电解槽及制氢装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电解槽，其具备：箱体，其用于保持电解液；第1隔膜，其将所述箱体的内部划分为第1槽和第2槽；第1电极，其设在所述第1槽内，具有使所述电解液在与所述第1隔膜相对的第1表面的一侧和与所述第1表面不同的第2表面的一侧之间流通的第1孔；第2电极，其在所述第2槽内与所述第1隔膜邻接地设置，具有使所述电解液在与所述第1隔膜邻接的第3表面的一侧和与所述第3表面不同的第4表面的一侧流通的第2孔；和第1排出部，其可将所述电解液从所述第2槽排出。所述第1槽配设成可将供给到内部的所述电解液供给到所述第2槽的所述第3表面的一侧。

Electrolyzer and Hydrogen Generation Device

The invention provides an electrolytic cell, which has a box body for maintaining electrolyte, a first diaphragm which divides the inner part of the box body into a first cell and a second cell, a first electrode which is arranged in the first cell and has a first hole for the flow of the electrolyte between the side of the first surface relative to the first diaphragm and the side of the second surface different from the first surface, and a second electrolyte. The electrode, which is grounded adjacent to the first diaphragm in the second cell, has a second hole for the electrolyte to flow on one side of the third surface adjacent to the first diaphragm and on one side of the fourth surface different from the third surface; and a first discharge section, which can discharge the electrolyte from the second cell. The first cell is arranged to supply the electrolyte supplied internally to one side of the third surface of the second cell.

【技术实现步骤摘要】
电解槽及制氢装置相关申请的交叉引用本申请基于2017年11月15日提出的日本专利申请第2017-220465号主张优先权，在此通过引用并入其全部内容。
实施方式涉及电解槽及制氢装置。
技术介绍
通过使用电解液对水进行电解，能够制造氢气。在氢气的制造装置中，要求制造提高了纯度的氢气。
技术实现思路
<1>一种电解槽，其特征在于，其具备：箱体，其用于保持电解液；第1隔膜，其将所述箱体的内部划分为第1槽和第2槽；第1电极，其设在所述第1槽内，具有使所述电解液在与所述第1隔膜相对的第1表面的一侧和与所述第1表面不同的第2表面的一侧之间流通的第1孔；第2电极，其在所述第2槽内与所述第1隔膜邻接地设置，具有使所述电解液在与所述第1隔膜邻接的第3表面的一侧和与所述第3表面不同的第4表面的一侧流通的第2孔；和第1排出部，其可将所述电解液从所述第2槽排出；所述第1槽配设成可将供给到内部的所述电解液供给到所述第2槽的所述第3表面的一侧。<2>根据<1>所述的电解槽，其特征在于，所述第1电极为以所述第1表面与所述第1隔膜邻接的方式配置的阳极电极；所述第2电极为阴极电极；所述电解槽以可向所述第1槽供给电解液的方式构成；且所述第1排出部以可将通过所述第2孔流通了的所述电解液排出的方式构成。<3>根据<2>所述的电解槽，其中，在所述第1槽的容积的一半以上中保持所述电解液，在所述第2槽的容积的一半以上中存在气相。<4>根据<2>所述的电解槽，其中，所述第2槽的容积小于所述第1槽的容积。<5>一种制氢装置，其具备：<1>～<4>中任一项所述的电解槽；和电解液罐，使所述电解液在该电解液罐与所述第1槽之间循环。<6>根据<5>所述的制氢装置，其中，所述第2槽以只从所述第2孔供给所述电解液的方式构成。<7>根据<6>所述的制氢装置，其中，所述第1排出部以可将通过所述第2孔流通至所述第2槽的所述第4表面侧的所述电解液从所述第2槽排出的方式构成；所述第1电极与所述第1隔膜邻接；所述第1电极的所述第2表面的一半以上与所述电解液接触，所述第2电极的所述第4表面的一半以上与气相接触。<8>根据<5>所述的制氢装置，其中，进一步具备使所述电解液从所述第1排出部向所述电解液罐移动的机构。<9>根据<1>所述的电解槽，其中，进一步具备将所述第1槽划分为第3槽和第4槽的第2隔膜；所述第1电极以所述第1表面与所述第2隔膜邻接的方式设在所述第3槽内；所述第4槽设在所述第1隔膜与所述第2隔膜之间；且所述电解槽以可向所述第4槽供给所述电解液的方式构成。<10>根据<9>所述的电解槽，其中，所述第1电极为阳极电极，所述第2电极为阴极电极。<11>根据<9>所述的电解槽，其中，进一步具备第2排出部，所述第2排出部可将通过所述第1孔流通至所述第3槽的所述第2表面侧的所述电解液从所述第3槽排出。<12>根据<11>所述的电解槽，其中，所述第2槽以只从所述第2电极的所述第2孔供给所述电解液的方式构成；且所述第3槽以只从所述第1电极的所述第1孔供给所述电解液的方式构成。<13>一种制氢装置，其具备：<9>～<12>中任一项所述的电解槽；保持所述电解液的电解液罐；和将所述电解液从所述电解液罐供给到所述第4槽的供给机构。附图说明图1是表示第1实施方式涉及的制氢装置的方框图。图2是表示第1实施方式中的阴极电极的平面图。图3是表示第1实施方式涉及的制氢装置的工作的剖视图。图4是表示第2实施方式涉及的制氢装置的方框图。图5是表示比较例涉及的制氢装置的方框图。图6是以横轴为制氢装置的种类、以纵轴为生成的氢气中的氧浓度而表示第1实施方式的效果的图。具体实施方式实施方式涉及的电解槽具备：箱体，其用于保持电解液；第1隔膜，其将所述箱体的内部划分为第1槽和第2槽；第1电极，其设在所述第1槽内，具有使所述电解液在与所述第1隔膜相对的第1表面的一侧和与所述第1表面不同的第2表面的一侧之间流通的第1孔；第2电极，其在所述第2槽内与所述第1隔膜邻接地设置，具有使所述电解液在与所述第1隔膜邻接的第3表面的一侧和与所述第3表面不同的第4表面的一侧流通的第2孔；和第1排出部，其可将所述电解液从所述第2槽排出。所述第1槽配设成可将供给到内部的所述电解液供给到所述第2槽的所述第3表面的一侧。(第1实施方式)首先，对第1实施方式进行说明。图1是表示本实施方式涉及的制氢装置的方框图。图2是表示本实施方式中的阴极电极的平面图。如图1所示的那样，在本实施方式涉及的制氢装置1中，设有电解槽10。此外，在本实施方式中，作为电解液使用例如碱性的电解液100。但是，电解液也可以是中性的，也可以是酸性的。电解槽10中设有箱体16，箱体16内设有隔膜11(第1隔膜)。箱体16的内部通过隔膜11划分为阳极侧槽12(第1槽)和阴极侧槽13(第2槽)。隔膜11例如为由树脂材料构成的多孔质膜，是可使水分子及离子通过但不使大的气泡通过的膜。隔膜11只要由绝缘性的多孔质材料形成即可，例如也可以由陶瓷材料形成。阴极侧槽13的厚度、即阳极侧槽12及阴极侧槽13的排列方向上的长度小于阳极侧槽12的厚度。因此，阴极侧槽13的容积小于阳极侧槽12的容积。阳极侧槽12内设有阳极电极14(第1电极)，阴极侧槽13内设有阴极电极15(第2电极)。阳极电极14的表面14b(第1表面)及阴极电极15的表面15b(第3表面)与隔膜11接触，夹着隔膜11。第1槽即阳极侧槽12以可供给碱性的电解液100例如氢氧化钾(KOH)水溶液的方式构成。阳极侧槽12内保持有供给到阳极侧槽12的电解液100。另一方面，阴极侧槽13内只存在极少量的电解液100，阴极侧槽13的大部分由气相101占有。例如，在阳极侧槽12的容积的一半以上中存在电解液100，在阴极侧槽13的容积的一半以上中存在气相101。因此，阳极电极14中的不与隔膜11接触的一侧的表面14c(第2表面)的大部分、至少一半以上与电解液100接触，阴极电极15中的不与隔膜11接触的一侧的表面15c(第4表面)的大部分、至少一半以上与气相101接触。如图2所示的那样，阴极电极15的形状例如为网眼状，形成有多个开口部15a(第2孔)。阳极电极14的形状也为与阴极电极15同样的网眼状，形成有多个开口部14a(第1孔，参照图3)。再者，阴极电极15及阳极电极14的形状只要是形成了多个开口部的形状即可，并不限定于网眼状。如图1所示的那样，制氢装置1中设有整流器19。整流器19从制氢装置1的外部供给电力，对阳极电极14与阴极电极15之间施加直流电。制氢装置1中设有阳极侧电解液罐21。在阳极侧槽12的上部与阳极侧电解液罐21的上部之间连接有配管22。再者，本说明书中所谓“连接”，指的是以可使流体沿内部间流通的方式机械地连结。在阳极侧电解液罐21的下部与阳极侧槽12的下部之间连接有配管23。在配管23的中途设有泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解槽，其特征在于，其具备：箱体，其用于保持电解液，第1隔膜，其将所述箱体的内部划分为第1槽和第2槽，第1电极，其设在所述第1槽内，具有使所述电解液在与所述第1隔膜相对的第1表面的一侧和与所述第1表面不同的第2表面的一侧之间流通的第1孔，第2电极，其在所述第2槽内与所述第1隔膜邻接地设置，具有使所述电解液在与所述第1隔膜邻接的第3表面的一侧和与所述第3表面不同的第4表面的一侧流通的第2孔，和第1排出部，其可将所述电解液从所述第2槽排出；所述第1槽配设成可将供给到内部的所述电解液供给到所述第2槽的所述第3表面的一侧。

【技术特征摘要】
2017.11.15 JP 2017-2204651.一种电解槽，其特征在于，其具备：箱体，其用于保持电解液，第1隔膜，其将所述箱体的内部划分为第1槽和第2槽，第1电极，其设在所述第1槽内，具有使所述电解液在与所述第1隔膜相对的第1表面的一侧和与所述第1表面不同的第2表面的一侧之间流通的第1孔，第2电极，其在所述第2槽内与所述第1隔膜邻接地设置，具有使所述电解液在与所述第1隔膜邻接的第3表面的一侧和与所述第3表面不同的第4表面的一侧流通的第2孔，和第1排出部，其可将所述电解液从所述第2槽排出；所述第1槽配设成可将供给到内部的所述电解液供给到所述第2槽的所述第3表面的一侧。2.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，所述第1电极为以所述第1表面与所述第1隔膜邻接的方式配置的阳极电极；所述第2电极为阴极电极；所述电解槽以可向所述第1槽供给电解液的方式构成；且所述第1排出部以可将通过所述第2孔流通了的所述电解液排出的方式构成。3.根据权利要求2所述的电解槽，其中，在所述第1槽的容积的一半以上中保持所述电解液，在所述第2槽的容积的一半以上中存在气相。4.根据权利要求2所述的电解槽，其中，所述第2槽的容积小于所述第1槽的容积。5.一种制氢装置，其具备：权利要求1～4中任一项所述的电解槽；和电解液罐，使所述电解液在该电解液罐与所述第1槽之间循环。6.根据权利要求5所述的制氢装置，其中，所述第2槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：村山博俊，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本,JP