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公開番号2024051568
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022157805
出願日2022-09-30
発明の名称光触媒分解装置
出願人株式会社日立製作所
代理人ポレール弁理士法人
主分類B01J 35/39 20240101AFI20240404BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】
光触媒で分解する水の供給および蒸気化を効率よく行うことができる光触媒分解装置を提供する。
【解決手段】
本発明の光触媒分解装置100は、光触媒を用いた水分解装置であって、水を吸い上げる空孔を備え、かつ、光源から供給された光105を吸収し発熱する蒸気生成部102と、蒸気生成部102で生成した蒸気と光触媒とが接し、かつ、光触媒に光源から供給される光が照射される光触媒分解部103と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
光触媒を用いた分解装置であって、
水を吸い上げる空孔を備え、かつ、光源から供給された光を吸収し発熱する蒸気生成部と、
前記蒸気生成部で生成した蒸気と前記光触媒とが接し、かつ、前記光触媒に前記光源から供給される光を照射される光触媒分解部と、を備えることを特徴とする光触媒分解装置。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
請求項１に記載の光触媒分解装置において、前記蒸気生成部は水に接しており、前記空孔が毛細管現象で水を吸い上げることを特徴とする光触媒分解装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光触媒分解装置において、前記蒸気生成部の空孔率１０体積％以上９０体積％以下であることを特徴とする光触媒分解装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光触媒分解装置において、前記蒸気生成部および前記光触媒分解部を収容する筐体の内面に傾斜部が設けられ、
前記蒸気生成部で生成した蒸気または水が前記傾斜部を伝って前記光触媒分解部に供給される構成を有することを特徴とする光触媒分解装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光触媒分解装置において、前記蒸気生成部の上面に、前記蒸気生成部よりも熱を吸収する黒体部を有することを特徴とする光触媒分解装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光触媒分解装置において、前記蒸気生成部および前記光触媒分解部を収容する筐体の内面に傾斜部が設けられ、
前記筐体の前記光が入射する面に前記光触媒分解部が設けられ、前記光触媒分解部を透過した光が前記蒸気生成部に供給されることを特徴とする光触媒分解装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒分解装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、人工光合成システムは、太陽光エネルギーを用いてＣＯ
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を排出せず水素等の他エネルギーキャリアとなる化合物を合成することができることから、クリーンなエネルギー生成手法として注目されている。水素等を持続的に生成する手段の１つとして、太陽光等の再生可能エネルギーおよび有効利用されていない海水を利用する方法がある。
【０００３】
このような技術の例として、例えば特許文献１がある。特許文献１には、太陽光Ｌを透過する光透過窓１２を有するケーシング１と、ケーシング１に設けられた光分解層５を有する水の光分解装置が開示されている。この光分解装置を水層９に浮かんだ状態で設置し、太陽光Ｌの照射によって水層９からは水蒸気が蒸発し、この水蒸気が光分解層５に導入され、光分解層５においては太陽光Ｌによって光触媒粒子５２が励起され、導入された水蒸気を水と酸素とに分解される構成が開示されている。特許文献１の構成によれば、逆反応を抑制することにより水素及び酸素を効率よく得ることができ、さらに、太陽エネルギーを有効利用して水の光分解を促進できる水の光分解装置を提供できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２００４／０８３０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の人工光合成システムでは、海水を直接分解する場合、海水中の塩化物イオンが次亜塩素酸や有毒な塩素ガスとして排出され、装置の腐食、劣化や環境汚染につながってしまうおそれがあった。
【０００６】
また、海水を一度水蒸気化することで塩化物イオンを除去できるが、その際に海水を効率よく装置に供給し、効率よく水蒸気化する機構が必要となる。このような事情から、上述した特許文献１等の従来の技術よりもさらに海水を効率よく供給、蒸気化するための構成の検討が望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、光触媒で分解する水の供給および蒸気化を効率よく行うことができる光触媒分解装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、光触媒を用いた水分解装置であって、水を吸い上げる空孔を備え、かつ、光源から供給された光を吸収し発熱する蒸気生成部と、蒸気生成部で生成した蒸気と光触媒とが接し、かつ、光触媒に光源から供給される光が照射される光触媒分解部と、を備えることを特徴とする光触媒分解装置である。
【０００９】
本発明のより具体的な構成は、特許請求の範囲に記載される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光触媒で分解する水の供給および蒸気化を効率よく行うことができる光触媒分解装置を提供できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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