JP2010216009A - 水電解装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水電解装置10を構成する単位セル12は、電解質膜・電極構造体32をアノード側セパレータ34及びカソード側セパレータ36により挟持する。アノード側セパレータ34には、水が供給される第1流路54が形成され、カソード側セパレータ36には、前記水が電気分解されて高圧水素を得る第2流路58が形成される。第2流路58の外側を周回して第2シール部材66aが挿入される第2シール溝68aが設けられるとともに、前記第2シール溝68aの外側には、該第2シール溝68aに連通可能で且つ圧抜き通路70を介して外部に開放される圧力開放室72が設けられる。
【選択図】図4
Description
12、92、112…単位セル 14、114…積層体
16a、16b…ターミナルプレート 18a、18b…絶縁プレート
20a、20b…エンドプレート 24a、24b…端子部
28…電源 32…電解質膜・電極構造体
34…アノード側セパレータ 36…カソード側セパレータ
38…固体高分子電解質膜 40…アノード側給電体
42…カソード側給電体 46…水供給連通孔
48…排出連通孔 50…水素連通孔
54、58…流路 62a〜62d、66a〜66d…シール部材
64a〜64d、68a〜68d…シール溝
70、76、115、120…圧抜き通路
72、78、94、98…圧力開放室 74、80、96、100…凹部
116、122、136、144…排水用通路
118、124、138、146…排気用通路
132、140…コネクタ部 134、142…配管部材
150…バルブ 152…希釈器
Claims (14)
- 水を電気分解して水素を得るために電解質膜の両側に第1及び第2給電体が設けられ、前記第1給電体に第1セパレータが積層されて第1流路が形成されるとともに、前記第2給電体に第2セパレータが積層されて第2流路が形成される水電解装置であって、
少なくとも前記第1セパレータ又は前記第2セパレータには、前記第1給電体又は前記第2給電体の外方を周回してシール部材を配設するためのシール溝が形成されるとともに、
前記シール溝の外側には、該シール溝に連通可能で且つ圧抜き通路を介して外部に開放される圧力開放室が設けられることを特徴とする水電解装置。 - 請求項1記載の水電解装置において、前記圧力開放室は、前記シール溝の外方を全周にわたって周回することを特徴とする水電解装置。
- 請求項1又は2記載の水電解装置において、前記第1セパレータと前記第2セパレータとの間に前記電解質膜が挟持されるとともに、
前記圧力開放室は、前記第1セパレータ又は前記第2セパレータに設けられ、前記電解質膜を挟んで前記圧抜き通路に対向する凹部を有することを特徴とする水電解装置。 - 請求項1又は2記載の水電解装置において、前記第1セパレータと前記第2セパレータとの間に前記電解質膜が挟持されるとともに、
前記圧力開放室は、前記電解質膜に形成される凹部を有することを特徴とする水電解装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の水電解装置において、前記圧抜き通路は、前記第1セパレータ、前記電解質膜及び前記第2セパレータを積層方向に貫通する連通孔を有するとともに、
前記連通孔の一端側に排水用通路が連通し、且つ前記連通孔の他端側に排気用通路が連通することを特徴とする水電解装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の水電解装置において、前記水電解装置の外部に配設され、各圧抜き通路に連通する複数の絶縁性コネクタ部と、
外部で前記第1セパレータ、前記電解質膜及び前記第2セパレータの積層方向に延在し、複数の前記絶縁性コネクタ部が接続される配管部材と、
を設けるとともに、
前記配管部材は、一端側に排水用通路が連通し、且つ他端側に排気用通路が連通することを特徴とする水電解装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の水電解装置において、前記第1流路は、水を供給する水流路を構成する一方、
前記第2流路は、前記水が電気分解されて常圧よりも高圧な水素を得る水素流路を構成するとともに、
前記第2流路は、前記シール溝に連通可能であることを特徴とする水電解装置。 - 水を電気分解して水素を得るために電解質膜の両側に第1及び第2給電体が設けられ、前記第1給電体に第1セパレータが積層されて第1流路が形成されるとともに、前記第2給電体に第2セパレータが積層されて第2流路が形成される水電解装置であって、
少なくとも前記第1流路又は前記第2流路に連通し、前記第1及び第2セパレータの積層方向に延在する連通孔を備え、
少なくとも前記第1セパレータ又は前記第2セパレータには、前記連通孔の外方を周回してシール部材を配設するためのシール溝が形成されるとともに、
前記シール溝の外側には、該シール溝に連通可能で且つ圧抜き通路を介して外部に開放される圧力開放室が設けられることを特徴とする水電解装置。 - 請求項8記載の水電解装置において、前記圧力開放室は、前記シール溝の外方を全周にわたって周回することを特徴とする水電解装置。
- 請求項8又は9記載の水電解装置において、前記第1セパレータと前記第2セパレータとの間に前記電解質膜が挟持されるとともに、
前記圧力開放室は、前記第1セパレータ又は前記第2セパレータに設けられ、前記電解質膜を挟んで前記圧抜き通路に対向する凹部を有することを特徴とする水電解装置。 - 請求項8又は9記載の水電解装置において、前記第1セパレータと前記第2セパレータとの間に前記電解質膜が挟持されるとともに、
前記圧力開放室は、前記電解質膜に形成される凹部を有することを特徴とする水電解装置。 - 請求項8〜11のいずれか1項に記載の水電解装置において、前記圧抜き通路は、前記第1セパレータ、前記電解質膜及び前記第2セパレータを積層方向に貫通する連通孔を有するとともに、
前記連通孔の一端側に排水用通路が連通し、且つ前記連通孔の他端側に排気用通路が連通することを特徴とする水電解装置。 - 請求項8〜11のいずれか1項に記載の水電解装置において、前記水電解装置の外部に配設され、各圧抜き通路に連通する複数の絶縁性コネクタ部と、
外部で前記第1セパレータ、前記電解質膜及び前記第2セパレータの積層方向に延在し、複数の前記絶縁性コネクタ部が接続される配管部材と、
を設けるとともに、
前記配管部材は、一端側に排水用通路が連通し、且つ他端側に排気用通路が連通することを特徴とする水電解装置。 - 請求項8〜13のいずれか1項に記載の水電解装置において、前記第1流路は、水を供給する水流路を構成する一方、
前記第2流路は、前記水が電気分解されて常圧よりも高圧な水素を得る水素流路を構成するとともに、
前記第2流路は、前記連通孔を介して前記シール溝に連通可能であることを特徴とする水電解装置。
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