JP3519529B2 - Hydrogen / oxygen generator - Google Patents

Hydrogen / oxygen generator

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JP3519529B2
JP3519529B2 JP34160995A JP34160995A JP3519529B2 JP 3519529 B2 JP3519529 B2 JP 3519529B2 JP 34160995 A JP34160995 A JP 34160995A JP 34160995 A JP34160995 A JP 34160995A JP 3519529 B2 JP3519529 B2 JP 3519529B2
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宏子 小林
衛 長尾
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解質膜を隔
膜として用い、複極式の電極板の陽極側に純水を供給し
ながら電気分解して、陽極側から酸素ガスを、陰極側か
ら水素ガスを発生させるための複極式の水素・酸素発生
装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention uses a solid electrolyte membrane as a diaphragm and electrolyzes while supplying pure water to the anode side of a bipolar electrode plate to supply oxygen gas from the anode side and from the cathode side. The present invention relates to a bipolar electrode hydrogen / oxygen generator for generating hydrogen gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、この種の水素・酸素発生装置
の構造としては、多量の酸素ガス、水素ガスを必要とす
る場合など大規模施設に適用する場合に、図6に示した
ようないわゆる「複極式フィルタープレス型電気分解装
置」が提案されている(「新版電気化学便覧」、(社)
電気化学協会編、丸善(株)発行、第2版第4刷、第73
3頁参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, the structure of this type of hydrogen / oxygen generator is as shown in FIG. 6 when it is applied to a large-scale facility such as when a large amount of oxygen gas or hydrogen gas is required. So-called "double pole filter press type electrolyzer" has been proposed ("New Edition Electrochemical Handbook", (Company)
Published by Maruzen Co., Ltd., 2nd edition, 4th edition, 73rd edition
(See page 3).

【0003】この装置は、固体電解質膜210、例えば、
カチオン交換膜(フッ素樹脂系スルフォン酸カチオン交
換膜、例えば、デュポン社製「ナフィオン117」)と、
その両面に添設した白金属族金属等からなるメッシュ状
の多孔質給電体211、212と、両多孔質給電体211、212の外
側に配設した複極式電極板213とから構成される複数個
の固体電解質膜ユニット220、220を、多数構成されるよ
うに各ユニットを重ね合わせて配置した水電解セルから
構成されるものである。なお、複極式電極板213は、通
電した際に電極板の表面と裏面が逆の電位となる単一枚
の電極板である。
This device includes a solid electrolyte membrane 210, for example,
A cation exchange membrane (a fluororesin sulfonic acid cation exchange membrane, for example, "Nafion 117" manufactured by DuPont);
It is composed of a mesh-shaped porous power feeders 211 and 212 made of a white metal group metal and the like attached to both surfaces thereof, and a bipolar electrode plate 213 arranged outside both porous power feeders 211 and 212. A plurality of solid electrolyte membrane units 220, 220 are composed of a water electrolysis cell in which each unit is arranged so as to be superposed. The bipolar electrode plate 213 is a single electrode plate in which the electric potentials of the front surface and the back surface of the electrode plate are opposite when energized.

【0004】すなわち、この場合、水を陽極側に供給し
ながら電気分解することにより、陽極側では、2H2O→O2
+4H++4e-のような反応が起こり酸素ガスが発生し、陰
極側では、4H++4e-→2H2の反応が起こり水素ガスが発
生するものである。
That is, in this case, by electrolyzing while supplying water to the anode side, 2H 2 O → O 2 on the anode side.
A reaction such as + 4H + + 4e occurs to generate oxygen gas, and a reaction of 4H + + 4e → 2H 2 occurs to generate hydrogen gas on the cathode side.

【0005】そして、固体電解質膜ユニット220、220の
陽極側の多孔質給電体211、211に純水を供給するための
純水供給経路215、215を配設するとともに、固体電解質
膜ユニット220、220の陽極側の多孔質給電体211、211から
酸素ガス(水を含む)を取り出すための酸素ガス取り出
し経路216,216を配設し、固体電解質膜ユニット220、220
の陰極側の多孔質給電体212、212から水素ガス(水を含
む)を取り出すための水素ガス取り出し経路217,217を
配設した構造である。
Pure water supply paths 215, 215 for supplying pure water to the porous power feeders 211, 211 on the anode side of the solid electrolyte membrane units 220, 220 are arranged, and the solid electrolyte membrane units 220, Oxygen gas extraction paths 216, 216 for extracting oxygen gas (including water) from the porous power feeders 211, 211 on the anode side of 220 are provided, and the solid electrolyte membrane units 220, 220 are provided.
This is a structure in which hydrogen gas extraction paths 217, 217 for extracting hydrogen gas (including water) from the cathode-side porous power feeders 212, 212 are arranged.

【0006】具体的には、このような水素・酸素発生装
置の水の供給経路等の構造としては、水電解セルに長手
(軸)方向に、マニホールド式の水の供給経路を設けて
陽極側に純水を供給するとともに、陽極側より発生した
酸素と水を取り出すために、長手(軸)方向に設けた別
のマニホールド式の取り出し経路を設け、さらに、長手
(軸)方向に設けた別のマニホールド式の取り出し経路
を設け、陰極側から発生した水と水素が取り出されるよ
うに構成したものである。また、この場合、水電解セル
の多孔質給電体の外周には、固体電解質膜を挟んで環状
のガスケットを配設して、水電解セル内部と大気側との
シールを確保した構成としている。
Specifically, as the structure of the water supply path of such a hydrogen / oxygen generator, a water supply path of a manifold type is provided in the longitudinal (axial) direction of the water electrolysis cell to form the anode side. In order to supply pure water to the anode, and to take out oxygen and water generated from the anode side, another manifold type take-out path provided in the longitudinal (axial) direction is provided, and further, another manifold type take-out path provided in the longitudinal (axial) direction is provided. A manifold type takeout path is provided so that water and hydrogen generated from the cathode side can be taken out. Further, in this case, an annular gasket is arranged on the outer periphery of the porous power feeder of the water electrolysis cell with the solid electrolyte membrane sandwiched therebetween to ensure a seal between the inside of the water electrolysis cell and the atmosphere side.

【0007】ところで、このような従来の水素・酸素発
生装置では、水電解セル内の圧力が大気圧側よりかなり
高い場合には、そのガス圧差によって、シール機能が損
なわれて、ガスケットより大気側に酸素、水素、水など
が漏洩する可能性があり、好ましくなかった。また、陽
極側と陰極側との差圧が大きい場合には、固体電解質膜
の破損にもつながり、装置本来の機能が果たせないなど
の問題があった。
By the way, in such a conventional hydrogen / oxygen generator, when the pressure in the water electrolysis cell is considerably higher than the atmospheric pressure side, the gas pressure difference impairs the sealing function and causes the side closer to the atmosphere than the gasket. Oxygen, hydrogen, water, etc. could leak into the water, which was not preferable. Further, when the differential pressure between the anode side and the cathode side is large, there is a problem that the solid electrolyte membrane may be damaged and the original function of the device may not be fulfilled.

【0008】本発明者等は既に、このような問題を解消
するために、特願平7-59331号において、図7に示した
ように、固体高分子電解質膜110と、その両面に添設し
た多孔質給電体と111,112、両多孔質給電体の外側に配
設した陽極及び陰極の両作用を行う複極式の電極板113
とから構成される複数個の固体高分子電解質膜ユニット
120,120を積層した構造の複極式の水電解セル102を、円
筒状の容器190内に配設するとともに、固体高分子電解
質膜110と電極板113との間に配設され且つ固体高分子電
解質膜110を挟着するガスケット170を柔軟性を有する部
材から構成して、ガスケット外周部が容器内面に密着す
るようにしてシール構造となるようにした水素・酸素発
生装置を開示し、これにより、水電解セル内の圧力が大
気圧よりかなり高い場合、例えば、0.98MPaの場合に
も、シール機能が損なわれることなく、ガスケットより
大気側に酸素、水素、水などが漏洩しない高圧で操業可
能な水素・酸素発生装置を提供した。
In order to solve such a problem, the present inventors have already proposed in Japanese Patent Application No. 7-59331, a solid polymer electrolyte membrane 110, and a solid polymer electrolyte membrane 110 provided on both sides thereof, as shown in FIG. And the porous electrodes 111 and 112, and a bipolar electrode plate 113 arranged on both outer sides of both porous anodes and serving as an anode and a cathode.
A plurality of solid polymer electrolyte membrane units composed of
The bipolar water electrolysis cell 102 having a structure in which 120 and 120 are laminated is disposed in the cylindrical container 190, and is disposed between the solid polymer electrolyte membrane 110 and the electrode plate 113 and the solid polymer electrolyte. Disclosed is a hydrogen / oxygen generator, which comprises a gasket 170 for sandwiching the membrane 110 made of a flexible member, and has a seal structure in which the gasket outer peripheral portion is in close contact with the inner surface of the container. Even if the pressure in the water electrolysis cell is considerably higher than atmospheric pressure, for example, 0.98 MPa, it is possible to operate at a high pressure that does not leak oxygen, hydrogen, water, etc. to the atmosphere side from the gasket without impairing the sealing function. Provided hydrogen / oxygen generator.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の水素・酸素発生装置では、水電解セル102の外周
と円筒状の容器190の内面を密着させて、シール機能が
損なわれることなく、ガスケットより大気側に酸素、水
素、水などが漏洩しないようにしているために、水電解
セル102の外周と円筒状の容器190内面とも高い加工精度
を必要とし、また、これらのアセンブリにおいては高い
組立て精度が必要とされていた。さらに、熱や圧力負荷
による変形量を考慮する必要があった。
By the way, in such a conventional hydrogen / oxygen generator, the outer periphery of the water electrolysis cell 102 and the inner surface of the cylindrical container 190 are brought into close contact with each other without impairing the sealing function, Since oxygen, hydrogen, water, etc. are prevented from leaking to the atmosphere side from the gasket, high machining accuracy is required for both the outer periphery of the water electrolysis cell 102 and the inner surface of the cylindrical container 190, and in these assemblies, high accuracy is required. Assembly accuracy was required. Further, it is necessary to consider the amount of deformation due to heat or pressure load.

【0010】また、円筒状の容器190が導電性を有する
材料から構成されている場合には、電極板113が導通し
て装置の機能が果たせないため、水電解セル102と円筒
状の容器190との絶縁性が必要となり、そのため、円筒
状の容器190をFRPなどの絶縁材料から製作する場合にお
いては、機械的強度の点からどうしても大型化しコンパ
クト化の妨げとなっていた。また、ステンレス鋼などの
金属材料を使用した場合においては、絶縁材料の塗布や
接着が必要になるなど装置が複雑化する傾向があっ
た。。
Further, when the cylindrical container 190 is made of a conductive material, the electrode plate 113 conducts and the function of the device cannot be achieved. Therefore, the water electrolysis cell 102 and the cylindrical container 190 are not provided. Therefore, when the cylindrical container 190 is made of an insulating material such as FRP, the cylindrical container 190 is unavoidably large in size in terms of mechanical strength and hinders compactness. Further, when a metal material such as stainless steel is used, the device tends to be complicated, for example, coating or bonding of an insulating material is required. .

【0011】本発明は、このような実情を考慮して、水
電解セル内の圧力が大気圧よりかなり高い場合、例え
ば、0.98MPaの場合にも、シール機能が損なわれること
なく、ガスケットより大気側に酸素、水素、水などが漏
洩しないコンパクトで且つ高圧で操業可能な水素・酸素
発生装置を提供することを目的とする。
In consideration of the above-mentioned circumstances, the present invention is designed so that even when the pressure in the water electrolysis cell is considerably higher than atmospheric pressure, for example, 0.98 MPa, the sealing function is not impaired and the atmosphere is better than the gasket. It is an object of the present invention to provide a compact hydrogen / oxygen generator that does not leak oxygen, hydrogen, water, etc. to the side and can be operated at high pressure.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、前述したよう
な従来技術における課題及び目的を達成するために発明
なされたものであって、下記の(1)〜(5)を、その
構成要旨とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to achieve the problems and objects in the prior art as described above. The following (1) to (5) are summarized as follows. It is what

【0013】(1) 固体電解質膜と、その両面に添設
した多孔質給電体と、両多孔質給電体の外側に配設した
陽極及び陰極の両作用を行う複極式の電極板とから構成
される複数個の固体電解質膜ユニットを積層した構造の
複極式の水電解セルを、円筒形状の容器内に配設すると
ともに、前記円筒状の容器と水電解セルの間隙に、水電
解セルを挿嵌した円筒形状の袋状部材を配設して、袋状
部材に流媒を注入、充填して袋状部材を膨張させて、固
体電解質膜と電極板との間に配設され且つ固体電解質膜
を挟着するガスケット外周部が、袋状部材内壁面に密着
するようにしてシール構造となるようにしたことを特徴
とする水素・酸素発生装置。
(1) From a solid electrolyte membrane, a porous power feeding body provided on both sides of the solid electrolyte membrane, and a bipolar electrode plate disposed outside of both porous power feeding bodies and serving as both an anode and a cathode. A bipolar water electrolysis cell having a structure in which a plurality of solid electrolyte membrane units that are configured is laminated, is arranged in a cylindrical container, and water electrolysis is performed in the gap between the cylindrical container and the water electrolysis cell. A cylindrical bag-shaped member having cells inserted therein is provided, and a flow medium is injected into the bag-shaped member and filled to expand the bag-shaped member, and the bag-shaped member is provided between the solid electrolyte membrane and the electrode plate. Further, the hydrogen / oxygen generating device is characterized in that the outer peripheral portion of the gasket sandwiching the solid electrolyte membrane is in close contact with the inner wall surface of the bag-shaped member to form a seal structure.

【0014】(2) 前記水電解セルの端部に配設した
エンドプレートと円筒形状の容器とを、螺子部材によっ
て締結圧力を調整して、水電解セルの締め付け力を調整
可能なように構成したことを特徴とする前述の(1)に
記載の水素・酸素発生装置。
(2) The end plate disposed at the end of the water electrolysis cell and the cylindrical container are structured so that the fastening pressure of the water electrolysis cell can be adjusted by adjusting the fastening pressure with a screw member. The hydrogen / oxygen generator described in (1) above.

【0015】(3) 前記袋状部材に注入する流媒が、
気体であることを特徴とする前述の(1)又は(2)に
記載の水素・酸素発生装置。
(3) The flow medium injected into the bag-shaped member is
The hydrogen / oxygen generator according to (1) or (2) above, which is a gas.

【0016】(4) 前記袋状部材に注入する流媒が、
液体であることを特徴とする前述の(1)又は(2)に
記載の水素・酸素発生装置。
(4) The flow medium injected into the bag-shaped member is
The hydrogen / oxygen generator according to (1) or (2) above, which is a liquid.

【0017】(5) 前記袋状部材に注入する流媒が、
気体と液体の混合物であることを特徴とする前述の
(1)又は(2)に記載の水素・酸素発生装置。
(5) The flow medium injected into the bag-shaped member is
The hydrogen / oxygen generator according to (1) or (2) above, which is a mixture of gas and liquid.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】円筒状の圧力容器内に、内部に流
体媒体を注入することにより膨張可能となっている袋状
部材が配設され、袋状部材の内側の間隙に、水電解セル
が嵌挿されており、袋状部材によって、水電解セルの環
状のガスケットの外周側への変形が抑制されることとな
り、水電解セル内部と大気側とのシールが確保され、高
圧下でもシール機能を損なわない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A bag-shaped member which is expandable by injecting a fluid medium into the inside is disposed in a cylindrical pressure vessel, and a water electrolysis cell is provided in a gap inside the bag-shaped member. The bag-shaped member suppresses the deformation of the annular gasket of the water electrolysis cell to the outer peripheral side, ensuring a seal between the inside of the water electrolysis cell and the atmosphere side, and sealing even under high pressure. Does not impair function.

【0019】また、袋状部材には、底部分を有し、水電
解セルに長手方向に圧力を負荷しているので、万一、水
電解セルの締め付けトルクが減少した場合にも、締め付
けトルクの減少を抑制することができる。
Further, since the bag-shaped member has the bottom portion and the pressure is applied to the water electrolysis cell in the longitudinal direction, even if the tightening torque of the water electrolysis cell is reduced, the tightening torque is reduced. Can be suppressed.

【0020】さらに、袋状部材が膨張した状態で且つ本
装置を組立てた状態において、圧力容器のフランジ部に
配設されたセル締め付け用ボルトを締め付けることによ
って、圧力容器のフランジを再び開けることなく、水電
解セルの締め付けトルクを調整することが可能である。
Further, with the bag-shaped member in the inflated state and the apparatus assembled, by tightening the cell tightening bolts provided on the flange portion of the pressure container, the flange of the pressure container is not opened again. It is possible to adjust the tightening torque of the water electrolysis cell.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいてより
詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in more detail with reference to the drawings.

【0022】図1は、本発明の水素・酸素発生装置の一
実施例の分解斜視図で、図2は、図1 のA−A線につい
ての部分縦断面図で、各構成部材間を理解のために僅か
に距離をおいた状態で示してある、図3は、図2の装置
を組み立てた状態を示す部分縦断面図、図4は、そのC
方向の端面図、図5は、本発明の水素・酸素発生装置を
組み立てる状態を示す分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of the hydrogen / oxygen generator of the present invention, and FIG. 2 is a partial vertical sectional view taken along the line AA of FIG. 3 is shown in a slightly separated state for the sake of convenience, FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view showing the assembled state of the apparatus of FIG. 2, and FIG.
5 is an exploded perspective view showing a state in which the hydrogen / oxygen generator of the present invention is assembled.

【0023】図1〜図3において、1は全体で、本発明
の水素・酸素発生装置を示している。水素・酸素発生装
置1は、基本的には、円盤状の固体電解質膜10と、その
両面に添設した環状の多孔質給電体20、20と、両多孔質
給電体20、20の外側に配設した円盤状の陽極及び陰極の
両作用を行う円盤状の電極板30とから構成される複数個
の円盤状の固体電解質膜ユニット40,40を、複数個並設
した水電解セル2からなる構造のものである。なお、各
電極板30は、複極式電極板であって、通電した際に電極
板の表面と裏面が逆の電位となる単一枚の電極板であ
る。
1 to 3, reference numeral 1 generally indicates a hydrogen / oxygen generator according to the present invention. The hydrogen / oxygen generator 1 basically has a disk-shaped solid electrolyte membrane 10, annular porous power feeders 20 and 20 attached to both sides of the solid electrolyte membrane 10, and outside of both porous power feeders 20 and 20. From a water electrolysis cell 2 in which a plurality of disk-shaped solid electrolyte membrane units 40, 40, each of which is composed of a disk-shaped electrode plate 30 which performs both functions of a disk-shaped anode and a cathode, are arranged in parallel. It has a structure of. Each electrode plate 30 is a bipolar electrode plate, and is a single electrode plate in which the front surface and the back surface of the electrode plate have opposite potentials when energized.

【0024】具体的には、一端のSUS316などから構成さ
れる円盤状のエンドプレート60、円盤状のPVC、PTFE(ポ
リテトラフルオロエチレン)などの樹脂からなる端部絶
縁板70'、チタンからなる端部電極板30'、シリコンゴ
ム、フッ素ゴムなどからなる環状のガスケット70、テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体(PFA)製フィルムなどから構成される環
状の保護シート80、固体電解質膜10、保護シート80、環
状のガスケット70、中間部の電極板30……他端の端部電
極板30'、端部絶縁板70”、エンドプレート60'から構成
されている。
Specifically, a disc-shaped end plate 60 made of SUS316 or the like at one end, a disc-shaped end plate 70 'made of resin such as PVC or PTFE (polytetrafluoroethylene), and titanium. End electrode plate 30 ', annular gasket 70 made of silicone rubber, fluororubber, etc., annular protective sheet 80 made of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) film, etc., solid electrolyte membrane 10, a protective sheet 80, an annular gasket 70, an intermediate electrode plate 30, ... An end electrode plate 30 'at the other end, an end insulating plate 70 ", and an end plate 60'.

【0025】なお、この場合、固体電解質膜10と電極板
30とガスケット70とで構成されるシールされた各室に多
孔質給電体20が収容され、多孔質給電体20の外周部に形
成されたリング状の取着部20a が、ガスケット70と保護
シート80で挟着固定されており、これがそれぞれ陽極室
(酸素発生室)A、陰極室(水素発生室)Bを形成してい
る。
In this case, the solid electrolyte membrane 10 and the electrode plate
The porous power feeding body 20 is housed in each sealed chamber composed of 30 and the gasket 70, and the ring-shaped attachment portion 20a formed on the outer peripheral portion of the porous power feeding body 20 includes the gasket 70 and the protective sheet. It is sandwiched and fixed at 80, which is the anode chamber.
(Oxygen generation chamber) A and cathode chamber (hydrogen generation chamber) B are formed.

【0026】また、この場合、図1に示したように、一
方の端部電極板30'には、その中心部分にチタンからな
る一本の給電棒30'aが外側に突設されており、端部絶縁
板70"に形設された電極用孔部70"aを貫通して、エンド
プレート60'の電極用孔部60aに嵌合された絶縁ブシュ61
aを貫通して、別途設けられた電源(図示せず)より電
圧が、一方の端部電極板30'に印加されるようになって
いる。一方、他方の電極板30'にも同様に、図2及び図
3に示したように、その中心部分に一本の給電棒30'eが
外側に突設されており、端部絶縁板70'に形設された電
極用孔部70'eを貫通して、エンドプレート60の電極用孔
部60eに嵌合された絶縁ブシュ61e、ならびに圧力容器に
設けられた電極用孔部90eを貫通して、別途設けられた
電源(図示せず)より電圧が、他方の端部電極板30'に
印加されるようになっている。
Further, in this case, as shown in FIG. 1, one end electrode plate 30 'is provided with a single power supply rod 30'a made of titanium at the center thereof so as to project outward. , The insulating bush 61 fitted in the electrode hole portion 60a of the end plate 60 'through the electrode hole portion 70 "a formed in the end insulating plate 70".
A voltage is applied to the one end electrode plate 30 ′ through the a through a power source (not shown) provided separately. On the other hand, similarly to the other electrode plate 30 ', as shown in FIGS. 2 and 3, one power supply rod 30'e is provided at the central portion thereof so as to project outward, and the end insulating plate 70' is provided. Through the electrode hole portion 70'e formed in the end plate, and through the insulating bush 61e fitted in the electrode hole portion 60e of the end plate 60, and the electrode hole portion 90e provided in the pressure vessel. Then, a voltage is applied to the other end electrode plate 30 ′ from a separately provided power source (not shown).

【0027】そして、各固体電解質膜ユニット40には、
長手( 軸) 方向に連通する純水供給経路52、水素ガス取
出し経路54、酸素ガス取出し経路56、ならびに水抜き用
ドレン経路58がそれぞれマニホールド式に形設されてい
る。
Then, in each solid electrolyte membrane unit 40,
A pure water supply path 52, a hydrogen gas extraction path 54, an oxygen gas extraction path 56, and a drainage drain path 58, which communicate with each other in the longitudinal (axial) direction, are formed in a manifold type.

【0028】すなわち、この純水供給経路52は、エンド
プレート60'に設けられた純水供給用ノズル62から、端
部絶縁板70" の孔部72"、端部電極板30'の純水供給用孔
部32'、ガスケット70の孔部72、保護シート80の孔部8
2、固体電解質膜10の純水供給用孔部12、保護シート80
の孔部82、ガスケット70の孔部72、中間の電極板30の純
水供給用孔部32、……他端の端部電極板30'の純水供給
用孔部32'に終端するようにマニホールド式に構成され
ている。
That is, the pure water supply path 52 is connected to the pure water supply nozzle 62 provided in the end plate 60 ', the hole 72 "of the end insulating plate 70" and the pure water of the end electrode plate 30'. Supply hole 32 ', gasket 70 hole 72, protective sheet 80 hole 8
2, pure water supply hole 12 of solid electrolyte membrane 10, protective sheet 80
Hole portion 82 of the gasket 70, the hole portion 72 of the gasket 70, the pure water supply hole portion 32 of the intermediate electrode plate 30, ... so as to terminate in the pure water supply hole portion 32 'of the other end electrode plate 30'. It is configured as a manifold type.

【0029】同様に、水素ガス取出し経路54は、エンド
プレート60'に設けられた水素ガス取出し用ノズル64か
ら、端部絶縁板70"の孔部74"、端部電極板30' の水素ガ
ス取出し用孔部34'、ガスケット70の孔部74、保護シー
ト80の孔部84、固体電解質膜10の水素ガス取出し用孔部
14、保護シート80の孔部84、ガスケット70の孔部74、中
間の電極板30の水素ガス取出し用孔部34、……他端の端
部電極板30'の水素ガス取出し用孔部34' に終端するよ
うにマニホールド式に構成されている。
Similarly, the hydrogen gas extraction path 54 is connected to the hydrogen gas extraction nozzle 64 provided in the end plate 60 ', the hole 74 "of the end insulating plate 70" and the hydrogen gas of the end electrode plate 30'. Extraction hole 34 ', gasket 70 hole 74, protective sheet 80 hole 84, solid electrolyte membrane 10 hydrogen gas extraction hole
14, hole 84 of the protective sheet 80, hole 74 of the gasket 70, hydrogen gas extraction hole 34 of the intermediate electrode plate 30, .... Hydrogen gas extraction hole 34 of the other end electrode plate 30 ' It is configured in a manifold type so that it terminates in '.

【0030】また、同様に、酸素ガス取出し経路56は、
エンドプレート60'に設けられた酸素ガス取出し用ノズ
ル66から、端部絶縁板70”の孔部76"、端部電極板30'の
酸素ガス取出し用孔部36'、ガスケット70の孔部76、保
護シート80の孔部86、固体電解質膜10の酸素ガス取出し
用孔部16、保護シート80の孔部86、ガスケット70の孔部
76、中間の電極板30の酸素ガス取出し用孔部36、……他
端の端部電極板30' の酸素ガス取出し用孔部36' に終端
するようにマニホールド式に構成されている。
Similarly, the oxygen gas extraction path 56 is
From the oxygen gas extraction nozzle 66 provided in the end plate 60 ′, the hole portion 76 ″ of the end insulating plate 70 ″, the oxygen gas extraction hole portion 36 ′ of the end electrode plate 30 ′, the hole portion 76 of the gasket 70. , Hole 86 of the protective sheet 80, oxygen gas extraction hole 16 of the solid electrolyte membrane 10, hole 86 of the protective sheet 80, hole of the gasket 70
76, the oxygen gas extraction hole 36 of the intermediate electrode plate 30, ... is constructed in a manifold type so as to terminate in the oxygen gas extraction hole 36 'of the other end electrode plate 30'.

【0031】さらに、同様に、水抜き用ドレン経路58
は、エンドプレート60'に設けられた水抜き用ノズル68
から、端部絶縁板70"の孔部78"、端部電極板30'の水抜
き用孔部8'、ガスケット70の孔部78、保護シート80の孔
部88、固体電解質膜10の水抜き用孔部18、保護シート80
の孔部88、ガスケット70の孔部78、中間の電極板30の水
抜き用孔部38、……他端の端部電極板30'の水抜き用孔
部38'に終端するようにマニホールド式に構成されてい
る。なお、本実施例の場合、図4に示したように、片方
エンドプレート60'側に、純水供給用ノズル62、水素ガ
ス取出し用ノズル64、酸素ガス取出し用ノズル66、及び
水抜き用ノズル68を設けている。
Further, similarly, the drain path 58 for draining water is provided.
Is the water draining nozzle 68 provided on the end plate 60 '.
From the hole 78 "of the end insulating plate 70", the drainage hole 8'of the end electrode plate 30 ', the hole 78 of the gasket 70, the hole 88 of the protective sheet 80, the water of the solid electrolyte membrane 10 Hole 18 for removal, protective sheet 80
Hole portion 88 of the gasket 70, hole portion 78 of the gasket 70, drainage hole portion 38 of the intermediate electrode plate 30, ... Manifold so as to terminate in the drainage hole portion 38 'of the other end electrode plate 30' It is composed of expressions. In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 4, one end plate 60 ′ side is provided with a pure water supply nozzle 62, a hydrogen gas extraction nozzle 64, an oxygen gas extraction nozzle 66, and a water removal nozzle. 68 are provided.

【0032】さらに、固体電解質膜10としては、固体高
分子電解質を膜状に形成したもの、例えば、カチオン交
換膜(フッ素樹脂系スルフォン酸カチオン交換膜、例え
ば、デュポン社製「ナフィオン117」)の両面に、貴金
属、特に、白金族金属からなる多孔質の陽極及び陰極
を、化学的に無電解メッキで接合した構造の「固体高分
子電解質膜」を使用するのが好適である。また、この場
合、両電極としては、白金であるのが好ましく、特に、
白金とイリジウムの2層の構造とした場合には、高電流
密度、例えば、従来の物理的に電極をイオン交換膜に接
触させた構造の固体電解質膜では、50〜70A/dm2である
のに対して、80℃、200A/dm2において約4年間の長期間
電気分解することが可能となる。なお、この場合、前記
イリジウムの他にも、2種類以上の白金族金属をメッキ
した多層構造の固体電解質膜も使用可能であり、より高
電流密度化が可能となる。
Further, as the solid electrolyte membrane 10, a solid polymer electrolyte formed in a membrane shape, for example, a cation exchange membrane (a fluororesin sulfonic acid cation exchange membrane, for example, "Nafion 117" manufactured by DuPont) is used. It is preferable to use a "solid polymer electrolyte membrane" having a structure in which a porous anode and cathode made of a noble metal, particularly a platinum group metal, are chemically bonded by electroless plating on both sides. In this case, it is preferable that both electrodes be platinum, and in particular,
When a two-layer structure of platinum and iridium is used, the current density is high, for example, 50 to 70 A / dm2 in the conventional solid electrolyte membrane having a structure in which the electrodes are physically in contact with the ion exchange membrane. On the other hand, it becomes possible to carry out electrolysis at 80 ° C and 200 A / dm2 for a long period of about 4 years. In this case, in addition to the above iridium, a solid electrolyte membrane having a multi-layer structure plated with two or more kinds of platinum group metals can be used, and higher current density can be achieved.

【0033】また、本願の固体電解質膜10では、固体高
分子電解質の両面に貴金属からなる電極を化学的に無電
解メッキで接合した構造であるので、固体高分子電解質
と両電極の間に水が存在しないので、溶液抵抗、ガス抵
抗がないので、固体高分子電解質と両電極の間の接触抵
抗が低く、電圧が低く、電流分布が均一となり、高電流
密度化、高温水電解、高圧水電解が可能となり、高純度
の酸素、水素ガスを効率良く得ることが可能である。な
お、本実施例の場合、このように、隔膜として固体電解
質膜10を用いたが、他の固体電解質膜、例えば、セラミ
ック膜なども使用可能である。
Further, the solid electrolyte membrane 10 of the present application has a structure in which electrodes made of a noble metal are chemically bonded to both surfaces of the solid polymer electrolyte by electroless plating, and therefore, the water between the solid polymer electrolyte and both electrodes is increased. Since there is no solution resistance and gas resistance, the contact resistance between the solid polymer electrolyte and both electrodes is low, the voltage is low, the current distribution is uniform, high current density, high temperature water electrolysis, high pressure water Electrolysis becomes possible, and highly pure oxygen and hydrogen gas can be efficiently obtained. In addition, in the case of the present embodiment, the solid electrolyte membrane 10 is used as the diaphragm in this way, but other solid electrolyte membranes such as a ceramic membrane can also be used.

【0034】一方、多孔質給電体20としては、通気性を
確保するために、チタン製のメッシュ、例えば、エキス
パンドメタル3層重ねで、厚さ数mmとするのが好まし
い。なお、この多孔質給電体を用いることによって、電
極板30から固体電解質膜10の表面の白金メッキ部へ、電
気分解に必要な電気を供給するとともに、原料である純
水及び発生する酸素、水素ガスを通過させることができ
る。また、多孔質給電体20は、要するに、導電性の通気
性を有する多孔質体であれば良く、上記のもの以外に
も、カーボン多孔質体、金属多孔質体、多孔質導電セラ
ミック等が適用可能である。
On the other hand, it is preferable that the porous power feeding body 20 is made of a titanium mesh, for example, three layers of expanded metal and has a thickness of several mm in order to ensure air permeability. By using this porous power feeder, the electrode plate 30 to the platinum-plated portion of the surface of the solid electrolyte membrane 10, while supplying electricity necessary for electrolysis, pure water as a raw material and generated oxygen, hydrogen Gas can pass through. Further, the porous power feeding body 20, in short, may be any porous body having a conductive and air-permeable property, and in addition to the above, a carbon porous body, a metal porous body, a porous conductive ceramic, etc. are applied. It is possible.

【0035】また、電極板30としては、耐食性の理由か
ら、チタン製とし、本実施例では、5mm〜6mmの厚さのも
のを使用した。
The electrode plate 30 is made of titanium for the reason of corrosion resistance, and in this embodiment, the electrode plate 30 has a thickness of 5 mm to 6 mm.

【0036】さらに、図3に示したように、両端の固体
電解質膜ユニット40、40の外側には、ステンレス鋼製、
例えば、SUS304、SUS316などから構成される円盤形状の
エンドプレート60、60'が設けられており、一方のエンド
プレート60'の方がその径が水電解セル2を構成する電
極板30、固体電解質膜10などの構成部材の径よりも大き
くなっている。
Further, as shown in FIG. 3, stainless steel,
For example, disk-shaped end plates 60 and 60 'composed of SUS304, SUS316, etc. are provided, and one of the end plates 60' has a diameter that is an electrode plate 30 constituting the water electrolysis cell 2, a solid electrolyte. It is larger than the diameter of components such as the membrane 10.

【0037】また、図5に示したように、円筒状の圧力
容器90内には、円筒形状の内部に流体媒体を注入するこ
とにより膨張可能となっている袋状部材41が配設されて
おり、そのポンプに接続された流媒注入部42が、圧力容
器90に設けられた流媒注入部材挿通孔92に挿通されてい
る。そして、袋状部材の内側の間隙44に、水電解セル2
が、エンドプレート60'側が外側になるように嵌挿さ
れ、圧力容器90のフランジ部94に設けられた締結用ボル
ト孔93と、エンドプレート60'に設けられた締結用ボル
ト孔95に、ボルト8A、ナット8Bを介して締結するように
なっている。なお、図中、95A, 95Bは電解セル2の締め
付けナットとボルトを示している。
Further, as shown in FIG. 5, a bag-shaped member 41 which is inflatable by injecting a fluid medium into the inside of the cylindrical shape is provided in the cylindrical pressure vessel 90. The flow medium injection section 42 connected to the pump is inserted into the flow medium injection member insertion hole 92 provided in the pressure vessel 90. The water electrolysis cell 2 is placed in the gap 44 inside the bag-shaped member.
Is inserted so that the end plate 60 ′ side is on the outside, and the bolts are fastened to the fastening bolt holes 93 provided in the flange portion 94 of the pressure vessel 90 and the fastening bolt holes 95 provided in the end plate 60 ′. It is designed to be fastened via 8A and nut 8B. In the figure, 95A and 95B indicate tightening nuts and bolts of the electrolytic cell 2.

【0038】この場合、本装置の組立に際しては、水電
解セル2を圧力容器90に予めセットされた袋状部材41の
内側の間隙44に嵌挿して、圧力容器90のフランジ部94に
設けられた締結用ボルト孔93と、エンドプレート60'に
設けられた締結用ボルト孔95に、ボルト8A、ナット8Bを
介して締結する。その後、袋状部材41のポンプに接続さ
れた流媒注入部42より流体媒体を注入して、袋状部材41
を膨張させるようになっている。
In this case, when assembling the present apparatus, the water electrolysis cell 2 is fitted into the gap 44 inside the bag-shaped member 41 preset in the pressure vessel 90 and provided on the flange portion 94 of the pressure vessel 90. The fastening bolt hole 93 and the fastening bolt hole 95 provided in the end plate 60 ′ are fastened via the bolt 8A and the nut 8B. After that, a fluid medium is injected from the flow medium injection unit 42 connected to the pump of the bag-shaped member 41, and the bag-shaped member 41
Is designed to expand.

【0039】このように構成することによって、袋状部
材41によって、環状のガスケット70の外周側への変形が
抑制されることとなり、水電解セル内部と大気側とのシ
ールが確保され、高圧下でもシール機能を損なわない。
また、袋状部材41には、底部分43を有し、水電解セル2
に長手方向に圧力を負荷しているので、万一、電解セル
2の締め付けナットとボルト95A, 95Bの締め付けトルク
が減少した場合にも、締め付けトルクの減少を抑制する
ことができる。さらに、エンドプレート60'に設けられ
た締結用ボルト95A,95Bを締め付けることによって、圧
力容器90のフランジ94を開けることなく、水電解セル2
の締め付けトルクを調整することが可能である。
With this configuration, the bag-shaped member 41 suppresses the deformation of the annular gasket 70 toward the outer peripheral side, and the seal between the inside of the water electrolysis cell and the atmosphere side is secured, so that the high pressure However, it does not impair the sealing function.
Further, the bag-shaped member 41 has a bottom portion 43, and the water electrolysis cell 2
Since the pressure is applied in the longitudinal direction, even if the tightening torque of the tightening nut and the bolts 95A and 95B of the electrolytic cell 2 is decreased, the decrease of the tightening torque can be suppressed. Further, by tightening the fastening bolts 95A and 95B provided on the end plate 60 ′, the water electrolysis cell 2 can be formed without opening the flange 94 of the pressure vessel 90.
It is possible to adjust the tightening torque of.

【0040】また、袋状部材41として、ナイロン、ポリ
エステルなどの絶縁材料を用いることによって、圧力容
器90と水電解セル2は絶縁されるため、圧力容器90の使
用材料は限定されず、圧力容器の内面にグラスライニン
グなどの絶縁加工を施す必要もなくなる。さらに、袋状
部材41に注入する流体媒体として、圧力気体だけでな
く、気体と液体の混合物や液体のみを供給することも可
能であり、特に低温の流体媒体を循環させるようにすれ
ば、電気分解に際して水電解セル2を冷却することが可
能となる。
Since the pressure vessel 90 and the water electrolysis cell 2 are insulated by using an insulating material such as nylon or polyester for the bag-like member 41, the material used for the pressure vessel 90 is not limited, and the pressure vessel 90 is not limited. It is no longer necessary to apply insulation processing such as glass lining to the inner surface of the. Further, as the fluid medium to be injected into the bag-shaped member 41, not only the pressure gas but also a mixture of gas and liquid or only liquid can be supplied. In particular, if a low-temperature fluid medium is circulated, electrical The water electrolysis cell 2 can be cooled during the decomposition.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明の水素・酸素発生装置によれば、
固体電解質膜と、その両面に添設した多孔質給電体と、
両多孔質給電体の外側に配設した陽極及び陰極の両作用
を行う複極式の電極板とから構成される複数個の固体電
解質膜ユニットを積層した構造の複極式の水電解セル
を、円筒形状の容器内に配設するとともに、前記円筒状
の容器と水電解セルの間隙に、水電解セルを挿嵌した円
筒形状の袋状部材を配設して、袋状部材に流媒を注入、
充填して袋状部材を膨張させて、固体電解質膜と電極板
との間に配設され且つ固体電解質膜を挟着するガスケッ
ト外周部が、袋状部材内壁面に密着するようにしてシー
ル構造となるようにしたので、下記に示したような顕著
で特有な作用効果を奏する極めて優れた発明である。
According to the hydrogen / oxygen generator of the present invention,
A solid electrolyte membrane and a porous power supply body provided on both sides thereof,
A bipolar water electrolysis cell having a structure in which a plurality of solid electrolyte membrane units each composed of an anode and a cathode electrode plate that perform both functions of a cathode and are disposed outside both porous power feeders are laminated. A cylindrical bag-shaped member in which the water electrolysis cell is fitted is disposed in the gap between the cylindrical container and the water electrolysis cell, and the flow medium is applied to the bag-shaped member. Inject the
Sealing structure in which the outer peripheral portion of the gasket, which is disposed between the solid electrolyte membrane and the electrode plate and sandwiches the solid electrolyte membrane, is in close contact with the inner wall surface of the bag-shaped member by filling and expanding the bag-shaped member Since it is made such that it is an extremely excellent invention which exhibits the remarkable and unique action and effect as shown below.

【0042】(1)袋状部材によって、環状のガスケット
の外周側への変形が抑制されることとなり、水電解セル
内部と大気側とのシールが確保され、高圧下でもシール
機能を損なわない。
(1) The bag-shaped member suppresses deformation of the annular gasket to the outer peripheral side, so that a seal between the inside of the water electrolysis cell and the atmosphere side is secured, and the sealing function is not impaired even under high pressure.

【0043】(2)また、袋状部材が、水電解セルに長手
方向に圧力を負荷しているので、万一、水電解セルの締
め付けトルクが減少した場合にも、締め付けトルクの減
少を抑制することができる。
(2) Further, since the bag-shaped member applies pressure to the water electrolysis cell in the longitudinal direction, even if the tightening torque of the water electrolysis cell is reduced, the reduction of the tightening torque is suppressed. can do.

【0044】(3)袋状部材が膨張した状態で且つ本装置
を組立た状態において、水電解セルの締め付けトルクが
減少した場合にも、ボルト孔に挿通したボルト、ナット
をさらに締め付けることによって、水電解セルの締め付
け力を増大することが可能である。
(3) Even when the tightening torque of the water electrolysis cell is reduced when the bag-shaped member is inflated and the apparatus is assembled, by further tightening the bolts and nuts inserted through the bolt holes, It is possible to increase the clamping force of the water electrolysis cell.

【0045】(4)袋状部材として、絶縁材料を用いるこ
とによって、圧力容器と水電解セルは絶縁されるため、
圧力容器の内面に絶縁加工を施す必要もなく、圧力容器
の使用材料は限定されず、簡単な構造で良く、装置のコ
ンパクト化が図れる。
(4) Since the pressure vessel and the water electrolysis cell are insulated by using an insulating material as the bag-shaped member,
There is no need to insulate the inner surface of the pressure vessel, the material used for the pressure vessel is not limited, and the pressure vessel has a simple structure, and the device can be made compact.

【0046】(5)袋状部材に注入する流体媒体として、
圧力気体だけでなく、気体と液体の混合物や液体のみを
供給することも可能であり、特に低温の流体媒体を循環
させるようにすれば、電気分解に際して水電解セルを冷
却することが可能となる。
(5) As a fluid medium to be injected into the bag-shaped member,
It is possible to supply not only gas under pressure but also a mixture of gas and liquid or liquid, and in particular, by circulating a low temperature fluid medium, it becomes possible to cool the water electrolysis cell during electrolysis. .

【0047】(6)従って、本装置によれば、従来と比較
して、高圧で運転可能な水素・酸素発生装置を提供でき
る。
(6) Therefore, according to the present device, it is possible to provide a hydrogen / oxygen generator which can be operated at a higher pressure than in the conventional case.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の水素・酸素発生装置の一実施
例の分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of a hydrogen / oxygen generator of the present invention.

【図2】図2は、図1のA−A線についての部分縦断面
図で、各構成部材間を理解のために僅かに距離をおいた
状態で示してある。
FIG. 2 is a partial vertical cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, showing a state in which a slight distance is provided between the constituent members for understanding.

【図3】図3は、図2の装置を組み立てた状態を示す部
分縦断面図である。
FIG. 3 is a partial vertical cross-sectional view showing a state where the device of FIG. 2 is assembled.

【図4】図4は、図3のC方向の端面図である。FIG. 4 is an end view in the C direction of FIG.

【図5】図5は、本発明の水素・酸素発生装置を組み立
てる状態を示す分解斜視図である。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a state in which the hydrogen / oxygen generator of the present invention is assembled.

【図6】図6は、従来の複極式フィルタープレス型の水
素・酸素発生装置の概略を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing an outline of a conventional bipolar / filter press type hydrogen / oxygen generator.

【図7】図7は、従来の水素・酸素発生装置の縦断面図
である。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of a conventional hydrogen / oxygen generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・水素・酸素発生装置 2・・・水電解セル 10・・・固体電解質膜 12、32、32' ・・・純水供給用孔部 14、34、34' ・・・水素ガス取出し用孔部 16、36、36' ・・・酸素ガス取出し用孔部 18、38、38' ・・・水抜き用孔部 20・・・多孔質給電体 20a ・・・取着部 30・・・電極板 30'・・・端部電極板 32a ・・・純水供給凹部 32' ・・・純水供給用孔部 34a ・・・水素ガス捕集凹部 34b ・・・水素ガス取出し口 36a ・・・酸素ガス捕集凹部 36b ・・・酸素ガス取出し口 38a ・・・水抜き捕集凹部 38b ・・・水抜き捕集口 40・・・固体電解質膜ユニット 41・・・袋状部材 42・・・流媒注入部 52・・・純水供給経路 54・・・水素ガス取出し経路 56・・・酸素ガス取出し経路 58・・・水抜き用ドレン経路 60・・・エンドプレート 62・・・純水供給用ノズル 64・・・水素ガス取出し用ノズル 66・・・酸素ガス取出し用ノズル 68・・・水抜き用ノズル 70・・・ガスケット 70' ・・・端部ガスケット 72、72' 、74、74' 、76、76' 、78、78' 、82、84、8
6、88、・・・孔部 80・・・保護シート 90・・・圧力容器 92・・・流媒注入部材挿通孔 93,95・・・締結用ボルト孔 94・・・フランジ部 102・・・水電解セル 110・・・固体高分子電解質膜 111,112・・・多孔質給電体 113・・・電極板 120・・・固体高分子電解質膜ユニット 170・・・ガスケット 190・・・容器 210・・・固体電解質膜 211,212・・・多孔質給電体 213・・・複極式電極板 215・・・純水供給経路 216・・・酸素ガス取り出し経路 217・・・水素ガス取り出し経路 220・・・固体電解質膜ユニット A ・・・陽極室 B ・・・陰極室
1 ... Hydrogen / oxygen generator 2 ... Water electrolysis cell 10 ... Solid electrolyte membrane 12, 32, 32 '... Pure water supply hole 14, 34, 34' ... Hydrogen gas extraction Holes 16, 36, 36 '・ ・ ・ Oxygen gas extraction holes 18, 38, 38' ・ ・ ・ Drainage holes 20 ・ ・ ・ Porous power feeder 20a ・ ・ ・ Attachment parts 30 ・ ・Electrode plate 30 '... End electrode plate 32a ... Pure water supply recess 32' ... Pure water supply hole 34a ... Hydrogen gas collection recess 34b ... Hydrogen gas outlet 36a ..Oxygen gas collection recess 36b ... Oxygen gas extraction port 38a ... Water removal collection recess 38b ... Water removal collection port 40 ... Solid electrolyte membrane unit 41 ... Bag-shaped member 42. ..Flow medium injection part 52 ... Pure water supply path 54 ... Hydrogen gas extraction path 56 ... Oxygen gas extraction path 58 ... Water drainage path 60 ... End plate 62 ... Pure Water supply nozzle 64: Hydrogen gas extraction nozzle Crow 66 ... Oxygen gas extraction nozzle 68 ... Water removal nozzle 70 ... Gasket 70 '... End gasket 72, 72', 74, 74 ', 76, 76', 78, 78 ' , 82, 84, 8
6, 88, ... Hole 80 ... Protective sheet 90 ... Pressure vessel 92 ... Flow medium injection member insertion hole 93, 95 ... Fastening bolt hole 94 ... Flange 102 ...・ Water electrolysis cell 110 ・ ・ ・ Solid polymer electrolyte membrane 111,112 ・ ・ ・ Porous power supply 113 ・ ・ ・ Electrode plate 120 ・ ・ ・ Solid polymer electrolyte membrane unit 170 ・ ・ ・ Gasket 190 ・ ・ ・ Container 210 ・ ・-Solid electrolyte membrane 211,212 ... Porous power supply body 213 ... Bipolar electrode plate 215 ... Pure water supply path 216 ... Oxygen gas extraction path 217 ... Hydrogen gas extraction path 220 ... Solid Electrolyte membrane unit A ・ ・ ・ Anode chamber B ・ ・ ・ Cathode chamber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 清司 兵庫県加古川市別府町新野辺475−20 (72)発明者 小林 宏子 兵庫県神戸市長田区名倉町5丁目8番11 号 (72)発明者 長尾 衛 大阪府大阪市東淀川区井高野2丁目7番 18−102号 (72)発明者 原田 宙幸 東京都練馬区西大泉2−25−43 (56)参考文献 特開 昭55−119186(JP,A) 特開 昭56−158885(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C25B 9/00 C25B 1/08 C25B 11/03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kiyoshi Hirai 475-20 Shinnobe, Beppu Town, Kakogawa City, Hyogo Prefecture (72) Inventor Hiroko Kobayashi 5-8-11 Nagura Town, Nagata-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture (72) Invention Mamoru Nagao 2-7-18-102, Itakano, Higashiyodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka (72) Inventor Hiroyuki Harada 2-25-43 Nishi-oizumi, Nerima-ku, Tokyo (56) Reference JP-A-55-119186 ( JP, A) JP 56-158885 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C25B 9/00 C25B 1/08 C25B 11/03

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 固体電解質膜と、その両面に添設した多
孔質給電体と、両多孔質給電体の外側に配設した陽極及
び陰極の両作用を行う複極式の電極板とから構成される
複数個の固体電解質膜ユニットを積層した構造の複極式
の水電解セルを、円筒形状の容器内に配設するととも
に、 前記円筒状の容器と水電解セルの間隙に、水電解セルを
挿嵌した円筒形状の袋状部材を配設して、袋状部材に流
媒を注入、充填して袋状部材を膨張させて、固体電解質
膜と電極板との間に配設され且つ固体電解質膜を挟着す
るガスケット外周部が、袋状部材内壁面に密着するよう
にしてシール構造となるようにしたことを特徴とする水
素・酸素発生装置。
1. A solid electrolyte membrane, a porous power feeding body provided on both sides of the solid electrolyte membrane, and a bipolar electrode plate disposed on the outside of both porous power feeding bodies for performing both functions of an anode and a cathode. A bipolar water electrolysis cell having a structure in which a plurality of solid electrolyte membrane units are laminated is disposed in a cylindrical container, and the water electrolysis cell is provided in the gap between the cylindrical container and the water electrolysis cell. A bag-shaped member having a cylindrical shape in which is inserted, a flow medium is injected into the bag-shaped member, the bag-shaped member is inflated, and the bag-shaped member is disposed between the solid electrolyte membrane and the electrode plate. A hydrogen / oxygen generator characterized in that the outer peripheral portion of the gasket sandwiching the solid electrolyte membrane is in close contact with the inner wall surface of the bag-shaped member to form a seal structure.
【請求項2】 前記水電解セルの端部に配設したエンド
プレートと円筒形状の容器とを、螺子部材によって締結
圧力を調整して、水電解セルの締め付け力を調整可能な
ように構成したことを特徴とする請求項1に記載の水素
・酸素発生装置。
2. The end plate and the cylindrical container arranged at the end of the water electrolysis cell are configured so that the fastening pressure of the water electrolysis cell can be adjusted by adjusting the fastening pressure with a screw member. The hydrogen / oxygen generator according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記袋状部材に注入する流媒が、気体で
あることを特徴とする請求項1又は2に記載の水素・酸
素発生装置。
3. The hydrogen / oxygen generator according to claim 1, wherein the flow medium injected into the bag-shaped member is a gas.
【請求項4】 前記袋状部材に注入する流媒が、液体で
あることを特徴とする請求項1又は2に記載の水素・酸
素発生装置。
4. The hydrogen / oxygen generator according to claim 1, wherein the flow medium injected into the bag-shaped member is a liquid.
【請求項5】 前記袋状部材に注入する流媒が、気体と
液体の混合物であることを特徴とする請求項1又は2に
記載の水素・酸素発生装置。
5. The hydrogen / oxygen generating device according to claim 1, wherein the flow medium injected into the bag-shaped member is a mixture of gas and liquid.
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