JP2014125369A - Gas generation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光触媒を用いて水から水素ガスと酸素ガスとの少なくとも一方を生成するガス生成装置に関するものである。 The present invention relates to a gas generator that generates at least one of hydrogen gas and oxygen gas from water using a photocatalyst.
光触媒(例えば、酸化チタン(TiO2)や酸化タングステン(WO3)等の酸化物半導体)を用いて、水から水素ガスと酸素ガスとを生成する技術が知られている。また、太陽光エネルギの利用効率を高めるために、水と電極材料との接触面積を大きくする技術が提案されている。例えば、導電性基板の表面に、酸化チタンなどからなる光触媒材料を、島状、柱状または多穴膜状に形成する技術が提案されている。 A technique for generating hydrogen gas and oxygen gas from water using a photocatalyst (for example, an oxide semiconductor such as titanium oxide (TiO 2 ) or tungsten oxide (WO 3 )) is known. Moreover, in order to improve the utilization efficiency of solar energy, the technique which enlarges the contact area of water and an electrode material is proposed. For example, a technique has been proposed in which a photocatalytic material made of titanium oxide or the like is formed on the surface of a conductive substrate into an island shape, a columnar shape, or a multi-hole film shape.
生成された酸素ガスと水素ガスとの混合を避けるために、酸素ガスが生成される室と水素ガスが生成される室との間を分離膜で仕切る技術を利用可能である。この場合、分離膜は、水素ガス側と酸素ガス側との間の圧力差や、電解液による膨潤等に起因して、変形し得る。分離膜が変形すると、不具合が生じる場合がある。例えば、分離膜の耐久性が不均等に低下する場合がある。 In order to avoid mixing of the generated oxygen gas and hydrogen gas, it is possible to use a technique of partitioning a chamber in which oxygen gas is generated and a chamber in which hydrogen gas is generated with a separation membrane. In this case, the separation membrane can be deformed due to a pressure difference between the hydrogen gas side and the oxygen gas side, swelling due to the electrolytic solution, or the like. If the separation membrane is deformed, a problem may occur. For example, the durability of the separation membrane may be reduced unevenly.
本発明の主な利点は、分離膜の変形を抑制できる技術を提供することである。 The main advantage of the present invention is to provide a technique capable of suppressing the deformation of the separation membrane.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following application examples.
[適用例1]
水を含む電解液から光触媒を用いて水素ガスと酸素ガスとの少なくとも一方を生成するガス生成装置であって、
第1電極と、
前記電解液と前記第1電極を収容するための第1室を形成する第1室形成部と、
光触媒を含む第2電極と、
前記電解液と前記第2電極を収容するための第2室を形成する第2室形成部と、
前記第1室と前記第2室との間を仕切り、前記水素ガスと前記酸素ガスとを分離する分離膜と、
前記分離膜の前記第1室または前記第2室に露出する部分である露出部分の一部分を支持する支持部を含む補強部材と、
を備える、ガス生成装置。
[Application Example 1]
A gas generator that generates at least one of hydrogen gas and oxygen gas from an electrolyte containing water using a photocatalyst,
A first electrode;
A first chamber forming part for forming a first chamber for accommodating the electrolytic solution and the first electrode;
A second electrode containing a photocatalyst;
A second chamber forming part for forming a second chamber for accommodating the electrolytic solution and the second electrode;
A separation membrane for partitioning the first chamber and the second chamber and separating the hydrogen gas and the oxygen gas;
A reinforcing member including a support portion for supporting a part of an exposed portion which is a portion exposed to the first chamber or the second chamber of the separation membrane;
A gas generation device comprising:
この構成によれば、補強部材によって、分離膜の変形を抑制できる。 According to this configuration, the deformation of the separation membrane can be suppressed by the reinforcing member.
[適用例2]
適用例1に記載のガス生成装置であって、
前記支持部は、前記分離膜に固定されている、ガス生成装置。
[Application Example 2]
A gas generator according to Application Example 1,
The gas generating device, wherein the support portion is fixed to the separation membrane.
この構成によれば、支持部が分離膜から分離している場合と比べて、分離膜の変形を抑制できる。 According to this configuration, the deformation of the separation membrane can be suppressed as compared with the case where the support portion is separated from the separation membrane.
[適用例3]
適用例2に記載のガス生成装置であって、
前記支持部は、前記分離膜の前記第1室側に固定されている、ガス生成装置。
[Application Example 3]
A gas generator according to Application Example 2,
The said support part is a gas production | generation apparatus fixed to the said 1st chamber side of the said separation membrane.
この構成によれば、支持部が分離膜の第2室側に固定されている場合と比べて、第2室で生じたイオンが分離膜に容易に進入できるので、ガス生成効率が低下することを抑制しつつ、分離膜の変形を抑制できる。 According to this structure, compared with the case where the support portion is fixed to the second chamber side of the separation membrane, ions generated in the second chamber can easily enter the separation membrane, so that the gas generation efficiency is reduced. The deformation of the separation membrane can be suppressed while suppressing the above.
[適用例4]
適用例1ないし3のいずれかに記載のガス生成装置であって、
前記支持部は、前記露出部分の端を示す輪郭上の第1位置から、前記分離膜が撓む場合の伸縮方向に沿って延びて、前記第1位置とは異なる前記輪郭上の第2位置に至る部分を、支持する部分を含む、ガス生成装置。
[Application Example 4]
The gas generator according to any one of Application Examples 1 to 3,
The support portion extends from a first position on the contour indicating the end of the exposed portion along a stretching direction when the separation membrane is bent, and is a second position on the contour different from the first position. A gas generation device including a portion that supports a portion that leads to.
この構成によれば、支持部は、露出部分の撓みを抑制できる。 According to this structure, the support part can suppress the bending of an exposed part.
[適用例5]
適用例1ないし4のいずれかに記載のガス生成装置であって、
前記補強部材は、さらに、前記分離膜に固定され、前記分離膜と、前記第1室形成部又は前記第2室形成部の少なくとも一方と、の間をシールするシール部を含む、ガス生成装置。
[Application Example 5]
A gas generator according to any one of Application Examples 1 to 4,
The reinforcing member is further fixed to the separation membrane, and further includes a seal portion that seals between the separation membrane and at least one of the first chamber forming portion or the second chamber forming portion. .
この構成によれば、分離膜にシール部が固定されているので、シール部が分離膜から分離している場合と比べて、分離膜が変形することを抑制できると共に生成ガス漏れに対する信頼性が向上できる。 According to this configuration, since the seal portion is fixed to the separation membrane, it is possible to suppress the deformation of the separation membrane and to improve the reliability against the generated gas leakage as compared with the case where the seal portion is separated from the separation membrane. It can be improved.
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、ガス生成装置、ガス生成装置と燃料電池とを備える発電システム、等の態様で実現することができる。 In addition, this invention can be implement | achieved in various aspects, for example, can be implement | achieved in aspects, such as a gas generator, a power generation system provided with a gas generator and a fuel cell.
A.実施例:
A1.ガス生成装置の概要:
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図1は、本発明の一実施例としてのガス生成システムの概略図である。ガス生成システム900は、水の電気分解によって水素ガスと酸素ガスとを生成する。ガス生成システム900は、ガス生成装置800と、直流電源400と、電解液供給装置500と、を備えている。
A. Example:
A1. Outline of gas generator:
Next, embodiments of the present invention will be described based on examples. FIG. 1 is a schematic view of a gas generation system as an embodiment of the present invention. The
ガス生成装置800は、水素ガスが生成される第1室210を形成する部材(詳細は後述)と、第1室210に収容される第1電極310と、酸素ガスが生成される第2室220を形成する部材(詳細は後述)と、第2室220に収容される第2電極320と、第1室210と第2室220との間を仕切る分離膜330と、を備えている。
The
直流電源400は、2つの電極310、320の間にバイアス電圧を印加する。第1電極310には、直流電源400の負極が接続され、第2電極320には、直流電源400の正極が接続されている。
The
電解液供給装置500は、2つの室210、220に、水を含む電解液を供給する。電解液供給装置500は、第1供給路510を介して第1室210に接続され、第2供給路520を介して第2室220に接続されている。水を含む電解液としては、プロトン(H+。水素イオンとも呼ばれる)の伝導を許容するNa2SO4の水溶液が用いられる。ただし、電解液としては、プロトン(H+)の伝導を許容する他の電解液(例えば、NaHCO3の水溶液)を採用してもよい。
The electrolytic
2つの室210、220の間を仕切る分離膜330は、ガスの通過を制限する膜であり、第1電極310によって生成された水素ガスが第2室220に移動することと、第2電極320によって生成された酸素ガスが第1室210に移動することを、制限している。これにより、生成された水素ガスと酸素ガスとが分離され、それらのガスの混合が抑制される。また、分離膜330は、プロトン(H+)の伝導性を有している。本実施例では、このような分離膜330として、スルホン酸基を含むフッ素系樹脂(例えば、ナフィオン(デュポン社の商標))の膜が用いられている。このようなフッ素系樹脂の膜は、電解質膜とも呼ばれる。
The
第1電極310は、導電性材料(ここでは、ステンレス鋼)を用いて構成されている。第2電極320は、光を用いて水の電気分解を促進する光触媒としての酸化タングステン(WO3)を含む導電性材料を用いて構成されている。第2電極320に太陽光等の光が照射されると、光触媒の作用により、水(H2O)から、酸素ガス(O2)と、プロトン(H+)とが生成され、そして、電子(e−)が、第2電極320に生じる。
The
酸素ガスは、第2室220に接続された第2ガス流路420を通じて、第2室220の外に排出される。排出された酸素ガスは、図示しない酸素タンクに貯留される。ただし、酸素ガスを、貯留せずに、所定の空間(例えば、大気中)に解放してもよい。第2電極320に生じた電子(e−)は、直流電源400に移動し、直流電源400から第1電極310へ電子(e−)が供給される。プロトン(H+)は、分離膜330を通り抜けて、第1室210に移動する。
The oxygen gas is discharged out of the
第1室210に移動したプロトン(H+)は、第1電極310で電子(e−)と結合して、水素ガス(H2)を生成する。生成された水素ガス(H2)は、第1室210に接続された第1ガス流路410を通じて、第1室210の外に排出される。排出された水素ガス(H2)は、例えば、図示しない水素タンクに貯留される。また、水素ガスが、図示しない燃料電池に供給されてもよい。
Protons (H + ) moved to the
A2.ガス生成装置の詳細:
図2は、ガス生成装置800の構成を示す断面図であり、図3はガス生成装置800の分解断面図であり、図4は、ガス生成装置800の分解斜視図である。図中には、互いに直交する3つの方向Dx、Dy、Dzが示されている。図2と図3とは、第2方向Dyと直交する断面図であり、図4に示すA−A断面である。以下、第1方向Dxを「+Dx方向」とも呼び、第1方向Dxの反対方向を「−Dx方向」とも呼ぶ。また、+Dx方向側を、単に「+Dx側」とも呼び、−Dx方向側を、単に「−Dx側」とも呼ぶ。同様に、第2方向Dyを「+Dy方向」とも呼び、さらに、第2方向Dyの反対方向を「−Dy方向」と、+Dy方向側を「+Dy側」と、−Dy方向側を「−Dy側」と、それぞれ呼ぶ。また、第3方向Dzを「+Dz方向」とも呼び、さらに、第3方向Dzの反対方向を「−Dz方向」と、+Dz方向側を「+Dz側」と、−Dz方向側を「−Dz側」と、それぞれ呼ぶ。
A2. Details of gas generator:
2 is a cross-sectional view showing a configuration of the
A2−1.第1室:
図2に示すように、第1室210は、容器110と分離膜330とによって形成される空間である。以下、容器110を、「第1室形成部110」とも呼ぶ。容器110は、−Dz方向を向いた開口111と、開口111に連通する凹部である収容室112と、を有する有底の容器である。図4に示すように、開口111の形状は、第1方向Dxと平行なラインと、第2方向Dyと平行なラインと、によって構成される矩形状と、おおよそ同じである。収容室112の形状は、開口111を1つの面として有する直方体と、おおよそ同じである。
A2-1. Room 1:
As shown in FIG. 2, the
図2、図3に示すように、容器110は、収容室112の+Dx側に形成されて+Dx方向に沿って延びる貫通孔113を有している。貫通孔113は、収容室112と容器110の外部とを連通する。以下、貫通孔113が収容室112から外部に向かって延びる方向(ここでは、第1方向Dx)を、「挿入方向Dx」とも呼ぶ。また、容器110は、収容室112内の貫通孔113とは反対側(すなわち、−Dx側)に形成されている凹部114を有している。図4に示すように、凹部114は、収容室112の−Dy側の端から+Dy側の端まで延びている。なお、容器110は、絶縁性材料(例えば、樹脂)を用いて単一の部材として形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図3、図4に示すように、第1電極310は、多数の孔が形成されたメッシュ状の部分311(「メッシュ部分311」と呼ぶ)と、メッシュ部分311の−Dx側の端部に固定された第1バスバー312と、メッシュ部分311の+Dx側の端部に固定された第2バスバー313と、第2バスバー313に固定されて+Dx方向に向かって突出する端子314と、含んでいる。図4に示すように、メッシュ部分311は、第1方向Dxと平行なライン状の端と、第2方向Dyと平行なライン状の端と、を有する略矩形状のプレートであり、第3方向Dzと直交するように配置されている。第3方向Dzを向いて観察した場合、メッシュ部分311は、収容室112の内部のおおよそ全体に拡がっている。第1バスバー312と第2バスバー313とは、それぞれ、メッシュ部分311の−Dy側の端から+Dy側の端まで延びている。第1電極310の各部311、312、313、314は、いずれも、ステンレス鋼を用いて形成されている。各部311、312、313、314を互いに固定する方法としては、例えば、溶接を採用可能である。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図2に示すように、第1電極310の端子314は、収容室112内(すなわち、容器110内)から、容器110の貫通孔113に挿入されている。端子314と貫通孔113との間は、Oリング315によって、シールされている。Oリング315は、弾性材料(例えば、ゴム)を用いて形成されている。貫通孔113は、端子314が貫通孔113に挿入されることによって、第1電極310を支持している。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、第1電極310の第1バスバー312は、容器110の凹部114に挿入されている。これにより、凹部114は、第1バスバー312、すなわち、第1電極310を支持している。
As shown in FIG. 2, the
図3に示す長さL1xは、収容室112に収容された状態の第1電極310の挿入方向Dxに沿った長さを示している。この長さL1xは、開口111の挿入方向Dxに沿った長さL2xよりも長い。このように、第1電極310は、開口111よりも長い。一方、第1電極310のメッシュ部分311は、弾性変形可能である。従って、メッシュ部分311を湾曲させることによって、端子314を貫通孔113に挿入し、そして、第1バスバー312を凹部114に挿入することができる。
A length L1x illustrated in FIG. 3 indicates a length along the insertion direction Dx of the
図2、図4に示すように、容器110の−Dz側には、膜モジュール600が配置されている。図5は、膜モジュール600の斜視図である。図5(A)と図5(B)との間では、観察する方向が互いに逆方向である。膜モジュール600は、分離膜330と、補強部材390と、を含んでいる。補強部材390は、図5(A)に示す第1シール部391と支持部395と、図5(B)に示す第2シール部392と、を含んでいる。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
図5(A)に示すように、分離膜330は、平らな膜である。第1シール部391は、分離膜330の+Dz側の面の縁部分に全周に亘って設けられたループ状の部分である。支持部395は、第1シール部391の内側に設けられた格子状の部分である。図5(B)に示すように、第2シール部392は、分離膜330の−Dz側の面の縁部分に全周に亘って設けられたループ状の部分である。補強部材390の各部391、392、395は、いずれも、樹脂で形成されている。膜モジュール600の詳細については、後述する。
As shown in FIG. 5A, the
図2、図4に示すように、分離膜330は、容器110の開口111の全体を覆うことによって、開口111を塞いでいる。第1シール部391は、容器110の−Dz側の端面と分離膜330とに密着し、開口111を囲む全周に亘って、容器110(すなわち、第1室210を形成する第1室形成部110)と分離膜330と間をシールする。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
A2−2.第2室:
図2に示すように、第2室220は、第2室形成部140と分離膜330とガラス板324とによって形成される空間である。第2室形成部140は、第1壁部材120と、第1壁部材120の−Dz側に配置される第2壁部材130と、を含んでいる。
A2-2. Room 2:
As shown in FIG. 2, the
図4に示すように、第1壁部材120は、第3方向Dzに沿って延びる貫通孔122を有するループ状の部材である。図3、図4に示す様に、第1壁部材120は、貫通孔122の大きさが互いに異なる第1部分120a(+Dz側の部分)と第2部分120b(−Dz側の部分)との2つの部分に区分される。第2部分120bによって形成される貫通孔122は、第1部分120aによって形成される貫通孔122よりも、大きい。第3方向Dzを向いて観察した場合、第1部分120aの内周面は、容器110の開口111の内周面と、おおよそ重なっている。なお、第1壁部材120は、絶縁性材料(例えば、樹脂)を用いて形成されている。
As shown in FIG. 4, the
図4に示すように、第2壁部材130は、第3方向Dzに沿って延びる貫通孔132を有するループ状の部材である。図3、図4に示すように、第3方向Dzを向いて観察した場合、貫通孔132の形状は、略矩形状であり、貫通孔132の内周面は、第1壁部材120の第1部分120aの内周面と、おおよそ重なっている。なお、第2壁部材130は、絶縁性材料(例えば、樹脂)を用いて形成されている。
As shown in FIG. 4, the
図3、図4に示すように、第2電極320は、ガラス板324と、ガラス板324の+Dz側の面上の全体に形成された透明導電層323と、透明導電層323の+Dz側の面上の縁よりも内側の部分に形成された光触媒層322と、透明導電層323の+Dz側の面上の縁部分と全周に亘って接触する金具325と、を含んでいる。金具325は、光触媒層322を覆わないように、ループ状に形成されている。図2に示すように、第2電極320は、第1壁部材120の第2部分120bに嵌め込まれ、第1壁部材120の第1部分120aと第2壁部材130とによって挟まれる。第2壁部材130の貫通孔132は、ガラス板324によって閉じられる。第1壁部材120の貫通孔122のガラス板324よりも+Dz側の空間が、第2室220に対応する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図3、図4に示すように、金具325の内周側には、ループ状のシール部材393が配置されている。シール部材393は、透明導電層323と第1壁部材120(より具体的には、第1部分120a)との間に挟まれて、第2電極320と第1壁部材120との間を、貫通孔122の全周に亘って、シールする。シール部材393は、弾性材料(例えば、ゴム)を用いて形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a loop-shaped
図4に示すように、第3方向Dzを向いて観察した場合に、透明導電層323とガラス板324と金具325とのそれぞれの輪郭形状は、略矩形状である。さらに、図2、図4に示すように、それらの部材の323、324、325の輪郭は、全周に亘って、第1壁部材120の第2部分120bの内周面よりも若干内側に位置し、そして、全周に亘って、第1壁部材120の第1部分120aの内周面よりも外側に位置している。
As shown in FIG. 4, when observed in the third direction Dz, the contour shapes of the transparent
光触媒層322は、酸化タングステン(WO3)を膜状に形成したものである。透明導電層323は、導電性材料としてのFTO(フッ素ドープ酸化スズ)を膜状に形成したものであり、光触媒層322によって用いられる光を透過可能である。ガラス板324も、光触媒層322によって用いられる光を透過可能である。図2に示すように、光(例えば、太陽光)は、第2壁部材130の貫通孔132から入射し、ガラス板324と透明導電層323を透過して、光触媒層322に至る。光を受けた光触媒層322は、水の電気分解を促進する。また、光触媒層322では、電子(e−)が生じる。生じた電子(e−)は、透明導電層323を介して、金具325に集められる。
The
金具325は、導電性材料(例えば、ステンレス鋼)を用いて形成されている。金具325は、透明導電層323の縁部分と全周に亘って接触しているので、透明導電層323から電子(e−)を効率よく集めることができる。また、金具325は、金具325と透明導電層323との間の接触抵抗を低減させるために、弾性を有するように構成されている。本実施例では、金具325は、導電性材料の網を折り畳むことによって、形成されている。金具325の第3方向Dzの厚さは、シール部材393のつぶし率を考慮して、透明導電層323との十分な接触面積を実現できるように、設定されている。金具325には、図示しない端子がガス生成装置800の外部から接続される。図4に示すように、第1壁部材120の第2部分120bの+Dx側には、図示しない端子を挿入するための切欠124が形成されている。さらに、第2壁部材130の+Dx側にも、図示しない端子を挿入するための切欠134が形成されている。
The
図2、図4に示すように、第2室形成部140(具体的には、第1壁部材120)の+Dz側には、膜モジュール600が配置されている。分離膜330は、第1壁部材120の貫通孔122の全体を覆うことによって、貫通孔122を塞いでいる。第2シール部392は、第1壁部材120と分離膜330とに密着し、貫通孔122を囲む全周に亘って、第1壁部材120(すなわち、第2室220を形成する第2室形成部140)と分離膜330との間をシールする。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
A2−3.その他の部分の構成:
図4に示すように、ガス生成装置800の複数の部材は、複数のボルト380によって固定される。複数のボルト380のために、容器110は、複数のネジ孔119を有し、膜モジュール600は、複数のネジ孔609を有し、第1壁部材120は、複数のネジ孔129を有し、第2壁部材130は、複数のネジ孔139を、有している。容器110のネジ孔119には、雌ネジが形成されている。ボルト380は、−Dz側から、ネジ孔139、129、609を通り抜け、そして、容器110のネジ孔119にねじ込まれる。複数のネジ孔119、129、139、609は、収容室112と貫通孔122、132(すなわち、第1室210と第2室220)の周囲を囲むように、配置されている。
A2-3. Other parts:
As shown in FIG. 4, the plurality of members of the
なお、図示を省略するが、容器110には、第1ガス流路410(図1)を接続するための接続口と、第1供給路510を接続するための接続口と、が設けられている。また、図示を省略するが、第1壁部材120には、第2ガス流路420を接続するための接続口と、第2供給路520を接続するための接続口と、が設けられている。
Although not shown, the
A3.膜モジュール600の詳細:
まず、シール部391、392について説明する。上述したように、第1シール部391(図5(A))は、分離膜330の+Dz側の面の縁部分に、全周に亘って、固定されている。具体的には、第1シール部391の全体が、分離膜330と一体化されており、かつ、分離膜330に接合されている。従って、第1室210(図2)の気密性を容易に向上できる。また、分離膜330の変形(例えば、撓みと折れ曲がり)を抑制できる。従って、ガス生成装置800の製造時に、膜モジュール600(すなわち、分離膜330)を容易に扱うことができる。同様に、第2シール部392(図5(B))は、分離膜330の+Dz側の面の縁部分に、全周に亘って、固定されている。具体的には、第2シール部392の全体が、分離膜330と一体化されており、かつ、分離膜330に接合されている。従って、第2室220(図2)の気密性を容易に向上でき、さらに、分離膜330の変形を抑制できる。また、分離膜330の両側にシール部が固定されているので、分離膜330の変形を、適切に抑制できる。
A3. Details of the membrane module 600:
First, the
次に、支持部395について説明する。図5(A)には、分離膜330の露出部分330eが破線で示されている。図示された破線は、分離膜330と垂直な方向(例えば、−Dz方向)を向いて観察した場合の、露出部分330eの端を示す輪郭を示している。露出部分330eは、第1室210と第2室220とのうちの、支持部395が配置されている室に露出する部分である。支持部395は、この露出部分330eの一部分と接触することによって、露出部分330eの一部分を支持している。露出部分330eの残りの部分は、支持部395に覆われていない。従って、支持部395は、プロトン(H+)が分離膜330を通り抜けることを阻害せずに、分離膜330の変形(例えば、撓み)を抑制できる。
Next, the
また、支持部395は、第1ライン部分395aを含んでいる。この第1ライン部分395aは、露出部分330eの端を示す輪郭上の第1位置P1から、輪郭の内側を通って、第1位置P1とは異なる輪郭上の第2位置P2に至る部分を、支持している。このように、第1ライン部分395aは、露出部分330eの輪郭の内側を横断する部分を支持するので、露出部分330eの撓みを抑制できる。図示するように、支持部395は、互いに異なる位置を支持する複数のそのようなライン部分を含んでいるので、露出部分330eの撓みを適切に抑制できる。
In addition, the
また、支持部395は、分離膜330の全体に亘って、おおよそ均等に配置されている。従って、支持部395は、分離膜330の全体に亘って、変形(例えば、撓み)を抑制できる。
Further, the
また、本実施例では、支持部395は、分離膜330に固定されている。従って、支持部395は、分離膜330に皺が生じることを抑制できる。また、支持部395は、分離膜330が折れ曲がることを抑制できる。従って、ガス生成装置800の製造時に、膜モジュール600(すなわち、分離膜330)を容易に扱うことができる。
In the present embodiment, the
仮に、分離膜330に変形(例えば、撓みや皺)が生じる場合には、プロトン(H+)の流れが、分離膜330上で不均等になり得る。従って、分離膜330にかかる負荷も、不均等になり得る。分離膜330の材料として、水和したプロトンを伝導する材料(例えば、スルホン酸基を含む樹脂)を採用する場合には、プロトンの伝導に起因して、分離膜330が膨潤する。プロトンの流れが分離膜330上で不均等である場合には、膨潤も不均等に生じる。このように、プロトンの流れや膨潤が不均等に生じると、分離膜330の劣化が不均等に進行し得る。また、ガス生成が不安定になる場合もある。また、分離膜330の変形に起因して、分離膜330にかかる応力も、不均等になり得る。この結果、分離膜330の耐久性も、不均等に低下し得る。本実施例は、そのような不具合を抑制できる。
If the
また、本実施例では、支持部395は、分離膜330の第1室210側に固定されている。この理由について、以下に説明する。図6は、分離膜330を通り抜けるプロトンの流れを示す概略図である。図中には、分離膜330の断面図が示されている。断面図には、支持部395に支持される部分が含まれている。プロトン(H+)は、分離膜330の第2室220側の表面(「上流面330u」と呼ぶ)に到達する。上流面330uに到達したプロトンは、分離膜330の内部を移動して、分離膜330の第1室210側の表面(「下流面330d」と呼ぶ)に到達する。そして、プロトンは、下流面330dから第1室210に移動する。図示するように、下流面330dの一部は、支持部395によって覆われている。プロトンは、支持部395に覆われていない部分から、第1室210に移動する。
In the present embodiment, the
分離膜330の内部では、プロトンは容易に移動することができる。従って、下流面330dの一部が支持部395によって覆われている場合であっても、上流面330uに到達したプロトンは、容易に第1室210に移動することができる。すなわち、下流面330dに支持部395を固定したとしても、第2室220から第1室210へのプロトンの流れが受ける影響は、小さい。
Within the
仮に、上流面330uに支持部395が固定されたとする。この場合、第2室220からのプロトンが進入し得る上流面330uの面積が減少する。この結果、プロトンが分離膜330に到達することが抑制されるので、第2室220から第1室210へのプロトンの流れが、抑制される。
Suppose that the
以上により、本実施例では、第2室220から第1室210へのプロトンの流れを考慮して、支持部395は、分離膜330の第1室210側に固定されている。
As described above, in this embodiment, in consideration of the flow of protons from the
以上のような、支持部395とシール部391、392とは、紫外線硬化樹脂を用いて形成されている。具体的には、まず、分離膜330を準備する。次に、分離膜330の+Dz側の面上に、未硬化の樹脂材料を用いて、未硬化の支持部395と未硬化の第1シール部391とを、スクリーン印刷によって形成する。次に、紫外線を照射することによって、支持部395と第1シール部391とを硬化させる。硬化後、膜モジュール600の所定の輪郭の外にはみ出た部分を切断する。分離膜330の−Dz側についても同様に、スクリーン印刷によって未硬化の第2シール部392を形成し、紫外線を照射することによって第2シール部392を硬化させ、はみ出た部分を切断する。膜モジュール600の輪郭からはみ出た部分の切断は、両面の硬化が終了した後に、行われても良い。また、樹脂の硬化が終了した後に、ネジ孔609が形成される。
As described above, the
このように、紫外線硬化樹脂を用いた未硬化の支持部395とシール部391、392とを、分離膜330上に形成し、それらの部分391、392、395を、分離膜330上で硬化させれば、分離膜330と、硬化済のそれらの部分391、392、395との密着性を向上できる。また、熱を用いずに樹脂を分離膜330に固定できるので、分離膜330が熱によって変質することを抑制できる。
In this manner, the
また、本実施例では、支持部395が第1シール部391と連続している。従って、支持部395が第1シール部391から分離している場合と比べて、支持部395の変形を適切に抑制することができる。
In this embodiment, the
また、図5(A)に示すように、膜モジュール600の縁部分には、複数のボルト380が貫通するための複数のネジ孔609が設けられている。複数のネジ孔609(すなわち、ボルト380)は、露出部分330eの周囲を囲むように、配置されている。各ネジ孔609は、第1シール部391と、分離膜330と、第2シール部392と、を貫通している。図4に示すように、ボルト380は、第1室形成部110と第2室形成部140との間に膜モジュール600が配置された状態で、第1室形成部110と第2室形成部140とを、互いに向かい合う方向に締め付けて固定する。第1シール部391と第2シール部392とは、第1室形成部110と第2室形成部140とに挟まれた状態で、ボルト380による締め付ける力を受ける。従って、第1シール部391と第2シール部392との位置ズレと変形とは、ボルト380による締め付ける力によって、抑制される。この結果、第1シール部391と第2シール部392とが固定された分離膜330の変形も、抑制される。また、第1シール部391と連続する支持部395の変形も抑制されるので、分離膜330の変形は、さらに、抑制される。
Further, as shown in FIG. 5A, a plurality of screw holes 609 through which a plurality of
また、図5(A)に示すように、支持部395は、ネジ孔609の近傍と、他のネジ孔609の近傍と、を結ぶラインに沿って形成されたライン部分を含んでいる。例えば、第1ライン部分395aは、第1ネジ孔609aの近傍範囲Caと、第2ネジ孔609bの近傍範囲Cbと、を結ぶラインに沿って形成されている。ネジ孔の近傍の位置は、ネジ孔から遠い位置と比べて、ボルト380による締め付ける力を強く受ける。従って、第1ライン部分395aの両端は、ボルト380による締め付ける力を強く受けて固定されている。この結果、第1ライン部分395aの両端のうちの少なくとも一方が、ネジ孔609の近傍から離れている場合と比べて、第1ライン部分395aの変形を抑制できる。すなわち、第1ライン部分395aによって支持されている分離膜330の変形を抑制できる。支持部395の他の部分(他のライン部分)についても、同様である。
As shown in FIG. 5A, the
なお、ネジ孔609の近傍範囲は、例えば、以下のように決定可能である。第1ネジ孔609aを例に説明すると、まず、第1ネジ孔609aの2つの隣のネジ孔609c、609dのうちの、第1ネジ孔609aから遠いネジ孔を特定する。図5の実施例では、第1ネジ孔609aと第3ネジ孔609cとの間の第1距離Ldは、第1ネジ孔609aと第4ネジ孔609dとの間の第2距離Leよりも、長い。従って、第3ネジ孔609cが特定される。第1ネジ孔609aの近傍範囲としては、第1ネジ孔609aと、特定された隣のネジ孔609cと、の間の距離Ldの1/4以下の範囲Caを、採用可能である。このようにして決定される近傍範囲は、第1ネジ孔609aと、隣の第3ネジ孔609cと、の間の領域のうちの半分の領域を、2つのネジ孔609a、609cのいずれかの近傍として扱うことを意味している。
In addition, the vicinity range of the
また、上述したように、シール部391、392は、分離膜330の変形の抑制に加えて、気密性を向上するために用いられる。気密性を向上するためには、シール部391、392が柔らかいことが好ましい。一方、支持部395は、専ら、分離膜330の変形を抑制するために用いられる。従って、支持部395が硬いことが好ましい。以上により、本実施例では、硬化後のシール部391、392の硬さが、硬化後の支持部395の硬さよりも小さくなるように、樹脂の材料が調整される。硬さが小さいことは、柔らかいことを示している。紫外線硬化樹脂としては、硬質のものから軟質のものまで、種々の硬さのものが普及している。スクリーン印刷を行う際には、シール部391、392を形成するために比較的小さい硬さを実現する材料が用いられ、支持部395を形成するために比較的大きい硬さを実現する材料が用いられる。なお、硬さとしては、JIS K6253として規格化されているショア硬さを採用可能である。
Further, as described above, the
また、本実施例では、分離膜330の撓みを抑制するために、分離膜330よりも撓みにくい補強部材390が用いられている。ここで、撓みやすさは、以下に説明する撓み量を用いて、比較可能である。すなわち、補強部材390が省略されたガス生成装置を準備し、+Dz方向(図2)が鉛直下方向を向くように、ガス生成装置を配置する。そして、分離膜330の中央部分の上(−Dz側)に、錘を載せる。錘を載せる前の分離膜330の最下位置と、錘を載せた後の分離膜330の最下位置との間の高さの差を、分離膜330の撓み量として採用する。補強部材390の撓み量についても、分離膜330が省略されたガス生成装置と、同じ錘と、を用いて、同様に測定する。補強部材390の撓み量が、分離膜330の撓み量よりも小さければ、補強部材390は、分離膜330よりも撓みにくい、ということができる。
Further, in this embodiment, a reinforcing
最下位置を測定する場合には、ガス生成装置800の一部の部材(例えば、第2電極320)を事前に取り外しておいてもよい。但し、最下位置の測定は、第1室形成部110と第2室形成部140との間の締め付ける力が、ガス生成装置800の設計値に維持された状態で行われる(例えば、ボルト380が、トルクの設計値で締め付けられた状態)。
When measuring the lowest position, some members (for example, the 2nd electrode 320) of
なお、分離膜330よりも撓みにくい補強部材390を形成する方法としては、種々の方法を採用可能である。例えば、硬い材料を用いて補強部材390(特に、支持部395)を形成してもよい。また、支持部395を太くしてもよい。
Note that various methods can be employed as a method of forming the reinforcing
また、上述したように、分離膜330は、水を吸収して膨潤する場合がある。分離膜330は、膨潤すると、変形し易くなる。同様に、支持部395も、電解液中で使用されるので、水を吸収して膨潤する可能性がある。支持部395が膨潤によって変形し易くなると、分離膜330も変形し易くなる。そこで、本実施例では、支持部395の膨潤を抑制するために、支持部395の吸水率は、分離膜330の吸水率よりも、小さい。紫外線硬化樹脂としては、吸水率が大きいものから小さいものまで、種々の樹脂が普及している。スクリーン印刷を行う際には、支持部395を形成するために、分離膜330の吸水率よりも小さい吸水率を実現する材料が用いられる。なお、吸水率としては、JIS K7209として規格化されている吸水率を採用可能である。
Moreover, as described above, the
B.変形例:
(1)支持部395(図5(A))の構成としては、分離膜330の露出部分330eの一部分を支持する任意の構成を採用可能である。例えば、網状に構成された部材を採用してもよく、多数の貫通孔が形成されたプレートを採用してもよい。また、分離膜330のネジ孔609の位置とは無関係に、支持部395が配置されてもよい。ここで、支持部は、露出部分330eの端を示す輪郭上の第1位置から、分離膜330が撓む場合の伸縮方向に沿って延びて、第1位置とは異なる輪郭上の第2位置に至る部分を、支持する部分を含むことが好ましい。例えば、分離膜330が撓む場合に、分離膜330の露出部分330eの輪郭線の近傍が、輪郭線と直交する方向に伸縮する場合がある。このような場合には、輪郭線上の位置から輪郭線と直交する方向に沿って延びる部分を含む支持部を採用すれば、分離膜330の撓みを適切に抑制できる。例えば、図5(A)に示す実施例では、露出部分330eの輪郭形状は、第1方向Dxと平行な2辺と第2方向Dyと平行な2辺とで形成される略矩形状である。そして、第1ライン部分395aは、第1位置P1から、第1位置P1における輪郭線と直交する方向(−Dx方向)に沿って延びて、第2位置P2に至る。また、露出部分の形状として円形状を採用することも可能である。この場合、露出部分の輪郭線上の第1位置における輪郭線と直交する方向は、円形状の中心に向かう方向である。従って、輪郭線上の第1位置から、円形状の中心を通って、反対側の第2位置へ至る部分を支持する支持部を採用することが好ましい。いずれの場合も、分離膜330の撓みを抑制するためには、第1位置から第2位置へ至る部分は、直線状の部分であることが好ましい。
B. Variations:
(1) As the configuration of the support portion 395 (FIG. 5A), any configuration that supports a part of the exposed
なお、支持部が通過する輪郭上の第1位置と第2位置とは、輪郭線と直交する方向に拘わらずに、決定されてもよい。また、支持部の構成としては、露出部分の輪郭上の第1位置から、輪郭の内側を通って、第1位置とは異なる輪郭上の第2位置に至る部分を含む種々の構成を採用可能である。また、第1位置から第2位置へ至る部分の形状としては、種々の形状(例えば、直線形状や曲線形状)を採用可能である。いずれの場合も、分離膜330(特に、露出部分330e)の全体をおおよそ均等に支持するように、支持部395を構成することが好ましい。
Note that the first position and the second position on the contour through which the support portion passes may be determined regardless of the direction orthogonal to the contour line. In addition, as a configuration of the support portion, various configurations including a portion from the first position on the contour of the exposed portion to the second position on the contour different from the first position through the inside of the contour can be adopted. It is. Various shapes (for example, a linear shape and a curved shape) can be adopted as the shape of the portion from the first position to the second position. In any case, it is preferable to configure the
また、支持部395が、分離膜330に固定されずに、分離膜330から分離してもよい。また、支持部395が、第1シール部391から分離していてもよい。いずれの場合も、支持部395は、第1室形成部110と第2室形成部140との間に挟まれる部分を含むことが好ましい。例えば、図2、図5(A)の実施例では、支持部395の端部(露出部分330eの外側の部分)が、第1室形成部110と第2室形成部140との間に挟まれている。こうすれば、支持部395の変形が抑制されるので、分離膜330の変形を抑制できる。
Further, the
また、分離膜330の第2室220側に支持部395が設けられていてもよい。水素ガスと酸素ガスとが水の電気分解によって生成される場合、生成される水素ガスの物質量(「モル数」とも呼ばれる)は、生成される酸素ガスの物質量の2倍である。従って、第1室210内の圧力が、第2室220内の圧力よりも、高くなる場合がある。この場合、分離膜330は、第2室220側に向かって撓む。そこで、支持部395を第2室220側に設ければ、分離膜330の撓みを適切に抑制することができる。この場合、プロトンの流れを考慮して、分離膜330のうちの支持部395によって隠される部分の面積を小さくすることが好ましい。また、分離膜330の第1室210側と第2室220側との両側に支持部を設けてもよい。
In addition, a
また、支持部の材料としては、紫外線硬化樹脂に限らず、ゴム等の種々の樹脂を採用可能である。また、樹脂に限らず、ガラス等の種々の絶縁材料を採用可能である。また、絶縁材料に限らず、金属やカーボン等の種々の材料を採用してもよい。また、支持部の吸水率が、分離膜330の吸水率以上であってもよい。一般には、支持部の材料としては、電解液に対する耐腐食性(例えば、耐酸性と耐アルカリ性)が良好な種々の材料を採用可能である。
Further, the material of the support portion is not limited to the ultraviolet curable resin, and various resins such as rubber can be employed. Moreover, not only resin but various insulating materials, such as glass, are employable. Moreover, you may employ | adopt not only an insulating material but various materials, such as a metal and carbon. Further, the water absorption rate of the support portion may be equal to or higher than the water absorption rate of the
(2)シール部(例えば、第1シール部391(図5(A))と第2シール部392(図5(B)))の構成としては、分離膜330の第1室210側と第2室220側との少なくとも一方側をシールするループ状の種々の構成を採用可能である。例えば、分離膜330のネジ孔609(図5(A))と露出部分330eとの間に、シール部が形成されてもよい。
(2) The structure of the seal part (for example, the first seal part 391 (FIG. 5A) and the second seal part 392 (FIG. 5B)) is the
また、シール部の材料としては、紫外線硬化樹脂に限らず、種々の樹脂を採用可能である。また、樹脂に限らず、ゴム等の種々の弾性材料を採用可能である。また、シール部を、支持部と同じ材料で形成してもよい。また、シール部の硬さが、支持部の硬さ以上であってもよい。一般には、シール部の材料としては、電解液に対する耐腐食性(例えば、耐酸性と耐アルカリ性)が良好な種々の材料を採用可能である。 The material of the seal portion is not limited to the ultraviolet curable resin, and various resins can be used. Moreover, not only resin but various elastic materials, such as rubber | gum, are employable. Moreover, you may form a seal | sticker part with the same material as a support part. Further, the hardness of the seal portion may be equal to or higher than the hardness of the support portion. In general, various materials having good corrosion resistance (for example, acid resistance and alkali resistance) against the electrolytic solution can be employed as the material for the seal portion.
(3)補強部材390(図5(A)、図5(B))の構成としては、分離膜330の露出部分330eの一部分を支持する支持部を含む種々の構成を採用可能である。例えば、第2室220側の第2シール部392を省略してもよい。すなわち、分離膜330の第1室210側のみに、シール部を形成してもよい。この場合、分離膜330と第2室形成部140との間を、補強部材390とは別のOリング(図示せず)でシールすればよい。この代わりに、第1室210側の第1シール部391を省略してもよい。すなわち、分離膜330の第2室220側のみに、シール部を形成してもよい。この場合、分離膜330と第1室形成部110との間を、補強部材390とは別のOリング(図示せず)でシールすればよい。また、第1室210側と第2室220側とのそれぞれのシール部を省略してもよい。また、補強部材390が、分離膜330よりも撓みやすくてもよい。
(3) As the configuration of the reinforcing member 390 (FIGS. 5A and 5B), various configurations including a support portion that supports a part of the exposed
(4)図4の実施例では、ボルト380の数が「8」であるが、ボルトの数としては、任意の数N(Nは2以上の整数)を採用可能である。また、第1壁部材120と第2室形成部140とを互いに向かい合う方向に締め付けて固定する固定部材としては、ボルト380に限らず、種々の部材を採用可能である。例えば、リベットを採用してもよい。また、ガス生成装置800の複数の部材を固定する方法としては、そのような固定部材を用いる方法に限らず、種々の方法を採用可能である。例えば、ガス生成装置800の全体をベルトで縛ってもよい。
(4) In the embodiment of FIG. 4, the number of
また、ガス生成装置の構成としては、以下の構成を採用可能である。すなわち、ガス生成装置は、第1室形成部と第2室形成部との間に分離膜が配置された状態で、第1室形成部と第2室形成部とを、互いに向かい合う方向に締め付けて固定するN個(Nは2以上の整数)の固定部材を備える。そして、N個の固定部材は、分離膜の露出部分の周囲を囲むように配置される。分離膜は、固定部材が貫通するN個の孔を有する。支持部は、孔の近傍と、他の孔の近傍と、を結ぶラインに沿って形成された部分であるライン部分を含む。
この構成によれば、支持部のライン部分の変形が、孔を貫通する固定部材による締め付け力によって制限されるので、分離膜の変形を抑制できる。
Moreover, as a structure of a gas production | generation apparatus, the following structures are employable. That is, the gas generating device tightens the first chamber forming portion and the second chamber forming portion in a direction facing each other in a state where the separation membrane is disposed between the first chamber forming portion and the second chamber forming portion. And N fixing members (N is an integer of 2 or more). The N fixing members are arranged so as to surround the periphery of the exposed portion of the separation membrane. The separation membrane has N holes through which the fixing member passes. The support portion includes a line portion that is a portion formed along a line connecting the vicinity of the hole and the vicinity of the other hole.
According to this configuration, since the deformation of the line portion of the support portion is limited by the tightening force by the fixing member that penetrates the hole, the deformation of the separation membrane can be suppressed.
(5)酸素を生成する電極に用いられる光触媒としては、酸化タングステン(WO3)に限らず、光を用いて水の電気分解を促進する種々の材料を採用可能である。なお、光触媒の材料としては、必ずしもWO3に限定されるものでなく、TiO2(二酸化チタン)、SrTiO3(チタン酸ストロンチウム)、BaTiO3(チタン酸バリウム)、ZrO(酸化亜鉛)、SnO2(二酸化錫(すず))、CdS(硫化カドミウム)等の任意の高機能酸化物半導体光触媒を選択することができる。 (5) The photocatalyst used for the electrode that generates oxygen is not limited to tungsten oxide (WO 3 ), and various materials that promote electrolysis of water using light can be employed. The material of the photocatalyst is not necessarily limited to WO 3 , but TiO 2 (titanium dioxide), SrTiO 3 (strontium titanate), BaTiO 3 (barium titanate), ZrO (zinc oxide), SnO 2. Any highly functional oxide semiconductor photocatalyst such as (tin dioxide (tin)) or CdS (cadmium sulfide) can be selected.
(6)分離膜330としては、ガス(具体的には、水素ガスと酸素ガス)の通過を制限(好ましくは、防止)する種々の膜を採用可能である。ここで、水素ガスの生成を効率よく行うためには、プロトン(H+)の伝導性を有する膜が採用される。例えば、プロトン(H+)が通過し得る程度の多数の細孔が設けられたフィルタを採用可能である。また、プロトン(H+)の伝導性が良好な膜としては、上述したフッ素系樹脂の膜のほか、例えば、炭化水素系樹脂の膜を採用可能である。
(6) As the
(7)第1室形成部110と第2室形成部140とのそれぞれの構成としては、実施例の構成とは異なる種々の構成を採用可能である。例えば、第1室210の形状としては、円柱形状等の任意の形状を採用可能である。また、凹部114が省略されてもよい。また、第1室形成部110が、複数の部材に分割されていてもよい。同様に、第2室220の形状としては、種々の形状を採用可能である。
(7) As each structure of the 1st
(8)第1電極310と第2電極320とのそれぞれの構成としては、実施例の構成とは異なる種々の構成を採用可能である。例えば、第1電極310の長さL1x(図3)は、開口111の長さL2xよりも、短くてもよい。また、第2電極は、金属部材と、その金属部材の表面に直接に固定された光触媒と、を含んでも良い。
(8) As each structure of the
以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example and the modification, Embodiment mentioned above is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and equivalents thereof are included in the present invention.
110...容器(第1室形成部)、111...開口、112...収容室、113...貫通孔、114...凹部、119...ネジ孔、120...第1壁部材、120a...第1部分、120b...第2部分、122...貫通孔、124...切欠、130...第2壁部材、132...貫通孔、134...切欠、139...ネジ孔、140...第2室形成部、210...第1室、220...第2室、310...第1電極、311...メッシュ部分、312...第1バスバー、313...第2バスバー、314...端子、315...Oリング、320...第2電極、322...光触媒層、323...透明導電層、324...ガラス板、325...金具、330...分離膜、330d...下流面、330e...露出部分、330u...上流面、380...ボルト、390...補強部材、391...第1シール部、392...第2シール部、393...シール部材、395...支持部、395a...第1ライン部分、400...直流電源、410...第1ガス流路、420...第2ガス流路、500...電解液供給装置、510...第1供給路、520...第2供給路、600...膜モジュール、609...ネジ孔、609a...第1ネジ孔、609b...第2ネジ孔、609c...第3ネジ孔、609d...第4ネジ孔、800...ガス生成装置、900...ガス生成システム
110 ... container (first chamber forming part), 111 ... opening, 112 ... receiving chamber, 113 ... through hole, 114 ... recess, 119 ... screw hole, 120 ... First wall member, 120a ... first part, 120b ... second part, 122 ... through hole, 124 ... notch, 130 ... second wall member, 132 ... through hole, 134 ... notch, 139 ... screw hole, 140 ... second chamber forming part, 210 ... first chamber, 220 ... second chamber, 310 ... first electrode, 311 ... Mesh portion, 312 ... first bus bar, 313 ... second bus bar, 314 ... terminal, 315 ... O-ring, 320 ... second electrode, 322 ... photocatalytic layer, 323. .. Transparent conductive layer, 324 ... Glass plate, 325 ... Metal fitting, 330 ... Separation membrane, 330d ... Downstream surface, 330e ... Exposed portion, 330u ... Upstream surface, 380 ... .Bolt, 390 ... reinforcing member, 391 ... first seal part, 392 ...
Claims (5)
第1電極と、
前記電解液と前記第1電極を収容するための第1室を形成する第1室形成部と、
光触媒を含む第2電極と、
前記電解液と前記第2電極を収容するための第2室を形成する第2室形成部と、
前記第1室と前記第2室との間を仕切り、前記水素ガスと前記酸素ガスとを分離する分離膜と、
前記分離膜の前記第1室または前記第2室に露出する部分である露出部分の一部分を支持する支持部を含む補強部材と、
を備える、ガス生成装置。 A gas generator that generates at least one of hydrogen gas and oxygen gas from an electrolyte containing water using a photocatalyst,
A first electrode;
A first chamber forming part for forming a first chamber for accommodating the electrolytic solution and the first electrode;
A second electrode containing a photocatalyst;
A second chamber forming part for forming a second chamber for accommodating the electrolytic solution and the second electrode;
A separation membrane for partitioning the first chamber and the second chamber and separating the hydrogen gas and the oxygen gas;
A reinforcing member including a support portion for supporting a part of an exposed portion which is a portion exposed to the first chamber or the second chamber of the separation membrane;
A gas generation device comprising:
前記支持部は、前記分離膜に固定されている、ガス生成装置。 The gas generator according to claim 1,
The gas generating device, wherein the support portion is fixed to the separation membrane.
前記支持部は、前記分離膜の前記第1室側に固定されている、ガス生成装置。 The gas generating device according to claim 2,
The said support part is a gas production | generation apparatus fixed to the said 1st chamber side of the said separation membrane.
前記支持部は、前記露出部分の端を示す輪郭上の第1位置から、前記分離膜が撓む場合の伸縮方向に沿って延びて、前記第1位置とは異なる前記輪郭上の第2位置に至る部分を、支持する部分を含む、ガス生成装置。 The gas generator according to any one of claims 1 to 3,
The support portion extends from a first position on the contour indicating the end of the exposed portion along a stretching direction when the separation membrane is bent, and is a second position on the contour different from the first position. A gas generation device including a portion that supports a portion that leads to.
前記補強部材は、さらに、前記分離膜に固定され、前記分離膜と、前記第1室形成部又は前記第2室形成部の少なくとも一方と、の間をシールするシール部を含む、ガス生成装置。 A gas generator according to any one of claims 1 to 4,
The reinforcing member is further fixed to the separation membrane, and further includes a seal portion that seals between the separation membrane and at least one of the first chamber forming portion or the second chamber forming portion. .
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