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公開番号2024142866
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023055230
出願日2023-03-30
発明の名称発熱装置
出願人テクノゲートウェイ株式会社
代理人個人
主分類G21B 3/00 20060101AFI20241003BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】効率的な発熱を実現することができる。
【解決手段】チャンバー2内(反応槽内)に設けられ、重水素を用いて発熱させる発熱基板3と、発熱基板3に対向して設けられた支持基板であるセラミック基板5と、セラミックス基板5側から重水素を含む気体または液体を供給する水素供給部2aと、発熱基板3から発生する熱を冷却して回収する熱回収部と、チャンバー2内(反応槽内)の圧力を所定圧力以上となるように制御する制御部12と、を備えている。これにより、発熱時に燃料が重水素では、ヘリウム4が発生し、重水素と、水素を混ぜてるとヘリウム3と、ヘリウム4が生成される。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
反応槽内に設けられ、重水素を用いて発熱させる発熱基板と、
前記発熱基板に対向して設けられた支持基板と、
前記支持基板側から重水素を含む気体または液体を供給する水素供給部と、
前記発熱基板から発生する熱を冷却して回収する熱回収部と、
前記発熱基板における重水素の濃度を高くするために前記反応槽内の圧力を所定圧力以上となるように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする発熱装置。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記水素供給部は、前記発熱基板側および前記支持基板側のうち少なくとも一方から、水素を含む気体を供給する
ことを特徴とする請求項１記載の発熱装置。
【請求項３】
前記発熱基板は、多結晶金属で形成され、重水素を用いて発熱させる第１金属層を有する
ことを特徴とする請求項１記載の発熱装置。
【請求項４】
前記第１金属層は、厚さ方向に柱形状に形成された面心立方格子の構造を有する
ことを特徴とする請求項３記載の発熱装置。
【請求項５】
前記発熱基板は、前記第１金属層と、前記第１金属層の厚さ方向における両側から挟み込む前記第１金属より水素脆化耐性が高い第２金属層とを有する
ことを特徴とする請求項３記載の発熱装置。
【請求項６】
前記発熱基板が重水素を用いて発熱した際に生成されるヘリウムを前記反応槽から取り出すヘリウム回収部を、
さらに備えたことを特徴とする請求項１記載の発熱装置。
【請求項７】
反応槽内に設けられ、重水素を用いて発熱させる発熱基板と、
前記発熱基板に対向して設けられた支持基板と、
前記支持基板側から重水素を含む気体または液体を供給する水素供給部と、
前記発熱基板から発生する熱を冷却して回収する熱回収部と、
を備えたことを特徴とする発熱装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱装置に関し、特に、効率的な発熱を実現する発熱装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、パラジウム合金及びニッケル合金に、水素を供給することにより核融合反応により発熱する原理が注目されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、水素系ガス導入路から容器内部に水素系ガスを導入し、発熱体に水素を吸蔵させた後、ヒータにより発熱体を加熱するとともに、真空引きする発熱装置に関する技術が開示されている。
この発熱装置では、水素吸蔵金属または水素吸蔵合金からなり、かつ厚さが１０００ｎｍ未満でなる層状の第１層と、第１層とは異種の水素吸蔵金属、水素吸蔵合金、またはセラミックスからなり、かつ厚さが１０００ｎｍ未満でなる層状の第２層とを有する多層膜を備えた構成であり、第１層および第２層間の異種物質界面を、水素が量子拡散により透過することで、過剰熱を発生させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６５４８１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発熱装置では、発熱体へ供給する水素系ガスの量が不足し、反応する発熱体数が少なくなるので効率的に発熱させることが困難であった。
ヘリウム３は量子コンピューターの冷却に必須だが、ヘリウム３は核兵器の製造時にできる副生成物なので、核兵器を製造しなくなると入手できなくなり、今後供給不足が懸念されている。
【０００６】
アメリカなど宇宙技術が進歩している諸国は、月面基地で、ヘリウム３を製造して地球へ搬送する計画が進行であるが、これは、重水素ーヘリウム３核融合開発を目的としていると考えられる。小型の核融合炉は宇宙船の動力源となる可能性が高いからこの核融合炉が開発されているという側面もある。アメリカ以外の諸国でこの核融合炉を開発するためにはヘリウム３の地上での生産が必須である。宇宙船用途では、ヘリウム３は宇宙のいたるところに存在する、特に太陽には多量に存在するので、宇宙船の動力源としては最適である。
【０００７】
また、ITERプロジェクトで、現在開発が進められている核融合炉では、その反応で中性子が生成されるので、炉内壁面が放射化して取り扱いが困難という重大な課題があり、この点を解決するためには、重水素ーヘリウム３核融合装置が適していると考えられているし、実際にアメリカではごく小規模のこの反応の実証炉で性能が出ている。
【０００８】
核融合技術研究所でKulcinski氏の研究チームは、バスケットボール大の核融合装置内でヘリウム３による小規模な核融合反応を起こす実験を行なっている。この核融合装置は、1ミリワットの電力を継続的に生み出せる。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、効率的な発熱を実現し、効率的なヘリウム生産をすることができる発熱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】
【００１０】
上記目的を解決するため、本発明に係る発熱装置の第１の特徴は、
反応槽内に設けられ、重水素を用いて発熱させる発熱基板と、
前記発熱基板に対向して設けられた支持基板と、
前記支持基板側から重水素を含む気体または液体を供給する水素供給部と、
前記発熱基板から発生する熱を冷却して回収する熱回収部と、
前記発熱基板における重水素の濃度を高くするために前記反応槽内の圧力を所定圧力以上となるように制御する制御手段と、
を備えたことにある。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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