(57)【要約】【課題】  多くの種類の悪臭ガスを、エネルギー効率よく、分解することができるガス分解素子およびガス分解方法を提供する。【解決手段】  分解対象成分を含む気体が導入される多孔質の電極である分解側電極６と、分解側電極と対をなす多孔質の対向電極７と、分解側電極と対向電極とに挟まれた電解質１５とを備え、分解側電極の電解質に接する部分を水に対して不活性な材料３０または３３によって形成することを特徴とする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分解対象成分を含む気体が導入される多孔質の電極である分解側電極と、
前記分解側電極と対をなす多孔質の対向電極と、
前記分解側電極と対向電極とに挟まれた電解質とを備え、
前記分解側電極の前記電解質に接する部分が、水に対して不活性な材料からなることを特徴とする、ガス分解素子。
【請求項２】
１．２３Ｖ以上の電圧を印加することができる電圧源を備えることを特徴とする、請求項１に記載のガス分解素子。
【請求項３】
１．２３Ｖ以上の電圧を印加することができる電圧源を備え、前記電解質が水を含む電解質であり、該電圧源によって前記分解側電極と対向電極との間に１．２３Ｖ以上の電圧を印加した状態で前記電解質の水が分解しないことを特徴とする、請求項１または２に記載のガス分解素子。
【請求項４】
前記分解側電極が、導電性のダイヤモンドで被覆されているか、または導電性の酸化物、窒化物、硫化物のいずれか一つを含むものであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス分解素子。
【請求項５】
前記分解側電極が、Ｔｉ4Ｏ7またはＰｂＯ2を含むものであることを特徴とする、請求項４に記載のガス分解素子。
【請求項６】
前記分解側電極は、導電性ダイヤモンドが被覆された多孔質シートに、Ｔｉ4Ｏ7粉末および／またはＰｂＯ2粉末が保持されたものであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス分解素子。
【請求項７】
電解質を挟む分解側電極と対向電極との間に電圧を印加し、分解対象成分を含む気体を該分解側電極に導入して当該分解対象成分を分解する方法であって、
前記分解側電極を水に不活性な材料で構成し、また前記電解質は水を含む電解質で構成して、
前記分解側電極と対向電極との間に１．２３Ｖ以上の電圧を印加して、前記電解質中の水を分解せずに前記分解対象成分を分解することを特徴とする、ガス分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス分解素子およびガス分解方法に関し、より具体的には、臭気ガスを電気化学反応によって分解し、無臭化するためのガス分解素子およびガス分解方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気中に含まれる臭気成分を電気エネルギーによって分解するために、水素イオン導電性の電解質層をはさむ一方のアノード電極にガス導入経路を設け、アノード−カソード電極間に電圧を印加することで臭気ガスを分解する臭気除去装置の提案がなされている（特許文献１）。上記の臭気除去装置によれば、両電極間に電圧を印加して、アノード反応によって、アセトアルデヒド等の臭気ガスを分解して無臭化することができる。この臭気除去装置において、電解質として、硫酸を用いた例や、水素イオン（プロトン）伝導性のイオン伝導性樹脂（固体電解質）を用いた例が、開示されている。ここで、電極は、多孔質炭素基板上に、炭素粉末に担持された白金、ルテニウム、イリジウム等の触媒微粒子を塗布し、焼成することによって形成されている。これによって、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、エタノール、メタノールなどの悪臭ガスを分解することができる。
【０００３】
上記の硫酸は周知の電解液であり、またイオン伝導性樹脂は、「パーフルオロカーボン系（ＰＦＣ系）陽イオン交換性ポリマー」の一般名で呼ばれる周知の高分子樹脂である。イオン交換基にスルホン酸基やカルボン酸基を用いたＰＦＣ系ポリマー膜として、デュポン社製の商品名（登録商標）「ナフィオン」等が知られている。これらＰＦＣ系ポリマーは、湿分がないとイオン導電性が失われることから、湿分は必須である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７０１９２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の場合、電解質は、硫酸またはＰＦＣ系ポリマーを用いて、両電極間に０．８Ｖの電圧を印加する。この程度の電圧を電極間に印加することによって、上記ガス分解素子において、電解質の硫酸およびＰＦＣ系ポリマーは安定状態を維持し、悪臭ガスのアセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、エタノールおよびメタノールを分解することができる。エタノールの分解電圧は１．３Ｖであり、水の分解電圧１．２３Ｖよりも高いが、両電極間に０．８Ｖの電圧印加することによって分解される。どの程度の電圧をアノード−カソード間に印加すれば対象ガスが分解するかは、対象ガスの種類によって変わり、電極や電解質の種類にも依存し、未だ完全に解明されていない。
【０００６】
上記の臭気除去装置によるエタノールは、その分解電圧は水より高いが、両電極間の電圧を０．８Ｖとしても分解するため、湿分必須のＰＦＣ系ポリマーや水系電解質の硫酸に影響を及ぼすことなく分解することができる。しかし、悪臭ガスのなかには、ベンゼンやトルエンなど芳香族化合物の気体のように分解電圧がより高いものがあり、これらの悪臭ガスの分解には、より高い電圧を電極間に印加しなければならない場合が生じる。また、分解電圧が低い悪臭成分については、上記の印加電圧が高いほど分解速度が高くなるが、水の分解電圧以上の電圧を印加できないとなると、分解速度について制約を受けることになる。
【０００７】
ＰＦＣ系ポリマーは、水系電解質の範疇に入るとは言いがたいが、上述のように、湿分がないとイオン導電性が失われることから、水の分解電圧以上の電圧を印加した場合、何らかの問題が生じるおそれがある。たとえば、芳香族化合物を含む多くの種類の悪臭ガスに対して、ＰＦＣ系ポリマーを用い、両電極間に水の分解電圧以上の電圧を印加して分解を迅速に行うことに支障をきたすおそれがある。たとえば、ＰＦＣ系ポリマーの電解質の場合、トルエン等の芳香族化合物を迅速に分解するために高い電圧を印加しなければならないにも拘わらず、長期間の使用の場合や乾燥環境では、アノード−カソード間の電圧を所定値以上高くできないなどの制約を受けるおそれがある。また、水系電解質や湿分が必須の電解質の場合、水の分解電圧以上の電圧を印加すると、投入した電気エネルギーがこれら水の分解に用いられ、エネルギー効率が低下し、また分解速度の低下をまねくことは避けられない。このような問題は、迅速な悪臭除去や高いエネルギー効率を確保する上で望ましくないことは明らかである。本発明は、多くの種類の悪臭ガスを、エネルギー効率よく、分解することができるガス分解素子およびガス分解方法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】
【０００８】
本発明のガス分解素子は、分解対象成分を含む気体が導入される多孔質の電極である分解側電極と、分解側電極と対をなす多孔質の対向電極と、分解側電極と対向電極とに挟まれた電解質とを備える。そして、分解側電極の電解質に接する部分を水に対して不活性な材料から形成することを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によって、分解側電極と対向電極との間に水の分解電圧（１．２３Ｖ）以上の電圧を印加しても、許容範囲内（ウィンドウ範囲内）であれば水を分解することがない。このため、分解電圧の高い分解対象ガスを分解するに際して、水の分解電圧（１．２３Ｖ）以上の電圧を印加しながら、分解対象ガスをエネルギー効率よく分解することができる。また、分解電圧が低いガスに対しては、印加電圧の大きさに応じて高い分解速度で、迅速に、かつエネルギー効率よく分解することができる。
なお、この場合、本ガス分解素子に配置される電圧源の出力電圧は、水の分解電圧より高いことは必要ない。水の分解電圧より低い出力電圧の電圧源を用いて、水に対して不活性な材料により安心して稼働させることができるからである。このガス分解素子では、水の分解電圧とは関係なく、印加する電圧を高めることで、ガス分解素子のガス分解速度を増大させることができる。
【００１０】
水に不活性な材料は、触媒活性が白金族触媒ほど高くないが、投入した電気エネルギーが水の分解に用いられることがないので、エネルギー効率を高めることができ、かつ実用上、問題ない分解速度を確保することができる。また、電解質を水系電解質やパーフルオロカーボン系電解質とした場合、水の電解によって水分不足になって分解対象ガスの分解が不能になる事態を避けることができ、分解動作の永続安定性を得ることができる。分解側電極は、すべて水に不活性な材料で形成されている必要はなく、電解質に接する部分（表層など）が水に不活性な材料で形成されていればよい。
【００１１】
１．２３Ｖ以上の電圧を印加することができる電圧源を備えることができる。これによって、分解電圧の低いガスを迅速に除害することができ、また分解電圧の高い芳香族化合物などを分解することができる。
【００１２】
１．２３Ｖ以上の電圧を印加することができる電圧源を備え、電解質を水を含む電解質として、該電圧源によって分解側電極と対向電極との間に１．２３Ｖ以上の電圧を印加した状態で電解質の水が分解しないようにできる。これによって、分解電圧の高い芳香族化合物などを高い電圧を用いることによって、エネルギー効率よく、また永続安定性をもって分解することができる。
なお、電圧源によって触媒電極／対向電極間に１．２３Ｖ以上の電圧を印加した状態において、必ずしも、触媒電極／対向電極間に真に１．２３Ｖ以上かからなくてもよい。上記の電圧の印加は、１．２３Ｖ以上の出力電圧を持つ電圧源によって、触媒電極／対向電極間に電圧を印加するという操作をさすと解するのが妥当である。このような理解は、この分野では周知である。ガス分解素子では、電解質の電気抵抗、触媒電極／電解質／対向電極の各界面における電気抵抗は、大きく変動する。同じ製品であっても、製造機会、ロット間で変動する。電圧源の公称電圧が１．２３Ｖ以上あっても、電圧印加したとき、触媒電極／対向電極間に真に印加される電圧は、各種の要因により、低くなる場合が多い。
【００１３】
上記の分解側電極を、導電性のダイヤモンドで被覆したものとするか、または導電性の酸化物、窒化物、硫化物のいずれか一つを含むものとすることができる。これによって、水に不活性な分解側電極を得ることができる。
【００１４】
上記の分解側電極を、Ｔｉ4Ｏ7またはＰｂＯ2を含むものとすることができる。これによって、導電性ダイヤモンドで被覆する手法のほかに、入手が可能な具体的な材料を用いて、水に不活性な分解側電極を得ることができる。
【００１５】
上記の分解側電極を、導電性ダイヤモンドが被覆された多孔質シートに、Ｔｉ4Ｏ7粉末および／またはＰｂＯ2粉末が保持されたものとすることができる。これによって、悪臭成分の分解を促進させることができる。
【００１６】
本発明のガス分解方法は、電解質を挟む分解側電極と対向電極との間に電圧を印加し、分解対象成分を含む気体を該分解側電極に導入して当該分解対象成分を分解する方法である。この方法では、分解側電極を水に不活性な材料で構成し、電解質を水を含む電解質で構成する。そして、分解側電極と対向電極との間に１．２３Ｖ以上の電圧を印加して、電解質中の水を分解せずに分解対象成分を分解することを特徴とする。
【００１７】
上記の方法によれば、１．２３Ｖ以上の電圧を用いて分解対象ガスを分解するので、分解電圧の低いガスは高い分解速度で分解することができ、また分解電圧の高いガスについても実用レベルの分解速度で分解することができる。そして、どちらの場合も、水の分解は生じないので、エネルギー効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のガス分解素子およびガス分解方法によれば、多くの種類の悪臭ガスを、エネルギー効率よく分解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるガス分解素子を示す断面図である。
【図２】従来のガス分解素子における電極を水に浸漬したとき、および本発明のガス分解素子の電極を水に浸漬したときの電圧−電流曲線を示す模式図である。
【図３】実施の形態１のガス分解素子における分解側電極の電解質側の部分を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２のガス分解素子における分解側電極の電解質側の部分を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態３のガス分解素子における分解側電極の電解質側の部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるガス分解素子１０を示す図である。このガス分解素子１０は、固体電解質１５を挟んで、分解側電極層（アノード）６と対向電極層（カソード）７とが配置されている。分解側電極層６には、分解対象の臭気ガスが導入され、また分解反応（アノード反応または酸化反応）後の臭気ガスが排出されるために、多孔質のガス拡散層８が設けられる。多孔質のガス拡散層８は、住友電気工業株式会社製の多孔質金属であるセルメット（登録商標）などの導電性のものを用いるのがよい。また対向電極層７にも、酸素をカソード反応に与らせるために空気を導入して、カソード反応（還元反応）によって生じる水分を排出するために、やはりセルメットなどによる多孔質のガス拡散層９が設けられる。
【００２１】
次に本発明の特徴について説明する。本発明の特徴は、分解側電極６の電解質に接する部分を水に不活性な材料で形成した点にある。図２は、標準水素電極（ＳＨＥ：Standard Hydrogen Electrode)をゼロ電位として、水に浸漬した電極を動作電極として、その動作電極に電位を与えたときの電圧−電流曲線を示す。動作電極を白金電極としたとき（図２の破線）、プラス側では、＋０．５Ｖ程度を超えると電流密度が増え、指数関数的に増大する。また、マイナス側では−０．３Ｖより負側の電位にすると逆方向の電流密度が指数関数的に増大する。プラス側の電流立ち上がり電位とマイナス側の電流立ち上がり電位との間では、電流はほとんど流れない。この電流がほとんど流れない電位部分または電位幅Ｖwを窓(ウィンドウ)と呼び、水の場合、Ｖwは１．２３Ｖである。この窓の電位幅Ｖwは電極が浸漬される材料（今の場合、水）によって決まり、電極の材料については触媒活性が高い白金族等の電極を用いるかぎり同じである。プラス側では電流の立ち上がりとともに動作電極で酸素が発生し、またマイナス側では電流の立ち上がりとともに水素が発生する。
なお、上記のような水または水溶液の電位の測定では、参照電極を、銀／塩化銀電極（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極）、水銀／塩化第一水銀電極（カロメル電極、Ｈｇ／Ｈｇ２Ｃｌ２電極）、水素電極等を用いるのがよい。また、動作電極（作用電極）は、適切な電極材料は大きく変わるが、水の場合には、白金（Ｐｔ）、炭素（Ｃ）、水銀（Ｈｇ）などを用いるのがよい。電流を流すことは極力抑える必要がある。このために、系を電流が流れない状態で測定するポテンショメトリーを用いるか、または参照電極とは別に電流を受け持つ補助電極を用意して３電極式ポテンショスタットを使用するのがよい。その他、電位の測定については、多くの変動要因（攪乱要因）があるので、細心の注意が必要である。
【００２２】
しかし、動作電極に触媒活性が高くない、たとえば水に不活性な材料を用いた場合、プラス側の電流立ち上がり電位は、触媒活性の高い触媒電極より大きくなり、またマイナス側の電流立ち上がり電位は、よりマイナス側にシフトする。このため、同じ水であっても窓は拡大する。たとえば導電性ダイヤモンドで被覆した動作電極の場合、２．５Ｖ程度の電位幅の窓をもつ。すなわち、水に不活性な材料で動作電極を形成すると、より高い印加電圧まで、水は分解されず安定状態を維持することができる。このため、水に不活性な材料を分解側電極に用いれば、水を含む電解質を用いても、分解側電極と対向電極との間に、１．２３Ｖ以上の電圧を印加しながら、電解質中の水を分解せずに悪臭ガスを分解することができる。分解側電極としては、窓が広いことは水が安定状態を維持する点で好ましいが、マイナス側の電流立ち上がり電位がよりマイナス側にシフトするほうが、分解側電極で水を分解することなく悪臭成分を分解してプロトンを発生するという点からは好ましい。本発明では、水に不活性な材料を分解側電極６の電解質に接する部分に用い、仮に電解質が水を含むものであっても、その電解質中の水を分解することなく、悪臭ガス成分を分解することができる。
【００２３】
図３は本発明の実施の形態１におけるガス分解素子の分解側電極６の電解質側の部分を示す図である。本実施の形態では、多孔質シート１６に導電性ダイヤモンド３０の薄膜を被覆したもので分解側電極６を作製する点に特徴がある。分解側電極６の多孔質シート芯材１６は、どのような材料でもよく、金属、絶縁体、非共有結合のカーボン繊維等を用いることができる。より好ましくは、Ｓｉ，Ｍｏ，Ｎｂ，金属酸化物セラミックなどが用いられる。導電性ダイヤモンドは、炭素原子が共有結合した結晶であるが、ボロン等の不純物を高濃度に含有させることによって導電性をもたせたものである。導電性ダイヤモンドは、炭素が共有結合した結晶に限定されず、ダイヤモンドライクと呼ばれる材料であっても、不純物元素を高濃度に含んで電気伝導性があればかまわない。
【００２４】
多孔質シート１６については、金属の場合、ニッケル細線、ニオビウム細線などを繊維状に加工した金属繊維、セルメット等の金属多孔体（キャストされて多孔質とされた金属）、金属粉末を焼結した金属焼結など、多孔質の金属であれば何でもよい。電解質１５は、ＰＦＣ系ポリマーでも、任意の水系電解質でも非水系電解質でもよい。非水系電解質では、たとえばイオン液体でもよい。触媒微粒子は用いない。
【００２５】
導電性ダイヤモンド薄膜３０を被覆した多孔質シートは、繊維状シートの場合は糸の段階で導電性ダイヤモンド薄膜３０を形成し、次いでその糸を編むのがよい。またセルメットのような金属多孔体はその金属多孔体を、プラズマＣＶＤ室に配置して炭素プラズマを照射し、ボロン等のｐ型不純物を高濃度にドープしながら、多孔体の外側表面にも内側表面にも導電性ダイヤモンド薄膜３０を形成するのがよい。絶縁体の多孔体でも同様にすることができる。
【００２６】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２におけるガス分解素子の分解側電極６の電解質側の部分を示す図である。本実施の形態では、多孔質の導電基材に、Ｔｉ4Ｏ7粉末またはＰｂＯ2粉末などの水に不活性な不活性粉末３３を用いた点に特徴がある。図４において、多孔質の分解側電極６は、不活性粉末３３を焼結することによって形成している。上記の不活性粉末３３の間には、すき間またはポア（孔）２９が生じている。上記の分解側電極６は、多孔質および導電性が確保されるかぎり、単一種の粉末を用いなくてもよい。
【００２７】
Ｔｉ4Ｏ7粉末またはＰｂＯ2粉末は、周知の粉末材料であり、市販品を用いることができる。分解側電極６をＴｉ4Ｏ7粉末またはＰｂＯ2粉末で形成する方法は、やはり周知の粉末焼結法を用いることができる。多孔質の気孔率の割合は、Ｔｉ4Ｏ7粉末またはＰｂＯ2粉末を、分解側電極６の金型に装入してプレスする際の圧力、およびこれら粉末の粒度（粒径）によって調製することができる。
【００２８】
上記の不活性粉末３３については、たとえばＴｉ4Ｏ7はマグネリ相と呼ばれる化合物の一種であり、常温では非局在化したチタンの３ｄ電子が電気伝導に寄与するため金属的な導電性を示すことで知られている。また、ＰｂＯ2は、鉛蓄電池の正極板として知られる導電材である。これらＴｉ4Ｏ7およびＰｂＯ2は、水に対して不活性であり、図２に示す水に対する窓を拡大し、マイナス側の電流立ち上がり電位を、よりマイナス側にシフトさせる。
【００２９】
したがって分解側電極と対向電極との間に、水の分解電圧（１．２３Ｖ）以上の電圧を印加した状態にして、水を分解させることがない。このため、上記の高い電圧を印加して、悪臭成分の分解速度を向上させ、また分解電圧が高い芳香族化合物などの悪臭ガスをエネルギー効率よく分解することができる。この結果、ナフィオンなど水を必須とするＰＦＣ系ポリマー電解質、または水系電解質を用いて、水の分解電圧以上の電圧をかけて上記の好ましい諸作用効果を発現する状態の永続安定性を得ることができる。
なお、電解質はＰＦＣ系高分子に限定されず、水分を必要としない、または水分を含まない電解質であってもよい。たとえば（１）常温で作動する、室温溶融塩またはイオン液体、または（２）加熱して作動させる、ＣｓＨＳＯ４、（ＮＨ４）２Ｋ１−ｘＰＯ３などのリン酸系プロトン伝導体、溶融塩、もしくは固体酸化物電解質、とすることができる。また、リン酸を電解質に用いることも可能である。これによって、ガス分解素子の使用環境、要求される性能、要求される経済性などに応じて、電解質の選択肢を拡大することができる。たとえばＣｓＨＳＯ４は１００℃程度の低温で作動できるので、経済性と大きな分解能力が求められる用途に適している。イオン液体は、経済性よりも小型化、低電力などが重視される用途に適している。また、固体酸化物電解質は、３００℃以上の高温に加熱することが必要であるが、大きな分解能力、耐久性、使用実績、経済性等が重視される用途に向いている。
【００３０】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３におけるガス分解素子の分解側電極６の電解質側の部分を示す図である。本実施の形態では、多孔質シートに、図３に示す導電性ダイヤモンド３０を被覆したものを用い、その多孔質シートにＴｉ4Ｏ7粉末またはＰｂＯ2などの水に不活性な不活性粉末３３を付着させた点に特徴がある。図３に示す構造を分解側電極６がとることによって、悪臭ガスを分解しうる部分の表面積が拡大し、また悪臭ガスとの接触頻度が高い凸状部分（不活性粉末３３自体）を形成することができる。
【００３１】
上記の分解側電極６の製造では、不活性粉末３３を、イオン透過性のあるバインダー樹脂中に分散させて、導電性ダイヤモンド３０で被覆した多孔質シートに配設するのがよい。その場合、不活性粉末３３をイオン透過性を有するバインダー樹脂の液中に配合して塗布液を調製した後、その塗布液を、導電性ダイヤモンド被覆を施した多孔質シートの表面に塗布し、乾燥させて、上記の不活性粉末３３が分散されたバインダー樹脂の膜を形成する。導電性ダイヤモンド被覆が施される多孔質シートとして、上述のように、ニッケル繊維、ニオビウム繊維等の多孔質の金属繊維、セルメット等の金属多孔体、焼結金属、カーボンペーパー等のカーボン繊維、または絶縁繊維等を用いることができる。上記バインダー樹脂の膜は、電解質と接するように積層する。
【００３２】
上記の分解側電極６の構成によれば、水の分解電圧以上の電圧を分解側電極６と対向電極７との間に印加したとき、基体表面から不活性粉末３３が突き出ているため、（１）表面積の増大、（２）悪臭ガスとの接触頻度の増大、（３）そのほか未解明の理由によって、この不活性粉末３３の表面において悪臭ガスの分解を促進させることができる。このため、この結果、ナフィオンなど水を必須とするパーフルオロカーボン系ポリマー電解質、または水系電解質を用いて、水の分解電圧以上の電圧をかけて、多くの種類の悪臭成分に対して高い分解速度を得て、その状態の永続安定性を得ることができる。
【００３３】
（電圧印加または電位について）
電圧源の電圧Ｖをガス分解素子に印加しても、アノードとカソードとの間に、そのまま電圧Ｖがかかるわけではない。（アノード／電解質／カソード）を一つの電気化学系とみたとき、この電気化学系には内部抵抗Ｒｉｎがあり、電気化学系を稼働させて電流Ｉを流したとき、内部抵抗ＲｉｎにおいてＲｉｎ×Ｉの電圧降下を生じる。通常、内部抵抗となる箇所は複数あるので、それぞれの箇所で電圧降下を生じ、それらを全て加算したものが、Ｒｉｎ×Ｉである。この結果、電気化学系に実効的にかかる電圧Ｖｅｆは、Ｖｅｆ＝Ｖ−Ｒｉｎ×Ｉとなる。内部抵抗Ｒｉｎは、電解質の材料、電解質の厚み、アノードおよびカソードと電解質との接触状態などによって大きく変動する。一つの型式の電気化学系であっても、製造機会、ロットごとに変動することもある。
（アノード／電解質／カソード）の各部における電位を測定することによって、すなわち電位分布を得ることによって、各部分の内部抵抗寄与分を知ることができる。また、電気化学系の電気化学反応に実効的に寄与する電圧Ｖｅｆを知ることができる。電位の測定では、白金（Ｐｔ）または銀（Ａｇ）などの参照電極を含んだポテンショスタットを用いる。さらに温度などの影響因子を標準条件に揃える必要がある。これによって、はじめて、他の測定データ（電位値）と比較して意味のある結果を得ることができる。したがって、「ガス分解素子に印加されている電圧」などは、軽々に、他の同様のデータと比較されるべきでない。これに対して、電源電圧Ｖは、少なくとも実用上、明確である。そして電圧源は、内部抵抗が法外に変動しない限り、電気化学系の実際の稼働を可能にすることを前提に、所定の性能（公称電圧）のものが備えられる。このため、電圧源の出力電圧または公称電圧は、他と比較する際、実用上、問題の少ない指標ということができる。
【００３４】
上記において、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のガス分解素子およびガス分解方法によれば、分解側電極と対向電極との間に水の分解電圧以上の電圧を印加して、電解質中の水を分解させずに悪臭ガスを分解することができるので、エネルギー効率を高め、また印加電圧に応じて分解速度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３６】
６  分解側電極層、６ｍ  多孔質金属シート、７  対向電極層、８，９  ガス拡散層、１０  ガス分解素子、１５  電解質層、１６  多孔質シート、２９  ポア、３０  導電性ダイヤモンド、３３  水に不活性な粉末材（Ｔｉ4Ｏ7粉末またはＰｂＯ2粉末）。
【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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