(57)【要約】      （修正有）【課題】水とアルカリ金属、アルカリ土類金属、マグネシウムの何れかと化学反応させ水が減量することで発生した空間に、発生した水素ガスの占める割合により高圧水素ガスを製造し、その圧力の高い水素ガスを水素吸蔵合金を内蔵した水素貯蔵容器に吸蔵する技術を提供する。【解決手段】アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出すのに際し、その反応を水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかによって満たされ密閉された反応タンク３０Ａ内で行うことで、反応タンク３０Ａ内の当初の窒素ガスを含む不活性ガスの何れかの占める空間と反応タンク３０Ａ内の反応によって水が減量することによる空間の和に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスを作り出し、その高圧水素ガスを水素吸蔵合金に吸蔵させる。【選択図】図１
2009215148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出すのに際し、その反応を水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかによって完全に満たされ密閉され外部と完全に遮断された反応タンク（３０Ａ）内で行うことで、前記反応タンク（３０Ａ）内の当初の窒素ガスを含む不活性ガスの何れかの占める空間と前記反応タンク（３０Ａ）内の反応によって水が減量することによる空間の和に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスを作り出し、その高圧水素ガスを水素吸蔵合金に吸蔵させることを特徴とする水素ガスの貯蔵方法。
【請求項２】
窒素ガスは、圧縮空気から膜分離方式またはＰＳＡ方式によって作り出すものであり、先ず前記反応タンク（３０Ａ）に完全に満たされるように水を注入し、次に窒素ガスを一部の水を排出して充満させ、最後にアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを送り込んだ後で反応を開始させることを特徴とする請求項１に記載の水素ガスの貯蔵方法。
【請求項３】
アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出すのに際し、その反応を水によって完全に満たされ密閉され外部と完全に遮断された反応タンク（３０Ｂ）内で行うことで、前記反応タンク（３０Ｂ）内の反応によって水が減量することによる空間に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスを作り出し、その高圧水素ガスを水素吸蔵合金に吸蔵させることを特徴とする水素ガスの貯蔵方法。
【請求項４】
先ず水を注入し、次にアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを送り込んだ後で、前記反応タンク（３０Ｂ）内に空間のない状態から反応を開始させることを特徴とする請求項３に記載の水素ガスの貯蔵方法。
【請求項５】
水は、必要に応じて加熱または冷却することが可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の水素ガスの貯蔵方法。
【請求項６】
アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出す密閉され外部と完全に遮断された反応タンク（３０Ａ）に、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかを供給することが出来る不活性ガス供給装置（１０）を接続し、また水を送り込むことが出来る給水装置（４０Ａ）を接続し、更にアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを落下可能に貯留した固体粒子貯留装置（２０）を接続し、前記反応タンク（３０Ａ）内を水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかによって完全に満たされた状態から、前記反応タンク（３０Ａ）内の当初の窒素ガスを含む不活性ガスの何れかの占める空間と前記反応タンク（３０Ａ）内の反応によって水が減量することによる空間の和に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスにし、その高圧水素ガスを前記反応タンク（３０Ａ）の上部から水素吸蔵合金を内蔵した水素貯蔵容器（７０）に吸蔵するようにしたことを特徴とする水素ガスの貯蔵装置。
【請求項７】
アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出す密閉され外部と完全に遮断された反応タンク（３０Ｂ）に、水を送り込むことが出来る給水装置（４０Ｂ）を接続し、更にアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを落下可能に貯留した固体粒子貯留装置（２０）を接続し、前記反応タンク（３０Ｂ）内を水によって完全に満たされた状態から、前記反応タンク（３０Ｂ）内の反応によって水が減量することによる空間に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスとし、その高圧水素ガスを前記反応タンク（３０Ｂ）の上部から水素吸蔵合金を内蔵した水素貯蔵容器（７０）に吸蔵するようにしたことを特徴とする水素ガスの貯蔵装置。
【請求項８】
前記給水装置（４０Ａ、４０Ｂ）または前記反応タンク（３０Ａ、３０Ｂ）またはその周辺に、水を必要な温度に加熱または冷却する加熱冷却手段（５０）を配設したことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の水素ガスの貯蔵装置。
【請求項９】
前記反応タンク（３０Ａ、３０Ｂ）には、上部から内部の流体を排出することが出来るようにした残留流体排出口（３０３）と、下部から内部の不用滓や液体を排出することが出来るようにした不用滓取出口（３０２）を形成し、前記反応タンク（３０Ａ、３０Ｂ）が外部との遮断をより完全なものとするために、前記不活性ガス供給装置（１０）との間に不活性ガス供給開閉弁（２０１）を、前記固体粒子貯留装置（２０）との間に固体粒子投入開閉弁（２０４）を、前記給水装置（４０Ａ、４０Ｂ）との間に給水開閉弁（２１０）を、前記水素貯蔵容器（７０）との間に高圧水素ガス開閉弁（２０８）を、前記残留流体排出口（３０３）との間に残留流体排出開閉弁（２０６）を、前記不用滓取出口（３０２）との間に不用滓取出開閉弁（２０７）を配設したことを特徴とする請求項５ないし請求項８の何れか１項に記載の水素ガスの貯蔵装置。
【請求項１０】
前記水素貯蔵容器（７０）は、外部から加熱と冷却をすることが可能であり、前記高圧水素ガス開閉弁（２０８）と前記水素貯蔵容器（７０）の間には、高圧水素ガスを減圧する減圧弁（２１１）を設けたことを特徴とする請求項９に記載の水素ガスの貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、水素ガスの貯蔵方法および貯蔵装置に関する技術であって、更に詳細に述べるならば、水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスによって完全に満たされた状態から、時には水によって完全に満たされた状態から、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの占める空間を必要に応じて考慮しながら、水とアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかとの化学反応によって水が減量することで発生した空間に、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスを製造し、作り出された圧力の高い水素ガスを水素吸蔵合金を内蔵した水素貯蔵容器に吸蔵するようにした技術について述べたものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、水素ガスの貯蔵方法および貯蔵装置に関する技術としては、高圧ボンベによるものや、液体化されたものや、水素吸蔵合金によるもの等があった。【０００３】  その場合、高圧ボンベによるものに関しては、一つの例として２０ＭＰａや３５ＭＰａの圧力で貯蔵していて、容積水素密度としては小さな値を示していた。【０００４】  また、液体化されたものに関しては、容積水素密度としては小さな値を示していたが、高圧ボンベによるものよりは大きな値であった。【０００５】  一方、水素吸蔵合金によるものに関しては、吸蔵する際の操作する圧力としては、高圧にする必要は無いが１ＭＰａ以下であれ、ある程度の圧力は必要とした。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、このような従来の水素ガスの貯蔵方法および貯蔵装置に関しては以下に示すような課題があった。【０００７】  先ず、高圧ボンベによるものに関しては、２０ＭＰａや３５ＭＰａの圧力に加圧する為の装置を必要とした。  そして、占有区間や設置面積は、水素吸蔵合金によるものより大きい部分を必要とした。【０００８】  また、液体化されたものに関しては、液体化するのに大きな装置を必要とした。  そして、占有区間や設置面積は、水素吸蔵合金によるものより大きい部分を必要とした。【０００９】  一方、水素吸蔵合金によるものに関しては、水素吸蔵合金に水素を吸蔵させるのに、１ＭＰａ以下とは言え何等かの圧力を必要とした。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本発明は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出すのに際し、その反応を水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかによって完全に満たされ密閉され外部と完全に遮断された反応タンク３０Ａ内で行うことで、前記反応タンク３０Ａ内の当初の窒素ガスを含む不活性ガスの何れかの占める空間と前記反応タンク３０Ａ内の反応によって水が減量することによる空間の和に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスを作り出し、その高圧水素ガスを水素吸蔵合金に吸蔵させることを特徴とし、更には、窒素ガスは、圧縮空気から膜分離方式またはＰＳＡ方式によって作り出すものであり、先ず前記反応タンク３０Ａに完全に満たされるように水を注入し、次に窒素ガスを一部の水を排出して充満させ、最後にアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを送り込んだ後で反応を開始させることを特徴とし、更には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出すのに際し、その反応を水によって完全に満たされ密閉され外部と完全に遮断された反応タンク３０Ｂ内で行うことで、前記反応タンク３０Ｂ内の反応によって水が減量することによる空間に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスを作り出し、その高圧水素ガスを水素吸蔵合金に吸蔵させることを特徴とし、更には、先ず水を注入し、次にアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを送り込んだ後で、前記反応タンク３０Ｂ内に空間のない状態から反応を開始させることを特徴とし、更には、水は、必要に応じて加熱または冷却することが可能であることを特徴とすることによって、上記課題を解決したのである。【００１１】  また、本発明は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出す密閉され外部と完全に遮断された反応タンク３０Ａに、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかを供給することが出来る不活性ガス供給装置１０を接続し、また水を送り込むことが出来る給水装置４０Ａを接続し、更にアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを落下可能に貯留した固体粒子貯留装置２０を接続し、前記反応タンク３０Ａ内を水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかによって完全に満たされた状態から、前記反応タンク３０Ａ内の当初の窒素ガスを含む不活性ガスの何れかの占める空間と前記反応タンク３０Ａ内の反応によって水が減量することによる空間の和に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスにし、その高圧水素ガスを前記反応タンク３０Ａの上部から水素吸蔵合金を内蔵した水素貯蔵容器７０に吸蔵するようにしたことを特徴とし、更には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出す密閉され外部と完全に遮断された反応タンク３０Ｂに、水を送り込むことが出来る給水装置４０Ｂを接続し、更にアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシ��ウムの何れかを落下可能に貯留した固体粒子貯留装置２０を接続し、前記反応タンク３０Ｂ内を水によって完全に満たされた状態から、前記反応タンク３０Ｂ内の反応によって水が減量することによる空間に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスとし、その高圧水素ガスを前記反応タンク３０Ｂの上部から水素吸蔵合金を内蔵した水素貯蔵容器７０に吸蔵するようにしたことを特徴とし、更には、前記給水装置４０Ａ、４０Ｂまたは前記反応タンク３０Ａ、３０Ｂまたはその周辺に、水を必要な温度に加熱または冷却する加熱冷却手段５０を配設したことを特徴とし、更には、前記反応タンク３０Ａ、３０Ｂには、上部から内部の流体を排出することが出来るようにした残留流体排出口３０３と、下部から内部の不用滓や液体を排出することが出来るようにした不用滓取出口３０２を形成し、前記反応タンク３０Ａ、３０Ｂが外部との遮断をより完全なものとするために、前記不活性ガス供給装置１０との間に不活性ガス供給開閉弁２０１を、前記固体粒子貯留装置２０との間に固体粒子投入開閉弁２０４を、前記給水装置４０Ａ、４０Ｂとの間に給水開閉弁２１０を、前記水素貯蔵容器７０との間に高圧水素ガス開閉弁２０８を、前記残留流体排出口３０３との間に残留流体排出開閉弁２０６を、前記不用滓取出口３０２との間に不用滓取出開閉弁２０７を配設したことを特徴とし、更には、前記水素貯蔵容器７０は、外部から加熱と冷却をすることが可能であり、前記高圧水素ガス開閉弁２０８と前記水素貯蔵容器７０の間には、高圧水素ガスを減圧する減圧弁２１１を設けたことを特徴とすることによって、上記課題を解決したのである。
【発明の効果】
【００１２】  以上の説明から明らかなように、本発明によって、以下に示すような効果をあげることが出来る。【００１３】  第一に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出すのに際し、その反応を水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスによって完全に満たされ密閉され外部と完全に遮断された反応タンク内で行うことで、反応タンク内の当初の窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの占める空間と反応タンク内の反応によって水が減量することによる空間の和に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスを作り出し、その高圧水素ガスを水素吸蔵合金に吸蔵させることで、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスとの混合ガスではあるが、ガス増圧器やポンプ等の増圧するための装置を経由させる必要もなく、単純な方法によって、高圧の水素ガスを中心とする混合ガスを製造することが可能となり、高圧であるためにそのまま水素吸蔵合金に吸蔵させることで、水素ガスだけを分離し精製して貯蔵することが可能となった。【００１４】  第二に、窒素ガスは、圧縮空気から膜分離方式またはＰＳＡ方式によって作り出すものであり、先ず反応タンクに完全に満たされるように水を注入し、次に窒素ガスを一部の水を排出して充満させ、最後にアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを送り込んだ後で反応を開始させることで、窒素ガスとの混合ガスではあるが、やり方によっては出来る限り少量の窒素ガスに制限することも可能であり、更に安定した形で、特に安全性を重視して、高圧の水素ガスを中心とする混合ガスを製造することが可能となり、高圧であるためにそのまま水素吸蔵合金に吸蔵させさせることで、水素ガスだけを分離し精製して貯蔵することが可能となった。【００１５】  第三に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出すのに際し、その反応を水によって完全に満たされ密閉され外部と完全に遮断された反応タンク内で行うことで、反応タンク内の反応によって水が減量することによる空間に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスを作り出し、その高圧水素ガスを水素吸蔵合金に吸蔵させることで、特に純度の高い、ガス増圧器やポンプ等の増圧するための装置を経由させる必要もなく、単純な方法で、高圧の水素ガスを製造することが可能となり、高圧であるためにそのまま水素吸蔵合金に吸蔵させて貯蔵することが可能となった。【００１６】  第四に、先ず水を注入し、次にアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを送り込んだ後で、反応タンク内に空間のない状態から反応を開始させることで、安定した形で、水を有効に活用することで、特に純度の高い、高圧の水素ガスを製造することが可能となり、高圧であるためにそのまま水素吸蔵合金に吸蔵させて貯蔵することが可能となった。【００１７】  第五に、水は、必要に応じて加熱または冷却することが可能であることで、反応に際しての反応速度を速めることが可能となった。【００１８】  第六に、反応タンクには、上部から内部���流体を排出することが出来るようにした残留流体排出口と、下部から内部の不用滓や液体を排出することが出来るようにした不用滓取出口を形成し、反応タンクが外部との遮断をより完全なものとするために、不活性ガス供給装置との間に不活性ガス供給開閉弁を、固体粒子貯留装置との間に固体粒子投入開閉弁を、給水装置との間に給水開閉弁を、水素貯蔵容器との間に高圧水素ガス開閉弁を、残留流体排出口との間に残留流体排出開閉弁を、不用滓取出口との間に不用滓取出開閉弁を配設したことで、水と窒素ガスを含む不活性ガスを、また水を完全に満たすことが可能となり、単純な装置でこの反応を行うことが可能となった。【００１９】  第七に、水素貯蔵容器は、外部から加熱と冷却をすることが可能であり、高圧水素ガス開閉弁と水素貯蔵容器の間には、高圧水素ガスを減圧する減圧弁を設けたことで、必要な温度に加熱や冷却したり、必要な圧力に減圧することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  以下、本発明の実施の形態を図面と共に詳細に説明する。
ここで、図１は、本願発明を示した図であり、図２は、本願発明の窒素ガスを含む不活性ガスを使用しない別の実施例を示した図である。
【実施例１】
【００２１】  図１に見られるように、１０は不活性ガス供給装置であって、窒素や、ヘリウムや、ネオンや、アルゴンや、クリプトンや、キセノンや、ラドンの、窒素ガスを含む不活性ガスガスの何れかのガスを充填した高圧ボンベや、圧縮空気から膜分離方式またはＰＳＡ方式によって作り出す窒素ガスの製造装置が考えられる。  但し、窒素ガスの製造装置に関しては、膜分離方式またはＰＳＡ方式に限定する必要はなく、空気を冷却して分離する深冷分離方式等も考えられる。【００２２】  ところで、ＰＳＡ方式は、Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｗｉｎｇ  Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ、の略称を意味していて、圧縮空気を活性炭の一種である吸着材に通し、高圧力下で特定のガスを吸着し、低圧力下で特定のガスを吐き出す、という吸着材の特性を利用して、圧縮空気から酸素等を吸着することで窒素を分離する方式である。  この場合、ヒートレス・ドライヤと同様の原理をもっていて、装置は２筒式で膜分離式よりも大型となり、電磁弁などのメンテナンス負荷もかかる。  尚、窒素純度で見た場合には通常９９〜９９．９９９９％程度であった。【００２３】  一方、膜分離方式は、圧縮空気を中空糸状の高分子膜である中空糸膜内に送り込んで、圧縮空気に含まれている各ガス成分の膜への透過量の差を利用して窒素を分離する方式である。  この場合、ＰＳＡ方式よりも小型でメンテナンス負荷も小さい反面、窒素純度で見た場合には９５〜９９．９％程度であるため、高純度のニーズには適しなかった。【００２４】  尚、中空糸膜は、ポリエステル製で何千ものストロー状の中空糸が束ねられたものより形成され、中空糸の内部に圧縮空気を通すことで、それぞれのガスが固有に持っている中空糸の膜の透過スピードの違いを利用し、空気中に最も多く含まれている窒素ガスを残存させている。【００２５】  そして、圧縮空気を構成しているガスが中空糸の膜を透過するスピードとしては、速く放出するガスと放出しにくいガスがあり、残ったガスが窒素ガスということになるのである。  特に、中空糸の膜がポリエステル製の場合には、水蒸気が一番透過しやすく、以下水素やヘリウムが続き、更に炭酸ガスと一酸化炭素が続き、最後に酸素とアルゴンと窒素が一番透過しにくく、その中でも窒素ガスが一番透過しにくいガスということで残存するのである。【００２６】  ここで、温度が変化しない場合には、圧縮空気の圧力と時間、即ち流量によって、発生する窒素ガスの純度は左右される。  尚、中空糸の膜としては、ポリエステルの他に、ポリオレフィンやポリプロピレン等の樹脂も考えられる。【００２７】  一方、不活性ガス供給装置１０からの窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスは、不活性ガス供給配管１０１と、手動によって開閉の動作を行う不活性ガス供給開閉弁２０１と、不活性ガス供給配管１０２を経由して、水素ガスを作り出す反応を行う反応タンク３０Ａに送り込まれるようになっているのである。そして、不活性ガス供給装置１０には、窒素ガスを供給した場合に、窒素ガスの供給が確実にされているかどうかを確認する意味で内部の濃度を測定出来る窒素ガス濃度計２０２を接続している。【００２８】  この場合、反応タンク３０Ａには、固体粒子貯留装置２０より、必要な定まった���のアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかの小片や粉末にしたものを送り込むことが出来るようになっている。  更に、詳細に述べるならば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかの小片や粉末にしたものを、固体粒子投入口３０１から、固体粒子貯留配管１１１と、手動によって開閉の動作を行う固体粒子貯留用開閉弁２０５と、固体粒子貯留配管１１２と、固体粒子貯留装置２０と、固体粒子投入配管１１３と、手動によって開閉の動作を行う固体粒子投入開閉弁２０４と、固体粒子投入配管１１４を経由して、反応タンク３０Ａに送り込まれるようになっているのである。【００２９】  即ち、固体粒子貯留装置２０には、固体粒子投入口３０１から、必要な定まった量のアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかの小片や粉末にしたものを投入することで、それ等を貯留している。  そして、貯留した後には固体粒子投入開閉弁２０４を開放することによって反応タンク３０Ａに貯留されたアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかの小片や粉末の投入を行うことが出来、その際に固体粒子貯留用開閉弁２０５を閉じておくことによって固体粒子投入開閉弁２０４を開いた時に、反応タンク３０Ａ内の気体が固体粒子貯留装置２０を経由して外部に洩れるのを防止しているのである。【００３０】  更に、反応タンク３０Ａには、給水装置４０Ａより必要とする温度の水を不活性ガス供給装置１０からの窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの圧力によって送り込むことが出来るようになっている。  即ち、不活性ガス供給装置１０から窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを、給水手段１３１である加圧用不活性ガス配管１３１と、手動によって開閉の動作を行う給水手段２０９である加圧用不活性ガス開閉弁２０９と、給水手段１３２である加圧用不活性ガス配管１３２を経由させて、給水装置４０Ａに送り込むことで、給水装置４０Ａに貯留している水を上部より加圧して、その水を給水配管１３３と、手動によって開閉の動作を行う給水開閉弁２１０と、給水配管１３４を経由して、反応タンク３０Ａに送り込むようになっている。【００３１】  尚、不活性ガス供給装置１０からの窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの圧力を高い圧力にしたい場合には、加圧用不活性ガス配管１３１、１３２の何れかの所に、気体の圧力を高めることが出来る増圧弁を配設することも考えられる。【００３２】  この場合、この様に水を不活性ガス供給装置１０からの窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスによって所定の圧力で給水することが出来るようにした給水手段１３１、１３２、２０９を接続している理由は、空気の圧力を使用することによって、万一反応タンク３０Ａに空気が流入することにより空気に含まれている酸素ガスの悪い影響を防止することに配慮したのである。  尚、給水手段１３１、１３２、２０９に関しては、これに限定される必要は無く、給水装置４０Ａを残留流体排出口３０３より高い所に位置させて、自然に落下させることによって給水する様なことも考えられる。【００３３】  ここで、給水装置４０Ａに於いては、加熱冷却手段５０によって水を必要とする温度���加熱したり冷却することが可能となっている。  尚、この加熱冷却手段５０に関しては、図１に於いては、給水装置４０Ａに位置させているが、この場所に限定される必要はなく、給水配管１３３、１３４や、反応タンク３０Ａに位置させても構わない。  特に、反応タンク３０Ａに位置させた場合には、反応を行なった際に発生する熱を冷却するのに非常に有効であるとも言える。【００３４】  そして、加熱冷却手段５０に関しては、具体的にその内容を図示していないが、一つの例として、ニクロム線を構成した加熱手段と、フレオンガス等の各種冷媒を使用した冷却手段を、両者混合したような装置や、温水や冷水の両方を通るようにした配管を外側に位置させた装置等が考えられる。  また、冷却が円滑に行なうことが出来るように、即ち放熱が円滑に成されるように、加熱冷却手段５０そのものに、また加熱冷却手段５０を位置させた周囲にフィンを付加するのも有効な手段である。【００３５】  従って、反応タンク３０Ａでは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと水を反応させて水素ガスを作り出すのであるが、その為に反応タンク３０Ａには固体粒子貯留装置２０と給水装置４０Ａの両者を接続していて、反応に必要とする物質を供給可能としているのである。  また、反応に際して、必要に応じて熱水や常温水や冷水を使用する必要性から、必要とする温度の水を供給することが可能なように加熱冷却手段５０を設置しているのである。    ところで、この加熱冷却手段５０に関しては、冷却の機能を利用することで、反応タンク３０Ａでの反応に際して発熱した場合に、発生した熱を加熱する目的に使用することも考えられる。【００３６】  更に、反応に際して、その反応を水と反応させる際に窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの雰囲気の中で行うことによって、少しでも安全性を確保することが出来て、作り出されたガスは水素ガスと窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスとの混合ガスではあるが、圧力が高いこともあって水素ガスだけを水素吸蔵合金に吸蔵させることも容易であり、水素ガスとして使用する場合に、全く問題の無い状態で使用出来る可能性のある高圧の混合ガスを開発したのである。【００３７】  尚、反応タンク３０Ａには、このような反応を円滑に行うことが出来るように、また反応に際して事前に反応タンク３０Ａ内の空気を排出したり水を注入する時に水が溢れ出ることで水が完全に満たされたことを確認することが出来るように、残留流体排出口３０３に通じる管路をその上部に形成している。  また、反応が確実にされているかを確認する意味で内部の圧力を測定出来るようにした圧力計２０３を接続している。  更に、底部に沈殿したりした不要滓を取り出すための、不要滓取出口３０２に通じる管路を反応タンク３０Ａの底部に形成している。【００３８】  これまで説明したように、反応タンク３０Ａで作り出された水素ガスと窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを含む混合ガスは、水素吸蔵合金を内蔵した水素貯蔵容器７０に水素ガスだけを貯留することが可能となっている。  更に、詳細に述べるならば、反応タンク３０Ａから、高圧水素ガス配管１０３と、手動によって開閉の動作を行う高圧水素ガス開閉弁２０８と、高圧水素ガス配管１０４と、高圧水素ガスを必要とする圧力に減圧することが出来る減圧弁２１１と、水素ガス配管１０５を経由して、水素貯蔵容器７０に減圧した水素ガスと窒素ガスを含む不活性ガスの一定の圧力を持った混合ガスを送り込むことが出来るようになっていて、水素ガスにみを水素吸蔵合金に吸蔵させることで、水素ガスを分離し精製することが可能となっているのである。【００３９】  この場合、水素貯蔵容器７０からは、水素ガス放出管１４１と、手動によって開閉の動作を行う水素ガス放出開閉弁２１２と、水素ガス放出管１４２を経由させることで、ある時には吸蔵出来なかった水素ガスと窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを含んだ混合ガスを排出することが可能となっていて、別の時には吸蔵した水素ガスを使用することが可能となっているのである。【００４０】  尚、水素貯蔵容器７０に関しては、吸蔵する時には熱を発生するし、吸蔵した水素ガスを使用する際には加熱する必要が有るので、冷却と加熱の両方の目的を容易にかなえる為に、一つの例として水素吸蔵合金の入った長いチューブ型容器を使用する中で、フィンを形成するようなことで熱の移動を容易にすることも考えられる。  従って、水素貯蔵容器７０には、必要に応じて周囲に温風や冷風を送ったり、外周に蛇管を位置させて温水や冷水を水素貯蔵容器７０の周囲に送ったりすることも考えられる。【００４１】  また、本願発明装置の水素貯蔵容器７０は、図１を含めて水素を吸蔵させることを主体に記載している。  しかし、当然のことながら水素を吸蔵した後に水素貯蔵容器７０を水素ガス配管１０５から分離して吸蔵した水素ガスを使用することは必要であり、その際に配管を分離しても水素貯蔵容器７０より水素ガスが排出しないように配慮した、継手や開閉弁を配設する等の工夫はされていると考えて良い。【００４２】  ところで、これまでの記載では各種の開閉弁２０１、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１２に関しては、全て手動によって開閉の動作を行うように述べているが、一部または全てを、全自動によってまたは半自動によって開閉することも可能である。【００４３】  尚、固体粒子投入開閉弁２０４に接続している固体粒子投入配管１１４と、高圧水素ガス開閉弁２０８に接続している高圧水素ガス配管１０３と、圧力計２０３は、特に圧力計２０３は出来る限り配管の長さを短く、場合によっては直接反応タンク３０Ａに固体粒子投入開閉弁２０４と高圧水素ガス開閉弁２０８と圧力計２０３を直接に接続するのが望ましい。  その理由を述べるならば、反応する直前に、固体粒子投入配管１１４や高圧水素ガス配管１０３等に空気の残留しない状態になっていて、水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスによって完全に満たされた状態を確保するためなのである。【００４４】  ここで、本発明はアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出すのに際し、その反応を水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスによって完全に満たされ密閉され外部と完全に遮断された反応タンク３０Ａ内で行なっている。  そして、なぜ水と共に窒素ガスを含む不活性ガスの何れかの���スの雰囲気の中で行なっているかというと、水によって完全に満たされ密閉され外部と完全に遮断された反応タンク３０Ａに、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを投入しようとする時に、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかの雰囲気の空間を設けることで、固体粒子貯留装置２０の側に水が浸入して来るのを防止しているのも、一つの大きな理由である。  従って、反応タンク３０Ａとその周囲を単純な形で構成出来るのである。【００４５】  本発明による、水素ガスの製造方法および製造装置は前述したように構成されており、以下にその動作について説明する。【００４６】  その前に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと水を反応させることで水素ガスを作り出すのに際しての反応式と、反応に際して一般的に言われている内容を示す。【００４７】  この場合、アルカリ金属としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓの全てが、常温の水と反応して水素を発生し、水酸化物になる。  特に、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓに関しては、激しく反応する。  従って、反応に際してはかなりの熱を発生する。  尚、一つの例としてＮａと水が反応する場合には、〔数１〕に見られるような形で水素ガスを発生する。【００４８】  また、アルカリ土類金属としては、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａの全てが、冷水と反応して水素を発生し、水酸化物になる。  尚、一つの例としてＣａと水が反応する場合には、〔数２〕に見られるような形で水素ガスを発生する。【００４９】  更に、Ｍｇは、熱水と反応して水素を発生し、水酸化物になる。  尚、Ｍｇと水が反応する場合には、〔数３〕に見られるような形で水素ガスを発生する。【００５０】
【数１】
2009215148.tif 000003
【００５１】
【数２】
2009215148.tif 000004
【００５２】
【数３】
2009215148.tif 000005
【００５３】  特に、本発明で述べたい点は、例えば〔数１〕の反応式に関して具体的に言うと、反応によって３６ｇの水が、即ち３６ｃｃの水が減少して空間が発生するのに対し、１モルの、即ち２２４００ｃｃの水素ガスがその空間に発生することによって、高圧の水素ガスとなることに注目したのである。  尚、この事は、〔数２〕や〔数３〕に於いても同じことが言えるし、他の物質に於いても具体的に反応式を記載してはいないが、類似の様なことは言える。【００５４】  但し、本発明に於いては、反応に先立って窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスが送り込まれているので、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの空間にも配慮しなければならない。  即ち、反応タンク３０Ａ内の当初の窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの占める空間と反応タンク３０Ａ内の反応によって水が減量することによる空間の和に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合により、少ない容積に、大量のガスが発生することによって、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスとの混合ガスであるが高圧水素ガスになるのである。【００５５】  そこで、固体粒子貯留装置２０に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの中の何れかの物質を、必要とする所定量を準備し、その物質と反応するのに適した温度の水を給水装置４０Ａに準備する。  当然のことながら、準備している水は、加熱冷却手段５０によって反応するのに適した温度に管理されているし、以降に示すように、不活性ガス供給装置１０からは、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかが送り込まれることが出来る状態になっていると考えても良い。【００５６】  この場合、給水装置４０Ａに関しては、図１には外部から給水する部分が省略されているが、当然のことながら存在している。  そして、その給水する部分は、必要に応じて内部の気体を水に置き換えたり窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスに置き換える際に、内部の気体を排出する際に使用することも出来るようになっている。  例えば、二重の配管構造にして、内側の配管に水を流す間に外側と内側の配管の間から内部の空気を排出すること等が考えられる。  また、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを供給している間に内側の配管を閉鎖した状態で外側と内側の配管の間から内部の空気を排出すること等が考えられる。  従って、給水を行おうとする直前の時点に於いては、給水装置４０Ａの下部に水が上部には窒素ガスを含む不活性ガスガスの何れかが充填されていると考えて良い。【００５７】  そして、先ず不活性ガス供給開閉弁２０１と固体粒子投入開閉弁２０４と高圧水素ガス開閉弁２０８と給水開閉弁２１０と不用滓取出開閉弁２０７と給水手段２０９である加圧用不活性ガス開閉弁２０９を閉鎖した状態で、また残留流体排出開閉弁２０６を開放した状態で、次に給水装置４０Ａに関係する加圧用不活性ガス開閉弁２０９を、更に給水開閉弁２１０を開放して、水を反応タンク３０Ａに送り込む。  従って、残留流体排出開閉弁２０６が開放されているので、反応タンク３０Ａ内の気体は排出され、更に水が溢れ出る状態になって反応タンク３０Ａ内は水によって完全に満たされることになる。  そこで、給水開閉弁２１０を、次��加圧用不活性ガス開閉弁２０９を閉鎖する。  尚、図１に於いては、反応タンク３０Ａの大きさは給水装置４０Ａより小さく見えるが、十分な水を供給することが可能であると考えて良い。【００５８】  引き続いて、不活性ガス供給開閉弁２０１を開放することで窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを、反応タンク３０Ａに送り込む。  ところで、送り込まれた窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの量に関しては、当然のことながら少なければ純度の高い水素ガスが得られるし、多ければその分反応の確実性が確保される。【００５９】  但し、最小限言えることは、固体粒子投入開閉弁２０４の固体粒子貯留装置２０側に於いては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの中の何れかを反応タンク３０Ａに投入した後でも反応タンク３０Ａから水が浸入してはならないことと、反応タンク３０Ａ内部に接している部分には空気は全く残留しないか出来る限り少ない方が良いという前提から、固体粒子投入配管１１４と、高圧水素ガス配管１０３と、圧力計２０３に至る配管と、反応タンク３０Ａの上部に僅かの高さで、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかによる空間を確保出来ることが望ましいということになるのである。  従って、前述の各配管や関係する配管が出来る限り短くなることが望ましく、反応タンク３０Ａの上部のあらゆる形状に配慮するならば、固体粒子投入配管１１４と流体排出配管１２１の反応タンク３０Ａに対する接続位置が近い所であることが望ましく、流体排出配管１２１の反応タンク３０Ａに対する接続位置に関しては、固体粒子投入開閉弁２０４と固体粒子投入配管１１４の接続部に接続させるのが最善の位置である。【００６０】  尚、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスが窒素ガスで有る場合には、不活性ガス供給装置１０に接続している窒素ガス濃度計２０２によって窒素ガスの濃度を測定することで、窒素ガスの純度が完全であるかを判断することが出来る。  また、不活性ガスで有る場合でも、酸素ガスの濃度を測定することで、不活性ガスの純度が完全であるかを目安として判断をすることは出来る。【００６１】  この様にして、水が完全に供給された状態から窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを供給して、残留流体排出口３０３より溢れ出た水の量を測定することで、反応タンク３０Ａに窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスが、希望する量を確実に供給されていることを確認することが出来る。  そこで、不活性ガス供給開閉弁２０１を閉鎖して、残留流体排出開閉弁２０６を閉鎖する。  そして、固体粒子貯留用開閉弁２０５を閉鎖した状態で固体粒子投入開閉弁２０４を開放することで、固体粒子貯留装置２０からアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかの中の全量を固体粒子が反応タンク３０Ａに投入し、その後投入が完了した時点で固体粒子投入開閉弁２０４を閉鎖する。  尚、固体粒子投入開閉弁２０４を閉鎖している間には、次の供給のために固体粒子貯留装置２０に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを準備することは大切なことである。【００６２】  その様な状況に於いて、全ての固体粒子に関する反応式を記載している訳ではないが、〔数１��〔数２〕や〔数３〕に見られるような反応によって窒素ガスを含む不活性ガスのうちの何れかのガスの雰囲気の中で水素ガスを発生させ、水素ガスと窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを含んだ高圧の混合ガスが作り出されることになる。  この場合、反応タンク３０Ａに対する窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを供給する時期は、水を供給する時にあわせて供給すれば良い。  従って、一回の水の供給と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの供給が成されるのに対し、複数回の固体粒子の投入が繰り返されることになるので、その間に順次水素ガスの純度は上昇していくことになる。  また、反応タンク３０Ａの上部に窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを供給する際には、固体粒子貯留装置２０にも供給しておくというのも一つの考え方である。  その際には、固体粒子貯留用開閉弁２０５を瞬間的に開放すると内部に空気を排出することは可能である。【００６３】  一方、圧力計２０３によって反応タンク３０Ａ内部の圧力を測定することで、圧力の上昇を把握することで正しい反応が成さているかを確認することも可能である。【００６４】  そして、反応タンク３０Ａ内部の圧力が反応によって所定の圧力まで上昇すれば、水素ガス放出開閉弁２１２を開放して高圧水素ガス開閉弁２０８を開放し、水素ガスと窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの高圧の混合ガスを減圧弁２１１で必要とする圧力に減圧して、水素貯留装置７０内の水素吸蔵合金に水素ガスを吸蔵させて貯留することが出来るようになっている。  尚、水素貯蔵装置７０に水素ガスを吸蔵させ貯留するのに際しては、発熱をするので冷却の対応をするのも大切な考え方の一つである。【００６５】  この場合、所定の圧力に上昇したということで高圧水素ガス開閉弁２０８を開放し、水素ガスと窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの高圧の混合ガスを減圧弁２１１を経由して水素貯蔵容器７０に吸蔵し貯留する過程に於いて、圧力計２０３の表示する圧力が一定の値に降下するまでが水素ガスを供給し貯蔵することが可能な状態となるが、ある場合には複数回の固体粒子を投入することによる反応で発生した水素ガスを一本の水素貯蔵容器７０に貯留するものであって、具体的に図示していない水素貯蔵容器７０の全体重量を測定することが出来る重量計が必要とする重量を示したらこれ以上貯蔵出来ないという完全な貯蔵完了を意味するものであり、他の場合には一回の固体粒子を投入することによる反応で発生した水素ガスを複数本の水素貯蔵容器７０に貯留するものであって、両者共に高圧水素ガス開閉弁２０８を適宜開閉することで水素ガスを水素貯蔵容器７０に吸蔵させることに対応しているのである。【００６６】  当然のことながら、水素貯蔵容器７０の全体重量を測定するに際しては、水素ガス配管１０５と水素貯蔵容器７０の間を分離して測定する必要がある。従って、容易な分離と、ガスの漏洩を防止することが出来るようになっている、ワンタッチ式の継手で接続することは、非常に有効な方法である。【００６７】  そして、反応タンク３０Ａ内部の水素ガスを製造する反応を継続させて行く中で、再び圧力計２０３の表示する圧力が上昇していくのである。  この様にして、圧力計２０３の���示する圧力が一定の値に上昇したら、再び高圧水素ガス開閉弁２０８を開放し、水素ガスと窒素ガスを含む不活性ガスの何れかの高圧の混合ガスを減圧弁２１１を介して水素貯蔵容器７０に吸蔵して貯留させる。  尚、圧力計２０３の表示する圧力が一定の値に降下したならば、反応タンク３０Ａ内で作り出された水素ガスと窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの混合ガスが可能な限り水素貯蔵容器７０に送り込まれたものと見なされるので、高圧水素ガス開閉弁２０８を閉鎖し、再び反応タンク３０Ａ内での反応を開始させる。【００６８】  ここで、水素ガスを水素貯蔵容器７０に吸蔵し貯留する前段階として、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出すのに際し、その反応を水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスによって完全に満たされ密閉され外部と完全に遮断された反応タンク３０Ａ内で行うことで、反応タンク３０Ａ内の当初の窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの占める空間と反応タンク３０Ａ内の反応によって水が減量することによる空間の和に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを含んだ高圧水素ガスとの混合ガスになるのであるが、これまで述べた通り一回の反応で複数の水素貯蔵容器７０に発生した水素ガスを貯留する場合も考えられるし、複数回の反応で一本の水素ボンベ７０に発生した水素ガスを貯留することも考えられる。【００６９】  尚、充填の完了した水素貯蔵容器７０は、高圧水素ガス配管１０５から取り外すことになる。  しかし、図１に具体的に記載されていないが、当然接続している部分から漏洩しないように配慮されていると考えて良い。  そして、新規に水素貯蔵容器７０を接続し充填を繰り返す。  尚、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの中の何れか一種の物質を投入しての水素ガスを発生する反応が悪くなったら、残留流体排出開閉弁２０６を開放した状態で再び水を満たし、不活性ガス供給開閉弁２０１を開放して窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを反応タンク３０Ａに供給し、その後不活性ガス供給開閉弁２０１を閉鎖して、残留流体排出開閉弁２０６を閉鎖して、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの中の何れか一種の物質を反応タンク３０Ａに落下させ、再び水素ガスを発生する反応を行なう。【００７０】  以上の反応を継続している中で、水素ガスを発生する反応の程度が更に悪くなったら、今度は不用滓取出開閉弁２０７を開放して、反応タンク３０Ａの内部を完全に空の状態にした後に不用滓取出開閉弁２０７を閉鎖し、更に残留流体排出開閉弁２０６を開放した状態で再び水を満たし、また不活性ガス供給開閉弁２０１を開放して窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを反応タンク３０Ａに供給し、その後不活性ガス供給開閉弁２０１を閉鎖して、残留流体排出開閉弁２０６を閉鎖して、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの中の何れか一種の物質を反応タンク３０Ａに落下させ、再び水素ガスを発生する反応を行なう。【００７１】  所で、反応に必要とする物質の供給については、先ず水を、次に窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを、最後にアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの中の何れか一種の物質をということでこれまでの所は記載している。  しかし、この順に限定する必要は無く、先ずアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの中の何れか一種の物質を、次に窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを、最後に少量の水を供給することも考えられる。  更に、先ず窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを、次にアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの中の何れか一種の物質を、最後に少量の水を供給することも考えられる。  この場合、全ての場合に固体粒子貯留装置２０に窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを供給することは考えられる。【００７２】  また、水素貯蔵容器７０に水素ガスと窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの高圧の混合ガスを吸蔵させて貯留するのに際して、少しでも窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを少なくして水素ガスの純度を高める目的で、反応当初の発生した水素ガスと窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの高圧の混合ガスを捨てるというのも一つの方法であり、これまで述べた水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスとアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの中の何れかを供給するあらゆる順序の組合せに該当する。  更には、水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスとアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの中の何れかを供給して反応を開始する前に、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを排出することも考えられる。  この場合、排出に際しては、残留流体開閉弁２０６を使用すれば良い。
【実施例２】
【００７３】  図２に見られるように、実施例２が実施例１と異なる点は、実施例１では配設していた不活性ガス供給装置１０と、それに接続していた不活性ガス供給配管１０１と不活性ガス供給開閉弁２０１と不活性ガス供給配管１０２、及び給水手段１３１である加圧用不活性ガス配管１３１と給水手段２０９である加圧用不活性ガス開閉弁２０９と給水手段１３２である加圧用不活性ガス配管１３２を構成していないことである。【００７４】  従って、実施例２に於いては、反応タンク３０Ｂには不活性ガス供給装置１０からの配管が接続されていない状態であり、給水装置４０Ｂには不活性ガス供給装置１０からの給水手段１３２である加圧用不活性ガス配管１３２が接続されていない状態になっている。即ち、実施例１と異なる点は、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスが供給されないようにしていることである。【００７５】  本発明による、水素ガスの製造方法および製造装置は前述したように構成されており、以下にその動作について説明する。【００７６】  この場合、実施例２が実施例１と異なる点は、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスも使用しないことである。  従って、実施例１と大きく異なる点は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出すのに際し、その反応を水だけによって完全に満たされ密閉され外部と完全に遮断された反応タンク３０Ｂ内で行うことである。【００７７】  尚、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを使用しないことによって固体粒子と水との間に窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスの緩衝部が存在しないことになり、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを反応タンク３０Ｂに投入した際に、反応タンク３０Ｂ内の水が固体粒子貯留装置２０に侵入し易くなり、侵入した水とアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムが反応するという問題を発生させるで、これ等の操作にかなりの注意を払う必要はある。【００７８】  そこで、反応タンク３０Ｂ内に水を完全に満たした場合の水の量をあらかじめ確認しておいて、それに対し固体粒子の容積を考慮して水を減量して供給することが考えられる。更に、空気の混在を配慮して当初発生したガスを捨てるのも一つの方法である。  所で、反応タンク３０Ｂに水を満たす方法や、水素貯蔵容器７０に高圧の水素ガスを吸蔵させ貯留する方法や、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを反応タンク３０Ｂに投入する方法や、加熱冷却手段５０に関しては、反応タンク３０Ｂに窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスを供給しないことを除いて同じ様な内容になるので省略する。【００７９】  その中で、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかと所定の温度の水を反応させて水素ガスを作り出すのに際し、その反応を水によって完全に満たされ密閉され外部と完全に遮断された反応タンク３０Ｂ内で行うことで、反応タンク３０Ｂ内の反応によって水が減量することによる空間に対して、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって高圧水素ガスを製造している。【００８０】  その場合、先ず水を注入し、次���アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを送り込んだ後で、反応タンク３０Ｂ内に空間のない状態から反応を開始させている。  但し、先ずアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかを送り込み、次に少量に水を注入し、当初発生したガスを捨ててから、後に発生したガスをガスを使用するのも一つの方法である。  この場合には、水によって空気を追い出し反応を開始するのである。
【産業上の利用可能性】
【００８１】  この発明は、高圧水素ガスの製造方法および製造装置に関する技術であって、更に詳細に述べるならば、水と窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガスによって完全に満たされた状態から、時には水によって完全に満たされた状態から、窒素ガスを含む不活性ガスの何れかのガス占める空間を必要に応じて考慮しながら、水とアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはマグネシュウムの何れかとの化学反応によって水が減量することで発生した空間に、反応することで発生した水素ガスの占める割合によって、時には混合ガスであるが高圧水素ガスを製造し、作り出された圧力の高い水素ガスを水素吸蔵合金を内蔵した水素貯蔵容器に吸蔵することで、水素製造装置と水素貯蔵容器と水素精製装置と水素運搬装置を提供する技術について述べたものである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】  本願発明を示した図
【図２】  本願発明の窒素ガスを含む不活性ガスを使用しない別の実施例を示した図
【符号の説明】
【００８３】１０・・・・・・不活性ガス供給装置
２０・・・・・・固体粒子貯留装置
３０Ａ・・・・・反応タンク
３０Ｂ・・・・・反応タンク
４０Ａ・・・・・給水装置
４０Ｂ・・・・・給水装置
５０・・・・・・加熱冷却手段
７０・・・・・・水素貯蔵容器
１０１・・・・・不活性ガス供給配管
１０２・・・・・不活性ガス供給配管
１０３・・・・・高圧水素ガス配管
１０４・・・・・高圧水素ガス配管
１０５・・・・・水素ガス配管
１１１・・・・・固体粒子貯留配管
１１２・・・・・固体粒子貯留配管
１１３・・・・・固体粒子投入配管
１１４・・・・・固体粒子投入配管
１１５・・・・・不用滓取出配管
１１６・・・・・不用滓取出配管
１２１・・・・・流体排出配管
１２２・・・・・流体排出配管
１３１・・・・・加圧用不活性ガス配管（給水手段）
１３２・・・・・加圧用不活性ガス配管（給水手段）
１３３・・・・・給水配管
１３４・・・・・給水配管
１４１・・・・・水素ガス放出管
１４２・・・・・水素ガス放出管
２０１・・・・・不活性ガス供給開閉弁
２０２・・・・・窒素ガス濃度計
２０３・・・・・圧力計
２０４・・・・・固体粒子投入開閉弁
２０５・・・・・固体粒子貯留用開閉弁
２０６・・・・・残留流体排出開閉弁
２０７・・・・・不用滓取出開閉弁
２０８・・・・・高圧水素ガス開閉弁
２０９・・・・・加圧用不活性ガス開閉弁（給水手段）
２１０・・・・・給水開閉弁
２１１・・・・・減圧弁
２１２・・・・・水素ガス放出開閉弁
３０１・・・・・固体粒子投入口
３０２・・・・・不用滓取出口
３０３・・・・・残留流体排出口
【図１】
2009215148.tif 000006
【図２】
2009215148.tif 000007