容器５１と、水素発生材料２１の先端部２６を容器５１から引き出す回転ローラ装置５２ａが設けられる引出し装置５２と、容器５１に隣接して設けられ、引き出された先端部２６が挿入される噴水槽５８と、噴水槽５８内に設けられ、先端部２６にＨ２Ｏを噴霧する噴霧ノズル５５と、噴水槽５８に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管５７と、反応生成物は反応に関与しない過剰のＨ２Ｏと共に排出される排出孔５９とから成る。  車両内搭載という条件から、水素発生装置は、出来るだけコンパクトで熱や振動にも強い材質、構造のものとする必要がある。発生させるＨ２の所要量に応じてカセット等の容器に収納された水素発生材料を並列配置させ、増設することも可能である。
このような水素発生装置は、特に家庭用固定式燃料装置として利用することも可能である。
【００７７】
また、本発明の水素発生装置の他の実施の形態は、図６（ｂ）に示されるように、水素発生材料３５ａであるＮａ４が収容されるＡｌ製の管３５と、水素発生材料３５ａの先端部３８をＡｌ製の管３５から押し出す保持装置３６ａと、保持装置３６ａにより先端部３８が連続して挿入される噴水槽３３と、噴水槽３３内に設けられ、先端部３８にＨ２Ｏを噴霧する噴霧ノズル３９と、噴水槽３３に設けられ、上記反応により発生されるＨ２が捕集される捕集管３２と、から成る。
Ａｌ製の管３５内に収容されるＮａ４は、その溶融点が１００℃以下の９７．５℃なので、使用に当り、図示されない加熱装置により１００℃に沸騰された沸騰水３７中で溶融状態で押し出し可能となる。勿論、場合によっては沸騰水加熱でなく、Ａｌ製の管３５を差し込むことのできるような図示されない電熱線ヒータ筒をもちいて加熱することもできる。
後の工程は図１〜５と同一のプロセスである噴水槽３３によって所要のＨ２ガスを捕集することができる。  Ｈ２発生のためＡｌ製の管３５内のＮａ４が消費されるにつれてＡｌ製の管３５自体を絞っていくか、Ａｌ自体の弾性を利用することもできる。この方法によると、Ｎａ４をコイル状にする工程を省略でき、チューブとして保管・輸送も可能となる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、水素発生材料を線状又は帯状に固化形成し且つＭｇ又はＺｎ又はＳｎで被覆し、さらにコイル状又は帯状に作り、或いはＮａをＡｌ製の管に収容した水素発生材料を作る。この水素発生材料の先端部にＨ２Ｏを噴霧させて必要量のＨ２を連続して発生させる。このため、素材として連続的な使用に適し、保管、取扱い上の安全性も高い水素発生材料が得られ、又、水素発生材料から得られるＨ２とＯ２の化学的反応により発生する電気を利用する燃料電池又はＨ２を燃焼させる水素エンジン、或いはＨ２の貯蔵や携帯利用等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明の水素発生材料の製造装置の一実施の形態の断面図である。図１（ｂ）は、本発明の水素発生装置の一実施の形態を構成する押出しノズルの正面図である。
【図２】図２は、本発明の水素発生材料の製造装置の他の実施の形態の断面図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の水素発生材料の製造装置の他の実施の形態の断面図である。図３（ｂ）は、本発明の水素発生材料の製造装置の他の実施の形態を構成するＭｇ又はＺｎ又はＳｎによる被覆線の断面図である。
【図４】図４は、本発明のコイル状のＮａ線又は帯による水素発生装置の一実施の形態の断面図である。
【図５】図５は、本発明のコイル状のＮａ線又は帯による水素発生材料の製造装置の他の実施の形態の断面図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の水素発生装置の他の実施の形態を構成するＮａ封入Ａｌ製の管３５利用による装置の断面図である。図６（ｂ）は、本発明の水素発生材料のＡｌ製の管３５利用による水噴霧装置の他の実施の形態の断面図である。
【符号の説明】
１    加圧Ｎ２ガス        ２    押出し装置      ４    金属（Ｎａ）
５    押出しノズル        ６    ノズル            ７    線状又は帯状の金属
８      噴霧ノズル          ９  先端部          １０    水噴霧室
１１    捕集管            １２  噴水槽          １３    反応生成物
１５    不活性雰囲気チェンバー      １６    被覆形成装置
１７    金属粒子（Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｎ）
１８    被覆電極ロッド（Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｎ）
１９    回転ローラー装置              ２０      コイル加工装置
２１    コイル状の水素発生材料      ２２    コイル収納ケース
３３ａ      排出孔    ３４    押出しノズル  ３５    Ｎａを入れるＡｌ製の管
３５ａ      水素発生材料    ３７    沸騰水        ４１，４２    排出孔
５０    水素発生装置        ５１      容器            ５２        引出し装置
５５        噴霧ノズル      ５７      捕集管          ５８        噴水槽
【図１】
2004298946.tif 000004
【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】
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