WO2024142618A1 - ガスケット装置及びガスケット - Google Patents

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Abstract

ガスケット装置（１）は、ガスケット（２）とスペーサ（３）とを備えている。スペーサ（３）は、対向する部材であるセパレータ（１０１，１０２）と電解質膜（１０４）とが空間（１００ａ，１００ｂ）を介して対向するように、セパレータ（１０１，１０２）と電解質膜（１０４）との間において、セパレータ（１０１，１０２）と電解質膜（１０４）とを支持する。ガスケット（２）は、セパレータ（１０１）又はセパレータ（１０２）と電解質膜（１０４）との間において、空間（１００ａ）又は空間（１００ｂ）を囲むようになっている。また、スペーサ（３）は、セパレータ（１０１，１０２）と電解質膜（１０４）との間において、外側からガスケット（２）を囲むようになっている。ガスケット（２）とスペーサ（３）とは、空間（１００ａ，１００ｂ）の広がり方向において、互いに接触するようになっている。

Description

ガスケット装置及びガスケット
　本発明は、ガスケット装置及びガスケットに関する。
　水素発生装置や燃料電池の各セルにはガスケットが設けられており、ガスケットはセパレータと電解質膜との間で圧縮され、セルの内部を密封し、セルの内部のガスの漏洩を防止する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６－１９１１６号公報
　密封対象空間であるセルの内部は高圧になるため、ガスケットが変形又は動き、シール性能が低下する場合がある。このため、燃料電池や水素発生装置のセルのガスケットには、セルの内部が高圧になってもシール性能を維持できる構成が求められている。
　本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、密封対象空間が高圧になってもシール性能を維持できるガスケット装置及びガスケットを提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明に係るガスケット装置は、対向する部材の間の空間を密閉するためのガスケット装置であって、弾性体から形成されたガスケットと、前記対向する部材が前記空間を介して対向するように、前記対向する部材の間において前記対向する部材を支持するための、剛性を有する部材であるスペーサとを備え、前記ガスケットは、前記対向する部材の間において、前記空間を囲むようになっており、前記スペーサは、前記対向する部材の間において、外側又は内側から前記ガスケットを囲むようになっており、前記ガスケットと前記スペーサとは、前記空間の広がり方向において、互いに接触するようになっている。
　本発明の一態様に係るガスケット装置において、前記ガスケットと前記スペーサとは、前記互いに接触する部分に、互いを係合させる係合部を有している。
　本発明の一態様に係るガスケット装置において、前記係合部は、凹んだ部分である凹部と、該凹部に収容される部分である被収容部とを含み、前記スペーサは、前記空間の広がり方向において前記ガスケットの側の端の部分に少なくとも１つの前記凹部及び前記被収容部の一方を有しており、前記ガスケットは、前記空間の広がり方向において前記スペーサの側の端の部分に少なくとも１つの前記凹部及び前記被収容部の他方を有している。
　本発明の一態様に係るガスケット装置において、前記凹部は、前記対向する方向に凹んでおり、前記被収容部は、前記対向する方向に延びている。
　本発明の一態様に係るガスケット装置において、前記凹部は、前記空間の広がる方向に凹んでおり、前記被収容部は、前記空間の広がる方向に延びている。
　本発明の一態様に係るガスケット装置において、前記スペーサは、前記ガスケットの側の端の部分である端部に段部を有しており、前記スペーサの前記段部は、前記ガスケットの側に面する面である第１段面と、該第１段面よりも前記ガスケットの側に位置する前記ガスケットの側に面する面である第２段面とを有しており、前記ガスケットの前記スペーサの側の端の部分である周端部は、少なくとも使用状態において、前記スペーサの前記段部の前記第１段面及び前記第２段面に接触するようになっている。
　本発明の一態様に係るガスケット装置において、前記ガスケットは、前記接触する部分よりも前記空間の広がり方向において前記スペーサの側とは反対側に、前記対向する部材の一方に向かって突出する部分であるシールビード部を有しており、前記シールビード部は、環状に延びている。
　本発明の一態様に係るガスケット装置において、前記ガスケットは、前記スペーサに対して、密封対象物の側に設けられている。
　本発明の一態様に係るガスケット装置において、前記対向する部材は、水電解装置のセルに用いられるセパレータ、及び電解質膜である。
　上記目的を達成するために、本発明に係るガスケットは、剛性を有する部材であるスペーサに支持されて対向する部材の間の空間を密閉するための、弾性体から形成されたガスケットであって、前記対向する部材の間において、前記空間を囲むようになっており、外側又は内側から前記スペーサによって囲まれるようになっており、また、前記空間の広がり方向において、前記スペーサと接触するようになっている。
　本発明の一態様に係るガスケットにおいて、前記スペーサと接触する部分に、前記スペーサに前記ガスケットを係合させる係合部を有している。
　本発明の一態様に係るガスケットにおいて、前記スペーサは、前記空間の広がり方向において前記ガスケットの側の端の部分に少なくとも１つの凹部及び該凹部に収容される部分である被収容部の一方を有しており、前記ガスケットの前記係合部は、前記空間の広がり方向において前記スペーサの側の端の部分に、少なくとも１つの前記凹部及び前記被収容部の他方を有している。
　本発明の一態様に係るガスケットにおいて、前記凹部は、前記対向する方向に凹んでおり、前記被収容部は、前記対向する方向に延びている。
　本発明の一態様に係るガスケットにおいて、前記凹部は、前記空間の広がる方向に凹んでおり、前記被収容部は、前記空間の広がる方向に延びている。
　本発明の一態様に係るガスケットにおいて、前記スペーサは、前記ガスケットの側の端の部分である端部に段部を有しており、前記スペーサの前記段部は、前記ガスケットの側に面する面である第１段面と、該第１段面よりも前記ガスケットの側に位置する前記ガスケットの側に面する面である第２段面とを有しており、前記ガスケットの前記スペーサの側の端の部分である周端部は、少なくとも使用状態において、前記スペーサの前記段部の前記第１段面及び前記第２段面に接触するようになっている。
　本発明の一態様に係るガスケットにおいて、前記ガスケットは、前記接触する部分よりも前記空間の広がり方向において前記スペーサの側とは反対側に、前記対向する部材の一方に向かって突出する部分であるシールビード部を有しており、前記シールビード部は、環状に延びている。
　本発明の一態様に係るガスケットにおいて、前記ガスケットは、前記スペーサに対して、密封対象物の側に設けられる。
　本発明の一態様に係るガスケットにおいて、前記対向する部材は、水電解装置のセルに用いられるセパレータ、及び電解質膜である。
　本発明に係るガスケット装置及びガスケットによれば、密封対象空間が高圧になってもシール性能を維持できる。
本発明の第１の実施形態に係るガスケット装置の適用対象である水電解装置のセルの構成の概略を示す部分断面図である。 図１に示すセルにおける、セパレータとガスケット装置とを示した図である。 ガスケット装置の延び方向に直交する断面における断面を示す断面図であり、図２の線Ａ－Ａに沿う断面における断面図である。 ガスケット装置の一部を示す部分斜視図である。 ガスケット装置が有するスペーサの一部を示す部分斜視図である。 ガスケット装置が有するガスケットの一部を示す部分斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るガスケット装置の変形例の一部を示す部分斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るガスケット装置が設けられた図１に示す水電解装置のセルにおける、セパレータとガスケット装置とを示した図である。 図８に示すガスケット装置の一部を示す部分斜視図である。 図９に示すガスケット装置におけるスペーサの平面図である。 図９に示すガスケット装置におけるガスケットの平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るガスケット装置の変形例の一部を示す部分斜視図である。 本発明の第１，２の実施形態に係るガスケット装置の適用対象である水電解装置のセルの構成の他の一例の概略を示す部分断面図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
　本発明に係るガスケット装置は、対向する部材の間の空間を密閉するためのガスケット装置である。この対向する部材は、例えば、水素発生装置や燃料電池等のセルに用いられる、セパレータ及び電解質膜である。一例として、本発明の実施形態に係るガスケット装置は、水素発生装置の水電解装置のセルにおいて、対向するセパレータと電解質膜との間の空間を密閉するためのものとする。なお、本発明に係るガスケット装置の適用対象はこれに限られず、他の適用対象も含む。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係るガスケット装置１の適用対象である水電解装置のセルの構成の概略を示す部分断面図である。図１に示すように、ガスケット装置１は、セル１００において、セパレータ１０１と膜接合体１０３の電解質膜１０４との間及びセパレータ１０２と膜接合体１０３の電解質膜１０４との間に設けられて、セパレータ１０１と電解質膜１０４との間の空間１００ａ及びセパレータ１０２と電解質膜１０４との間の空間１００ｂを密閉する。膜接合体１０３は、電解質膜１０４と、電解質膜１０４の両面に夫々設けられた触媒１０５及び触媒１０６の一対の触媒層とを有している。電解質膜１０４は、例えばイオン交換膜であり、具体的には例えば固体高分子膜である。触媒１０５及び触媒１０６夫々の表面にはガス拡散層１０７が設けられている。触媒層１０５，１０６及びガス拡散層１０７は、ガスケット装置１に囲まれており、ガスケット装置１が密封する密封対象空間Ｓ内に在る。
　図２は、セル１００における、セパレータ１０１，１０２とガスケット装置１とを示した図である。つまり、図２は、セパレータ１０１及びセパレータ１０２の一方と、膜接合体１０３と、これらの間のガスケット装置１とが取り除かれた図１のセル１００を平面視において示した図である。図２に示すように、ガスケット装置１は、セパレータ１０１，１０２の外縁（外周縁１０１ｂ，１０２ｂ）に沿って設けられる。
　図３は、ガスケット装置１の延び方向に直交する断面における断面を示す断面図であり、図２の線Ａ－Ａに沿う断面における断面図である。また、図４は、ガスケット装置１の一部を示す部分斜視図である。ガスケット装置１は、弾性体から形成されたガスケット２と、剛性を有する部材であるスペーサ３とを備えている。スペーサ３は、対向する部材であるセパレータ１０１又はセパレータ１０２と電解質膜１０４とが空間１００ａ又は空間１００ｂを介して対向するように、セパレータ１０１又はセパレータ１０２と電解質膜１０４との間において、セパレータ１０１又はセパレータ１０２と電解質膜１０４とを支持するための部材である。ガスケット２は、セパレータ１０１又はセパレータ１０２と電解質膜１０４との間において、空間１００ａ又は空間１００ｂの略全体を囲むようになっている。また、スペーサ３は、セパレータ１０１又はセパレータ１０２と電解質膜１０４との間において、外側又は内側からガスケット２を囲むようになっている。ガスケット２とスペーサ３とは、空間１００ａ又は空間１００ｂの広がり方向において、互いに接触するようになっている。以下、ガスケット装置１の構成について具体的に説明する。
　図３，４に示すように、ガスケット２とスペーサ３とは、例えば、互いに接触する部分に、互いを係合させる係合部４を有している。係合部４は、凹んだ部分である凹部２０と、凹部２０に収容される部分である被収容部１０とを含んでいる。スペーサ３は、空間１００ａ，１００ｂの広がり方向においてガスケット２の側に少なくとも１つの凹部２０又は被収容部１０の一方を有しており、また、ガスケット２は、空間１００ａ，１００ｂの広がり方向においてスペーサ３の側に少なくとも１つの凹部２０及び被収容部１０の他方を有している。上述のように、スペーサ３は、外側又は内側からガスケット２を囲んでおり、ガスケット２に対して空間１００ａ，１００ｂの広がり方向においてスペーサ３の側は、外側又は内側であり、また、スペーサ３に対して、空間１００ａ，１００ｂの広がり方向においてガスケット２の側は、内側又は外側である。なお、空間１００ａ，１００ｂの広がり方向とは、セパレータ１０１，１０２と電解質膜１０４とが対向する方向に交差する方向であり、例えば、セパレータ１０１，１０２と電解質膜１０４とが対向する方向に直交する方向である。また、内側（内周側）とは、空間１００ａ，１００ｂの広がり方向において、ガスケット２自体がパレータ１０１，１０２と電解質膜１０４と間において囲む空間の側である。一方、外側（外周側）とは、空間１００ａ，１００ｂの広がり方向において、ガスケット２自体がパレータ１０１，１０２と電解質膜１０４と間において囲む空間の側とは反対の側である。
　本実施形態においては、図１～３に示すように、スペーサ３は外側からガスケット２を囲むようになっている。したがって、ガスケット２自体がセパレータ１０１又はセパレータ１０２と電解質膜１０４と間において囲む空間、つまりガスケット２の内側の空間は、密封対象空間Ｓとなっている。このため、上述のセル１００において、ガスケット２は内側から高い圧力を受け、スペーサ３は、この高圧力を受ける内側とは反対の外側からガスケット２を囲んでいる。また、スペーサ３は、内側の端の部分（内周端部２１）に少なくとも１つの凹部２０を有しており、また、ガスケット２は、外側の端の部分（外周端部２ａ）に少なくとも１つの被収容部１０を有している。スペーサ３の凹部２０は、セパレータ１０１，１０２と電解質膜１０４とが対向する方向である対向方向（図１の矢印ａ方向）に凹んでおり、ガスケット２の被収容部１０は、対向する方向に延びている。
　なお、スペーサ３は内側からガスケット２を囲むようになっていてもよい。この場合、ガスケット２自体がセパレータ１０１又はセパレータ１０２と電解質膜１０４との間において囲む空間（ガスケット２の内側の空間）の外側の空間が、密封対象空間Ｓとなる。このため、この場合、セル１００において、ガスケット２は外側から高い圧力を受け、スペーサ３は、この高圧力を受ける外側とは反対の内側からガスケット２を囲んでいる。また、この場合、スペーサ３は、外側の端の部分に少なくとも１つの凹部２０を有しており、また、ガスケット２は、内側の端の部分に少なくとも１つの被収容部１０を有している。スペーサ３が内側からガスケット２を囲むようになっているガスケット装置１は、スペーサ３が外側からガスケット２を囲むようになっているガスケット装置１に対して、内側と外側とが反転された構成となる。スペーサ３が外側からガスケット２を囲むようになっているガスケット１の構成の説明において、内側と外側とを換えることにより、スペーサ３が内側からガスケット２を囲むようになっているガスケット装置１の構成の説明となる。このため、スペーサ３が内側からガスケット２を囲むようになっているガスケット装置１の構成の詳細な説明を省略する。
　ガスケット２は、図２に示すように、環状に延びており、内側に空間を囲んで密封対象空間Ｓを形成するような形状を有している。また、スペーサ３は、図２に示すように、環状に延びており、内側にガスケット２を囲むような形状を有している。また、スペーサ３は、セパレータ１０１，１０２の外周の縁（外周縁１０１ｂ，１０２ｂ）に沿って延びるように形成されている。また、ガスケット２の外周側の部分とスペーサ３の内周側の部分とは、互いに接触しており、この接触する部分においてガスケット２とスペーサ３は互いに係合している。
　図３に示すように、スペーサ３は、具体的には例えば、後述する段部２２を除く部分において、延び方向に亘って、一定又は略一定の厚さ有している。また、スペーサ３は、具体的には例えば、延び方向に亘って、一定又は略一定の幅を有している。なお、スペーサ３の延び方向とは、スペーサ３が延びる方向であり、セパレータ１０１，１０２の外周縁１０１ｂ，１０２ｂに沿う方向である。スペーサ３の厚さは、スペーサ３の対向方向における幅であり、スペーサ３の表面３ａと表面３ｂとの間の間隔である。スペーサ３の表面３ａ，３ｂは、対向方向に面するスペーサ３の面であり、図１に示すように、表面３ａは、電解質膜１０４側となる面であり、表面３ｂは、セパレータ１０１，１０２側となる面である。表面３ａと表面３ｂとは、例えば、互いに平行又は略平行に延びている。また、スペーサ３の幅は、空間１００ａ，１００ｂの広がり方向においてスペーサ３の延び方向に直交する方向におけるスペーサ３の幅である。なお、空間１００ａ，１００ｂの広がり方向は、空間１００ａ，１００ｂが広がる方向であり、セパレータ１０１，１０２の表面１０１ａ，１０２ａに沿う方向である。
　図５は、スペーサ３の一部を示す部分斜視図である。図３～５に示すように、例えば、スペーサ３の内周端部２１には、段部２２が形成されている。段部２２は、対向方向に段を形成している。段部２２は、具体的には例えば、ガスケット２の側である内側に面する面である外側段面（第１断面）２２ａと、外側段面２２ａよりも内側に位置する内側に面する面である内側段面（第２断面）２２ｂとを有している。外側段面２２ａは、スペーサ３の表面３ａの内側の縁（内周縁３ｃ）から延びており、内側段面２２ｂは、スペーサ３の表面３ｂの内側の縁（内周縁３ｄ）から延びている。外側段面２２ａは、環状に延びており、例えば図３に示すように、断面において対向方向に平行又は略平行に延びている。内側段面２２ｂは、環状に延びており、例えば図３に示すように、断面において対向方向に平行又は略平行に延びている。また、段部２２は、外側段面２２ａと内側段面２２ｂとをつなぐ接続段面２２ｃを有している。接続段面２２ｃは、対向方向において電解質膜１０４に向かう方向に面しており、例えば、表面３ａ又は３ｂに平行又は略平行に延びている。
　スペーサ３の凹部２０は、対向する方向に凹んでいる。具体的には例えば、図３，５に示すように、凹部２０は、スペーサ３の段部２２の接続段面２２ｃに形成されており、接続段面２２ｃから内部に凹んでいる。凹部２０は、例えば、接続段面２２ｃと表面３ｂとの間を貫通する貫通孔である。なお、凹部２０は、接続段面２２ｃと表面３ｂとの間を貫通していなくてもよい。図３に示すように、スペーサ３の幅方向（図３において左右方向）における凹部２０の大きさは、スペーサ３の幅方向における接続段面２２ｃの大きさよりも小さい。また、スペーサ３の延び方向における凹部２０の大きさは、例えば、スペーサ３の幅方向における凹部２０の大きさと同じ又は略同じである。なお、スペーサ３の延び方向における凹部２０の大きさは、スペーサ３の幅方向における凹部２０の大きさと同じでなくてもよい。凹部２０の対向方向に直交する断面における形状（断面形状）は、例えば円形又は略円形である。凹部２０の断面形状は、これに限られず、例えば矩形や三角形等の他の形状であってもよい。スペーサ３の接続段面２２ｃには、複数の凹部２０が間隔を空けて設けられている。例えば、複数の凹部２０は、等間隔又は略等間隔で設けられている。
　なお、スペーサ３は上述のような無端の環状ではなくてもよく、複数のスペーサ３が環状に並べられて用いられてもよい。例えば、スペーサ３は、セパレータ１０１，１０２の外周縁１０１ｂ，１０２ｂの一辺に沿って延びる有端のものであってもよい。また、スペーサ３には、図２に示すように、セパレータ１０１，１０２との位置合わせのための係止部２３が形成されていてもよい。係止部２３は、例えば凹部又は凸部であり、セパレータ１０１，１０２に形成された凸部又は凹部（不図示）と係止するようになっている。係止部２３は、例えば貫通孔である。
　図３に示すように、ガスケット２は、具体的には例えば、延び方向の大部分に亘って、一定又は略一定の幅を有している。なお、ガスケット２の延び方向とは、ガスケット２が延びる方向であり、セパレータ１０１，１０２の外周縁１０１ｂ，１０２ｂに沿う方向である。ガスケット２の幅は、空間１００ａ，１００ｂの広がり方向においてガスケット２の延び方向に直交する方向におけるガスケット２の幅である。また、ガスケット２は、セル１００の密封対象空間Ｓに純水を導く流路又はセル１００の密封対象空間Ｓから生成された水素や酸素を導出する流路（流路１０８）に対して密封対象空間Ｓを密封するために、図２に示すように、例えば、流路１０８を囲む部分である流路シール部１９を有している。
　図６は、ガスケット２の一部を示す部分斜視図であり、図４とは反対側から見たガスケット２の斜視図である。なお、図６に示されるガスケット２の一部は、流路シール部１９ではない部分である。図３，４，６に示すように、ガスケット２は、例えば、シール部１１と接続部１２とを有している。シール部１１は、主として空間１００ａ，１００ｂを密閉するための部分であり、接続部１２は、主としてガスケット２をスペーサ３に係合させるための部分である。
　シール部１１は、図３，４，６に示すように、ガスケット２の延び方向に延びており、基部１３と、シールビード部１４とを有している。基部１３の延び方向に直交する断面の形状は、例えば、矩形又は略矩形となっており、基部１３は、シール面１５と、シール面１５に対向方向において背向する表面（表面１３ａ）とを有している。シール面１５は、基部１３の表面であり、図３，６に示すように、平面又は略平面を形成しており、セル１００において、セパレータ１０１，１０２の表面１０１ａ，１０２ａに、基部１３の延び方向に連続して接触するようになっている。シールビード部１４は、セル１００において、電解質膜１０４に接触するシールビードであり、基部１３の表面１３ａから突出している。シールビード部１４の、ガスケット２の延び方向に直交する断面の形状は、例えば図３に示すように、楔状である。なお、シールビード部１４の形状は、楔状に限られず他の形状であってもよい。図示の例では、シールビード部１４は、表面１３ａよりも外側に位置しているが、シールビード部１４は、表面１３ａの間に位置していてもよく、また、表面１３ａよりも内側に位置していてもよい。
　図３，６に示すように、シール面１５の外側の端（端１５ａ）から、接触面１６が延びている。接触面１６は、シールビード部１４側に向かって延びる面であり、また、基部１３の延び方向に延びる面である。接触面１６は、スペーサ３の段部２２の内側段面２２ｂに接触するような形状になっている。また、シール面１５の内側の端（端１５ｂ）から、接触面１６に背向する面である側面１３ｂが延びており、側面１３ｂは表面１３ａにつながっている。
　接続部１２は、図３，４，６に示すように、基部１３から外側に延びる部分であり、接続部１２の延び方向に直交する断面の形状は、例えば、矩形又は略矩形となっており、表面１２ａ、接触面１７及び接触面１８を有している。接触面１７は、基部１３の接触面１６の端から外側に向かって延びる面であり、スペーサ３の段部２２の接続段面２２ｃに接触するような形状になっている。表面１２ａは、接触面１７に対向方向において背向する面である。接触面１８は、接触面１７と表面１２ａとの間に延びる外側に面する面であり、スペーサ３の段部２２の外側段面２２ａに接触するような形状になっている。
　接続部１２及び基部１３の接触面１６は、ガスケット２の外周端部２ａであり、外周端部２ａは、少なくとも後述する使用状態において、スペーサ３の段部２２の外側段面２２ａ及び内側段面２２ｂに接触するようになっている。また、ガスケット２の外周端部２ａである接続部１２には、被収容部１０が設けられている。被収容部１０は、具体的には、図６に示すように、接続部１２の接触面１７に設けられており、被収容部１０は、接触面１７から突出している。被収容部１０は、上述のように、スペーサ３の凹部２０に収容される形状となっており、例えば図６に示すように、対向方向に延びる柱状の形状を有しており、被収容部１０の延び方向（対向方向）に直交する断面の形状は、例えば、円形又は略円形になっている。また、被収容部１０は、凹部２０にしまりばめで収容されるような形態となっている。なお、被収容部１０は、凹部２０に中間ばめで収容されるような形態となっていてもよく、また、凹部２０にすきまばめで収容されるような形態となっていてもよい。また、被収容部１０の断面形状は、円形又は略円形に限られない。
　接続部１２の表面１２ａと、シール部１１の表面１３ａとは、同一又は略同一の面に位置するようになっている。具体的には例えば、対向方向において、接続部１２の表面１２ａの位置と、シール部１１の表面１３ａの位置とは、同じ又は略同じになっている。また、ガスケット２とスペーサ３とが組み立てられた組立状態のガスケット装置１において、シールビード部１４は、スペーサ３の表面３ａよりも、対向方向において電解質膜１０４に向かう側（電極側、図３において上側）に突出するような形態となっている。また、組立状態のガスケット装置１において、ガスケット２の接続部１２の表面１２ａは、スペーサ３の表面３ａから対向方向において電極側に突出しないような形態となっている。つまり、組立状態のガスケット装置１において、ガスケット２の接続部１２の表面１２ａの対向方向における位置は、スペーサ３の表面３ａの対向方向における位置と同じ、または、スペーサ３の表面３ａの対向方向における位置よりも、セパレータ側となっている。なお、セパレータ側は、対向方向において、ガスケット装置１が接触するセパレータ１０１又はセパレータ１０２に向かう側であり、図３において下側である。また、組立状態のガスケット装置１において、ガスケット２のシール部１１のシール面１５と、スペーサ３の表面３ｂとは、同一又は略同一の面に位置するようになっている。具体的には例えば、対向方向において、シール面１５の位置と、スペーサ３の表面３ｂの位置とは、等しく又は略等しくなっている。
　ガスケット２の流路シール部１９は、例えば図２に示すように、流路１０８を覆うようにシール部１１のシール面１５及び表面１３ａが延びて形成されており、また、流路シール部１９の表面１３ａには、流路１０８を囲んで環状に延びるシールビード部１４が形成されている。なお、ガスケット２の流路シール部１９のシールビード部１４は、流路１０８を囲んで環状に延びるものに限られない。例えば、流路シール部１９のシールビード部１４は、シール部１１のシールビード部１４に接続して、シール部１１のシールビード部１４と共に流路１０８を囲むようになっていてもよい。
　上述のようにガスケット２は、シール部１１、接続部１２及び流路シール部１９を有しており、シール部１１及び流路シール部１９は、基部１３及びシールビード部１４を有している。これらの部分は、同一の材料から一体に形成されたガスケット２の部分であり、一体となっている。ガスケット２の弾性体は、例えばゴム等である。ガスケット２の弾性体には、具体的には例えば、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）等が用いられる。また、スペーサ３は、剛性を有する部材であり、スペーサ３の材料は、例えば、金属や樹脂である。スペーサ３の材料は、具体的には例えば、ＳＵＳ、Ａｌ、Ｔｉ等であり、また、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ガラスエポキシ樹脂等である。
　上述のように、ガスケット２の基部１３の接触面１６は、スペーサ３の段部２２の内側段面２２ｂに接触するような形状となっており、ガスケット２の接続部１２の接触面１７，１８は夫々、スペーサ３の段部２２の接続段面２２ｃ及び外側段面２２ａに接触するような形状となっており、接続部１２は、段部２２に対応した形状となっている。
　ガスケット装置１は、図３，４に示されるように、ガスケット２とスペーサ３とが組み立てられた組立状態で使用される。具体的には、係合部４（被収容部１０及び凹部２０）が係合し、ガスケット２の接続部１２とスペーサ３の段部２２とが、互いに接続されて、ガスケット装置１は組立状態となる。組立状態のガスケット装置１において、ガスケット２の被収容部１０が対応するスペーサ３の凹部２０に収容されており、係合部４は係合している。また、組立状態のガスケット装置１において、ガスケット２の接続部１２の接触面１７とスペーサ３の段部２２の接続段面２２ｃとは互いに接触している。
　組立状態のガスケット装置１において、ガスケット２のシール部１１の接触面１６は、スペーサ３の段部２２の内側段面２２ｂに接触するようになっていてもよく、接触せずに、空間を介して対向するようになっていてもよい。組立状態のガスケット装置１において、シール部１１の接触面１６は、段部２２の内側段面２２ｂに接触せず、空間を介して対向する場合であっても、シール部１１の接触面１６と、段部２２の内側段面２２ｂとは、後述するガスケット装置１の使用状態において接触するようになっている。なお、シール部１１の接触面１６と、段部２２の内側段面２２ｂとは、後述するガスケット装置１の使用状態においても接触しないようになっていてもよい。
　また、組立状態のガスケット装置１において、ガスケット２の接続部１２の接触面１８は、スペーサ３の段部２２の外側段面２２ａに接触するようになっていてもよく、接触せずに、空間を介して対向するようになっていてもよい。組立状態のガスケット装置１において、接続部１２の接触面１８は、段部２２の外側段面２２ａに接触せず、空間を介して対向する場合であっても、接続部１２の接触面１８と、段部２２の外側段面２２ａとは、後述するガスケット装置１の使用状態において接触するようになっている。なお、接続部１２の接触面１８と、段部２２の外側段面２２ａとは、後述するガスケット装置１の使用状態においても接触しないようになっていてもよい。
　次いで、上述の構成を有するガスケット装置１の作用について説明する。ガスケット装置１は、図１に示すように、水分解装置のセル１００において、セパレータ１０１，１０２と電解質膜１０４との間に設けられて、空間１００ａ，１００ｂを密封する。セル１００に取り付けられたガスケット装置１の使用状態において、スペーサ３は、対向方向でセパレータ１０１，１０２と電解質膜１０４とに挟まれて、セパレータ１０１，１０２と電解質膜１０４とを、一定の間隔で対向した状態に保持する。また、ガスケット２のシール部１１は、対向方向でセパレータ１０１，１０２と電解質膜１０４とに挟まれて、対向方向に圧縮される。これにより、ガスケット２は、セパレータ１０１，１０２と電解質膜１０４との間を密閉する。セパレータ１０１と電解質膜１０４との間と、セパレータ１０２と電解質膜１０４との間とにおいて、ガスケット装置１は同様に設けられ、同様に作用する。このため、セパレータ１０１と電解質膜１０４との間におけるガスケット装置１の作用について、以下に具体的に説明する。
　セパレータ１０１と電解質膜１０４との間において、スペーサ３の表面３ｂは、セパレータ１０１の外周縁１０１ｂに沿ってセパレータ１０１の表面１０１ａに接触し、また、スペーサ３の表面３ａは、電解質膜１０４の外周縁に沿って電解質膜１０４の表面に接触している。これにより、セパレータ１０１と電解質膜１０４とは、一定の間隔で対向した状態に保持されている。
　また、スペーサ３に支持されたセパレータ１０１と電解質膜１０４との間において、ガスケット２は対向方向に圧縮されて、ガスケット２のシールビード部１４は、スペーサ３に沿って電解質膜１０４の表面に接触し、また、ガスケット２の基部１３のシール面１５は、スペーサ３に沿ってセパレータ１０１の表面１０１ａに接触している。これにより、セパレータ１０１と電解質膜１０４との間は、セパレータ１０１の外周縁１０１ｂに沿って密閉されている。また、流路シール部１９においても、ガスケット２は対向方向に圧縮されて、流路シール部１９のシールビード部１４は、流路１０８を取り囲んで電解質膜１０４の表面に接触し、また、流路シール部１９のシール面１５は、流路１０８を取り囲んでセパレータ１０１の表面１０１ａに接触している。これにより、セパレータ１０１と電解質膜１０４との間は、流路１０８の周りにおいても密閉されている。なお、ガスケット装置１は、ガスケット２のシールビード部１４がセパレータ１０１に接触し、ガスケット２のシール面１５が電解質膜１０４に接触するような姿勢で、セル１００において使用されてもよい。
　上述のように、使用状態において、ガスケット２のシール部１１の接触面１６は、スペーサ３の段部２２の内側段面２２ｂに接触している（図３参照）。また、ガスケット２の接続部１２の接触面１８は、スペーサ３の段部２２の外側段面２２ａに接触している（図３参照）。このため、密封対象空間Ｓが高圧になった場合、ガスケット２は、スペーサ３側に押圧され、対向方向に膨張する。これにより、シールビード部１４と電解質膜１０４の表面との接触面の面圧はより高くなり、同様に、シール面１５とセパレータ１０１の表面１０１ａとの接触面の面圧はより高くなる。このため、ガスケット２のシール性能が上がる。このように、ガスケット装置１においてガスケット２は、セルフシール作用を発揮するようになっている。
　一方、上述のように、使用状態においてガスケット２は対向方向に圧縮されており、このため、ガスケット２は、空間１００ａの広がり方向に膨張するように変形する。このため、ガスケット装置１をセパレータ１０１と電解質膜１０４との間に挟む際に、ガスケット２の基部１３の一部が、スペーサ３の段部２２の内側段面２２ｂを乗り越えて、使用状態において、ガスケット２の基部１３の一部が、スペーサ３の表面３ｂとセパレータ１０１の表面１０１ａとの間に挟まれ、所謂噛み込みが発生する場合がある。同様に、ガスケット装置１をセパレータ１０１と電解質膜１０４との間に挟む際に、ガスケット２の接続部１２の一部が、スペーサ３の段部２２の外側段面２２ａを乗り越えて、使用状態において、ガスケット２の接続部１２の一部が、スペーサ３の表面３ａと電解質膜１０４の表面との間に挟まれ、噛み込みが発生する場合がある。このため、上述のセルフシール作用を発揮できる範囲において、ガスケット２及びスペーサ３の形状が調整されて、噛み込みが防止又は抑制されている。この調整される形状は、具体的には、変形するガスケット２の逃げ部が形成されるようにする構造である。この構造には、例えば、組立状態のガスケット装置１における、シール部１１の接触面１６と段部２２の内側段面２２ｂとの間の隙間の大きさ、接続部１２の接触面１８と段部２２の外側段面２２ａとの間の隙間の大きさ、スペーサ３の表面３ａと接続部１２の表面１２ａとの間の対向方向における段差の大きさ、及びスペーサ３の表面３ｂと基部１３のシール面１５との間の対向方向における段差の大きさ等がある。ガスケット装置１は、これらの構造のいずれか１つ、いずれかの組み合わせ、又は全てが調整されることにより、セルフシール作用を発揮しつつ、噛み込みが発生しないようになっている。なお、ガスケット装置１は、セルフシール作用を発揮しないようになっていてもよく、また、噛み込みが防止又は抑制されていなくてもよい。
　セル１００において、ガスケット２は、図１，２に示すように、スペーサ３の内側に位置しており、密封対象空間Ｓに接している。また、使用状態のガスケット装置１において、ガスケット２のシール部１１の接触面１６は、スペーサ３の段部２２の内側段面２２ｂに接触しており、また、ガスケット２の接続部１２の接触面１８は、スペーサ３の段部２２の外側段面２２ａに接触している。このように、使用状態のガスケット装置１において、ガスケット２は、空間１００ａの広がり方向において外側からスペーサ３によって支持されている。このため、密封対象空間Ｓ内の圧力が高圧になって、空間１００ａの広がり方向において外側に向かう力がガスケット２に加わったとしても、ガスケット２は、空間１００ａの広がり方向においてスペーサ３に支持される。このため、ガスケット２の変形や移動を防止でき、ガスケット２のシール性能が低下することを防止でき、また、ガスケット２がセル１００から外れることを防止できる。なお、使用状態において、ガスケット２の接触面１６が、スペーサ３の内側段面２２ｂに接触していない場合であっても、上述のようにガスケット２はスペーサ３に支持される。例えば、接触面１６と内側段面２２ｂとの間の隙間が僅かであれば、密封対象空間Ｓ内の圧力が高圧になって、空間１００ａの広がり方向において外側に向かう力がガスケット２に加わったとしても、ガスケット２は、僅かな移動又は変形の後に、空間１００ａの広がり方向においてスペーサ３に支持される。接触面１８と外側段面２２ａについても同様である。
　また、上述のように、密封対象空間Ｓ内の圧力が高圧になった際に、ガスケット装置１は、ガスケット２のセルフシール作用を発揮し、セパレータ１０１及び電解質膜１０４に対するガスケット２の面圧が高くなる。このため、密封対象空間Ｓ内の圧力が高圧になって、空間１００ａの広がり方向において外側に向かう力がガスケット２に加わったとしても、この高められた面圧によって、ガスケット２がセル１００から外れることを防止又は抑制できる。
　また、ガスケット装置１において、ガスケット２はスペーサ３に係合して保持されるため、ガスケット２とスペーサ３とを接着剤で接着しなくてもよい。また、ガスケット装置１は、上述のようにセルフシール作用を発揮する構造となっているため、シール性能を向上させるためにガスケット２とスペーサ３とを接着剤で接着しなくてもよい。また、ガスケット２はスペーサ３に係合して保持されるため、ガスケット２又はスペーサ３の交換が容易である。また、ガスケット２とスペーサ３との組み立てが容易であり、また、ガスケット装置１のセル１００への組み付けも容易である。
　上述のように、本発明の第１の実施形態に係るガスケット装置１によれば、密封対象空間Ｓが高圧になってもシール性能を維持することができる。
　なお、スペーサ３が内側からガスケット２を囲むようになっていても、ガスケット装置１は、上述のガスケット装置１と同様に作用し、同様の効果を奏する。
　図７に示すように、ガスケット２は、被収容部１０に変えて凹部２０を有していてもよく、また、スペーサ３は、凹部２０に変えて被収容部１０を有していてもよい。この場合、凹部２０は、ガスケット２の接続部１２に上述の被収容部１０と同様に配置されており、また、接続部１２の接触面１７から凹んで、接続部１２を貫通している。凹部２０は、接続部１２を貫通していなくてもよい。また、被収容部１０は、スペーサ３の接続段面２２ｃに上述の凹部２０と同様に配置されており、また、接続段面２２ｃから突出している。この場合も、ガスケット装置１は、上述のガスケット装置１と同様に作用し、同様の効果を奏する。
　次いで、本発明の第２の実施形態に係るガスケット装置５について説明する。図８は、ガスケット装置５が取り付けられた水素発生装置の水電解装置のセル１００における、セパレータ１０１，１０２とガスケット装置２とを示した図である。図９は、ガスケット装置５の一部を示す部分斜視図である。図８は、図２に対応している。ガスケット装置５は、上述のガスケット装置１に対して、ガスケットとスペーサの接触形態及び係合形態が異なる。以下、ガスケット装置５の構成について、ガスケット装置１と同じ構成又は同様の機能を有する構成については同じ符号を用いて説明を省略し、ガスケット装置１に対して異なる構成について説明する。
　図８，９に示すように、ガスケット装置５は、ガスケット装置１のガスケット２及びスペーサ３と同様に配置された、ガスケット６とスペーサ７とを有している。つまり、スペーサ７は、セパレータ１０１又はセパレータ１０２と電解質膜１０４との間において、外側からガスケット６を囲むようになっている。また、ガスケット６とスペーサ７とは、空間１００ａ又は空間１００ｂの広がり方向において、互いに接触するようになっている。また、ガスケット６及びスペーサ７は、ガスケット装置１のガスケット２及びスペーサ３と同様にセル１００に配置されるようになっている。また、ガスケット装置５は、ガスケット装置１と同様の寸法を有している。
　また、ガスケット６及びスペーサ７は、ガスケット装置１のガスケット２及びスペーサ３の係合部４に対応する係合部８を有している。係合部８は、凹んだ部分である凹部４０と、凹部４０に収容される部分である被収容部３０とを含んでいる。スペーサ７は、内側の端の部分（内周端部４１）に少なくとも１つの凹部４０を有しており、また、ガスケット６は、外側の端の部分（外周端部６ａ）に少なくとも１つの被収容部３０を有している。スペーサ７の凹部４０は、空間１００ａ，１００ｂの広がり方向（空間の方向）に凹んでおり、ガスケット６の被収容部３０は、空間１００ａ，１００ｂの広がり方向に延びている。
　図１０は、スペーサ７の平面図である。図９，１０に示すように、スペーサ７は、スペーサ３に対して内周端部２１ではなく内周端部４１を有している点が異なる。スペーサ７は、スペーサ３と同様に、表面３ａ，３ｂを有している。スペーサ７の内周端部４１には、複数の凹部４０が、スペーサ７の延び方向に並んで設けられている。例えば、複数の凹部４０は、等間隔又は略等間隔で設けられている。凹部４０は、図１０に示すように、スペーサ７の内周端面４２から凹んだ部分である。なお、内周端面４２は、スペーサ７の内側に面する面であり、表面３ａと表面３ｂとの間に延びており、また、環状に延びている。凹部４０は、例えば図１０に示すように、平面視矩形又は略矩形の凹部である。凹部４０の形状は他の形状であってもよい。また、凹部４０は、表面３ａと表面３ｂとの間を貫通しているが、凹部４０は、表面３ａと表面３ｂとの間を貫通していなくてもよい。
　図１１は、ガスケット６の平面図である。図９，１１に示すように、ガスケット６は、ガスケット２に対して接続部１２ではなく接続部３１を有している点が異なる。ガスケット６は、ガスケット２と同様に、シール部１１を有している。図９，１１に示すように、接続部３１は、シール部１１の基部１３が外側に延びて形成された部分である基部３２を有している。基部３２は、基部１３のシール面１５が延びて形成された面であるシール面３３と、シール面３３に対向方向において背向する基部３２の表面である表面３２ａとを有している。また、基部３２は、シール面３３と表面３２ａとの間に延びる、外側に面する面である接触面３４を有している。
　ガスケット６の外周端部６ａは、接続部３１の外周側の端部であり、被収容部３０は、接続部３１の外周端部６ａに設けられている。具体的には、図９，１１に示すように、被収容部３０は、接触面３４に形成されており、接触面３４から外側に突出している。接触面３４には、複数の被収容部３０がガスケット６の延び方向に並んで設けられている。例えば、複数の被収容部３０は、等間隔又は略等間隔で設けられている。被収容部３０は、被収容部１０と同様に、凹部４０に収容可能な形状となっている。被収容部３０は、凹部４０に対応した形状となっており、例えば、平面視矩形又は略矩形である。被収容部３０の形状は他の形状であってもよい。また、図９に示すように、被収容部３０の対向方向において背向する表面３０ａ，３０ｂは夫々、接続部３２の表面３２ａ及びシール面３３に面一につながっている。なお、被収容部３０の表面３０ａ，３０ｂは夫々、段差を形成して接続部３２の表面３２ａ及びシール面３３につながっていてもよい。
　接触面３４は、被収容部３０が凹部４０に収容された状態において、スペーサ７の内周端面４２に接触するようになっている。ガスケット６において、接続部３１の基部３２の表面３２ａと、シール部１１の表面１３ａとは、同一又は略同一の面に位置するようになっている。具体的には例えば、対向方向において、基部３２の表面３２ａの位置と、シール部１１の表面１３ａの位置とは、同じ又は略同じになっている。また、ガスケット６とスペーサ７とが組み立てられた組立状態のガスケット装置５において、ガスケット６の基部３２の表面３２ａ及び被収容部３０の表面３０ａは、スペーサ７の表面３ａから対向方向において電極側に突出しないような形態となっている。また、組立状態のガスケット装置５において、ガスケット６のシール部１１のシール面１５及び基部３２のシール面３３と、スペーサ７の表面３ｂとは、同一又は略同一の面に位置するようになっている。
　上述のようにガスケット６は、シール部１１、接続部３１及び流路シール部１９を有しており、シール部１１及び流路シール部１９は、基部１３及びシールビード部１４を有しており、また、接続部３１は、基部３２及び被収容部３０を有している。これらの部分は、同一の材料から一体に形成されたガスケット６の部分であり、一体となっている。ガスケット６の弾性体は、例えばゴム等である。ガスケット６の弾性体には、具体的には例えば、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）等が用いられる。スペーサ７は、剛性を有する部材であり、スペーサ７の材料は、例えば、金属や樹脂である。スペーサ７の材料は、具体的には例えば、ＳＵＳ、Ａｌ、Ｔｉ等であり、また、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ガラスエポキシ樹脂等である。
　ガスケット装置５は、図８，９に示されるように、ガスケット６とスペーサ７とが組み立てられた組立状態で使用される。具体的には、係合部８（被収容部３０及び凹部４０）が係合し、ガスケット６の接続部３１とスペーサ７の内周端部４１とが、互いに接続されて、ガスケット装置５は組立状態となる。組立状態のガスケット装置５において、ガスケット６の被収容部３０が対応するスペーサ７の凹部４０に収容されており、係合部８は係合している。また、組立状態のガスケット装置５において、ガスケット６の接続部３１の接触面３４とスペーサ７の内周端面４２とは互いに接触している。組立状態のガスケット装置５において、ガスケット６の接触面３４は、スペーサ７の内周端面４２に接触せずに、空間を介して対向するようになっていてもよい。組立状態のガスケット装置５において、ガスケット６の接触面３４は、スペーサ７の内周端面４２に接触せず、空間を介して対向する場合であっても、ガスケット６の接触面３４と、スペーサ７の内周端面４２とは、ガスケット装置５の使用状態において接触するようになっている。なお、ガスケット６の接触面３４と、スペーサ７の内周端面４２とは、ガスケット装置５の使用状態においても接触しないようになっていてもよい。
　ガスケット装置５は、ガスケット装置１と同様に、セル１００に配設されて使用状態になる。ガスケット装置５の使用状態において、スペーサ７は、スペーサ３と同様に、セパレータ１０１，１０２と電解質膜１０４とを一定の間隔で対向した状態に保持する。また、ガスケット６は、ガスケット２と同様に、セパレータ１０１，１０２と電解質膜１０４との間を密閉する。また、ガスケット装置５においてガスケット６は、ガスケット装置１のガスケット２と同様に、スペーサ７との接触に基づいて、セルフシール作用を発揮するようになっている。また、ガスケット装置１と同様に、セルフシール作用を発揮できる範囲において、ガスケット６及びスペーサ７の形状が調整されて、噛み込みが防止又は抑制されている。この調整される形状は、具体的には、膨張するガスケット６の逃げ部が形成されるようにする構造である。この構造には、例えば、組立状態のガスケット装置５における、ガスケット６の接続部３１の接触面３４とスペーサ７の内周端面４２との間の隙間の大きさ、被収容部３０と凹部４０との間の隙間の大きさ、スペーサ６の表面３ａとガスケット６の表面３０ａ，３２ａとの間の対向方向における段差の大きさ、及びスペーサ６の表面３ｂとガスケット６の表面３０ｂ並びにシール面１５，３３との間の対向方向における段差の大きさ等がある。ガスケット装置５は、これらの構造のいずれか１つ、いずれかの組み合わせ、又は全てが調整されることにより、セルフシール作用を発揮しつつ、噛み込みが発生しないようになっている。なお、ガスケット装置５は、セルフシール作用を発揮しないようになっていてもよく、また、噛み込みが防止又は抑制されていなくてもよい。
　また、セル１００において、ガスケット６の接触面３４は、ガスケット６の外側にあるスペーサ７の内周端面４２に接触している。このように、ガスケット装置１と同様に、使用状態のガスケット装置５において、ガスケット６は、空間１００ａの広がり方向において外側からスペーサ７によって支持されている。このため、密封対象空間Ｓ内の圧力が高圧になって、空間１００ａの広がり方向において外側に向かう力がガスケット６に加わったとしても、ガスケット６は、空間１００ａの広がり方向においてスペーサ７に支持される。このため、ガスケット６の変形や移動を防止でき、ガスケット６のシール性能が低下することを防止でき、また、ガスケット６がセル１００から外れることを防止できる。なお、使用状態において、ガスケット６の接触面３４が、スペーサ７の内周端面４２に接触していない場合であっても、上述のようにガスケット６はスペーサ７に支持される。例えば、接触面３４と内周端面４２との間の隙間が僅かであれば、密封対象空間Ｓ内の圧力が高圧になって、空間１００ａの広がり方向において外側に向かう力がガスケット６に加わったとしても、ガスケット６は、僅かな移動又は変形の後に、空間１００ａの広がり方向においてスペーサ７に支持される。
　また、上述のように、密封対象空間Ｓ内の圧力が高圧になった際に、ガスケット装置５は、ガスケット６のセルフシール作用を発揮し、セパレータ１０１，１０２及び電解質膜１０４に対するガスケット６の面圧が高くなる。このため、密封対象空間Ｓ内の圧力が高圧になって、空間１００ａ，１００ｂの広がり方向において外側に向かう力がガスケット６に加わったとしても、この高められた面圧によって、ガスケット６がセル１００から外れることを防止又は抑制できる。また、ガスケット装置５は、ガスケット装置１と同様に作用する。
　上述のように、本発明の第２の実施形態に係るガスケット装置５によれば、密封対象空間Ｓが高圧になってもシール性能を維持することができる。
　なお、上述のガスケット１と同様に、スペーサ７は内側からガスケット６を囲むようになっていてもよい。この場合、ガスケット６自体がセパレータ１０１又はセパレータ１０２と電解質膜１０４と間において囲む空間（ガスケット６の内側の空間）の外側の空間が、密封対象空間Ｓとなる。このため、この場合、セル１００において、ガスケット６は外側から高い圧力を受け、スペーサ７は、この高圧力を受ける外側とは反対の内側からガスケット６を囲んでいる。また、この場合、スペーサ７は、外側の端の部分に少なくとも１つの凹部４０を有しており、また、ガスケット６は、内側の端の部分に少なくとも１つの被収容部３０を有している。スペーサ７が内側からガスケット６を囲むようになっているガスケット装置５は、スペーサ７が外側からガスケット６を囲むようになっているガスケット装置５（図８）に対して、内側と外側とが反転された構成となる。
　また、図１２に示すように、ガスケット６は、被収容部３０に変えて凹部４０を有していてもよく、また、スペーサ７は、凹部４０に変えて被収容部３０を有していてもよい。この場合、凹部４０は、ガスケット６の接続部３２に上述の被収容部３０と同様に配置されており、また、接続部３２の接触面３４から凹んでいる。また、凹部４０は、接続部１３２を対向方向において貫通していてもよく、貫通していなくてもよい。また、被収容部３０は、スペーサ７の内周端面４２に上述の凹部４０と同様に配置されており、また、内周端面４２から突出している。この場合も、ガスケット装置５は、上述のガスケット装置５と同様に作用し、同様の効果を奏する。
　以上、上記実施形態を通じて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に様々な変更又は改良を加えることができることが当業者には明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
　以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、上述の実施形態は、本発明が適用される適用対象を限定するものではなく、本発明が利用可能なあらゆるものをその適用対象として含み得る。上記実施形態が備える各構成要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。例えば、本発明は、製造上の公差等の実施において発生する差を含むものである。また、技術的に矛盾しない範囲において、異なる実施形態で示した構成要素同士を部分的に置換し又は組み合わせることができる。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせることができる。
　例えば、係合部４，８の被収容部１０，３０及び凹部２０，４０の形態は上述の形態に限られない。また、ガスケット２，６のシール部１１のシール面１５は、平面又は略平面を形成しているとしたが、シール面１５は曲面等の平面ではない面を形成していてもよい。例えば、シール面１５もシールビード部１４のようにシールビードを形成していてもよい。また、シール面１５には、溝が形成されていてもよい。
　また、ガスケット２，６には、スペーサ３，７への組み立てを容易にするために、フィルムが取り付けられていてもよい。この場合、例えば、シート状のフィルムに、ガスケット２，６が、ガスケット装置１，５（組立状態）における形又は姿勢（図２，８参照）で載せられている。また、例えば、フィルムが、シール面１５に取り外し可能に張り付いている。これにより、フィルムを広げることにより、ガスケット２，６を組立状態の形又は姿勢にすることができ、ガスケット２，６とスペーサ３，７との組み立てを容易にすることができる。
　また、図１３に示すように、膜接合体１０３の電解質膜１０４は、電解質膜１０４の形状が安定するように、外周側に樹脂製の環状の部材である樹脂枠１０９が取り付けられたものであってもよい。この場合、セル１００において、ガスケット装置１は、図１３に示すように、樹脂枠１０９に接触するようになっていてもよい。つまり、ガスケット２のシールビード部１４は、樹脂枠１０９に接触するようになっていてもよく、また、スペーサ３の表面３ａは、樹脂枠１０９に接触するようになっていてもよい。樹脂枠１０９は、例えば図１３に示すように、電解質膜１０４の外周側の縁（外周縁１０４ａ）に接続しており、外周縁１０４ａ全周に延びている。また、樹脂枠１０９は、電解質膜１０４の広がり方向に延びており、例えば、電解質膜１０４と面一又は略面一になっている。樹脂枠１０９は、例えば、接着剤によって電解質膜１０４に接着される。また、樹脂枠１０９は、例えば、一体成型法によって作られるものであってもよい。具体的には例えば、金型内に電解質膜１０４を予め配置しておき、樹脂枠１０９の材料である樹脂を金型内に流し込んで、電解質膜１０４に樹脂枠１０９を一体に成形してもよい。セル１００において、電解質膜１０４と樹脂枠１０９との境界となる電解質膜１０４の外周縁１０４ａは、図１３に示すように、ガスケット２よりも内側に位置していてもよく、２つのガスケット２の対向方向における間に位置するようになっていてもよい。なお、触媒１０５，１０６は、ガスケット２に挟まれず、ガスケット２よりも内側に在る。樹脂枠１０９が取り付けられた電解質膜１０４は、ガスケット装置５に対しても同様に用いられる。
　１，５　ガスケット装置、２，６　ガスケット、２ａ，６ａ　外周端部、３，７　スペーサ、３ａ，３ｂ　表面、３ｃ，３ｄ　内周縁、４，８　係合部、１０，３０　被収容部、１１　シール部、１２，３１　接続部、１２ａ，３２ａ　表面、１３，３２　基部、１３ａ　表面、１３ｂ　側面、１４　シールビード部、１５，３３　シール面、１５ａ，１５ｂ　端、１６，１７，１８，３４　接触面、１９　流路シール部、２０，４０　凹部、２１，４１　内周端部、２２　段部、２２ａ外側段面、２２ｂ　内側段面、２２ｃ　接続段面、２３　係止部、４２　内周端面、１００　セル、１００ａ，１００ｂ　空間、１０１，１０２　セパレータ、１０１ａ，１０２ａ　表面、１０１ｂ，１０２ｂ　外周縁、１０３　膜接合体、１０４　電解質膜、１０４ａ　外周縁、１０５，１０６　触媒、１０７　ガス拡散膜、１０８　流路、１０９　樹脂枠、Ｓ　密封対象空間

Claims (18)

  1. 　対向する部材の間の空間を密閉するためのガスケット装置であって、
    　弾性体から形成されたガスケットと、
    　前記対向する部材が前記空間を介して対向するように、前記対向する部材の間において前記対向する部材を支持するための、剛性を有する部材であるスペーサとを備え、
    　前記ガスケットは、前記対向する部材の間において、前記空間を囲むようになっており、
    　前記スペーサは、前記対向する部材の間において、外側又は内側から前記ガスケットを囲むようになっており、
    　前記ガスケットと前記スペーサとは、前記空間の広がり方向において、互いに接触するようになっている、
    　ガスケット装置。
  2. 　前記ガスケットと前記スペーサとは、前記互いに接触する部分に、互いを係合させる係合部を有している、
    　請求項１に記載のガスケット装置。
  3. 　前記係合部は、凹んだ部分である凹部と、該凹部に収容される部分である被収容部とを含み、
    　前記スペーサは、前記空間の広がり方向において前記ガスケットの側の端の部分に少なくとも１つの前記凹部及び前記被収容部の一方を有しており、
    　前記ガスケットは、前記空間の広がり方向において前記スペーサの側の端の部分に少なくとも１つの前記凹部及び前記被収容部の他方を有している、
    　請求項２に記載のガスケット装置。
  4. 　前記凹部は、前記対向する方向に凹んでおり、
    　前記被収容部は、前記対向する方向に延びている、
    　請求項３に記載のガスケット装置。
  5. 　前記凹部は、前記空間の広がる方向に凹んでおり、
    　前記被収容部は、前記空間の広がる方向に延びている、
    　請求項３に記載のガスケット装置。
  6. 　前記スペーサは、前記ガスケットの側の端の部分である端部に段部を有しており、
    　前記スペーサの前記段部は、前記ガスケットの側に面する面である第１段面と、該第１段面よりも前記ガスケットの側に位置する前記ガスケットの側に面する面である第２段面とを有しており、
    　前記ガスケットの前記スペーサの側の端の部分である周端部は、少なくとも使用状態において、前記スペーサの前記段部の前記第１段面及び前記第２段面に接触するようになっている、
    　請求項４に記載のガスケット装置。
  7. 　前記ガスケットは、前記接触する部分よりも前記空間の広がり方向において前記スペーサの側とは反対側に、前記対向する部材の一方に向かって突出する部分であるシールビード部を有しており、
    　前記シールビード部は、環状に延びている、
    　請求項１に記載のガスケット装置。
  8. 　前記ガスケットは、前記スペーサに対して、密封対象物の側に設けられている、
    　請求項１に記載のガスケット装置。
  9. 　前記対向する部材は、水電解装置のセルに用いられるセパレータ、及び電解質膜である、
    　請求項１に記載のガスケット装置。
  10. 　剛性を有する部材であるスペーサに支持されて対向する部材の間の空間を密閉するための、弾性体から形成されたガスケットであって、
    　前記対向する部材の間において、前記空間を囲むようになっており、
    　外側又は内側から前記スペーサによって囲まれるようになっており、また、
    　前記空間の広がり方向において、前記スペーサと接触するようになっている、
    　ガスケット。
  11. 　前記スペーサと接触する部分に、前記スペーサに前記ガスケットを係合させる係合部を有している、
    　請求項１０に記載のガスケット。
  12. 　前記スペーサは、前記空間の広がり方向において前記ガスケットの側の端の部分に少なくとも１つの凹部及び該凹部に収容される部分である被収容部の一方を有しており、
    　前記ガスケットの前記係合部は、前記空間の広がり方向において前記スペーサの側の端の部分に、少なくとも１つの前記凹部及び前記被収容部の他方を有している、
    　請求項１１に記載のガスケット。
  13. 　前記凹部は、前記対向する方向に凹んでおり、
    　前記被収容部は、前記対向する方向に延びている、
    　請求項１２に記載のガスケット。
  14. 　前記凹部は、前記空間の広がる方向に凹んでおり、
    　前記被収容部は、前記空間の広がる方向に延びている、
    　請求項１２に記載のガスケット。
  15. 　前記スペーサは、前記ガスケットの側の端の部分である端部に段部を有しており、
    　前記スペーサの前記段部は、前記ガスケットの側に面する面である第１段面と、該第１段面よりも前記ガスケットの側に位置する前記ガスケットの側に面する面である第２段面とを有しており、
    　前記ガスケットの前記スペーサの側の端の部分である周端部は、少なくとも使用状態において、前記スペーサの前記段部の前記第１段面及び前記第２段面に接触するようになっている、
    　請求項１３に記載のガスケット。
  16. 　前記ガスケットは、前記接触する部分よりも前記空間の広がり方向において前記スペーサの側とは反対側に、前記対向する部材の一方に向かって突出する部分であるシールビード部を有しており、
    　前記シールビード部は、環状に延びている、
    　請求項１０に記載のガスケット。
  17. 　前記ガスケットは、前記スペーサに対して、密封対象物の側に設けられる、
    　請求項１０に記載のガスケット。
  18. 　前記対向する部材は、水電解装置のセルに用いられるセパレータ、及び電解質膜である、
    　請求項１０に記載のガスケット。
PCT/JP2023/040434 2022-12-28 2023-11-09 ガスケット装置及びガスケット WO2024142618A1 (ja)

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