JP6499151B2 - Electrolytic cell - Google Patents
Electrolytic cell Download PDFInfo
- Publication number
- JP6499151B2 JP6499151B2 JP2016251449A JP2016251449A JP6499151B2 JP 6499151 B2 JP6499151 B2 JP 6499151B2 JP 2016251449 A JP2016251449 A JP 2016251449A JP 2016251449 A JP2016251449 A JP 2016251449A JP 6499151 B2 JP6499151 B2 JP 6499151B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- cathode
- chamber
- gas
- liquid separation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
本発明は、電解液を電解して酸素及び水素を生成する電解槽に関する。 The present invention relates to an electrolytic cell that electrolyzes an electrolytic solution to generate oxygen and hydrogen.
従来、ＫＯＨ水溶液やＮａＯＨ水溶液を電解液として、再生可能エネルギーや、クリーンなエネルギーとしての水素を生成するする電解槽が知られている。 Conventionally, an electrolytic cell that generates renewable energy or hydrogen as clean energy by using an aqueous KOH solution or an aqueous NaOH solution as an electrolytic solution is known.
このような電解槽として、陽極を収容する陽極室と、陰極を収容する陰極室と、前記陽極室と前記陰極室とを区画する隔膜とよりなる電解ユニットを複数重ね、水溶液からなる電解液及び又は純水を電気分解して陰極より水素ガスを発生させる電解槽が提案されている（特許文献１）。 As such an electrolytic cell, a plurality of electrolytic units composed of an anode chamber that accommodates an anode, a cathode chamber that accommodates a cathode, and a diaphragm that partitions the anode chamber and the cathode chamber are stacked, Alternatively, an electrolytic cell that electrolyzes pure water to generate hydrogen gas from a cathode has been proposed (Patent Document 1).
ところで、特許文献１に記載された電解槽は、陽極室と、陰極室と、これらを区画する隔膜と、ガスケットを外枠で囲むことで、一体的な電解ユニットを形成することができ、ガスケットシール面の組み立て精度が向上する。 By the way, the electrolytic cell described in Patent Document 1 can form an integral electrolytic unit by surrounding an anode chamber, a cathode chamber, a diaphragm partitioning them, and a gasket with an outer frame. The assembly accuracy of the seal surface is improved.
また、このような電解槽は、陽極室や陰極室で発生したガスを、電解ユニット外に排出する場合、ガスとともに陽極室内や陰極室内の電解液も排出されるため、ガスと電解液とを分離する気液分離室が設けられる。 Also, in such an electrolytic cell, when the gas generated in the anode chamber or the cathode chamber is discharged out of the electrolysis unit, the electrolyte solution in the anode chamber or the cathode chamber is also discharged together with the gas. A gas-liquid separation chamber for separation is provided.
このような気液分離室は、一体的に形成された電解ユニットの外枠内に設ける場合、例えば、外枠と、ガスケットにより外枠に押さえ付けられるフランジパンと、隔膜と、ガスケットに囲まれた一部が空間となる。 When such a gas-liquid separation chamber is provided in the outer frame of the integrally formed electrolytic unit, for example, it is surrounded by the outer frame, a flange pan pressed against the outer frame by the gasket, a diaphragm, and the gasket. Part of it becomes space.
しかしながら、フランジパンを外枠に押さえ付けるガスケットの面圧が一定でなかった場合、フランジパンと外枠等が互いに当接する部分のシール面が凹んだりしてしまい、このシール面から電解液が漏れてしまう場合があった。 However, if the surface pressure of the gasket that holds the flange pan against the outer frame is not constant, the seal surface where the flange pan and the outer frame come into contact with each other will be dented, and electrolyte will leak from this seal surface. There was a case.
本発明は、気液分離室から電解液が漏れてしまうことを防止可能な電解槽を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the electrolytic vessel which can prevent that electrolyte solution leaks from a gas-liquid separation chamber.
（１） 電解液を電解して酸素及び水素を生成する電解槽であって、
陽極及び陰極の間に配置され、陽極との間に陽極室を形成し、前記陰極との間に陰極室を形成する隔壁と、
上下方向に延び、前記隔壁と前記陽極とを連結し、前記陽極室を複数に区画する複数の陽極リブと、
上下方向に延び、前記隔壁と前記陰極とを連結し、前記陰極室を複数に区画する複数の陰極リブと、
前記陽極、前記陰極及び前記隔壁の外縁に配置され、これらを支持する外枠と、
前記外枠の上部に配置され、複数に区画された前記陽極室が配列された方向に延び、１つの部材が、中空形状に形成されている陽極気液分離室と、
前記外枠の上部に配置され、複数に区画された前記陰極室が配列された方向に延び、１つの部材が、中空形状に形成されている陰極気液分離室と、を備え、
複数に区画された前記陽極室は、前記外枠を貫通する連通管により、それぞれ前記陽極気液分離室に連通し、
複数に区画された前記陰極室は、前記連通管により、それぞれ前記陰極気液分離室に連通している電解槽。
(1) An electrolytic cell for electrolyzing an electrolytic solution to produce oxygen and hydrogen,
A partition wall disposed between the anode and the cathode, forming an anode chamber with the anode, and forming a cathode chamber with the cathode;
A plurality of anode ribs extending in a vertical direction, connecting the partition wall and the anode, and dividing the anode chamber into a plurality of parts;
A plurality of cathode ribs extending in the vertical direction, connecting the partition wall and the cathode, and dividing the cathode chamber into a plurality of sections;
An outer frame disposed on and supporting the anode, the cathode, and the partition wall; and
An anode gas-liquid separation chamber, which is disposed in the upper part of the outer frame and extends in a direction in which the divided anode chambers are arranged , and one member is formed in a hollow shape;
A cathode gas-liquid separation chamber, which is disposed on the outer frame and extends in the direction in which the plurality of partitioned cathode chambers are arranged, and is formed in a hollow shape;
The anode chamber divided into a plurality is communicated with the anode gas-liquid separation chamber, respectively, by a communication pipe penetrating the outer frame,
The cathode chamber divided into a plurality is an electrolytic cell that communicates with the cathode gas-liquid separation chamber through the communication pipe.
（１）の発明によれば、電解槽は、陽極及び陰極と、隔壁と、複数の陽極リブと、複数の陰極リブと、外枠と、陽極気液分離室と、陰極気液分離室と、を備え、電解液を電解して酸素及び水素を生成する。
隔壁は、陽極及び陰極の間に配置され、陽極との間に陽極室を形成し、陰極との間に陰極室を形成する。
複数の陽極リブは、上下方向に延び、隔壁と陽極とを連結し、陽極室を複数に区画する。
複数の陰極リブは、上下方向に延び、隔壁と陰極とを連結し、陰極室を複数に区画する。
外枠は、陽極、陰極及び隔壁の外縁に配置され、これらを支持する。
陽極気液分離室は、外枠の上部に配置され、複数に区画された陽極室が配列された方向に延び、中空形状である。
陰極気液分離室は、外枠の上部に配置され、複数に区画された陰極室が配列された方向に延び、中空形状である。
複数に区画された陽極室は、外枠を貫通する連通管により、それぞれ陽極気液分離室に連通している。
複数に区画された陰極室は、連通管により、それぞれ陰極気液分離室に連通している。
According to the invention of (1), the electrolytic cell comprises an anode and a cathode, a partition, a plurality of anode ribs, a plurality of cathode ribs, an outer frame, an anode gas-liquid separation chamber, and a cathode gas-liquid separation chamber. And electrolyzing the electrolytic solution to generate oxygen and hydrogen.
The partition wall is disposed between the anode and the cathode, forms an anode chamber with the anode, and forms a cathode chamber with the cathode.
The plurality of anode ribs extend in the vertical direction, connect the partition wall and the anode, and divide the anode chamber into a plurality of sections.
The plurality of cathode ribs extend in the vertical direction, connect the partition wall and the cathode, and divide the cathode chamber into a plurality.
An outer frame is arrange | positioned at the outer edge of an anode, a cathode, and a partition, and supports these.
The anode gas-liquid separation chamber is disposed at the upper part of the outer frame, extends in the direction in which the plurality of partitioned anode chambers are arranged, and has a hollow shape.
The cathode gas-liquid separation chamber is disposed in the upper part of the outer frame, extends in a direction in which a plurality of cathode chambers are arranged, and has a hollow shape.
The anode chamber divided into a plurality is communicated with the anode gas-liquid separation chamber, respectively, by a communication pipe penetrating the outer frame.
The cathode compartments divided into a plurality are communicated with the cathode gas-liquid separation chamber, respectively, through communication tubes.
これにより、電解槽は、陽極室において電解液を電解し酸素（ガス）を生成し、陰極室において電解液を電解し水素（ガス）を生成する。
陽極室で生成されたガスは電解液とともに、連通管を通って、陽極気液分離室に流入し、ガスと電解液とに分離される。また、陰極室で生成されたガスは電解液とともに、連通管を通って、陰極気液分離室に流入し、ガスと電解液とに分離される。
このとき、陽極気液分離室及び陰極気液分離室は、陽極、陰極及び隔壁を支持する外枠の外に設けられ、中空形状の１つの部材により形成されているので、例えば、複数の部材で形成した場合に生ずる接合部（例えば、ガスケットシール面等）がないので、このような接合部から電解液が漏れるおそれがない。
したがって、気液分離室から電解液が漏れてしまうことを防止可能な電解槽を提供できる。
Thus, the electrolytic cell electrolyzes the electrolytic solution in the anode chamber to generate oxygen (gas), and electrolyzes the electrolytic solution in the cathode chamber to generate hydrogen (gas).
The gas generated in the anode chamber passes through the communication pipe together with the electrolytic solution, flows into the anode gas-liquid separation chamber, and is separated into the gas and the electrolytic solution. The gas generated in the cathode chamber passes through the communication pipe together with the electrolytic solution, flows into the cathode gas-liquid separation chamber, and is separated into the gas and the electrolytic solution.
At this time, the anode gas-liquid separation chamber and the cathode gas-liquid separation chamber are provided outside the outer frame that supports the anode, the cathode, and the partition wall, and are formed by a single hollow member. Since there is no joining part (for example, gasket seal surface etc.) which arises when it forms with, there is no possibility that electrolyte may leak from such a joining part.
Therefore, it is possible to provide an electrolytic cell capable of preventing the electrolytic solution from leaking from the gas-liquid separation chamber.
（２） 前記陽極気液分離室は、一方の端部に陽極出口ノズルを有し、
前記陰極気液分離室は、一方の端部に陰極出口ノズルを有し、
前記陰極出口ノズルは、前記陽極出口ノズルと反対方向に向けて配置されている（１）に記載の電解槽。
(2) The anode gas-liquid separation chamber has an anode outlet nozzle at one end,
The cathode gas-liquid separation chamber has a cathode outlet nozzle at one end,
The electrolytic cell according to (1), wherein the cathode outlet nozzle is disposed in a direction opposite to the anode outlet nozzle.
（２）の発明によれば、陰極出口ノズルは、陽極出口ノズルと反対方向に向けて配置されている。
これにより、陽極により生成されたガスや電解液と、陰極により生成されたガスや電解液とを、互いに離れた位置に配置された経路で、電解槽から排出できるので、経路のレイアウトや、電解槽を含む装置の組み立てが容易になる。
According to the invention of (2), the cathode outlet nozzle is arranged in the direction opposite to the anode outlet nozzle.
As a result, the gas and electrolyte generated by the anode and the gas and electrolyte generated by the cathode can be discharged from the electrolytic cell through paths arranged at positions away from each other. Assembling of the device including the tank is facilitated.
（３） 前記陽極出口ノズル及び前記陰極出口ノズルは、水平より下方側に向けて配置されている（２）に記載の電解槽。 (3) The electrolytic cell according to (2), wherein the anode outlet nozzle and the cathode outlet nozzle are arranged downward from the horizontal.
（３）の発明によれば、陽極出口ノズル及び陰極出口ノズルを、水平より下方側に向けて配置した。
これにより、陽極気液分離室や陰極気液分離室に流入した電解液を排出し易くなるので、電解液が陽極気液分離室や陰極気液分離室に滞留し、陽極気液分離室や陰極気液分離室が腐食するのを防止できる。
According to the invention of (3), the anode outlet nozzle and the cathode outlet nozzle are arranged downward from the horizontal.
This facilitates the discharge of the electrolyte flowing into the anode gas-liquid separation chamber or the cathode gas-liquid separation chamber, so that the electrolyte stays in the anode gas-liquid separation chamber or the cathode gas-liquid separation chamber. Corrosion of the cathode gas-liquid separation chamber can be prevented.
本発明によれば、気液分離室から電解液が漏れてしまうことを防止可能な電解槽を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrolytic cell which can prevent that electrolyte solution leaks from a gas-liquid separation chamber can be provided.
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。 Hereinafter, although embodiment of this invention is described, this invention is not limited to this. In the following description of the embodiments, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
前記実施形態に係る電解槽１の構成について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る電解槽１を陽極側から視た図である。
図２は、図１に示す電解槽１のＡＡ断面図である。
図３は、図１に示す電解槽１のＢＢ断面図である。
The configuration of the electrolytic cell 1 according to the embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view of an electrolytic cell 1 according to an embodiment of the present invention as viewed from the anode side.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the electrolytic cell 1 shown in FIG.
FIG. 3 is a BB sectional view of the electrolytic cell 1 shown in FIG.
電解槽１は、例えば、アルカリ水（例えば、ＫＯＨの水溶液）からなる電解液を電解して酸素、及び水素を得るための複極式アルカリ水電解装置に組み込まれる。
複極式アルカリ水電解装置は、例えば、両端に配置されるプレスフランジの間において、プレスフランジに押圧されるガスケット、陽極用給電端子を有する陽極ターミナルエレメント、陰極用給電端子を有する陰極ターミナルエレメント等を有し、陽極ターミナルエレメントと陰極ターミナルエレメントとの間に隣接して複数の電解槽１が配置される。
The electrolytic cell 1 is incorporated in a bipolar alkaline water electrolyzer for electrolyzing an electrolytic solution made of alkaline water (for example, an aqueous solution of KOH) to obtain oxygen and hydrogen.
The bipolar alkaline water electrolysis apparatus is, for example, a gasket pressed between the press flanges arranged at both ends, an anode terminal element having an anode power supply terminal, a cathode terminal element having a cathode power supply terminal, etc. A plurality of electrolytic cells 1 are arranged adjacent to each other between the anode terminal element and the cathode terminal element.
電解槽１は、陽極１０と、陰極２０（図２参照）と、隔壁３０（図２参照）と、外枠４０と、陽極気液分離室５０と、陰極気液分離室６０と、を備え、電解液を電解して酸素及び水素を生成する。 The electrolytic cell 1 includes an anode 10, a cathode 20 (see FIG. 2), a partition wall 30 (see FIG. 2), an outer frame 40, an anode gas-liquid separation chamber 50, and a cathode gas-liquid separation chamber 60. The electrolyte is electrolyzed to produce oxygen and hydrogen.
陽極１０は、陽極用給電端子（図示無し）と電気的に接続され、板形状に形成された電性基材上に触媒層が配置され、触媒層中にはニッケルの金属結晶を含んだ細孔が形成されている。
陽極１０は、複数の陽極リブ１１により、隔壁３０に電気的に接続されている。
ている。
The anode 10 is electrically connected to an anode power supply terminal (not shown), and a catalyst layer is disposed on a plate-shaped electric base material. The catalyst layer includes a fine metal particle containing nickel metal crystals. A hole is formed.
The anode 10 is electrically connected to the partition wall 30 by a plurality of anode ribs 11.
ing.
陽極リブ１１は、導電性の金属（例えば、ニッケルメッキを施した軟鋼、ステンレススチール、ニッケル等）で形成され、上下方向に延び、隔壁３０と陽極１０とを連結し、隔壁３０と陽極１０との間に形成された陽極室１００において、複数配列されている。即ち、複数の陽極リブ１１は、陽極室１００を複数に区画する。 The anode rib 11 is made of a conductive metal (for example, nickel-plated mild steel, stainless steel, nickel, etc.), extends in the vertical direction, connects the partition wall 30 and the anode 10, and connects the partition wall 30 and the anode 10. A plurality of anode chambers 100 are arranged in the anode chamber 100. That is, the plurality of anode ribs 11 divide the anode chamber 100 into a plurality.
図２又は図３に示すように、陰極２０は、陰極用給電端子（図示無し）と電気的に接続され、軟鋼、ステンレススチール、ニッケル合金基材、軟鋼又はニッケル合金上にニッケルメッキを施した基材に白金族金属、ニッケル、コバルト、モリブデン、又はマンガンから選ばれた金属或いはそれらの合金又は酸化物からなるコーティングが施されていてもよい。
陰極２０は、複数の陰極リブ２１により、隔壁３０に電気的に接続されている。
ている。
As shown in FIG. 2 or FIG. 3, the cathode 20 is electrically connected to a cathode power supply terminal (not shown), and nickel plating is performed on mild steel, stainless steel, nickel alloy base material, mild steel or nickel alloy. The base material may be coated with a metal selected from platinum group metal, nickel, cobalt, molybdenum, or manganese, or an alloy or oxide thereof.
The cathode 20 is electrically connected to the partition wall 30 by a plurality of cathode ribs 21.
ing.
陰極リブ２１は、導電性の金属（例えば、ニッケルメッキを施した軟鋼、ステンレススチール、ニッケル等）で形成され、上下方向に延び、隔壁３０と陰極２０とを連結し、隔壁３０と陰極２０との間に形成された陰極室２００において、複数配列されている。即ち、複数の陰極リブ２１は、陰極室２００を複数に区画する。 The cathode rib 21 is formed of a conductive metal (for example, nickel-plated mild steel, stainless steel, nickel, etc.), extends in the vertical direction, connects the partition wall 30 and the cathode 20, and connects the partition wall 30 and the cathode 20. A plurality of cathode chambers 200 are arranged in the cathode chamber 200. That is, the plurality of cathode ribs 21 partition the cathode chamber 200 into a plurality.
隔壁３０は、導電性の金属鋼板であり、陽極１０及び陰極２０の間に配置され、陽極１０との間に陽極室１００を形成し、陰極２０との間に陰極室２００を形成する。 The partition wall 30 is a conductive metal steel plate, is disposed between the anode 10 and the cathode 20, forms the anode chamber 100 with the anode 10, and forms the cathode chamber 200 with the cathode 20.
図１に示すように、外枠４０は、陽極１０、陰極２０及び隔壁３０の外縁に配置され、これらを支持する。詳細には、外枠４０は、隔壁３０等の上辺を支持する上フレーム４１と、隔壁３０等の下辺を支持する下フレーム４２と、隔壁３０等の両側辺を支持する一対の縦フレーム４３と、を備える。 As shown in FIG. 1, the outer frame 40 is disposed on the outer edges of the anode 10, the cathode 20, and the partition wall 30 and supports them. Specifically, the outer frame 40 includes an upper frame 41 that supports the upper side of the partition wall 30, a lower frame 42 that supports the lower side of the partition wall 30, and a pair of vertical frames 43 that support both sides of the partition wall 30 and the like. .
陽極気液分離室５０は、外枠４０の上フレーム４１の上部に配置され、複数に区画された陽極室１００が配列された方向に延び、中空形状の１つの部材で形成されている。詳細には、陽極気液分離室５０は、中空の四角形状に形成され、一端側（図１中左端側）が閉鎖され、他端側（図１中右端側）に、陽極気液分離室５０内に流入したガス（例えば、酸素）と電解液の出口となる陽極出口ノズル５１が設けられている。 The anode gas-liquid separation chamber 50 is disposed on the upper frame 41 of the outer frame 40, extends in the direction in which the plurality of divided anode chambers 100 are arranged, and is formed of a single hollow member. Specifically, the anode gas-liquid separation chamber 50 is formed in a hollow square shape, one end side (left end side in FIG. 1) is closed, and the other end side (right end side in FIG. 1) is the anode gas-liquid separation chamber. An anode outlet nozzle 51 serving as an outlet for the gas (for example, oxygen) flowing into the gas 50 and the electrolyte is provided.
複数に区画された陽極室１００の上部には、それぞれ外枠４０の上フレーム４１を貫通する連通管７０が設けられている。即ち、複数に区画された陽極室１００は、それぞれ陽極気液分離室５０に連通している。 A communication pipe 70 that penetrates the upper frame 41 of the outer frame 40 is provided at the upper part of the anode chamber 100 that is divided into a plurality of sections. That is, the anode chamber 100 divided into a plurality is communicated with the anode gas-liquid separation chamber 50.
陰極気液分離室６０は、外枠４０の上フレーム４１の上部に配置され、複数に区画された陰極室２００が配列された方向に延び、中空形状の１つの部材で形成されている。詳細には、陰極気液分離室６０は、中空の四角形状に形成され、他端側（図１中右端側）が閉鎖され、他端側（図１中左端側）に、陰極気液分離室６０内に流入したガス（例えば、水素）と電解液の出口となる陰極出口ノズル６１が設けられている。 The cathode gas-liquid separation chamber 60 is disposed on the upper frame 41 of the outer frame 40, extends in the direction in which the plurality of cathode chambers 200 are arranged, and is formed of a single hollow member. Specifically, the cathode gas-liquid separation chamber 60 is formed in a hollow square shape, the other end side (right end side in FIG. 1) is closed, and the other end side (left end side in FIG. 1) is cathodic gas-liquid separation. A cathode outlet nozzle 61 serving as an outlet for the gas (for example, hydrogen) flowing into the chamber 60 and the electrolyte is provided.
複数に区画された陰極室２００の上部には、それぞれ外枠４０の上フレーム４１を貫通する連通管７０が設けられている。即ち、複数に区画された陰極室２００は、それぞれ陰極気液分離室６０に連通している。 A communication pipe 70 that penetrates the upper frame 41 of the outer frame 40 is provided in the upper part of the cathode chamber 200 that is partitioned into a plurality of sections. That is, the plurality of cathode chambers 200 communicate with the cathode gas-liquid separation chamber 60, respectively.
このように、陰極出口ノズル６１は、陽極出口ノズル５１と反対方向に向けて配置されている。
また、陽極出口ノズル５１及び陰極出口ノズル６１は、水平より下方側に向けて配置されている。
As described above, the cathode outlet nozzle 61 is arranged in the direction opposite to the anode outlet nozzle 51.
Further, the anode outlet nozzle 51 and the cathode outlet nozzle 61 are arranged downward from the horizontal.
なお、陽極気液分離室５０及び陰極気液分離室６０は、四角柱形状に限らす、中空形状であれば、円筒形状や三角形形状やその他の多角形形状等であってもよい。また、電解槽１の外観の正面視の形状も、四角形に限らず、円形状や三角形形状やその他の多角形形状であってもよい。 The anode gas-liquid separation chamber 50 and the cathode gas-liquid separation chamber 60 are not limited to a quadrangular prism shape, and may be a cylindrical shape, a triangular shape, other polygonal shapes, or the like as long as they are hollow. Moreover, the shape of the external view of the electrolytic cell 1 is not limited to a quadrangle, and may be a circular shape, a triangular shape, or other polygonal shapes.
図４は、本発明の実施形態の別例に係る電解槽１を陽極側から視た図である。
電解槽１の大きさは、例えば、図１に示す１０００ｍｍ角から、図４に示す１２００ｍｍ×２４００ｍｍ以上のように、様々に対応できる。
FIG. 4 is a view of the electrolytic cell 1 according to another example of the embodiment of the present invention as viewed from the anode side.
The size of the electrolytic cell 1 can be variously adapted, for example, from a 1000 mm square shown in FIG. 1 to 1200 mm × 2400 mm or more shown in FIG.
また、下フレーム４２には、外枠４０の外部から、陽極室１００内部に連通する陽極入口ノズル５５が設けられている。この陽極入口ノズル５５から、陽極室１００内に電解液が注入される。 The lower frame 42 is provided with an anode inlet nozzle 55 that communicates with the inside of the anode chamber 100 from the outside of the outer frame 40. An electrolyte is injected into the anode chamber 100 from the anode inlet nozzle 55.
また、下フレーム４２には、外枠４０の外部から、陰極室２００内部に連通する陰極入口ノズル６５が設けられている。この陰極入口ノズル６５から、陰極室２００内に電解液が注入される。 Further, the lower frame 42 is provided with a cathode inlet nozzle 65 that communicates with the inside of the cathode chamber 200 from the outside of the outer frame 40. An electrolyte is injected into the cathode chamber 200 from the cathode inlet nozzle 65.
また、一対の縦フレーム４３の外枠４０の外側には、それぞれブラケット８０が取り付けられている。 Further, brackets 80 are attached to the outside of the outer frame 40 of the pair of vertical frames 43, respectively.
このような電解槽１は、陽極入口ノズル５５及び陰極入口ノズル６５から、陽極室１００及び陰極室２００内部に電解液が注入され、この電解液が通電された状態の陽極１０及び陰極２０により電解され、陽極室１００において酸素が生成され、陰極室２００において水素が生成される。 In such an electrolytic cell 1, an electrolytic solution is injected into the anode chamber 100 and the cathode chamber 200 from the anode inlet nozzle 55 and the cathode inlet nozzle 65, and electrolysis is performed by the anode 10 and the cathode 20 in a state where the electrolyte is energized. Then, oxygen is generated in the anode chamber 100 and hydrogen is generated in the cathode chamber 200.
そして、陽極室１００で生成された酸素は、電解液とともに、連通管７０を通って、陽極気液分離室５０に流入し分離され、陽極出口ノズル５１から、電解槽１外に排出され、酸素は回収され、電解液は循環される。
また、陰極室２００で生成された水素は、電解液とともに、連通管７０を通って、陰極気液分離室６０に流入し分離され、陰極出口ノズル６１から、電解槽１外に排出され、酸素は回収され、電解液は循環される。
Then, the oxygen generated in the anode chamber 100 is separated into the anode gas-liquid separation chamber 50 through the communication pipe 70 together with the electrolytic solution, and is discharged from the anode outlet nozzle 51 to the outside of the electrolytic cell 1. Is recovered and the electrolyte is circulated.
Further, the hydrogen generated in the cathode chamber 200 flows into the cathode gas-liquid separation chamber 60 together with the electrolytic solution through the communication pipe 70 and is separated, and is discharged out of the electrolytic cell 1 from the cathode outlet nozzle 61 to be oxygenated. Is recovered and the electrolyte is circulated.
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
１ 電解槽
１０ 陽極
１１ 陽極リブ
２０ 陰極
２１ 陰極リブ
３０ 隔壁
４０ 外枠
４１ 上フレーム
４２ 下フレーム
４３ 縦フレーム
５０ 陽極気液分離室
５１ 陽極出口ノズル
５５ 陽極入口ノズル
６０ 陰極気液分離室
６１ 陰極出口ノズル
６５ 陰極入口ノズル
７０ 連通管
８０ ブラケット
１００ 陽極室
２００ 陰極室
1 Electrolytic Cell 10 Anode 11 Anode Rib 20 Cathode 21 Cathode Rib 30 Partition 40 Outer Frame 41 Upper Frame 42 Lower Frame 43 Vertical Frame 50 Anode Gas-Liquid Separation Chamber 51 Anode Exit Nozzle 55 Anode Inlet Nozzle 60 Cathode Gas-Liquid Separation Chamber 61 Cathode Exit Nozzle 65 Cathode inlet nozzle 70 Communication pipe 80 Bracket 100 Anode chamber 200 Cathode chamber
Claims (2)
陽極及び陰極の間に配置され、陽極との間に陽極室を形成し、前記陰極との間に陰極室を形成する隔壁と、
上下方向に延び、前記隔壁と前記陽極とを連結し、前記陽極室を複数に区画する複数の陽極リブと、
上下方向に延び、前記隔壁と前記陰極とを連結し、前記陰極室を複数に区画する複数の陰極リブと、
前記陽極、前記陰極及び前記隔壁の外縁に配置され、これらを支持する外枠と、
前記外枠の上部に配置され、複数に区画された前記陽極室が配列された方向に延び、１つの部材が、中空形状に形成されている陽極気液分離室と、
前記外枠の上部に配置され、複数に区画された前記陰極室が配列された方向に延び、１つの部材が、中空形状に形成されている陰極気液分離室と、を備え、
複数に区画された前記陽極室は、前記外枠を貫通する連通管により、それぞれ前記陽極気液分離室に連通し、
複数に区画された前記陰極室は、前記連通管により、それぞれ前記陰極気液分離室に連通しており、
前記陽極気液分離室は、一方の端部に陽極出口ノズルを有し、
前記陰極気液分離室は、一方の端部に陰極出口ノズルを有し、
前記陰極出口ノズルは、前記陽極出口ノズルと反対方向に向けて配置されている電解槽。 An electrolytic cell for electrolyzing an electrolytic solution to produce oxygen and hydrogen,
A partition wall disposed between the anode and the cathode, forming an anode chamber with the anode, and forming a cathode chamber with the cathode;
A plurality of anode ribs extending in a vertical direction, connecting the partition wall and the anode, and dividing the anode chamber into a plurality of parts;
A plurality of cathode ribs extending in the vertical direction, connecting the partition wall and the cathode, and dividing the cathode chamber into a plurality of sections;
An outer frame disposed on and supporting the anode, the cathode, and the partition wall; and
An anode gas-liquid separation chamber, which is disposed in the upper part of the outer frame and extends in a direction in which the divided anode chambers are arranged, and one member is formed in a hollow shape;
A cathode gas-liquid separation chamber, which is disposed on the outer frame and extends in the direction in which the plurality of partitioned cathode chambers are arranged, and is formed in a hollow shape;
The anode chamber divided into a plurality is communicated with the anode gas-liquid separation chamber, respectively, by a communication pipe penetrating the outer frame,
The cathode chamber divided into a plurality is communicated with the cathode gas-liquid separation chamber by the communication pipe ,
The anode gas-liquid separation chamber has an anode outlet nozzle at one end,
The cathode gas-liquid separation chamber has a cathode outlet nozzle at one end,
The electrolytic cell in which the cathode outlet nozzle is disposed in a direction opposite to the anode outlet nozzle .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016251449A JP6499151B2 (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Electrolytic cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016251449A JP6499151B2 (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Electrolytic cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018104756A JP2018104756A (en) | 2018-07-05 |
| JP6499151B2 true JP6499151B2 (en) | 2019-04-10 |
Family
ID=62786599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016251449A Expired - Fee Related JP6499151B2 (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Electrolytic cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6499151B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12540406B2 (en) | 2023-05-29 | 2026-02-03 | Noram Electrolysis Systems Inc. | Apparatuses and methods for multi-stage electrolysis |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116162949A (en) * | 2022-12-30 | 2023-05-26 | 盐城工学院 | Gusset for reducing gas content on electrode surface and application of gusset in alkaline water electrolysis bath |
| KR102616454B1 (en) * | 2023-03-10 | 2023-12-21 | (주)선유이앤씨 | Hydrogen generating device |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5168477A (en) * | 1974-12-10 | 1976-06-14 | Asahi Chemical Ind | Kairyosareta denkaihoho |
| JPS5256080A (en) * | 1975-11-04 | 1977-05-09 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Electrolytic cell of compound electrodes type provided with supplement ary electrodes |
| JPS6030747B2 (en) * | 1977-04-05 | 1985-07-18 | 旭硝子株式会社 | Alkali chloride electrolyzer plant |
| JPS5477284A (en) * | 1977-12-02 | 1979-06-20 | Asahi Glass Co Ltd | Ion exchange membrane electrolyzer |
| JPS5480280A (en) * | 1977-12-09 | 1979-06-26 | Asahi Glass Co Ltd | Multi-chamber electrolytic cell using ion exchange membrane method |
| JPS62146286A (en) * | 1985-12-20 | 1987-06-30 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Auxiliary electrode |
| JP2816029B2 (en) * | 1991-03-18 | 1998-10-27 | 旭化成工業株式会社 | Bipolar filter press type electrolytic cell |
| TW557331B (en) * | 1999-08-27 | 2003-10-11 | Asahi Chemical Ind | Unit cell for alkali chloride metal aqueous solution electrolytic tank |
| EP2039806B1 (en) * | 2002-11-27 | 2015-08-19 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Bipolar, zero-gap type electrolytic cell |
| MX2010004711A (en) * | 2010-04-29 | 2011-07-06 | Hermilo Tamez Salazar | Improvements in plastic electrolytic cell of bipolar type membrane. |
| JP5869440B2 (en) * | 2012-06-29 | 2016-02-24 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Electrolytic cell and electrolytic cell |
| JP6404685B2 (en) * | 2014-11-14 | 2018-10-10 | 旭化成株式会社 | Bipolar alkaline water electrolysis cell and electrolytic cell |
-
2016
- 2016-12-26 JP JP2016251449A patent/JP6499151B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12540406B2 (en) | 2023-05-29 | 2026-02-03 | Noram Electrolysis Systems Inc. | Apparatuses and methods for multi-stage electrolysis |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018104756A (en) | 2018-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6013448B2 (en) | Electrochemical cell and use of electrochemical cell | |
| RU2709541C2 (en) | Electrode device, electrode assemblies and electrolytic cells | |
| JP2016094650A (en) | Bipolar alkaline water electrolysis cell and electrolytic cell | |
| US4784735A (en) | Concentric tube membrane electrolytic cell with an internal recycle device | |
| JP5869440B2 (en) | Electrolytic cell and electrolytic cell | |
| JP6499151B2 (en) | Electrolytic cell | |
| KR20030069871A (en) | Ion exchange membrane electrolytic cell | |
| JP6294991B1 (en) | Bipolar electrolytic cell | |
| FI56557C (en) | DIAFRAGMACELL MED ETT FLERTAL AVDELNINGAR FOER FRAMSTAELLNING AV KLOR OCH ALKALIMETALLHYDROXID | |
| JP2013204130A (en) | Electrolytic cell and electrolyzer | |
| JP3110720B2 (en) | Gas-liquid separation method in an ion exchange membrane electrolytic cell | |
| JP3110555B2 (en) | Ion exchange membrane electrolyzer | |
| JPH10158875A (en) | Bipolar filter press type electrolytic cell | |
| JPS6342710B2 (en) | ||
| JP2816029B2 (en) | Bipolar filter press type electrolytic cell | |
| KR20230040009A (en) | Cartridge type electrolytic cell, electrolyzer using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20171114 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20180420 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190110 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190314 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6499151 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |