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METHOD FOR GENERATING MECHANICAL AND ELECTROCHEMICAL CAVITATION, METHOD FOR CHANGING GEOMETRIC SHAPE AND ELECTROCHEMICAL PROPERTIES OF SUBSTANCE SURFACE, METHOD FOR PEELING OFF RARE METAL, MECHANICAL AND ELECTROCHEMICAL CAVITATION GENERATOR, AND METHOD FOR GENERATING NUCLEAR FUSION REACTION OF DEUTERIUM

Foreign code F160008872
File No. (S2015-1776-N0)
Posted date Oct 5, 2016
Country WIPO
International application number 2016JP055016
International publication number WO 2016136656
Date of international filing Feb 22, 2016
Date of international publication Sep 1, 2016
Priority data
  • P2015-034142 (Feb 24, 2015) JP
Title METHOD FOR GENERATING MECHANICAL AND ELECTROCHEMICAL CAVITATION, METHOD FOR CHANGING GEOMETRIC SHAPE AND ELECTROCHEMICAL PROPERTIES OF SUBSTANCE SURFACE, METHOD FOR PEELING OFF RARE METAL, MECHANICAL AND ELECTROCHEMICAL CAVITATION GENERATOR, AND METHOD FOR GENERATING NUCLEAR FUSION REACTION OF DEUTERIUM
Abstract Provided are: a method for generating mechanical and electrochemical cavitation; a method for changing the geometric shape and electrochemical properties of the surface of a substance; a method for peeling off a rare metal using the mechanical and electrochemical cavitation thus generated; and a method for causing a mechanical and electrochemical cavitation generator to perform generation. The method for generating mechanical and electrochemical cavitation comprises: jetting water jet from a jet nozzle (20) having been immersed in water (W1); irradiating with ultrasonic waves (U1) a position at which, for flow cavitation generated accompanying the jetting of the water jet, the flow cavitation is expandable and the flow velocity of the flow cavitation reaches to a preset moving velocity or less; and thus generating multifunction cavitation (MFC) having both mechanical and electrochemical functions.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
After an earthquake, particularly nuclear power utility and safety, such as a radioactive contamination problem has attracted attention. The emission of carbon dioxide in the thermal power generation is suppressed, does not depend on fossil resources in order to construct a sustainable society, effective use of renewable energy is required. In particular renewable energy devices are a large amount of utilizing the solar energy is very important, an applied technology is limited. To use the solar energy, for example, photovoltaic, solar, biomass, photosynthesis population and the like.
Is hydrogen, and carbon dioxide can be converted into a clean energy. The hydrogen reacts with oxygen, water and heat to generate power. Is hydrogen, generating energy efficiency is high, the motor vehicle applications in wide fuel power generation facility. An oxide semiconductor photocatalyst decomposes water directly in the electrode or light, sunlight to produce hydrogen and oxygen hydrogen production technology is lower in cost, aiming at the realization of the future hydrogen society Studies actively promoted.
The photocatalyst in the art, various light catalyst material (oxide semiconductor) is studied. Titanium oxide is low cost, as the material of the photoelectrode or photocatalysts to be applied to a solar energy conversion material has attracted attention. TiO2 is photocatalytic reaction, light having a wavelength of 350 nm (ultraviolet light) is provided with a feature is effective. However, only slightly in the ultraviolet light in sunlight have not been included, efficient energy conversion is, occupy half the solar energy utilize visible light is essential. Titanium oxide to embellish the visible light responsiveness studies have been made to develop a and, further, to modify the surface of metal have also been carried out studies (see Patent Document 1).
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
水中に浸漬させた噴射ノズルからウォータージェットを噴射させると共に、前記ウォータージェットの噴射に伴い生じる流動キャビテーションに対して、前記流動キャビテーションが膨張可能な、前記流動キャビテーションの流速が所定の移動速度以下になる位置に超音波を照射して、前記超音波の照射で膨張・収縮を繰り返すことにより生ずる、高温反応場を含んだ前記流動キャビテーションの前記高温反応場を前記噴射ノズルから離間した位置に分布させる、機械的及び電気化学的キャビテーションを発生させる方法。
[請求項2]
前記流動キャビテーションの移動速度は、5m/s以下である請求項1に記載の、機械的及び電気化学的キャビテーションを発生させる方法。
[請求項3]
前記超音波の周波数は、20kHz以上33kHz以下である請求項1に記載の、機械的及び電気化学的キャビテーションを発生させる方法。
[請求項4]
前記超音波を照射する超音波照射素子から前記ウォータージェットまでの距離は、前記超音波の5波長以下である請求項1又は請求項2に記載の、機械的及び電気化学的キャビテーションを発生させる方法。
[請求項5]
前記噴射ノズルから噴射される前記ウォータージェットを被衝突物に衝突させることによって前記被衝突物の周辺に生じる2次噴流の流動キャビテーションに対して、前記超音波を照射することにより、高温反応場を含んだ前記流動キャビテーションの前記高温反応場を、前記被衝突物の周辺に発生させる請求項1~請求項4のいずれかに記載の、機械的及び電気化学的キャビテーションを発生させる方法。
[請求項6]
請求項1~請求項5のいずれかに記載の、機械的及び電気化学的キャビテーションを発生させる方法により発生した機械的及び電気化学的キャビテーションを、物質に衝突させて、物質の表面の幾何学的形状および電気化学的性質を変化させる方法。
[請求項7]
前記物質は、ルチル型又はアナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタン、白金、及び、酸化ニッケルのうちから選択された少なくとも1つにより構成され、
前記酸化チタンの粒子は、100nm以上400nm以下の粒径を有し、
前記白金、又は、前記酸化ニッケルの粒子は、0.1μm以上85μm以下の粒径を有する、請求項6に記載の、物質の表面の幾何学的形状および電気化学的性質を変化させる方法。
[請求項8]
前記物質の表面において、ガス吸着が少なく、耐酸化性及び耐食性が高い不活性表面を生成する、請求項6に記載の、物質の表面の幾何学的形状および電気化学的性質を変化させる方法。
[請求項9]
請求項1~請求項5のいずれかに記載の、機械的及び電気化学的キャビテーションを発生させる方法により発生した機械的及び電気化学的キャビテーションを、レアメタルが蒸着された被覆物の表面に衝突させて、前記被覆物の表面から前記レアメタルを剥離する方法。
[請求項10]
水中に浸漬されウォータージェットを噴射する噴射ノズルと、
前記ウォータージェットの噴射に伴い生じる流動キャビテーションに対して、前記流動キャビテーションが膨張可能な、前記流動キャビテーションの流速が所定の移動速度以下になる位置に超音波を照射して、前記超音波の照射で膨張・収縮を繰り返すことにより生ずる、高温反応場を含んだ前記流動キャビテーションの前記高温反応場を前記噴射ノズルから離間した位置に分布させる超音波照射素子と、を備える、機械的及び電気化学的キャビテーションの発生装置。
[請求項11]
重水もしくは重水素を含む液体に浸漬させた噴射ノズルから重水もしくは重水素を含む液体を噴射させると共に、前記重水もしくは重水素を含む液体の噴射に伴い生じる流動キャビテーションに対して、前記流動キャビテーションが膨張可能な、前記流動キャビテーションの流速が所定の移動速度以下になる位置に超音波を照射して、前記超音波の照射で膨張・収縮を繰り返すことにより生ずる、高温反応場を含んだ前記流動キャビテーションの前記高温反応場を前記噴射ノズルから離間した位置に分布させ、キャビテーションの崩壊により重水素の核融合反応を発生させる方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOKYO UNIVERSITY OF SCIENCE FOUNDATION
  • Inventor
  • YOSHIMURA, Toshihiko
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JP KE KG KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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