燃料電池反応生成水の可視化装置 A008
                       (燃料電池から生成される水の可視化装置)


   仕様               
     燃料電池部 6V-5W仕様 (35mm:8セル)  
     水素供給部 水素4NLの水素吸蔵合金ボンベ  
     水蒸気回収ポンプ 6V の超小型ダイヤフラム式マイクロポンプ  
     水の回収部 5mlの試験管・水による冷却容器  


   装置の概要及び操作手順            
   
     水回収部の試験管を冷やす容器に水を入れそこに氷等を入れて、0℃近い水にして下さい
   
     1. 水素吸蔵合金ボンベより燃料電池に水素を供給  
        (ボンベ上のコックを左へひねって開けて下さい)  
     2. 8セルスタックの燃料電池にてDC6V-5Wに変換  
     3. 発電した電力により水蒸気回収用マイクロポンプを起動  
        (マイクロポンプ起動用スイッチをONにして下クダさい)  
        (マイクロポンプ起動用スイッチは水蒸気を回収する際は必ずONにして下さい)
     4. 燃料電池容器内の気体を冷却試験管を通過させながら排気  
     5. 試験管内に水がトラップされる  
   
   *   3〜10分で1滴の水が生成できます
   ** 1本のボンベから約60滴の水が採取できます
       (実験の周囲環境(気温湿度等)および燃料電池への負荷状況により変化します)  
   
   ※ 水の生成が遅い場合は高負荷用の豆電球をONにして下さい。  
     (負荷を大きくすると水素の消費量が増大し早く水素がなくなりますので必要のない
      ときはスイッチをONにしないで下さい)

装置正面

装置上面


各 部 拡 大
マイクロポンプ・水回収部
燃料電池・水素吸蔵合金ボンベ


水 の 生 成 確 認

発電3分後燃料電池容器の上部が
燃料電池によって作られた水蒸気
により曇ってきます
(実験の周囲環境(気温湿度等)および燃料電池
 への負荷状況により変化します)


発電前:燃料電池の容器は透明です


発電後:燃料電池の容器の内面が水蒸気で
     曇ってきます

5分後試験管に回収された水が確認できます


容器内面の飽和水蒸気による曇りについて

空気は下図に示すように温度によってくもりはじめる水蒸気の量がかわります。
外気温度が低いとくもりやすく、逆に高いとくもりにくくなります。
くもる状態がちがっていても燃料電池から発生する水蒸気はかわりません。
 


水の発生量と飽和水蒸気量
簡単な計算の一例

理論的には  
水H2Oの反応エネルギーは常温でおおよそ  
  237KJ/mol  
1wh=3.6KJであるので  
  237/3.6=65.83Wh/mol  
1NLでは 65.83/22.4=2939mWh/NL  

6.5V−120mAより=780mW
実験値で1時間780mWでの水素使用量は  
780/2939*1000cc=265cc  
265ccの水素の重さは 0.0237g  
   
水素0.237gから生成される水は 0.213g  
   
発電効率を80%とすると 0.267g

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