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公開番号2025141058
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024040799
出願日2024-03-15
発明の名称水分解装置
出願人株式会社小糸製作所
代理人弁理士法人信栄事務所
主分類C01B 3/04 20060101AFI20250919BHJP(無機化学)
要約【課題】光触媒を用いた光利用効率の高い水分解装置を提供する。
【解決手段】光によって水から水素と酸素を発生させる水分解装置であって、水素発生用光触媒と、酸素発生用光触媒と、複数の波長を含んだ光が入射する分光部材と、を有し、前記分光部材は入射した光を分光し、第一の波長帯の波長を有する光からなる第一光群を前記水素発生用光触媒に入射させ、前記第一の波長帯とは異なる波長帯である第二の波長帯の波長を有する光からなる第二光群を前記酸素発生用光触媒に入射させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光によって水から水素と酸素を発生させる水分解装置であって、
水素発生用光触媒と、
酸素発生用光触媒と、
複数の波長を含んだ光が入射する分光部材と、を有し、
前記分光部材は入射した光を分光し、
第一の波長帯の波長を有する光からなる第一光群を前記水素発生用光触媒に入射させ、
前記第一の波長帯とは異なる波長帯である第二の波長帯の波長を有する光からなる第二光群を前記酸素発生用光触媒に入射させる、水分解装置。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記水素発生用光触媒と前記酸素発生用光触媒は、それぞれシート状に形成されており、
前記水素発生用光触媒のシートに対する前記第一光群の入射角が０度以上１０度以下であり、
前記酸素発生用光触媒のシートに対する前記第二光群の入射角が０度以上１０度以下である、請求項１に記載の水分解装置。
【請求項３】
前記水素発生用光触媒がＣｕＧａＳ
２
であり、前記酸素発生用光触媒がＢｉＶＯ
４
である、請求項１または請求項２に記載の水分解装置。
【請求項４】
前記入射光が太陽光である、請求項１または請求項２に記載の水分解装置。
【請求項５】
前記水素発生用光触媒と前記酸素発生用光触媒を収容するケーシングと、
前記ケーシングの内部に水を供給する水供給部と、を有し、
前記ケーシングは、前記分光部材から出射される光を前記ケーシングの内部へ導入する光透過窓を有する、請求項１または請求項２に記載の水分解装置。
【請求項６】
前記水素発生用光触媒と前記酸素発生用光触媒を収容するケーシングと、
前記ケーシングの内部に水を供給する水供給部と、を有し、
前記ケーシングの内部へは、前記ケーシングに取り付けられた前記分光部材を介して光が導入される、請求項１または請求項２に記載の水分解装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水分解装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した新エネルギーとして水素が注目されており、種々の水素生成方法について検討がなされている。水素生成方法の一つとして、光触媒を用いた水の分解が挙げられる。特許文献１には、光触媒を用いた水分解装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１３９７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エネルギー効率の観点から、光触媒反応を起こすための光として太陽光を利用することが望ましい。しかしながら、水分解用の光触媒の太陽光利用効率は低く、水分解装置の光利用効率の向上が望まれている。
【０００５】
本発明は、光触媒を用いた光利用効率の高い水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】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る水分解装置は、光によって水から水素と酸素を発生させる水分解装置であって、
水素発生用光触媒と、
酸素発生用光触媒と、
複数の波長を含んだ光が入射する分光部材と、を有し、
前記分光部材は入射した光を分光し、
第一の波長帯の波長を有する光からなる第一光群を前記水素発生用光触媒に入射させ、
前記第一の波長帯とは異なる波長帯である第二の波長帯の波長を有する光からなる第二光群を前記酸素発生用光触媒に入射させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光触媒を用いた光利用効率の高い水分解装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の第一実施形態に係る水分解装置の構成を示す概略図である。
本発明の第二実施形態に係る水分解装置の構成を示す概略図である。
本発明の第三実施形態に係る水分解装置の構成を示す概略図である。
本発明の第四実施形態に係る水分解装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態について説明する。図面における各部材の寸法および光の屈折等は説明のために適宜変形または強調して描かれており、実際の形態と異なりうる。
【００１０】
［第一実施形態］
図１は本発明の第一実施形態に係る水分解装置１を示す概略図である。水分解装置１は、集光装置１０と、プリズム２０と、ケーシング３０と、光触媒４０と、水供給部５０とを備える。さらに図１には、外部から水分解装置１の集光装置１０に入射する入射光Ｌ１と、集光装置１０によって入射光Ｌ１が集光された光束Ｌ２と、プリズム２０によって光束Ｌ２が分光された光群Ｌ３が示されている。入射光Ｌ１は少なくとも複数の波長を含む光であり、例えば太陽光などの白色光でありうる。
（【００１１】以降は省略されています）

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