(57)【要約】【課題】電解面積の拡大および部品点数の削減を実現可能な電解セルを提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、固体電解質膜２と、固体電解質膜２の両側に設けられた電極板３と、固体電解質膜２と電極板３との間に介在する給電体４とを有する電解セル１であって、電極板３の周縁部近傍にはシール部材５を配するための溝部３ｄが形成されており、溝部３ｄに嵌合した状態で、給電体４の周囲を覆い、固体電解質膜２の各面に接するように、シール部材５が設けられ、電極板３に形成されたポートをシールするポートシール部５３が、シール部材５と一体的に構成されていることを特徴としている。【選択図】  図２
2004277774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質膜と、前記固体電解質膜の両側に設けられた電極板と、前記固体電解質膜と前記電極板との間に介在する給電体とを有する電解セルであって、
前記電極板の周縁部近傍にはシール部材を配するための溝部が形成されており、
前記溝部に嵌合した状態で、前記給電体の周囲を覆い、前記固体電解質膜の各面に接するように、前記シール部材が設けられ、
前記電極板に形成されたポートをシールするポートシール部が、前記シール部材と一体的に構成されている
ことを特徴とする電解セル。
【請求項２】
前記ポートシール部が、前記ポートを覆うように突起状に形成されている
請求項１に記載の電解セル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水等を電気分解して水素ガスおよび酸素ガスを発生させる水素酸素発生装置等の水電解装置に関し、詳しくは、水電解装置を構成する際に用いられる電解セルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術に係る水素酸素発生装置を構成する電解セルとしては、例えば、特開２００１−１６４３９１号公報（特許文献１）に開示された技術が知られている。
【０００３】
特許文献１にて開示された電解セルは、固体電解質膜と電極板ユニットとを複数積層して構成されている。電極板ユニットは、チタン板製の電極板の両面側に、多孔質給電体とスペーサとシール部材等とを配設して構成されている。スペーサ等には、発生した酸素ガス、水素ガスを取り出すために用いられる酸素用孔（ポート）、水素用孔（ポート）が形成され、加えて、電気分解に供される純水を供給するために用いられる純水用孔（ポート）が形成されている。また、このスペーサには、設けられる箇所に応じて、ポートをシールする要素も設けられている。
【０００４】
すなわち、上記従来技術にかかる電解セルは、電極板ユニットを構成する電極板の周辺部近傍に凹型の溝が形成されており、この溝にシール部材を設け、シール部材の内方側にポート等を有するスペーサを設け、このスペーサの内方側に多孔質給電体を設けている。そして、このように配設された各要素から成る電極板ユニットと固体電解質膜とを積層させて組み立てることによって、特許文献１に記載された電解セルが構成されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１６４３９１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にかかる電解セルには、次のような問題があった。
【０００７】
特許文献１に記載された電解セルは、多孔質給電体を用いて酸素発生室および水素発生室が構成され、この多孔質給電体が、流体の流入出を制御するポート等を有するスペーサの内方側に設けられるため、純水の電解処理を行う際の電解面積（電極板と接する多孔質給電体の面積）が制限され、この電解面積をあまり広げることができないという問題があった。
【０００８】
また、特許文献１に記載された電解セルは、スペーサが必須の構成要素となるため、部品点数の増加および組み立て工程の煩雑化を招くという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来技術にかかる問題を解決するためになされたものであって、電解面積の拡大および部品点数の削減を実現可能な電解セルを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、固体電解質膜と、前記固体電解質膜の両側に設けられた電極板と、前記固体電解質膜と前記電極板との間に介在する給電体とを有する電解セルであって、前記電極板の周縁部近傍にはシール部材を配するための溝部が形成されており、前記溝部に嵌合した状態で、前記給電体の周囲を覆い、前記固体電解質膜の各面に接するように、前記シール部材が設けられ、前記電極板に形成されたポートをシールするポートシール部が、前記シール部材と一体的に構成されていることを特徴としている。
【００１１】
すなわち、本発明にかかる電解セルは、前記給電体にて構成される気体発生室（酸素発生室および水素発生室）をシールするためのシール部材と、各ポートにおける流体の流入出状態を制御するためのポートシール部とが一体的に構成されている。
したがって、このような電解セルによれば、スペーサ（特許文献１参照）を設けることなく、電解セルを構成することが可能となるため、部品点数を削減させ、組み立て工程も簡易化することができる。
また、前記シール部材にて確実に前記給電体の周囲を封止し、前記ポートシール部にて流体の流入出状態を制御可能であるため、従来よりも構成が簡略化された上に、高いシール性を有する電解セルとすることができる。
さらに、本発明にかかる電解セルは、スペーサ（特許文献１参照）を用いることなく構成されているため、その分だけ、電解面積を広げることが可能となる。
【００１２】
また、本発明にかかる電解セルにおいては、前記ポートシール部が、前記ポートを覆うように突起状に形成されている構成が好ましい。
【００１３】
この好ましい構成によれば、前記ポートシール部が突起状に形成されているため、各構成要素を積層して電解セルを構成した際に、突起状のポートシール部が圧縮されて、ポートの周囲をより効果的に封止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る電解セルの概略図を示したものであり、図１（ａ）は電解セルの平面図を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）の一部を断面にしたＩ−Ｉ線矢視の側面図を示している。また、図２は、図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面のうちの要部を示す断面図である。また、図３は、図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面のうちの要部を示す断面図である。また、図４は、本発明に係る電解セルを構成する電解セルユニットの分解斜視図を示したものである。本実施形態においては、この図４に示した電解セルユニットを複数積層することによって、電解セルが構成されている。
【００１６】
図１〜図３に示す電解セル１は、固体電解質膜２、電極板３、多孔質給電体４（本発明の「給電体」に相当）、陰極側ガスケット５（本発明の「シール部材」に相当）、および陽極側ガスケット６（本発明の「シール部材」に相当）を備えた電解セルユニット（図４参照）を複数積層して構成されている。図４に示すように、本実施形態にかかる電解セル１を成す電解セルユニット１０は、一対の電極板３間に、固体電解質膜２、多孔質給電体４、およびガスケット５，６を挟持して構成されている。
【００１７】
つまり、本実施形態にかかる電解セル１は、積層状態にある複数の電解セルユニット１０が、両端側のそれぞれに設けられた端板２２で挟持され、締付ボルト２３によって締め付けられることによって構成されている。
また、本実施形態にかかる電解セル１においては、締付ボルト２３に対し複数の皿バネ２５を介してナット２４が取り付けられている。そして、電解セルの組立時においては、複数の電解セルユニット１０を積層した後に、プレス機で締め付けた状態で、締付ボルト２３等による締め付けが行われている。
【００１８】
さらに、上述した電解セル１（を成す電解セルユニット１０）には、発生した酸素ガスを取り出すために用いられる酸素用孔（ポート）１３、発生した水素ガスを取り出すために用いられる水素用孔（ポート）１４、電気分解に供される純水を供給するために用いられる純水用孔（ポート）１５，１６が形成されている。
つまり、固体電解質膜２、電極板３、および多孔質給電体４には、それぞれ対応する位置に、酸素用孔（ポート）１３、水素用孔（ポート）１４、および純水用孔（ポート）１５，１６が設けられている。また、各ガスケット５，６には、必要に応じて、各ポートに流入出する流体の制御を行うポートシール部が設けられている。
【００１９】
電解セルユニット１０についてさらに詳細に説明すると、図４に示すように、電解セルユニット１０は、固体電解質膜２の両側に、電極板３および陽極側給電体４Ａ（本発明の「給電体」に相当）等から成る酸素発生室Ａ側領域と、電極板３および陰極側給電体４Ｃ（本発明の「給電体」に相当）等から成る水素発生室Ｃ側領域とを備えるように構成されている。
酸素発生室Ａ側領域は、電極板３、この電極板３と固体電解質膜２とに接するように設けられた陽極側給電体４Ａ、および電極板３の所定箇所に嵌合するガスケット本体部と陽極側給電体４Ａ周辺における所定のポートに対する流体（液体、気体）の流入出状態を制御するポートシール部とを有する陽極側ガスケット６等を用いて構成されている。
また、水素発生室Ｃ側領域は、電極板３、この電極板３と固体電解質膜２とに接するように設けられた陰極側給電体４Ｃ、および電極板３の所定箇所に嵌合するガスケット本体部と陰極側給電体４Ｃ周辺における所定のポートに対する流体の流入出状態を制御するポートシール部とを有する陰極側ガスケット５等を用いて構成されている。
【００２０】
固体電解質膜２としては、イオン導電性の高分子膜の両面に白金族金属等からなる多孔質層の触媒電極が化学メッキもしくはホットプレスによって形成された、いわゆる固体高分子電解質膜が用いられる。この固体高分子電解質膜は比較的薄くて柔らかい膜であるため、多孔質給電体４との接触面圧が高くなれば損傷する可能性がある。従来技術のように線接触状態で挟持すると、局部的に接触面圧が高くなることとなり、固体高分子電解質膜に負担をかけることとなる。しかしながら、本実施形態によれば、複数の電解セルユニット１０の積層時において、面圧の均一化を実現可能であるので、固体電解質膜２は損傷せず、水電解が安定に維持される。また、後述するガスケット５，６の作用によっても、固体電解質膜２が損傷する可能性は、従来より大きく低減する。詳細は後述する。
【００２１】
電極板３は、その内方部分たる板部分３ａと、この板部分３ａの外周部に設けられた周縁部３ｂ等とから形成され、この板部分３ａと周縁部３ｂとの間には、外方側凹凸部３ｃ（本発明の「溝部」に相当）および外方側凹凸部３よりも溝部の深さの低い内方側凹凸部３ｄ（本発明の「溝部」に相当）が形成されている（図２、図３等参照）。これらの凹凸部３ｃ，３ｄは、後に詳細に説明するガスケット５，６が、適切に嵌合し得るように屈曲形成されている。また、電極板３は、チタン板を型プレスによって成形することにより得ることができる。
【００２２】
また、この電極板３は、上述したように型プレスによって成形され、図１０に示すように、その周縁部３ｂは、屈曲されることによって凹部３８と凸部３９とが外周縁に沿って交互に形成されている。ここで、図１０（ａ）は電極板３の平面図を示し、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ線断面図を示し、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＣ−Ｃ線断面図を示している。
【００２３】
本実施形態にかかる電極板３は、その周縁部３ｂを成す凹部３８および凸部３９が、それぞれともに正六角形をその対角同士を結ぶ中心線で切った形状（台形の一種）にされている（図１０（ｃ）参照）。
また、図１０（ａ）から明らかなように、凹部３８と凸部３９との並びは、対向辺同士で半ピッチだけずれている。したがって、同一構成の二枚の電極板３を相互に１８０゜旋回させて重ね合わせると、いずれの部位においても凹部３８と凸部３９とが対向することになる。多数段の電極板ユニット３をこのように交互に１８０゜旋回させて重ね合わせて電解セル１を組み立てると、図１（ｂ）に示すように、この電解セル１の側面は、複数の電極板３の周縁部３ｂによって形成される蜂の巣状の構造、すなわち、立体的な六角形ハニカム構造となる。
このような構成であれば、従来の電極板と比較して薄い電極板を使用しながら、電解セルの耐圧強度を維持または向上させることができる。また、このような形状を有する電極板３は、電解セル１の積層方向に弾性を有するため、電解セルのシール面圧を均一化させることも可能となる。さらに、このようなハニカム構造を有する電解セル１は、その材料および形状から生ずる適度な弾性力をも有することとなって、熱膨張による接触面圧の上昇を吸収することができる。
【００２４】
なお、各電極板３は、複極式であるため、複数の電解セルユニット１０を積層させる際には、一方面が陽極側として他方面が陰極側として機能し、それぞれの面が積層されている上面および下面の電解セルユニット１０を構成する。つまり、図４においては、上方（酸素発生室（＋）側）に位置する電極板３はその下面が電解セルユニット１０の陽極として機能し、その上面が他の電解セルユニット（さらに上方に設けられる電解セルユニット（図示省略））の陰極として機能する。同様に、図４において下方（水素発生室（−）側に）位置する電極板３はその上面が電解セルユニット１０の陰極として機能し、その下面が他の電解セルユニット（さらに下方に設けられる電解セルユニット（図示省略））の陽極として機能する。
また、本実施形態にて用いられる電極板３の形成材料としては、プレス成型し得る厚さの板状部材を採用することが好ましい。プレス成型し得る厚さの板状部材であれば、凹部と凸部とを有する電極板３を容易且つ安価に製造することができるからである。
【００２５】
多孔質給電体４としては、上述したように、酸素発生室Ａ側に設けられた陽極側給電体４Ａと水素発生室Ｃ側に設けられた陰極側給電体４Ｃとが用いられる。
【００２６】
陽極側給電体４Ａは、純水を適切に流通させ、電極板３間の電気抵抗が小さく、固体電解質膜２に損傷を発生させないような構成が好ましく、例えば、二層構造を有するように構成されている。具体的には、所定の空隙率を有するチタン製等のパンチングメタル、エキスパンドメタル等を用いて構成された電極板側近接部と、チタン、タンタル、ジルコニウム等の金属繊維や粉末、粒子を焼結して構成された電解質膜側近接部によって、陽極側給電体４Ａが構成されている。
また、陰極側給電体４Ｃは、例えば、所定の空隙率を有するチタン製、ステンレス製のパンチングメタル、エキスパンドメタル等を用いて構成された電極板側近接部と、カーボンあるいはステンレス等の金属繊維や粉末、粒子を焼結して構成された電解質膜側近接部により構成されている。
さらに、これらの給電体４は、白金等の貴金属メッキを施したものでもよい。
【００２７】
陰極側ガスケット５は、例えば、図５に示すように構成されている。図５は、図２のＶ−Ｖ線方向から見た陰極側ガスケット５の平面図を示したものである。また、図８は、図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図を示したものである。
これらの図に示すように、本実施形態にかかる陰極側ガスケット５は、ガスケット本体部５０（本発明の「シール部材」に相当）と、このガスケット本体部５０の三方の隅部に設けられたポートシール部５３とを用いて構成されている。
【００２８】
また、本実施形態にかかる陰極側ガスケット５は、図２および図３に示したように、電極板３の内方側凹凸部３ｄの上面側（図２等における上方面側）に嵌合した状態で、陰極側給電体４Ｃからの流体の漏洩を防止すべく、陰極側給電体４Ｃの周囲を覆うように設けられている。つまり、陰極側ガスケット５のガスケット本体部５０は、図２等に示すように、一方面（突出したポートシール部５３を有する面）が内方側凹凸部３ｄの上面側に嵌合し、他方面（平滑面）が固体電解質膜２に接するように構成されている。
【００２９】
上記の通り、本実施形態においては、ポートシール部５３が電極板３側に接し、具体的には、ポートシール部５３は、電極板３の板部分３ａに形成されたポートの周囲を覆う状態で接する。本実施形態は、このような位置にポートシール部５３が接するため、各構成要素を積層してプレス機で締め付けた際に、ポートシール部５３が圧縮され、酸素用孔および純水用孔内外における流体の漏洩等（酸素用孔および純水用孔からの酸素および純水の漏洩、および給電体４Ｃから酸素用孔および純水用孔に対する水素の進入）を適切に防止することができる。
【００３０】
陽極側ガスケット６は、例えば、図６に示すように構成されている。図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線方向から見た陽極側ガスケット６の平面図を示したものである。また、図９は、図６のＩＸ−ＩＸ線断面図を示したものである。
これらの図に示すように、本実施形態にかかる陽極側ガスケット６は、ガスケット本体部６０（本発明の「シール部材」に相当）と、このガスケット本体部６０の一つの隅部に設けられたポートシール部６３とを用いて構成されている。ガスケット本体部６０は、外側本体部６１と内側本体部６２とを用いて構成されている。
【００３１】
また、本実施形態にかかる陽極側ガスケット６は、図２および図３に示したように、外側本体部６１が外方側凹凸部３ｃの下面側（図２等における下方面側）に嵌合し、内側本体部６２が内方側凹凸部３ｄの下面側（図２等における下方面側）に嵌合した状態で、陽極側給電体４Ａからの流体の漏洩を防止すべく、陽極側給電体４Ａの周囲を覆うように設けられている。つまり、陽極側ガスケット６のガスケット本体部６０は、図２等に示すように、一方面（突出したポートシール部６３を有する面）が外方側凹凸部３ｃおよび内方側凹凸部３ｄの下面側に嵌合し、他方面（平滑面）が固体電解質膜２に接するように構成されている。
【００３２】
上記の通り、本実施形態においては、ポートシール部６３が電極板３側に接し、具体的には、ポートシール部６３は、電極板３の板部分３ａに形成されたポート（水素用孔１４）を覆う状態で接する。本実施形態は、このような位置にポートシール部６３が接するため、各構成要素を積層してプレス機で締め付けた際に、ポートシール部６３が圧縮され、水素用孔１４内外における流体の漏洩等（水素用孔１４からの水素の漏洩、および給電体４Ａから水素用孔１４に対する純水および酸素の浸入）を適切に防止することができる。
【００３３】
以上のように、固体電解質膜２、電極板３、多孔質給電体４、および各ガスケット５，６は、積層して構成されており、その積層状態を拡大して示しているのが、図７である。図７は、本実施形態にかかる電解セルの周縁部近傍の部分拡大図を示したものである。
この図７に示すように、本実施形態にかかるガスケット５，６を成すガスケット本体部５０，６０は、それぞれ突起状のポートシール部５３，６３（図８、図９参照）を有する面が電極板３に接触して、平滑面（ポートシール部５３，６３を有しない面）が固体電解質膜２に接触するように構成されている。そして、ガスケット本体部５０，６０が電極板３の各凹凸部３ｃ，３ｄに嵌合した状態で、ガスケット本体部５０，６０の内周面が各給電体４Ｃ，４Ａの周囲を覆うように構成されている。
つまり、本実施形態においては、図７に示すように、上述したような位置関係を有する、固体電解質膜２、電極板３、多孔質給電体４、および各ガスケット５，６を複数積層することによって、電解セル１が構成されている。
【００３４】
本実施形態にかかる電解セルは、以上のように構成されており、次のようにして、酸素および水素が発生し、適切に抽出される。
【００３５】
まず、本実施形態においては、純水用孔１５，１６を介して純水を陽極側給電体４Ａへ供給し、各電極板３に対して電流を供給する（通電する）。そうすると、主に酸素発生室Ａ（陽極側給電体４Ａ）側に位置する固体電解質膜２の陽極側触媒層で純水が分解され、酸素ガスが発生することとなる。この際、純水の一部は電解セル等を冷却するための冷却水としても機能するため、すべての純水が分解されるわけではない。
酸素発生室Ａで酸素ガスが発生すると、電極板３に設けられた酸素用孔１３を介して、酸素ガスおよび純水が、電解セル１の外部に抽出されることとなる。なお、電極板３に設けられた水素用孔１４の周囲は、陽極側ガスケット６に設けられたポートシール部６３によって適切にシールされているため、酸素ガスおよび純水が水素用孔１４側に漏洩することはない。
【００３６】
次に、本実施形態においては、酸素ガスと同時に生成されたＨ＋イオンが、電場の働きによって固体電解質膜２内を移動する。したがって、本実施形態においては、Ｈ＋イオンが移動することによって、水素発生室Ｃ（陰極側給電体４Ｃ）側に位置する固体電解質膜２の陰極側触媒層で水素イオンが電子を得ることとなり、水素ガスが発生する。
水素発生室Ｃで水素ガスが発生すると、電極板に設けられた水素用孔１４を介して、水素ガスが、電解セル１の外部に抽出されることとなる。なお、水素発生室Ｃ側の各ポート（酸素用孔１３、純水用孔１５，１６）は、陰極側ガスケット５に設けられたポートシール部５３によって適切にシールされているため、発生された水素ガスが水素用孔１４以外のポートに漏洩することはない。
【００３７】
本実施形態にかかる電解セルは、以上のように構成され機能するため、次のような効果を得ることができる。
【００３８】
本実施形態においては、図８および図９等に示したように、ガスケット本体部５０，６０とポートシール部５３，６３とが一体的に構成されているため、従来（特許文献１参照）のようなスペーサを設けることなく、電解セル１を構成することが可能となる。よって、部品点数を削減させて、組み立て工程の煩雑さを解消可能な電解セル１を得ることができる。
【００３９】
また、本実施形態によれば、ガスケット本体部５０，６０にて確実に多孔質給電体４（酸素発生室Ａ、水素発生室Ｃ）の周囲を封止し、ポートシール部５３，６３にて確実に流体の流入出状態を制御可能であるため、スペーサをなくして従来よりも構成が簡略化された上に、高いシール性を有する電解セル１とすることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態によれば、従来のようなスペーサ（特許文献１参照）を用いることなく電解セル１が構成されているため、その分だけ、固体電解質膜２と給電体４との接触面積を広げて、電解面積の拡大を図ることが可能となる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、各ポートシール部５３，６３が突起状に形成されているため、各構成要素を積層して電解セル１を構成した際に、突起状のポートシール部５３，６３が圧縮されて、各ポートの周囲をより効果的に封止することができる。
【００４２】
本実施形態においては、図７等に示したように、電極板３の周縁部近傍にはガスケット５，６を配するための凹凸部３ｃ，３ｄが形成されており、この凹凸部３ｃ，３ｄに嵌合した状態で、ガスケット５，６の内周が多孔質給電体４の外周を覆い、固体電解質膜２の各面にガスケット５，６を成すガスケット本体部５０，６０の平滑面が接するように構成されている。また、陽極側のガスケット本体部６０は、外側本体部６１と内側本体部６２とから成り、内側本体部６２と陰極側のガスケット本体部５０とで固体電解質膜２を挟持し、内側本体部６２と陰極側のガスケット本体部５０との外方側に外側本体部６１が設けられている。
【００４３】
すなわち、本実施形態によれば、各ガスケット５，６が、それぞれ凹凸部３ｃ，３ｄに嵌合した状態で、シール面を構成しているため、電解セル１内の圧力が高まった場合であっても、ガスケット５，６が電極板３上でずれたり、はみ出すことがない。したがって、高いシール性を有する電解セル１を得ることができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、各構成要素を積層した際におけるガスケット５，６の接触部が面状に接触した状態（「面」でシールした状態）となるため、従来（特許文献１参照）のような線接触状態のシール部を有する構成に比較して、高いシール性を有する電解セル１を得ることができる。
【００４５】
さらに、本実施形態によれば、固体電解質膜２の周囲がガスケット５，６によって挟持されている。したがって、従来（特許文献１参照）の場合のように一方が電極板で挟持されている場合と比較して、本実施形態によれば、固体電解質膜の劣化低減を実現可能な電解セル１を得ることができる。
【００４６】
また、本実施形態においては、陽極側ガスケット６のガスケット本体部６０を成す外側本体部６１と内側本体部６２とが一体的に構成されている。
したがって、本実施形態によれば、電解セル１内の圧力が高まった場合であっても、より強固にガスケット６のずれを防止することができる。
【００４７】
また、本実施形態においては、上記のように二つの要素６１，６２を用いて構成されたガスケット６を圧力が低い面側（上記実施形態においては酸素発生室Ａ側）に接するように構成することが好ましい。
なぜならば、本実施形態にかかる電極板３はプレス成型のため屈曲部が垂直でなく、電極板３における陰極側ガスケット（ガスケット本体部５０）を配設する溝部の同一面側であって、陽極側ガスケットの外側本体部６１のさらに外側部分に、ガスケット（シール部材）の押さえがきかない若干の空隙領域７１（図７参照）が形成されるからである。つまり、このような空隙領域７１が形成された常態において、ガスケット６側が高圧状態となると、空隙領域７１方向にガスケット６がずれ込むおそれがあるため、上述したように、ガスケット６は圧力が低い面側（酸素発生室Ａ側）に接するように構成することが好ましい。
【００４８】
ここで、上述したような空隙領域７１を有することによる不具合を是正するためには、例えば、図１１に示すように、空隙領域７１にスペーサ７２を設ける構成とすることが好ましい。
このようにスペーサ７２を設ければ、いずれの面側を高圧状態としても、ガスケットのずれ込みが生じないため、より高圧対応の電解セルとすることができる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態においては、一段構成（嵌合部がガスケット本体部５０のみ）のガスケット（陰極側ガスケット５）と、二段構成（嵌合部が外側本体部６１と内側本体部６２との二つ）のガスケット（陽極側ガスケット６）との組合せによって、電解セル１が構成されている場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。したがって、例えば、一段構成と三段構成以上との組合せ、複数段構成同士の組合せ等、電極板および電解セルの大きさの許容範囲、あるいは必要なシール性等に応じて、適宜変更することが可能である。
【００５１】
また、上記実施形態においては、ガスケットと各ポートシール部とを結合した場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。したがって、必要に応じて、ガスケットと各ポートシール部とを別体としてもよい。例えば、従来技術のようにスペーサを設け、このスペーサと各ポートシール部とを一体的に構成してもよい。
【００５２】
また、上記実施形態においては、陰極ガスとして水素、陽極ガスとして酸素を発生する水の電気分解装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、陽極ガスとしてオゾンを発生させるもののように、水の電気分解によってガスを発生させるような装置であれば、その用途および適用範囲は特に限定されない。
【００５３】
また、上記実施形態においては、ガスケット５，６の材料については特に言及しなかったが、所望の耐久性および弾力性等を有するものであれば、何等かの材料に限定されるものではない。したがって、例えば、ガスケット５，６の形成材料としては、フッ素ゴム、シリコンゴム等を用いることが可能である。
また、ガスケット５，６を保護するために、固体電解質膜２とガスケット５，６との間に、保護部材を入れるように構成してもよい。
【００５４】
また、上記実施形態においては、電極板の周縁部が台形形状である場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、半円状の凹部および凸部が交互に連続したような波形、または上記実施形態と異なる台形、あるいは長方形等の形状を有する周縁部であってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電解面積の拡大および部品点数の削減を実現可能な電解セルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる電解セルの概略図である。
【図２】図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面のうちの要部を示す断面図である。
【図３】図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面のうちの要部を示す断面図である。
【図４】本実施形態にかかる電解セルを構成する電解セルユニットの分解斜視図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線方向から見た陰極側ガスケットの平面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線方向から見た陽極側ガスケットの平面図である。
【図７】本実施形態にかかる電解セルの周縁部近傍の部分拡大図である。
【図８】図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】本実施形態にかかる電解セルを構成する電極板の概略図であり、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態にかかる電解セルの周縁部近傍の部分拡大図である。
【符号の説明】
１…電解セル、２…固体電解質膜、３…電極板、３ａ…板部分（内方部分）、３ｂ…周縁部、３ｃ…外方側凹凸部、３ｄ…内方側凹凸部、４…多孔質給電体（４Ａ…陽極側給電体、４Ｃ…陰極側給電体）、５…陰極側ガスケット、６…陽極側ガスケット、１０…電解セルユニット、１３…酸素用孔、１４…水素用孔、１５，１６…純水用孔、２２…端板、２３…締付ボルト、２４…ナット、２５…皿バネ
３８…凹部、３９…凸部
５０…ガスケット本体部、５３…ポートシール部、６０…ガスケット本体部、６１…外側本体部、６２…内側本体部、６３…ポートシール部
７１…空隙領域、７２…スペーサ
Ａ…酸素発生室、Ｃ…水素発生室ペース
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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