(57)【要約】【課題】ピストン部と端板との絶縁部の厚さを可及的に薄肉化することができ、装置全体の小型化を容易に遂行可能にする。【解決手段】差圧式高圧水電解装置１０は、複数の単位セル１２が積層されたセルユニット１４を備える。セルユニット１４の一端側には、押圧機構２２を構成するピストン部７０が一方のエンドプレート２０ａに対向して配置される。ピストン部７０とエンドプレート２０ａとの間には、絶縁部８０が設けられるとともに、水素連通孔３８ｃには、前記絶縁部８０の厚さよりも大きな軸方向の長さを有する電気絶縁性ノック部８２が配設される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜の一方の面にアノード給電体が、前記電解質膜の他方の面にカソード給電体が、それぞれ設けられた電解質膜・電極構造体と、セパレータとが積層される単位セルを備え、複数の前記単位セルが積層されたセルユニットの積層方向両端には、端板が配設されるとともに、一方の端板と前記セルユニットとの間には、該セルユニット全体を積層方向に押圧するピストン部が設けられており、水を電気分解してアノード側に酸素を、カソード側に前記酸素よりも高圧な水素を、それぞれ製造し、前記セルユニット、前記一方の端板及び前記ピストン部に互いに連通して形成された水素連通孔に、前記高圧な水素を流通させる差圧式高圧水電解装置であって、
前記ピストン部と該ピストン部に隣接する前記一方の端板との間に設けられる絶縁部と、
前記絶縁部に接するとともに、前記水素連通孔に配置され、且つ、該絶縁部の厚さよりも大きな軸方向の長さを有する電気絶縁性ノック部と、
を備えることを特徴とする差圧式高圧水電解装置。
【請求項２】
請求項１記載の差圧式高圧水電解装置において、前記一方の端板は、前記水素連通孔を囲繞してシール部材を配設するシール溝部を設け、
前記シール溝部の内周側に位置して前記ピストン部に対向する内側端面と、前記シール溝部の外周側に位置して前記ピストン部に対向する外側端面とを有し、前記内側端面は、前記外側端面よりも前記ピストン部から離間する位置に形成されることを特徴とする差圧式高圧水電解装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の差圧式高圧水電解装置において、前記一方の端板には、前記水素連通孔を囲繞して前記ノック部を保持するノック保持部が形成されることを特徴とする差圧式高圧水電解装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の差圧式高圧水電解装置において、前記絶縁部は、前記一方の端板又は前記ピストン部に絶縁被膜をコーティングすることにより形成されることを特徴とする差圧式高圧水電解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルユニット全体を積層方向に押圧するピストン部が設けられるとともに、水を電気分解して酸素と前記酸素よりも高圧な水素とを製造する差圧式高圧水電解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、燃料電池を発電させるための燃料ガスとして、水素ガスが使用されている。一般的に、水素を製造するために、水電解装置が採用されている。この水電解装置は、水を分解して水素（及び酸素）を発生させるため、固体高分子電解質膜（イオン交換膜）を用いている。固体高分子電解質膜の両面には、電極触媒層が設けられて電解質膜・電極構造体が構成されるとともに、前記電解質膜・電極構造体の両側には、給電体を配設して単位セルが構成されている。
【０００３】
そこで、複数の単位セルが積層されたセルユニットに対して、積層方向両端に電圧が付与されるとともに、アノード側の給電体に水が供給される。このため、電解質膜・電極構造体のアノード側では、水が分解されて水素イオン（プロトン）が生成され、この水素イオンが固体高分子電解質膜を透過してカソード側に移動し、電子と結合して水素が製造される。一方、アノード側では、水素と共に生成された酸素が、余剰の水を伴ってセルユニットから排出される。
【０００４】
この設備では、セルユニットに対して、積層方向に一定の締め付け圧力を付与することにより、安定した電解性能を維持する必要がある。そこで、セルユニット全体を積層方向に押圧するピストン部により、良好な荷重の付与を確実に行うことを目的として、例えば、特許文献１に開示されている高圧水素製造装置が知られている。
【０００５】
この高圧水素製造装置では、単位セルの積層方向に延在し、水素流路に連通して水素を前記積層方向に流通させる水素連通孔が設けられている。ピストン部には、セルユニットに対向する端面から開口して水素連通孔に連通する第１水素通路と、前記第１水素通路に連通し且つ前記端面から開口する少なくとも１つの第２水素通路とが設けられている。第１水素通路及び第２水素通路には、水素を高圧水素製造装置の外部に導出する水素導出通路が連通している。そして、端面の中央を中心とする仮想円上に、第１水素通路及び第２水素通路が互いに等角度間隔ずつ離間して配設されている。
【０００６】
このため、ピストン部は、セルユニットに対して均一な押圧力を付与することが可能になり、積層荷重の付与性能が向上し、良好且つ安定した機能を維持することができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１７７１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、高圧水素製造装置では、ピストン部とセルユニットとの間に絶縁プレートが配置されている。従って、装置全体の小型化を図るために、絶縁プレートを薄肉化することが望まれている。しかしながら、水分を含む水素が流通する水素通路においても、所望の絶縁距離を保持する必要があり、絶縁プレートを薄肉化することができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、ピストン部と端板との絶縁部の厚さを可及的に薄肉化することができ、装置全体の小型化が容易に遂行可能な差圧式高圧水電解装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る差圧式高圧水電解装置は、電解質膜の一方の面にアノード給電体が、前記電解質膜の他方の面にカソード給電体が、それぞれ設けられた電解質膜・電極構造体と、セパレータとが積層される単位セルを備えている。複数の単位セルが積層されたセルユニットの積層方向両端には、端板が配設されるとともに、一方の端板と前記セルユニットとの間には、該セルユニット全体を積層方向に押圧するピストン部が設けられている。
【００１１】
この差圧式高圧水電解装置は、水を電気分解してアノード側に酸素を、カソード側に前記酸素よりも高圧な水素を、それぞれ製造している。高圧な水素は、セルユニット、一方の端板及びピストン部に互いに連通して形成された水素連通孔に流通している。
【００１２】
差圧式高圧水電解装置は、ピストン部と該ピストン部に隣接する一方の端板との間に設けられる絶縁部と、前記絶縁部に接するとともに、水素連通孔に配置され、且つ、該絶縁部の厚さよりも大きな軸方向の長さを有する電気絶縁性ノック部と、を備えている。
【００１３】
また、この差圧式高圧水電解装置では、一方の端板は、水素連通孔を囲繞してシール部材を配設するシール溝部を設けることが好ましい。シール溝部の内周側に位置してピストン部に対向する内側端面が設けられる一方、前記シール溝部の外周側に位置して前記ピストン部に対向する外側端面が設けられることが好ましい。その際、内側端面は、外側端面よりもピストン部から離間する位置に形成されることが好ましい。
【００１４】
さらに、この差圧式高圧水電解装置では、一方の端板には、水素連通孔を囲繞してノック部を保持するノック保持部が形成されることが好ましい。
【００１５】
さらにまた、この差圧式高圧水電解装置では、絶縁部は、一方の端板又はピストン部に絶縁被膜をコーティングすることにより形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ピストン部と端板との間に絶縁部が設けられるとともに、前記絶縁部に接して水素連通孔に電気絶縁性ノック部が配置されている。このため、ノック部は、水素連通孔の絶縁距離を確保する厚さに設定されるだけで、絶縁部の厚さを可及的に薄肉化することができ、装置全体の小型化が容易に遂行可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る差圧式高圧水電解装置の斜視説明図である。
【図２】前記差圧式高圧水電解装置の要部断面説明図である。
【図３】前記差圧式高圧水電解装置を構成する押圧機構の要部分解斜視説明図である。
【図４】前記差圧式高圧水電解装置の要部断面説明図である。
【図５】水素連通孔の絶縁距離の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る差圧式高圧水電解装置の要部断面説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る差圧式高圧水電解装置の要部断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る差圧式高圧水電解装置１０は、複数の単位セル１２が鉛直方向（矢印Ａ方向）又は水平方向（矢印Ｂ方向）に積層されたセルユニット１４を備える。
【００１９】
セルユニット１４の積層方向一端には、ターミナルプレート１６ａ、絶縁プレート１８ａ及びエンドプレート２０ａが、順次、配設される。セルユニット１４の積層方向他端には、同様にターミナルプレート１６ｂ、絶縁プレート１８ｂ及びエンドプレート２０ｂが、順次、配設される。
【００２０】
エンドプレート２０ａには、セルユニット１４全体を積層方向（矢印Ａ方向）に押圧する押圧機構２２が配置される。押圧機構２２には、上部支持円盤２４ａが配置される一方、エンドプレート２０ｂには、下部支持円盤２４ｂが配置される。上部支持円盤２４ａと下部支持円盤２４ｂとは、例えば、矢印Ａ方向に延在する複数本のタイロッド２６を介して一体的に締め付け保持される。
【００２１】
なお、差圧式高圧水電解装置１０は、上部支持円盤２４ａ及び下部支持円盤２４ｂを端板として含む箱状ケーシング（図示せず）により一体的に保持される構成を採用してもよい。また、差圧式高圧水電解装置１０は、全体として略円柱体形状を有しているが、立方体形状等の種々の形状に設定可能である。
【００２２】
ターミナルプレート１６ａ、１６ｂの側部には、端子部２７ａ、２７ｂが外方に突出して設けられる。端子部２７ａ、２７ｂは、配線２８ａ、２８ｂを介して電解電源３０に電気的に接続される。
【００２３】
図２に示すように、単位セル１２は、円盤状の電解質膜・電極構造体３２と、この電解質膜・電極構造体３２を挟持するアノードセパレータ３４及びカソードセパレータ３６とを備える。単位セル１２は、図１に示すように、略円盤状を有するとともに、外周縁部には、セパレータ面方向外方に向かって互いに反対方向に突出する第１突出部３７ａ及び第２突出部３７ｂが形成される。
【００２４】
図２に示すように、第１突出部３７ａには、積層方向（矢印Ａ方向）に互いに連通して、水（純水）を積層方向上方に供給するための水供給連通孔３８ａが設けられる。第２突出部３７ｂには、積層方向に互いに連通して、反応により生成された酸素及び未反応の水（混合流体）を積層方向下方に排出するための水排出連通孔３８ｂが設けられる。
【００２５】
単位セル１２の中央部には、電解領域の略中央を貫通して積層方向に互いに連通して、反応により生成された高圧（例えば、１ＭＰａ〜７０ＭＰａ）な水素を流通させるための水素連通孔３８ｃが設けられる。
【００２６】
アノードセパレータ３４及びカソードセパレータ３６は、略円盤状を有するとともに、例えば、カーボン部材等で構成される。アノードセパレータ３４及びカソードセパレータ３６は、鋼板、ステンレス鋼板、チタン板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属板をプレス成形してもよい。アノードセパレータ３４及びカソードセパレータ３６は、あるいは切削加工した後に防食用の表面処理を施して構成してもよい。
【００２７】
電解質膜・電極構造体３２は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜４０を備える。固体高分子電解質膜４０の両面には、リング形状を有するアノード電極触媒層４２ａとカソード電極触媒層４４ａとが形成される。アノード電極触媒層４２ａは、例えば、Ｒｕ（ルテニウム）系触媒を使用する一方、カソード電極触媒層４４ａは、例えば、白金触媒を使用する。
【００２８】
固体高分子電解質膜４０の両側には、それぞれリング形状を有するアノード給電体４２とカソード給電体４４とが配設される。アノード給電体４２及びカソード給電体４４は、例えば、球状アトマイズチタン粉末の焼結体（多孔質導電体）により構成される。アノード給電体４２及びカソード給電体４４は、例えば、研削加工後にエッチング処理される平滑表面部を設けるとともに、空隙率が１０％〜４６％、より好ましくは、２０％〜４０％の範囲内に設定される。
【００２９】
アノードセパレータ３４には、水供給連通孔３８ａに連通する供給通路４６ａと、水排出連通孔３８ｂに連通する排出通路４６ｂとが設けられる。アノードセパレータ３４の電解質膜・電極構造体３２に向かう面３４ａには、供給通路４６ａ及び排出通路４６ｂに連通する水流路４８が形成される。アノードセパレータ３４の面３４ａには、水素連通孔３８ｃを周回してシール溝部５０が設けられる。シール溝部５０には、シール部材５２が収容される。
【００３０】
カソードセパレータ３６の電解質膜・電極構造体３２に向かう面３６ａには、水素排出通路４６ｃが形成される。カソード給電体４４は、水素排出通路４６ｃを介して水素連通孔３８ｃに連通する。カソードセパレータ３６の面３６ａには、カソード給電体４４の外方を周回してシール溝部５４が形成される。このシール溝部５４には、シール部材５６が配設される。
【００３１】
シール部材５２、５６には、例えば、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材等の弾性を有するシール部材が用いられる。
【００３２】
エンドプレート（一方の端板）２０ａと上部支持円盤２４ａとの間には、セルユニット１４全体を積層方向（矢印Ａ方向）に押圧する押圧機構２２が設けられる。図２に示すように、押圧機構２２は、上部支持円盤２４ａに固定（例えば、溶接）される円盤状の固定部材６２を備える。固定部材６２は、例えば、ステンレス材やチタン（Ｔｉ）系材料等の耐食性部材で構成される。なお、以下に説明する内側リング部材６８ａ及びピストン部７０は、固定部材６２と同様の耐食性部材で構成される。
【００３３】
図２及び図３に示すように、固定部材６２の中央部には、高圧水素を排出するための水素排出孔部（水素連通孔３８ｃの一部）６４が形成される。水素排出孔部６４は、上部支持円盤２４ａの中央に形成された水素孔部（水素連通孔３８ｃの一部）６６に連通する（図２参照）。固定部材６２の外周部に内側リング部材６８ａ及び外側リング部材６８ｂを有する２重リングの一端が固定される。外側リング部材６８ｂは、例えば、鉄系の高強度を有する鋼材（耐圧部材）で形成される。
【００３４】
内側リング部材６８ａの内周面には、固定部材６２に対向して積層方向に進退可能なピストン部７０がシール部材７２を介装して摺動可能に配置される。ピストン部７０の固定部材６２に向かう面には、凹部７４が形成され、前記凹部７４には、弾性体、例えば、皿ばね７６が配設される。皿ばね７６は、ピストン部７０と固定部材６２との間に所定の弾性力を付与して介装される。
【００３５】
ピストン部７０は、略円盤形状を有し、中央部には、セルユニット１４の水素連通孔３８ｃに連通する水素導入孔部（水素連通孔３８ｃの一部）７８が形成される。なお、押圧機構２２は、上記の構成に限定されるものではなく、従来から採用されている種々の構成にも適用することができる。
【００３６】
ピストン部７０とエンドプレート２０ａとの間に、絶縁部８０が設けられるとともに、前記ピストン部７０と前記エンドプレート２０ａとに跨って電気絶縁性ノック部８２が設けられる。絶縁部８０は、ピストン部７０のエンドプレート２０ａに対向する面７０ａに絶縁被膜をコーティングすることにより形成される。なお、絶縁部８０は、エンドプレート２０ａの端面２０ａｓに形成してもよい。
【００３７】
図４に示すように、エンドプレート２０ａのピストン部７０に対向する端面（絶縁部８０に対向する面）２０ａｓには、水素連通孔３８ｃを囲繞してリング状のシール溝部８４が形成される。シール溝部８４には、シール部材、例えば、Ｏリング８６が配設される。シール溝部８４の内側には、水素連通孔３８ｃを囲繞してノック部８２を保持するノック保持部８８が形成される。ノック保持部８８は、ノック部８２の端部が嵌合する凹部により構成される。
【００３８】
エンドプレート２０ａの端面２０ａｓには、シール溝部８４の内周側に位置してピストン部７０に対向する内側端面２０ａｓｉが設けられる。シール溝部８４の外周側には、ピストン部７０に対向する外側端面、すなわち、端面２０ａｓが設けられる。内側端面２０ａｓｉは、端面２０ａｓよりもピストン部７０から離間する位置に形成され、前記端面２０ａｓから深さＳだけ内方に配置される。端面２０ａｓのシール溝部８４の外周壁部との境界部位には、Ｒ形状部（湾曲形状部）９０が形成される。
【００３９】
ピストン部７０の面７０ａには、水素導入孔部７８と同心上で且つ前記水素導入孔部７８よりも開口径が大径なノック保持部７８ａが形成される。ノック保持部８８、７８ａには、ノック部８２が一体に嵌合する。ノック部８２は、略円柱形状を有し、軸方向両端には、面取り部（又は湾曲面）８２ａが形成される。ノック部８２の中心には、水素連通孔３８ｃと水素導入孔部７８とに連通する貫通孔（水素連通孔３８ｃの一部）９２が形成される。
【００４０】
ノック部８２は、耐熱温度が高く、強度が高い特性を有する樹脂材により形成される。この樹脂材としては、例えば、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等が使用される。ノック部８２の全長Ｌｎは、絶縁部８０の厚さよりも大きな軸方向の長さを有し、さらにエンドプレート２０ａとピストン部７０との絶縁距離Ｌ（図５参照）以上に設定される。
【００４１】
具体的には、図５に示すように、水素連通孔３８ｃ（水素導入孔部７８）の開口直径ｄ、絶縁抵抗Ｒ（≧１ＭΩ）、比抵抗ρとすると、絶縁距離Ｌは、Ｌ＞Ｒ／ρ×（πｄ2／４）から求められる。この絶縁距離Ｌが、ノック部８２の全長Ｌｎとして設定される。
【００４２】
図１に示すように、下部支持円盤２４ｂには、水供給連通孔３８ａ及び水排出連通孔３８ｂに連通する配管９６ａ及び９６ｂが接続される。上部支持円盤２４ａには、水素連通孔３８ｃに連通する配管９６ｃが接続される。配管９６ｃには、図示しないが、背圧弁（又は電磁弁）が設けられており、水素連通孔３８ｃに生成される水素の圧力を高圧に維持することができる。
【００４３】
このように構成される差圧式高圧水電解装置１０の動作について、以下に説明する。
【００４４】
図１に示すように、配管９６ａから差圧式高圧水電解装置１０の水供給連通孔３８ａに水が供給されるとともに、ターミナルプレート１６ａ、１６ｂの端子部２７ａ、２７ｂに電気的に接続されている電解電源３０を介して電圧が付与される。このため、図２に示すように、各単位セル１２では、水供給連通孔３８ａからアノードセパレータ３４の水流路４８に水が供給され、この水がアノード給電体４２内に沿って移動する。
【００４５】
従って、水は、アノード電極触媒層４２ａで電気により分解され、水素イオン、電子及び酸素が生成される。この陽極反応により生成された水素イオンは、固体高分子電解質膜４０を透過してカソード電極触媒層４４ａ側に移動し、電子と結合して水素が得られる。
【００４６】
このため、カソード給電体４４の内部の水素流路に沿って水素が流動する。水素は、水供給連通孔３８ａよりも高圧に維持された状態で、水素連通孔３８ｃを流れて押圧機構２２の内部に導入される。
【００４７】
押圧機構２２では、内部に導入された水素の圧力と皿ばね７６の弾性力とを介して、ピストン部７０によるセルユニット１４への締め付け圧力が調整される。なお、水素は、図示しない背圧弁の設定圧力に昇圧されることにより、差圧式高圧水電解装置１０の外部に取り出し可能となる。一方、反応により生成した酸素と未反応の水とは、水排出連通孔３８ｂに沿って差圧式高圧水電解装置１０の外部に排出される。
【００４８】
この場合、第１の実施形態では、図４に示すように、ピストン部７０とエンドプレート２０ａとの間に、絶縁部８０が設けられるとともに、水素連通孔３８ｃに、電気絶縁性のノック部８２が設けられている。ノック部８２の全長Ｌｎは、絶縁部８０の厚さよりも大きな寸法を有し、さらにエンドプレート２０ａとピストン部７０との絶縁距離Ｌ以上に設定されている。
【００４９】
このため、ノック部８２は、水素連通孔３８ｃの絶縁距離Ｌを確保する厚さ（軸方向の長さＬｎ）以上に設定されるだけで、絶縁部８０の厚さを可及的に薄肉化することができる。従って、所望の絶縁機能を有するとともに、差圧式高圧水電解装置１０全体の小型化が容易に遂行可能になるという効果が得られる。
【００５０】
しかも、ノック部８２は、ピストン部７０とエンドプレート２０ａとに跨って配置されている。これにより、ピストン部７０とセルユニット１４とは、互いに正確且つ確実に位置決めすることができる。その際、ノック部８２には、軸方向両端に面取り部８２ａが形成されている。このため、ノック部８２の挿入作業が容易且つ迅速に遂行可能になる。
【００５１】
さらにまた、エンドプレート２０ａの端面２０ａｓには、シール溝部８４の内周側に位置してピストン部７０に対向する内側端面２０ａｓｉが設けられている。内側端面２０ａｓｉは、端面２０ａｓよりもピストン部７０から離間する位置に形成され、前記端面２０ａｓから深さＳだけ内方に配置されている。従って、セルユニット１４全体に積層方向に押圧力が付与される際、内側端面２０ａｓｉに集中応力が発生することを確実に抑制することができ、特にコーティング層である絶縁部８０を良好に保護することが可能になる。なお、段差部位である内側端面２０ａｓｉを設けることなく、Ｒ形状部を設けることにより、集中応力の発生を抑制することもできる。
【００５２】
一方、エンドプレート２０ａの端面２０ａｓには、シール溝部８４の外周壁部との境界部位に、Ｒ形状部９０が形成されている。これにより、端面２０ａｓにシール溝部８４との境界部位に対応して屈曲する角部が設けられず、前記境界部位に集中応力が発生することを確実に抑制することができ、絶縁部８０を良好に保護することが可能になる。
【００５３】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る差圧式高圧水電解装置１００の要部断面説明図である。なお、第１の実施形態に係る差圧式高圧水電解装置１０と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第３の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。
【００５４】
差圧式高圧水電解装置１００は、押圧機構１０２を構成するピストン部１０４を備え、前記ピストン部１０４は、エンドプレート１０６に対向する面１０４ａに絶縁部８０を設ける。エンドプレート１０６の端面２０ａｓには、シール溝部８４の内側に水素連通孔３８ｃを囲繞してノック部８２を保持するノック保持部１０８が形成される。
【００５５】
ノック保持部１０８の深さＬ０は、絶縁距離Ｌ以上の寸法に設定される（Ｌ０≧Ｌ）。ノック部８２は、ノック保持部１０８に保持された際、ピストン部１０４内に挿入されることがなく、端部が絶縁部８０に当接する。
【００５６】
このように構成される第２の実施形態では、絶縁部８０の厚さを可及的に薄肉化することができ、差圧式高圧水電解装置１００全体の小型化が容易に遂行可能になる等、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５７】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る差圧式高圧水電解装置１１０の要部断面説明図である。
【００５８】
差圧式高圧水電解装置１１０は、押圧機構１１２を構成するピストン部１１４を備え、前記ピストン部１１４は、エンドプレート１１６に対向する面１１４ａに絶縁部８０を設ける。面１１４ａには、水素導入孔部７８よりも大径なノック保持部７８ａａが形成される。
【００５９】
エンドプレート１１６の端面２０ａｓには、シール溝部１１８と大径なノック保持部１２０とが同軸上に且つ連続して形成される。すなわち、シール溝部１１８とノック保持部１２０との間には、内側端面２０ａｓｉが設けられていない。ノック保持部７８ａａ、１２０には、ノック部１２２が一体に嵌合する。ノック部１２２は、第１及び第２の実施形態に比べて大径に構成され、軸方向に大径な貫通孔９２ａを有する。
【００６０】
このように構成される第３の実施形態では、ノック部１２２は、比較的大径に設定されており、このノック部１２２の外周面は、Ｏリング８６の内周側をガイドする機能を有している。しかも、この第３の実施形態では、絶縁部８０の厚さを可及的に薄肉化することができ、差圧式高圧水電解装置１１０全体の小型化が容易に遂行可能になる等、上記の第１及び第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００６１】
１０、１００、１１０…差圧式高圧水電解装置
１２…単位セル                      １４…セルユニット
１６ａ、１６ｂ…ターミナルプレート  １８ａ、１８ｂ…絶縁プレート
２０ａ、２０ｂ、１０６、１１６…エンドプレート
２２、１０２、１１２…押圧機構      ３０…電解電源
３２…電解質膜・電極構造体          ３４…アノードセパレータ
３６…カソードセパレータ            ４０…固体高分子電解質膜
４２…アノード給電体                ４４…カソード給電体
５０、５４、８４、１１８…シール溝部
５２、５６、７２…シール部材        ６２…固定部材
６４…水素排出孔部                  ６６…水素孔部
６８ａ…内側リング部材              ７０、１０４、１１４…ピストン部
７８…水素導入孔部
７８ａ、７８ａａ、８８、１０８、１２０…ノック保持部
８０…絶縁部                        ８２ａ…面取り部
８６…Ｏリング                      ９０…Ｒ形状部
１２２…ノック部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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