実施報告
日時：2022 年 7 月 21 日 13:30～16:30
会場：中山地域ケアプラザ
１．パワフルに回るクリップモータ（尾崎直人）
尾崎さんは従来型のクリップモータを改良しようと円形に 10 数回巻いたロータの前後を挟むようにＬ字金具でヨークを作り、ロータの駆動力を向上させようと試みた。従来のクリップモータはロータの下にフェライト円盤磁石を置いただけなので磁界が弱かった。そこでＬ型金具でコの字の磁気回路を作って磁界を強めようと考えた。尾崎さんは回転がパワフルになったと自己評価するが、パーツが増えた割には、効果が出ていない、むしろ磁石とコイルの距離の問題ではないか、などの意見も出た。

２．良く鳴るブザー（尾崎直人）
これも、Ｌ字金具で振動板を挟むようにコの字状にヨークを設けて磁界を強めようと考えた。コイルは縦に配置して振動板の調整をしやすくした。

また振動板は写真のように、ベースの真鍮板、ダンパーを銅板としてはんだ付けし、磁気片を振動板の先端に接着した。
参加者からはやはりヨークの効果を疑問視する声があり、さらに改良を試みることになった。

３．水素には色がある？（安田光一）
安田さんは７月１６日に 千代田化工の前社長 山東理二氏の講演で初めてこの話を聞いた。主題は水素を貯蔵し運搬するための実用化技術（スペラ水素システム）の話だが、その枕で、水素の製造方法によって水素を色で分類する、というものだ。以下は Wikipedia からの抜粋。
カーボンニュートラルの実現に向け、水素の製造方法別に色分けする考え方が広まっている。
グレー水素：化石燃料（主に天然ガス）を水蒸気改質反応させ生産する水素。水蒸気改質反応時に副産物として多くの二酸化炭素が排出される。
ブルー水素：水蒸気改質反応の問題点である水素の製造時に排出される副産物の二酸化炭素を回収して処理（地下地層貯蔵ないしは炭素を再利用:CCUS、など）し、大気中に放出しないことで、二酸化炭素排出を実質ゼロにして生産される水素。しかし、回収、貯蔵のためには大規模な施設が必要であり、オンサイト型水素ステーション毎に設置するとなると費用がかかり過ぎてしまう問題がある。
グリーン水素：二酸化炭素排出のない再生可能エネルギーを使い、水を電気分解して生産する水素。
その他 ４種類（別紙資料参照）

４．鼻笛（宮丸哲夫）
鼻息で吹き、口を共鳴器にして音程を制御する楽器の紹介。
笛(楽器)には可視的に分類して「リード」型と「ノンリード」型がある。
「ノンリード」の例は「リップリード」、「エアリード」等だ。鼻笛は「ノンリード」型である。笛に吹き込んだ鼻息は口元の歌口に導かれる。歌口で空気が振動し、開いた口の口腔で共鳴する。口や舌の形を変えると音が変化する。

宮丸さんは、知人が購入したという見本を借用して３D プリントできるように 3Ｄ－ＣＡＤで作図した。
プリントした現物が参加者に配布され、演奏技術指導も行われた。笛はそのままお土産になった。

５．ちょっと変わった浮力の実験（山本明利）
広島仮説サークル・いどの会の小池透さんから、浮力に関する実験キット（写真左）を分けていただいた。
「浮力の本質」を考える材料となる実験群を紹介した。以下のリンクに示す、「いどの会」の Web ページには、浮力の本質を深く考える材料となる、興味深い実験群が紹介されている。
いどの会「資料紹介」のページ：https://idonokai.jimdofree.com/資料紹介/
ここに紹介されている資料をもとに、次のような実験を再現してみた。
①水底に静止するロウソク！- 浮力の原理を考えるための実験
パラフィンの密度は水より小さいのでロウソクは本来水に浮くが、アクリルケースの底にロウソク（底面は平面加工）を置いて、後から水を注ぐと着底したまま浮いてこない（写真右）。この場合は薄い空気層がロウソクとアクリルの間に存在する。しかし、ロウソクの底面の平面性が確保されていると、水を先に入れ、あとからロウソクを沈めてもやはり着底したまま浮いてこない。この場合は空気層はなさそうだ。

②水底に静止するロウソク！- アクリル板を使った応用実験乾いた小さなアクリル板にロウソクを載せ、板ごと静かに水に沈めていく。ロウソクは浮いてこない。
水中でアクリル板を傾けるとアクリル板に沿ってロウソクが滑るのが観察できる（次ページ写真左）。
アクリル板とロウソクの間に水があっても、しっかり押し付けてあれば同様の現象が確認できる。このとき空気中でアクリル板を逆さにすると、ロウソクはアクリル板に貼りついた状態となり、落ちない（次ページ写真右）。

これらの実験群から、着底物体に浮力は働くのか、など難しい課題が見えてくる。たまに高校入試問
題などに出題されて物議を醸す、大人の話題である。
【参考】山本明利・浮力を扱う高校入試問題の問題点(理科教室 2021 年 5 月号)
いどの会のＷｅｂページには、ロウソクが水底に静止して浮いてこない理由の考察もいくつか載っている。これらの検証は子ども向けとは言えないが、よい探究課題になりそうだ。

アイテム交換会発表プログラム
実施日： 2022年7月21日
No 発表時間（分）

115

時間： 13:30～16:30

会場： 中山地域ケアプラザ

タイトルまたはアイテム名

提案者

体験出前 パワフルに回るクリップモータ

尾崎直人

円形に10数回巻いたロータの前後を挟むようにL型の金具で磁気回路を作り、ロータの駆動力を向上させたクリップモータ

分類

概要

215

体験出前

良く鳴るブザー尾崎直人

振動板を挟むようにコの字状にヨークを設けて磁界を強くした。
コイルは縦に配置して振動板の調整をしやすくした。又振動板はベースを真鍮板、ダンパーを銅板としてはんだ付け、磁気片を振動板の先端に接着した。

310

情報提供

水素には色がある？

安田光一

水素の製造方法によって 水素を色で分類する。
（水素を貯蔵し運搬するための実用化技術の話の枕）420

おもしろ鼻笛宮丸哲夫

鼻笛の紹介の為に３Dプリントしました。

情報提供

ちょっと変わった浮力の実験

山本明利

広島仮説サークル「いどの会」が考案した実験器具により、「浮力の本質」を考える材料となる実験群を紹介する。着底物体に浮力は働くのか、など難しい課題が見えてくる。

530

6

次回予告

次回のアイテム交換会は、9月15日（木）13:30～17:00 フォーラム南太田・第２研修室 です。

アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2022年7月21日
No 発表時間（分）

15

時間： 13:30～16:30

タイトルまたはアイテム名

提案者

体験出前 パワフルに回るクリップモータ

尾崎直人

分類

詳細説明
（別紙も可）

主な材料（削除可）

必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間

会場： 中山地域ケアプラザ

概要

円形に10数回巻いたロータの前後を挟むようにL型の金具で磁気回路を作り、ロータの駆動力を向上させたクリップモータ

別紙・・・従来のクリップモータはロータの下にフェライト円盤磁石を置いただけなので磁界が空間に作られており、磁界が弱かった。そこでL型の鉄製金具でコの字磁気回路を作った結果、磁界が強くなりパワフルに回転させることができるようになった。

部品名
材料
ベース板
木の板
L型金具
鉄
円盤磁石
フェライト
単三電池ケープラスチック
ス
クリップ
銅線
線
銅線
ドライバーNO2 サンドペーパー

１時間

完成度（体験塾の場合・５段階）

仕様
70mm角
35mm
20mmφ
50mm
1mmφ0.4mm

4

入手先
DYI店
DYI店
DYI店
アマゾン
DYI店
アマゾン

材料費５円
10円
５円
７０円
２円
10円

備考・参考書等 特になし

備考

数量124121合計165円

パワフルに回るクリップモータ

提案者東地区尾崎直⼈

従来のクリップモータはロータの下にフェライト円盤磁⽯を置いただけなので磁界が空間に作られており、磁界が弱かった。そこで L 型の鉄製⾦具でコの字磁気回路を作った結果、磁界が強くなりパワフルに回転させることができるようになった。

左の分解図で作業部分はまず⓵板のうえに②L 型⾦具③電池ケースを⑧螺⼦で取り付ける、ドライバーを使った⼯作、配線も螺⼦締めで⾏う。次に⑤ローターを作る 0.2ｍｍφの銅線を１５回ほど巻いて両端を横に伸ばして、⼀⽅のリードは被覆を全てサンドペーパーで剥離し、他⽅のリードは線径の⽚側だけを剥離する。後はクリップを曲げて作り、磁⽯を L型⾦具の上部に磁⼒によって設置し電池ケースに電池を⼊れる。
そしてクリップ上にロータを乗せると回転可能となる。始動は指で押すと回転が始まる。

アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2022年7月21日
No 発表時間
（分）

15

分類

タイトルまたはアイテム名

良く鳴るブザー

体験出前

詳細説明（別紙も可）

主な材料（削除可）

時間： 13:30～16:30

会場： 中山地域ケアプラザ

概

提案者

尾崎直人

振動板を挟むようにコの字状にヨークを設けて磁界を強くした。
コイルは縦に配置して振動板の調整をしやすくした。又振動板はベースを真鍮板、ダンパーを銅板としてはんだ付け、磁気片を振動板の先端に接着した。

別紙とする

部品名
ベース板
柱
L型金具
コイル線
鉄ボルト
振動板
ダンパー
電池ケース
接点
スイッチ
螺子

材料
木製
木製
鉄製
0.2mmφ銅線
鉄製
真鍮板
銅板
銅線
銅板
鉄製

仕様
70mm×70mm
10mm×15×20mm
30mm×40mm
15m3ｍｍ×40mm
0.2mm厚0.1mm厚単三電池2個1mmφ1mm厚2mmφ

入手先
DIY店〃〃
〃
〃
〃
〃
〃
〃
〃
〃

1

完成度（体験塾の3

備考・参考書等必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間

要時間場合・５段階）

材料費(円）
5
13010
33260
1510計130

備考

数量11210ｍ1111116良く鳴るブザー

提案者

東 Gp 尾崎直⼈
L 型⾦具⓵を 2 本つなげてコの字状してコイル④を上下に挟む王に配置することで磁気回路が形成されています。
接点②の先端をダンパーの上⾯に接触するように調整して、スイッチ③を押しながら良く鳴る位置を探します。
コイルを縦にしたことで調整がしやすくなっています。

振動板は 0.2mm 厚の真鍮板を⽤い、その上に0.1mm 厚の銅板を折り返したダンパーとして振動板先端にはんだ付けします。ダンパー反対⾯には鉄⽚を接着してあります。

振動板ダンパーアイテム交換会エントリーシート
実施日： 2022年7月21日
No 発表時間（分）

分類

１０分 情報提供

時間： 13:30～16:30

会場： 中山地域ケアプラザ

タイトルまたはアイテム名

提案者

概

要

水素には色がある？

安田光一

水素の製造方法によって 水素を色で分類する。
（水素を貯蔵し運搬するための実用化技術の話の枕）

７月１６日に 千代田化工の前社長 山東理二氏の講演で 初めてこの話を聞いた。（主題ではない）
以下は Wikipedia の記載からのコピー
主題はスペラ水素（貯蔵・運搬）

製造方法別の色分け

詳細説明（別紙も可）

主に３種類（その他含めて７種類

カーボンニュートラルの実現に向け、水素の製造方法別に色分けする考え方が広まっている[37]。
グレー水素：化石燃料（主に天然ガス）を水蒸気改質反応させ生産する水素。水蒸気改質反応時に副産物として多くの二酸化炭素が排出される。
ブルー水素：水蒸気改質反応の問題点である水素の製造時に排出される副産物の二酸化炭素を回収して処理(地下地層貯蔵ないしは炭素を再利用:CCUS、など)し、大気中に放出しないことで、二酸化炭素排出を実質ゼロにして生産される水素。しかし、回収、貯蔵のためには大規模な施設が必要であり、オンサイト型水素ステーション毎に設置するとなると費用がかかり過ぎてしまう問題がある。
グリーン水素：二酸化炭素排出のない再生可能エネルギーを使い、水を電気分解して生産する水素その他 ４種類（別紙）
部品名

材料

時間

完成度（体験塾の仕様

入手先

主な材料
（削除可）

必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間

場合・５段階）

備考・参考書等

材料費

数量

備考

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E7%B4%A0
Wikipedia から Copy

水素には色がある？
水素分子の生産
工業的には、炭化水素の水蒸気改質や部分酸化の副生成物として大量に生産される（炭化水素ガス分解法）。硫黄酸化物を除いたパラフィン類やエチレン・プロピレンなどを 440 °C の環境下でニッケルを触媒としながら水蒸気と反応させ、粗ガスを得る[2]。



副生される一酸化炭素は水蒸気と反応して二酸化炭素と水素ガスとなる。のちにガーボトール法にて二酸化炭素を除去し、水素ガスが得られる[2]。粗ガスの精製には、圧縮したうえで苛性ソーダ洗浄を行い、熱交換器にて重いガス類を液化除去する方法（液化窒素洗浄法）もある[2]。
また、ソーダ工業や製塩業において海水電気分解（英語版）の副生品として発生する水素が利用されることもある。現在のところ、水素ガスはメタンを主成分とする天然ガスと水から、触媒を用いた水蒸気改質によって生産する方法が主流である。日本国内における 2019 年の水素の生産量は627668×103 m3、工業消費量は 400802×103 m3 である[36]。
水素分子（水素ガス）を生じる化学反応は多岐にわたる。古典的には実験室において小規模に生成する場合、亜鉛やアルミニウムなど水素よりもイオン化傾向の大きい金属に希硫酸を加えて発生させる方法が知られている（キップの装置）。あるいは水酸化ナトリウムや硫酸などを添加して電導性を増した水や、食塩水を電気分解して陰極から発生させることもできる。
実験室レベルにおいては工業的に生産されたガスボンベ入りの水素ガスを利用する。実験の際は防爆環境にて行われる。

製造方法別の色分け
カーボンニュートラルの実現に向け、水素の製造方法別に色分けする考え方が広まっている。

グレー水素：化石燃料（主に天然ガス）を水蒸気改質反応させ生産する水素。水蒸気改質反応
時に副産物として多くの二酸化炭素が排出される。

ブルー水素：水蒸気改質反応の問題点である水素の製造時に排出される副産物の二酸化炭素を回収して処理(地下地層貯蔵ないしは炭素を再利用:CCUS、など)し、大気中に放出しないことで、二酸化炭素排出を実質ゼロにして生産される水素[38][39][37]。しかし、回収、貯蔵のためには大規模な施設が必要であり、オンサイト型水素ステーション毎に設置するとなると費用がかかり過ぎてしまう問題がある。

グリーン水素：二酸化炭素排出のない再生可能エネルギーを使い、水を電気分解して生産する水素。
その他；
ターコイズ水素：メタンの熱分解によって生成される水素。炭素は気体ではなく固体として生産されるため、二酸化炭素は排出されない。再生可能エネルギーの利用と、生成された炭素を永久に封じ込めることが条件となる。
イエロー水素：原子力発電の電力を用いて、水を電気分解して生産される水素[39][37]。
ブラウン水素：石炭から生産される水素。製造時に多くの二酸化炭素が排出される。グレー水素に分類されることもある。
ホワイト水素：水素以外の製品生産時に副産物として生成された水素。生産は限定的。

千代田化工の スペラ水素
アイテム交換会に 情報提供
千代田化工 HP から Copy

SPERA 水素システムについて｜千代田化工建設株式会社 (chiyodacorp.com)

SPERA ⽔素システムについて
千代⽥化⼯のホームページから

千代⽥は、液体有機⽔素キャリア(LOHC)法を⽤いて⽔素の貯蔵・輸送を⾏います。

1. トルエンに水素を反応させてメチルシクロヘキサン(MCH)に転換し、この MCH の状態で水素を貯蔵・輸送します。トルエン、MCH ともに常温・常圧で液体状態です。MCH は、修正液の溶剤など身近なところで使用される、化学物質としてのリスクが低い化学品です。液体の MCH は、水素ガスと比べると体積当たり 500 倍以上の水素を含んでいるため効率よく水素を運ぶことが出来ます。
2. 水素の輸送先、すなわち水素利用地で、触媒を用いる脱水素反応により MCH から水素を分離して、需要家に供給します。脱水素反応で得られるトルエンは再び MCH 生成の原料として利用します。千代田は、MCH の脱水素触媒の開発に成功し、それを用いて実用化を目指した技術実証を行いました。千代田は、この水素を貯蔵・輸送するための MCH を［SPERA 水素］と商標登録しました。

特徴
1. ハンドリングが容易
水素は、究極のクリーンエネルギーとなりえますが、その輸送が課題であるといわれてきました。水素をトルエンと反応させて得られる MCH は、常温・常圧の液体であるためハンドリングが容易です。

2. 既存の石油流通インフラの利用が可能
MCH、トルエンとも、消防法でガソリンと同じ扱いができるため、既存の石油流通インフラが活用可能で、設備投資を極力抑えることができます。

3. 水素貯蔵・輸送のリスクを低減SPERA 水素システムは、水素の大量貯蔵・長距離輸送において、リスクを石油製品なみに低減することができます。
実用に向けて 着々と 実証しつつあることが 山東理二 前社長から 説明があった。その要点は上記の内容で、課題は コストを以下に下げるか？ ということ。
補足：

https://project.nikkeibp.co.jp/bpi/atcl/column/19/071700198/
日経 BP

2021.07.20

水素の大規模調達を可能にする「現実解」
MCH 利用を推進する千代田化工が海外戦略の一端示す
山口 健＝日経 BP 総合研究所 主席研究員
海外で生産した水素の大規模輸送を、既存のタンカーやタンクを使って可能とする有機ケミカ
ルハイドライド法。その実用化を強力に推進する千代田化工建設が 5 月 28 日、中国・四川省
経 済 合 作 局 な ど が 主 催 し た 「 2021 INTERNATIONAL CONFERENCE ON
COOPERATION IN THE HYDROGEN ENERGY INDUSTRY」でオンライン講演した。
四川省は、揚子江の最上流地域として水力発電向けのリソースが豊富であり、今後は大規模なグリーン水素の生産拠点になる可能性がある。登壇した同社フロンティアビジネス本部の副本部長で水素事業部の部長を兼務する森本孝和氏に、MCH 技術の実用化に向けた今後の戦略を聞いた（※「メガソーラービジネス」2021 年 6 月 30 日付の記事より）。

アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2022年7月21日
No 発表時間

時間： 13:30～16:30

（分）

分類

タイトルまたはアイテム名

提案者

20

おもしろ鼻笛宮丸哲夫

会場： 中山地域ケアプラザ概要

鼻笛の紹介の為に３Dプリントしました。

笛(楽器)には可視的に分類して「リード」型と「ノンリード」型があります。
「ノンリード」の例は「リップリード」、「エアリード」等です。

詳細説明（別紙も可）

鼻笛は「ノンリード」型です。
笛に吹き込んだ鼻息を口元に導き、そこの「ノンリード」？に当てています。
空気が振動して開いた口の奥の口腔で共鳴して音になります。
購入したという見本を借用して。３D－ｐｒｉｎｔ出来るように3Ｄ－ＣＡＤで作図することが課題でした。
Ｐｒｉｎｔした現物を持参し吹き鳴らしてみます。
材料仕様

入手先

plaフィラメント
主な材料
（削除可）

必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間時間

完成度（体験塾の場合・５段階）

備考・参考書等

材料費

数量

備考アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2022年7月21日
No 発表時間

時間： 13:30～16:30

（分）

分類

タイトルまたはアイテム名

提案者

30

情報提供

ちょっと変わった浮力の実験

山本明利

詳細説明（別紙も可）

会場： 中山地域ケアプラザ

概要

広島仮説サークル「いどの会」が考案した実験器具により、「浮力の本質」を考える材料となる実験群を紹介する。着底物体に浮力は働くのか、など難しい課題が見えてくる。

広島仮説サークル・いどの会の小池透さんから、浮力に関する実験キットを分けていただいた。
浮力の本質を深く考える材料となる、興味深い実験群が紹介されている。
いどの会「資料紹介」のページ
https://idonokai.jimdofree.com/資料紹介/には下のような資料が公開されている。
これらの実験を再現してみる。
①水底に静止するローソク！- 浮力の原理を考えるための実験②水底に静止するローソク！- アクリル板を使った応用実験③ローソクが水底に静止して浮いてこない理由の考察

部品名

材料時間

完成度（体験塾の仕様

入手先

材料費

数量

備考

主な材料
（削除可）

必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間場合・５段階）

備考・参考書等 https://idonokai.jimdofree.com/資料紹介/