TW201441424A - 墊片及電解槽 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種可防止電解液或氣體自隔膜洩漏之墊片及電解槽。墊片(13)具有與陽極側之框體相接之第1面(13a)及與陰極側之框體相接之第2面(13b)，並且形成為環狀，且遍及整周地設置有朝向內側開口且收容離子透過性隔膜(17)之緣部之狹縫部(14)。

Description

墊片及電解槽

本發明係關於一種墊片及具備其之電解槽。

專利文獻1中揭示之電解槽係配置有複數個將墊片、電極、墊片、隔膜固定用環、隔膜、及固有框架依次結合而成之單位組，且於其兩端設置有陰極與陽極。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2002-332586號公報

上述專利文獻1中揭示之構成係於固有框架與隔膜固定用環之間配置隔膜，且藉由固有框架與隔膜固定用環來夾持隔膜。以此方式利用一對構件夾持隔膜之構成係於隔膜為多孔質膜之情形時，存在電解液或氣體自隔膜之端面洩漏之可能性。

本發明之目的在於提供一種可防止電解液或氣體自隔膜洩漏之墊片及電解槽。

本發明之一態樣之墊片係嵌入至鹼性水電解槽且保持隔膜者，該墊片具有與陽極側之框體相接之第1面、及與陰極側之框體相接之第2面，並且形成為四邊形狀或環狀，且遍及整周地設置有朝向內側 開口且收容隔膜之緣部之狹縫部、及設置於該狹縫部之外側且不收容隔膜之填充部。

該墊片係遍及整周地設置有朝向內側開口且收容隔膜之緣部之狹縫部。藉此，墊片將隔膜之緣部收容於狹縫部內，且覆蓋隔膜之緣部之端面。因而，墊片可防止電解液或氣體自隔膜之端面洩漏。

於一實施形態中，墊片具有2個以上之自第1面及第2面之任一面突出之突出部，且突出部可於自第1面與第2面之對向方向觀察，與狹縫部重疊之位置上配置1個以上，且於不與狹縫部重疊之填充部配置1個以上。藉此，墊片於突出部被局部地推壓時，在對應於突出部之位置，收容於狹縫部之隔膜受到墊片推壓。因而，墊片可更牢固地保持隔膜。

於一實施形態中，狹縫部與填充部之比率亦可為70：30~20：80。

於一實施形態中，隔膜亦可為離子透過性隔膜。

於一實施形態中，離子透過性隔膜亦可為多孔質膜。

於一實施形態中，亦可埋設補強材。藉此，於夾持於框體受到推壓時，可抑制墊片破損。

於一實施形態中，亦可於第1面及第2面之至少一部分設置保護膜。藉此，墊片例如於電解液或氣體具有腐蝕性之情形時，可抑制該電解液或氣體造成之腐蝕。其結果，可謀求墊片之維護性之提昇。

於一實施形態中，墊片亦可具備：具有第1面之第1部分及具有第2面之第2部分，其等係於第1面與第2面之對向方向上介隔狹縫部而對向；分斷部，其係於第1部分及第2部分之任一部分，朝向內側開口地設置，且與第1面、及第1部分中劃分形成狹縫部之面連續地將第1部分分斷，或者與第2面及第2部分中劃分形成狹縫部之面連續地將2部分分斷。可藉由該分斷部，而於將隔膜收容於狹縫部時，將第1部分或第2部分捲起。因而，由於狹縫部之開口擴大，故而可容易地將 隔膜收容於狹縫部。其結果，可謀求隔膜對墊片之安裝作業性之提昇。

於一實施形態中，分斷部亦可設置於第1部分或第2部分之內側之面交叉之角部分。以此方式，於在墊片設置有角部分(角部)之情形時，可藉由將分斷部設置於角部分，而將第1部分或第2部分良好地捲起。

於一實施形態中，分斷部亦可設置於未設置突出部之第1部分或第2部分。墊片係未設置突出部之第1面或第2面利用接著劑接著於框體。因此，可藉由將分斷部設置於未設置突出部之第1部分或第2部分，而利用接著劑將分斷部密封。因而，可防止電解液或氣體自分斷部洩漏。

於一實施形態中，分斷部亦可形成為形成該分斷部之面之對向面積大於形成沿著第1面與第2面之對向方向直線地設置之虛擬分斷部之面之對向面積。藉此，於將隔膜收容於狹縫後，將分斷部密封之情形時，對向面積較大，故而可良好地進行分斷部之密封。因而，可防止電解液或氣體自分斷部洩漏。

本發明之另一態樣之電解槽係包含上述墊片。藉此，電解槽可防止電解液或氣體自隔膜洩漏。

本發明之另一態樣之電解槽係用以將包含鹼性水溶液之電解液電解獲得氧及氫之電解槽，且具備保持隔膜之墊片，墊片具有與陽極側之框體相接之第1面、及與陰極側之框體相接之第2面，並且形成為四邊形狀或環狀，該墊片具備：狹縫部，其係朝向內側開口並且遍及整周地設置，且收容隔膜之緣部；填充部，其遍及整周地設置於狹縫部之外側，且不收容隔膜；具有第1面之第1部分及具有第2面之第2部分，其等係於第1面與第2面之對向方向上，隔著狹縫部而對向；分斷部，其係於第1部分及第2部分之任一部分，朝向內側開口地設置，且 與第1面及第1部分中劃分形成狹縫部之面連續地將第1部分分斷，或者與第2面及第2部分中劃分形成狹縫部之面連續地將第2部分分斷。

該電解槽具備保持隔膜之墊片。墊片係朝向內側開口，且遍及整周地設置有收容隔膜之緣部之狹縫部。藉此，墊片將隔膜之緣部收容於狹縫部內，且覆蓋隔膜之緣部之端面。因而，墊片可防止電解液或氣體自隔膜之端面洩漏。又，墊片具備分斷部，該分斷部係於第1部分及第2部分之任一部分，朝向內側開口地設置，且與第1面及第1部分中劃分形成狹縫部之面連續地將第1部分分斷，或者與第2面及第2部分中劃分形成狹縫部之面連續地將第2部分分斷。可藉由該分斷部，而於將隔膜收容於狹縫部時，將第1部分或第2部分捲起。因而，可容易地將隔膜收容於狹縫部。其結果，可謀求隔膜對墊片之安裝作業性之提昇。

於一實施形態中，墊片之第1面或第2面係藉由接著劑而接著於該等第1面或第2面分別相接之陽極側之框體或陰極側之框體，且分斷部亦可設置於具有藉由接著劑而接著之面之第1部分或第2部分。藉此，分斷部藉由接著劑而密封，故而，可防止電解液或氣體自分斷部洩漏。

於一實施形態中，於第1面及第2面之任一面，具有2個以上之自未由接著劑接著之面突出之突出部，且突出部可於自第1面與第2面之對向方向觀察，與狹縫部重疊之位置上配置1個以上，且於不與狹縫部重疊之填充部配置1個以上。墊片係未設置突出部之第1面或第2面利用接著劑接著於框體。因此，可藉由將分斷部設置於未設置突出部之第1部分或第2部分，而利用接著劑將分斷部密封。因而，可防止電解液或氣體自分斷部洩漏。

根據本發明，可防止電解液或氣體自隔膜洩漏。

1‧‧‧電解槽

3‧‧‧電解池

5‧‧‧連桿

7‧‧‧加壓凸緣

7a‧‧‧蓋部

7b‧‧‧外框

7c‧‧‧加強肋

9‧‧‧加壓凸緣墊片

9a~9d‧‧‧流路孔

9e‧‧‧孔部

10A‧‧‧陽極用供電端子

10B‧‧‧陰極用供電端子

11‧‧‧陽極終端池

11a‧‧‧陽極

13、13A、13B、13C、13D‧‧‧墊片

13a‧‧‧第1面

13b‧‧‧第2面

13c‧‧‧第1突出部

13d‧‧‧第2突出部

13e‧‧‧凸出部

13f‧‧‧突出部

13s‧‧‧面

14‧‧‧狹縫部

15‧‧‧複極式鹼性水電解池單元

15a‧‧‧外框框架(框體)

16‧‧‧填充部

17‧‧‧離子透過性隔膜(隔膜)

19‧‧‧陰極終端池

19a‧‧‧陰極

20a~20d、56a~56d‧‧‧分斷部

20aa‧‧‧面

20ab‧‧‧面

21‧‧‧絕緣板

23‧‧‧末端加壓凸緣

25‧‧‧陽極液入口噴嘴

27‧‧‧陰極液入口噴嘴

29‧‧‧陽極液及氣體出口噴嘴

31‧‧‧陰極液及氣體出口噴嘴

32、34、36、38‧‧‧流路孔

40、42、44、46‧‧‧流路孔

40A、42A、44A、46A‧‧‧流路孔

50‧‧‧第1部分

50a‧‧‧面

52‧‧‧第2部分

52a‧‧‧面

54‧‧‧接著劑

58‧‧‧分斷部

58a‧‧‧面

58b‧‧‧面

C1~C4‧‧‧角部分

L‧‧‧長度(深度)

NE‧‧‧陰極

PE‧‧‧陽極

Sa‧‧‧狹縫部

Sb‧‧‧狹縫部

W‧‧‧寬度

圖1係表示構成電解槽之主要部分即電解池之各構件之配置之立體圖。

圖2係將電解槽局部折斷進行表示之側視圖。

圖3係表示第1實施形態之墊片之前視圖。

圖4係表示沿圖3中之IV-IV線處之剖面構成之圖。

圖5係表示沿圖3中之V-V線處之剖面構成之圖。

圖6係表示於墊片夾持有離子透過性隔膜之狀態之剖面構成之圖。

圖7係表示另一實施形態之墊片之剖面構成之圖。

圖8係表示第1實施形態之變化例之墊片之前視圖。

圖9係表示第2實施形態之墊片之前視圖。

圖10係表示沿圖9中之X-X線處之剖面構成之圖。

圖11係表示沿圖9中之XI-XI線處之剖面構成之圖。

圖12係表示沿圖9中之XII-XII線處之剖面構成之圖。

圖13係表示於墊片夾持有離子透過性隔膜之狀態之剖面構成之圖。

圖14係表示第2實施形態之變化例之墊片之前視圖。

圖15係表示第2實施形態之變化例之墊片之剖面構成之圖。

以下，參照隨附圖式，對本發明之較佳實施形態進行詳細地說明。再者，於圖式之說明中，對相同或相符元件標註相同符號並省略重複之說明。

[第1實施形態]

如圖1及圖2所示，本實施形態之電解槽1係用以將包含鹼性水之電解液電解獲得氧及氫之裝置。電解槽1具備包含各構件之電解池3。 電解池3係藉由利用連桿5(參照圖2)緊固，而將各構件一體化。

如圖1所示，電解池3係自一端側(圖示左側)依序地排列有加壓凸緣7、加壓凸緣墊片9、及陽極終端池11，進而，將墊片13、及複極式鹼性水電解池單元15按該順序排列地配置。墊片13係保持離子透過性隔膜17。墊片13與複極式鹼性水電解池單元15僅以設計生產量所需之數量重複地配置。

電解池3係構成為以必需數量交替地配置墊片13與複極式鹼性水電解池單元15(參照圖1)，進而配置墊片13，且於另一端側，將具備陰極用供電端子10B之陰極終端池19、絕緣板21、及末端加壓凸緣23按該順序配置。電解池3係藉由利用連桿5將整體緊固而一體化，從而成為電解槽1。構成電解池3之該等配置無論自陽極側抑或是自陰極側均可任意地選擇，且不限定於本實施形態之順序。

加壓凸緣7係沿圓板狀之蓋部7a之邊緣設置有短筒狀之外框7b，進而於蓋部7a設置有格子狀之加強肋7c。又，於加壓凸緣7，貫通蓋部7a地設置有陽極液入口噴嘴25、陰極液入口噴嘴27、陽極液及氣體出口噴嘴29、及陰極液及氣體出口噴嘴31。於蓋部7a，於四處形成有供陽極用供電端子10A插穿之狹縫部Sa。

於加壓凸緣墊片9設置有與陽極液入口噴嘴25連通之流路孔9a、與陰極液入口噴嘴27連通之流路孔9b、與陽極液及氣體出口噴嘴29連通之流路孔9c、及與陰極液及氣體出口噴嘴31連通之流路孔9d，進而，形成有用以避開陽極用供電端子10A之孔部9e。

於陽極終端池11設置有在加壓凸緣7側突出之四條陽極用供電端子10A、及設置於鄰接之墊片13側之陽極11a(參照圖2)。

於複極式鹼性水電解池單元15之外框框架(框體)15a設置有與陽極液入口噴嘴25連通之流路孔32、與陰極液入口噴嘴27連通之流路孔34、與陽極液及氣體出口噴嘴29連通之流路孔36、及與陰極液及氣體 出口噴嘴31連通之流路孔38。

於陰極終端池19設置有設置於鄰接之墊片13側之陰極19a、及在末端加壓凸緣23側突出之四條陰極用供電端子10B。於絕緣板21及末端加壓凸緣23，於四處形成有供陰極用供電端子10B插穿之狹縫部Sb。

離子透過性隔膜17要求透氣性較低，導電率較小，強度較強。先前以來用於鹼性水電解之隔膜為石棉或改性石棉等。然而，最近亦使用有採用聚碸系聚合物之多孔性隔膜、採用聚苯硫醚纖維之布、氟系多孔質體膜、及無機物與有機物混合所得之多孔質體等。亦存在除多孔質隔膜以外，使用氟系之離子交換膜等之情形。再者，墊片13可無限制地保持該等任意之膜。

繼而，對上述墊片13進行詳細地說明。圖3係表示墊片之前視圖。圖4係表示沿圖3中之IV-IV線處之剖面構成之圖。圖5係表示沿圖3中之V-V線處之剖面構成之圖。

如圖3所示，墊片13係呈現環狀(框狀)。墊片13較佳為由具有耐鹼性之材料形成。作為墊片13之材料，可使用天然橡膠(NR，Natural Rubber)、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR，Styrene-Butadiene Rubber)、氯丁二烯橡膠(CR，Chloroprene Rubber)、丁二烯橡膠(BR，Butadiene Rubber)、丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR，Acrylonitrile-Butadiene Rubber)、矽酮橡膠(SR，Silicone Rubber)、乙烯-丙烯橡膠(EPT，Ethylene-Propylene Rubber)、乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM，Ethylene-Propylene-Diene Rubber)、氟橡膠(FR，Fluoro Rubber)、異丁烯-異戊二烯橡膠(IIR，Isobutylene-Isoprene Rubber)、胺基甲酸酯橡膠(UR，Urethane Rubber)、及氯磺化聚乙烯橡膠(CSM，Chlorosulfonated-Polyethylene Rubber)等。

如圖4及圖5所示，墊片13具有第1面13a、與第2面13b。第1面13a 及第2面13b係設為平坦面。

墊片13具有狹縫部14、與填充部16。狹縫部14及填充部16係遍及墊片13之整周地設置。詳細而言，狹縫部14係朝向墊片13之內側開口。狹縫部14係與墊片13之第1面13a及第2面13b大致平行地延伸。狹縫部14之長度(深度)L只要適當地設定為可保持離子透過性隔膜17之程度之長度即可，例如為3~20mm左右。狹縫部14之寬度W只要相應於離子透過性隔膜17之厚度適當地設定即可，例如為0.1~1.0mm左右。於本實施形態中，狹縫部14之寬度與離子透過性隔膜17之厚度大致相等，例如為0.4mm左右。

填充部16係設置於狹縫部14之外側，且不收容離子透過性隔膜17之部分。狹縫部14與填充部16之比率為例如70：30~20：80。

墊片13具有第1突出部13c、及第2突出部13d。第1突出部13c及第2突出部13d係自第2面13b突出。第1及第2突出部13c、13d係剖面可取三角形、四邊形等各種形狀，但較佳為呈現例如不劃傷離子透過性隔膜17之大致半圓形形狀。

第1及第2突出部13c、13d之高度並非特別限定，但為了於離子透過性隔膜17與墊片13之間、及陰極NE側、陽極PE側之外框框架15a與墊片13之間，呈現充分之推壓，較佳為0.5mm~5mm。第1突出部13c及第2突出部13d係沿著墊片13之形狀延伸。第1突出部13c與第2突出部13d係隔開特定之間隔而配置。

第1突出部13c係位於墊片13之內緣部側，且配置於自第1面13a與第2面13b之對向方向觀察，與狹縫部14重疊之位置。即，狹縫部14之底部相較第1突出部13c位於墊片13之外緣部側。第2突出部13d係位於墊片13之外緣部側。於本實施形態中，第2突出部13d係相較狹縫部14之底部位於墊片13之外緣部側、即填充部16。

第1突出部13c與第2突出部13d係各自作用不同。第1突出部13c係 抵住離子透過性隔膜17，防止離子透過性隔膜17自狹縫部14脫離。第2突出部13d係較佳地抵住墊片13與陰極NE側、陽極PE側之外框框架15a，防止液體或氣體自電解槽1內部洩漏。

第1突出部13c之位置就較佳地抵住離子透過性隔膜17之方面而言，較佳為狹縫部14中心附近。具體而言，第1突出部13c之位置較佳為狹縫部14之開口部至第1突出部13c之中心為止之距離、自第1突出部13c之中心至狹縫部14之底部為止之距離之比率為20：80~80：20。藉此，可防止膜偏移。

墊片13具有凸出部13e。凸出部13e係自墊片13之外緣部凸出至外側之部分。凸出部13e係厚度(第1面13a與第2面13b之間之尺寸)小於其他部分，且與第1面13a具有階差。於凸出部13e設置有突出部13f。再者，亦可不設置突出部13f。

於墊片13設置有與陽極液入口噴嘴25連通之流路孔40、與陰極液入口噴嘴27連通之流路孔42、與陽極液及氣體出口噴嘴29連通之流路孔44、及與陰極液及氣體出口噴嘴31連通之流路孔46。

如圖6所示，離子透過性隔膜17係插入至狹縫部14。墊片13係配置於複極式鹼性水電解池單元15之外框框架15a之間，且受到外框框架15a推壓。藉此，離子透過性隔膜17被墊片13推壓而夾持於墊片13。

繼而，對墊片13之安裝方法之一例進行說明。於以下之說明中，以墊片13安裝於複極式鹼性水電解池單元15之方法為一例進行說明。首先，對墊片13之第1面13a塗佈接著劑。其次，將墊片13之第2面13b黏貼於複極式鹼性水電解池單元15之陽極PE側之外框框架15a。再者，較佳為使接著劑乾燥後，對複極式鹼性水電解池單元15之陽極PE灑水，使陽極變得濕潤。

繼而，準備切割為特定之尺寸(大於墊片13之開口部分之尺寸)之 離子透過性隔膜17。其次，將離子透過性隔膜17之外緣部插入至墊片13之狹縫部14。此時，於離子透過性隔膜17產生皺褶之情形時，對離子透過性隔膜17灑水，使皺褶伸展。

將離子透過性隔膜17安裝於墊片13後，準備另一個複極式鹼性水電解池單元15，且以使該複極式鹼性水電解池單元15之陰極NE側之外框框架15a與墊片13對向之方式，將複極式鹼性水電解池單元15重疊。藉由以上方式，而安裝墊片13。

如以上所說明，於本實施形態之墊片13設置有狹縫部14。藉此，墊片13將離子透過性隔膜17之緣部收容於狹縫部14內，從而覆蓋離子透過性隔膜17之端面。因而，墊片13可防止電解液或氣體自離子透過性隔膜17之端面洩漏。

於本實施形態中，墊片13具有第1突出部13c。第1突出部13c係配置於自第1面13a與第2面13b之對向方向觀察，重疊於狹縫部14之位置。藉此，墊片13於例如受到複極式鹼性水電解池單元15之外框框架15a推壓時，將局部地推壓第1突出部13c。藉此，墊片13因配置於與第1突出部13c對應之位置之離子透過性隔膜17受到推壓，而可牢固地保持離子透過性隔膜17。

於本實施形態中，墊片13具有凸出部13e。藉此，於電解槽1，如圖6所示地例如配置於一對複極式鹼性水電解池單元15之間時，凸出部13e相較外框框架15a之外緣更向外側突出。藉此，電解槽1可防止於一對複極式鹼性水電解池單元115之間產生短路。

除上述實施形態以外，墊片13亦可設置有補強材。補強材係埋設(內置)於例如墊片13。作為補強材，可使用將不鏽鋼、尼龍、聚丙烯、PVDF(polyvinylidene fluoride，聚偏二氟乙烯)、PTFE(polytetrafluoroethylene，聚四氟乙烯)、及PPS(polyphenylene sulfide，聚苯硫醚)等紗織成之布狀者，或者該等之短纖維等。藉 此，墊片於夾持於外框框架15a受到推壓時，變得難以破損。

除上述實施形態以外，亦可對墊片13之表面實施加工。作為加工之一例，可於墊片13之表面設置保護膜。作為保護膜，可使用例如PTFE(polytetrafluoroethylene，聚四氟乙烯)之膠帶。保護膜只要至少設置成自第2面13b之內側覆蓋第1突出部13c之程度即可。藉此，墊片13可使對於具有腐蝕性之電解液或氣體之耐久性提昇。其結果，可謀求墊片之維護性之提昇。

上述實施形態係將於墊片13之第2面13b設置第1突出部13c及第2突出部13d，且於凸出部13e設置突出部13f之構成作為一例進行說明，但亦可如圖7所示不設置突出部。再者，墊片較佳為設置有突出部。

又，墊片亦可為如圖8所示之構成。圖8係表示另一實施形態之墊片之前視圖。如圖8所示，墊片13A係外形呈大致矩形形狀(四邊形狀)。於墊片13A設置有與陽極液入口噴嘴25連通之流路孔40A、與陰極液入口噴嘴27連通之流路孔42A、與陽極液及氣體出口噴嘴29連通之流路孔44A、及與陰極液及氣體出口噴嘴31連通之流路孔46A。流通孔40A、42A、44A、及46A之各者呈現大致矩形形狀。再者，墊片之外形形狀並無特別限定。又，於墊片13A，可設置突出部，亦可不設置突出部。

[第2實施形態]

繼而，對第2實施形態進行說明。圖9係表示第2實施形態之墊片之前視圖。圖10係表示沿圖9中之X-X線處之剖面構成之圖。圖11係表示沿圖9中之XI-XI線處之剖面構成之圖。圖12係表示沿圖9中之XII-XII線處之剖面構成之圖。

如圖10及圖11所示，墊片13B具有第1面13a與第2面13b。第1面13a及第2面13b係設為平坦面。

墊片13B具有狹縫部14與填充部16。狹縫部14係遍及墊片13B之整周地設置。詳細而言，狹縫部14係朝向墊片13B之內側開口。狹縫部14係由具有第1面13a之第1部分50之面50a及具有第2面13b之第2部分52之面52a劃分形成。面50a與面52a對向。即，第1部分50與第2部分52係於第1面13a與第2面13b之對向方向上隔著狹縫部14而對向。

狹縫部14係與墊片13B之第1面13a及第2面13b大致平行地延伸。狹縫部14之長度(深度)L只要適當地設定為可保持離子透過性隔膜17之程度之長度即可，例如為3~20mm左右。狹縫部14之寬度W只要相應於離子透過性隔膜17之厚度適當地設定即可，例如為0.1~1.0mm左右。於本實施形態中，狹縫部14之寬度與離子透過性隔膜17之厚度大致相等，例如為0.4mm左右。

如圖9及圖12所示，墊片13B具有分斷部20a、20b、20c、及20d。分斷部20a~20d係分別設置於墊片13B之角部分C1、C2、C3、及C4。角部分C1~C4係第1部分50(第2部分52)之內側之面13s交叉之部分。分斷部20a~20d具有相同之構成。以下，以分斷部20a為一例進行說明。

分斷部20a係將環狀之第1部分50之一部分分斷。詳細而言，分斷部20a係於第1部分50朝向內側開口地設置，且與第1面13a及第1部分50中劃分形成狹縫部14之面50a連續地將第1部分50分斷。如圖12所示，分斷部20a係相對於第1面13a傾斜地形成。藉此，分斷部20a形成為形成該分斷部20a之面20aa及面20ab之對向面積大於形成有沿第1面13a與第2面13b之對向方向直線地設置之虛擬分斷部時之虛擬分斷部之面之對向面積。再者，圖12係分斷部20a之面20aa與面20ab之間隔大致等同於狹縫部14地進行圖示，但面20aa與面20ab之間隔亦可更小。

墊片13B可藉由形成分斷部20a，而將第1部分50捲起。詳細而 言，墊片13B若在相對第2部分52遠離之方向上使第1部分50升起，則第1部分50以分斷部20a為起點捲起。藉此，墊片13B因狹縫部14之開口擴大，而能夠容易地收容離子透過性隔膜17之緣部。

如圖10及圖11所示，墊片13B具有第1突出部13c與第2突出部13d。第1突出部13c及第2突出部13d係自第2面13b突出。即，第1突出部13c及第2突出部13d係設置於第2部分52，而非設置於設置有分斷部20a~20d之第1部分50側。第1及第2突出部13c、13d之剖面可取三角形、四邊形等各種形狀，但較佳為呈現例如不劃傷離子透過性隔膜17之類之大致半圓形形狀。

第1及第2突出部13c、13d之高度並無特別限定，但為了於離子透過性隔膜17與墊片13B之間、及陰極NE側、陽極PE側之外框框架15a與墊片13B之間呈現充分之推壓，而較佳為0.5mm~5mm。第1突出部13c及第2突出部13d係沿墊片13B之形狀延伸。第1突出部13c與第2突出部13d係隔開特定之間隔而配置。

第1突出部13c係位於墊片13B之內緣部側，且配置於自第1面13a與第2面13b之對向方向觀察時與狹縫部14重疊之位置。即，狹縫部14之底部相較第1突出部13c位於墊片13B之外緣部側。第2突出部13d位於墊片13B之外緣部側。於本實施形態中，第2突出部13d相較狹縫部14之底部位於墊片13B之外緣部側、即填充部16。

第1突出部13c與第2突出部13d係其作用分別不同。第1突出部13c係抵住離子透過性隔膜17，防止離子透過性隔膜17自狹縫部14脫離。又，第1突出部13c防止產生之氧氣、氫氣自離子透過性隔膜17與第1部分50(第2部分52)之面50a(面52a)之間，通過狹縫部14之底部，且通過離子透過性隔膜17與第2部分52(第1部分50)之面52a(面50a)於電解槽1內部混合。第2突出部13d係較佳地抵住墊片13B與陰極NE側、陽極PE側之外框框架15a，從而防止來自電解槽1內部之液體或氣體洩 漏。

第1突出部13c之位置係就較佳地抵住離子透過性隔膜17而言，較佳為狹縫部14中心附近。具體而言，第1突出部13c之位置較佳為自狹縫部14之開口部至第1突出部13c之中心為止之距離、與自第1突出部13c之中心至狹縫部14之底部為止之距離之比率為20：80~80：20。藉此，可防止膜偏移。

墊片13B具有凸出部13e。凸出部13e係自墊片13B之外緣部凸出至外側之部分。凸出部13e係厚度(第1面13a與第2面13b之間之尺寸)小於其他部分，且與第1面13a具有階差。於凸出部13e設置有突出部13f。再者，亦可不設置突出部13f。

於墊片13B設置有與陽極液入口噴嘴25連通之流路孔40、與陰極液入口噴嘴27連通之流路孔42、與陽極液及氣體出口噴嘴29連通之流路孔44、及與陰極液及氣體出口噴嘴31連通之流路孔46。

如圖13所示，離子透過性隔膜17係插入至狹縫部14。墊片13B係配置於複極式鹼性水電解池單元15之外框框架15a之間，且受到外框框架15a推壓。藉此，離子透過性隔膜17被墊片13B推壓而夾持於墊片13。

繼而，對墊片13B之安裝方法之一例進行說明。以下之說明係以墊片13B安裝於複極式鹼性水電解池單元15之方法為一例進行說明。首先，準備切割成特定之尺寸(大於墊片13B之開口部分之尺寸)之離子透過性隔膜17。其次，一面在相對第2部分52遠離之方向上使第1部分50升起，擴大狹縫部14之開口，一面將經切割之離子透過性隔膜17插入至墊片13B之狹縫部14。此時，於離子透過性隔膜17產生皺褶之情形時，對離子透過性隔膜17灑水，使皺褶伸展。

繼而，將各分斷部20a~20d之面20aa、20ab之水分拭去，對該面20aa、20ab塗佈接著劑，使面20aa與面20ab接著，從而將分斷部20a ~20d密封。繼而，將墊片13B之第1面13a之水分拭去，對該面塗佈接著劑54(參照圖13)。繼而，將墊片13B之第1面13a黏貼於複極式鹼性水電解池單元15之陽極PE側之外框框架15a。再者，較佳為使接著劑54乾燥後，對複極式鹼性水電解池單元15之陽極PE灑水，使陽極變得濕潤。

最後，準備另一個複極式鹼性水電解池單元15，且以該複極式鹼性水電解池單元15之陰極NE側之外框框架15a與墊片13B對向之方式，將複極式鹼性水電解池單元15重疊。藉由以上方式安裝墊片13B。

如以上所說明，電解槽1之墊片13B係朝向內側開口，且遍及整周地設置有收容離子透過性隔膜17之緣部之狹縫部14。藉此，墊片13B將離子透過性隔膜17之緣部收容於狹縫部14內，且覆蓋離子透過性隔膜17之緣部之端面。因而，墊片13B可防止電解液或氣體自離子透過性隔膜17之端面洩漏。又，墊片13B具備分斷部20a~20d，該等分斷部20a~20d係於第1部分50朝向內側開口地設置，且與第1面13a及第1部分50中劃分形成狹縫部14之面50a連續地將第1部分50分斷。可藉由該等分斷部20a~20d，而於將離子透過性隔膜17收容於狹縫部14時，將第1部分50捲起。因而，由於狹縫部14之開口擴大，故而可容易地將離子透過性隔膜17收容於狹縫部14。其結果，可容易地將離子透過性隔膜17安裝於墊片13B。

於本實施形態中，分斷部20a~20d係設置於第1部分50之內側之面13s交叉之角部分C1~C4之各者。可藉由以此方式，將分斷部20a~20d設置於角部分C1~C4而良好地捲起第1部分50。

於本實施形態中，墊片13B具有自第2面13b突出之第1突出部13c及第2突出部13d，且第1突出部13c配置於自第1面13a與第2面13b之對向方向觀察，與狹縫部14重疊之位置。藉此，於墊片13B，當第1突 出部13c被局部地推壓時，於對應於第1突出部13c之位置，收容於狹縫部14之離子透過性隔膜17受到墊片13B推壓。因而，墊片13B可更牢固地保持離子透過性隔膜17。

本實施形態係將分斷部20a~20d設置於未設置第1突出部13c及第2突出部13d之第1部分50。墊片13B係未設置第1突出部13c及第2突出部13d之第1面13a藉由接著劑54而接著於外框框架15a。因此，藉由將分斷部20a~20d設置於未設置第1突出部13c及第2突出部13d之第1部分50，而利用接著劑54將分斷部20a~20d密封。因而，可防止電解液或氣體自分斷部20a~20d洩漏。

於本實施形態中，分斷部20a~20d係形成為形成分斷部20a~20d之面20aa、及20ab之對向面積大於形成沿第1面13a與第2面13b之對向方向直線地設置之虛擬分斷部的面之對向面積。藉此，於將離子透過性隔膜17收容於狹縫部14後密封分斷部20a~20d之情形時，對向面積較大，故而可良好地進行分斷部20a~20d之密封。因而，可防止電解液或氣體自分斷部20a~20d洩漏。

墊片亦可為如圖14所示之構成。圖14係表示第2實施形態之變化例之墊片之前視圖。如圖14所示，墊片13C係外形呈現大致矩形形狀。於墊片13C設置有與陽極液入口噴嘴25連通之流路孔40A、與陰極液入口噴嘴27連通之流路孔42A、與陽極液及氣體出口噴嘴29連通之流路孔44A、及與陰極液及氣體出口噴嘴31連通之流路孔46A。流路孔40A、42A、44A、及46A之各者呈現大致矩形形狀。再者，墊片之外形形狀並無特別限定。又，於墊片13C，可設置突出部，亦可不設置突出部。於墊片13C，在角部分C1~C4之各者設置有分斷部56a、56b、56c、及56d。

上述實施形態係如圖12所示地以墊片13B之分斷部20a~20d之剖面形狀為傾斜之形狀為一例進行說明，但分斷部之形狀並非限於此。 圖15係表示第2實施形態之變化例之墊片之剖面構成之圖。如圖15所示，墊片13D之分斷部58係剖面形狀呈現階差形狀。因此種構成，分斷部58形成為形成該分斷部58之面58a及面58b之對向面積大於形成有沿第1面13a與第2面13b之對向方向直線地設置之虛擬分斷部時之虛擬分斷部之面之對向面積。總之，分斷部只要形成為形成該分斷部之面之對向面積大於形成沿第1面13a與第2面13b之對向方向直線地設置之虛擬分斷部之面之對向面積即可。

上述實施形態係以分斷部設置於墊片之各角部分之構成為一例進行說明，但分斷部可設置於墊片之第1部分或第2部分之任意位置。又，分斷部之數量只要相應於設計適當地設定即可。

上述實施形態係以分斷部設置於第1部分之構成為一例進行說明，但分斷部亦可設置於第2部分。

13‧‧‧墊片

13a‧‧‧第1面

13b‧‧‧第2面

13c‧‧‧第1突出部

13d‧‧‧第2突出部

13e‧‧‧凸出部

13f‧‧‧突出部

14‧‧‧狹縫部

16‧‧‧填充部

L‧‧‧長度(深度)

W‧‧‧寬度

Claims (15)

1. 一種墊片，其係嵌入至鹼性水電解槽且保持隔膜者，該墊片具有與陽極側之框體相接之第1面、及與陰極側之框體相接之第2面，並且形成為四邊形狀或環狀，且遍及整周地設置有朝向內側開口且收容上述隔膜之緣部之狹縫部、及設置於該狹縫部之外側且不收容上述隔膜之填充部。
2. 如請求項1之墊片，其具有2個以上之自上述第1面及上述第2面之任一面突出之突出部，且上述突出部係於自上述第1面與上述第2面之對向方向觀察，與上述狹縫部重疊之位置上配置1個以上，且於不與上述狹縫部重疊之上述填充部配置1個以上。
3. 如請求項1或2之墊片，其中上述狹縫部與上述填充部之比率為70：30~20：80。
4. 如請求項1至3中任一項之墊片，其中上述隔膜係離子透過性隔膜。
5. 如請求項4之墊片，其中上述離子透過性隔膜係多孔質膜。
6. 如請求項1至5中任一項之墊片，其中埋設有補強材。
7. 如請求項1至6中任一項之墊片，其中於上述第1面及上述第2面之至少一部分設置有保護膜。
8. 如請求項1至7中任一項之墊片，其具備：具有上述第1面之第1部分及具有上述第2面之第2部分，其等係於上述第1面與上述第2面之對向方向上介隔上述狹縫部而對向；及分斷部，其係於上述第1部分及上述第2部分之任一部分，朝向上述內側開口地設置，且與上述第1面、及上述第1部分中劃 分形成上述狹縫部之面連續地將上述第1部分分斷，或者與上述第2面及上述第2部分中劃分形成上述狹縫部之面連續地將上述第2部分分斷。
9. 如請求項8之墊片，其中上述分斷部係設置於上述第1部分或上述第2部分之上述內側之面交叉之角部分。
10. 如請求項8或9之墊片，其中上述分斷部係設置於未設置上述突出部之上述第1部分或上述第2部分。
11. 如請求項8至10中任一項之墊片，其中上述分斷部係形成為形成該分斷部之面之對向面積大於形成沿著上述第1面與上述第2面之對向方向直線地設置之虛擬分斷部之面之對向面積。
12. 一種電解槽，其特徵在於具備如請求項1至11中任一項之墊片。
13. 一種電解槽，其係用以將包含鹼性水溶液之電解液電解獲得氧及氫之電解槽，且具備保持隔膜之墊片，上述墊片係包含與陽極側之框體相接之第1面、及與陰極側之框體相接之第2面，並且形成為四邊形狀或環狀，且包括：狹縫部，其係朝向內側開口並且遍及整周地設置，且收容上述隔膜之緣部；填充部，其遍及整周地設置於上述狹縫部之外側，且不收容上述隔膜；具有上述第1面之第1部分及具有上述第2面之第2部分，其等係於上述第1面與上述第2面之對向方向上，隔著上述狹縫部而對向；及分斷部，其係於上述第1部分及上述第2部分之任一部分，朝向上述內側開口地設置，且與上述第1面及上述第1部分中劃分形成上述狹縫部之面連續地將上述第1部分分斷，或者與上述第 2面及上述第2部分中劃分形成上述狹縫部之面連續地將上述第2部分分斷。
14. 如請求項13之電解槽，其中上述墊片之上述第1面或上述第2面係藉由接著劑而接著於該等上述第1面或上述第2面分別相接之上述陽極側之框體或上述陰極側之框體，且上述分斷部係設置於具有藉由上述接著劑而接著之面之上述第1部分或上述第2部分。
15. 如請求項14之電解槽，其中於上述第1面及上述第2面之任一面，具有2個以上之自未由上述接著劑接著之面突出之突出部，且上述突出部係於自上述第1面與上述第2面之對向方向觀察，與上述狹縫部重疊之位置上配置1個以上，且於不與上述狹縫部重疊之上述填充部配置1個以上。