JP2002275674A - Electrolytic cell - Google Patents
Electrolytic cellInfo
- Publication number
- JP2002275674A JP2002275674A JP2001085575A JP2001085575A JP2002275674A JP 2002275674 A JP2002275674 A JP 2002275674A JP 2001085575 A JP2001085575 A JP 2001085575A JP 2001085575 A JP2001085575 A JP 2001085575A JP 2002275674 A JP2002275674 A JP 2002275674A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- cell
- hole
- gasket
- electrolytic cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
- C25B11/036—Bipolar electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
- C25B1/044—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water producing mixed hydrogen and oxygen gas, e.g. Brown's gas [HHO]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電解槽に関し、特に
消費電力を減少し、電気分解効率を向上できる電解槽に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic cell, and more particularly to an electrolytic cell capable of reducing power consumption and improving electrolysis efficiency.
【0002】[0002]
【従来の技術】電気分解装置、たとえば水酸化ナトリウ
ムまたは水酸化カリウムなどの電解質を含有する電解液
を電気分解し、水素ガスと酸素ガス(以下、“水酸ガ
ス”と称する。)を生ずる電気分解装置は、電解液の電
気分解を行う電解槽を備えている。ある程度の構造的な
差はあるものの、現在使われている一般の電解槽の基本
的な構成としては、一端に陽極が連結された電極板(第
1電極板)が位置し、他端には陰極が連結された電極板
(第2電極板)が位置する構造である。第1および第2
電極板の間には薄い双極(bipolar)電極板とフ
レームが交互に固定、設置される。かかる構造を有する
電解槽は狭い空間内に多くの電極を設けることができ、
大量のガスを生ずることもでき、さらに極間電圧が低
く、単位ガス量を生ずるために消耗される電力が割合小
さい。2. Description of the Related Art An electrolytic apparatus, for example, an electrolytic solution containing an electrolyte such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is electrolyzed to generate hydrogen gas and oxygen gas (hereinafter referred to as "hydroxy gas"). The decomposition device includes an electrolytic cell that performs electrolysis of the electrolytic solution. Although there are some structural differences, the basic structure of a general electrolytic cell currently in use is that an electrode plate (first electrode plate) having an anode connected to one end is located at one end, and the other end is located at the other end. This is a structure in which an electrode plate (second electrode plate) to which a cathode is connected is located. First and second
A thin bipolar electrode plate and a frame are alternately fixed and installed between the electrode plates. An electrolytic cell having such a structure can provide many electrodes in a narrow space,
A large amount of gas can be generated, the gap voltage is low, and the power consumed to generate a unit gas amount is small.
【0003】しかし、かかる構造の電解槽では双極電極
板の間の気密維持が容易ではなく、電解槽の使用圧力を
高めるにも限界がある。一方、双極電極板の上部および
下部には、生じた水酸ガスを通すためのガス排出孔およ
び電解液供給用孔がそれぞれ設けられている。電気分解
の際、各電極板に電流が印加されれば、各孔(加工部分
で、角部分)を通じて電流が漏電し、電気分解効率を低
下させると同時にエネルギー浪費という問題が生ずる。However, in the electrolytic cell having such a structure, it is not easy to maintain airtightness between the bipolar electrode plates, and there is a limit in increasing the working pressure of the electrolytic cell. On the other hand, a gas discharge hole for allowing the generated hydroxyl gas to pass therethrough and an electrolyte supply hole are provided in the upper and lower portions of the bipolar electrode plate, respectively. If a current is applied to each electrode plate during the electrolysis, the current leaks through each of the holes (the corners at the machined portion), thereby reducing the electrolysis efficiency and causing a problem of wasting energy.
【0004】さらに、電気分解を行う電解槽内で電極の
上部の一部が電解液水面上に露出し、生成した水酸ガス
が、露出した電極表面に分極作用(polarizin
gaction)を起こし、電解槽内部で内爆が起こり
得るという欠陥も有している。こうした現象は、生成し
た水酸ガスが電解液の一部を電解槽の外側に押し出すた
めに生ずる。このほか、電解槽内の電極は常に電解液と
接触する状態を維持しなければならないが、電極が電解
液水面上に露出する場合、電気分解が起こる電極の有効
面積を減少させ、結果的に電極の単位面積あたりの電流
密度を上昇させて電極の寿命を縮める原因となる。Further, in the electrolytic cell for performing electrolysis, a part of the upper part of the electrode is exposed on the surface of the electrolytic solution, and the generated hydroxyl gas causes a polarization action on the exposed electrode surface.
This also has the defect of causing an internal explosion inside the electrolytic cell. Such a phenomenon occurs because the generated hydroxyl gas pushes a part of the electrolytic solution out of the electrolytic cell. In addition, the electrodes in the electrolytic cell must always be kept in contact with the electrolyte, but if the electrodes are exposed above the surface of the electrolyte, the effective area of the electrodes where electrolysis occurs is reduced, and consequently This increases the current density per unit area of the electrode, thereby shortening the life of the electrode.
【0005】一般のフィルタープレス型の電解槽の電流
効率は80〜90%、電圧効率は58〜78%であり、
1,000リットルの水酸ガスを生ずるために消費され
る電力は4.5〜5.0kW・hであって、非効率的な
エネルギー消費構造を有している。The current efficiency of a general filter press type electrolytic cell is 80 to 90%, the voltage efficiency is 58 to 78%,
The power consumed to produce 1,000 liters of hydroxyl gas is 4.5-5.0 kWh and has an inefficient energy consumption structure.
【0006】日本国公開特許公報平6−128780号
および大韓民国特許公報第1994−6440号に前述
の構造のフィルタープレス型の電解槽が記載されてい
る。前記電解槽は、陽極の中心極棒周辺に多数の円筒形
の電極筒が並べられ、電解槽の外郭に陰極の円筒形の電
極筒が取り囲んでいる構造を有する。円筒形の電極の上
部および下部には、ガスおよび電解液の流動のための孔
が設けられている。このような構造を有する電解槽の内
部で電気分解を行うと、円筒形の電極の上下切断面およ
び円形孔に電流が集中的に流れ、電極の表面上での電流
分布が均一にならず、したがって、電気分解効率が低下
するという結果を招く。また、電気分解過程で、上部の
電極表面が生成した水酸ガスに対し露出し、安定性の面
でも小さくない問題を有する。JP-A-6-128780 and Korean Patent Publication No. 1994-6440 describe filter press type electrolytic cells having the above-mentioned structure. The electrolytic cell has a structure in which a large number of cylindrical electrode tubes are arranged around a central pole bar of an anode, and a cylindrical electrode tube of a cathode is surrounded around the outer periphery of the electrolytic cell. The upper and lower parts of the cylindrical electrode are provided with holes for gas and electrolyte flow. When electrolysis is performed inside the electrolytic cell having such a structure, current flows intensively on the upper and lower cut surfaces and the circular hole of the cylindrical electrode, and the current distribution on the surface of the electrode is not uniform, Therefore, the result is that the electrolysis efficiency is reduced. Further, there is a problem that the surface of the upper electrode is exposed to the generated hydroxyl gas in the electrolysis process and the stability is not small.
【0007】別の形態のフィルタープレス型の電解槽の
構成が、大韓民国実用新案公報第1996−37441
号、同第1992−18137号および同第2000−
61953号に記載され、これら公報に記載の電解槽は
板型の電極板を用いた構造からなっている。しかしなが
ら、かかる電解槽では、電解液流動孔と電極板加工面が
電解液に露出し、さらに電極の一部が生成した水酸ガス
に露出するという問題を有する。各電極板に設けられた
電解液流動孔を通じる通電を防ぐため、電極板を交互に
90°位相差を置き、電解液流動孔を設けた構造もある
が、電極板表面全体に均一に電流を分布するには限界が
ある。[0007] Another configuration of a filter press type electrolytic cell is disclosed in Korean Utility Model Publication No. 1996-37441.
No. 1992-18137 and No. 2000-
No. 61953, and the electrolytic baths described in these publications have a structure using a plate-shaped electrode plate. However, in such an electrolytic cell, there is a problem that the electrolytic solution flow hole and the electrode plate processing surface are exposed to the electrolytic solution, and a part of the electrode is exposed to the generated hydroxyl gas. In order to prevent electricity flow through the electrolyte flow holes provided in each electrode plate, there is a structure in which the electrode plates are alternately arranged with a phase difference of 90 ° and the electrolyte flow holes are provided. There is a limit to the distribution of
【0008】最近、無公害エネルギー源である水酸ガス
の産業的活用度が増加しつつあるにもかかわらず、前述
のように従来の水酸ガス生成用の電解槽は、単位体積あ
たりの水酸ガスの生産に多くの電力を消耗し、内爆およ
び漏水など安定性に問題があり、さらに耐熱性および耐
久性が確保できないことから、産業用として使用するに
は実用的ではないというのが実情である。[0008] In recent years, despite the increasing industrial utilization of hydroxyl gas, which is a non-polluting energy source, as described above, the conventional electrolytic cell for producing hydroxyl gas is characterized by water per unit volume. It is not practical for industrial use because it consumes a lot of power for producing acid gas, has stability problems such as internal explosions and water leaks, and cannot secure heat resistance and durability. It is a fact.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、前述のような一般の水酸ガス生成用の電解槽が有す
る問題を解決するためのものであって、エネルギー効率
と水酸ガス発生効率を高めた電解槽を提供することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems of a general electrolytic cell for producing a hydroxyl gas, and is intended to solve the problems of energy efficiency and hydroxyl gas generation efficiency. It is an object of the present invention to provide an electrolytic cell having a higher level.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の電解槽は、内部
に供給された電解液に対する電気分解を行い、ガスを生
ずる電解槽であって、ガスケット、電極、ガスケットお
よびセルフレームが順次結合された単位セットを多数個
積層し、その両端に陽極および陰極電極を固定して構成
される。各単位セットの電極は双極電極であって、電極
の上部にはガス流れ用孔が、下部には電解液流れ用孔が
それぞれ設けられ、各単位セットの各ガスケットは電極
の形状と同様の形状を有し、電極の外郭部と対応する部
材で、上部および下部から内側に延ばされた延長部が構
成され、各延長部にはガス流れ用孔と電解液流れ用孔と
がそれぞれ設けられている。各ガスケットの上部および
下部の延長部は電極の上部および下部孔の縁辺部をそれ
ぞれ加圧する。各単位セットのセルフレームは電極より
規格(大きさ)が大きく、上部および下部には中心部に
向けて延長部が設けられ、各延長部の中央部にはガス流
れ用孔と電解液流れ用孔がそれぞれ設けられて電極およ
び各ガスケットのガス流れ用孔と電解液流れ用孔とそれ
ぞれ対応する。The electrolytic cell of the present invention is an electrolytic cell that performs an electrolysis on an electrolytic solution supplied therein to generate a gas, and a gasket, an electrode, a gasket, and a cell frame are sequentially connected. A large number of unit sets are stacked, and an anode and a cathode are fixed to both ends thereof. The electrode of each unit set is a bipolar electrode, a gas flow hole is provided at the upper part of the electrode, and an electrolyte flow hole is provided at the lower part, and each gasket of each unit set has a shape similar to the shape of the electrode. A member corresponding to the outer portion of the electrode, an extension extending inward from the upper and lower portions is formed, and each extension is provided with a gas flow hole and an electrolyte flow hole, respectively. ing. The upper and lower extensions of each gasket press against the edges of the upper and lower holes of the electrode, respectively. The cell frame of each unit set has a larger standard (size) than the electrodes, and the upper and lower parts are provided with extensions toward the center, and the central part of each extension has a gas flow hole and electrolyte flow. Holes are respectively provided to correspond to the gas flow holes and the electrolyte flow holes of the electrode and each gasket, respectively.
【0011】各セルフレームの前面および後面の外郭部
に、外郭部に沿って一定高さの凸部が設けられて前方お
よび後方に位置するガスケットの後面および前面を圧着
接触するのが好ましい。これにより、ガスケットの機能
を向上させることができる。It is preferable that a convex portion having a fixed height is provided along the outer shell on the front and rear surfaces of each cell frame so that the rear and front surfaces of the gaskets located on the front and rear sides are brought into pressure contact with each other. Thereby, the function of the gasket can be improved.
【0012】さらに、各セルフレームの本体の前面およ
び後面のガス流れ用孔および電解液流れ用孔の縁辺に、
凸部がそれぞれ設けられ、前方および後方に位置するガ
スケットの各孔縁辺に圧着接触するのが好ましい。Further, at the edges of the gas flow holes and the electrolyte flow holes on the front and rear surfaces of the main body of each cell frame,
It is preferable that convex portions are provided, respectively, and that the convex portions come into pressure contact with the edges of the holes of the gaskets located at the front and rear.
【0013】さらに、各セルフレームには、その前面に
外郭部に沿って一定幅および高さの第1凸部が設けら
れ、その後面に前面の第1凸部と同様の幅および深さの
第1凹部が設けられ、前面のガス流れ用孔および電解液
流れ用孔の各縁辺には、一定高さの円筒部がそれぞれ設
けられ、後面の各孔の各縁辺には、一定深さの第2凹部
がそれぞれ設けられ、前面の円筒部両側および部材中心
に向けた部分には、一定幅の切開部がそれぞれ設けら
れ、各延長部の後面の各孔の周辺凹部の両側および中心
に向けた部分には、一定幅の切開部がそれぞれ設けられ
ており、2個のセルフレームの結合の際、いずれかのセ
ルフレームの前面に円筒部の切開部と別のセルフレーム
の後面の延長部表面に設けられた切開部が連通され、電
解槽の内部空間とセルフレームの各孔を連結する通路を
設けるのが好ましい。Further, each cell frame is provided with a first convex portion having a constant width and height on the front surface thereof along the outer peripheral portion, and a rear surface having the same width and depth as the first convex portion on the front surface. A first concave portion is provided, a cylindrical portion having a constant height is provided on each edge of the gas flow hole and the electrolyte solution flow hole on the front surface, and a fixed depth is provided on each edge of each hole on the rear surface. A second concave portion is provided, and a cutout portion having a fixed width is provided on both sides of the cylindrical portion on the front surface and a portion toward the center of the member. Each of the cell frames is provided with an incision having a fixed width. When two cell frames are combined, an incision of a cylindrical portion and an extension of a rear surface of another cell frame are provided on the front surface of one of the cell frames. The incision provided on the surface communicates with the inner space of the electrolytic cell and the cell. Preferably provided a passage connecting the respective holes of the frame.
【0014】さらに、電解槽内にポンプで加圧された電
解液を供給され、電解槽で電気分解が継続的に行われる
間、電解槽内部に電解液が充満した状態が保持されるの
が好ましい。Further, it is preferable that the electrolytic solution pressurized by the pump is supplied into the electrolytic cell, and the electrolytic solution is maintained in a state filled with the electrolytic solution while the electrolysis is continuously performed in the electrolytic cell. preferable.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しつつ、
本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限
定されるものではない。図1は、本発明のフィルタープ
レス型の電解槽を構成する部材を示す分離斜視図であ
り、図2は、図1の各部材を固定手段を用いて一体化し
て構成した本発明の電解槽の正面図である。本発明の電
解槽100を構成する部材は次の通りである。以下、電
極、ガスケットおよびセルフレームの構造を説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
The present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to these. FIG. 1 is an exploded perspective view showing members constituting a filter press type electrolytic cell of the present invention, and FIG. 2 is an electrolytic cell of the present invention in which each member of FIG. 1 is integrated by using fixing means. FIG. The members constituting the electrolytic cell 100 of the present invention are as follows. Hereinafter, the structures of the electrode, the gasket, and the cell frame will be described.
【0016】<陽極電極101および陰極電極102>
電解槽100の両端に位置する陽極電極101と陰極電
極102にはその外側表面に電源連結用ボルト101
a、102aがそれぞれ固定され、一方の電極102の
外側表面には電解液供給口連結ニップル102bが、他
方の電極101の外側表面にはガス排出口連結ニップル
101bがそれぞれ固定されている。陽極電極101お
よび陰極電極102は4個のステーボルト(本図面では
2個を用いているが、その個数は限定されない。)によ
って一体化される。<Anode electrode 101 and cathode electrode 102>
An anode electrode 101 and a cathode electrode 102 located at both ends of the electrolytic cell 100 have power supply connection bolts 101 on their outer surfaces.
a, 102a are fixed respectively, an electrolyte supply port connection nipple 102b is fixed to the outer surface of one electrode 102, and a gas outlet connection nipple 101b is fixed to the outer surface of the other electrode 101, respectively. The anode electrode 101 and the cathode electrode 102 are integrated by four stay bolts (two in this drawing, but the number is not limited).
【0017】<電極20>陽極電極101と陰極電極1
02の間には多数の円盤型の電極(双極電極)20が位
置する。各電極20の上部には水酸ガス流れ用孔21
が、下部には電解液流れ用孔22がそれぞれ設けられて
いる。陽極電極101と陰極電極102に電圧を印加す
ると、各電極101、102に隣接した電極20の対応
表面には逆極性の電荷が帯電し、その逆表面には同じ極
性の電荷が帯電される。さらに、電荷が帯電した電極2
0に隣接する別の電極20の対応表面には対面する電極
表面に帯電した電荷と逆極性の電荷が帯電する。こうし
た帯電現象は導電性の電解液が電流を電極に伝達するこ
とによって起こる。電極表面でのこのような電荷帯電現
象は、すべての電極20で生じ、したがって、対面する
電極20の表面に相異する極性の電荷が帯電すること
で、その間に位置する電解液に対する電気分解が行われ
る。<Electrode 20> Anode electrode 101 and cathode electrode 1
A large number of disc-shaped electrodes (bipolar electrodes) 20 are located between 02. At the top of each electrode 20, a hole 21 for hydroxyl gas flow is provided.
However, holes 22 for flowing the electrolytic solution are provided in the lower portion, respectively. When a voltage is applied to the anode electrode 101 and the cathode electrode 102, the corresponding surface of the electrode 20 adjacent to each of the electrodes 101 and 102 is charged with the opposite polarity charge, and the opposite surface is charged with the same polarity charge. Further, the charged electrode 2
The corresponding surface of another electrode 20 adjacent to 0 is charged with a charge having the opposite polarity to the charge charged on the facing electrode surface. Such charging phenomenon is caused by the conductive electrolyte transmitting current to the electrodes. Such a charge-charging phenomenon on the electrode surface occurs in all the electrodes 20, and therefore, a charge of a different polarity is charged on the surface of the facing electrode 20, so that electrolysis to the electrolytic solution located therebetween is caused. Done.
【0018】<セルフレーム10>陽極電極101と電
極20との間、電極20と電極20との間、および、電
極20と陰極電極102との間のそれぞれに、リング状
のセルフレーム10が位置する。各セルフレーム10の
直径は、電極20の直径より若干大きく構成され、その
上部および下部には各電極の上部および下部に設けられ
た孔とそれぞれ対応する水酸ガス流れ用孔および電解液
流れ用孔がそれぞれ設けられている。各セルフレーム1
0の構成については、図3、図4および図5を参照して
後述する。<Cell Frame 10> A ring-shaped cell frame 10 is located between the anode electrode 101 and the electrode 20, between the electrode 20 and the electrode 20, and between the electrode 20 and the cathode electrode 102. I do. The diameter of each cell frame 10 is configured to be slightly larger than the diameter of the electrode 20, and the upper and lower portions of the cell frame 10 have the holes provided at the upper and lower portions of the respective electrodes and the corresponding holes for the hydroxyl gas flow and the electrolyte flow. Holes are provided respectively. Each cell frame 1
The configuration of 0 will be described later with reference to FIGS. 3, 4, and 5.
【0019】<ガスケット30>各部材、すなわち、陽
極電極101、セルフレーム10、電極20および陰極
電極102のそれぞれの間には、密封用ガスケット30
が位置する。ガスケット30はリング状であって、その
直径は電極20の直径と同様である。ガスケット30の
上部および下部にも電極20およびセルフレーム10の
上部および下部に設けられた孔と対応する水酸ガス流れ
用孔31と電解液流れ用孔32とがそれぞれ設けられて
いる。図2に示したように、各ガスケット30に設けら
れた孔31、32は、ガスケット30の本体から内側に
円形となるように延ばされた延長部30A、30Bの中
央部にそれぞれ設けられている。したがって、電極20
両面にガスケット30をそれぞれ密着させると、両部材
20および30の各孔21および31、22および32
が互いに連通された状態で、ガスケット30の各延長部
30A、30Bは電極20の孔21、22周辺表面に気
密状態で密着する。<Gasket 30> A sealing gasket 30 is provided between each member, that is, between the anode electrode 101, the cell frame 10, the electrode 20, and the cathode electrode 102.
Is located. The gasket 30 has a ring shape, and its diameter is similar to the diameter of the electrode 20. At the upper and lower portions of the gasket 30, there are also provided a hole 31 for a hydroxyl gas flow and a hole 32 for an electrolyte flow corresponding to the holes provided at the upper and lower portions of the electrode 20 and the cell frame 10, respectively. As shown in FIG. 2, holes 31 and 32 provided in each gasket 30 are respectively provided at central portions of extension portions 30A and 30B extending inward from the main body of gasket 30 so as to be circular. I have. Therefore, the electrode 20
When the gaskets 30 are brought into close contact with both surfaces, respectively, the holes 21 and 31, 22 and 32 of both members 20 and 30 are formed.
Are connected to each other, the extended portions 30A and 30B of the gasket 30 are in close contact with the peripheral surfaces of the holes 21 and 22 of the electrode 20 in an airtight state.
【0020】図3および図4は、それぞれ本発明の一構
成部材であるセルフレーム10の正面図および背面図で
あり、図5は、セルフレーム10を図3のA−A線に沿
って切り取った断面図であって、いずれも前述のセルフ
レーム10の構成をより詳細に説明するためのものであ
る。リング状のセルフレーム10の上部および下部に
は、中心に向けて延ばされた延長部10E−1、10E
−2がそれぞれ構成され、各延長部10E−1、10E
−2の中央には、前述の水酸ガス流れ用孔HAおよび電
解液流れ用孔HBがそれぞれ設けられている。FIGS. 3 and 4 are a front view and a rear view, respectively, of a cell frame 10 which is a component of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of the cell frame 10 taken along line AA in FIG. 3A and 3B are cross-sectional views for explaining the configuration of the above-described cell frame 10 in more detail. Extension portions 10E-1 and 10E extending toward the center are provided on the upper and lower portions of the ring-shaped cell frame 10.
-2 are respectively constituted, and each extension part 10E-1, 10E
In the center of -2, the above-mentioned hole for the flow of the hydroxyl gas HA and the hole for the flow of the electrolytic solution HB are provided.
【0021】セルフレーム10の前面部の外郭部には、
外郭部に沿って一定幅および高さの第1凸部11Aが設
けられ、その内側には微細な高さの第2凸部12Aが設
けられている。さらに、水酸ガス流れ用孔HAおよび電
解液流れ用孔HBの縁辺(すなわち、各延長部10E−
1、10E−2表面)にも一定幅および高さを有する第
3凸部13A−1、13A−2がそれぞれ設けられてい
る。この第3凸部の中央部が空の円筒部13A−1、1
3A−2を構成し、これらの円筒部の外径はガスケット
30および電極20に設けられた孔21および31、2
2および32の直径とそれぞれ同様である。延長部10
E−1、10E−2の中央部にも微細な高さの第4凸部
14A−1、14A−2が設けられている。一方、水酸
ガス流れ用孔HA縁辺に設けられた第3凸部13A−1
(円筒部)の上部および電解液流れ用孔HB縁辺に設け
られた第3凸部13A−2の下部には両側を水平に切開
した切開部A11、A13がそれぞれ構成されて本体面
と孔HA、HBとを連通し、水酸ガス流れ用孔HA縁辺
に設けられた第3凸部13A−1の下部および電解液流
れ用孔HB縁辺に設けられた第3凸部13A−2の上部
には中心部に向けて切開した切開部A12、A14がそ
れぞれ構成されて本体面と孔HA、HBとを連通する。In the outer part of the front part of the cell frame 10,
A first protrusion 11A having a constant width and height is provided along the outer portion, and a second protrusion 12A having a fine height is provided inside the first protrusion 11A. Furthermore, the edges of the hydroxyl gas flow hole HA and the electrolyte flow hole HB (that is, each extension 10E-
Third protrusions 13A-1 and 13A-2 each having a certain width and height are also provided on the (1, 1E-2 surface). The central portion of the third convex portion is an empty cylindrical portion 13A-1, 1
3A-2, and the outer diameters of these cylindrical portions are the holes 21 and 31, 2 provided in the gasket 30 and the electrode 20.
2 and 32, respectively. Extension 10
Fourth convex portions 14A-1 and 14A-2 having fine heights are also provided at the central portions of E-1 and 10E-2. On the other hand, the third convex portion 13A-1 provided on the periphery of the hole HA for the hydroxyl gas flow.
At the upper part of the (cylindrical part) and at the lower part of the third convex part 13A-2 provided at the edge of the electrolyte flow hole HB, incisions A11 and A13, which are horizontally incised on both sides, are formed, respectively. , HB, and at the lower part of the third convex part 13A-1 provided at the edge of the hole HA for hydroxyl gas flow and at the upper part of the third convex part 13A-2 provided at the edge of the hole HB for electrolyte flow. Are formed with incisions A12 and A14, respectively, incised toward the center, and communicate the body surface with the holes HA and HB.
【0022】セルフレーム10の後面部の外郭部には全
部材にわたって一定幅および深さの第1凹部11Bが設
けられ、その内側には微細な高さの第2凸部12Bが設
けられている。さらに、水酸ガス流れ用孔HAおよび電
解液流れ用孔HBの縁辺にも一定幅および深さを有する
第3凹部13B−1、13B−2がそれぞれ設けられ、
各延長部10E−1、10E−2の中央部には微細な高
さの第4凸部14B−1、14B−2が設けられてい
る。一方、各延長部10E−1、10E−2上にセルフ
レーム本体の内部円周から延ばされる部分を切開した切
開部B11、B13が構成されて本体面と孔HA、HB
とをそれぞれ連通し、各延長部10E−1、10E−2
内側部には半径方向に切開部B12、B14が構成され
て本体面と孔HA、HBとを連通する。A first concave portion 11B having a constant width and depth is provided on the entire outer surface of the rear portion of the cell frame 10 over all members, and a second convex portion 12B having a fine height is provided inside the first concave portion 11B. . Further, third concave portions 13B-1 and 13B-2 each having a constant width and depth are provided at the edges of the hydroxyl gas flow hole HA and the electrolyte solution flow hole HB, respectively.
Fourth convex portions 14B-1 and 14B-2 having a fine height are provided at the central portions of the extension portions 10E-1 and 10E-2. On the other hand, cutouts B11 and B13 are formed on each of the extensions 10E-1 and 10E-2 by cutting out portions extending from the inner circumference of the cell frame main body, and the main body surface and the holes HA and HB are formed.
And each extension part 10E-1, 10E-2
Incisions B12 and B14 are formed in the inner portion in the radial direction to communicate the body surface with the holes HA and HB.
【0023】かかる部材を組み立てて電解槽を構成する
過程を各図面を通じて説明する。以下の説明において便
宜上、各部材の上部に構成された水酸ガス流れ用孔を
“上部孔”と、下部に構成された電解液流れ用孔を“下
部孔”と称する。The process of assembling such members to form an electrolytic cell will be described with reference to the drawings. In the following description, for convenience, the hydroxyl gas flow hole formed at the upper part of each member is referred to as an “upper hole”, and the electrolyte solution flow hole formed at the lower part is referred to as a “lower hole”.
【0024】まず、ガスケット30、電極20、他のガ
スケット30およびセルフレーム10で一つの単位セッ
ト(たとえば、図1中のAおよびB)を組み立てる。ガ
スケット30、電極20およびガスケット30を、上部
孔31、21、31および下部孔32、22、32を互
いに対応させた状態でセルフレーム10の前面に密着さ
せると、ガスケット30、電極20およびガスケット3
0の上部孔31、21、31および下部孔32、22、
32は、セルフレーム10の本体の上部孔HAおよび下
部孔HB縁辺にそれぞれ設けられた円筒部13A−1、
13A−2が差し込まれる。この際、ガスケット30、
電極20およびガスケット30の外郭端はセルフレーム
10前面の外郭部に設けられた第1凸部11Aの内面に
密着し、セルフレーム10の第2凸部12Aおよび第4
凸部14A−1、14A−2はガスケット30の延長部
30A、30Bの後面とそれぞれ接触するようになる。
さらに、電極20の前面および後面に位置するガスケッ
ト30の延長部30A、30Bは前、後方で電極20の
上部孔21および下部孔22の縁辺に密着する。First, one unit set (for example, A and B in FIG. 1) is assembled with the gasket 30, the electrode 20, the other gasket 30, and the cell frame 10. When the gasket 30, the electrode 20, and the gasket 30 are brought into close contact with the front surface of the cell frame 10 with the upper holes 31, 21, 31 and the lower holes 32, 22, 32 corresponding to each other, the gasket 30, the electrode 20, and the gasket 3
0 upper holes 31, 21, 31 and lower holes 32, 22,
Reference numeral 32 denotes cylindrical portions 13A-1 provided on the edges of the upper hole HA and the lower hole HB of the main body of the cell frame 10, respectively.
13A-2 is inserted. At this time, gasket 30,
The outer edges of the electrode 20 and the gasket 30 are in close contact with the inner surface of the first convex portion 11A provided on the outer portion of the front surface of the cell frame 10, and the second convex portion 12A and the fourth
The protrusions 14A-1 and 14A-2 come into contact with the rear surfaces of the extensions 30A and 30B of the gasket 30, respectively.
Further, the extended portions 30A and 30B of the gasket 30 located on the front and rear surfaces of the electrode 20 are in close contact with the edges of the upper hole 21 and the lower hole 22 of the electrode 20 at the front and rear.
【0025】このようにガスケット30、電極20、ガ
スケット30およびセルフレーム10からなる単位セッ
トAを多数個、水平積層状態に組み立てた後、各単位セ
ットを互いに結合する。便宜上、2個の単位セットA、
Bを用いて単位セット同士の結合を説明する。また便宜
上、2個の単位セットのうち、前方(図7基準)の単位
セットを第1単位セットAと、後方の単位セットを第2
単位セットBと称する。After assembling a plurality of unit sets A each including the gasket 30, the electrode 20, the gasket 30, and the cell frame 10 in a horizontally stacked state, the unit sets are connected to each other. For convenience, two unit sets A,
The combination of unit sets will be described using B. Also, for convenience, of the two unit sets, the front (see FIG. 7) unit set is a first unit set A, and the rear unit set is a second unit set.
This is referred to as a unit set B.
【0026】第1および第2単位セットA、Bを各部材
の上部孔および下部孔を基準に結合すると、第2単位セ
ットBのセルフレーム10の前面に設けられた第1凸部
11Aは、第1単位セットAのセルフレーム10の後面
に設けられた第1凹部11B内に差し込まれる。さら
に、第2単位セットBのセルフレーム10の前面の各孔
HA、HBの縁辺に設けられた円筒部13A−1、13
A−2は、第1単位セットAのセルフレーム10の後面
の各孔の縁辺に設けられた第2凹部13B−1、13B
−2内にそれぞれ受容される。一方、第1単位セットA
のセルフレーム10の後面に設けられた第2凸部12B
および第4凸部14B−1、14B−2は、第2単位セ
ットBの前方ガスケット30の表面を加圧するようにな
る。When the first and second unit sets A and B are connected with reference to the upper hole and the lower hole of each member, the first convex portion 11A provided on the front surface of the cell frame 10 of the second unit set B becomes The first unit set A is inserted into the first concave portion 11B provided on the rear surface of the cell frame 10. Further, cylindrical portions 13A-1, 13A provided on the edges of the holes HA, HB on the front surface of the cell frame 10 of the second unit set B.
A-2 is a second concave portion 13B-1, 13B provided at the edge of each hole on the rear surface of the cell frame 10 of the first unit set A.
-2 respectively. On the other hand, the first unit set A
Convex portion 12B provided on the rear surface of the cell frame 10 of FIG.
The fourth convex portions 14B-1 and 14B-2 press the surface of the front gasket 30 of the second unit set B.
【0027】この際、第2単位セットBのセルフレーム
10の前面の各孔HA、HB縁辺の円筒部13A−1、
13A−2に設けられた切開部A11、A12およびA
13、A14は第1単位セットBのセルフレーム10の
延長部10E−1、10E−2の後面に設けられた各切
開部B11、B12およびB13、B14とそれぞれ対
応し、開放通路を設ける。したがって、第1単位セット
Aのセルフレーム10の後面と第2単位セットBのセル
フレーム10の前面が設ける空間(この空間に第2単位
セットBのセルフレーム10に結合されたガスケット3
0、電極20およびガスケット30が位置する。)は、
各単位セットA、Bのセルフレーム10に構成された各
孔HA、HBと連通し、すなわちガスケット30、電極
20の各孔31、32および21、22と連通する。At this time, the holes HA on the front surface of the cell frame 10 of the second unit set B, the cylindrical portions 13A-1 on the edges of HB,
Incisions A11, A12 and A provided in 13A-2
Reference numerals 13 and A14 correspond to the cutouts B11 and B12 and B13 and B14 provided on the rear surface of the extension portions 10E-1 and 10E-2 of the cell frame 10 of the first unit set B, respectively, and provide an open passage. Therefore, the space provided by the rear surface of the cell frame 10 of the first unit set A and the front surface of the cell frame 10 of the second unit set B (in this space, the gasket 3 connected to the cell frame 10 of the second unit set B).
0, electrode 20 and gasket 30 are located. )
It communicates with the holes HA and HB formed in the cell frames 10 of the unit sets A and B, that is, communicates with the gasket 30 and the holes 31, 32 and 21, 22 of the electrode 20.
【0028】したがって、外部から供給された電解液
は、積層された各部材の下部孔を通過する過程におい
て、重ねられたセルフレーム10中で後方セルフレーム
10の下部延長部10E−2に設けられた下部孔HB、
後方セルフレーム10の下部円筒部13A−2に設けら
れた開口A13、A14および前方セルフレーム10の
下部延長部10E−2の表面に設けられた切開部B1
3、B14が設ける通路を通じて電解槽の内部空間、す
なわち多数のガスケット30、電極20およびセルフレ
ーム10が設ける空間内に流れ込まれる。これと同様
に、電気分解によって電解槽100内部空間で生成した
水酸ガス(電解液が含まれた状態である。)は、重ねら
れたセルフレーム10中で前方セルフレーム10の上部
延長部10E−1表面に設けられた切開部B11、B1
2および後方セルフレーム10縁辺の円筒部13A−1
に設けられた開口A11、A12が設ける通路を通じて
前方セルフレーム10の上部孔HA内に流れ込み、以降
各部材の上部孔を通過した後、外部の収集タンクに排出
される。Therefore, the electrolytic solution supplied from the outside is provided in the lower extension 10E-2 of the rear cell frame 10 in the stacked cell frames 10 in the process of passing through the lower holes of the stacked members. Lower hole HB,
Openings A13, A14 provided in lower cylindrical portion 13A-2 of rear cell frame 10 and incision B1 provided on the surface of lower extension 10E-2 of front cell frame 10.
3, flows into the internal space of the electrolytic cell, i.e., the space provided with a number of gaskets 30, electrodes 20, and cell frames 10 through the passages provided by B14. Similarly, the hydroxyl gas (containing the electrolytic solution) generated in the inner space of the electrolytic cell 100 by the electrolysis is supplied to the upper extension portion 10E of the front cell frame 10 in the stacked cell frames 10. -1 Incisions B11, B1 provided on the surface
2 and cylindrical portion 13A-1 on the edge of rear cell frame 10
Flows into the upper holes HA of the front cell frame 10 through the passages provided by the openings A11 and A12 provided in the above, and thereafter passes through the upper holes of the respective members, and then is discharged to an external collection tank.
【0029】前述のような形態で、設定された数の単位
セットを結合し、結合体両端に陽極電極101と陰極電
極102を結合した後、陽極電極101と陰極電極10
2をステーボルト103で結合することによって、図2
に示したように完全な電解槽100が組み立てられる。
すなわち、多数の単位セットの両端に陽極電極101と
陰極電極102を位置させ、多数のステーボルト103
を両電極板のボルト孔に貫通させる。露出したステーボ
ルト103の両端に皿状スプリング104を嵌めてナッ
ト105を締結することで各単位セットは締結され、こ
の際、各部材は一定圧力で加圧される。ここで、陽極電
極101および陰極電極102のボルト孔には絶縁材料
(たとえば、プラスチック)のブッシュ106が嵌めら
れ、電流の漏電を防ぐ。このように構成された電解槽の
一端の上部および他端の下部に、連結ニップルをそれぞ
れ設け、ガス排出口および電解液供給口を設ける。In the above-described manner, a set number of unit sets are connected, and an anode electrode 101 and a cathode electrode 102 are connected to both ends of the combined body.
2 by connecting stays 103 with stay bolts 103.
The complete electrolytic cell 100 is assembled as shown in FIG.
That is, the anode electrode 101 and the cathode electrode 102 are located at both ends of a large number of unit sets, and a large number of stay bolts 103 are provided.
Through the bolt holes of both electrode plates. Each unit set is fastened by fitting the dish-shaped spring 104 to both ends of the exposed stay bolt 103 and fastening the nut 105. At this time, each member is pressed with a constant pressure. Here, bushings 106 made of an insulating material (for example, plastic) are fitted into the bolt holes of the anode electrode 101 and the cathode electrode 102 to prevent current leakage. A connection nipple is provided at an upper portion of one end of the electrolytic cell configured as described above and a lower portion of the other end, and a gas outlet and an electrolyte supply port are provided.
【0030】かかる電解液流入および水酸ガス排出過程
は電解槽を構成するすべての単位ユニットおよび隣接ユ
ニットの間で行われ、各単位ユニットの電極と隣接ユニ
ット電極との間の空間で電解液に対する電気分解が行わ
れる。The process of injecting the electrolytic solution and the process of discharging the hydroxyl gas are performed between all the unit units and the adjacent units constituting the electrolytic cell, and the space between the electrode of each unit unit and the adjacent unit electrode is applied to the electrolytic solution. Electrolysis is performed.
【0031】本発明に用いられるセルフレーム10とガ
スケット30について具体的に説明すれば、次の通りで
ある。セルフレーム10は、高い電気的絶縁性、耐熱性
およびアルカリ電解液に対する耐化学性(耐化学薬品
性)を有するものが望まれる。さらにセルフレーム10
は両端から圧縮力を加えられるため、高い機械的強度を
保持しなければならない。セルフレームの材料としては
ガラス強化繊維プラスチックが好適であって、たとえば
ポリスルホン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリプロピレンなどが挙げられる。これらは1種単
独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これら
材料は耐化学性と耐熱性が良好で、かつ機械的強度も優
れるので、電解槽を90℃で連続使用することができ
る。ガスケット30はセルフレーム10の各条件に加
え、弾性を持たなければならない。ガスケット30の材
料としては、エチレン−プロピレン共重合体(EPD
M)またはポリテトラフルオロエチレン(テフロン)な
どが好ましく用いられる。これらは1種単独で用いても
よく、2種以上を併用してもよい。また、ガスケット3
0は、0.3〜0.5mmの厚さが好ましい。The cell frame 10 and the gasket 30 used in the present invention will be specifically described as follows. The cell frame 10 is desired to have high electrical insulation, heat resistance, and chemical resistance (chemical resistance) to an alkaline electrolyte. Further, the cell frame 10
Must be able to apply a compressive force from both ends, and therefore must maintain high mechanical strength. As a material for the cell frame, glass reinforced fiber plastic is preferable, and examples thereof include polysulfone, polyimide, polyphenylene sulfide, and polypropylene. These may be used alone or in combination of two or more. Since these materials have good chemical resistance and heat resistance and excellent mechanical strength, the electrolytic cell can be used continuously at 90 ° C. The gasket 30 must have elasticity in addition to the conditions of the cell frame 10. As a material of the gasket 30, an ethylene-propylene copolymer (EPD)
M) or polytetrafluoroethylene (Teflon) is preferably used. These may be used alone or in combination of two or more. Gasket 3
0 preferably has a thickness of 0.3 to 0.5 mm.
【0032】前述のようにしてなる本発明の電解槽の構
成的、機能的特徴を図6および図7を用いて説明すれ
ば、次の通りである。図6は、各部材の結合関係および
ガスと電解液の移動路を示すための電解槽の詳細断面図
であり、図7は、図6の“B”部の詳細図である。The structural and functional characteristics of the electrolytic cell of the present invention as described above will be described below with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a detailed sectional view of the electrolytic cell for showing the connection relation of the respective members and the moving path of the gas and the electrolytic solution, and FIG. 7 is a detailed view of a portion "B" in FIG.
【0033】図7に示したように、一つの単位セットを
構成する前方ガスケット30の前面と後方ガスケット3
0の後面は、結合したセルフレーム10の前面に設けら
れた第2凸部12Aと前方に位置する他の単位セットの
セルフレーム10後面に設けられた第2凸部12Bとに
より、それぞれ加圧された状態である。これにより、ガ
スケット30の気密機能が効率良く増加され、電解液お
よび水酸ガスが外部に流出しない。As shown in FIG. 7, the front gasket 30 and the rear gasket 3 constitute one unit set.
0 is pressed by the second convex portion 12A provided on the front surface of the combined cell frame 10 and the second convex portion 12B provided on the rear surface of the cell frame 10 of another unit set located in front. It has been done. Thereby, the airtight function of the gasket 30 is efficiently increased, and the electrolytic solution and the hydroxyl gas do not flow out.
【0034】一つの電極20両面には同様の規格のリン
グ状ガスケット30がそれぞれ密着し、特に電極20の
上部孔21および下部孔22縁辺には各ガスケット30
の延長部30A、30B表面が圧着されるため、電極2
0表面に帯電した電荷が電極の加工面および各孔21、
22の加工面に集中する現象を防ぐことができる。した
がって、電極20の全面にわたって電流密度を均一に保
持し、電流効率を増加させることができる。A ring-shaped gasket 30 of the same standard adheres to both surfaces of one electrode 20, and in particular, each gasket 30 is placed on the periphery of the upper hole 21 and the lower hole 22 of the electrode 20.
Since the surfaces of the extension portions 30A and 30B of the
0 The electric charge charged on the surface is equal to the machining surface of the electrode and each hole 21;
It is possible to prevent the phenomenon of concentration on the machining surface of No. 22. Therefore, the current density can be maintained uniformly over the entire surface of the electrode 20, and the current efficiency can be increased.
【0035】前述のように、電気分解が進むに連れ、生
成した水酸ガスは電解槽内部の圧力を増加させ、これに
よって電解液水面上に位置する各電極20の上部は水酸
ガスに露出し、内爆を招く。したがって本発明ではこれ
を防ぐため、電解槽100の一端に構成された電解液供
給口102bにポンプ(図示していない)で加圧した電
解液が供給されるように構成した。ポンプによって電解
槽内部に供給された電解液は、生成した水酸ガスと共に
ガス排出口を通じ、強制排出される。排出された水酸ガ
スと電解液は外部の気液分離機(図示していない)で分
離され、水酸ガスと分離された電解液はポンプによって
電解槽内部に再び供給される。このようにポンプを用い
て電解液を供給することによって、電気分解が継続的に
行われても、電解槽内部は常に電解液が充満した状態を
保持することができる。As described above, as the electrolysis proceeds, the generated hydroxyl gas increases the pressure inside the electrolytic cell, whereby the upper part of each electrode 20 located on the surface of the electrolytic solution is exposed to the hydroxyl gas. And cause an internal bomb. Therefore, in the present invention, in order to prevent this, the electrolytic solution pressurized by a pump (not shown) is supplied to the electrolytic solution supply port 102b formed at one end of the electrolytic cell 100. The electrolytic solution supplied into the electrolytic cell by the pump is forcibly discharged through the gas outlet together with the generated hydroxyl gas. The discharged hydroxyl gas and the electrolytic solution are separated by an external gas-liquid separator (not shown), and the separated electrolytic solution is supplied again into the electrolytic cell by a pump. By supplying the electrolytic solution using the pump as described above, the inside of the electrolytic cell can always be kept filled with the electrolytic solution even if the electrolysis is continuously performed.
【0036】表1のような規格で構成された本発明の電
解槽を用い、数回にわたって試験(電気分解)した結果
(性能)を表2に示した。Table 2 shows the results (performance) of the test (electrolysis) performed several times using the electrolytic cell of the present invention having the specifications shown in Table 1.
【0037】[0037]
【表1】 [Table 1]
【0038】[0038]
【表2】 [Table 2]
【0039】[0039]
【発明の効果】以上のように、本発明の電解槽において
は、各単位ユニットを構成する前方ガスケットおよび後
方ガスケットの表面に、セルフレーム表面に設けられた
凸部が加圧、接触することによって、ガスケットの気密
機能を効率良く増加させ、電解液および水酸ガスの流出
を防ぐことができる。さらに、電極のガス排出用孔と電
解液供給用孔の縁辺にはガスケットの延長部表面が圧着
され、電極表面に帯電した電荷が電極の加工面および各
孔の加工面に集中される現象を防ぎ、電極の全面にわた
ってすべての密度を均一に保持することができる。ま
た、ポンプを通じて電解液を電解槽内部に強制供給する
ことによって電解槽内の電解液水位を常に一定に供給す
ることができ、電解槽内での内爆を防止できるという効
果が得られる。As described above, in the electrolytic cell according to the present invention, the protrusions provided on the cell frame surface are pressed and contacted with the surfaces of the front gasket and the rear gasket constituting each unit unit. In addition, the airtight function of the gasket can be efficiently increased, and the outflow of the electrolytic solution and the hydroxyl gas can be prevented. In addition, the surface of the extended portion of the gasket is pressed against the edges of the gas exhaust hole and the electrolyte supply hole of the electrode, and the phenomenon that electric charges charged on the electrode surface are concentrated on the processed surface of the electrode and the processed surface of each hole. And all the densities can be kept uniform over the entire surface of the electrode. Further, by forcibly supplying the electrolytic solution to the inside of the electrolytic cell through the pump, the level of the electrolytic solution in the electrolytic cell can always be supplied at a constant level, and an effect of preventing an internal explosion in the electrolytic cell can be obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 本発明の電解槽を構成する部材を示した分離
斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing members constituting an electrolytic cell of the present invention.
【図2】 図1の各部材を結合して構成した、本発明の
電解槽を示した正面図である。FIG. 2 is a front view showing the electrolytic cell of the present invention, which is configured by combining the members of FIG. 1;
【図3】 本発明の一構成部材であるセルフレームの正
面図である。FIG. 3 is a front view of a cell frame which is a component of the present invention.
【図4】 本発明の一構成部材であるセルフレームの背
面図である。FIG. 4 is a rear view of a cell frame which is one component of the present invention.
【図5】 セルフレームを図3のA−A線に沿って切り
取った状態の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the cell frame taken along the line AA of FIG. 3;
【図6】 各部材の結合関係およびガス通路を示すため
の電解槽の詳細断面図である。FIG. 6 is a detailed cross-sectional view of the electrolytic cell for showing a connection relationship of each member and a gas passage.
【図7】 図6の“B”部の詳細図である。FIG. 7 is a detailed view of a “B” part of FIG. 6;
10 セルフレーム 10E−1、10E−2 (セルフレームの)延長部 20 電極 21、31、HA ガス流れ用孔 22、32、HB 電解液流れ用孔 30 ガスケット 30A、30B (ガスケットの)延長部 100 電解槽 101 陽極電極 102 陰極電極 Reference Signs List 10 cell frame 10E-1, 10E-2 (cell frame) extension 20 electrode 21, 31, HA gas flow hole 22, 32, HB electrolyte flow hole 30 gasket 30A, 30B (gasket) extension 100 Electrolyzer 101 Anode electrode 102 Cathode electrode
Claims (6)
を行い、ガスを生ずる電解槽であって、 ガスケット、電極、ガスケットおよびセルフレームが順
次結合された単位セットを多数個積層し、その両端に陽
極および陰極電極を固定して構成され、各単位セットの
電極は双極電極であって、電極の上部にはガス流れ用孔
が、下部には電解液流れ用孔がそれぞれ設けられ、各単
位セットの各ガスケットは電極の形状と同様の形状を有
し、電極の外郭部と対応する部材で、上部および下部か
ら内側に向けて延ばされた延長部が構成され、各延長部
がその間に位置する電極の各孔周辺部位を加圧し、ガス
流れ用孔と電解液流れ用孔とが上下延長部にそれぞれ設
けられ、各単位セットのセルフレームは電極より規格が
大きく、上部および下部には中心部に向けて延長部が構
成され、各延長部の中央部にはガス流れ用孔と電解液流
れ用孔とがそれぞれ設けられて電極および各ガスケット
のガス流れ用孔と電解液流れ用孔とそれぞれ対応するこ
とを特徴とする電解槽。1. An electrolytic cell for generating a gas by performing electrolysis on an electrolytic solution supplied therein, wherein a plurality of unit sets in which a gasket, an electrode, a gasket and a cell frame are sequentially connected are laminated, and both ends thereof are provided. The anode of each unit set is a bipolar electrode, a hole for gas flow is provided at the upper part of the electrode, and a hole for electrolyte flow is provided at the lower part of the electrode, and each unit Each gasket of the set has a shape similar to the shape of the electrode, and a member corresponding to the outer portion of the electrode is formed with an extension extending inward from the upper and lower portions, and each extension is disposed therebetween. Pressurize the surrounding area of each hole of the electrode located, gas flow hole and electrolyte flow hole are provided in the vertical extension, respectively, the cell frame of each unit set is larger than the electrode, the upper and lower parts center An extension portion is formed toward the portion, and a gas flow hole and an electrolyte flow hole are respectively provided in a central portion of each extension portion, and a gas flow hole and an electrolyte flow hole of the electrode and each gasket are provided. An electrolytic cell characterized by corresponding to each.
部に、外郭部に沿って一定高さの凸部が設けられ、前方
および後方に位置するガスケットの後面および前面を圧
着接触することを特徴とする請求項1に記載の電解槽。2. The cell frame according to claim 1, wherein a convex portion having a predetermined height is provided along an outer portion of the front and rear surfaces of the cell frame, and a rear surface and a front surface of the gasket located at the front and rear are brought into pressure contact with each other. The electrolytic cell according to claim 1, wherein
のガス流れ用孔および電解液流れ用孔周辺に、凸部がそ
れぞれ設けられ、前方および後方に位置するガスケット
の各孔縁辺に圧着接触することを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の電解槽。3. A convex portion is provided around the gas flow hole and the electrolyte flow hole on the front and rear surfaces of the main body of the cell frame, respectively, and comes into pressure contact with the edges of the gaskets located on the front and rear sides. The electrolytic cell according to claim 1 or 2, wherein:
に沿って一定幅および高さの第1凸部が設けられ、その
後面に前面の第1凸部と同様の幅および深さの第1凹部
が設けられ、前面のガス流れ用孔および電解液流れ用孔
の各縁辺には、一定高さの円筒部がそれぞれ設けられ、
後面の各孔の各縁辺には、一定深さの第2凹部がそれぞ
れ設けられ、前面の円筒部両側および部材中心に向けた
部分には、一定幅の切開部がそれぞれ設けられ、各延長
部の後面の各孔の周辺凹部の両側および中心に向けた部
分には、一定幅の切開部がそれぞれ設けられており、 2個のセルフレームの結合の際、いずれかのセルフレー
ムの前面に円筒部の切開部と別のセルフレームの後面の
延長部表面に設けられた切開部が連通され、電解槽の内
部空間とセルフレームの各孔を連結する通路を設けるこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電解
槽。4. The cell frame is provided with a first convex portion having a constant width and a height along an outer peripheral portion on a front surface thereof, and a rear surface having the same width and depth as the first convex portion on the front surface. A first recess is provided, and a cylindrical portion having a constant height is provided on each edge of the gas flow hole and the electrolyte solution flow hole on the front surface,
A second concave portion having a constant depth is provided on each edge of each hole on the rear surface, and a cutout portion having a constant width is provided on both sides of the front cylindrical portion and toward the center of the member. On both sides and the center of the peripheral concave part of each hole on the rear surface of the hole, a cutout with a fixed width is provided, respectively. When two cell frames are combined, a cylinder is placed on the front of either cell frame. 2. An incision provided on the surface of an extension of a rear surface of another cell frame is communicated with an incision of the cell section, and a passage is provided for connecting the internal space of the electrolytic cell and each hole of the cell frame. The electrolytic cell according to any one of claims 1 to 3.
イミド、ポリフェニレンスルフィドまたはポリプロピレ
ンで構成され、前記ガスケットが、エチレン−プロピレ
ン共重合体(EPDM)またはポリテトラフルオロエチ
レン(テフロン(登録商標))で構成されることを特徴
とする請求項1〜4のいずれかに記載の電解槽。5. The cell frame is made of polysulfone, polyimide, polyphenylene sulfide or polypropylene, and the gasket is made of ethylene-propylene copolymer (EPDM) or polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)). The electrolytic cell according to claim 1, wherein:
給され、電解槽で電気分解が継続的に行われる間、電解
槽内部に電解液が充満した状態が保持されることを特徴
とする請求項1〜5のいずれかに記載の電解槽。6. An electrolytic solution pressurized by a pump is supplied into the electrolytic cell, and while the electrolysis is continuously performed in the electrolytic cell, a state in which the electrolytic solution is filled inside the electrolytic cell is maintained. The electrolytic cell according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020010012825A KR20020072831A (en) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | Electrolyser |
KR2001-12825 | 2001-03-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002275674A true JP2002275674A (en) | 2002-09-25 |
Family
ID=19706832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001085575A Withdrawn JP2002275674A (en) | 2001-03-13 | 2001-03-23 | Electrolytic cell |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002275674A (en) |
KR (1) | KR20020072831A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004204347A (en) * | 2002-12-21 | 2004-07-22 | Sang Nam Kim | Braun gas generator |
JP2010059486A (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Morinaga Milk Ind Co Ltd | Multipolar electrolytic cell and spacer used for the same |
CN103343358A (en) * | 2013-07-31 | 2013-10-09 | 周兆怡 | Electrolysis pole piece for hydrogen/oxygen generator |
KR101474868B1 (en) * | 2013-07-03 | 2014-12-22 | 이엠코리아주식회사 | Electrolyzer improving electrolvte diffusion efficiency and gas-exhaust efficiency |
JP6294991B1 (en) * | 2017-04-14 | 2018-03-14 | 株式会社イープラン | Bipolar electrolytic cell |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100884763B1 (en) * | 2008-07-25 | 2009-02-20 | 황부성 | A hydrogen-oxygen generating apparatus |
KR101018336B1 (en) * | 2009-11-02 | 2011-03-04 | 고등기술연구원연구조합 | Insolubility electrode cell |
KR102388651B1 (en) | 2018-01-09 | 2022-04-19 | 주식회사 엘지화학 | Electrolytic cell |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2911380B2 (en) * | 1995-03-01 | 1999-06-23 | 神鋼パンテツク株式会社 | Hydrogen / oxygen generator |
JP2862809B2 (en) * | 1995-03-17 | 1999-03-03 | 神鋼パンテツク株式会社 | Hydrogen / oxygen generator |
JP2977738B2 (en) * | 1995-04-28 | 1999-11-15 | 神鋼パンテツク株式会社 | Hydrogen / oxygen generator |
JP3290922B2 (en) * | 1997-05-26 | 2002-06-10 | 神鋼パンテツク株式会社 | Electrode plate for hydrogen oxygen generator |
KR200203167Y1 (en) * | 2000-05-10 | 2000-11-15 | 이강운 | Electrolysis system for electrolysing water for the sake of effective utilization of energy, and cumbustion system comprising it |
-
2001
- 2001-03-13 KR KR1020010012825A patent/KR20020072831A/en not_active Application Discontinuation
- 2001-03-23 JP JP2001085575A patent/JP2002275674A/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004204347A (en) * | 2002-12-21 | 2004-07-22 | Sang Nam Kim | Braun gas generator |
JP4571386B2 (en) * | 2002-12-21 | 2010-10-27 | サンナム キム | Brown gas generator |
JP2010059486A (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Morinaga Milk Ind Co Ltd | Multipolar electrolytic cell and spacer used for the same |
KR101474868B1 (en) * | 2013-07-03 | 2014-12-22 | 이엠코리아주식회사 | Electrolyzer improving electrolvte diffusion efficiency and gas-exhaust efficiency |
CN103343358A (en) * | 2013-07-31 | 2013-10-09 | 周兆怡 | Electrolysis pole piece for hydrogen/oxygen generator |
JP6294991B1 (en) * | 2017-04-14 | 2018-03-14 | 株式会社イープラン | Bipolar electrolytic cell |
JP2018178202A (en) * | 2017-04-14 | 2018-11-15 | 株式会社イープラン | Bipolar electrolytic cell |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20020072831A (en) | 2002-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100405163B1 (en) | Electrolyser | |
US8999135B2 (en) | PEM water electrolyser module | |
US8057646B2 (en) | Electrolyser and components therefor | |
US8691060B2 (en) | Water electrolysis apparatus | |
KR101848292B1 (en) | High-area, porous-type channel-embedded electrochemical electrodes and stacked electrolysis system having the same | |
JP2014502313A (en) | Electrolysis method and electrolytic cell | |
JP2008536015A (en) | Electrochemical cell structure | |
JP2002275674A (en) | Electrolytic cell | |
CN103620090A (en) | Electrochemical cell having a frame seal for alternative sealing against marginal leakages of the electrolyte | |
KR101151808B1 (en) | Electrolytic cell with enhanced electrolysis function | |
CN113684492A (en) | Plate-frame type superposable water electrolysis hydrogen production PEM electrolysis device | |
CN114622230B (en) | Electrochemical reaction apparatus and electrochemical device thereof | |
JP2008274389A (en) | Electrolytic cell of large-capacity brown's gas generator | |
KR200285556Y1 (en) | Electrolyzer | |
KR200241572Y1 (en) | Electrolyser | |
CN109735865B (en) | Electrolytic hydrogen and oxygen production matching device and preparation method thereof | |
KR200234638Y1 (en) | Electrolyser | |
US8540856B1 (en) | Hydrogen generator and method for the production of hydrogen | |
CN221028707U (en) | Electrolysis module and electrolysis device | |
KR100424665B1 (en) | great volume oxygen and hydrogen mixture gas generation equipment of variable an electrolytic cell | |
JP4838879B2 (en) | Water electrolysis equipment | |
KR100406933B1 (en) | Electrolytic device for producing oxygen and hydrogen gases | |
KR960009108Y1 (en) | Separating apparatus of hydrogen and oxygen | |
CN117286542B (en) | Gas-liquid separation box, bipolar plate, electrolytic tank and hydrogen production system | |
CN221460519U (en) | Electrolysis tank and hydrogen production system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080603 |