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公開番号2024106588
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-08
出願番号2023010930
出願日2023-01-27
発明の名称電解装置
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類C25B 9/00 20210101AFI20240801BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】迷走電流の発生を抑制可能な電解装置を提供する。
【解決手段】本開示の電解装置は、電解セルスタックと、電解セルスタックに電解液を供給する電解液供給部と、電解セルスタックに電圧を印加する電源部と、を備え、電解セルスタックは、第1方向に互いに間隔をあけて並ぶ複数のセパレータと、隣り合う2つのセパレータの間に1つずつ配置された複数の電解セルと、セパレータに設けられ、電解液が流通する電解液流路部と、電解液供給部から供給された電解液を、電解液流路部に流す第1流路部と、第1流路部から電解液流路部に電解液が流れ込む際の圧力損失を、電解液流路部同士の間で均一化させる構造部と、を有する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
電解セルスタックと、
前記電解セルスタックに電解液を供給する電解液供給部と、
前記電解セルスタックに電圧を印加する電源部と、
を備え、
前記電解セルスタックは、
第１方向に互いに間隔をあけて並ぶ複数のセパレータと、
隣り合う２つの前記セパレータの間に１つずつ配置された複数の電解セルと、
前記セパレータに設けられ、前記電解液が流通する電解液流路部と、
前記電解液供給部から供給された前記電解液を、前記電解液流路部に流す第１流路部と、
前記第１流路部から前記電解液流路部に前記電解液が流れ込む際の圧力損失を、前記電解液流路部同士の間で均一化させる構造部と、
を有する電解装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１流路部は、前記第１方向に延びる管部であり、
前記構造部は、
前記管部に形成されて、各々の前記電解液流路部内と前記管部内とを連通させる切り欠き部であり、
前記切り欠き部における各々の前記電解液流路部の流路入口と重なる部分は、前記電解液の流れ方向の下流側に向かうにしたがって大きくなる
請求項１に記載の電解装置。
【請求項３】
前記切り欠き部は、
前記管部の外周側から見た場合に、前記管部の外周面に沿う三角形状を成している
請求項２に記載の電解装置。
【請求項４】
前記切り欠き部は、
前記管部の外周側から見た場合に、前記管部の外周面に沿う台形状を成している
請求項２に記載の電解装置。
【請求項５】
前記構造部は、
前記管部内に設けられて、前記第１方向に並んだ複数のメッシュ部材によって構成されており、
隣り合う２つの前記メッシュ部材のうち前記電解液の流れ方向における下流側に配置された前記メッシュ部材の目は、前記隣り合う２つの前記メッシュ部材のうち前記電解液の流れ方向における上流側に配置された前記メッシュ部材の目よりも粗く、
前記メッシュ部材は、各々の前記流路入口に重なるように配置されている
請求項２に記載の電解装置。
【請求項６】
前記構造部は、前記電解液流路部内に設けられたメッシュである
請求項１に記載の電解装置。
【請求項７】
前記メッシュは、導電体である
請求項６に記載の電解装置。
【請求項８】
前記電解液流路部は、
前記電解液が流れる複数の溝流路と、
各々の前記溝流路に前記電解液を供給する供給流路と、
を有し、
前記メッシュは、前記供給流路内に設けられている
請求項６に記載の電解装置。
【請求項９】
前記第１流路部は、前記第１方向に延びる管部であり、
前記構造部は、
前記管部に形成されて、各々の前記電解液流路部内と前記管部内とを連通させる切り欠き部と、
前記電解液流路部内に設けられた導電体メッシュと、
を有し、
前記切り欠き部における各々の前記電解液流路部の流路入口と重なる部分は、前記電解液の流れ方向の下流側に向かうにしたがって大きくなる
請求項１に記載の電解装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電解装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電解質をアノード側電極およびカソード側電極で挟んで構成される単位燃料電池セルと、セパレータとを交互に積層するとともに、少なくとも燃料ガス、酸化剤ガスまたは冷却媒体のいずれかの流体を、前記単位燃料電池セルに分配するための連通孔が設けられた燃料電池スタックが開示されている。
【０００３】
当該燃料電池スタックは、前記連通孔に複数の前記単位燃料電池セルに跨って一体的に挿入され、複数の前記単位燃料電池セルに対し前記流体を均一に分配するための挿入部材を備えている。挿入部材は、前記セパレータの流体流路に連通する切り欠き部を有するとともに、前記連通孔内で前記切り欠き部の大きさが燃料電池スタックの流体出入口から該燃料電池スタックの内部側に向かって変化する管体を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０００－１４９９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電解液を電気分解する電解装置の分野では、電解液が流れる流路であるマニホールドから複数の電解セルのそれぞれに電解液が供給された際、例えば、一の電解セルからマニホールド内の電解液などを通じて、他の電解セルに向かう迷走電流が発生する。迷走電流は電解に寄与しない為、迷走電流が多いほど電解装置の電解効率は低下する。したがって、迷走電流の発生を抑制することが期待されている。
【０００６】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、迷走電流の発生を抑制可能な電解装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示に係る電解装置は、電解セルスタックと、前記電解セルスタックに電解液を供給する電解液供給部と、前記電解セルスタックに電圧を印加する電源部と、を備え、前記電解セルスタックは、第１方向に互いに間隔をあけて並ぶ複数のセパレータと、隣り合う２つの前記セパレータの間に１つずつ配置された複数の電解セルと、前記セパレータに設けられ、前記電解液が流通する電解液流路部と、前記電解液供給部から供給された前記電解液を、前記電解液流路部に流す第１流路部と、前記第１流路部から前記電解液流路部に前記電解液が流れ込む際の圧力損失を、前記電解液流路部同士の間で均一化させる構造部と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、迷走電流の発生を抑制可能な電解装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の実施形態に係る電解装置の全体構成を示す概略構成図である。
本開示の第１実施形態に係る電解セルスタックの一部を模式的に示す図である。
本開示の第１実施形態に係る電解セルスタックの一部を模式的に示す分解斜視図である。
図２中のＩＶ－ＩＶ線方向からセパレータの第２内面を見た図である。
本開示の第１実施形態に係る電解セルスタックを模式的に示す図である。
図５中のＶＩ－ＶＩ線方向から第１流路部に形成された第１構造を見た図である。
本開示の第１実施形態の第１変形例に係る第１構造を示す図であり、図６で示した部分に対応した図である。
本開示の第１実施形態の第２変形例に係る第１構造を示す図であり、図６で示した部分に対応した図である。
本開示の第１実施形態の第３変形例に係る第１構造を示す図であり、図６で示した部分に対応した図である。
本開示の第２実施形態に係る電解セルスタックの一部を模式的に示す図であり、図２で示した部分に対応した図である。
図１０中のＸＩ－ＸＩ線方向からセパレータの第２内面を見た図である。
本開示の第３実施形態に係る電解セルスタックの一部を模式的に示す図であり、図２で示した部分に対応した図である。
図１２中のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線方向からセパレータの第２内面を見た図である。
本開示の第４実施形態に係る電解セルスタックの一部を模式的に示す図であり、図２で示した部分に対応した図である。
本開示の第１実施形態に係る電解セルスタックの一部を模式的に示す図である。
図１５中のＸＶＩ－ＸＶＩ線方向からセパレータの第１内面を見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本開示による電解装置１を実施するための形態を説明する。以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。本明細書中の「対向する」とは、ある方向で見た場合に２つの部材が重なることを意味し、上記２つの部材の間に別の部材（例えば別の層）が存在する場合も含み得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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