碱性水电解装置制造方法及图纸

提供一种防止了碱性水溶液的泄漏的碱性水电解装置。一种碱性水电解装置(10)，其具有：阳极室框(11)，其划分形成阳极室(12)；阴极室框(17)，其划分形成阴极室(18)；以及多孔质隔膜(16)，其配置于阳极室框(11)与阴极室框(17)之间，划分出阳极室(12)和阴极室(18)，在该碱性水电解装置(10)中，在阳极室框(11)配置有阳极垫片(15)，在阴极室框(17)配置有阴极垫片(21)，在阳极室框(11)和阴极室框(17)被紧固了时，多孔质隔膜(16)隔着阳极垫片(15)和阴极垫片(21)被阳极室框(11)和阴极室框(17)夹持，并且，阳极垫片(15)和阴极垫片(21)被压缩，阳极垫片(15)与阴极垫片(21)在多孔质隔膜(16)的周端部处接触。

Alkaline water electrolysis unit

The invention provides an alkaline water electrolysis device which prevents the leakage of alkaline water solution. An alkaline water electrolysis device (10) has: an anode chamber frame (11), which is divided into an anode chamber (12); a cathode chamber frame (17), which is divided into a cathode chamber (18); and a porous diaphragm (16), which is arranged between the anode chamber frame (11) and the cathode chamber frame (17), which is divided into an anode chamber (12) and a cathode chamber (18). In the alkaline water electrolysis device (10), an anode gasket is arranged on the anode chamber frame (11\uff08 15) the cathode chamber frame (17) is provided with a cathode gasket (21). When the anode chamber frame (11) and the cathode chamber frame (17) are fastened, the porous diaphragm (16) is clamped by the anode chamber frame (11) and the cathode chamber frame (17) through the anode gasket (15) and the cathode gasket (21), and the anode gasket (15) and the cathode gasket (21) are compressed, and the anode gasket (15) and the cathode gasket (21) are connected at the peripheral end of the porous diaphragm (16) Touch.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碱性水电解装置
本专利技术涉及一种碱性水电解装置，详细而言涉及一种使用了多孔质隔膜的碱性水电解装置，该碱性水电解装置防止了碱性水溶液的泄漏。
技术介绍
作为碱性水电解、碱金属盐水溶液的电解(例如食盐电解)所使用的电解槽，公知有在阳极室与阴极室之间配置有隔膜的构造。在碱性水电解的情况下，使用多孔质隔膜作为隔膜，在碱金属盐水溶液的电解中，使用离子交换膜作为隔膜。使分别配置到构成阳极室的框体的表面和构成阴极室的框体的表面的垫片夹持隔膜。利用该垫片防止电解液从阳极室和阴极室泄漏等。例如，如在专利文献1和专利文献2中所图示那样，隔膜比垫片大，在利用阳极室和阴极室隔着垫片夹持隔膜之际，隔膜相对于电解槽框体向外侧突出。专利文献1和专利文献2例示有碱金属盐的电解，但在碱性水电解的情况下，也采用相同的结构。特别是在大型的电解槽中，为了一边对隔膜可靠地施加张力，一边夹持隔膜，采用上述的构造。然而，电解液使用腐蚀性较高的碱性溶液，因此，缺点是垫片经时劣化。在专利文献3中，作为解决该问题的对策，提出了长期无需更换垫片的密封构造。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-221944号专利文献2：日本特开2012-193437号专利文献3：日本特开平05-9772号
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在使用了多孔质隔膜的碱性水电解装置中，尽管使用了垫片，但还是产生了碱性水溶液的泄漏的问题。一般而言，在大型装置中，室框的紧固面压易于变得不均匀，因此，易于产生泄漏。现状是：电解液的泄漏产生几天左右，要求进一步的改善。因此，本专利技术的目的在于提供一种防止了碱性水溶液的泄漏的碱性水电解装置。用于解决问题的方案本专利技术人等为了消除上述问题而进行了深入研究，结果获得了以下的见解。即、发现了如下见解：在碱性水电解装置中，碱性水溶液的泄漏不是因为垫片的劣化、腐蚀，而是因为在多孔质隔膜进行了渗透的碱性水溶液。基于该见解，本专利技术人等进一步进行了深入研究，结果发现了如下内容，以至于完成本专利技术：通过如下述这样设置碱性水电解装置的构造，能消除上述问题。即、本专利技术的碱性水电解装置具有：阳极室框，其划分形成阳极室；阴极室框，其划分形成阴极室；阳极，其收容于所述阳极室；阴极，其收容于所述阴极室；以及多孔质隔膜，其配置于所述阳极室框与所述阴极室框之间，划分出所述阳极室和所述阴极室，该碱性水电解装置的特征在于，在所述阳极室框的要配置所述多孔质隔膜的面配置有阳极垫片，在所述阴极室框的要配置所述多孔质隔膜的面配置有阴极垫片，在所述阳极室框和所述阴极室框被紧固了时，所述多孔质隔膜隔着所述阳极垫片和所述阴极垫片被所述阳极室框和所述阴极室框夹持，并且，所述阳极垫片和所述阴极垫片被压缩，所述阳极垫片和所述阴极垫片在所述多孔质隔膜的周端部处接触。在本专利技术的电解装置中，优选的是，所述阳极垫片和所述阴极垫片具有相同形状，将所述阳极垫片和所述阴极垫片的垫片宽度设为W，将压缩前的所述阳极垫片和所述阴极垫片的厚度设为D，将压缩后的所述阳极垫片和所述阴极垫片的内周侧的厚度设为D’，将所述阳极垫片以及所述阴极垫片与所述多孔质隔膜之间的接触宽度设为A，将压缩时的所述多孔质隔膜的厚度设为T，在如此设置时，满足式(1)～(3)的条件。A≥3mm…(1)W-A≥3mm…(2)(D-D’)×2-T≥0.01mm…(3)专利技术的效果根据本专利技术，能够在碱性水电解装置中以简易的方法防止电解液从多孔质隔膜的端部泄漏。附图说明图1是将本专利技术的一优选的实施方式的碱性水电解装置的阳极室框和阴极室框紧固之前的单侧剖视图。图2是图1中的多孔质隔膜的周端部侧的放大剖视图。图3是将本专利技术的一优选的实施方式的碱性水电解装置的阳极室框和阴极室框紧固了之后的单侧剖视图。图4是图3中的多孔质隔膜的周端部侧的放大剖视图。具体实施方式以下，使用附图而详细地说明本专利技术的实施方式。图1～图4是用于说明本专利技术的一优选的实施方式的碱性水电解装置的剖视图。图1表示将阳极室框和阴极室框紧固之前的状态。图2是图1中的多孔质隔膜的周端部侧的放大剖视图。碱性水电解装置10具有：阳极室框11，其划分形成阳极室12；阴极室框17，其划分形成阴极室18；以及多孔质隔膜16，其配置于阳极室框11与阴极室框17之间，划分出阳极室12和阴极室18。在阳极室12内收容有阳极13。在阴极室18内收容有阴极19。在图示例中，阳极13和阴极19分别被支承体14、20支承。阳极室框11和阴极室框17是一面开口的槽体。虽未图示，但在阳极室框11和阴极室框17设置有电解液的供给口以及电解后的碱性水溶液和气体的排出口。在阳极室框11的要配置多孔质隔膜16的面(垫片面)11a配置有阳极垫片15。另外，在阴极室框17的要配置多孔质隔膜16的面(垫片面)17a配置有阴极垫片21。具体而言，阳极垫片15和阴极垫片21配置于各室框的凸缘部。多孔质隔膜16被阳极垫片15和阴极垫片21夹持。阳极垫片15和阴极垫片21具有与阳极室框11以及阴极室框17的垫片面相对应的形状。例如，若垫片面是矩形，则阳极垫片15和阴极垫片21是在中央部具有矩形的开口的矩形的框状体。或者，若垫片面是圆形，则阳极垫片15和阴极垫片21也可以是环状的框状体。阳极垫片15和阴极垫片21可以具有彼此相同的形状、厚度，但形状、厚度也可以不同。优选阳极垫片15和阴极垫片21是平板形状，但也可以是，为了定位多孔质隔膜16，在与多孔质隔膜16接触的那一侧的面中设置有垫片15、21的内周侧的厚度变薄那样的台阶。在本专利技术中，多孔质隔膜16比阳极垫片15和阴极垫片21的外周小，且比阳极垫片15和阴极垫片21的开口大。因而，在利用阳极垫片15和阴极垫片21夹持多孔质隔膜16时，多孔质隔膜16的端部不向垫片15、21的外侧突出。在阳极垫片15和阴极垫片21的内周侧多孔质隔膜16和各垫片15、21接触，但在阳极垫片15和阴极垫片21的外周侧多孔质隔膜16不与各垫片15、21接触。图3是用于说明本专利技术的一优选的实施方式的碱性水电解装置的剖视图，表示将阳极室框和阴极室框紧固了之后的状态。图4是图3中的多孔质隔膜的周端部侧的放大剖视图。在本专利技术的碱性水电解装置10中，如图3和图4所示，通过将阳极室框11和阴极室框17紧固，多孔质隔膜16隔着阳极垫片15和阴极垫片21被阳极室框11和阴极室框17夹持。此时，阳极垫片15和阴极垫片21被压缩而变形，阳极垫片15的外周部和阴极垫片21的外周部相互接触。由此，成为多孔质隔膜16的周端部的外侧被各垫片15、21包围着的状态，在将电解液填充到阳极室12和阴极室18之际，利用阳极垫片15和阴极垫片21保持液密状态。在以往的具备多孔质隔膜的碱性水电解装置中，在向阳极室和阴极室填充电解液(碱性水溶液)时，碱性水溶液向多孔质隔膜渗透，碱性水溶液从端部向外部泄漏。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱性水电解装置，其具有：阳极室框，其划分形成阳极室；阴极室框，其划分形成阴极室；阳极，其收容于所述阳极室；阴极，其收容于所述阴极室；以及多孔质隔膜，其配置于所述阳极室框与所述阴极室框之间，划分出所述阳极室和所述阴极室，在该碱性水电解装置中，/n在所述阳极室框的要配置所述多孔质隔膜的面配置有阳极垫片，在所述阴极室框的要配置所述多孔质隔膜的面配置有阴极垫片，/n在所述阳极室框和所述阴极室框被紧固了时，所述多孔质隔膜隔着所述阳极垫片和所述阴极垫片被所述阳极室框和所述阴极室框夹持，并且，所述阳极垫片和所述阴极垫片被压缩，所述阳极垫片和所述阴极垫片在所述多孔质隔膜的周端部处接触。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170329 JP 2017-0662761.一种碱性水电解装置，其具有：阳极室框，其划分形成阳极室；阴极室框，其划分形成阴极室；阳极，其收容于所述阳极室；阴极，其收容于所述阴极室；以及多孔质隔膜，其配置于所述阳极室框与所述阴极室框之间，划分出所述阳极室和所述阴极室，在该碱性水电解装置中，
在所述阳极室框的要配置所述多孔质隔膜的面配置有阳极垫片，在所述阴极室框的要配置所述多孔质隔膜的面配置有阴极垫片，
在所述阳极室框和所述阴极室框被紧固了时，所述多孔质隔膜隔着所述阳极垫片和所述阴极垫片被所述阳极室框和所述阴极室框夹持，并且，所述阳极垫片和...

【专利技术属性】
技术研发人员：大岩武弘，川西孝治，井头贤一郎，龟井裕次，石川七彩，真锅明义，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯伍德氯工程公司，川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP