(57)【要約】【課題】水素酸素発生装置において高純度のガスを得ようとする場合、電解セルの気密性を高める必要がある。また、エネルギー効率を向上させる観点から、各電解セルにおける電気分解効率を高める必要がある。本発明は、水素酸素発生装置における水又はガスの漏洩や電解面の焼損を防止して、ガス純度を改善すること、および電気分解のエネルギー効率を高めることを課題とする。【解決手段】本発明の解決手段は、電解セルの陽極室へ水を供給する水供給口が、該陽極室の一端側に略均等間隔に分布するように複数箇所、好ましくは３箇所以上に設けられてなることを特徴とする水素酸素発生装置による。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解セルの陽極室へ水を供給する水供給口が、該陽極室の一端側に略均等間隔に分布するように複数箇所に設けられてなることを特徴とする水素酸素発生装置。
【請求項２】
前記水供給口が３箇所以上であることを特徴とする請求項１記載の水素酸素発生装置。
【請求項３】
電解セルの陽極室へ水を供給する水供給口が、該陽極室の端部に沿って長状に形成されてなることを特徴とする水素酸素発生装置。
【請求項４】
周縁部に貫通孔が穿設されたセル部材を備えてなり、セル部材が積層されて電解セルが構成され、且つ前記貫通孔により該電解セルの電極室とは区画された流路が電解セルの積層方向に形成されてなる水素酸素発生装置において、
セル部材には、水供給用の流路から陽極室へ水を導く水供給用の経路が形成され、
該経路先端の水供給口が陽極室の一端側に略均等間隔に分布するように複数箇所に設けられてなることを特徴とする水素酸素発生装置。
【請求項５】
前記水供給口が３箇所以上であることを特徴とする請求項４記載の水素酸素発生装置。
【請求項６】
周縁部に貫通孔が穿設されたセル部材を備えてなり、セル部材が積層されて電解セルが構成され、且つ前記貫通孔により該電解セルの電極室とは区画された流路が電解セルの積層方向に形成されてなる水素酸素発生装置において、
セル部材には、水供給用の流路から陽極室へ水を導く水供給用の経路が形成され、
該経路先端の水供給口が陽極室の一端に沿って長状に形成されてなることを特徴とする水素酸素発生装置。
【請求項７】
セル部材には、陽極室から酸素取出用の流路へ酸素を導く酸素取出用の経路が形成され、
該経路基端の酸素取出口が陽極室の他端側に略均等間隔に分布するように複数箇所に設けられてなることを特徴とする請求項４〜６の何れかに記載の水素酸素発生装置。
【請求項８】
前記酸素取出口が３箇所以上であることを特徴とする請求項７記載の水素酸素発生装置。
【請求項９】
セル部材には、陽極室から酸素取出用の流路へ酸素を導く酸素取出用の経路が形成され、
該経路基端の酸素取出口が陽極室の他端に沿って長状に形成されてなることを特徴とする請求項４〜８の何れかに記載の水素酸素発生装置。
【請求項１０】
セル部材には、陰極室から水素取出用の流路へ水素を導く水素取出用の経路が形成され、
前記水供給用の経路、前記酸素取出用の経路および該水素取出用の経路が、電解セルの周方向に略均等間隔で配されてなることを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の水素酸素発生装置。
【請求項１１】
周縁部に貫通孔が穿設された電極板を備えてなり、該電極板が他のセル部材とともに積層されて電解セルが構成され、且つ前記貫通孔により電解セルの電極室とは区画された流路が電解セルの積層方向に形成されてなる水素酸素発生装置において、
前記電極板には流路と電極室とを流通可能とする経路が凹設され、
且つ該経路には複数の溝が形成された受圧材が装着されたことにより、
該電極板と、隣接する他のセル部材とが面一に接するように構成されたことを特徴とする水素酸素発生装置。
【請求項１２】
周縁部に貫通孔が穿設された電極板を備えてなり、該電極板が他のセル部材とともに積層されて電解セルが構成され、且つ前記貫通孔により電解セルの電極室とは区画された流路が電解セルの積層方向に形成されてなる水素酸素発生装置において、
前記電極板には流路と電極室とを流通可能とする経路が凹設され、
且つ該経路には、プレス加工により突出部の形成された受圧材が装着されたことにより、
該電極板と、隣接する他のセル部材とが面一に接するように構成されたことを特徴とする水素酸素発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、水等を電気分解して水素および酸素を発生させる水素酸素発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば水等を電気分解して水素および酸素を発生させる水素酸素発生装置（以下、単に「装置」ともいう）は、水等の電気分解を行うための電解セルが複数組積層されてなるものが知られている。
【０００３】
斯かる水素酸素発生装置の一例について図７および８を参照しつつより具体的に説明すると、その一構成単位である電解セルは、電解質として機能する固体電解質膜１０１と、この固体電解質膜１０１を挟持すべく設けられた電極板１０３（陽極側および陰極側電極板）と、前記固体電解質膜１０１と前記電極板１０３との間に設けられた給電体１０２（陽極側および陰極側給電体）と、その他ガスケット１０４等（以下、これらを総称して「セル部材」ともいう）を備えて構成されている。
【０００４】
また、該水素酸素発生装置１００には、積層された全ての電解セルに水を供給するための水供給用流路１２１と、電解セルにて発生した酸素および水素を取り出すための酸素取出用流路１２２および水素取出用流路１２３（以下、これらを総称して単に流路ともいう）が備えられている。これらの流路は、積層された各セル部材を貫通するように形成され、全ての電解セルに沿うようにして所謂マニホールド式に構成されている。また、斯かる流路は、ガスケット１０４等によって電解セルの電極室（陽極室又は陰極室）とは水密に区画されているため、該流路と電極室とを必要に応じて部分的に導通させる必要がある。そのため、電極板１０３又はガスケット１０４等のセル部材には、水を流路から電極室へ、酸素および水素を電極室から流路へと案内するための経路が形成されている。
【０００５】
例えば図７に示した従来技術の水素酸素発生装置では、斯かる経路は、電極板１０３に形成されている。具体的には、図７および図８に示したように、水を水供給用流路から陽極室へ案内するための経路１４１は、電極板１０３の陽極面１０３ａにおいて、水供給用流路１２１となる水供給用貫通孔１３１より電極板１０３の中央へ向かって延びるように、溝状に形成されている。また、酸素を陽極室から酸素取出用流路１２２へ案内するための経路１４２についても、同じく電極板１０３の陽極面１０３ａにおいて、酸素取出用流路１２２となる酸素取出用貫通孔１３２より電極板１０３の中央へ向かって延びるように、溝状に形成されている。
さらに、水素を陰極室から水素取出用流路１２３へ案内するための経路１４３については、電極板１０３の陰極面１０３ｂにおいて、水素取出用流路１２３となる水素取出用貫通孔１３３より電極板１０３の中央へ向かって延びる、溝状のものとして形成されている。
【０００６】
そして、該水素酸素発生装置１００を運転する際には、水を、水供給用流路１２１および水供給用経路１４１を介して陽極室へ供給しつつ電圧を印加することにより、陽極室で発生した酸素を、酸素取出用経路１４２および酸素取出用流路１２２を介して装置外へ取り出すとともに、陰極室で発生した水素を、水素取出用経路１４３および水素取出用流路１２３を介して装置外へ取り出すことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の水素酸素発生装置では、運転の際に内部が高圧となり、ガス排出用経路を覆う部材が撓むために電極板１０３とガスケット１０４との間などから水又は発生ガスが漏洩するおそれがある。とりわけ高純度（例えば、水素純度９９．９９９％以上、酸素純度９９．９％以上）の発生ガスを得ようとするためには、微量のガスの漏洩をも防止する必要があり、より一層電解セルの気密性の向上が求められている。
【０００８】
また、該水素酸素発生装置のエネルギー効率を向上させる観点から、各電解セルにおける電気分解効率を高める必要があり、よって、水の電気分解反応を促進させる必要がある。
【０００９】
従って、陽極室と陰極室との境界となる固体電解質膜１０１についても、その一部が焼損すれば各室で発生したガスが混じり合いガス純度を低下させるだけでなく、電気分解効率も低下させることとなるため、このような焼損を有効に防止する必要がある。
【００１０】
そこで本発明は、水素酸素発生装置における流体（水又はガス）の漏洩や電解面の焼損を防止するとともに、該水素酸素発生装置のエネルギー効率を高めることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決すべく、本発明は、電解セルの陽極室へ水を供給する水供給口が、該陽極室の一端側に略均等間隔に分布するように複数箇所、好ましくは３箇所以上に設けられてなることを特徴とする水素酸素発生装置を提供する。
【００１２】
斯かる構成の水素酸素発生装置によれば、電解セルの陽極室への水の供給が均一化され、電解セル全体での水の電気分解反応が促進され、電解面の焼損を防止することができる。また、水が電解セル全体に均等に分散し、電解セル全体が効率的に冷却されるという効果がある。
【００１３】
また、本発明は、電解セルの陽極室へ水を供給するための水供給口が、該陽極室の端部に沿って長状に形成されてなることを特徴とする水素酸素発生装置を提供する。
【００１４】
水供給口が陽極室の端部に沿って長状に形成されたことにより、電解セルの陽極室への水の供給が均一化され、上記と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
また、本発明は、周縁部に貫通孔が穿設されたセル部材を備えてなり、セル部材が積層されて電解セルが構成され、且つ前記貫通孔により該電解セルの電極室とは区画された流路が電解セルの積層方向に形成されてなる水素酸素発生装置において、セル部材には、水供給用の流路から陽極室へ水を導く水供給用の経路が形成され、該経路先端の水供給口が陽極室の一端側に略均等間隔に分布するように複数箇所、好ましくは３箇所以上に設けられてなることを特徴とする水素酸素発生装置を提供する。
【００１６】
斯かる構成の水素酸素発生装置によれば、陽極室の一端側に略均等間隔で分布するように設けられた複数箇所の水供給口から電解セル全体へ水が均一に供給されることとなり、水の電気分解反応を電解セル全体で均一に行わせることができ、膜の部分焼損をも防止することができる。
【００１７】
また、水供給用の経路を複数箇所に設けることにより、一の経路で導くべき水量が減り一の経路にかかる水圧が低下することとなる。よって、水の供給に必要な水圧が低下し、その結果、陽極室内の圧力を低下させて水や酸素の漏洩をより確実に防止することができる。
【００１８】
また、本発明は、周縁部に貫通孔が穿設されたセル部材を備えてなり、セル部材が積層されて電解セルが構成され、且つ前記貫通孔により電解セルの電極室とは区画された流路が電解セルの積層方向に形成されてなる水素酸素発生装置において、セル部材には、水供給用の流路から陽極室へ水を導く水供給用の経路が形成され、該経路先端の水供給口が陽極室の一端に沿って長状に形成されてなることを特徴とする水素酸素発生装置にある。
【００１９】
斯かる構成の水素酸素発生装置によれば、長状に形成された水供給口より水が電解セル全体に均一に供給されることとなり、水の電気分解反応が電解セル全体で促進されると同時に電解セルの冷却効果も改善されることとなる。
【００２０】
また、本発明は、前記水素酸素発生装置において、セル部材には、陽極室から酸素取出用の流路へ酸素を導く酸素取出用の経路が形成され、該経路基端の酸素取出口が陽極室の他端側に略均等間隔に分布するように複数箇所、好ましくは３箇所以上に設けられてなることを特徴とする。
【００２１】
斯かる構成の水素酸素発生装置によれば、水供給口と酸素取出口とが、それぞれ陽極室の一端側と他端側に対向した状態で配されることとなるため、水供給用の経路より導かれた水が水供給口より陽極室全体に隈なく均一に供給され、そして酸素取出口より余剰水としてスムーズに排出されることとなるため、水の供給と排出がより一層円滑に行われることとなる。また、発生した酸素についても、このような水の流れとともに酸素取出口に向かってスムーズに流れることとなる。従って、斯かる構成の水素酸素発生装置によれば、陽極室内の圧力低下に大きく寄与し、電解セルの密封性をさらに向上させることができる。また、電解面全体に於ける電気分解が促進され、電解効率が高くなるという効果がある。
【００２２】
また、本発明は、前記水素酸素発生装置において、セル部材には、陽極室から酸素取出用の流路へ酸素を導く酸素取出用の経路が形成され、該経路基端の酸素取出口が陽極室の他端に沿って長状に形成されてなることを特徴とする。
【００２３】
斯かる構成の水素酸素発生装置によれば、陽極室の他端に沿って長状に形成された酸素取出口より余剰水や発生した酸素の取出しがスムーズに行われ、上記と同様に、電解セルの密封性や電解効率が向上するという効果がある。
【００２４】
また、本発明は、前記水素酸素発生装置において、セル部材には、陰極室から水素取出用の流路へ水素を導く水素取出用の経路が形成され、前記水供給用の経路、前記酸素取出用の経路および該水素取出用の経路が、電解セルの周方向に略均等間隔で配されてなることを特徴とする。
【００２５】
斯かる構成の水素酸素発生装置によれば、全ての経路が電解セルの周方向に略均等間隔に配されてなるため、該セル部材を締め付けた際の締付圧力がこれら全ての経路にも均等に分散して加わることとなり、電解セルの密封性を向上させることができる。
【００２６】
また、本発明は、周縁部に貫通孔が穿設された電極板を備えてなり、該電極板が他のセル部材とともに積層されて電解セルが構成され、且つ前記貫通孔により電解セルの電極室とは区画された流路が電解セルの積層方向に形成されてなる水素酸素発生装置において、前記電極板には流路と電極室とを流通可能とする経路が凹設され、且つ該経路には複数の溝が凹設された受圧材が装着されたことにより、該電極板と、隣接する他のセル部材とが面一に接するように構成されたことを特徴とする水素酸素発生装置を提供する。
【００２７】
斯かる構成の水素酸素発生装置によれば、経路を介して行われる流路と電解室との流体の流通をスムーズなものとしつつ、電解セルの締付圧力をセル部材全面で均一なものとすることができ、電解セルの密封性向上を図ることができる。
【００２８】
また、本発明は、周縁部に貫通孔が穿設された電極板を備えてなり、該電極板が他のセル部材とともに積層されて電解セルが構成され、且つ前記貫通孔により電解セルの電極室とは区画された流路が電解セルの積層方向に形成されてなる水素酸素発生装置において、前記電極板には流路と電極室とを流通可能とする経路が凹設され、且つ該経路には、プレス加工により突出部の形成された受圧材が装着されたことにより、該電極板と、隣接する他のセル部材とが面一に接するように構成されたことを特徴とする水素酸素発生装置を提供する。
【００２９】
プレス加工により突出部の形成された受圧材を用いれば、圧縮に対する強度がさらに高いものとなるため、より一層圧力の均一化と流通性の向上を図ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る水素酸素発生装置の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明に係る水素酸素発生装置の実施形態を示した分解斜視図である。ここで、水素酸素発生装置１は、電解質として機能する固体電解質膜１１と、この固体電解質膜１１を挟持すべく陽極側および陰極側に設けられた一対の電極板１３、１３と、前記固体電解質膜１１と該電極板１３との間にそれぞれ設けられた給電体１２、１２（陽極側および陰極側）と、給電体の外周において、電極室を水密に保つための軟質のガスケット１４と、固体電解質膜を保護するための保護シート１５等（以下、これらを総称して「セル部材」ともいう）よりなる電解セルを一つの構成単位として構成され、前記電極板１３を複極電極板として該電解セルが所定数量積層されて構成されている。また、該積層された電解セルの両端には、これら複数の電解セルを所定の圧力で締め付けるための端板１６、１６が備えられている。
【００３２】
また、該水素酸素発生装置１には、積層された複数の電解セルの陽極側へ純水を供給するための３本の水供給用流路２１、２１、２１が、該電解セルの積層方向（軸方向）に連通するように、マニホールド式に形成されている。即ち、例えば電極板１３には、その周縁部一端側（図１において下方側）に３箇所の半弧状の延設部１３ｃ、…が形成され、個々の延設部１３ｃには水供給用流路を成すための水供給用貫通孔３１が穿設されている。
【００３３】
同様にして、積層された複数の電解セルの陽極側より酸素を取り出すための３本の酸素取出用流路２２、２２、２２が、該電解セルの積層方向（軸方向）に連通するように、マニホールド式に形成されている。即ち、例えば電極板１３には、その周縁部一端側（図１において上方側）に３箇所の半弧状の延設部１３ｃ、…が形成され、個々の延設部１３ｃには酸素取出用流路２２を成すための酸素取出用貫通孔３２が穿設されている。
【００３４】
また、同様にして、積層された複数の電解セルの陰極側より水素を取り出すための２本の水素取出用流路２３、２３が、該電解セルの積層方向（軸方向）に連通するように、マニホールド式に形成されている。即ち、例えば、電極板１３には、その周縁部両端（図１において、左右両端）に２箇所の半弧状の延設部１３ｃ、１３ｃが形成され、個々の延設部１３ｃには水素取出用流路２３を成すための水素取出用貫通孔３３が穿設されている。
【００３５】
こうして、電極板１３、ガスケット１４および固体電解質膜１１等のセル部材には、それぞれ合計８箇所の半弧状の延設部がセル部材の周縁を８等分するように約４５°間隔で形成され、個々の延設部には流路を成すための貫通孔が穿設されている。
また、斯かる貫通孔のうち、３箇所の水供給用貫通孔は、セル部材の一端側（図１下方側）に並んで配され、一方、３箇所の酸素取出用貫通孔は、セル部材の他端側（図１上方側）に並んで配され、両者は互いに対向するように配置されている。
また、２個の水素取出用貫通孔は、それぞれ該水供給用貫通孔と該酸素取出用貫通孔との間において、両側（図１において左右両側）に離間した状態で配置されている。
【００３６】
ところで、本実施形態に係る水素酸素発生装置１では、電極板１３として複極式のものが採用されている。即ち、該電極板１３は、その一面１３ａが一の電解セルの陽極室に面し、他面が隣接する他の電解セルの陰極室に面するように配されている。
【００３７】
そして、本実施形態では、このような複極式の電極板１３に、前記各々の流路と電極室（陽極室および陰極室）とを連通する経路が形成されている。
即ち、図２（ａ）に示すように、該電極板１３の陽極室側の面１３ａ（以下、陽極面という）には、３本の水供給用流路を成すための３つの水供給用貫通孔３１から、電解セル中心方向へ向かう溝状の経路４１がそれぞれ凹設されている。
また、該電極板の同じく陽極面１３ａには、３本の酸素取出用流路を成すための３つの酸素取出用貫通孔３２から、電解セル中心方向へ向かって溝状の経路４２がそれぞれ凹設されている。さらに、該電極板１３の陰極室側の面１３ｂ（以下、陰極面という）には、図２（ｂ）に示すように、２本の水素取出用流路を成すための２つの水素取出用貫通孔３３から、電解セル中心方向へ向かって溝状の経路４３がそれぞれ凹設されている。こうして、該電極板１３には、これらの貫通穴（３１、３２、３３）および経路（４１、４２、４３）が、電極板１３の周縁部（即ち、電解セルの周縁部）において電極板１３の周方向に約４５°の均等間隔で配されている。
【００３８】
さらに、これら全ての経路の途中には、受圧材５０が装着されている。
図３は、流路および第１実施形態としての受圧材の拡大図を示したものであり、図４は、図３におけるＸ−Ｘ線断面図、Ｙ−Ｙ線断面図を示したものである。図３および図４に示したように、本実施形態の受圧材５０の底面には同一形状よりなる多数の山型溝５１が経路と平行に形成されており、山型溝５１の隙間５２、５２…を介して水や水素、酸素が貫通孔と流路先端との間を流通可能となるように構成されている。また、該受圧材５０の上面は、電極板１３の表面と面一となるように形成されている。
【００３９】
受圧材５０としては、電極板と同材質のものを用いるか、又は圧縮強度が電極板と同程度以上（ヤング率１０×１０３ｋｇｆ／ｍｍ２以上）の部材を用いることが好ましい。具体的には、例えば電極板の材質がチタンである場合には、チタン、ＳＵＳ、ジルコニウムなどが使用可能である。また、電極板と同材質のものを用いた場合、電気的特性や機械的特性が同一となるため特に好ましい。
【００４０】
一方、ガスケット１４は、シリコン、フッ素ゴムなどの軟質の材料で形成され、周縁部に前記電極板と同形状の延設部および貫通孔を備えて構成されている。
【００４１】
また、端板１６は、１箇所の水供給ノズル１６ａより３箇所の水供給用流路２１、…へ水を分配するための水路がその内部に形成されたものである。同じく、酸素および水素等の発生ガスについても、複数の流路２２、２３を経て取り出された該発生ガスが、端板１６の内部で合流され、１箇所の酸素取出ノズル１６ｂおよび１箇所の水素取出ノズル１６ｃより取り出されるように構成されている。
【００４２】
そして、これらのセル部材を積層して水素酸素発生装置１を構成する場合、図１に示したように、前記電極板１３の両面には、該電極板よりも小径の給電体１２と、該給電体１２の周囲を区画するガスケット１４とを配し、さらに、その両側には保護シート１５および固体電解質膜１１を配し、これらのセル部材を端板１６によって所定の加圧力で積層方向に締め付ける。
この場合、ガスケット１４は、電極板１３と保護シート１５とに挟まれた状態となり、固体電解質膜１１と電極板１３との間に、外部より区画された電極室（陽極室および陰極室）が構成される。
【００４３】
ガスケット１４が電極板１３に圧接される際には、電極板１３に凹設した経路とガスケット１４とが交わる部分においては、該ガスケット１４は経路に装着した受圧材５０の上面に圧接されることとなる。
【００４４】
図５は、両面にガスケット１４が圧接された状態の電極板１３を示したものであり、図５（ａ）は、陽極面側より見た図、図５（ｂ）は陰極面側より見た図を示したものである。
図５に示したように、電極板１３の陽極面１３ａ上に凹設された３つの水供給用経路４１は、３つの水供給用流路２１（水供給用貫通孔）から該ガスケット１４をくぐって電極板１３の中心方向へ延び、その先端が陽極室の一端側に達して水供給口となる。即ち、該水供給口は、陽極室の一端側において約４５°の均等間隔で合計約９０°の幅にわたって分布したものとなる。
【００４５】
同様に、電極板１３の陽極面１３ａ上に凹設された３つの酸素取出用経路４２は、３つの酸素取出用流路２２（酸素取出用貫通孔）から該ガスケット１４をくぐって電極板１３の中心方向へ延び、その先端が陽極室の一端側に達して酸素取出口となる。即ち、該酸素取出口は、陽極室の他端側において約４５°の均等間隔で合計約９０°の幅にわたって分布したものとなる。
【００４６】
また、同様にして、電極板１３の陰極面１３ｂ上に凹設された２つの水素取出用経路４３は、２つの水素取出用流路２３（水素取出用貫通孔）から該ガスケット１４をくぐって延び、その先端が陰極室の両端に達して水素取出口となる。即ち、該水素取出口は、陰極室の両端に離間した状態で設けられることとなる。
【００４７】
斯かる構成の水素酸素発生装置１によれば、図５に示したように、装置に供給された水は、水供給用流路２１および水供給用経路４１を介して水供給口より電解セルの陽極室へ供給されることとなる。そして、水の電気分解反応により発生した酸素とともに陽極室の内部を移動し、水供給口に対向して設けられた酸素取出口より、酸素取出用経路４２および酸素取出用流路２２を介して取り出されることとなる。
【００４８】
本実施形態に係る水素酸素発生装置１によれば、水供給口が陽極室の一端側に略均等間隔に分布して３箇所に設けられていると同時に、酸素取出口が陽極室の他端側に略均等間隔に分布して３箇所に設けられているため、陽極室内における水および酸素の流れが、図５の矢印に示したように電解面全面体へ流れるようになる。これにより、電気分解反応に必要な水が水供給口から陽極室全体にスムーズに行き渡ると同時に、水および発生した酸素が酸素取出口からスムーズに排出されることとなり、陽極室内の水やガスの滞留を防止して電解効率の改善を図ることができる。
【００４９】
また、水等の流れをスムーズにすることにより、水供給用流路や水供給口等における局所的な水圧の上昇を防止でき、電極板１３とガスケット１４との間からの水等の漏洩を防止することができる。
【００５０】
また、電極板１３に形成された各経路４１、４２、４３には、それぞれ受圧材５０が装着されているため、電極板１３とガスケット１４とを圧接する際には、ガスケット１４の全面が均一に圧縮されることとなり、密封性の向上を図ることができる。
特に、該受圧材５０に同一形状の山型溝５１が多数形成されている場合には、水やガスが流通し易くなると同時に、該受圧材５０は比較的撓み難いものとなる。よって、水の供給とガスの取り出しをより一層円滑に行うとともに、ガスケット１４と電極板１３との密着性をより一層向上させ、電解セルの密封性をさらに改善することができる。
【００５１】
また、前記実施形態によれば、水素取出用貫通孔が水供給用貫通孔と酸素取出用貫通孔との間に配置され、これらの貫通孔および該貫通孔から延びる経路が電解セルの周縁部においてその周方向に略均等間隔で配置されたものとなっているため、端板による加圧力が電解セル全体および各経路毎に均一となり易く、また、水素酸素発生装置のコンパクト化を図ることができる。
【００５２】
尚、上記実施形態のように溝の形成された受圧材を用いる場合、その溝の形状としては、連続した山型形状以外の、例えば連続した凹凸形状、連続した半円形状、連続した台形状としてもよい。
【００５３】
図６は、経路に装着する受圧材の第２実施形態を示したものであり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ断面図を表している。図６に示したように、該実施形態の受圧材５０’は、平板状の平面部５５と、該平面部５５から同一面側に突出するように形成された複数の突出部５６とを備えている。
また、該突出部５６の形状は略球面状に形成されている。
【００５４】
さらに、前記第１実施形態の受圧材５０の山型溝５１は、通常、旋盤等によって切削加工することによって形成されるものであるのに対し、この第２実施形態の受圧材５０’の突出部５６は、平面部５５をプレス加工することによって成形されたものである。
【００５５】
また、本実施形態の受圧材５０’では、電極板１３の経路に装着された際の流体の流れ方向（図６において、矢印で示す）と略平行となるように、複数の突出部５６が配列されている。
【００５６】
尚、受圧材５０’の材質としては、前記第１実施形態の受圧材５０と同様のものを使用することができる。
【００５７】
斯かる構成の第２実施形態の受圧材５０’によれば、プレス加工によって複数の突出部５６を一度に形成することが可能であるため、第１実施形態の受圧材５０と比べて加工が容易であり、製造コストを大きく低減できるという効果がある。
【００５８】
また、突出部５６をプレス加工することによって材料の不連続性を少なくし、しかも、該突出部５６の形状を球面状とすることにより、該突出部５６は極めて圧縮強度の高いものとなる。
よって、圧縮に対する強度が増せば、該突出部５６同士の間隔を広げることができるため、山型溝５１を設ける場合と比べて水等の流通がより一層円滑なものとなる。複数の突出部５６が水等の流通方向と略平行となるように形成されていれば、その流通がさらに円滑なものとなる。
【００５９】
また、該第２実施形態の受圧材５０’によれば、突出部５６をプレス加工によって膨出させることにより、その反対面側には凹部５７が形成されることとなる。この反対面側には、電解セルを構成する際にガスケット１４が圧接されることとなるため、該ガスケット１４の表面が該凹部５７内に迫り出し、受圧材５０’の位置ズレを防止するという効果もあると考えられる。
【００６０】
尚、前記実施形態においては、各セル部材は略円形に形成されたものであったが、本発明はこれに限定されず、矩形状や多角形状の任意の形状のセル部材を用いることができる。
【００６１】
また、前記実施形態では、水用の供給口および酸素用の取出口がそれぞれ３箇所に設けられ、水素用の取出口が２箇所に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。
即ち、水および酸素用の流路については、複数箇所に設けられていることが好ましく、３箇所以上であることがより好ましい。また、水素用の流路については１箇所でもよいが、２箇所以上であればガス抜け性がよりスムーズとなる。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、流路と電極室とを流通させるための経路を電極板に形成した場合のものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、電極室（陽極室あるいは陰極室）と流路との両方に面して配される他のセル部材に経路を形成することができる。
従って、例えば、硬質の樹脂よりなるガスケットを用い、斯かるガスケットに流路を形成することも可能である。
【００６３】
また、前記実施形態においては、経路は、略同一幅の溝が貫通孔からガスケットの内側へ向かって直線状に凹設されたものであるが、本発明は、このような経路の形状には限定されるものではない。よって、例えば、経路先端の供給口又は経路基端の取出口（即ち、ガスケットよりも内側へ達した部分）を幅広に形成するか、又は該経路の先端を分岐させることにより、水の供給やガス抜け性をより一層高めるようにしても良い。
特に、水供給口や酸素取出口を電極室の一端に沿って長状に形成することが好ましく、例えば、円盤状の電極板の円周に沿うように円弧状の溝を形成し、これを水供給口、あるいは酸素取出口とすることができる。これによって水の供給とガスおよび水の取り出しが、より一層均一且つスムーズとなる。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る水素酸素発生装置によれば、発生する酸素および水素、あるいは供給する水の漏洩を防止するとともに、電解セルにおける電気分解反応の促進と冷却効率の改善を図り、水素酸素発生装置のエネルギー効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水素酸素発生装置の一実施形態について、電解セルを構成するセル部材を積層方向に分解して示した斜視図。
【図２】本発明に係る水素酸素発生装置の一実施形態において、複極式の電極板に形成した流路の一例を示した平面図であり、（ａ）は陽極面側、（ｂ）は陰極面側を示した図。
【図３】電極板に形成した流路と、該流路に装着した受圧材を示した斜視図。
【図４】（ａ）図３におけるＸ−Ｘ線断面図。
（ｂ）図３におけるＹ−Ｙ線断面図。
【図５】電極板にガスケットを圧接した状態を示した平面図であり、（ａ）は陽極面側、（ｂ）は陰極面側を示した図。
【図６】（ａ）受圧材の他の実施形態を示した平面図。
（ｂ）（ａ）のＺ−Ｚ線断面図。
【図７】従来の水素酸素発生装置の一例を示した分解斜視図。
【図８】（ａ）図７のＡ−Ａ線断面図。
（ｂ）図７のＢ−Ｂ線断面図。
【符号の説明】
１…水素酸素発生装置、１１…固体電解質膜、１２…給電体、１３…電極板、
１４…ガスケット、１５…保護シート、１６…端板
２１…水供給用流路、２２…酸素取出用流路、２３…水素取出用流路、
３１…水供給用貫通孔、３２…酸素取出用貫通孔、３３…水素取出用貫通孔、
４１…水供給用経路、４２…酸素取出用経路、４３…水素取出用経路、
５０、５０’…受圧材
【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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【図８】
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