JPH08239786A - 水素・酸素発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 純水及び酸素ガス、水素ガスの流れの抵抗が
大きくなることなく、電気分解に必要な電気エネルギー
を極力抑えることができ、しかも、複雑な構成が不要
な、簡単で且つ効率の良い水素・酸素発生装置を提供す
る。 【構成】 複極式の水素・酸素発生装置１であって、中
心部近傍に軸方向に連通する純水供給経路50を形設し、
各電極板30の両面にそれぞれ、陽極室36及び陰極室34を
形成して、多孔質給電体を収容し、純水供給経路50から
陽極室36に至る陽極室用純水供給経路36a を形設し、各
電極板30の陰極側の面に、水素ガス捕集室34c を形設す
るとともに、陰極室34から水素ガス捕集室34c に至る放
射状の複数の水素ガス経路34b を形設し、水素ガス捕集
室34c を軸方向に連通する水素ガス取り出し経路33を形
設し、電極板30の陽極側の面に、酸素ガス捕集室36c を
形設するとともに、陽極室36から酸素ガス捕集室36c に
至る酸素ガス経路36b を形設し、酸素ガス捕集室36c を
軸方向に連通する酸素ガス取り出し経路31を形設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質膜を隔膜と
して用い、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
るための水素・酸素発生装置に関する。

【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１０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733 頁参照）。

【０００３】この装置は、固体電解質膜110 、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111 、 112 と、両多孔質給電体111 、 11
2 の外側に配設した複極式電極板113 とから構成される
複数個の固体電解質膜ユニット120 、 120 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もので
ある。なお、複極式電極板113 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。

【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、2H₂ O →
O ₂ ＋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^- →２H ₂ の反応が起こり水
素ガスが発生するものである。

【０００５】そして、固体電解質膜ユニット120 、 120
の陽極側の多孔質給電体111 、 111に純水を供給するた
めの純水供給経路115 、 115 を配設するとともに、固体
電解質膜ユニット120 、 120 の陽極側の多孔質給電体11
1 、 111 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116,116 を配設し、固体電解質膜ユ
ニット120 、 120 の陰極側の多孔質給電体112 、 112 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117,117 を配設した構造である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような、「複極式フィルタープレス型電気分解装置」
では、陽極側の多孔質給電体111 、 111 の一方の側に配
設された純水供給経路115 、 115 から、多孔質給電体11
1 、 111 の他方の側に配設された酸素ガス取り出し経路
116,116 に向かって、純水及び陽極側で発生した酸素ガ
スが流れることとなる。

【０００７】また、通常、多孔質給電体111 、 111 の形
状は円盤状であり、そのため、図１１に示したように、
純水及び酸素ガスが流れる流路の断面積が一端増加し
て、その後、出口側にて断面積が酸素ガス取り出し経路
116,116 の近傍で減少することとなるために、その流れ
の抵抗が大きくなってしまう。このことは、陰極側にお
いても同様であり、このように流れの抵抗が大きくなる
と、電気分解に必要な電気エネルギーも増加することと
なり、装置全体の効率が悪くなってしまう。

【０００８】このような問題を解決する方法として、特
表昭63-502908 号、特開平06-033283 号にも開示されて
いるように、水素・酸素発生装置の中心部に軸方向に、
水の供給経路を設けるとともに、その周縁部に軸方向に
設けた流路から陰極板から発生した水と水素が取り出さ
れるとともに、円筒形ハウジング（ケーシング）とセル
外周部との間に軸方向に設けられたジャケットを介し
て、陽極板より発生した酸素と水を取り出すように構成
した水素・酸素発生装置が開示されている。

【０００９】しかしながら、これらの水素・酸素発生装
置では、酸素と水を取り出すジャケットが必要であるた
めに、ケーシング、シール部材、ジャケットなどの複雑
な構成が必要となる。

【００１０】本発明は、このような実情を考慮して、純
水及び酸素ガス、水素ガスの流れの抵抗が大きくなるこ
となく、電気分解に必要な電気エネルギーを極力抑える
ことができ、しかも、従来のように、ケーシング、シー
ル部材、ジャケットなどの複雑な構成が不要な、簡単で
且つ効率の良い水素・酸素発生装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【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）〜（３）を、その
構成要旨とするものである。

【００１２】（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
素・酸素発生装置であって、前記各固体電解質膜ユニッ
トに軸方向に連通する純水供給経路を形設し、前記各電
極板の両面にそれぞれ、陽極室及び陰極室を形成して、
多孔質給電体を収容し、前記各電極板に、純水供給経路
から陽極室に至る陽極室用純水供給経路を形設し、前記
各電極板の半径方向外側に、水素ガス捕集室を形設する
とともに、前記陰極室から水素ガス捕集室に至る水素ガ
ス経路を形設し、前記各電極板に形設された水素ガス捕
集室を軸方向に連通する水素ガス取り出し経路を形設
し、前記電極板の半径方向外側に、酸素ガス捕集室を形
設するとともに、前記陽極室から酸素ガス捕集室に至る
酸素ガス経路を形設し、前記各電極板に形設された酸素
ガス捕集室を軸方向に連通する酸素ガス取り出し経路を
形設したことを特徴とする水素・酸素発生装置。

【００１３】（２）前記固体電解質膜が、固体高分子電
解質膜であることを特徴とする前述の（１）に記載の水
素・酸素発生装置。

【００１４】（３）前記純水供給経路が、各固体電解質
膜ユニットの中心部近傍に形設されていることを特徴と
する前述の（１）又は（２）に記載の水素・酸素発生装
置。

【００１５】

【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。

【００１６】図１は、本発明の水素・酸素発生装置の一
実施例の部分縦断面図であり、その中心軸に対して一方
の側のみを示した縦断面図であり、図２のA3-A3'線につ
いての縦断面図に相当し、図２は、図１のA-A 線につい
ての断面図で、図３は、図２のA1-A1'線についての部分
縦断面図で、図４は、図２のA2-A2'線についての部分縦
断面図で、図５は、図２のA3-A3'線についての部分縦断
面図である。

【００１７】図１及び図２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、環状の固体電解質膜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の上下に配設した環状の陽極及び陰極の両
作用を行う環状の電極板30とから構成される複数個の環
状の固体電解質膜ユニット40,40 を、複数個並設した構
造のものである。なお、本水素・酸素発生装置1 は、好
ましくは、図１に示したような上下関係で使用されるも
のであるが、これとは逆の90゜回転した横置きでもよ
い。

【００１８】そして、各固体電解質膜ユニット40の中心
部近傍に軸方向に連通する純水供給経路50が形設されて
おり、この純水供給経路50は、電極板30の中央孔部32、
多孔質給電体20、 20の中央孔部22,22 、固体電解質膜10
の中央孔部12を貫通して延設されている。また、電極板
30の上面の中央孔部32の周囲には、O-リング形状のシー
ル部材60が設けられており、純水供給経路50と陰極室34
を隔離している。

【００１９】さらに、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り、その陽極側となる（図１にお
いて下側）側には、純水供給経路50に対して半径方向外
側に、環状凹部形状の陽極室36が形成され、該陽極室36
に陽極側の多孔質給電体20が収容されている。一方、そ
の陰極側となる（図１において上側）側には、純水供給
経路50に対して半径方向外側に、環状凹部形状の陰極室
34が形成され、該陰極室34に陰極側の多孔質給電体20が
収容されている。

【００２０】また、各電極板30には、図１、図２及び図
５に示したように、その中央孔部32の内周壁から放射状
に複数個設けられた、純水供給経路50から陽極室36に至
る陽極室用純水供給経路36a 、 36a が形設されている。
さらに、陽極室36の半径方向外側には、概略コの字状の
酸素ガス経路36b,36b が、複数個放射状に形設されてお
り、その終端部が、電極板30の外周部近傍の陰極側の面
に形設された環状の酸素ガス捕集室36c に連通されてい
る。なお、この場合、酸素ガス捕集室36c は、電極板30
の端面36d と、当該電極板30に隣接した他の電極板30の
端面36d とに形成された環状の溝36c',36c' より構成さ
れ、その周囲を二つのO-リングからなるシール部材36e,
36f が設けられており、酸素ガス捕集室36c から、水と
発生した酸素ガスが漏洩しないようにシールされてい
る。そして、この各電極板30に設けられた酸素ガス捕集
室36c 、 36c は、陽極室用純水供給経路36a 、 36a と中
心角度的にずれた位置において、軸方向に酸素ガス捕集
室36c 、 36c を連通するように形成された酸素ガス取り
出し経路31に接続されている（図１、図２及び図５参
照）。

【００２１】なお、この場合、本実施例では、陽極室用
純水供給経路36a を、図２のA3-A3'断面の位置に設けた
が、特にこの断面に限定されるものではなく、例えば、
図２のA1-A1'断面、A2-A2'断面の位置などに設けること
が可能である。

【００２２】一方、各電極板30には、図１、図２及び図
３に示したように、陰極室34の外周端部内側には、概略
コの字状の水素ガス経路34b,34b が、前述した陽極室用
純水供給経路36a 、 36a と中心角度的にずれた位置にお
いて、複数個放射状に形設されており、その終端部が、
電極板30の外周部近傍の陽極側の面に形設された環状凹
部形状の水素ガス捕集室34c に連通されている。なお、
この場合、水素ガス捕集室34c は、電極板30の端面34d
と、当該電極板30に隣接した他の電極板30の端面34d と
に形成された環状の溝34c',34c' より構成され、その周
囲を二つのO-リングからなるシール部材34e,34f が設け
られており、水素ガス捕集室34c から、水と発生した水
素ガスが漏洩しないようにシールされている。そして、
この各電極板30に設けられた水素ガス捕集室34c 、 34c
は、水素ガス経路34b,34b と中心角度的にずれた位置に
おいて、軸方向に水素ガス捕集室34c,34c を連通するよ
うに形成された水素ガス取り出し経路33に接続されてい
る。

【００２３】なお、上記種々の経路は、電極板30にドリ
ルなどで穿設することにより設ければ良いが、その他、
放電加工あるいは鋳造にても可能である。

【００２４】なお、本実施例の場合、図１に示したよう
に、酸素ガス捕集室36c の方が、水素ガス捕集室34c よ
りも、半径方向外側に位置するようにしたが、反対に水
素ガス捕集室34c の方が、酸素ガス捕集室36c よりも半
径方向外側に配置することも可能である。また、本実施
例の場合、陽極室用純水供給経路36a 、 36a 及び酸素ガ
ス経路34b,34b をそれぞれ、10個ずつ設けたが、この数
は適宜変更可能である。また、本実施例では電極板、多
孔質給電体、固体電解質膜等は環状をしているが、これ
に限定されない。また、純水供給経路を固体電解質ユニ
ットの中心部を連通させているが、これに限定されるも
のではない。

【００２５】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成形したもの、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では、50〜70A/dm² であるの
に対して、80℃、200A/dm ² 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高分子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。

【００２６】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。

【００２７】なお、本実施例の場合、固体高分子電解質
膜10の直径は、約280mm 程度が好ましく、図１に示した
ように、酸素ガス捕集室34c のシール部材34f まで延び
ているのは、膜両面に発生する水素ガス、酸素ガスが混
合しないように、膜をシールするためである。

【００２８】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
性を有する耐食性の多孔質体であれば良く、上記のもの
以外にも、黒鉛多孔質体、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。

【００２９】また、電極板30としては、純水に対して金
属イオンの溶出を防止するという理由から、材質が金属
の場合はチタン製で、厚さ数mm〜数10mmとするのが可能
であり、O-リング溝の寸法を考慮すると20mm程度とする
のが好ましい。なお、電極板30の材質は、チタンの他に
黒鉛でも可能である。この場合の電極板の寸法は、チタ
ン製のものと同等とするのが好ましい。

【００３０】さらに、固体電解質膜ユニット40,40 を並
設して締結するには、図６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状のエ
ンドプレート70、 70が設けられており、固体電解質膜ユ
ニット40,40 を並設するに際して、各部材の間の接合
は、個々の電極板を絶縁する為に、ポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）コーティング等の絶縁被覆90（図
１参照）または環状の絶縁スペーサ92（図７参照）を間
にはさみ、両端のエンドプレート70、 70と両端の電極板
との間にも別の絶縁スペーサ93、94を挟んで、水素・酸
素発生装置１の両端のエンドプレート70、70に至る複数
の貫通孔80、 80を穿設し、該貫通孔80、 80に貫通ボルト
82、 82を装着し、ナット84によって締結することにより
行うことが可能である。

【００３１】また、この場合、図６に示したように、一
方のエンドプレート70（図６において下側）には、その
中央部に純水供給経路50に連通するプラグ状の水供給口
52が設けられているとともに、 酸素ガス取り出し経路3
1、酸素ガス捕集室36c に連通するプラグ状の酸素側水
抜きドレン口95、水素ガス取り出し経路33、水素ガス捕
集室34c に連通するプラグ状の水素側水抜きドレン口96
が設けられている。なお、この場合、エンドプレート70
の内側には、酸素ガス捕集室36c 、水素ガス捕集室34c
に対応するように、環状の酸素ガス捕集室76c 、水素ガ
ス捕集室74c が設けられている。

【００３２】さらに、他方のエンドプレート70（図６に
おいて上側）には、酸素ガス取り出し経路31、酸素ガス
捕集室36c に連通するプラグ状の酸素ガス取り出し口9
7、水素ガス取り出し経路33、水素ガス捕集室34c に連
通するプラグ状の水素ガス取り出し口98が設けられてい
る。また、他方のエンドプレート70（図６において上
側）には、純水供給経路50の他端（すなわち、水供給口
52と反対側のエンドプレート70の陽極室用純水供給経路
36a ）を閉止するために、閉止蓋52' が設けられてい
る。

【００３３】なお、酸素側水抜きドレン口95、水素側水
抜きドレン口96、酸素ガス取り出し口97、ならびに水素
ガス取り出し口98はそれぞれ、円周方向に１個又は２個
以上、適当な間隔で設けることが可能である。

【００３４】図８は、前述した固体電解質膜ユニット4
0,40 を並設して締結する場合の別の実施例を示す部分
断面図であり、両端のエンドプレート70',70' の直径を
電極板30よりも大きくして、その突設部に複数の貫通孔
80' 、 80' を穿設し、該貫通孔80' 、 80' に貫通ボルト
82' 、 82' を装着し、ナット84' によって締結する構成
としたものである。これにより、電極板30、絶縁スペー
サ92などにボルト締結用の貫通孔を設ける必要がなくな
り、製作が容易となる。

【００３５】なお、図示しないが、通電は両端の電極板
に通電用の端部が電極板外周より外側へはみ出してお
り、そこへ接続して行われるようになっている。

【００３６】図９は、本発明の水素・酸素発生装置の別
の実施例の図２と同様な断面図である。前述の第１実施
例と同様な部材については、100 を加えた参照番号で示
している。前述した第１実施例と相違するところは、酸
素ガス捕集室36c を環状とするのではなく、それぞれ独
立した円筒状の酸素ガス捕集室136c,136c とし、それぞ
れの酸素ガス捕集室136c,136c とし、各酸素ガス捕集室
136cの周囲にはそれぞれ、O-リング136eを配設して、酸
素ガス取り出し経路131 のシールをするように構成され
ている。同様に、水素ガス捕集室34c を環状とするので
はなく、それぞれ独立した円筒状の水素ガス捕集室134
c,134c とし、それぞれの水素ガス捕集室134c,134c と
し、各酸素ガス捕集室134cの周囲にはそれぞれ、O-リン
グ134eを配設して、水素ガス取り出し経路133 のシール
をするように構成されている。なお、この場合、図示し
ないが、エンドプレートには、環状の酸素ガス捕集室、
水素ガス捕集室をそれぞれ形成して、これらの複数のガ
ス捕集室からの酸素ガス、水素ガスをそれぞれ、１箇所
の酸素ガス取り出し口、水素ガス取り出し口から取り出
すように構成するようにすれば、多数の取り出し口を設
ける必要がなく、その

【００３７】構成が簡単になる。

【作用】このように構成される本発明の水素・酸素発生
装置１は、先ず、純水供給系（図示せず）から、純水供
給経路50より、固体電解質膜10の中央孔部12を介して、
固体電解質膜10に純水を供給する目的で、陽極室36の多
孔質給電体20の半径方向外側に流れる。

【００３８】そして、供給された純水が、陽極側の固体
電解質膜10により電気分解されて、2H₂ O →O ₂ ＋4H⁺
＋4e^- のような反応が起こり、酸素ガスが発生し、酸素
ガス経路36b,36b 、酸素ガス捕集室36c 、及び酸素ガス
取り出し経路31を介して、水と発生酸素ガスが取り出さ
れ、酸素ガス取り出し経路31に接続された気液分離装置
（図示せず）において酸素ガスが回収される。

【００３９】一方、陰極側においては、固体電解質膜10
をH ⁺ が通過して、陰極側においてｅ- を供給されて、
4H⁺ ＋4e^- →2H₂ の反応が起こり水素ガスが発生し、水
素ガス経路34b,34b 、水素ガス捕集室34c 、及び水素ガ
ス取り出し経路33を介して、水と発生水素ガスが取り出
され、水素ガス取り出し経路33に接続された気液分離装
置（図示せず）において水素ガスが回収される。なお、
この場合、電極板30においては、純水供給経路50より、
その中央孔部32の内周壁から放射状に複数個設けられた
陽極室用純水供給経路36a 、 36a を介して、陽極室36に
純水が、電気分解のために供給されるようになってい
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明の水素・酸素発生装置によれば、
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。

【００４１】（１）電極板30に挟まれて間隙が一定に保
たれている陽極室36、すなわち陽極側の多孔質給電体20
に、純水を中心から供給することにより純水が半径方向
外側に流れることができるので、純水は流速を減少しな
がら半径方向外側、すなわち、外周部に向かって流れる
一方、陽極側の固体電解質膜10で発生した酸素ガスは、
流れ方向の断面積が増加している陽極室36内を外周方向
に流れるので、流れの抵抗が非常に低くなる。従って、
流れの抵抗が低くなるので、電気分解に必要な分解電圧
も低くなって、電気分解に必要な電気エネルギーが減少
して、その結果、本装置の効率が非常に良くなる。この
ことは、陰極側においても同様である。

【００４２】（２）また、陽極室36を電極板30の下面に
設けることにより、発生酸素ガスが、純水の上面に、純
水が下面に分離して流れるので、固体高分子電解質膜に
とって、その寿命のために悪影響がある水切れが防止で
きる （３）さらに、電極板30の陽極側に、酸素ガス経路36b,
36b 、酸素ガス捕集室36c 、及び酸素ガス取り出し経路
31を、陰極側に、水素ガス経路34b,34b 、水素ガス捕集
室34c 、及び水素ガス取り出し経路33を設けて、それぞ
れ酸素ガス及び水素ガスを取り出すようにしたので、従
来のように、ケーシング、シール部材、ジャケットなど
の複雑な構成が不要で、簡単で且つ効率の良い水素・酸
素発生装置を提供できる。

【００４３】（４）また、本願の固体高分子電解質膜で
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の水素・酸素発生装置の一実施
例の部分縦断面図であり、その中心軸に対して一方の側
のみを示した縦断面図であり、図２のA3-A3'線について
の縦断面図に相当する。

【図２】図２は、図１のA-A 線についての断面図であ
る。

【図３】図３は、図２のA1-A1'線についての部分縦断面
図である。

【図４】図４は、図２のA2-A2'線についての部分縦断面
図である。

【図５】図５は、図２のA3-A3'線についての部分縦断面
図である。

【図６】図６は、本発明の固体電解質膜ユニットを並設
して締結して水素・酸素発生装置を構成した状態を説明
する一部縦断面図である。

【図７】 図７は、電極板の間に環状の絶縁スペーサを
挟着した状態を示す図１の部分拡大断面図である。

【図８】図８は、本発明の固体電解質膜ユニットを並設
して締結して水素・酸素発生装置を構成した他の実施例
の状態を説明する一部縦断面図である。

【図９】図９は、本発明の水素・酸素発生装置の別の実
施例の図２と同様な断面図である。

【図１０】図１０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。

【図１１】図１１は、従来の複極式フィルタープレス型
の水素・酸素発生装置における水及びガスの流れを示す
概略図である。

【符号の説明】

１…水素・酸素発生装置 10…固体電解質膜 12…固体電解質膜の中央孔部 20…多孔質給電体 22…多孔質給電体の中央孔部 30…電極板 31…酸素ガス取り出し経路 32…電極板の中央孔部 33…水素ガス取り出し経路 34…陰極室 34b …水素ガス経路 34c …水素ガス捕集室 34c'…溝 34d …端面 34e,34f …シール部材 36…陽極室 36a …陽極室用純水供給経路 36b …酸素ガス経路 36c …酸素ガス捕集室 36c'…溝 36d …端面 36e,36f …シール部材 40…固体電解質膜ユニット 50…純水供給経路 60…シール部材 70…エンドプレート 80…貫通孔 82…貫通ボルト 84…ナット 110 …固体電解質膜 111,112 …多孔質給電体 113 …複極式電極板 115 …純水供給経路 116 …酸素ガス取り出し経路 117 …水素ガス取り出し経路 120 …固体電解質膜ユニット

フロントページの続き (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 佐々木 隆 兵庫県三木市志染町東自由が丘３丁目310 (72)発明者 原田 宙幸 東京都練馬区西大泉２−25−43

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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素・
   酸素発生装置であって、 前記各固体電解質膜ユニットに軸方向に連通する純水供
   給経路を形設し、 前記各電極板の両面にそれぞれ、陽極室及び陰極室を形
   成して、多孔質給電体を収容し、 前記各電極板に、純水供給経路から陽極室に至る陽極室
   用純水供給経路を形設し、 前記各電極板の半径方向外側に、水素ガス捕集室を形設
   するとともに、前記陰極室から水素ガス捕集室に至る水
   素ガス経路を形設し、 前記各電極板に形設された水素ガス捕集室を軸方向に連
   通する水素ガス取り出し経路を形設し、 前記電極板の半径方向外側に、酸素ガス捕集室を形設す
   るとともに、前記陽極室から酸素ガス捕集室に至る酸素
   ガス経路を形設し、 前記各電極板に形設された酸素ガス捕集室を軸方向に連
   通する酸素ガス取り出し経路を形設したことを特徴とす
   る水素・酸素発生装置。
2. 【請求項２】 前記固体電解質膜が、固体高分子電解質
   膜であることを特徴とする請求項１に記載の水素・酸素
   発生装置。
3. 【請求項３】 前記純水供給経路が、各固体電解質膜ユ
   ニットの中心部近傍に形設されてい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。