KR102656452B1 - 격막-개스킷-보호 부재 복합체, 전해 엘리먼트, 및 전해조 - Google Patents

Abstract

이온 투과성의 격막과, 격막의 주연부(周緣部)를 유지하는 개스킷과, 개스킷을 유지하는 전기 절연성의 액자상의 보호 부재를 구비하고, 보호 부재는, 액자상의 기체(基體)와, 액자상의 덮개 부재를 구비하고, 기체는, 당해 기체의 내주측에 마련되고, 개스킷 및 덮개 부재를 수용하는 수용부와, 수용부로부터 기체의 내주측을 향하여 돌출해서 연재(延在)하고, 수용부에 수용된 개스킷을 격막의 주면(主面)에 교차하는 방향으로 지지하는 지지부를 구비하고, 덮개 부재는, 기체의 수용부에 수용되는 것이 가능한 치수를 갖고, 기체의 수용부에 개스킷 및 덮개 부재가 수용됨으로써, 개스킷이 기체의 지지부와 덮개 부재의 사이에 끼워져 있는 격막-개스킷-보호 부재 복합체.

Description

격막-개스킷-보호 부재 복합체, 전해 엘리먼트, 및 전해조

본 발명은, 격막-개스킷-보호 부재 복합체, 전해 엘리먼트, 및 전해조에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 알칼리수의 전해, 특히 가압 조건 하에서의 알칼리수의 전해에 호적(好適)하게 사용할 수 있는 격막-개스킷-보호 부재 복합체, 전해 엘리먼트, 및 전해조에 관한 것이다.

수소 가스 및 산소 가스의 제조 방법으로서, 알칼리수 전해법이 알려져 있다. 알칼리수 전해법에 있어서는, 알칼리 금속 수산화물(예를 들면 NaOH, KOH 등)이 용해한 염기성의 수용액(알칼리수)을 전해액으로서 사용하여 물을 전기 분해함으로써, 음극으로부터 수소 가스가 발생하고, 양극으로부터 산소 가스가 발생한다. 알칼리수 전해용의 전해조로서는, 이온 투과성의 격막에 의해 구획된 양극실 및 음극실을 구비하고, 양극실에 양극이, 음극실에 음극이 각각 배치된 전해조가 알려져 있다.

국제공개 2013／191140호 팜플렛 일본국 특개2002-332586호 공보 일본국 특허 제4453973호 공보 국제공개 2014／178317호 팜플렛 일본국 특허 제6093351호 공보 일본국 특개2015-117417호 공보

도 1은, 일 실시형태에 따른 종래의 알칼리수 전해조(900)를 모식적으로 설명하는 부분 단면도이다. 알칼리수 전해조(900)는, 양극실(A)과 음극실(C)을 격리한 도전성의 격벽(911) 및 플랜지부(912)를 구비하는 전해 엘리먼트(극실 유닛)(910, 910, …)와, 인접하는 전해 엘리먼트(910, 910)의 사이에 배치된 이온 투과성의 격막(920)과, 격막(920)과 전해 엘리먼트(910)의 플랜지부(912)의 사이에 배치되고, 격막(920)의 주연부(周緣部)를 끼워넣는 개스킷(930, 930)과, 한쪽의 극실 유닛의 격벽(911)으로부터 입설(立設)된 도전성의 리브(913, 913, …)에 유지된 양극(940)과, 다른쪽의 전해 엘리먼트의 격벽(911)으로부터 입설된 도전성의 리브(914, 914, …)에 유지된 집전체(950) 및 당해 집전체(950)에 접하여 배치된 도전성의 탄성체(960)에 유지된 유연한 음극(970)을 구비하고 있다. 음극(970)의 주연부 및 도전성의 탄성체(960)의 주연부는, 집전체(950)의 주연부에 고정되어 있다. 전해조(900)에 있어서는, 도전성의 탄성체(960)가 유연한 음극(970)을 격막(920) 및 양극(940)을 향하여 압부(押付)함으로써, 인접하는 음극(970) 및 양극(940)의 사이에 격막(920)이 끼워넣어져 있다.

알칼리수의 전해에 의해 발생한 가스는, 통상, 소정의 압력까지 압축된 상태에서 상업적으로 유통된다. 극실 내부의 압력이 대략 상압(常壓)일 경우, 당해 극실로부터 회수되는 가스도 대략 상압이므로, 전해조로부터 회수된 가스를 전해조의 외부에서 소정의 압력까지 압축하는 외부 압축 장치가 필요해진다. 극실 내의 압력이 상압보다도 높으면, 그러한 외부 압축 장치의 능력이 낮아도 되거나, 또는 그러한 외부 압축 장치가 불필요해져, 가스의 제조 비용을 저감할 수 있다고 생각된다. 또한 극실 내의 압력을 높이면, 극실 내에서 발생한 가스가 극액(極液) 중에서 형성하는 기포가 작아지므로, 전극간의 저항이 저감되고, 따라서 전류 밀도가 동일해도 전해 전압을 저감할 수 있어, 에너지 절약화가 가능해진다고 생각된다.

그러나, 도 1에 나타내는 종래의 전해조(900)에 있어서 극실 내부의 압력을 높이면, 극실 내부의 압력에 의해 개스킷(930, 930)이 외주측을 향하여 압출(押出)되도록 변형되고, 최종적으로는 개스킷(930, 930)이 전해 엘리먼트의 플랜지부(912, 912)의 사이로부터 일탈할 우려가 있다.

극실 내부의 압력에 의한 개스킷의 변형 및 일탈 등의 문제를 방지하기 위한 하나의 해결책으로서는, 개스킷에 대응하는 형상을 갖는 강성(剛性)의 심재(芯材)를 격막과 일체화시킨 다음에, 당해 심재를 유연성 및 전기 절연성을 갖는 재료로 피복함으로써 얻어지는 복합체를, 개스킷과 격막과의 복합체에 상당하는 요소로서 사용하는 것이 생각된다. 그러나 그 경우, 심재에의 피복 시, 및 심재를 격막과 일체화시킬 때에, 기계적인 프레스 및 가열을 수반하는 가공이 필요해지기 때문에, 격막이 그것들의 가공에 수반하는 기계적 압력 및 열의 영향을 받음으로써, 격막의 특성이 열화(劣化)할 우려가 있다.

본 발명은, 격막이 받는 열 및 기계적 압력에 의한 악영향을 억제하면서, 극실 내부의 압력에 대한 내성(耐性)을 높인, 격막-개스킷-보호 부재 복합체, 전해 엘리먼트, 및 전해조를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 다음 [1]∼[11]의 형태를 포함한다.

[1] 이온 투과성의 격막과,

상기 격막의 주연부를 유지하는 개스킷과,

상기 개스킷을 유지하는 전기 절연성의 액자상의 보호 부재를 구비하고,

상기 보호 부재는, 액자상의 기체(基體)와, 액자상의 덮개 부재를 구비하고,

상기 기체는,

당해 기체의 내주측에 마련되고, 상기 개스킷 및 상기 덮개 부재를 수용하는 수용부와,

상기 수용부로부터 상기 기체의 내주측을 향하여 돌출해서 연재(延在)하고, 상기 수용부에 수용된 상기 개스킷을 상기 격막의 주면(主面)에 교차하는 방향으로 지지하는 지지부를 구비하고,

상기 덮개 부재는, 상기 기체의 수용부에 수용되는 것이 가능한 치수를 갖고,

상기 기체의 수용부에 상기 개스킷 및 상기 덮개 부재가 수용됨으로써, 상기 개스킷이 상기 기체의 지지부와 상기 덮개 부재의 사이에 끼워져 있는 것을 특징으로 하는, 격막-개스킷-보호 부재 복합체.

[2] 제1 면과 제2 면을 갖는, 복수의 도전성의 격벽과,

인접하는 상기 도전성의 격벽의 사이에 각각 배치된, 복수의, 청구항 1에 기재된 격막-개스킷-보호 부재 복합체와,

상기 도전성의 격벽과 상기 격막-개스킷-보호 부재 복합체의 사이에 각각 배치된, 시일 부재를 구비하고,

인접하는 상기 도전성의 격벽은, 한쪽의 상기 도전성의 격벽의 제1 면이 다른쪽의 상기 도전성의 격벽의 제2 면과 대향하도록 배치되고,

상기 제1 면과, 당해 제1 면에 대향하는 상기 격막의 사이에, 당해 제1 면을 갖는 상기 도전성의 격벽과 전기적으로 도통(導通)한 제1 전극을 수용하는 제1 극실이 획정되고,

상기 제2 면과, 당해 제2 면에 대향하는 상기 격막의 사이에, 당해 제2 면을 갖는 상기 도전성의 격벽과 전기적으로 도통한 제2 전극을 수용하는 제2 극실이 획정되어 있는 것을 특징으로 하는, 전해조.

[3] 상기 시일 부재가 O링이며,

각각의 상기 보호 부재는,

상기 액자상의 기체의, 상기 도전성의 격벽의 제1 면과 마주 보는 면에, 상기 O링을 당해 액자상의 기체와 당해 제1 면의 사이에 고정하는 것이 가능하게 마련된 제1 홈과,

상기 액자상의 기체의, 상기 도전성의 격벽의 제2 면과 마주 보는 면에, 상기 O링을 당해 액자상의 기체와 당해 제2 면의 사이에 고정하는 것이 가능하게 마련된 제2 홈을 갖는, [2]에 기재된 전해조.

[4] 상기 시일 부재가 O링이며,

각각의 상기 도전성의 격벽은,

상기 제1 면에, 상기 O링을 당해 제1 면과 상기 액자상의 기체의 사이에 고정하는 것이 가능하게 마련된 제1 홈과,

상기 제2 면에, 상기 O링을 당해 제2 면과 상기 액자상의 기체의 사이에 고정하는 것이 가능하게 마련된 제2 홈을 갖는, [2]에 기재된 전해조.

[5] 이온 투과성의 격막과,

상기 격막의 주연부를 유지하는 개스킷과,

상기 개스킷을 유지하는 액자상의 보호 부재와,

제1 면 및 제2 면을 갖는 도전성의 격벽을 구비하고,

상기 보호 부재는, 액자상의 기체와, 액자상의 덮개 부재를 구비하고,

상기 기체는,

당해 기체의 내주측에 마련되고, 상기 개스킷 및 상기 덮개 부재를 수용하는 수용부와,

상기 수용부로부터 상기 기체의 내주측을 향하여 돌출해서 연재하고, 상기 수용부에 수용된 상기 개스킷을 상기 격막의 주면에 교차하는 방향으로 지지하는 지지부를 구비하고,

상기 덮개 부재는, 상기 기체의 수용부에 수용되는 것이 가능한 치수를 갖고,

상기 기체의 수용부에 상기 개스킷 및 상기 덮개 부재가 수용됨으로써, 상기 개스킷이 상기 기체의 지지부와 상기 덮개 부재의 사이에 끼워지고,

상기 도전성의 격벽은, 상기 제1 면이 상기 격막과 대향하도록 배치되고,

상기 도전성의 격벽의 외주부는, 상기 기체의 지지부의 내주부와 접합되어 있거나 또는 일체로 되어 있으며,

상기 액자상의 기체는, 상기 지지부와 연속하여, 상기 도전성의 격벽보다도 상기 제2 면의 측을 향하여 돌출해서 마련된 돌출 플랜지부를 구비하고,

상기 돌출 플랜지부의 외주부의 치수는, 상기 수용부의 내주부의 치수 이하인 것을 특징으로 하는, 전해 엘리먼트.

[6] [5]에 기재된 전해 엘리먼트가 복수 적층된, 적층 구조를 갖고,

인접하는 2개의 상기 전해 엘리먼트의 조(組)의 각각에 있어서, 한쪽의 상기 전해 엘리먼트의 상기 돌출 플랜지부의 적어도 일부가, 다른쪽의 상기 전해 엘리먼트의 상기 수용부에 더 수용되어 있음으로써, 상기 한쪽의 전해 엘리먼트의 상기 돌출 플랜지부와, 상기 다른쪽의 전해 엘리먼트의 상기 지지부의 사이에, 상기 다른쪽의 전해 엘리먼트의 상기 개스킷 및 상기 덮개 부재가 끼워져 유지되고 있으며,

상기 도전성의 격벽의 제1 면과, 당해 제1 면과 대향하는 상기 격막의 사이에, 당해 도전성의 격벽과 전기적으로 도통한 제1 전극을 수용하는 제1 극실이 획정되고,

상기 도전성의 격벽의 제2 면과, 당해 제2 면과 대향하는 상기 격막의 사이에, 당해 도전성의 격벽과 전기적으로 도통한 제2 전극을 수용하는 제2 극실이 획정되어 있는 것을 특징으로 하는, 전해조.

[7] 인접하는 2개의 상기 전해 엘리먼트의 조의 각각에 있어서, 상기 한쪽의 전해 엘리먼트의 상기 돌출 플랜지부와, 상기 다른쪽의 전해 엘리먼트의 상기 덮개 부재의 사이에, 시일 부재로서 O링이 끼워져 유지되고 있는, [6]에 기재된 전해조.

[8] 상기 적층 구조의 한쪽의 단부(端部)에 배치된 제1 전해 엘리먼트의 상기 도전성 격벽의 제2 면과 대향하여 배치된, 제1 터미널 엘리먼트와,

상기 적층 구조의 다른쪽의 단부에 배치된 제2 전해 엘리먼트의 상기 격막과 대향하여 배치된, 제2 터미널 엘리먼트를 더 구비하고,

상기 제1 터미널 엘리먼트는,

이온 투과성의 제1 격막과,

상기 제1 격막의 주연부를 유지하는 제1 개스킷과,

상기 제1 개스킷을 유지하는 액자상의 제1 보호 부재와,

제1 면 및 제2 면을 갖는 제1 도전성의 격벽을 구비하고,

상기 제1 보호 부재는, 액자상의 제1 기체와, 액자상의 제1 덮개 부재를 구비하고,

상기 제1 기체는,

당해 제1 기체의 내주측에 마련되고, 상기 제1 개스킷 및 상기 제1 덮개 부재를 수용하는 제1 수용부와,

상기 제1 수용부로부터 상기 제1 기체의 내주측을 향하여 돌출해서 연재하고, 상기 제1 수용부에 수용된 상기 제1 개스킷을 상기 제1 격막의 주면에 교차하는 방향으로 지지하는 제1 지지부를 구비하고,

상기 제1 덮개 부재는, 상기 제1 기체의 제1 수용부에 수용되는 것이 가능한 치수를 갖고,

상기 제1 기체의 제1 수용부에 상기 제1 개스킷 및 상기 제1 덮개 부재가 수용됨으로써, 상기 제1 개스킷이 상기 제1 지지부와 상기 제1 덮개 부재의 사이에 끼워지고,

상기 제1 도전성의 격벽은, 당해 제1 도전성의 격벽의 상기 제1 면이 상기 제1 격막과 대향하도록 배치되고,

상기 제1 도전성의 격벽의 외주부는, 상기 제1 기체의 제1 지지부의 내주부와 접합되어 있거나 또는 일체로 되어 있으며,

상기 제1 전해 엘리먼트의 상기 돌출 플랜지부의 적어도 일부가, 상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 제1 수용부에 더 수용되어 있음으로써, 상기 제1 전해 엘리먼트의 상기 돌출 플랜지부와, 상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 제1 지지부의 사이에, 상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 제1 개스킷 및 상기 제1 덮개 부재가 끼워져 유지되고 있으며,

상기 제2 터미널 엘리먼트는,

제1 면 및 제2 면을 갖는 제2 도전성의 격벽과,

상기 제2 도전성의 격벽의 외주부와 접합되거나 또는 일체적으로 마련되고, 상기 제2 도전성의 격벽의 제2 면의 측에 돌출해서 연재하는, 제2 돌출 플랜지부를 갖고,

적어도 상기 제2 돌출 플랜지부의 선단부(先端部)에 있어서, 상기 제2 돌출 플랜지부의 외주부의 치수는, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 수용부의 내주부의 치수 이하이며,

상기 제2 터미널 엘리먼트의 상기 제2 돌출 플랜지부의 적어도 일부가, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 수용부에 더 수용되어 있음으로써, 상기 제2 터미널 엘리먼트의 상기 제2 돌출 플랜지부와, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 지지부의 사이에, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 개스킷 및 상기 덮개 부재가 끼워져 유지되고 있고,

상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 제1 도전성의 격벽의 제1 면과, 상기 제1 격막의 사이에, 당해 제1 도전성의 격벽과 전기적으로 도통한 제1 전극을 수용하는 제1 극실이 더 획정되고,

상기 제1 전해 엘리먼트의 도전성의 격벽의 제2 면과, 상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 제1 격막의 사이에, 상기 제1 전해 엘리먼트의 도전성의 격벽과 전기적으로 도통한 제2 전극을 수용하는 제2 극실이 더 획정되고,

상기 제2 터미널 엘리먼트의 상기 제2 도전성의 격벽의 제2 면과, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 격막의 사이에, 당해 제2 도전성의 격벽과 전기적으로 도통한 제2 전극을 수용하는 제2 극실이 더 획정되어 있는, [6] 또는 [7]에 기재된 전해조.

[9] 상기 제1 전해 엘리먼트의 돌출 플랜지부와 상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 제1 덮개 부재의 사이, 및 상기 제2 터미널 엘리먼트의 상기 제2 돌출 플랜지부와 상기 제2 전해 엘리먼트의 덮개 부재의 사이에, 각각 시일 부재로서 O링이 끼워져 유지되고 있는, [8]에 기재된 전해조.

[10] 상기 제1 터미널 엘리먼트의 액자상의 제1 기체, 상기 제2 터미널 엘리먼트의 제2 돌출 플랜지부, 및 각각의 상기 전해 엘리먼트의 액자상의 기체가 전기 절연성인, [6] 내지 [9] 중 어느 것에 기재된 전해조.

[11] 상기 제1 터미널 엘리먼트의 액자상의 제1 기체, 상기 제2 터미널 엘리먼트의 제2 돌출 플랜지부, 및 각각의 상기 전해 엘리먼트의 액자상의 기체가 도전성 재료를 포함하고,

상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 액자상의 제1 기체와, 상기 제1 전해 엘리먼트의 상기 액자상의 기체와의 단락(短絡)을 방지하도록 배치된 제1 전기 절연 부재와,

상기 제2 터미널 엘리먼트의 상기 제2 돌출 플랜지부와, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 액자상의 기체와의 단락을 방지하도록 배치된 제2 전기 절연 부재와,

인접하는 2개의 상기 전해 엘리먼트의 조의 각각에 있어서, 한쪽의 상기 전해 엘리먼트의 상기 액자상의 기체와, 다른쪽의 상기 전해 엘리먼트의 상기 액자상의 기체와의 단락을 방지하도록 배치된 제3 전기 절연 부재를 더 갖는, [6] 내지 [9] 중 어느 것에 기재된 전해조.

본 발명의 격막-개스킷-보호 부재 복합체에 있어서는, 액자상의 기체의 수용부에 격막 및 개스킷 그리고 덮개 부재가 수용됨으로써, 격막 및 개스킷이 기체의 지지부와 덮개 부재의 사이에 끼워져 유지되므로, 격막과 보호 부재를 일체화시키는데 있어서 기계적인 프레스나 열가공은 불필요하다. 따라서, 본 발명의 격막-개스킷-보호 부재 복합체를 구비하는 형태의 전해조에 의하면, 격막이 받는 열 및 기계적 압력에 의한 악영향을 억제하면서, 극실 내부의 압력에 대한 내성을 높이는 것이 가능하다.

본 발명의 전해 엘리먼트에 있어서는, 액자상의 기체의 수용부에 격막 및 개스킷 그리고 덮개 부재가 수용됨으로써, 격막 및 개스킷이 기체의 지지부와 덮개 부재의 사이에 끼워져 유지되므로, 격막과 보호 부재를 일체화시키는데 있어서 기계적인 프레스나 열가공은 불필요하다. 또한 액자상의 기체가, 지지부와 연속하여, 도전성의 격벽보다도 제2 면의 측을 향하여 돌출해서 마련된 돌출 플랜지부를 구비하고, 돌출 플랜지부의 외주부의 치수가 수용부의 내주부의 치수 이하이므로, 본 발명의 전해 엘리먼트가 복수 적층된 적층 구조를 구비하는 형태의 전해조에 있어서는, 한쪽의 전해 엘리먼트의 돌출 플랜지부의 적어도 선단부가, 인접하는 다른쪽의 전해 엘리먼트의 수용부에 더 수용된다. 따라서 한쪽의 전해 엘리먼트의 돌출 플랜지부와, 다른쪽의 전해 엘리먼트의 지지부의 사이에, 개스킷 및 덮개 부재가 끼워져 유지되므로, 간이한 구성에 의해 격막 및 개스킷을 전해 엘리먼트와 일체화시키는 것이 가능하다. 이에 더하여, 개스킷을 수용하는 수용부는 액자상의 기체의 내주측에 마련되어 있으므로, 극실 내부의 압력에 의한 개스킷의 변형은 수용부의 내주부에 의해 규제된다. 따라서 본 발명의 전해 엘리먼트가 복수 적층된 적층 구조를 구비하는 형태의 전해조에 의하면, 격막이 받는 열 및 기계적 압력에 의한 악영향을 억제하면서, 극실 내부의 압력에 대한 내성을 높이는 것이 가능하다.

도 1은 일 실시형태에 따른 종래의 알칼리수 전해조(900)를 모식적으로 설명하는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 격막-개스킷-보호 부재 복합체(100)를 모식적으로 설명하는 도면. (A)는 복합체(100)의 평면도. (B)는 (A)의 B-B 화살표 단면도. (C)는 (B)에 있어서 덮개 부재(32)를 제거한 자세를 나타내는 단면도. (D)는 (C)에 있어서 추가로 격막(10) 및 개스킷(20)을 제거한 자세를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전해조(1000)를 모식적으로 설명하는 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 전해조(2000)를 모식적으로 설명하는 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 격막-개스킷-보호 부재 복합체(200)를 모식적으로 설명하는 도면. (A)는 복합체(200)의 평면도. (B)는 (A)의 B-B 화살표 단면도. (C)는 (B)에 있어서 기체(231)만을 취출한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 전해조(3000)를 모식적으로 설명하는 단면도.
도 7은 도전성 격벽(3040)을 모식적으로 설명하는 도면. (A)는 도전성 격벽(3040)의 평면도. (B)는 도전성 격벽(3040)의 저면도. (C)는 (B)의 C-C 화살표 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전해 엘리먼트(500)를 모식적으로 설명하는 도면. (A)는 전해 엘리먼트(500)의 단면도. (B)는 (A)로부터 격막(10), 개스킷(20), 및 덮개 부재(532)를 제거한 도면.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 전해 엘리먼트(500')를 모식적으로 설명하는 도면. (A)는 전해 엘리먼트(500')의 단면도. (B)는 (A)로부터 격막(10), 개스킷(20), 및 덮개 부재(532)를 제거한 도면.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 전해 엘리먼트(500'')를 모식적으로 설명하는 도면. (A)는 전해 엘리먼트(500'')의 단면도. (B)는 (A)로부터 격막(10), 개스킷(20), 및 덮개 부재(532)를 제거한 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전해조(4000)를 모식적으로 설명하는 단면도.
도 12는 제1 터미널 엘리먼트(4500)를 모식적으로 설명하는 도면. (A)는 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 단면도. (B)는 (A)로부터 격막(10), 개스킷(20), 및 덮개 부재(532)를 제거한 도면.
도 13은 제2 터미널 엘리먼트(4600)를 모식적으로 설명하는 단면도.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 전해조(5000)를 모식적으로 설명하는 단면도.
도 15는 제2 터미널 엘리먼트(4600')를 모식적으로 설명하는 단면도.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 전해조(6000)를 모식적으로 설명하는 단면도.
도 17은 제1 터미널 엘리먼트(4500'')를 모식적으로 설명하는 도면. (A)는 제1 터미널 엘리먼트(4500'')의 단면도. (B)는 (A)로부터 격막(10), 개스킷(20), 및 덮개 부재(532)를 제거한 도면.

본 발명의 상기한 작용 및 이득은, 이하에 설명하는 발명을 실시하기 위한 형태로부터 분명해진다. 이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 단, 본 발명은 이들 형태에 한정되는 것이 아니다. 또, 도면은 반드시 정확한 치수를 반영한 것이 아니다. 또한 도면에서는, 일부의 부호를 생략할 경우가 있다. 본 명세서에 있어서는 특별히 언급이 없는 한, 수치 A 및 B에 대해서 「A∼B」와 같은 표기는 「A 이상 B 이하」를 의미하는 것으로 한다. 이러한 표기에 있어서 수치 B에만 단위를 부여했을 경우에는, 당해 단위가 수치 A에도 적용되는 것으로 한다. 또한 「또는」 및 「혹은」의 단어는, 특별히 언급이 없는 한 논리합을 의미하는 것으로 한다.

<1. 격막-개스킷-보호 부재 복합체>

도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 격막-개스킷-보호 부재 복합체(100)(이하에 있어서 단순히 「복합체(100)」라고 할 경우가 있음)를 모식적으로 설명하는 도면이다. 도 2의 (A)는 복합체(100)의 평면도이며, 도 2의 (B)는 도 2의 (A)의 B-B 화살표 단면도이며, 도 2의 (C) 및 (D)는 도 2의 (B)에 있어서 복합체(100)를 분해한 자세를 나타내는 단면도이다. 복합체(100)는, 이온 투과성의 격막(10)과, 격막(10)의 주연부를 유지하는 개스킷(20)과, 개스킷(20)을 유지하는 전기 절연성의 액자상의 보호 부재(30)를 구비하고 있다. 보호 부재(30)는, 액자상의 기체(31)와, 액자상의 덮개 부재(32)를 구비하고 있다. 기체(31)는, 기체(31)의 내주측에 마련되고, (격막(10)을 유지한) 개스킷(20), 및 덮개 부재(32)를 수용하는 수용부(31a)와, 수용부(31a)로부터 기체(31)의 내주측을 향하여 돌출해서 연재하고, 수용부(31a)에 수용된 개스킷(20)을 격막(10)의 주면에 교차하는 방향(도 2의 (B)∼(D)의 지면(紙面) 좌우 방향. 이하에 있어서 「적층 방향」이라고 할 경우가 있음)에 지지하는 지지부(31b)를 구비하고 있다(도 2의 (D)).

도 2의 (C)는, 개스킷(20)이 기체(31)의 수용부(31a)에 수용되고, 지지부(31b)에, 격막(10)의 주면과 교차하는 방향으로부터 지지되고 있는 자세를 나타내는 단면도이다. 수용부(31a)의 적층 방향에 있어서의 깊이는, 격막(10)의 주연부를 유지한 개스킷(20)의 적층 방향에 있어서의 두께보다도 깊으므로, 격막(10)을 유지한 개스킷(20)이 수용부(31a)에 수용되고 지지부(31b)에 적층 방향으로부터 지지되고 있을 때, 수용부(31a)에 수용된 개스킷(20)의 지지부(31b)와는 반대측의 면(20a)과, 기체(31)의 지지부(31b)와는 반대측의 면(31c)의 사이에는 단차(段差)가 생긴다(도 2의 (C)). 덮개 부재(32)는, 수용부(31a)에 개스킷(20)을 수용된 기체(31)의 면(31c)과 개스킷의 면(20a)의 사이의 단차에 수용되는 것이 가능한 치수를 갖고 있다. 즉, 덮개 부재(32)의 외주부는, 기체(31)의 수용부(31a)의 내주부와 대략 동일한 치수를 갖고 있고, 덮개 부재(32)의 내주부는, 기체(31)의 지지부(31b)의 내주부와 대략 동일한 치수를 갖고 있고, 덮개 부재(32)의 적층 방향에 있어서의 두께는, 격막(10)을 유지한 개스킷(20)의 적층 방향의 두께와 덮개 부재(32)의 적층 방향의 두께와의 합계가 기체(31)의 수용부(31a)의 적층 방향에 있어서의 깊이와 대략 동일해지도록 되어 있다. 도 2의 (B)는, 도 2의 (C)에 있어서의 기체(31)의 면(31c)과 개스킷(20)의 면(20a)의 사이의 단차에 덮개 부재(32)가 수용된 자세를 나타내는 단면도이다. 도 2의 (B)에 나타내는 바와 같이, 개스킷(20) 및 덮개 부재(32)가 기체(31)의 수용부(31a)에 수용됨으로써, 개스킷(20)이 기체(31)의 지지부(31b)와 덮개 부재(32)의 사이에 끼워져 유지된다.

격막(10)으로서는, 알칼리수 전해용의 전해조에 사용 가능한 이온 투과성의 격막을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 격막(10)은, 가스 투과성이 낮고, 전기 전도도가 작고, 강도가 높은 것이 바람직하다. 격막(10)의 예로서는, 아스베스토나 변성 아스베스토로 이루어지는 다공질막, 폴리설폰계 폴리머를 사용한 다공질 격막, 폴리페닐렌설파이드 섬유를 사용한 천, 불소계 다공질막, 무기계 재료와 유기계 재료의 양쪽을 포함하는 하이브리드 재료를 사용한 다공질막 등의 다공질 격막을 들 수 있다. 또한 이들 다공질 격막 이외에도, 불소계 이온 교환막 등의 이온 교환막을 격막(10)으로서 사용하는 것도 가능하다.

개스킷(20)으로서는, 알칼리수 전해용의 전해조에 사용 가능한 개스킷을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 도 2에는 개스킷(20)의 단면(斷面)이 나타나 있다. 개스킷(20)은 평탄한 형상을 갖고, 격막(10)의 주연부를 유지하는 한편, 기체(31)의 수용부(31a)에 있어서, 기체(31)의 지지부(31b)와 덮개 부재(32)의 사이에 끼워져 유지된다. 개스킷(20)은, 내알칼리성을 갖는 엘라스토머에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 개스킷(20)의 재료의 예로서는, 천연 고무(NR), 스티렌부타디엔 고무(SBR), 클로로프렌 고무(CR), 부타디엔 고무(BR), 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPT), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM), 이소부틸렌-이소프렌 고무(IIR), 클로로설폰화폴리에틸렌 고무(CSM) 등의 엘라스토머를 들 수 있다. 또한, 알칼리 내성을 갖지 않는 개스킷 재료를 사용할 경우, 당해 개스킷 재료의 표면에 내알칼리성을 갖는 재료의 층을 피복 등에 의해 마련해도 좋다.

기체(31)는, 외부로부터의 전압 인가에 대하여 전기 절연성인 것이 바람직하다. 일 실시형태에 있어서, 기체(31)는, 전기 절연성의 재료에 의해 형성된다. 기체(31)를 형성하는 전기 절연성 재료로서는, 내알칼리성을 갖고 적층 방향으로 인가되는 압압력(押壓力)에 견디는 강도를 갖는 수지 재료를 바람직하게 사용할 수 있고, 그러한 수지 재료의 바람직한 예로서는, 경질(硬質) 염화비닐 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리벤조이미다졸 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체 수지, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 기체(31)는, 금속 재료로 이루어지는 심재와, 당해 심재의 표면을 피복하는 전기 절연성 재료의 피복층을 구비하여 이루어진다. 기체(31)의 심재를 형성하는 금속 재료의 예로서는, 예를 들면 철 등의 단체 금속이나 SUS304 등의 스테인리스강 등의, 강성의 금속 재료를 들 수 있다. 또한 기체(31)의 피복층을 형성하는 전기 절연성 재료의 바람직한 예로서는, 상기한 전기 절연성의 수지 재료 외, 전기 절연성 및 내알칼리성을 갖는 엘라스토머를 들 수 있다. 그러한 엘라스토머의 바람직한 예로서는, 천연 고무(NR), 스티렌부타디엔 고무(SBR), 클로로프렌 고무(CR), 부타디엔 고무(BR), 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPT), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM), 이소부틸렌-이소프렌 고무(IIR), 클로로설폰화폴리에틸렌 고무(CSM) 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리 내성을 갖지 않는 엘라스토머를 사용할 경우, 당해 엘라스토머의 표면에 내알칼리성을 갖는 재료의 층을 피복 등에 의해 마련해도 좋다.

덮개 부재(32)는, 금속제여도 좋고, 전기 절연성의 재료에 의해 형성되어도 좋다. 덮개 부재(32)를 형성하는 금속 재료의 예로서는, 기체(31)에 관련하여 상기 설명한 것과 마찬가지의 금속 재료를 들 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 덮개 부재(32)는 전기 절연성의 재료에 의해 형성된다. 덮개 부재(32)를 형성하는 전기 절연성 재료의 바람직한 예로서는, 기체(31)에 관련하여 상기 설명한 것과 마찬가지의 수지 재료를 들 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 덮개 부재(32)는, 금속 재료로 이루어지는 심재와, 당해 심재의 표면을 피복하는 전기 절연성 재료의 피복층을 구비하여 이루어진다. 덮개 부재(32)의 심재를 형성하는 금속 재료의 예로서는, 기체(31)의 심재에 관련하여 상기 설명한 것과 마찬가지의 강성의 금속 재료를 들 수 있다. 또한 덮개 부재(32)의 피복층을 형성하는 전기 절연성 재료의 바람직한 예로서는, 기체(31)의 피복층에 관련하여 상기 설명한 것과 마찬가지의 수지 재료 및 엘라스토머를 들 수 있다.

<2. 전해조 (1)>

도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전해조(1000)를 모식적으로 설명하는 단면도이다. 전해조(1000)는, 알칼리수 전해용의 전해조이다. 도 3에 있어서, 도 2에 이미 나타난 요소에는 도 2에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다. 전해조(1000)는, 제1 면(40a)과 제2 면(40b)을 갖는, 복수의 도전성의 격벽(40, 40, …)(이하에 있어서 단순히 「도전성 격벽(40)」이라고 할 경우가 있음)과, 인접하는 도전성 격벽(40, 40)의 사이에 각각 배치된, 복수의 격막-개스킷-보호 부재 복합체(100, 100, …)(도 2 참조)와, 도전성 격벽(40, 40, …)과 복합체(100, 100, …)의 사이에 각각 배치된, 시일 부재(50, 50, …)(이하에 있어서 단순히 「시일 부재(50)」라고 할 경우가 있음)를 구비하고 있다.

전해조(1000)에 있어서, 인접하는 도전성 격벽(40, 40)의 조는 어느 것이나, 한쪽의 도전성 격벽(40)의 제1 면(40a)이, 다른쪽의 도전성 격벽(40)의 제2 면(40b)과 대향하도록 배치되어 있다. 전해조(1000)에 있어서, 도전성 격벽(40)의 제1 면(40a)과, 당해 제1 면(40a)에 대향하는 격막(10)(도 2 참조)의 사이에, 당해 제1 면(40a)을 갖는 도전성 격벽(40)과 전기적으로 도통한 제1 전극(양극)(61)을 수용하는 제1 극실(양극실(A1, A2, A3))이 각각 획정되어 있다. 또한, 도전성 격벽(40)의 제2 면(40b)과, 당해 제2 면(40b)에 대향하는 격막(10)(도 2 참조)의 사이에, 당해 제2 면(40b)을 갖는 도전성 격벽(40)과 전기적으로 도통한 제2 전극(음극)(62)을 수용하는 제2 극실(음극실(C1, C2, C3))이 각각 획정되어 있다. 제1 극실만을 획정하는 도전성 격벽(40)(즉, 제2 면(40b)이 제2 극실에 면해 있지 않은 도전성 격벽(40))에는 양극 단자가 접속되어 있고, 양극 단자는 직류 전원의 양극에 접속된다. 제2 극실만을 획정하는 도전성 격벽(40)(즉, 제1 면(40a)이 제1 극실에 면해 있지 않은 도전성 격벽(40))에는 음극 단자가 접속되어 있고, 음극 단자는 직류 전원의 음극에 접속된다. 또, 전해조(1000)는, 제1 극실(양극실(A1, A2, A3))의 각각에 전해액을 공급하는 제1 전해액 공급 유로(도시 생략)와, 제1 극실의 각각으로부터 전해액 및 가스를 회수하는 제1 전해액·가스 회수 유로(도시 생략)와, 제2 극실(C1, C2, C3)의 각각에 전해액을 공급하는 제2 전해액 공급 유로(도시 생략)와, 제2 극실의 각각으로부터 전해액 및 가스를 회수하는 제2 전해액·가스 회수 유로(도시 생략)를 더 구비하고 있다.

제1 전극(양극)(61)의 각각은, 당해 제1 전극(61)이 수용되어 있는 제1 극실(양극실(A1, A2, 또는 A3))을 획정하는 도전성 격벽(40)의 제1 면(40a)으로부터 돌출하도록 마련된 도전성 리브(41, 41, …)(이하에 있어서 단순히 「도전성 리브(41)」라고 할 경우가 있음)에 유지되고 있다. 도전성 리브(41)는 도전성 격벽(40) 및 제1 전극(61)과 전기적으로 도통하고 있다. 또한, 제2 전극(음극)(62)의 각각은, 당해 제2 전극(62)이 수용되어 있는 제2 극실(음극실(C1, C2, C3))을 획정하는 도전성 격벽(40)의 제2 면(40b)으로부터 돌출하도록 마련된 도전성 리브(42, 42, …)(이하에 있어서 단순히 「도전성 리브(42)」라고 할 경우가 있음)에 유지되고 있다. 도전성 리브(42)는 도전성 격벽(40) 및 제2 전극(62)과 전기적으로 도통하고 있다.

도전성 격벽(40)의 재질로서는, 알칼리 내성을 갖는 강성의 도전성 재료를 특별히 제한 없이 사용할 수 있고, 예를 들면 니켈, 철 등의 단체 금속이나 SUS304, SUS310, SUS310S, SUS316, SUS316L 등의 스테인리스강 등의 금속 재료를 바람직하게 채용할 수 있다. 이들 금속 재료는, 내식성이나 도전성을 향상시키기 위해, 니켈 도금을 실시하여 사용해도 좋다.

시일 부재(50)는, 복합체(100)의 보호 부재(31)와, 도전성 격벽(40)의 사이에 협지(挾持)되어 있고, 보호 부재(31)와 도전성 격벽(40)의 사이에서 압압력을 받음으로써, 각 극실의 내압으로부터 전해액 또는 가스가 보호 부재(31)와 도전성 격벽(40)의 사이에서 누출되는 것을 방지한다. 시일 부재(50)는, 내알칼리성을 갖는 엘라스토머에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 시일 부재(50)의 재료의 예로서는, 천연 고무(NR), 스티렌부타디엔 고무(SBR), 클로로프렌 고무(CR), 부타디엔 고무(BR), 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPT), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM), 이소부틸렌-이소프렌 고무(IIR), 클로로설폰화폴리에틸렌 고무(CSM) 등의 엘라스토머를 들 수 있다. 또한, 시일 부재(50)에 알칼리 내성을 갖지 않는 엘라스토머를 사용할 경우, 당해 엘라스토머를 구비한 심재의 표면에 내알칼리성을 갖는 재료의 층을 피복 등에 의해 마련해도 좋다. 시일 부재(50)는 O링이다. 시일 부재로서 O링을 사용함으로써, 전해조(1000)의 내압성을 더 높이는 것이 가능해진다.

양극(제1 전극)(61)으로서는, 알칼리수 전해용의 전해조에 사용 가능한 양극을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 양극(61)은 통상, 도전성 기재(基材)와, 당해 기재의 표면을 피복하는 촉매층을 구비한다. 촉매층은 다공질인 것이 바람직하다. 양극(61)의 도전성 기재로서는, 예를 들면, 니켈, 니켈 합금, 니켈철, 바나듐, 몰리브덴, 구리, 은, 망간, 백금족 원소, 흑연, 혹은 크롬, 또는 그것들의 조합을 사용할 수 있다. 양극(61)에 있어서는 니켈로 이루어지는 도전성 기재를 바람직하게 사용할 수 있다. 촉매층은 원소로서 니켈을 포함한다. 촉매층은, 산화니켈, 금속 니켈, 혹은 수산화니켈, 또는 그것들의 조합을 포함하는 것이 바람직하고, 니켈과 다른 1종 이상의 금속과의 합금을 포함해도 좋다. 촉매층은 금속 니켈로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 또, 촉매층은, 크롬, 몰리브덴, 코발트, 탄탈륨, 지르코늄, 알루미늄, 아연, 백금족 원소, 혹은 희토류 원소, 또는 그것들의 조합을 더 포함해도 좋다. 촉매층의 표면에, 로듐, 팔라듐, 이리듐, 혹은 루테늄, 또는 그것들의 조합이 추가적인 촉매로서 더 담지(擔持)되고 있어도 좋다. 양극(61)의 도전성 기재는 강성의 기재여도 좋고, 가요성(可撓性)의 기재여도 좋다. 양극(61)을 구성하는 강성의 도전성 기재로서는, 예를 들면 익스팬드 메탈, 펀치드 메탈 등을 들 수 있다. 또한 양극(61)을 구성하는 가요성의 도전성 기재로서는, 예를 들면 금속 와이어로 짠(또는 엮은) 금망(金網) 등을 들 수 있다.

음극(제2 전극)(62)으로서는, 알칼리수 전해용의 전해조에 사용 가능한 음극을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 음극(62)은 통상, 도전성 기재와, 당해 기재의 표면을 피복하는 촉매층을 구비한다. 음극(62)의 도전성 기재로서는, 예를 들면, 니켈, 니켈 합금, 스테인리스 스틸, 연강(軟鋼), 니켈 합금, 또는, 스테인리스 스틸 혹은 연강의 표면에 니켈 도금을 실시한 것을 바람직하게 채용할 수 있다. 음극(62)의 촉매층으로서는, 귀금속 산화물, 니켈, 코발트, 몰리브덴, 혹은 망간, 혹은 그것들의 산화물, 또는 귀금속 산화물로 이루어지는 촉매층을 바람직하게 채용할 수 있다. 음극(62)을 구성하는 도전성 기재는 예를 들면 강성의 기재여도 좋고, 가요성의 기재여도 좋다. 음극(62)을 구성하는 강성의 도전성 기재로서는, 예를 들면 익스팬드 메탈, 펀치드 메탈 등을 들 수 있다. 또한 음극(62)을 구성하는 가요성의 도전성 기재로서는, 예를 들면 금속 와이어로 짠(또는 엮은) 금망 등을 들 수 있다.

도전성 리브(41) 및 도전성 리브(42)로서는, 알칼리수 전해조에 사용되는 공지(公知)의 도전성 리브를 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 전해조(1000)에 있어서, 도전성 리브(41)는 도전성 격벽(40)의 제1 면(40a)으로부터 입설되어 있고, 도전성 리브(42)는 도전성 격벽(40)의 제2 면(40b)으로부터 입설되어 있다. 도전성 리브(41)가 양극(61)을 도전성 격벽(40)에 대하여 고정 및 유지할 수 있는 한에 있어서, 도전성 리브(41)의 접속 방법, 형상, 수, 및 배치는 특별히 제한되지 않는다. 또한 도전성 리브(42)가 음극(62)을 도전성 격벽(40)에 대하여 고정 및 유지할 수 있는 한에 있어서, 도전성 리브(42)의 접속 방법, 형상, 수, 및 배치도 특별히 제한되지 않는다. 도전성 리브(41) 및 도전성 리브(42)의 재질로서는, 알칼리 내성을 갖는 강성의 도전성 재료를 특별히 제한 없이 사용할 수 있고, 예를 들면 니켈, 철 등의 단체 금속이나 SUS304, SUS310, SUS310S, SUS316, SUS316L 등의 스테인리스강 등의 금속 재료를 바람직하게 채용할 수 있다. 이들 금속 재료는, 내식성이나 도전성을 향상시키기 위해, 니켈 도금을 실시하여 사용해도 좋다.

전해조(1000)는 본 발명의 격막-개스킷-보호 부재 복합체(100)를 구비하고 있으므로, 전해조(1000)에 의하면, 격막이 받는 열 및 기계적 압력에 의한 악영향을 억제하면서, 극실 내부의 압력에 대한 내성을 높이는 것이 가능하다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, 복합체(100)의 덮개 부재(32)를 구비하는 측이 제1 극실(양극실)에 면해 있는 형태의 전해조(1000)를 예로 들었지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 복합체(100)의 덮개 부재(32)를 구비하는 측이 제2 극실(음극실)에 면해 있는 형태의 전해조로 하는 것도 가능하다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, O링인 시일 부재(50)를 구비하는 형태의 전해조(1000)를 예로 들었지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, O링인 시일 부재(50)를 대신하여, 평(平)개스킷인 시일 부재를 구비하는 형태의 전해조로 하는 것도 가능하다. 단, 전해조(1000)의 극실 내부의 압력에 대한 내성을 높이는 관점에서는, O링인 형태의 시일 부재(50)를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, 시일 부재(50)를 고정하기 위한 홈을 갖지 않는 복합체(100)를 구비하는 형태의 전해조(1000)를 예로 들었지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 시일 부재(50)를 고정하기 위한 홈을 갖는 격막-개스킷-보호 부재 복합체를 구비하는 형태의 전해조로 하는 것도 가능하다.

도 4는, 그러한 다른 일 실시형태에 따른 전해조(2000)를 모식적으로 설명하는 단면도이며, 도 4에 있어서, 도 2∼3에 이미 나타난 요소에는 도 2∼3에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다. 전해조(2000)는, 격막-개스킷-보호 부재 복합체(100)를 대신하여 격막-개스킷-보호 부재 복합체(200)(이하에 있어서 단순히 「복합체(200)」라고 할 경우가 있음)를 구비하는 점에 있어서, 전해조(1000)와 다르다. 도 5는, 전해조(2000)가 구비하는 복합체(200)를 모식적으로 설명하는 도면이다. 도 5에 있어서, 도 2∼3에 이미 나타난 요소에는 도 2∼3에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다. 도 5의 (A)는 복합체(200)의 평면도이며, 도 5의 (B)는 도 5의 (A)의 B-B 화살표 단면도이며, 도 5의 (C)는 도 5의 (B)에 있어서 기체(231)만을 취출한 도면이다.

복합체(200)는, 보호 부재(30)를 대신하여 보호 부재(230)를 구비하는 점에 있어서 상기 설명한 복합체(100)와 다르고; 보호 부재(230)는, 액자상의 기체(31)를 대신하여 액자상의 기체(231)를 구비하는 점에 있어서 상기 설명한 보호 부재(30)와 다르고; 기체(231)는, 제1 O링 고정 홈(231e) 및 제2 O링 고정 홈(231f)을 구비하는 점에 있어서, 상기 설명한 기체(31)와 다르다.

제1 O링 고정 홈(231e)은, 기체(231)의, 전해조(2000)에 있어서 도전성 격벽(40)의 제1 면(40a)과 마주 보는 면(31c)에 마련되어 있다. 제1 O링 고정 홈(231e)은, 기체(231)의 면(31c)과 도전성 격벽(40)의 제1 면(40a)의 사이에 시일 부재(O링)(50)를 고정하는 것이 가능한 형상을 갖고 있다. 제2 O링 고정 홈(231f)은, 기체(231)의, 전해조(2000)에 있어서 도전성 격벽(40)의 제2 면(40b)과 마주 보는 면(31d)에 마련되어 있다. 제2 O링 고정 홈(231f)은, 기체(231)의 면(31d)과 도전성 격벽(40)의 제2 면(40b)의 사이에 시일 부재(O링)(50)를 고정하는 것이 가능한 형상을 갖고 있다.

제1 O링 고정 홈(231e) 및 제2 O링 고정 홈(231f)의 단면(도 5의 (B) 및 (C) 참조)은, 시일 부재(O링)(50)의 단면(도 4 참조)의 일부를 수용하는 것이 가능한 형상을 갖고 있다. 복합체(200)의 기체(231)가 제1 O링 고정 홈(231e)을 가짐으로써, 전해조(2000)에 있어서 복합체(200)의 기체(231)와 도전성 격벽(40)의 제1 면(40a)의 사이에 배치된 시일 부재(O링)(50)는, 제1 O링 고정 홈(231e)에 감입(嵌入)된 자세로 기체(231)와 도전성 격벽(40)의 제1 면(40a)의 사이에 협지된다. 따라서 제1 극실 내부의 압력에 의한 시일 부재(O링)(50)의 변형이 더 억제된다. 또한 복합체(200)의 기체(231)가 제2 O링 고정 홈(231f)을 가짐으로써, 전해조(2000)에 있어서 복합체(200)의 기체(231)와 도전성 격벽(40)의 제2 면(40b)의 사이에 배치된 시일 부재(O링)(50)는, 제2 O링 고정 홈(231f)에 감입된 자세로 기체(231)와 도전성 격벽(40)의 제2 면(40b)의 사이에 협지된다. 따라서 제2 극실 내부의 압력에 의한 시일 부재(O링)(50)의 변형이 더 억제된다. 그러므로 복합체(200)를 구비하는 형태의 전해조(2000)에 의하면, 격막이 받는 열 및 기계적 압력에 의한 악영향을 억제하면서, 극실 내부의 압력에 대한 내성을 더 높이는 것이 가능하다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, 시일 부재(O링)(50)의 단면과 상보적인 단면 형상을 갖는 제1 및 제2 O링 고정 홈(231e, 231f)을 갖는 기체(231)를 구비하는 형태의 복합체(200), 및 당해 복합체(200)를 구비하는 형태의 전해조(2000)를 예로 들었지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, V자형의 단면 형상을 갖는 제1 및 제2 O링 고정 홈을 갖는 기체를 구비하는 형태의 격막-개스킷-보호 부재 복합체, 및 당해 복합체를 구비하는 형태의 전해조로 하는 것도 가능하다.

또, 시일 부재(50)로서 O링을 대신하여 평개스킷을 사용하는 태양에 있어서도, 평개스킷으로서 주면에 볼록부를 구비하는 형태의 평개스킷을 사용함으로써, O링인 시일 부재(50)를 제1 및 제2 O링 고정 홈(231e 및 231f)에서 고정할 경우와 마찬가지의 효과를 얻는 것이 가능하다. 즉, O링을 대신하여, 기체(231)의 면(31c)에 대향하는 면, 또는 기체(231)의 면(31d)에 대향하는 면에 각각 볼록부를 갖는 평개스킷을 사용하고, 복합체(200)에 있어서 기체(231)의 면(31c)이 제1 O링 고정 홈(231e)을 대신하여 제1 볼록부 고정 홈을 구비하고, 기체(231)의 면(31d)이 제2 O링 고정 홈(231f)을 대신하여 제2 볼록부 고정 홈을 구비하는 형태의 격막-개스킷-보호 부재 복합체를 사용하여, 기체(231)의 면(31c) 또는 면(31d)에 마련된 제1 또는 제2 볼록부 고정 홈에 평개스킷의 상기 볼록부를 각각 감입함으로써, 극실 내부의 압력에 의한 평개스킷의 변형을 더 억제하는 것도 가능하다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, O링 고정 홈(231e, 231f)을 갖는 보호 부재(231)를 구비하는 형태의 격막-개스킷-보호 부재 복합체(200), 및 당해 복합체(200)를 구비하는 형태의 전해조(2000)를 예시했지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도전성의 격벽이 O링 고정 홈을 구비하는 형태의 전해조로 하는 것도 가능하다.

도 6은, 그러한 다른 일 실시형태에 따른 전해조(3000)를 모식적으로 설명하는 단면도이다. 도 6에 있어서, 도 2∼5에 이미 나타난 요소에는 도 2∼5에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다. 전해조(3000)는, 도전성의 격벽(40, 40, …)을 대신하여 도전성의 격벽(3040, 3040, …)(이하에 있어서 단순히 「도전성 격벽(3040)」이라고 할 경우가 있음)을 갖는 점에 있어서, 상기 설명한 전해조(1000)와 다르다. 도 7은, 도전성 격벽(3040)을 모식적으로 설명하는 도면이다. 도 7의 (A)는 도전성 격벽(3040)의 평면도이며, 도 7의 (B)는 도전성 격벽(3040)의 저면도이며, 도 7의 (C)는 도 7의 (B)의 C-C 화살표 단면도이다. 도전성 격벽(3040)은, 제1 면(40a)에 제1 O링 고정 홈(3040c)을 구비하고, 제2 면(40b)에 제2 O링 고정 홈(3040d)을 구비하는 점에 있어서, 상기 설명한 도전성 격벽(40)과 다르다. 제1 O링 고정 홈(3040c)은, 도전성 격벽(3040)의 제1 면(40a)과 복합체(100)의 기체(31)의 사이에 시일 부재(O링)(50)를 고정하는 것이 가능한 형상을 갖고 있고, 제2 O링 고정 홈(3040d)은, 도전성 격벽(3040)의 제2 면(40b)과 복합체(100)의 기체(31)의 사이에 시일 부재(O링)(50)를 고정하는 것이 가능한 형상을 갖고 있다.

제1 O링 고정 홈(3040c) 및 제2 O링 고정 홈(3040d)의 단면(도 7의 (C) 참조)은, 시일 부재(O링)(50)의 단면(도 6 참조)의 일부를 수용하는 것이 가능한 형상을 갖고 있다. 도전성 격벽(3040)이 제1 O링 고정 홈(3040c)을 가짐으로써, 전해조(3000)에 있어서 복합체(100)의 기체(31)와 도전성 격벽(3040)의 제1 면(40a)의 사이에 배치된 시일 부재(O링)(50)는, 제1 O링 고정 홈(3040c)에 감입된 자세로 기체(31)와 도전성 격벽(3040)의 제1 면(40a)의 사이에 협지된다. 따라서 제1 극실 내부의 압력에 의한 시일 부재(O링)(50)의 변형이 더 억제된다. 또한 도전성 격벽(3040)이 제2 O링 고정 홈(3040d)을 가짐으로써, 전해조(3000)에 있어서 복합체(100)의 기체(31)와 도전성 격벽(3040)의 제2 면(40b)의 사이에 배치된 시일 부재(O링)(50)는, 제2 O링 고정 홈(3040d)에 감입된 자세로 기체(31)와 도전성 격벽(3040)의 제2 면(40b)의 사이에 협지된다. 따라서 제2 극실 내부의 압력에 의한 시일 부재(O링)(50)의 변형이 더 억제된다. 그러므로 도전성 격벽(3040)을 구비하는 형태의 전해조(3000)에 의하면, 격막이 받는 열 및 기계적 압력에 의한 악영향을 억제하면서, 극실 내부의 압력에 대한 내성을 더 높이는 것이 가능하다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, 제1 극실(A1)만을 획정하는(즉 제2 면(40b)이 제2 극실에 면해 있지 않은) 도전성 격벽도 제2 면(40b)에 제2 O링 고정 홈(3040d)을 갖고, 제2 극실(C3)만을 획정하는(즉 제1 면(40a)이 제1 극실에 면해 있지 않은) 도전성 격벽도 제1 면(40a)에 제1 O링 고정 홈(3040c)을 갖는 형태의 전해조(3000)를 예로 들었지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 극실만을 획정하는(제2 극실에 면해 있지 않은) 도전성 격벽에는 제2 면에 제2 O링 고정 홈이 마련되어 있지 않고, 제2 극실만을 획정하는(제1 극실에 면해 있지 않은) 도전성 격벽에는 제1 면에 제1 O링 고정 홈이 마련되어 있지 않은 형태의 전해조로 하는 것도 가능하다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, 시일 부재(O링)(50)의 단면과 상보적인 단면 형상을 갖는 제1 및 제2 O링 고정 홈(3040c, 3040d)을 갖는 도전성 격벽(3040)을 구비하는 형태의 전해조(3000)를 예로 들었지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, V자형의 단면 형상을 갖는 제1 및 제2 O링 고정 홈을 갖는 도전성 격벽을 구비하는 형태의 전해조로 하는 것도 가능하다.

또, 시일 부재(50)로서 O링을 대신하여 평개스킷을 사용하는 태양에 있어서도, 평개스킷으로서 주면에 볼록부를 구비하는 형태의 평개스킷을 사용함으로써, O링인 시일 부재(50)를 제1 및 제2 O링 고정 홈(3040c 및 3040d)에서 고정할 경우와 마찬가지의 효과를 얻는 것이 가능하다. 즉, O링을 대신하여, 도전성 격벽(3040)의 제1 면(40a)에 대향하는 면, 또는, 제2 면(40b)에 대향하는 면에 각각 볼록부를 갖는 평개스킷을 사용하고, 도전성 격벽(3040)에 있어서 제1 면(40a)이 제1 O링 고정 홈(3040c)을 대신하여 제1 볼록부 고정 홈을 구비하고, 제2 면(40b)이 제2 O링 고정 홈(3040d)을 대신하여 제2 볼록부 고정 홈을 구비하는 형태의 도전성 격벽을 사용하여, 도전성 격벽(3040)의 제1 면(40a) 또는 제2 면(40b)에 마련된 제1 또는 제2 볼록부 고정 홈에 평개스킷의 상기 볼록부를 각각 감입함으로써, 극실 내부의 압력에 의한 평개스킷의 변형을 더 억제하는 것도 가능하다.

<3. 전해 엘리먼트>

도 8은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전해 엘리먼트(500)를 모식적으로 설명하는 도면이다. 도 8에 있어서, 도 2∼7에 이미 나타난 요소에는 도 2∼7에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다. 도 8의 (A)는, 전해 엘리먼트(500)를 모식적으로 설명하는 단면도이며, 도 8의 (B)는, 도 8의 (A)로부터 격막(10), 개스킷(20), 및 덮개 부재(532)를 제거한 자세를 나타내는 단면도이다.

전해 엘리먼트(500)는, 이온 투과성의 격막(10)과, 격막(10)의 주연부를 유지하는 개스킷(20)과, 개스킷(20)을 유지하는 액자상의 보호 부재(530)와, 제1 면(540a) 및 제2 면(540b)을 갖는 도전성의 격벽(540)(이하에 있어서 「도전성 격벽(540)」이라고 할 경우가 있음)을 구비한다. 보호 부재(530)는, 액자상의 기체(531)와, 액자상의 덮개 부재(532)를 구비한다.

기체(531)는, 기체(531)의 내주측에 마련되고, 개스킷(20) 및 덮개 부재(532)를 수용하는 수용부(531a)와, 수용부(531a)로부터 기체(531)의 내주측을 향하여 돌출해서 연재하고, 수용부(531a)에 수용된 개스킷(20)을 격막(10)의 주면에 교차하는 방향으로 지지하는 지지부(531b)를 구비한다. 덮개 부재(532)는, 기체(531)의 수용부(531a)에 수용되는 것이 가능한 치수를 갖는다. 기체(531)의 수용부(531a)에 개스킷(20) 및 덮개 부재(532)가 수용됨으로써, 개스킷(20)이 기체(531)의 지지부(531b)와 덮개 부재(532)의 사이에 끼워져 유지된다. 개스킷(20) 및 덮개 부재(532)가 기체(531)의 수용부(531a)에 수용되었을 때, 기체(531)의 수용부(531a)측의 단부(531ae)와 덮개 부재(532)의 사이에는 단차가 생기고 있다. 즉, 기체(531)의 수용부(531a)의 깊이(즉, 수용부(531a)의 단부를 획정하는 기체(531)의 단부(531ae)로부터, 지지부(531b)까지의 깊이)는, 격막(10)의 주연부를 유지한 개스킷(20)과 덮개 부재(532)와의 합계의 두께보다도 크게 되어 있다.

도전성의 격벽(540)은, 제1 면(540a)이 격막(10)과 대향하도록 배치되어 있고, 도전성의 격벽(540)의 외주부는, 기체(531)의 지지부(531b)의 내주부와 전체 둘레에 걸쳐 수밀(水密)하며 기밀(氣密)하게 접합되어 있거나 또는 전체 둘레에 걸쳐 일체로 되어 있다. 기체(531)는, 지지부(531b)와 연속하여, 도전성의 격벽(540)보다도 제2 면(540b)의 측을 향하여 돌출해서 마련된 돌출 플랜지부(531c)를 구비한다. 돌출 플랜지부(531c)의 외주부(531cs)의 둘레 방향에 있어서의 치수(즉 도 8의 지면 좌우 방향에 직교하는 방향에 있어서의 치수. 환언하면 도전성의 격벽(540)의 제1 면(540a)에 평행한 단면에 있어서의 치수. 추가로 환언하면 격막(10)의 주면에 평행한 단면에 있어서의 치수)는, 수용부(531a)의 내주부(531as)의 치수 이하이다. 즉, 돌출 플랜지부(531c)는, 수용부(531a)에 수용되는 것이 가능한 형상 및 치수를 갖고 있다. 상기한 바와 같이, 기체(531)의 수용부(531a)의 깊이는, 격막(10)의 주연부를 유지한 개스킷(20)과 덮개 부재(532)와의 합계의 두께보다도 크게 되어 있으므로, 격막(10)의 주연부를 유지한 개스킷(20)과 덮개 부재(532)가 하나의 전해 엘리먼트(500)의 수용부(531a)에 수용되었을 때, 당해 수용부(531a)는 다른 전해 엘리먼트(500)의 돌출 플랜지부(531c)의 적어도 선단부를 더 받아 들일 수 있다. 따라서 전해 엘리먼트(500)에 의하면, 복수의 전해 엘리먼트(500)가 적층된 적층 구조를 갖는 전해조를 조립할 때에, 인접하는 전해 엘리먼트 사이의 위치 결정이 용이하다.

기체(531)에 있어서는, 도전성 격벽(540)의 제1 면(540a)과, 당해 제1 면(540a)과 대향하는 격막(10)의 사이에, 도전성 격벽(540)과 전기적으로 도통한 제1 전극(양극)(61)을 수용하는 제1 극실(양극실)(A)이 획정되어 있다. 제1 전극(양극)(61)은, 도전성 격벽(540)의 제1 면(540a)으로부터 돌출하도록 마련된 도전성 리브(41, 41, …)에 유지되고 있다. 도전성 리브(41)는 도전성 격벽(540) 및 제1 전극(61)과 전기적으로 도통하고 있다. 또한 기체(531)는, 도전성 격벽(540)의 제2 면(540b)으로부터 돌출하도록 마련된 도전성 리브(42, 42, …)와, 도전성 리브(42)에 유지된 제2 전극(음극)(62)을 더 구비하고 있다. 도전성 리브(42)는 도전성 격벽(540) 및 제2 전극(62)과 전기적으로 도통하고 있고, 따라서 제2 전극(62)은 도전성 격벽(540)과 전기적으로 도통하고 있다.

도전성 격벽(540)의 재질로서는, 도전성 격벽(40)에 대해서 상기 설명한, 알칼리 내성을 갖는 강성의 도전성 재료를 특별히 제한 없이 사용할 수 있고, 그 바람직한 태양에 대해서도 상기 마찬가지이다.

기체(531)는, 금속제여도 좋고, 전기 절연성의 재료에 의해 형성되어 있어도 좋다. 기체(531)를 형성하는 금속 재료의 예로서는, 도전성 격벽(40)에 대해서 상기 설명한 것과 마찬가지의 금속 재료를 들 수 있고, 그 바람직한 태양에 대해서도 상기 마찬가지이다. 기체(531)를 형성하는 전기 절연성 재료의 예로서는, 기체(31)에 대해서 상기 설명한 전기 절연성 재료와 마찬가지의 전기 절연성 재료를 들 수 있고, 그 바람직한 태양에 대해서도 상기 마찬가지이다. 기체(531)가 전기 절연성의 재료에 의해 형성될 경우, 전해 엘리먼트(500)에 있어서 도전성 격벽(540)은 기체(531)와 접합되는 것이 바람직하다. 전기 절연성 재료에 의해 형성된 기체(531)와 도전성 격벽(540)을 접합하는 수단으로서는, 접착제에 의한 접착 등의 공지의 접합 수단을 이용할 수 있다. 기체(531)가 금속제일 경우, 전해 엘리먼트(500)에 있어서 도전성 격벽(540)과 기체(531)는 접합되어 있어도 좋고, 일체로 형성되어 있어도 좋다. 금속제의 기체(531)와 도전성 격벽(540)을 접합하는 수단으로서는, 용접이나 납땜 등의 공지의 금속간 접합 수단을 이용할 수 있다. 또한 금속제의 기체(531)와 도전성 격벽(540)을 일체로 형성하는 수단으로서는, 주조, 단조, 깎아내기 등의 공지의 수단을 이용할 수 있다.

덮개 부재(532)는, 금속제여도 좋고, 전기 절연성의 재료에 의해 형성되어도 좋다. 덮개 부재(532)를 형성하는 금속 재료의 예로서는, 기체(31)에 관련하여 상기 설명한 것과 마찬가지의 금속 재료를 들 수 있고, 그 바람직한 태양에 대해서도 상기 마찬가지이다.

또, 기체(531)가 금속제일 경우, 후술하는 전해조에 있어서 인접하는 전해 엘리먼트(500, 500)의 기체(531)끼리의 사이에서의 단락을 방지할 필요가 있다. 예를 들면, 일 실시형태에 있어서, 기체(531)의 수용부(531a)의 내주부(531as)의 둘레 방향에 있어서의 치수(즉 도 8의 지면 좌우 방향에 직교하는 방향에 있어서의 치수. 환언하면 도전성의 격벽(540)의 제1 면(540a)에 평행한 단면에 있어서의 치수. 추가로 환언하면 격막(10)의 주면에 평행한 단면에 있어서의 치수)는, 돌출 플랜지부(531c)의 외주부(531cs)의 둘레 방향에 있어서의 치수보다도 큰 것이 바람직하다(도 8의 (B) 참조). 수용부(531a)의 내주부(531as)의 둘레 방향에 있어서의 치수가, 돌출 플랜지부(531c)의 외주부(531cs)의 둘레 방향에 있어서의 치수보다도 큼으로써, 후술하는 바와 같이 한쪽의 전해 엘리먼트(500)의 돌출 플랜지부(531c)의 적어도 선단부(531ce)가 다른쪽의 전해 엘리먼트(500)의 수용부(531a)에 수용되었을 때에, 한쪽의 전해 엘리먼트(500)의 돌출 플랜지부(531c)의 외주부(531cs)와 다른쪽의 전해 엘리먼트(500)의 수용부(531a)의 내주부(531as)가 직접 접촉하지 않도록 당해 인접하는 전해 엘리먼트(500, 500)를 배치할 수 있으므로, 단락을 방지하는 것이 가능해진다.

또한 예를 들면, 일 실시형태에 있어서, 전해 엘리먼트(500)는, 한쪽의 전해 엘리먼트(500)의 돌출 플랜지부(531c)의 적어도 선단부(531ce)가 다른쪽의 전해 엘리먼트(500)의 수용부(531a)에 수용되었을 때에 한쪽의 전해 엘리먼트의 기체(531)와 다른쪽의 전해 엘리먼트의 기체(531)의 사이의 단락을 방지하도록 마련된 전기 절연 부재를 더 구비하는 것이 바람직하다. 도 9는, 그러한 다른 실시형태에 따른 전해 엘리먼트(500')를 모식적으로 설명하는 단면도이다. 도 9에 있어서, 도 2∼8에 이미 나타난 요소에는 도 2∼8에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다. 도 9의 (A)는 전해 엘리먼트(500')를 모식적으로 설명하는 단면도이며, 도 9의 (B)는 도 9의 (A)로부터 격막(10), 개스킷(20), 및 덮개 부재(532)를 제거한 도면이다. 전해 엘리먼트(500')는, 기체(531)를 대신하여 기체(531')를 구비하는 점에 있어서 전해 엘리먼트(500)와 다르고, 기체(531')는, 돌출 플랜지부(531'c)의 선단부(531'ce) 및 당해 선단부(531'ce)에 이어지는 돌출 플랜지부(531'c)의 외주부(531'cs)의 적어도 일부의 표면이, 전기 절연 부재(531'ci)에 의해 구성되어 있는 점에 있어서, 기체(531)와 다르다. 즉, 기체(531')는, 돌출 플랜지부(531'c)의 선단부(531'ce) 및 당해 선단부(531'ce)에 이어지는 돌출 플랜지부(531'c)의 외주부(531'cs)의 적어도 일부의 표면 부분이 전기 절연 부재(531'ci)에 의해 구성되어 있고, 그 밖의 부분이 금속제이다. 또, 기체(531')의 수용부(531a)가 마련된 부분의 외주부(531ao)와, 돌출 플랜지부(531'c)의 외주부(531'cs)를 접속하는 단차 부분(531r)의 표면이 추가로 전기 절연 부재(531'ci)로 구성되어 있어도 좋다. 전해 엘리먼트(500')에 있어서도, 전기 절연 부재(531'ci)를 포함하는 돌출 플랜지부(531'c)의 외주부(531'cs)의 치수는, 수용부(531a)의 내주부(531as)의 치수 이하로 되어 있다. 이러한 전해 엘리먼트(500')에 의해서도, 한쪽의 전해 엘리먼트(500')의 돌출 플랜지부(531'c)가 다른쪽의 전해 엘리먼트(500')의 수용부(531a)에 수용되었을 때에 한쪽의 기체(531')와 다른쪽의 기체(531')가 단락하는 것을 방지할 수 있다.

전기 절연 부재(531'ci)의 재질로서는, 예를 들면 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR), 불소 고무(FKM), 우레탄 고무(AU), 클로로프렌 고무(CR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPT), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM) 등의 엘라스토머; 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 페놀 수지(PF) 등의 비불소계 수지; 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE) 등의 불소계 수지 등의 전기 절연성 재료를 특별히 제한 없이 채용할 수 있다. 돌출 플랜지부의 표면을 전기 절연 부재(531'ci)로 구성하는데 있어서는, 접착, 라이닝, 용착 등의 공지의 방법을 특별히 제한 없이 이용할 수 있다.

본 발명의 상기 설명에 있어서는, 돌출 플랜지부의 선단부를 포함하는 표면이 전기 절연 부재(531'ci)로 구성되어 있는 형태의 전해 엘리먼트(500')를 예로 들었지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 기체(531)의 수용부(531a)의 내주부(531as)가 전기 절연 부재로 구성되어 있는 형태의 전해 엘리먼트로 하는 것도 가능하다. 도 10은, 그러한 다른 일 실시형태에 따른 전해 엘리먼트(500'')를 모식적으로 설명하는 단면도이다. 도 10에 있어서, 도 2∼9에 이미 나타난 요소에는 도 2∼9에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다. 도 10의 (A)는 전해 엘리먼트(500'')를 모식적으로 설명하는 단면도이며, 도 10의 (B)는 도 10의 (A)로부터 격막(10), 개스킷(20), 및 덮개 부재(532)를 제거한 도면이다. 전해 엘리먼트(500'')는, 기체(531)를 대신하여 기체(531'')를 구비하는 점에 있어서 전해 엘리먼트(500)와 다르고, 기체(531'')는 수용부(531''a)의 내주부(531''as) 및 수용부(531''a)의 단부를 획정하는 기체(531'')의 단부(531''ae)의 표면이 전기 절연 부재(531''ai)에 의해 구성되어 있는 점에 있어서, 기체(531)와 다르다. 즉, 기체(531'')는, 수용부(531''a)의 내주부(531''as) 및 수용부(531''a)의 단부를 획정하는 기체(531'')의 단부(531''ae)의 표면이 전기 절연 부재(531''ai)에 의해 구성되어 있고, 그 밖의 부분은 금속제이다. 전해 엘리먼트(500'')에 있어서도 돌출 플랜지부(531c)의 외주부(531cs)의 치수는, 전기 절연 부재(531''ai)를 포함하는 수용부(531''a)의 내주부(531''as)의 치수 이하로 되어 있다. 이러한 전해 엘리먼트(500'')에 의해서도, 한쪽의 전해 엘리먼트(500'')의 돌출 플랜지부(531c)가 다른쪽의 전해 엘리먼트(500'')의 수용부(531''a)에 수용되었을 때에 한쪽의 기체(531'')와 다른쪽의 기체(531'')가 단락하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, 도전성 격벽(540)의 제1 면(540a)과 격막(10)의 사이에 제1 전극(61)으로서 양극이 배치되고, 도전성 격벽(540)의 제2 면(540b)으로부터 돌출해서 마련된 도전성 리브(42)에 제2 전극(62)으로서 음극이 유지되고 있는 형태의 전해 엘리먼트(500, 500', 500'')를 예로 들었지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도전성 격벽의 제1 면(540a)과 격막(10)의 사이에 제1 전극(61)으로서 음극이 배치되고, 도전성 격벽(540)의 제2 면(540b)으로부터 돌출해서 마련된 도전성 리브(42)에 제2 전극(62)으로서 양극이 유지되고 있는 형태의 전해 엘리먼트로 하는 것도 가능하다.

<4. 전해조 (2)>

도 11은, 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 전해조(4000)를 모식적으로 설명하는 단면도이다. 도 11에 있어서, 도 2∼10에 이미 나타난 요소에는 도 2∼10에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다.

전해조(4000)는, 복수의 전해 엘리먼트(500, 500, …)가 적층된 적층 구조를 갖고 있다. 당해 적층 구조에 있어서는, 인접하는 2개의 전해 엘리먼트(500, 500)의 조의 각각에 있어서, 한쪽의 전해 엘리먼트(500)의 돌출 플랜지부(531c)의 적어도 일부가, 다른쪽의 전해 엘리먼트(500)의 수용부(531a)에 수용되어 있음으로써, 한쪽의 전해 엘리먼트(500)의 돌출 플랜지부(531c)와, 다른쪽의 전해 엘리먼트(500)의 지지부(531b)의 사이에, 당해 다른쪽의 전해 엘리먼트(500)의 (격막(10)의 주연부를 유지한) 개스킷(20) 및 덮개 부재(532)가 끼워져 유지되고 있다. 그리고 도전성 격벽(540)의 제1 면(540a)과, 당해 제1 면(540a)과 대향하는 격막(10)의 사이에, 당해 도전성 격벽(540)과 전기적으로 도통한 제1 전극(양극)(61)을 수용하는 제1 극실(양극실(A2, A3, A4))이 획정되어 있고, 도전성 격벽(540)의 제2 면(540b)과, 당해 제2 면(540b)과 대향하는 격막(10)의 사이에, 당해 도전성 격벽(540)과 전기적으로 도통한 제2 전극(음극)(62)을 수용하는 제2 극실(음극실(C2, C3))이 획정되어 있다.

전해조(4000)에 있어서는, 인접하는 2개의 전해 엘리먼트(500, 500)의 조의 각각에 있어서, 한쪽의 전해 엘리먼트(500)의 돌출 플랜지부(531c)와, 다른쪽의 전해 엘리먼트(500)의 덮개 부재(532)의 사이에, 시일 부재(50)로서 O링이 끼워져 유지되고 있다.

전해조(4000)에 있어서, 전해 엘리먼트(500, 500, …)의 적층 구조의 한쪽의 단부에 돌출 플랜지부(531c)를 외측을 향하여 배치된 전해 엘리먼트(500)를 제1 전해 엘리먼트(500a)라고 한다. 또한 전해 엘리먼트(500, 500, …)의 적층 구조의 다른쪽의 단부에 수용부(531a)를 외측을 향하여 배치된 전해 엘리먼트(500)를 제2 전해 엘리먼트(500b)라고 한다. 전해조(4000)는, 제1 전해 엘리먼트(500a)의 도전성 격벽(540)의 제2 면(540b)과 대향해서 배치된, 제1 터미널 엘리먼트(4500)와, 제2 전해 엘리먼트(500b)의 격막(10)과 대향해서 배치된, 제2 터미널 엘리먼트(4600)를 더 구비하고 있다.

도 12는, 제1 터미널 엘리먼트(4500)를 모식적으로 설명하는 도면이다. 도 12에 있어서, 도 2∼11에 이미 나타난 요소에는 도 2∼11에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다. 도 12의 (A)는, 제1 터미널 엘리먼트(4500)를 모식적으로 설명하는 단면도이며, 도 12의 (B)는, 도 12의 (A)로부터 격막(10), 개스킷(20), 및 덮개 부재(532)를 제거한 도면이다. 제1 터미널 엘리먼트(4500)는, 이온 투과성의 격막(10)(제1 격막)과, 격막(10)(제1 격막)의 주연부를 유지하는 개스킷(20)(제1 개스킷)과, 개스킷(20)(제1 개스킷)을 유지하는 액자상의 보호 부재(제1 보호 부재)(4530)와, 제1 면(540a) 및 제2 면(540b)을 갖는 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)을 구비한다.

보호 부재(제1 보호 부재)(4530)는, 액자상의 기체(제1 기체)(4531)와, 액자상의 덮개 부재(532)(제1 덮개 부재)를 구비한다. 기체(제1 기체)(4531)는, 돌출 플랜지부(531c), 제2 전극(62), 및 도전성 리브(42)를 갖지 않는 점에 있어서, 상기 설명한 전해 엘리먼트(500)의 기체(531)와 다르다. 즉, 기체(제1 기체)(4531)는, 기체(4531)의 내주측에 마련되고, 개스킷(20) 및 덮개 부재(532)를 수용하는 수용부(제1 수용부)(4531a)와, 당해 수용부(4531a)로부터 기체(4531)의 내주측을 향하여 돌출해서 연재하고, 수용부(4531a)에 수용된 개스킷(20)(제1 개스킷)을 격막(10)(제1 격막)의 주면에 교차하는 방향으로 지지하는 지지부(4531b)(제1 지지부)를 구비하고 있다. 덮개 부재(532)(제1 덮개 부재)는, 기체(4531)의 수용부(4531a)에 수용되는 것이 가능한 치수를 갖고 있다. 기체(4531)의 수용부(4531a)에 (격막(10)의 주연부를 유지한) 개스킷(20)(제1 개스킷) 및 덮개 부재(532)(제1 덮개 부재)가 수용됨으로써, 개스킷(20)(제1 개스킷)이 기체(4531)의 지지부(4531a)와 덮개 부재(532)(제1 덮개 부재)의 사이에 끼워져 유지된다. 개스킷(20)(제1 개스킷) 및 덮개 부재(532)(제1 덮개 부재)가 기체(4531)의 수용부(4531a)에 수용되었을 때, 기체(4531)의 수용부(4531a)측의 단부(4531ae)와 덮개 부재(532)(제1 덮개 부재)의 사이에는 단차가 생기고 있다. 즉, 기체(4531)의 수용부(4531a)의 깊이(즉, 수용부(4531a)의 단부를 획정하는 기체(4531)의 단부(4531ae)로부터, 지지부(4531b)까지의 깊이)는, 격막(10)(제1 격막)의 주연부를 유지한 개스킷(20)(제1 개스킷)과 덮개 부재(532)(제1 덮개 부재)와의 합계의 두께보다도 크게 되어 있다.

제1 터미널 엘리먼트(4500)에 있어서, 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)은, 당해 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)의 제1 면(540a)이 격막(10)(제1 격막)과 대향하도록 배치되어 있다. 도전성 격벽(450)(제1 도전성 격벽)의 외주부는, 기체(4531)의 지지부(4531b)와 전체 둘레에 걸쳐 수밀하며 기밀하게 접합되어 있거나 또는 전체 둘레에 걸쳐 일체로 되어 있다.

전해조(4000)에 있어서는, 제1 전해 엘리먼트(500a)의 돌출 플랜지부(531c)의 적어도 일부가, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 수용부(4531a)에 더 수용되어 있음으로써, 제1 전해 엘리먼트(500a)의 돌출 플랜지부(531c)와, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 지지부(4531b)의 사이에, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 (격막(10)(제1 격막)의 주연부를 유지한) 개스킷(20)(제1 개스킷) 및 덮개 부재(532)(제1 덮개 부재)가 끼워져 유지되고 있다(도 11 참조).

제1 터미널 엘리먼트(4500)의 수용부(4531a)의 내주부(4531as)의 치수는, 제1 전해 엘리먼트(500a)의 돌출 플랜지부(531c)의 외주부(531cs)의 치수 이상이다. 즉, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 수용부(4531a)는, 제1 전해 엘리먼트(500a)의 돌출 플랜지부(531c)를 수용하는 것이 가능한 형상 및 치수를 갖고 있다. 상기한 바와 같이, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 기체(4531)의 수용부(4531a)의 깊이는, 격막(10)(제1 격막)의 주연부를 유지한 개스킷(20)(제1 개스킷)과 덮개 부재(532)(제1 덮개 부재)와의 합계의 두께보다도 크게 되어 있으므로, 격막(10)(제1 격막)의 주연부를 유지한 개스킷(20)(제1 개스킷)과 덮개 부재(532)(제1 덮개 부재)가 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 수용부(4531a)에 수용되었을 때, 당해 수용부(4531a)는 제1 전해 엘리먼트(500a)의 돌출 플랜지부(531c)의 적어도 선단부를 더 받아 들일 수 있다. 따라서 전해조(4000)에 있어서는, 제1 전해 엘리먼트(500a)와 제1 터미널 엘리먼트(4500)를 적층할 때에, 위치 결정이 용이하다.

전해조(4000)에 있어서는, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)의 제1 면(540a)과, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 격막(10)(제1 격막)의 사이에, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)과 전기적으로 도통한 제1 전극(양극)(61)을 수용하는 제1 극실(양극실(A1))이 더 획정됨과 함께, 제1 전해 엘리먼트(500a)의 도전성 격벽(540)의 제2 면(540b)과, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 격막(10)(제1 격막)의 사이에, 제1 전해 엘리먼트(500a)의 도전성 격벽(540)과 전기적으로 도통한 제2 전극(음극)(62)을 수용하는 제2 극실(음극실(C1))이 더 획정되어 있다(도 11 참조).

제1 터미널 엘리먼트(4500)에 있어서, 제1 전극(양극)(61)은, 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)의 제1 면(540a)으로부터 돌출하도록 마련된 도전성 리브(41, 41, …)에 유지되고 있다(도 12의 (B) 참조). 도전성 리브(41)는 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽) 및 제1 전극(61)과 전기적으로 도통하고 있다.

제1 터미널 엘리먼트(4500)(도 12 참조)에 있어서, 기체(4531)는, 금속제여도 좋고, 전기 절연성의 재료에 의해 형성되어 있어도 좋다. 기체(4531)를 형성하는 금속 재료의 예로서는, 도전성 격벽(40)에 대해서 상기 설명한 것과 마찬가지의 금속 재료를 들 수 있고, 그 바람직한 태양에 대해서도 상기 마찬가지이다. 기체(4531)를 형성하는 전기 절연성 재료의 예로서는, 기체(31)에 대해서 상기 설명한 재료와 마찬가지의 전기 절연성 재료를 들 수 있고, 그 바람직한 태양에 대해서도 상기 마찬가지이다. 기체(4531)가 전기 절연성의 재료에 의해 형성될 경우, 제1 터미널 엘리먼트(4500)에 있어서 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)은 기체(4531)와 접합되는 것이 바람직하다. 전기 절연성 재료에 의해 형성된 기체(4531)와 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)을 접합하는 수단으로서는, 접착제에 의한 접착 등의 공지의 접합 수단을 이용할 수 있다. 기체(4531)가 금속제일 경우, 제1 터미널 엘리먼트(4500)에 있어서 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)과 기체(4531)는 접합되어 있어도 좋고, 일체로 형성되어 있어도 좋다. 금속제의 기체(4531)와 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)을 접합하는 수단으로서는, 용접이나 납땜 등의 공지의 금속간 접합 수단을 이용할 수 있다. 또한 금속제의 기체(4531)와 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)을 일체로 형성하는 수단으로서는, 주조, 단조, 깎아내기 등의 공지의 수단을 이용할 수 있다.

도 13은, 제2 터미널 엘리먼트(4600)를 모식적으로 설명하는 단면도이다. 도 13에 있어서, 도 2∼12에 이미 나타난 부호에는 도 2∼12에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다. 제2 터미널 엘리먼트(4600)는, 제1 면(540a) 및 제2 면(540b)을 갖는 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)과, 당해 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)의 외주부와 전체 둘레에 걸쳐 수밀하며 기밀하게 접합되거나 또는 전체 둘레에 걸쳐 일체로 마련되고, 당해 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)의 제2 면(540b)의 측에 돌출해서 연재하는, 돌출 플랜지부(제2 돌출 플랜지부)(4631c)를 갖는다. 적어도 돌출 플랜지부(4631c)의 선단부에 있어서, 돌출 플랜지부(4631c)의 외주부(4631cs)의 둘레 방향의 치수(즉 도 13에 있어서 지면 좌우 방향에 직교하는 방향에 있어서의 치수. 환언하면 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)의 제2 면(540b)에 평행한 단면에 있어서의 치수)는, 제2 전해 엘리먼트(500b)의 수용부(531a)의 내주부(531as)의 둘레 방향의 치수 이하이다. 즉, 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 돌출 플랜지부(4631c)는, 제2 전해 엘리먼트(500b)의 수용부(531a)에 수용되는 것이 가능한 치수를 갖고 있다.

전해조(4000)에 있어서는, 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 돌출 플랜지부(4631c)의 적어도 일부가, 제2 전해 엘리먼트(500b)의 수용부(531a)에 더 수용됨으로써, 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 돌출 플랜지부(4631c)와 제2 전해 엘리먼트(500b)의 지지부(531b)의 사이에, 제2 전해 엘리먼트(500b)의 개스킷(20) 및 덮개 부재(532)가 끼워져 유지되고 있다(도 11 참조). 따라서 전해조(4000)에 있어서는, 제2 전해 엘리먼트(500b)와 제2 터미널 엘리먼트(4600)를 적층할 때에, 위치 결정이 용이하다.

전해조(4000)에 있어서는, 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)의 제2 면(540b)과, 제2 전해 엘리먼트(500b)의 격막(10)의 사이에, 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)과 전기적으로 도통한 제2 전극(음극)(62)을 수용하는 제2 극실(음극실(C4))이 더 획정되어 있다(도 11 참조).

제2 터미널 엘리먼트(4600)에 있어서, 제2 전극(62)은, 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)의 제2 면(540b)으로부터 돌출하도록 마련된 도전성 리브(42, 42, …)에 유지되고 있다(도 13 참조). 도전성 리브(42)는 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽) 및 제2 전극(62)과 전기적으로 도통하고 있다.

전해조(4000)에 있어서는, 제1 전해 엘리먼트(500a)의 돌출 플랜지부(531c)와 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 덮개 부재(532)(제1 덮개 부재)의 사이, 및 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 돌출 플랜지부(4631c)와 제2 전해 엘리먼트(500b)의 덮개 부재(532)의 사이에, 각각 시일 부재(50)로서 O링이 끼워져 유지되고 있다(도 11 참조).

제2 터미널 엘리먼트(4600)(도 13 참조)에 있어서, 돌출 플랜지부(4631c)는, 금속제여도 좋고, 전기 절연성의 재료에 의해 형성되어 있어도 좋다. 돌출 플랜지부(4631c)를 형성하는 금속 재료의 예로서는, 도전성 격벽(40)에 대해서 상기 설명한 것과 마찬가지의 금속 재료를 들 수 있고, 그 바람직한 태양에 대해서도 상기 마찬가지이다. 돌출 플랜지부(4631c)를 형성하는 전기 절연성 재료의 예로서는, 기체(31)에 대해서 상기 설명한 전기 절연성 재료와 마찬가지의 전기 절연성 재료를 들 수 있고, 그 바람직한 태양에 대해서도 상기 마찬가지이다. 돌출 플랜지부(4631c)가 전기 절연성의 재료에 의해 형성될 경우, 제2 터미널 엘리먼트(4600)에 있어서 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)은 돌출 플랜지부(4631c)와 접합되는 것이 바람직하다. 전기 절연성 재료에 의해 형성된 돌출 플랜지부(4631c)와 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)을 접합하는 수단으로서는, 접착제에 의한 접착 등의 공지의 접합 수단을 이용할 수 있다. 돌출 플랜지부(4631c)가 금속제일 경우, 제2 터미널 엘리먼트(4600)에 있어서 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)과 돌출 플랜지부(4631c)는 접합되어 있어도 좋고, 일체로 형성되어 있어도 좋다. 금속제의 돌출 플랜지부(4631c)와 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)을 접합하는 수단으로서는, 용접이나 납땜 등의 공지의 금속간 접합 수단을 이용할 수 있다. 또한 금속제의 돌출 플랜지부(4631c)와 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)을 일체로 형성하는 수단으로서는, 주조, 단조, 깎아내기 등의 공지의 수단을 이용할 수 있다.

전해조(4000)에 있어서, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)에는 양극 단자가 접속되어 있고, 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)에는 음극 단자가 접속되어 있다(도 11 참조). 양극 단자는 직류 전원의 양극에 접속되고, 음극 단자는 직류 전원의 음극에 접속된다. 또, 전해조(4000)는, 제1 극실(양극실(A1, A2, A3, A4))의 각각에 전해액을 공급하는 제1 전해액 공급 유로(도시 생략)와, 제1 극실의 각각으로부터 전해액 및 가스를 회수하는 제1 전해액·가스 회수 유로(도시 생략)와, 제2 극실(C1, C2, C3, C4)의 각각에 전해액을 공급하는 제2 전해액 공급 유로(도시 생략)와, 제2 극실의 각각으로부터 전해액 및 가스를 회수하는 제2 전해액·가스 회수 유로(도시 생략)를 더 구비하고 있다.

하나의 바람직한 실시형태에 있어서, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 기체(4531), 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 돌출 플랜지부(4631c), 및 각 전해 엘리먼트(500)의 기체(531)는 전기 절연성 재료에 의해 형성된다. 이러한 형태에 따르면, 각 수용부(531a, 4531a)에 있어서 수용부와 당해 수용부에 수용된 돌출 플랜지부(531c, 4631c)가 접촉해도, 단락이 생기지 않는다.

다른 바람직한 실시형태에 있어서, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 기체(4531), 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 돌출 플랜지부(4631c), 및 각 전해 엘리먼트(500)의 기체(531)는 금속제이다. 이러한 형태에 따르면, 극실 내부의 압력에 대한 내성을 더 높이는 것이 가능해진다.

제1 터미널 엘리먼트(4500)의 기체(4531), 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 돌출 플랜지부(4631c), 및 각 전해 엘리먼트(500)의 기체(531)가 금속제일 경우, 예를 들면, 각 전해 엘리먼트(500)의 기체(531)의 수용부(531a)의 내주부(531as)의 둘레 방향의 치수가, 각 전해 엘리먼트(500)의 돌출 플랜지부(531c)의 외주부(531cs)의 둘레 방향의 치수보다도 크고(도 8의 (B) 및 도 11 참조), 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 수용부(4531a)의 내주부(4531as)의 둘레 방향의 치수(즉 도 12의 지면 좌우 방향에 직교하는 방향에 있어서의 치수. 환언하면 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 도전성 격벽(540)(제1 도전성 격벽)의 제1 면(540a)에 평행한 단면에 있어서의 치수. 추가로 환언하면 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 격막(10)(제1 격막)의 주면에 평행한 단면에 있어서의 치수)가, 제1 전해 엘리먼트(500a)의 돌출 플랜지부(531c)의 외주부(531cs)의 둘레 방향의 치수보다도 크고(도 11 및 도 12 참조), 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 돌출 플랜지부(4631c)의 외주부(4631cs)의 둘레 방향의 치수가, 제2 전해 엘리먼트(500b)의 수용부(531a)의 내주부(531as)의 둘레 방향의 치수보다도 작은(도 11 및 도 13 참조) 것이 바람직하다. 이러한 형태에 따르면, 각 수용부의 둘레 방향의 치수가 각 돌출 플랜지부의 둘레 방향의 치수보다도 큼으로써, 각 수용부(531a, 4531a)에 있어서 수용부와 당해 수용부에 수용된 돌출 플랜지부(531c, 4631c)가 직접 접촉하지 않도록 각 전해 엘리먼트(500), 제1 터미널 엘리먼트(4500), 및 제2 터미널 엘리먼트(4600)를 배치할 수 있으므로, 단락을 방지할 수 있다. 또한 예를 들면, 전해조(4000)가, 제1 터미널 엘리먼트(4500)의 기체(4531)와, 제1 전해 엘리먼트(500a)의 기체(531)와의 단락을 방지하도록 배치된 전기 절연 부재(제1 전기 절연 부재)와; 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 돌출 플랜지부(4631c)와, 제2 전해 엘리먼트(500b)의 기체(531)와의 단락을 방지하도록 배치된 전기 절연 부재(제2 전기 절연 부재)와; 인접하는 2개의 전해 엘리먼트(500, 500)의 조의 각각에 있어서, 한쪽의 전해 엘리먼트(500)의 기체(531)와, 다른쪽의 전해 엘리먼트(500)의 기체(531)와의 단락을 방지하도록 배치된 전기 절연 부재(제3 전기 절연 부재)를 더 갖는 것이 바람직하다. 이러한 형태에 따르면, 각 수용부(531a, 4531a)에 있어서 수용부와 당해 수용부에 수용된 돌출 플랜지부(531c, 4631c)가 접촉해도, 단락이 생기지 않는다. 도 14는, 그러한 다른 일 실시형태에 따른 전해조(5000)를 모식적으로 설명하는 단면도이다. 도 14에 있어서, 도 2∼13에 이미 나타난 요소에는 도 2∼13에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다.

전해조(5000)는, 전해 엘리먼트(500, 500, …)를 대신하여 전해 엘리먼트(500', 500', …)(도 9 참조)를 구비하고, 제2 터미널 엘리먼트(4600)를 대신하여 제2 터미널 엘리먼트(4600')를 구비하는 점에 있어서, 상기 설명한 전해조(4000)(도 11)와 다르다. 전해조(5000)에 있어서, 전해 엘리먼트(500', 500', …)의 적층 구조의 한쪽의 단부에 돌출 플랜지부(531'c)를 외측을 향하여 배치된 전해 엘리먼트(500')를 제1 전해 엘리먼트(500'a)라고 하고, 전해 엘리먼트(500', 500', …)의 적층 구조의 다른쪽의 단부에 수용부(531a)를 외측을 향하여 배치된 전해 엘리먼트(500')를 제2 전해 엘리먼트(500'b)라고 한다.

도 15는, 제2 터미널 엘리먼트(4600')를 모식적으로 설명하는 단면도이다. 도 15에 있어서, 도 2∼14에 이미 나타난 요소에는 도 2∼14에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다. 제2 터미널 엘리먼트(4600')는, 돌출 플랜지부(제2 돌출 플랜지부)(4631c)를 대신하여 돌출 플랜지부(제2 돌출 플랜지부)(4631'c)를 갖는 점에 있어서, 상기 설명한 제2 터미널 엘리먼트(4600)(도 13 참조)와 다르다. 돌출 플랜지부(4631'c)는, 그 선단부(4631'ce) 및 당해 선단부(4631'ce)에 이어지는 돌출 플랜지부(4631'c)의 외주부(4631'cs)의 적어도 일부의 표면이, 전기 절연 부재(4631'ci)에 의해 구성되어 있는 점에 있어서, 제2 터미널 엘리먼트(4600)의 돌출 플랜지부(4631c)와 다르다. 즉, 돌출 플랜지부(4631'c)는, 돌출 플랜지부(4631'c)의 선단부(4631'ce) 및 당해 선단부(4631'ce)에 이어지는 돌출 플랜지부(4631'c)의 외주부(4631'cs)의 적어도 일부의 표면 부분이 전기 절연 부재(4631'ci)에 의해 구성되어 있고, 그 밖의 부분이 금속제이다. 전기 절연 부재(4631'ci)의 재질의 예로서는, 전기 절연 부재(531'ci)의 재질로서 상기 설명한 것과 마찬가지의 전기 절연성 재료를 들 수 있고, 그 바람직한 태양에 대해서도 상기 마찬가지이다. 제2 터미널 엘리먼트(4600')에 있어서도, 전기 절연 부재(4631'ci)를 포함하는 돌출 플랜지부(4631'c)의 외주부(4631'cs)의 둘레 방향의 치수(즉 도 15의 지면 좌우 방향에 직교하는 방향에 있어서의 치수. 환언하면 제2 터미널 엘리먼트(4600')의 도전성 격벽(540)(제2 도전성 격벽)의 제2 면(540b)에 평행한 단면에 있어서의 치수)는, 제2 전해 엘리먼트(500'b)의 수용부(531a)의 내주부의 둘레 방향의 치수 이하로 되어 있다.

이러한 전해조(5000)에 따르면, 각 수용부(531a, 4531a)에 있어서 수용부와 당해 수용부에 수용된 돌출 플랜지부(531'c, 4631'c)가 접촉해도, 단락이 생기지 않는다.

본 발명의 상기 설명에 있어서는, 수용부와 돌출 플랜지부와의 단락을 방지하기 위해 각 돌출 플랜지부가 표면에 전기 절연 부재를 구비하는 형태의 전해조(5000)를 예로 들었지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 각 수용부의 표면이 전기 절연 부재를 구비함으로써 수용부와 돌출 플랜지부와의 단락을 방지하는 형태의 전해조로 하는 것도 가능하다. 도 16은, 그러한 다른 일 실시형태에 따른 전해조(6000)를 모식적으로 설명하는 단면도이다. 도 16에 있어서, 도 2∼15에 이미 나타난 요소에는 도 2∼15에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다. 전해조(6000)는, 전해 엘리먼트(500, 500, …)를 대신하여 전해 엘리먼트(500'', 500'', …)(도 10 참조)를 구비하고, 제1 터미널 엘리먼트(4500)를 대신하여 제1 터미널 엘리먼트(4500'')를 구비하는 점에 있어서, 상기 설명한 전해조(4000)와 다르다. 전해조(6000)에 있어서, 전해 엘리먼트(500'', 500'', …)의 적층 구조의 한쪽의 단부에 돌출 플랜지부(531c)를 외측을 향하여 배치된 전해 엘리먼트(500'')를 제1 전해 엘리먼트(500''a)라고 하고, 전해 엘리먼트(500'', 500'', …)의 적층 구조의 다른쪽의 단부에 수용부(531''a)를 외측을 향하여 배치된 전해 엘리먼트(500'')를 제2 전해 엘리먼트(500''b)라고 한다.

도 17은, 제1 터미널 엘리먼트(4500'')를 모식적으로 설명하는 도면이다. 도 17에 있어서, 도 2∼16에 이미 나타난 요소에는 도 2∼16에 있어서의 부호와 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략할 경우가 있다. 도 17의 (A)는 제1 터미널 엘리먼트(4500'')를 모식적으로 설명하는 단면도이며, 도 17의 (B)는 도 17의 (A)로부터 격막(10), 개스킷(20), 및 덮개 부재(532)를 제거한 도면이다. 제1 터미널 엘리먼트(4500'')는, 기체(제1 기체)(4531)를 대신하여 기체(제1 기체)(4531'')를 구비하는 점에 있어서 제1 터미널 엘리먼트(4500)와 다르고, 기체(4531'')는 수용부(제1 수용부)(4531''a)의 내주부(4531''as) 및 수용부(4531''a)의 단부를 획정하는 기체(4531'')의 단부(4531''ae)의 표면이 전기 절연 부재(4531''ai)에 의해 구성되어 있는 점에 있어서, 기체(4531)와 다르다. 즉, 기체(4531'')는, 수용부(4531''a)의 내주부(4531''as) 및 수용부(4531''a)의 단부를 획정하는 기체(4531'')의 단부(4531''ae)의 표면이 전기 절연 부재(4531''ai)에 의해 구성되어 있고, 그 밖의 부분은 금속제이다. 전기 절연 부재(4531''ai)의 재질의 예로서는, 전기 절연 부재(531'ci)의 재질로서 상기 설명한 것과 마찬가지의 전기 절연성 재료를 들 수 있고, 그 바람직한 태양에 대해서도 상기 마찬가지이다. 제1 터미널 엘리먼트(4500'')에 있어서도, 전기 절연 부재(4531''ai)를 포함하는 수용부(4531''a)의 내주부(4531''as)의 둘레 방향의 치수는, 제1 전해 엘리먼트(500''a)의 돌출 플랜지부(531c)의 외주부(531cs)의 둘레 방향의 치수 이상으로 되어 있다.

이러한 전해조(6000)에 의하면, 각 수용부(531''a, 4531''a)에 있어서 수용부와 당해 수용부에 수용된 돌출 플랜지부(531c, 4631c)가 접촉해도, 단락이 생기지 않는다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, 시일 부재(O링)(50)를 고정하기 위한 홈을 갖지 않는 형태의 전해 엘리먼트(500, 500', 및 500''), 그리고 당해 전해 엘리먼트를 구비하는 형태의 전해조(4000, 5000, 및 6000)를 예로 들었다. 본 발명의 전해 엘리먼트를 구비하는 전해조에 의하면, 수용부의 내주부가 시일 부재의 외주측에 존재하므로, 가령 O링이 극실 내부의 압력에 의해 변형됐다고 해도, O링이 수용부의 내주부에 의해 규정되는 한도를 초과하여 변형되는 것이 억제된다. 그러나 본 발명은 당해 형태에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 덮개 부재의 돌출 플랜지부와 마주 보는 면에, O링을 덮개 부재와 돌출 플랜지부의 선단부의 사이에 고정하는 것이 가능하도록 마련된 홈(O링 고정 홈)을 갖는 형태의 전해 엘리먼트, 및 당해 전해 엘리먼트를 구비하는 형태의 전해조로 하는 것도 가능하다. 또한 예를 들면, 돌출 플랜지부의 선단부에, O링을 덮개 부재와 돌출 플랜지부의 선단부의 사이에 고정하는 것이 가능하도록 마련된 홈(O링 고정 홈)을 갖는 형태의 전해 엘리먼트, 및 당해 전해 엘리먼트를 구비하는 형태의 전해조로 하는 것도 가능하다. 전해조(2000 및 3000)에 대해서 상기 설명한 바와 같이, O링 고정 홈의 단면 형상은, O링의 단면의 일부에 대응하는(O링의 단면 형상과 상보적인) 형상이어도 좋고, 다른 형상(예를 들면 V자 형상 등)이어도 좋다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, 시일 부재(50)로서 O링을 구비하는 형태의 전해조(4000, 5000, 및 6000)를 예로 들었지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 전해 엘리먼트를 구비하는 전해조로서, 시일 부재로서 평개스킷을 구비하는 형태의 전해조로 하는 것도 가능하다. 본 발명의 전해 엘리먼트를 구비하는 전해조에 의하면, 수용부의 내주부가 시일 부재의 외주측에 존재하므로, 가령 시일 부재가 극실 내부의 압력에 의해 변형됐다고 해도, 시일 부재가 수용부의 내주부에 의해 규정되는 한도를 초과하여 변형되는 것이 억제된다. 따라서 본 발명의 전해 엘리먼트를 구비하는 형태의 전해조에 의하면, O링 이외의 시일 부재, 예를 들면 평개스킷을 사용했을 경우여도, 극실 내부의 압력에 대한 내성을 높이는 것이 가능하다. 단, 극실 내부의 압력에 대한 내성을 더 높이는 관점에서는, 시일 부재로서 O링을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, 제1 전극(61)이 양극이며, 제2 전극(62)이 음극인 형태의 전해조(1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 및 6000), 그리고 전해 엘리먼트(500, 500', 및 500'')를 예로 들었지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 전극이 음극이며, 제2 전극이 양극인 형태의 전해조 및 전해 엘리먼트로 하는 것도 가능하다.

본 발명에 관한 상기 설명에서는, 격막(10)의 주연부를 유지하는 개스킷(20)이 일체형의 개스킷인, 즉, 일체의 개스킷(20)의 내주부에 슬릿이 마련되어 있고, 당해 슬릿에 격막(10)의 주연부가 수용됨으로써, 격막(10)의 주연부가 개스킷(20)에 유지되는 형태의 격막-개스킷-보호 부재 복합체(100 및 200), 전해 엘리먼트(500, 500', 및 500''), 그리고 전해조(1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 및 6000)를 예로 들었지만, 본 발명은 당해 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 일체형의 개스킷(20)을 대신하여, 분리형의 개스킷을 사용하는 형태, 즉, 2매의 개스킷 부재로 격막(10)의 주연부를 사이에 끼움으로써, 격막(10)의 주연부가 개스킷에 유지되는 형태의 격막-개스킷-보호 부재 복합체, 전해 엘리먼트, 및 전해조로 하는 것도 가능하다.

<5. 알칼리수 전해 방법>

본 발명의 전해조는, 알칼리수의 전해에 특히 바람직하게 사용할 수 있다. 일 실시형태에 따른 알칼리수 전해 방법은, 알칼리수를 전해하여 수소를 제조하는 방법으로서, (a) 본 발명의 전해조를 사용하여 알칼리수를 전해하는 공정을 포함한다. 공정 (a)에 있어서의 전해조로서는, 상기 설명한 어느 형태의 전해조도 사용할 수 있다. 알칼리수로서는, 알칼리수 전해법에 의한 수소의 제조에 사용되는 공지의 염기성 수용액(예를 들면 KOH 수용액, NaOH 수용액 등)을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다.

공정 (a)는, 본 발명의 전해조의 각 제1 극실 및 각 제2 극실에 극액(알칼리수)을 공급하고, 양극-음극간에 소정의 전해 전류가 흐르도록 전압을 인가함으로써, 행할 수 있다. 전해에 의해 발생한 가스를 각 극실로부터 극액과 함께 회수하고, 기액 분리를 행함으로써, 음극실로부터 수소 가스를, 및 양극실로부터 산소 가스를, 각각 회수할 수 있다. 기액 분리에 의해 가스로부터 분리된 극액은, 필요에 따라 물을 보충하면서, 각 극실에 다시 공급할 수 있다.

공정 (a)에 있어서, 제1 극실이 양극실, 제2 극실이 음극실이어도 좋고, 제1 극실이 음극실, 제2 극실이 양극실이어도 좋다. 어느 경우에 있어서도, 음극실 내부의 압력은 대기압에 대하여 20㎪ 이상 고압으로 유지된다. 음극실 내부의 압력은 대기압에 대하여 400㎪ 이상 고압인 것이 바람직하고, 800㎪ 이상 고압인 것이 보다 바람직하다. 음극실 내부의 압력의 상한은 전해조를 구성하는 부재의 강도에도 의하지만, 예를 들면 대기압 + 1000㎪ 미만으로 할 수 있다. 음극실 내부의 압력이 상기 하한값 이상임으로써, 음극실로부터 수소 가스를 회수한 후의 승압 공정에 있어서의 압축률을 저감하거나, 또는 승압 공정을 생략할 수 있으므로, 설비 비용을 삭감하고, 설비 전체적으로 공간 절약화 및 에너지 절약화를 도모하는 것이 가능해진다. 또한 음극실 내부의 압력이 상기 하한값 이상임으로써, 음극실에서 발생하는 기포의 사이즈가 작아지므로, 양극-음극간의 저항이 감소하고, 따라서 전해 전압을 저감하는 것이 가능해진다.

공정 (a)에 있어서, 양극실 내부의 압력도, 대기압에 대하여 20㎪ 이상 고압으로 유지되는 것이 바람직하다. 양극실 내부의 압력은 대기압에 대하여 400㎪ 이상 고압인 것이 바람직하고, 800㎪ 이상 고압인 것이 보다 바람직하다. 양극실 내부의 압력의 상한은 전해조를 구성하는 부재의 강도에도 의하지만, 예를 들면 대기압 + 1000㎪ 미만으로 할 수 있다. 양극실 내부의 압력이 상기 하한값 이상임으로써, 양극실로부터 산소 가스를 회수한 후의 승압 공정에 있어서의 압축률을 저감하거나, 또는 승압 공정을 생략할 수 있으므로, 실시 비용을 더 삭감하고, 실시 전체적으로 가일층의 공간 절약화 및 에너지 절약화를 도모하는 것이 가능해진다. 또한 양극실 내부의 압력이 상기 하한값 이상임으로써, 양극실에서 발생하는 기포의 사이즈가 작아지므로, 양극-음극간의 저항이 더 감소하고, 따라서 전해 전압을 더 저감하는 것이 가능해진다.

공정 (a)에 있어서, 음극실 내부의 압력과 양극실 내부의 압력과의 차는, 예를 들면 5.0㎪ 미만인 것이 바람직하고, 1.0㎪ 미만인 것이 보다 바람직하다. 음극실 내부의 압력과 양극실 내부의 압력과의 차가 상기 상한값 미만임으로써, 양극실-음극실간의 차압(差壓)에 기인하여 가스가 격막을 투과해서 양극실로부터 음극실로 또는 음극실로부터 양극실로 이동하는 것을 억제하는 것, 및 양극실-음극실간의 차압에 기인하여 격막이 손상되는 사태를 억제하는 것이 용이해진다.

본 발명의 전해조는, 극실 내부의 압력에 대한 내성이 향상하고 있음과 함께, 격막이 받는 열 및 기계적 압력에 의한 격막의 성능 저하가 억제되고 있다. 따라서 본 발명의 전해조를 사용하여 알칼리수의 전해를 행함으로써, 극실 내부의 압력을 높인 조건이어도, 보다 안전하며 또한 보다 효율적으로 전해를 행하는 것이 가능하다.

10: (이온 투과성의) 격막
20: 개스킷
30, 230, 530, 4530: (액자상의) 보호 부재
31, 231, 531, 531', 531'', 4531, 4531'': (액자상의) 기체
31a, 531a, 531''a, 4531a, 4531''a: 수용부
31b, 531b, 4531b: 지지부
231e, 3040c: 제1 O링 고정 홈
231f, 3040d: 제2 O링 고정 홈
32, 532: (액자상의) 덮개 부재
40, 540, 3040: 도전성 격벽
40a, 540a: 제1 면
40b, 540b: 제2 면
41, 42: 도전성 리브
50: 시일 부재
61: 제1 전극
62: 제2 전극
531c, 531'c, 4631c, 4631'c: 돌출 플랜지부
531'ci, 531''ai, 4631'ci, 4531''ai: 전기 절연 부재
100, 200: 격막-개스킷-보호 부재 복합체
500, 500', 500'': 전해 엘리먼트
500a: 제1 전해 엘리먼트
500b: 제2 전해 엘리먼트
4500, 4500'': 제1 터미널 엘리먼트
4600, 4600': 제2 터미널 엘리먼트
1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000: 전해조
A1, A2, A3, A4: 양극실
C1, C2, C3, C4: 음극실

Claims (15)

1. 삭제
2. 제1 면과 제2 면을 갖는, 복수의 도전성의 격벽과,
   인접하는 상기 도전성의 격벽의 사이에 각각 배치된, 복수의, 격막-개스킷-보호 부재 복합체와,
   상기 도전성의 격벽과 상기 격막-개스킷-보호 부재 복합체의 사이에 각각 배치된, 시일 부재를 구비하고,
   상기 격막-개스킷-보호 부재 복합체는,
   이온 투과성의 격막과,
   상기 격막의 양면에 직접 그리고 물리적으로 접촉하고, 상기 격막의 주연부(周緣部)를 유지하는 개스킷과,
   상기 개스킷을 유지하는 전기 절연성의 액자상의 보호 부재를 구비하고,
   상기 보호 부재는, 액자상의 기체(基體)와, 액자상의 덮개 부재를 구비하고,
   상기 기체는,
   당해 기체의 내주측에 마련되고, 상기 개스킷 및 상기 덮개 부재를 수용하는 수용부와,
   상기 수용부로부터 상기 기체의 내주측을 향하여 돌출해서 연재(延在)하고, 상기 수용부에 수용된 상기 개스킷을 상기 격막의 주면(主面)에 교차하는 방향으로 지지하는 지지부를 구비하고,
   상기 덮개 부재는, 상기 기체의 수용부에 수용되는 것이 가능한 치수를 갖고,
   상기 기체의 수용부에 상기 개스킷 및 상기 덮개 부재가 수용됨으로써, 상기 개스킷이 상기 기체의 지지부와 상기 덮개 부재의 사이에 끼워져 있고,
   인접하는 상기 도전성의 격벽은, 한쪽의 상기 도전성의 격벽의 제1 면이 다른쪽의 상기 도전성의 격벽의 제2 면과 대향하도록 배치되고,
   상기 제1 면과, 당해 제1 면에 대향하는 상기 격막의 사이에, 당해 제1 면을 갖는 상기 도전성의 격벽과 전기적으로 도통(導通)한 제1 전극을 수용하는 제1 극실이 획정되고,
   상기 제2 면과, 당해 제2 면에 대향하는 상기 격막의 사이에, 당해 제2 면을 갖는 상기 도전성의 격벽과 전기적으로 도통한 제2 전극을 수용하는 제2 극실이 획정되어 있는 것을 특징으로 하는 전해조.
3. 제2항에 있어서,
   상기 시일 부재가 O링이며,
   각각의 상기 보호 부재는,
   상기 액자상의 기체의, 상기 도전성의 격벽의 제1 면과 마주 보는 면에, 상기 O링을 당해 액자상의 기체와 당해 제1 면의 사이에 고정하는 것이 가능하게 마련된 제1 홈과,
   상기 액자상의 기체의, 상기 도전성의 격벽의 제2 면과 마주 보는 면에, 상기 O링을 당해 액자상의 기체와 당해 제2 면의 사이에 고정하는 것이 가능하게 마련된 제2 홈을 갖는 전해조.
4. 제2항에 있어서,
   상기 시일 부재가 O링이며,
   각각의 상기 도전성의 격벽은,
   상기 제1 면에, 상기 O링을 당해 제1 면과 상기 액자상의 기체의 사이에 고정하는 것이 가능하게 마련된 제1 홈과,
   상기 제2 면에, 상기 O링을 당해 제2 면과 상기 액자상의 기체의 사이에 고정하는 것이 가능하게 마련된 제2 홈을 갖는 전해조.
5. 이온 투과성의 격막과,
   상기 격막의 주연부를 유지하는 개스킷과,
   상기 개스킷을 유지하는 액자상의 보호 부재와,
   제1 면 및 제2 면을 갖는 도전성의 격벽을 구비하고,
   상기 보호 부재는, 액자상의 기체와, 액자상의 덮개 부재를 구비하고,
   상기 기체는,
   당해 기체의 내주측에 마련되고, 상기 개스킷 및 상기 덮개 부재를 수용하는 수용부와,
   상기 수용부로부터 상기 기체의 내주측을 향하여 돌출해서 연재하고, 상기 수용부에 수용된 상기 개스킷을 상기 격막의 주면에 교차하는 방향으로 지지하는 지지부를 구비하고,
   상기 덮개 부재는, 상기 기체의 수용부에 수용되는 것이 가능한 치수를 갖고,
   상기 기체의 수용부에 상기 개스킷 및 상기 덮개 부재가 수용됨으로써, 상기 개스킷이 상기 기체의 지지부와 상기 덮개 부재의 사이에 끼워지고,
   상기 도전성의 격벽은, 상기 제1 면이 상기 격막과 대향하도록 배치되고,
   상기 도전성의 격벽의 외주부는, 상기 기체의 지지부의 내주부와 접합되어 있거나 또는 일체로 되어 있고,
   상기 액자상의 기체는, 상기 지지부와 연속하여, 상기 도전성의 격벽보다도 상기 제2 면의 측을 향하여 돌출해서 마련된 돌출 플랜지부를 구비하고,
   상기 돌출 플랜지부의 외주부의 치수는, 상기 수용부의 내주부의 치수 이하인 것을 특징으로 하는 전해 엘리먼트.
6. 제5항에 기재된 전해 엘리먼트가 복수 적층된, 적층 구조를 갖고,
   인접하는 2개의 상기 전해 엘리먼트의 조(組)의 각각에 있어서, 한쪽의 전해 엘리먼트의 상기 돌출 플랜지부의 적어도 일부가, 다른쪽의 상기 전해 엘리먼트의 상기 수용부에 더 수용되어 있음으로써, 상기 한쪽의 전해 엘리먼트의 상기 돌출 플랜지부와, 상기 다른쪽의 전해 엘리먼트의 상기 지지부의 사이에, 상기 다른쪽의 전해 엘리먼트의 상기 개스킷 및 상기 덮개 부재가 끼워져 유지되고 있고,
   상기 도전성의 격벽의 제1 면과, 당해 제1 면과 대향하는 상기 격막의 사이에, 당해 도전성의 격벽과 전기적으로 도통한 제1 전극을 수용하는 제1 극실이 획정되고,
   상기 도전성의 격벽의 제2 면과, 당해 제2 면과 대향하는 상기 격막의 사이에, 당해 도전성의 격벽과 전기적으로 도통한 제2 전극을 수용하는 제2 극실이 획정되어 있는 것을 특징으로 하는 전해조.
7. 제6항에 있어서,
   인접하는 2개의 상기 전해 엘리먼트의 조의 각각에 있어서, 상기 한쪽의 전해 엘리먼트의 상기 돌출 플랜지부와, 상기 다른쪽의 전해 엘리먼트의 상기 덮개 부재의 사이에, 시일 부재로서 O링이 끼워져 유지되고 있는 전해조.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 적층 구조의 한쪽의 단부(端部)에 배치된 제1 전해 엘리먼트의 상기 도전성 격벽의 제2 면과 대향해서 배치된, 제1 터미널 엘리먼트와,
   상기 적층 구조의 다른쪽의 단부에 배치된 제2 전해 엘리먼트의 상기 격막과 대향해서 배치된, 제2 터미널 엘리먼트를 더 구비하고,
   상기 제1 터미널 엘리먼트는,
   이온 투과성의 제1 격막과,
   상기 제1 격막의 주연부를 유지하는 제1 개스킷과,
   상기 제1 개스킷을 유지하는 액자상의 제1 보호 부재와,
   제1 면 및 제2 면을 갖는 제1 도전성의 격벽을 구비하고,
   상기 제1 보호 부재는, 액자상의 제1 기체와, 액자상의 제1 덮개 부재를 구비하고,
   상기 제1 기체는,
   당해 제1 기체의 내주측에 마련되고, 상기 제1 개스킷 및 상기 제1 덮개 부재를 수용하는 제1 수용부와,
   상기 제1 수용부로부터 상기 제1 기체의 내주측을 향하여 돌출해서 연재하고, 상기 제1 수용부에 수용된 상기 제1 개스킷을 상기 제1 격막의 주면에 교차하는 방향으로 지지하는 제1 지지부를 구비하고,
   상기 제1 덮개 부재는, 상기 제1 기체의 제1 수용부에 수용되는 것이 가능한 치수를 갖고,
   상기 제1 기체의 제1 수용부에 상기 제1 개스킷 및 상기 제1 덮개 부재가 수용됨으로써, 상기 제1 개스킷이 상기 제1 지지부와 상기 제1 덮개 부재의 사이에 끼워지고,
   상기 제1 도전성의 격벽은, 당해 제1 도전성의 격벽의 상기 제1 면이 상기 제1 격막과 대향하도록 배치되고,
   상기 제1 도전성의 격벽의 외주부는, 상기 제1 기체의 제1 지지부의 내주부와 접합되어 있거나 또는 일체로 되어 있고,
   상기 제1 전해 엘리먼트의 상기 돌출 플랜지부의 적어도 일부가, 상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 제1 수용부에 더 수용되어 있음으로써, 상기 제1 전해 엘리먼트의 상기 돌출 플랜지부와, 상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 제1 지지부의 사이에, 상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 제1 개스킷 및 상기 제1 덮개 부재가 끼워져 유지되고 있고,
   상기 제2 터미널 엘리먼트는,
   제1 면 및 제2 면을 갖는 제2 도전성의 격벽과,
   상기 제2 도전성의 격벽의 외주부와 접합되거나 또는 일체로 마련되고, 상기 제2 도전성의 격벽의 제2 면의 측에 돌출해서 연재하는, 제2 돌출 플랜지부를 갖고,
   적어도 상기 제2 돌출 플랜지부의 선단부(先端部)에 있어서, 상기 제2 돌출 플랜지부의 외주부의 치수는, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 수용부의 내주부의 치수 이하이며,
   상기 제2 터미널 엘리먼트의 상기 제2 돌출 플랜지부의 적어도 일부가, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 수용부에 더 수용되어 있음으로써, 상기 제2 터미널 엘리먼트의 상기 제2 돌출 플랜지부와, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 지지부의 사이에, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 개스킷 및 상기 덮개 부재가 끼워져 유지되고 있고,
   상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 제1 도전성의 격벽의 제1 면과, 상기 제1 격막의 사이에, 당해 제1 도전성의 격벽과 전기적으로 도통한 제1 전극을 수용하는 제1 극실이 더 획정되고,
   상기 제1 전해 엘리먼트의 도전성의 격벽의 제2 면과, 상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 제1 격막의 사이에, 상기 제1 전해 엘리먼트의 도전성의 격벽과 전기적으로 도통한 제2 전극을 수용하는 제2 극실이 더 획정되고,
   상기 제2 터미널 엘리먼트의 상기 제2 도전성의 격벽의 제2 면과, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 격막의 사이에, 당해 제2 도전성의 격벽과 전기적으로 도통한 제2 전극을 수용하는 제2 극실이 더 획정되어 있는 전해조.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 전해 엘리먼트의 돌출 플랜지부와 상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 제1 덮개 부재의 사이, 및 상기 제2 터미널 엘리먼트의 상기 제2 돌출 플랜지부와 상기 제2 전해 엘리먼트의 덮개 부재의 사이에, 각각 시일 부재로서 O링이 끼워져 유지되고 있는 전해조.
10. 삭제
11. 삭제
12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 터미널 엘리먼트의 액자상의 제1 기체, 상기 제2 터미널 엘리먼트의 제2 돌출 플랜지부, 및 각각의 상기 전해 엘리먼트의 액자상의 기체가 전기 절연성인 전해조.
13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 터미널 엘리먼트의 액자상의 제1 기체, 상기 제2 터미널 엘리먼트의 제2 돌출 플랜지부, 및 각각의 상기 전해 엘리먼트의 액자상의 기체가 전기 절연성인 전해조.
14. 제8항에 있어서,
    상기 제1 터미널 엘리먼트의 액자상의 제1 기체, 상기 제2 터미널 엘리먼트의 제2 돌출 플랜지부, 및 각각의 상기 전해 엘리먼트의 액자상의 기체가 도전성 재료를 포함하고,
    상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 액자상의 제1 기체와, 상기 제1 전해 엘리먼트의 상기 액자상의 기체와의 단락을 방지하도록 배치된 제1 전기 절연 부재와,
    상기 제2 터미널 엘리먼트의 상기 제2 돌출 플랜지부와, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 액자상의 기체와의 단락을 방지하도록 배치된 제2 전기 절연 부재와,
    인접하는 2개의 상기 전해 엘리먼트의 조의 각각에 있어서, 한쪽의 상기 전해 엘리먼트의 상기 액자상의 기체와, 다른쪽의 상기 전해 엘리먼트의 상기 액자상의 기체와의 단락을 방지하도록 배치된 제3 전기 절연 부재를 더 갖는 전해조.
15. 제9항에 있어서,
    상기 제1 터미널 엘리먼트의 액자상의 제1 기체, 상기 제2 터미널 엘리먼트의 제2 돌출 플랜지부, 및 각각의 상기 전해 엘리먼트의 액자상의 기체가 도전성 재료를 포함하고,
    상기 제1 터미널 엘리먼트의 상기 액자상의 제1 기체와, 상기 제1 전해 엘리먼트의 상기 액자상의 기체와의 단락을 방지하도록 배치된 제1 전기 절연 부재와,
    상기 제2 터미널 엘리먼트의 상기 제2 돌출 플랜지부와, 상기 제2 전해 엘리먼트의 상기 액자상의 기체와의 단락을 방지하도록 배치된 제2 전기 절연 부재와,
    인접하는 2개의 상기 전해 엘리먼트의 조의 각각에 있어서, 한쪽의 상기 전해 엘리먼트의 상기 액자상의 기체와, 다른쪽의 상기 전해 엘리먼트의 상기 액자상의 기체와의 단락을 방지하도록 배치된 제3 전기 절연 부재를 더 갖는 전해조.

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