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水蒸気電解装置

国内特許コード P04A006940
整理番号 KN000630
掲載日 2005年3月18日
出願番号 特願2003-325438
公開番号 特開2005-089831
登録番号 特許第3511608号
出願日 平成15年9月18日(2003.9.18)
公開日 平成17年4月7日(2005.4.7)
登録日 平成16年1月16日(2004.1.16)
発明者
  • 桜井 誠人
  • 星野 健
  • 須賀 長市
  • 渡辺 洋二
出願人
  • スガ試験機株式会社
  • 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
発明の名称 水蒸気電解装置
発明の概要 【課題】水蒸気電解装置に関するものであって、気液分離タンクや浄化手段や水蒸気冷却手段が不要で、無重力下でも、水蒸気から、高純度の酸素と水素を、液体の水と混じらないように取り出すことができる水蒸気電解装置を提供すること。
【解決手段】圧力調整手段、温度調整手段、及び安全弁を有する水蒸気発生器を付設し、かつ、(ア)前記水蒸気発生器から水蒸気を導入する手段を有する隔室A、(イ)フッ素樹脂系イオン交換膜、(ウ)水素排出手段を有し、かつ、スポンジ状陰極を充填した隔室B、(エ)白金、イリジウム、ロジウム又はイリジウム-ロジウム合金をメッキしたフッ素樹脂系イオン交換膜、(オ)多孔質チタンに白金メッキした陽極、(カ)酸素排出手段を有する隔室Cを(ア)から(カ)の順にサンドイッチした電解槽を有する。
従来技術、競合技術の概要


従来より、液体の水や電解質溶液を陰極及び陽極に接触させて電解して、酸素又は水素を得る水の電解装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平9-67689号公報(図1)
また、搭載した水から、酸素と水素を8:1の質量比で発生させる電解槽を備えた宇宙船が知られている(例えば、特許文献2参照)。また、燃料電池と組み合わせた閉鎖居住空間システムが知られている(例えば、特許文献3参照)。
【特許文献2】特開平6-8893号公報(0006段落)
【特許文献3】特開平5-262300号公報(0020段落)
本出願人らは、上記背景を鑑み、水電解装置を開発した(例えば、特許文献4参照)。さらに、環境浄化型水電解装置を開発した(例えば、特許文献5参照)。
【特許文献4】特願2003-001862号
【特許文献5】特願2003-056632号

産業上の利用分野


本発明は、重力の有無に関係なく、水蒸気を電気分解して酸素と水素を取り出す水蒸気電解装置に関する。より詳細には、航空機内で酸素を供給したり、燃料電池にエネルギー源として酸素・水素を供給したり、宇宙空間や宇宙船で生命を維持するための酸素や燃料としての水素を供給したり、或いは宝飾加工の酸素バーナーに酸素を供給したりすることに利用可能な水蒸気電解装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
水蒸気を電解槽内へ導入する手段を有し、
水蒸気透過性を有する陰極をフッ素樹脂系のイオン交換膜Aと触媒つきフッ素樹脂系のイオン交換膜Bの間に挟みこみ、イオン交換膜Aの外側に水蒸気導入相を配し、イオン交換膜Bの外側には陽極を配した電解槽で、
前記水蒸気導入相内に導入された水蒸気が、イオン交換膜Aと前記陰極内を通過して、イオン交換膜Bに吸水され、両電極への電圧印加により、電解され、
イオン交換膜B内をプロトンが陽極側から陰極側に移動して、陰極表面に水素が発生し、
陽極表面に酸素が発生することにより、
発生した酸素と水素に水を混入させないことを特徴とする水蒸気電解装置。

【請求項2】
圧力調整手段、温度調整手段、及び安全弁を有する水蒸気発生器を付設し、
かつ、
(ア)前記水蒸気発生器から水蒸気を導入する手段を有する隔室A、
(イ)フッ素樹脂系イオン交換膜、
(ウ)水素排出手段を有し、かつ、スポンジ状陰極を充填した隔室B、
(エ)白金、イリジウム、ロジウム又はイリジウム-ロジウム合金をメッキしたフッ素樹脂系イオン交換膜、
(オ)多孔質チタンに白金メッキした陽極、
(カ)酸素排出手段を有する隔室C
を(ア)から(カ)の順にサンドイッチした電解槽を有することを特徴とする水蒸気電解装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003325438thum.jpg
出願権利状態 登録
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