(57)【要約】【課題】水素化物を線状又は帯状且つコイル状に作り、この先端に水を噴射させて水素を連続して発生させる、水素発生材料の製造方法と製造装置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】不活性ガス１が充填される反応槽２内に、Ｌｉ又はＮａが溶融状態で収容され、Ｈ２が吹き込まれ、化学的に反応し、ＬｉＨ又はＮａＨが生成され、線状又は帯状に固化形成され、さらにコイル状に形成される水素発生材料１１の先端部１５にＨ２Ｏが噴射され、Ｈ２が連続して発生される。同時に生成され、連続した水素発生を妨げるＬｉＯＨ又はＮａＯＨは除去される。。後工程は、Ｈ２とＯ２の化学反応による電気発生工程又はＨ２を燃焼させる工程である。このため、素材として連続的な使用に適した形態の水素発生材料が得られ、Ｈ２　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、或いはＨ２の貯蔵等の広範な用途に適用できる。【選択図】　　　　　　　　図１
2004107116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不活性ガスが充填される反応槽内にＬｉ又はＮａが溶融状態で収容され、
前記反応槽内にＨ２が吹き込まれ、
前記Ｌｉ又はＮａと前記Ｈ２とが化学的に反応し、ＬｉＨ又はＮａＨが前記反応槽内において生成され、
前記反応槽から前記ＬｉＨ又はＮａＨが、前記Ｌｉ又はＮａとの比重差によって分離抽出され、
分離抽出された前記ＬｉＨ又はＮａＨが線状又は帯状に固化形成され、
前記ＬｉＨ又はＮａＨがさらにコイル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２】
前記ＬｉＨが生成される場合、前記反応槽内の温度は、前記ＬｉＨの融点である６８０℃〜７１０℃に保たれ、又、前記ＮａＨが生成される場合、前記反応槽内の温度は、前記ＮａＨの融点とされる７９０℃〜８３０℃に保たれる請求項１記載の水素発生材料の製造方法。
【請求項３】
前記ＬｉＨが前記反応槽から分離抽出されるときに、前記ＬｉＨは前記ＬｉＨの融点である６８０℃〜７１０℃に保たれ、又は、前記ＮａＨが前記反応槽から分離抽出されるときに、前記ＮａＨは前記ＮａＨの融点とされる７９０℃〜８３０℃に保たれる請求項１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ＬｉＨ又は前記ＮａＨは、合成樹脂で被覆される請求項１記載の水素発生材料の製造方法。
【請求項５】
不活性ガスが充填され、又は、活性ガス部分の余地を残さない状況下で、Ｌｉ又はＮａが溶融状態で収容され、Ｈ２が吹き込まれ、前記Ｌｉ又はＮａと前記Ｈ２とが化学的に反応しＬｉＨ又はＮａＨが生成され、前記反応槽から前記ＬｉＨ又はＮａＨを前記Ｌｉ又はＮａとの比重差によって分離する反応槽と、
前記反応槽に備えられ、前記ＬｉＨ又はＮａＨを分離抽出する抽出管と、
前記抽出管から送出される前記ＬｉＨ又はＮａＨが線状又は帯状に固化形成される成型装置と、
前記成型装置から送出される前記ＬｉＨ又はＮａＨが帯又は線のコイル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】
前記ＬｉＨが生成される前記反応槽内の温度を、前記ＬｉＨの融点である６８０℃〜７１０℃に保つ加熱装置を備え、又は、前記ＮａＨが生成される前記反応槽内の温度を、前記ＮａＨの融点とされる７９０℃〜８３０℃に保つ加熱装置を備えた請求項５記載の水素発生材料の製造装置。
【請求項７】
前記抽出管により分離抽出される前記ＬｉＨを、前記ＬｉＨの融点である６８０℃〜７１０℃に保つ保温装置を備え、又は、前記抽出管により分離抽出される前記ＮａＨを、前記ＮａＨの融点とされる７９０℃〜８３０℃に保つ保温装置を備える請求項５記載の水素発生材料の製造装置
【請求項８】
前記成型装置はロール又はダイスから成る請求項５に記載の水素発生材料の製造装置。
【請求項９】
前記成型装置と前記加工装置との間に配置され、線状又は帯状に固化形成された前記ＬｉＨ又は前記ＮａＨを合成樹脂で被覆するコーティング装置を備えた請求項５記載の水素発生材料の製造装置。
【請求項１０】
ＬｉＨ又はＮａＨより成り、線状又は帯状に固化形成され、さらにコイル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】
請求項１０記載のコイル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Ｈ２Ｏが噴射されることにより前記先端部と化学的に反応されてＨ２　が発生され、
前記先端部に上記反応と同時に生成され、ＬｉＨ又はＮａＨを取り囲んで、かつ、前記Ｈ２ガスの連続発生を妨げるＬｉＯＨ又はＮａＯＨ　が、噴射される前記Ｈ２Ｏにより吹き飛ばされることにより、前記Ｈ２　が連続して発生されて次工程に送出され、かつ、前記ＬｉＯＨ又はＮａＯＨは回収されることを特徴とする水素発生方法。
【請求項１２】
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１１記載の水素発生方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の水素発生材料が収容される第１の容器と、
前記水素発生材料の先端部を前記第１の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挿入される第２の容器と、
前記第２の容器内に設けられ、前記先端部にＨ２Ｏを噴射する噴射ノズルと、から成り、
前記第２の容器内に挿入される前記先端部にＨ２Ｏが噴射されることにより前記先端部と化学的に反応されてＨ２　が発生され、同時に前記先端部に生成され、かつ、Ｈ２ガス発生を妨げるＬｉＯＨ又はＮａＯＨ　が、噴射される前記Ｈ２Ｏにより吹き飛ばされることにより、前記Ｈ２　が連続して発生されて次工程に送出され、かつ、連続して発生される前記ＬｉＯＨ又はＮａＯＨは回収されることを特徴とする水素発生装置。
【請求項１４】
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、前記噴射ノズルから噴射される前記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１３記載の水素発生装置。
【請求項１５】
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１３記載の水素発生装置。
【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２００１−２５３７０２において、水素発生方法及び水素発生材料が提案されている。
上述の従来例は、少なくとも２種類の水素化物の混合物からなる水素発生材料を加熱することにより水素を発生させる方法である。特に、ＬｉＡｌＨ４と特定の水素化物との混合物を用いると、より多くの量の水素が更に低温で且つ短時間で発生する傾向があり、ＬｉＡｌＨ４と、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＬｉＢＨ４、ＮａＡｌＨ４及びＣａＨ４からなる群から選択されることが好ましいとしている。
このような水素化物の形態は、粉末状、粒子状、ペレット、板状、繊維状等が選択できるが、表面積が大きく反応性が高くなる傾向からして、粉末状又は粒子状が好ましいとしている。
又、加熱の温度は、８０℃〜４００℃で適宜選択されるが、特に８０℃〜１５０℃がより好ましく、８０℃という低温において水素化物の理論的な水素含有量の８０％〜１００％程度の水素を１分〜１時間で発生可能としている。
因みに、水素化物を単独で加熱した場合、１００℃の低い加熱温度では１時間後においても全く水素が発生しないことが確認されたとしている。
従って、従来例の水素発生方法及び水素発生材料は、水素化物を燃料電池の水素供給源として利用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、ＬｉＨ又はＮａＨを線状又は帯状で且つコイル状に形成し、この先端に水を噴射させることにより、Ｈ２を連続、且つコイル引出し速度の調整によってＨ２発生量をコントロールして発生させる水素発生材料の製造方法と製造装置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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、　不活性ガスが充填される反応槽内にＬｉ又はＮａが溶融状態で収容され、
前記反応槽内にＨ２が吹き込まれ、
前記Ｌｉ又はＮａと前記Ｈ２とが化学的に反応し、ＬｉＨ又はＮａＨが前記反応槽内において生成され、
前記反応槽から前記ＬｉＨ又はＮａＨが、前記Ｌｉ又はＮａとの比重差によって分離抽出され、
分離抽出された前記ＬｉＨ又はＮａＨが線状又は帯状に固化形成され、
前記ＬｉＨ又はＮａＨがさらにコイル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。
【０００５】
請求項２の本発明は、　前記ＬｉＨが生成される場合、前記反応槽内の温度は、前記ＬｉＨの融点である６８０℃〜７１０℃に保たれ、又、前記ＮａＨが生成される場合、前記反応槽内の温度は、前記ＮａＨの融点とされる７９０℃〜８３０℃に保たれる請求項１記載の水素発生材料の製造方法である。
【０００６】
請求項３の本発明は、　前記ＬｉＨが前記反応槽から分離抽出されるときに、前記ＬｉＨは前記ＬｉＨの融点である６８０℃〜７１０℃に保たれ、又は、前記ＮａＨが前記反応槽から分離抽出されるときに、前記ＮａＨは前記ＮａＨの融点とされる７９０℃〜８３０℃に保たれる請求項１記載の水素発生材料の製造方法である
【０００７】
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ＬｉＨ又は前記ＮａＨは、合成樹脂で被覆される請求項１記載の水素発生材料の製造方法である。
【０００８】
請求項５の本発明は、　不活性ガスが充填され、又は、活性ガス部分の余地を残さない状況下で、Ｌｉ又はＮａが溶融状態で収容され、Ｈ２が吹き込まれ、前記Ｌｉ又はＮａと前記Ｈ２とが化学的に反応しＬｉＨ又はＮａＨが生成され、前記ＬｉＨ又はＮａＨを前記Ｌｉ又はＮａとの比重差によって分離する反応槽と、
前記反応槽に設けられ、前記ＬｉＨ又はＮａＨを前記反応槽から分離抽出する抽出管と、
前記抽出管から送出される前記ＬｉＨ又はＮａＨが線状又は帯状に固化形成される成型装置と、
前記成型装置から送出される前記ＬｉＨ又はＮａＨが帯又は線のコイル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。
【０００９】
請求項６の本発明は、　前記ＬｉＨが生成される前記反応槽内の温度を、前記ＬｉＨの融点である６８０℃〜７１０℃に保つ加熱装置を備え、又は、前記ＮａＨが生成される前記反応槽内の温度を、前記ＮａＨの融点とされる７９０℃〜８３０℃に保つ加熱装置を備えた請求項５記載の水素発生材料の製造装置である。
【００１０】
請求項７の本発明は、前記抽出管により分離抽出される前記ＬｉＨを、前記ＬｉＨの融点である６８０℃〜７１０℃に保つ保温装置を備え、又は、前記抽出管により分離抽出される前記ＮａＨを、前記ＮａＨの融点とされる７９０℃〜８３０℃に保つ保温装置を備える請求項５記載の水素発生材料の製造装置である
【００１１】
請求項８の本発明は、前記成型装置はロール又はダイスから成る請求項５に記載の水素発生材料の製造装置である。
【００１２】
請求項９の本発明は、前記成型装置と前記加工装置との間に配置され、線状又は帯状に固化形成された前記ＬｉＨ又は前記ＮａＨを合成樹脂で被覆するコーティング装置を備えた請求項５記載の水素発生材料の製造装置である。
【００１３】
請求項１０の本発明は、ＬｉＨ又はＮａＨより成り、線状又は帯状に形成され、さらにコイル状に形成されることを特徴とする水素発生材料である。
【００１４】
請求項１１の本発明は、請求項１０記載のコイル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Ｈ２Ｏが噴射されることにより前記先端部と化学的に反応されてＨ２　が発生され、
前記先端部に上記反応と同時に生成され、ＬｉＨ又はＮａＨを取り囲んで、かつ、前記Ｈ２ガスの連続発生を妨げるＬｉＯＨ又はＮａＯＨ　が、噴射される前記Ｈ２Ｏにより吹き飛ばされることにより、前記Ｈ２　が連続して発生されて次工程に送出され、かつ、前記ＬｉＯＨ又はＮａＯＨは回収されることを特徴とする水素発生方法である。
【００１５】
請求項１２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１１記載の水素発生方法である。
【００１６】
請求項１３の本発明は、　請求項１０記載の水素発生材料が収容される第１の容器と、
前記水素発生材料の先端部を前記第１の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挿入される第２の容器と、
前記第２の容器内に設けられ、前記先端部にＨ２Ｏを噴射する噴射ノズルと、から成り、
前記第２の容器内に挿入される前記先端部にＨ２Ｏが噴射されることにより前記先端部と化学的に反応されてＨ２　が発生され、同時に前記先端部に生成され、かつ、Ｈ２ガス発生を妨げるＬｉＯＨ又はＮａＯＨ　が、噴射される前記Ｈ２Ｏにより吹き飛ばされることにより、前記Ｈ２　が連続して発生されて次工程に送出され、かつ、連続して発生される前記ＬｉＯＨ又はＮａＯＨは回収されることを特徴とする水素発生装置である。
【００１７】
請求項１４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、前記噴射ノズルから噴射される前記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１３記載の水素発生装置
である。
【００１８】
請求項１５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１３記載の水素発生装置である。
【００１９】
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に示されるように、不活性ガス１が充填される反応槽２内に金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａが溶融状態で収容され、反応槽２内にＨ２が吹き込まれて、金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａ　とＨ２とが化学的に反応し水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨが生成される。水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　は、金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａ　との比重差によって分離抽出され、線状又は帯状に固化形成され、さらにコイル状に形成される。
このため、素材として連続的な使用に適した、又、格納、取り扱いにも便宜の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００２０】
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１に示されるように、反応槽２内の温度は、水素化物５ａであるＬｉＨ　が生成される場合、６８０℃〜
７１０℃に保たれ、又、水素化物５ｂであるＮａＨ　が生成される場合、７９０℃〜８３０℃に保たれる。
このため、反応槽２内の最適な化学反応の条件が確保され、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　が生成される。
【００２１】
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に示されるように、水素化物５ａであるＬｉＨが、金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａ　との比重差によって反応槽２から分離抽出されるときに、水素化物５ａであるＬｉＨは６８０℃〜７１０℃に保たれ、又は、水素化物５ｂであるＮａＨが反応槽２から分離抽出されるときに水素化物５ｂであるＮａＨは７９０℃〜８３０℃に保たれる。
このため、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　は、所定の高温溶融状態に保たれ、化学的に安定する。
【００２２】
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１に示されるように、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　は、線状又は帯状に固化形成され、さらに合成樹脂９で被覆される。
このため、素材として連続的な使用に適した形状を成し、又、空気中に含まれるＨ２Ｏの分子やＯ２との接触が遮断されることで素材としての化学的安定性が保たれる。
【００２３】
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１に示されるように、不活性ガス１が充填される反応槽２には、金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａ　が溶融状態で収容され、注入管４よりＨ２が吹き込まれ、金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａとＨ２とが化学的に反応し水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨが生成される。　抽出管６は反応槽２に設けられ、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　が、金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａ　との比重差によって反応槽２から分離抽出される。　抽出管６から送出される水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　が成型装置８にて線状又は帯状に固化形成される。　成型装置８から送出される水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨは加工装置１２にてコイル状に形成される。
このため、線状又は帯状に固化形成され、さらにコイル状に形成される水素発生材料が得られる。
【００２４】
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１に示されるように、反応槽２に備えられる図示されない加熱装置は、水素化物５ａであるＬｉＨが生成される反応槽内２の温度を、６８０℃〜７１０℃に保ち、又は、水素化物５ｂであるＮａＨが生成される反応槽２内の温度を、７９０℃〜８３０℃に保つ。
このため、反応槽２内の最適な化学反応条件が確保され、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨが生成される。
【００２５】
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１に示されるように、抽出管６に設けられる保温装置１３は、抽出管６により分離抽出される水素化物５ａであるＬｉＨを、６８０℃〜７１０℃に保ち、又は、抽出管６により分離抽出される水素化物５ｂであるＮａＨを７９０℃〜８３０℃に保つ。
このため、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　は、所定の高温溶融状態が保たれ、化学的に安定する。
【００２６】
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１に示されるように、抽出管６から送出された水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨを、ロール７又は図示されないダイスより構成される成型装置８を用いて、線状又は帯状に固化形成される。
このため、所定寸法を有する線状又は帯状の水素発生材料が得られる。
【００２７】
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１に示されるように、線状又は帯状に固化形成される水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨは、成型装置８と加工装置１２との間に配置されるコーテイング装置１０において合成樹脂９で被覆される。
このため、素材として連続的な使用に適した形状を成し、又、空気中に含まれるＨ２Ｏの分子やＯ２との接触が遮断され、万一の防爆も含めて素材としての化学的安定性が保たれる、
【００２８】
請求項１０の本発明の水素発生材料によれば、図１に示されるように、水素発生材料１１は、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨより成り、線状又は帯状に固化形成され、さらにコイル状に形成される。
このため、素材として連続的な使用に適した形状を成し、又、格納、取り扱いにも便宜の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００２９】
請求項１１の本発明の水素発生方法によれば、図２に示されるように、請求項１０記載の水素発生材料１１が第１の容器内に保持され、
水素発生材料１１の先端部１５が第１の容器１４から引き出され、
先端部１５にＨ２Ｏが噴射されることにより先端部１５とが化学的に反応されてＨ２　が発生され、
先端部１５に同時に生成され、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨを取り囲んでＨ２発生を妨げる水酸化物１９ａであるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであるＮａＯＨ　を噴射されるＨ２Ｏにより吹き飛ばすことによりＨ２　が連続して発生され、次工程に送出され、かつ、水酸化物１９ａであるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであるＮａＯＨ　は回収される。
このため、Ｈ２Ｏの噴射により、水素発生材料１１の先端部１５に生成される水酸化物１９ａであるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであるＮａＯＨが吹き飛ばされることにより、コイル状の水素発生材料１１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。
【００３０】
請求項１２の本発明の水素発生方法によれば、図２に示されるように、次工程２５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、或いは、Ｈ２を貯蔵される工程である
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の貯蔵に供せられる。
【００３１】
請求項１３記載の本発明の水素発生装置によれば、図２に示されるように、請求項１０記載の水素発生材料１１が収容される第１の容器１４と、
水素発生材料１１の先端部１５を第１の容器１４から引き出し速度の調整可能な引出し装置２１と、
引出し装置２１により先端部１５が挿入される第２の容器２０と、
第２の容器２０内に設けられ、先端部１５にＨ２Ｏを噴射する噴射ノズル１７と、から成り、第２の容器１４内より引き出される先端部１５にＨ２Ｏの噴流１８を噴射することにより先端部１５が化学的に反応されてＨ２　が連続的に発生され、先端部１５に生成される水酸化物１９ａであり、連続したＨ２発生を妨げるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであるＮａＯＨ　を噴射されるＨ２Ｏにより吹き飛ばすことによりＨ２　が連続して発生され、次工程２５に送出され、かつ、連続して発生される水酸化物１９ａであるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであるＮａＯＨ　は回収される。
このため、水素発生材料１１の先端部１５に生成される水酸化物１９ａであるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであるＮａＯＨがＨ２Ｏの噴射により吹き飛ばされることにより、コイル状の水素発生材料１１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、コイルの引出し送度の調整により所定量のＨ２を連続して発生させることが可能となる。
【００３２】
請求項１４の本発明の水素発生装置によれば、図２に示されるように、引出し装置２１は、水素発生材料１１の先端部１５の引き出し速度を調整し、及び／又は、噴射ノズル１７から噴射されるＨ２Ｏの噴流１８の量を調整し、Ｈ２の発生量をコントロールする。
このため、発生されるＨ２　の用途に応じて、所定量のＨ２を得ることが可能である。
【００３３】
請求項１５の本発明の水素発生装置によれば、図２に示されるように、第２の容器２０の次工程２５は、Ｈ２とＯ２との化学的反応により電気を発生する燃料電池の装置が設けられ、又は、Ｈ２を燃焼させる水素エンジンの装置が設けられる。或いは、Ｈ２を貯蔵する装置が設けられる。
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の貯蔵装置に供せられる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
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１に示されるように、不活性ガス１が充填される反応槽２内に金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａが溶融状態で収容され、反応槽２内にＨ２が吹き込まれて、金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａとＨ２とが化学的に反応し水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨが生成される。水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨは、金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａ　との比重差によって分離抽出され、線状又は帯状に固化形成され、さらにコイル状に形成される。
このため、素材として連続的な使用に適した形状を成し、又、格納、取り扱いにも便宜の良い形態の水素発生材料が得られる。
【００３５】
次に、本発明の水素発生材料の製造装置の実施の形態は、図１に示されるように、不活性ガス１が充填される反応槽２には、金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａが溶融状態で収容され、図示されないＨ２供給装置から注入管４を介してＨ２が吹き込まれ、金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａとＨ２とが化学的に反応し水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨが生成される。
抽出管６は反応槽２に設けられ、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　が反応槽２から分離抽出される。特に、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨは、金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａより重いので、反応槽２の下部に沈積することとなり、反応槽２下部に取り出し口を設けることによって分離抽出することが可能となる。　抽出管６から送出される水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨが成型装置８にて線状又は帯状に固化形成される。　成型装置８からガイドロール２６を介して送出される水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　は，、コーテイング装置１０により合成樹脂で被覆され、加工装置１２にてコイル状に形成される。
不活性ガス１は、好適にはＡｒであるが、現実には、金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａと化学反応を起こすために注入されたＨ２ガスのうち、未反応のＨ２ガスが、反応槽２に充満するため、特に不活性ガスを用いる必要がない場合がある。　金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａ　が溶融状態で収容される反応槽２内の温度は、好適には、水素化物５ａであるＬｉＨ　が生成される場合、６８０℃〜７１０℃に保たれ、又、水素化物５ｂであるＮａＨ　が生成される場合、７９０℃〜８３０℃に保たれる。このため、反応槽２内の最適な化学反応の条件が確保され、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　が生成される。
分離抽出される水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　は高温溶融状態を保つために、抽出管６の外側に保温装置１３が巻かれ、分離抽出される水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　の温度は、水素化物５ａであるＬｉＨ　が分離抽出される場合、６８０℃〜７１０℃に保たれ、又、水素化物５ｂであるＮａＨ　が分離抽出される場合、７９０℃〜８３０℃に保たれる。　保温装置１３は、好適にはニクロム線１３ａ及び合成樹脂１３ｂより構成されるが、所定温度が確保できれば良く、材質は限定されない。　融体で供給された金属３ａであるＬｉ又は金属３ｂであるＮａは、そのまま直接、ロール７又は図示されないダイス上に供給され、急冷されて線状又は帯状となる。この技術は融体から急冷するアモルファス合金作製の製造法に準じて行うことが薦められる。尚、この時のロール７と図示されないダイスの組み合わせを活用することも可能となる。　又、抽出管６から送出された水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　を、ロール７又は図示されないダイスより構成される成型装置８を用いて、固化形成される。
成型装置８は、好適には、一対の溝ロール７又は図示されないダイスより構成されるが、所定の寸法穴より水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　を押し出して線形状を得る成型装置も可能である。　水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　は、線状又は帯状に形成されるが、この時、空気中の湿度によって汚染されることを防ぐため、合成樹脂９によってコーテイングされるまで、Ａｒ、ＣＯ２の乾燥したガス中での作業が必要となる。
このため、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　は線状又は帯状に固化形成され、さらにコイル状に形成されることで、用途に応じた形状寸法に適応可能となる。
【００３６】
次に、本発明の水素発生材料の実施の形態は、図１に示されるように、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　より成り、線状又は帯状に固化形成され、合成樹脂９で被覆される。さらにコイル状に形成される。　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、資源性から、Ｌｉ、Ｎａの水素化物が実用性は高い。　水素発生材料の形態は、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から、線状又は帯状の形態が最適である。被覆される合成樹脂９は，好適にはポリエチレン樹脂であるが、水分や空気との接触が遮断できれば良く、材質は限定されない。例えば、ポリエチレンコーテイングは、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨが１２０℃前後の温度の時、ポリエチレンの粉末中を通過させることによって可能となる。
このため、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　は線状又は帯状に固化形成され、さらにコイル状に形成されることで、用途に応じた形状寸法に適応が可能となる。
【００３７】
また、本発明の水素発生方法の実施の形態は、図２に示されるように、水素発生材料１１は、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　より成り、線状又は帯状に固化形成され、合成樹脂９で被覆され、さらにコイル状に形成される。この水素発生材料１１が第１の容器内１４に保持され、水素発生材料１１の先端部１５が第１の容器１４から引出し速度の調整可能な引出し装置２１から引き出され、先端部１５にＨ２Ｏの噴流１８が噴射されることにより先端部１５とが化学的に反応されてＨ２　が発生され、先端部１５に生成される水酸化物１９ａであるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであり、水素発生反応を妨げる水酸化物１９ａであるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであるＮａＯＨ　を噴射されるＨ２Ｏにより吹き飛ばすことによりＨ２　が連続して発生され、次工程２５に送出され、かつ、水酸化物１９ａであるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであるＮａＯＨ　は回収される。
このため、Ｈ２Ｏの噴射により、水素発生材料１１の先端部１５に生成される水酸化物１９ａであるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであるＮａＯＨが吹き飛ばされることにより、水素発生の安定した化学反応がコイル状の水素発生材料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１１の先端部１５の引出し速度の調整に同期させて、Ｈ２Ｏの噴射量を可変とすることで、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。
次に、第２の容器２０の次工程２５は、Ｈ２とＯ２の化学的反応により電気を発生する燃料電池の工程が設けられ、又は、Ｈ２を燃焼させる水素エンジンの工程が設けられる。或いは、Ｈ２が貯蔵される工程が設けられる。
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の貯蔵の広範な用途に適用することが可能となる。
【００３８】
次に、本発明の水素発生装置の実施の形態は、図２に示されるように、水素発生材料１１は、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　より成り、線状又は帯状に固化形成され、合成樹脂９で被覆され、さらにコイル状に形成される。この水素発生材料１１は、引出し装置２１により水素発生材料１１の先端部１５が第１の容器１４から引き出され、挿入ガイド１６を介して第２の容器２０に挿入されると、図示されないＨ２Ｏ供給装置から、第２の容器２０内に設けられる噴射ノズル１７を介して、先端部１５にＨ２Ｏの噴流１８が噴射され、第２の容器２０内においてＨ２Ｏと水素発生材料１１とが化学的に反応され、Ｈ２が発生され、先端部１５に生成される水酸化物１９ａであり、Ｈ２発生反応を妨げるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであるＮａＯＨ　を噴射されるＨ２Ｏにより吹き飛ばすことによりＨ２　が連続して発生され、第２の容器２０から次工程へ送出される。
水素発生材料１１が収容される形態は、好適には巻き取りリール２２であるが、コイル状が解かれ、送出されれば良く収容の形態は限定されない。水素発生材料１１は、好適にはポリエチレン樹脂のコーテイングが施されるが、コーテイングされてない水素発生材料１１は、格納中の安全性及び化学的安定性を確保するため、第１の容器１４内に石油２３が充填される場合がある。
引出し装置２１は、好適には一対の溝ロール２１ａ，２１ａから成り、この一対の溝ロール２１ａ，２１ａを駆動させて線状又は帯状の水素発生材料１１の先端部１５を引き出し、ガイド１６を介して第２の容器２０内へ挿入する。　水素発生材料１１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。第２の容器２０内に設けられるＨ２Ｏの噴射ノズル１７は、Ｈ２発生反応中、水素化物５ａであるＬｉＨ又は水素化物５ｂであるＮａＨ　の先端部１５に水酸化物１９ａであるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであるＮａＯＨが固着して、Ｈ２の連続発生を妨げなければ良く、配置位置、角度、噴射速度は、限定されない。
又、水酸化物１９ａであるＬｉＯＨ又は水酸化」物１９ｂであるＮａＯＨは、第２の容器２０に設けられる回収孔２４より逐次回収される。
このため、Ｈ２Ｏの噴射により、水素発生材料１１の先端部１５に生成される水酸化物１９ａであるＬｉＯＨ又は水酸化物１９ｂであるＮａＯＨが吹き飛ばされることにより、水素発生の安定した化学反応がコイル状の水素発生材料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１１の先端部１５の引出し速度の調整に同期させて、噴射ノズル１７からのＨ２Ｏの噴射量を可変とすることで、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２１及び噴射ノズル１７を増設することも可能である。
次に、第２の容器２０の次工程２５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。
【００３９】
【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且つコイル状に作り、この水素発生材料の先端にＨ２Ｏを噴射させて必要量の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た、又、格納、取り扱いにも便宜の良い形態の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の貯蔵の広範な用途に適用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一実施の形態の断面図である。
【図２】本発明装置の一実施の形態の断面図である。
【符号の説明】
１　不活性ガス　　　　　　　２　　反応槽　　　　　　　３ａ，３ｂ　金属
４　　　注入管　　　　　　　　　　　５ａ，５ｂ　　水素化物　　　　　６　　　抽出管
７　　ロール　　　　　　　　８　　　成型装置　　　　　　　９　　合成樹脂
１０　　コーテイング装置　　１１　　水素発生材料　　　　１２　　加工装置
１３　　保温装置　　　　　　　１４　　第１の容器　　　　　１５　　先端部
１７　　噴射ノズル　　　　　１９ａ，１９ｂ　　水酸化物　　　　２０　　第２の容器
２１　　引出し装置　　　　　　　２５　　　次工程
【図１】
2004107116.tif 000003
【図２】
2004107116.tif 000004