JPH04247891A - 水蒸気電解セル - Google Patents
水蒸気電解セルInfo
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- JPH04247891A JPH04247891A JP3007935A JP793591A JPH04247891A JP H04247891 A JPH04247891 A JP H04247891A JP 3007935 A JP3007935 A JP 3007935A JP 793591 A JP793591 A JP 793591A JP H04247891 A JPH04247891 A JP H04247891A
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Landscapes
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，薄膜状固体電解質セラ
ミツクス板により水蒸気を水素と酸素とに電気分解する
水蒸気電解セルに関するものである。
ミツクス板により水蒸気を水素と酸素とに電気分解する
水蒸気電解セルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の水蒸気電解セルを図８より説明す
ると，１１がイツトリア安定化ジリコニウム等の薄膜状
固体電解質セラミツクス板，１２がランタンストロンチ
ウムマンガンオキサイドまたはニツケル等の陽極，１３
がニツケルＹＳＺサーメツトまたはニツケル等の陰極で
，薄膜状固体電解質セラミツクス板１１を円筒型に焼成
し，その内外面に陽極１２及び陰極１３を固着して，単
位円筒体を構成する一方，各単位構成体を重ね合わせて
，上下の単位円筒体の内外面に固着した陽極１２及び陰
極１３を交互（例えば内→外） に接続している。
ると，１１がイツトリア安定化ジリコニウム等の薄膜状
固体電解質セラミツクス板，１２がランタンストロンチ
ウムマンガンオキサイドまたはニツケル等の陽極，１３
がニツケルＹＳＺサーメツトまたはニツケル等の陰極で
，薄膜状固体電解質セラミツクス板１１を円筒型に焼成
し，その内外面に陽極１２及び陰極１３を固着して，単
位円筒体を構成する一方，各単位構成体を重ね合わせて
，上下の単位円筒体の内外面に固着した陽極１２及び陰
極１３を交互（例えば内→外） に接続している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】固体電解質セラミツク
スを用いた水蒸気電解セルの容量（電解量） は， 内
外面に固着した陽極１２及び陰極１３に挟まれた薄膜状
固体電解質セラミツクス板１１の面積に比例するので，
水蒸気電解セルの容量を大きくしようとすれば， 単位
円筒体の直径を大きくするか， 高さを高くする必要が
ある。
スを用いた水蒸気電解セルの容量（電解量） は， 内
外面に固着した陽極１２及び陰極１３に挟まれた薄膜状
固体電解質セラミツクス板１１の面積に比例するので，
水蒸気電解セルの容量を大きくしようとすれば， 単位
円筒体の直径を大きくするか， 高さを高くする必要が
ある。
【０００４】また水蒸気電解セルの電解効率を高くしよ
うとすれば，薄膜状固体電解質セラミツクス板１１の膜
厚を薄くして， 水蒸気電解セルの容量当たり体積を縮
小する必要があるが，薄膜状固体電解質セラミツクス板
１１の膜厚は， 強度上から余り薄くすることができな
くて，水蒸気電解セルの容量当たり体積を縮小すること
ができないという問題があった。
うとすれば，薄膜状固体電解質セラミツクス板１１の膜
厚を薄くして， 水蒸気電解セルの容量当たり体積を縮
小する必要があるが，薄膜状固体電解質セラミツクス板
１１の膜厚は， 強度上から余り薄くすることができな
くて，水蒸気電解セルの容量当たり体積を縮小すること
ができないという問題があった。
【０００５】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり， その目的とする処は， 容量当たり体積を大
幅に縮小できる水蒸気電解セルを提供しようとする点に
ある。
であり， その目的とする処は， 容量当たり体積を大
幅に縮小できる水蒸気電解セルを提供しようとする点に
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに， 本発明の水蒸気電解セルは，波型の薄膜状固体
電解質セラミツクス板の各対向部に電極を固着し，同セ
ラミツクス板をセラミツクス製箱体内に収納して，同セ
ラミツクス板の上下Ｕ字状部を同セラミツクス箱体の内
面に気密的に取付け，同セラミツクス板の対向部間に複
数の空隙部を形成して， 同じ空隙部内の電極を同極に
なるように且つ隣接する空隙部内の電極を異極になるよ
うに良導体により接続している。
めに， 本発明の水蒸気電解セルは，波型の薄膜状固体
電解質セラミツクス板の各対向部に電極を固着し，同セ
ラミツクス板をセラミツクス製箱体内に収納して，同セ
ラミツクス板の上下Ｕ字状部を同セラミツクス箱体の内
面に気密的に取付け，同セラミツクス板の対向部間に複
数の空隙部を形成して， 同じ空隙部内の電極を同極に
なるように且つ隣接する空隙部内の電極を異極になるよ
うに良導体により接続している。
【０００７】
【作用】本発明の水蒸気電解セルは前記のように構成さ
れており， 波型の薄膜状固体電解質セラミツクス板の
各対向部に取付けて一連の状態に連結した電極の両端部
に電圧を印加して，陰極側空隙部に高温水蒸気，陽極側
空隙部にキヤリアガスを流して，陰極側空隙部の水蒸気
を電気分解し，酸素を波型の薄膜状固体電解質セラミツ
クス板を透過させて，陽極表面で電子を放出し，Ｏ２
ガスとして，キヤリヤガスにより水蒸気電解セル外へ取
り出す。
れており， 波型の薄膜状固体電解質セラミツクス板の
各対向部に取付けて一連の状態に連結した電極の両端部
に電圧を印加して，陰極側空隙部に高温水蒸気，陽極側
空隙部にキヤリアガスを流して，陰極側空隙部の水蒸気
を電気分解し，酸素を波型の薄膜状固体電解質セラミツ
クス板を透過させて，陽極表面で電子を放出し，Ｏ２
ガスとして，キヤリヤガスにより水蒸気電解セル外へ取
り出す。
【０００８】
【実施例】次に本発明の水蒸気電解セルを図１乃至図５
に示す一実施例により説明すると，図１の１が波型の薄
膜状固体電解質セラミツクス板である。また同セラミツ
クス板１の詳細を示す図２において，１がイツトリア安
定化ジリコニウム等の薄膜状固体電解質セラミツクス板
，１２がランタンストロンチウムマンガンオキサイドま
たはニツケル等の陽極，１３がニツケルＹＳＺサーメツ
トまたはニツケル等の陰極で，陽極１２及び陰極１３を
平板型の薄膜状固体電解質セラミツクス板１の両面に固
着している。なお１４，１４’，１４’’は絶縁セラミ
ツクスである。なおこの絶縁セラミツクス１４’，１４
’’は省略してもよい。
に示す一実施例により説明すると，図１の１が波型の薄
膜状固体電解質セラミツクス板である。また同セラミツ
クス板１の詳細を示す図２において，１がイツトリア安
定化ジリコニウム等の薄膜状固体電解質セラミツクス板
，１２がランタンストロンチウムマンガンオキサイドま
たはニツケル等の陽極，１３がニツケルＹＳＺサーメツ
トまたはニツケル等の陰極で，陽極１２及び陰極１３を
平板型の薄膜状固体電解質セラミツクス板１の両面に固
着している。なお１４，１４’，１４’’は絶縁セラミ
ツクスである。なおこの絶縁セラミツクス１４’，１４
’’は省略してもよい。
【０００９】上記薄膜状固体電解質セラミツクス板１は
，平板状で，複数枚あり，これらの平板状セラミツクス
板１を気密電導性インターコネクター１５により接続し
て，図３に示すように連続した帯状にする。このとき，
各平板状セラミツクス板１の両面に固着している陽極１
２及び陰極１３が気密電導性インターコネクター１５を
介して接続する。なお陽極１２及び陰極１３は，ガス通
過可能な有孔セラミツクスにより構成されている。
，平板状で，複数枚あり，これらの平板状セラミツクス
板１を気密電導性インターコネクター１５により接続し
て，図３に示すように連続した帯状にする。このとき，
各平板状セラミツクス板１の両面に固着している陽極１
２及び陰極１３が気密電導性インターコネクター１５を
介して接続する。なお陽極１２及び陰極１３は，ガス通
過可能な有孔セラミツクスにより構成されている。
【００１０】このように薄膜状固体電解質セラミツクス
板１は，その左右のインターコネクタ２２に接続した陽
極１２及び陰極１３により挟まれた状態になっている。 従って同セラミツクス板１がかなり薄くても，陽極１２
及び陰極１３が同セラミツクス板１の強度を補う。また
図１，４，５の２がセラミツクス製箱体の上下側板で，
同上下側板２は，気密絶縁セラミツクス製である。そし
て図１に示すように各薄膜状固体電解質セラミツクス板
１を気密電導性インターコネクター１５を介し上下側板
２に取付けて，各薄膜状固体電解質セラミツクス板１を
波型にする。
板１は，その左右のインターコネクタ２２に接続した陽
極１２及び陰極１３により挟まれた状態になっている。 従って同セラミツクス板１がかなり薄くても，陽極１２
及び陰極１３が同セラミツクス板１の強度を補う。また
図１，４，５の２がセラミツクス製箱体の上下側板で，
同上下側板２は，気密絶縁セラミツクス製である。そし
て図１に示すように各薄膜状固体電解質セラミツクス板
１を気密電導性インターコネクター１５を介し上下側板
２に取付けて，各薄膜状固体電解質セラミツクス板１を
波型にする。
【００１１】また図１，５の３が上記セラミツクス製箱
体の左右側板で，この左右側板３も，上記側板２と同じ
く気密絶縁セラミツクス製である。これらセラミツクス
製箱体の上下左右側板２，３と上記波型セラミツクス板
１とにより，同セラミツクス製箱体内に複数の空隙部が
形成される。そして図１に示すように陽極１２で囲まれ
た陽極側空隙部ａと陰極１３で囲まれた陰極側空隙部ｂ
とがセラミツクス箱体内に交互に並ぶことになる。
体の左右側板で，この左右側板３も，上記側板２と同じ
く気密絶縁セラミツクス製である。これらセラミツクス
製箱体の上下左右側板２，３と上記波型セラミツクス板
１とにより，同セラミツクス製箱体内に複数の空隙部が
形成される。そして図１に示すように陽極１２で囲まれ
た陽極側空隙部ａと陰極１３で囲まれた陰極側空隙部ｂ
とがセラミツクス箱体内に交互に並ぶことになる。
【００１２】図４，５は，水蒸気，キヤリアガス（分離
されたＯ２ を運び出すためのガス，例えば空気，窒素
ガス），分離された水素及び残留水蒸気を供給，排出す
るためのセラミツクス箱の端部側を示している。セラミ
ツクス箱の上下側板２の端部は，上下方向に膨らんで，
気密絶縁セラミツクス小端板５が形成され，同小端板５
の端部が前後側板４に密閉状態に固定されて，ヘツダが
形成されている。本実施例では，上記陽極側空隙部ａの
全てが同一端側のヘツダに開口し，陰極側空隙部ｂの全
てが反対側のヘツダに開口している。
されたＯ２ を運び出すためのガス，例えば空気，窒素
ガス），分離された水素及び残留水蒸気を供給，排出す
るためのセラミツクス箱の端部側を示している。セラミ
ツクス箱の上下側板２の端部は，上下方向に膨らんで，
気密絶縁セラミツクス小端板５が形成され，同小端板５
の端部が前後側板４に密閉状態に固定されて，ヘツダが
形成されている。本実施例では，上記陽極側空隙部ａの
全てが同一端側のヘツダに開口し，陰極側空隙部ｂの全
てが反対側のヘツダに開口している。
【００１３】次に前記図１〜図５に示す水蒸気電解セル
の作用を具体的に説明する。波型の薄膜状固体電解質セ
ラミツクス板１の各対向部に取付けて一連の状態に連結
した陽極１２及び陰極１３に電圧を印加する一方，陰極
側空隙部ｂに水蒸気を流し，全体を高温（例えば７００
℃〜１０００℃）に加熱，保持すれば，波型の薄膜状固
体電解質セラミツクス板１により，水蒸気を分離して，
陽極側空隙部ａから酸素を取り出す。一方，酸素から分
離された水素は，陰極側空隙部ｂに残って，ここから取
り出される。
の作用を具体的に説明する。波型の薄膜状固体電解質セ
ラミツクス板１の各対向部に取付けて一連の状態に連結
した陽極１２及び陰極１３に電圧を印加する一方，陰極
側空隙部ｂに水蒸気を流し，全体を高温（例えば７００
℃〜１０００℃）に加熱，保持すれば，波型の薄膜状固
体電解質セラミツクス板１により，水蒸気を分離して，
陽極側空隙部ａから酸素を取り出す。一方，酸素から分
離された水素は，陰極側空隙部ｂに残って，ここから取
り出される。
【００１４】図６は，上記ヘツダを具えた電解セルユニ
ツトの全体を示している。６１，６２が給電用ケーブル
で，それぞれが電解セル内の両端部の電極に接続してい
る。６３ａが水蒸気の入口管，６４ａがキヤリヤガスの
入口管，６３ｂが水素と残留水蒸気との出口管，６４ｂ
がＯ２ とキヤリヤガスとの出口管である。図７は，３
基の電解セルユニツト７１を組み込んだ水蒸気電解セル
の構成例を示す。各ユニツトは，ヒータ７２により加熱
される。７３は保温材，７４はケーシングである。
ツトの全体を示している。６１，６２が給電用ケーブル
で，それぞれが電解セル内の両端部の電極に接続してい
る。６３ａが水蒸気の入口管，６４ａがキヤリヤガスの
入口管，６３ｂが水素と残留水蒸気との出口管，６４ｂ
がＯ２ とキヤリヤガスとの出口管である。図７は，３
基の電解セルユニツト７１を組み込んだ水蒸気電解セル
の構成例を示す。各ユニツトは，ヒータ７２により加熱
される。７３は保温材，７４はケーシングである。
【００１５】なお前記実施例では，電源供給方式がシリ
ーズ供給方式になっているが，パラレル供給方式にして
もよい。
ーズ供給方式になっているが，パラレル供給方式にして
もよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明の水蒸気電解セルは前記のように
波型の薄膜状固体電解質セラミツクス板の各対向部に取
付けて一連の状態に連結した電極の両端部に電圧を印加
して，陰極側空隙部に高温水蒸気，陽極側空隙部にキヤ
リアガスを流して，陰極側空隙部の水蒸気を電気分解し
，酸素を波型の薄膜状固体電解質セラミツクス板を透過
させて，陽極表面で電子を放出し，Ｏ２ ガスとして，
キヤリヤガスにより水蒸気電解セル外へ取り出すように
しており，電解質セラミツクス板を従来の円筒型から波
型にするので，水蒸気電解セルの容量当たり体積を大幅
に縮小できる効果がある。
波型の薄膜状固体電解質セラミツクス板の各対向部に取
付けて一連の状態に連結した電極の両端部に電圧を印加
して，陰極側空隙部に高温水蒸気，陽極側空隙部にキヤ
リアガスを流して，陰極側空隙部の水蒸気を電気分解し
，酸素を波型の薄膜状固体電解質セラミツクス板を透過
させて，陽極表面で電子を放出し，Ｏ２ ガスとして，
キヤリヤガスにより水蒸気電解セル外へ取り出すように
しており，電解質セラミツクス板を従来の円筒型から波
型にするので，水蒸気電解セルの容量当たり体積を大幅
に縮小できる効果がある。
【図１】本発明に係わる水蒸気電解セルの一実施例を示
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
【図２】薄膜状固体電解質セラミツクス板の詳細を示す
説明図である。
説明図である。
【図３】薄膜状固体電解質セラミツクス板の斜視図であ
る。
る。
【図４】セラミツクス製箱体端部のヘツダ部を示す縦断
側面図である。
側面図である。
【図５】その斜視図である。
【図６】電解セルユニツトを示す斜視図である。
【図７】複数の電解セルユニツトの組込み例を示す縦断
側面図である。
側面図である。
【図８】従来の水蒸気電解セルを示す縦断側面図である
。
。
１ 波型の薄膜状固体電解質セラミツクス板２
セラミツクス製箱体の上下側板３ セラミ
ツクス製箱体の左右側板４ セラミツクス製箱体
の前後側板５ セラミツクス製箱体の小端板１２
陽極 １３ 陰極 １５ 良導体 ａ 陽極側空隙部 ｂ 陰極側空隙部
セラミツクス製箱体の上下側板３ セラミ
ツクス製箱体の左右側板４ セラミツクス製箱体
の前後側板５ セラミツクス製箱体の小端板１２
陽極 １３ 陰極 １５ 良導体 ａ 陽極側空隙部 ｂ 陰極側空隙部
Claims (1)
- 【請求項１】 波型の薄膜状固体電解質セラミツクス
板の各対向部に電極を固着し，同セラミツクス板をセラ
ミツクス製箱体内に収納して，同セラミツクス板の上下
Ｕ字状部を同セラミツクス箱体の内面に気密的に取付け
，同セラミツクス板の対向部間に複数の空隙部を形成し
て， 同じ空隙部内の電極を同極になるように且つ隣接
する空隙部内の電極を異極になるように良導体により接
続したことを特徴とする水蒸気電解セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007935A JPH04247891A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 水蒸気電解セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007935A JPH04247891A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 水蒸気電解セル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04247891A true JPH04247891A (ja) | 1992-09-03 |
Family
ID=11679375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3007935A Withdrawn JPH04247891A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 水蒸気電解セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04247891A (ja) |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP3007935A patent/JPH04247891A/ja not_active Withdrawn
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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: 19980514 |