JP4891383B2

JP4891383B2 - Water electrolysis equipment

Info

Publication number: JP4891383B2
Application number: JP2009278524A
Authority: JP
Inventors: 栄次針生; 昌規岡部; 孝治中沢; 憲司樽家
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2029-12-08
Also published as: JP2011122181A

Description

本発明は、電解質膜の両側に円形の給電体が設けられ、前記給電体にセパレータが積層されるとともに、一方の給電体と一方のセパレータとの間には、水を供給する水流路が形成され、他方の給電体と他方のセパレータとの間には、前記水が電気分解されて水素を得る水素流路が形成される水電解装置に関する。 In the present invention, a circular power feeding body is provided on both sides of an electrolyte membrane, a separator is stacked on the power feeding body, and a water flow path for supplying water is formed between one power feeding body and one separator. In addition, the present invention relates to a water electrolysis apparatus in which a hydrogen flow path for obtaining hydrogen by electrolyzing the water is formed between the other power supply body and the other separator.

例えば、固体高分子型燃料電池は、アノード側電極に燃料ガス（主に水素を含有するガス、例えば、水素ガス）が供給される一方、カソード側電極に酸化剤ガス（主に酸素を含有するガス、例えば、空気）が供給されることにより、直流の電気エネルギを得ている。 For example, in a polymer electrolyte fuel cell, a fuel gas (a gas containing mainly hydrogen, such as hydrogen gas) is supplied to the anode side electrode, while an oxidant gas (mainly containing oxygen) is supplied to the cathode side electrode. By supplying a gas (for example, air), direct current electric energy is obtained.

一般的に、燃料ガスである水素ガスを製造するために、水電解装置（電気化学装置）が採用されている。この水電解装置は、水を分解して水素（及び酸素）を発生させるため、固体高分子電解質膜を用いている。固体高分子電解質膜の両面には、電極触媒層が設けられて電解質膜・電極構造体が構成されるとともに、前記電解質膜・電極構造体の両側には、給電体を配設してユニットが構成されている。すなわち、ユニットは、実質的には、上記の燃料電池と同様に構成されている。 In general, a water electrolysis device (electrochemical device) is employed to produce hydrogen gas, which is a fuel gas. This water electrolysis apparatus uses a solid polymer electrolyte membrane in order to decompose water and generate hydrogen (and oxygen). Electrode catalyst layers are provided on both sides of the solid polymer electrolyte membrane to form an electrolyte membrane / electrode structure, and a power feeder is provided on both sides of the electrolyte membrane / electrode structure. It is configured. That is, the unit is configured substantially in the same manner as the above fuel cell.

そこで、複数のユニットが積層された状態で、積層方向両端に電圧が付与されるとともに、アノード側給電体に水が供給される。このため、電解質膜・電極構造体のアノード側では、水が分解されて水素イオン（プロトン）が生成され、この水素イオンが固体高分子電解質膜を透過してカソード側に移動し、電子と結合して水素が製造される。一方、アノード側では、水素と共に生成された酸素が、余剰の水を伴ってユニットから排出される。 Therefore, in a state where a plurality of units are stacked, a voltage is applied to both ends in the stacking direction, and water is supplied to the anode-side power feeding body. For this reason, water is decomposed and hydrogen ions (protons) are generated on the anode side of the electrolyte membrane / electrode structure, and the hydrogen ions permeate the solid polymer electrolyte membrane and move to the cathode side to bond with electrons. Thus, hydrogen is produced. On the other hand, on the anode side, oxygen produced together with hydrogen is discharged from the unit with excess water.

この種の設備として、例えば、特許文献１に開示された水電解装置が知られている。この水電解装置は、図８に示すように、固体高分子電解質膜を円盤状の陽極給電板１及び陰極給電板で挟んだセル２を、分離板を介して複数個重合している。陽極給電板１は、ケーシングを構成するケーシングリング３に外嵌されている。 As this type of equipment, for example, a water electrolysis apparatus disclosed in Patent Document 1 is known. In this water electrolysis apparatus, as shown in FIG. 8, a plurality of cells 2 in which a solid polymer electrolyte membrane is sandwiched between a disc-shaped anode power feeding plate 1 and a cathode power feeding plate are polymerized via a separation plate. The anode power feeding plate 1 is fitted on a casing ring 3 that constitutes a casing.

陽極給電板１の電解質膜と接触しない側の面には、複数の溝４が互いに平行に設けられている。各溝４は、純水の流路を構成するとともに、発生する酸化剤ガスを流通させる流路も構成している。ケーシングリング３の内周面には、溝４に連通する周溝５が形成されるとともに、３つの貫通孔６ａ、６ｂ及び６ｃが積層方向に貫通形成されている。 A plurality of grooves 4 are provided in parallel to each other on the surface of the anode power supply plate 1 that does not contact the electrolyte membrane. Each groove 4 constitutes a pure water flow path and also a flow path through which the generated oxidant gas flows. A circumferential groove 5 communicating with the groove 4 is formed on the inner peripheral surface of the casing ring 3, and three through holes 6a, 6b, and 6c are formed through the lamination direction.

純水供給用の貫通孔６ａと周溝５との間、純水及び酸素ガス排出用の貫通孔６ｂと前記周溝５との間には、これらを連通するための通孔７ａ、７ｂが形成されている。水素ガス排出用の貫通孔６ｃは、貫通孔６ｂ側に近接して設けられており、水の電気分解により陰極給電板に発生する水素が、前記貫通孔６ｃに導出されている。 Between the through hole 6a for supplying pure water and the circumferential groove 5, and between the through hole 6b for discharging pure water and oxygen gas and the circumferential groove 5, there are through holes 7a and 7b for communicating these. Is formed. The through hole 6c for discharging hydrogen gas is provided close to the through hole 6b side, and hydrogen generated in the cathode power supply plate by electrolysis of water is led out to the through hole 6c.

特開平９−９５７９１号公報JP-A-9-95791

ところで、水電解装置では、貫通孔６ａから通孔７ａを通って周溝５に供給された純水が、各溝４に分配される際、前記貫通孔６ａから各溝４までの距離が異なっている。一方、各溝４から貫通孔６ｂまでの距離が異なるとともに、各溝４では、貫通孔６ａから前記溝４までの距離と前記溝４から貫通孔６ｂまでの距離との合計距離が、それぞれ異なっている。例えば、貫通孔６ａ、６ｂに近接する溝４では、合計距離が最短になっている。 By the way, in the water electrolysis apparatus, when the pure water supplied from the through hole 6a through the through hole 7a to the circumferential groove 5 is distributed to each groove 4, the distance from the through hole 6a to each groove 4 is different. ing. On the other hand, the distances from the grooves 4 to the through holes 6b are different, and the total distances of the distances from the through holes 6a to the grooves 4 and the distances from the grooves 4 to the through holes 6b are different from each other. ing. For example, the total distance is the shortest in the groove 4 adjacent to the through holes 6a and 6b.

このため、貫通孔６ａ、６ｂから各溝４までの圧力損失の差が大きくなり、各溝４への水の分配性が低下し易い。これにより、各溝４では、流量の差が増大してしまい、良好な水分解処理が遂行されないという問題がある。 For this reason, the difference of the pressure loss from the through-holes 6a and 6b to each groove | channel 4 becomes large, and the water distribution property to each groove | channel 4 tends to fall. Thereby, in each groove | channel 4, the difference in flow volume increases and there exists a problem that a favorable water splitting process is not performed.

本発明はこの種の問題を解決するものであり、各水通路に水を均等に分配することができ、水流路全体に前記水を均一且つ確実に供給して良好な水分解処理を行うことが可能な水電解装置を提供することを目的とする。 The present invention solves this type of problem, and can distribute water evenly to each water passage, and uniformly and reliably supply the water to the entire water channel to perform a good water splitting treatment. An object of the present invention is to provide a water electrolysis apparatus capable of performing the above.

本発明は、電解質膜の両側に円形の給電体が設けられ、前記給電体にセパレータが積層されるとともに、一方の給電体と一方のセパレータとの間には、水を供給する水流路が形成され、他方の給電体と他方のセパレータとの間には、前記水が電気分解されて水素を得る水素流路が形成される水電解装置に関するものである。 In the present invention, a circular power feeding body is provided on both sides of an electrolyte membrane, a separator is stacked on the power feeding body, and a water flow path for supplying water is formed between one power feeding body and one separator. In addition, the present invention relates to a water electrolysis apparatus in which a hydrogen flow path for obtaining hydrogen by electrolyzing the water is formed between the other power supply body and the other separator.

この水電解装置は、セパレータの積層方向に延在し、水流路に水を供給する水供給連通孔と、前記セパレータの積層方向に延在し、前記水流路から残余の前記水を排出する排出連通孔とを備えている。 The water electrolysis device extends in the separator stacking direction and supplies water to the water flow path, and the water supply communication hole extends in the separator stacking direction and discharges the remaining water from the water flow path. And a communication hole.

そして、水流路は、水供給連通孔と排出連通孔とを繋ぐ仮想直線に交差する給電体面方向に延在し、給電体の面内に並列される複数の水通路と、前記給電体の外方を周回し、前記水供給連通孔に連通する円弧状入口バッファ部と、前記水通路と前記円弧状入口バッファ部とを連通する複数の入口連結通路とを有するとともに、前記複数の入口連結通路と、前記円弧状入口バッファ部との連結部位での接線とがなす角度のうち、前記水供給連通孔側の角度である水進入角度が９０度以上の角度に設定されている。 The water flow path extends in the direction of the power supply body intersecting a virtual straight line connecting the water supply communication hole and the discharge communication hole, and is arranged in parallel with the surface of the power supply body. A plurality of inlet connection passages that circulate in a direction and communicate with the water supply communication hole, and a plurality of inlet connection passages that connect the water passage and the arcuate inlet buffer portion. And the water entry angle, which is the angle on the water supply communication hole side, is set to an angle of 90 degrees or more among the angles formed by the tangent line at the connecting portion with the arc-shaped inlet buffer portion.

また、複数の入口連結通路は、円弧状入口バッファ部との連結部位での接線に対してそれぞれ同一の角度に設定されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the plurality of inlet connecting passages are set at the same angle with respect to a tangent line at a connecting portion with the arcuate inlet buffer portion.

さらに、水流路は、給電体の外方を周回し、排出連通孔に連通する円弧状出口バッファ部と、水通路と前記円弧状出口バッファ部とを連通する複数の出口連結通路とを有し、前記複数の出口連結通路と、前記円弧状出口バッファ部との連結部位での接線とがなす角度のうち、前記排出連通孔側の角度である水進入角度が９０度以上の角度に設定されることが好ましい。 Further, the water flow path has an arcuate outlet buffer portion that circulates outward of the power supply body and communicates with the discharge communication hole, and a plurality of outlet connecting passages that communicate the water passage and the arcuate outlet buffer portion. Of the angles formed by the tangents at the connecting portions of the plurality of outlet connecting passages and the arcuate outlet buffer portion , the water entrance angle, which is the angle on the discharge communication hole side, is set to an angle of 90 degrees or more. It is preferable.

さらにまた、複数の出口連結通路は、円弧状出口バッファ部との連結部位での接線に対してそれぞれ同一の角度に設定されることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the plurality of outlet connecting passages are set at the same angle with respect to the tangent at the connecting portion with the arcuate outlet buffer portion.

また、各水通路は、水供給連通孔から入口連結通路までの距離と、出口連結通路から排出連通孔までの距離との合計が、同一の距離に設定されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the sum of the distance from the water supply communication hole to the inlet connection passage and the distance from the outlet connection passage to the discharge communication hole is set to the same distance for each water passage.

本発明によれば、水流路は、水供給連通孔と排出連通孔とを繋ぐ仮想直線に交差する方向に延在する複数の水通路を備えている。このため、水通路は、水供給連通孔からの距離が短尺化されても、排出連通孔までの距離が長尺化され、各水通路毎の圧力損失の差が良好に低減される。 According to the present invention, the water flow path includes a plurality of water passages extending in a direction intersecting with a virtual straight line connecting the water supply communication hole and the discharge communication hole. For this reason, even if the distance from the water supply communication hole is shortened in the water passage, the distance to the discharge communication hole is lengthened, and the difference in pressure loss for each water passage is favorably reduced.

しかも、複数の水通路に連通する各入口連結通路は、円弧状入口バッファ部との連結部位での接線に対して、水供給連通孔側の角度が９０度以上の角度に設定されている。従って、円弧状入口バッファ部から各入口連結通路への水進入角度が大きくなり、前記入口連結通路に分岐する損失を低減させることができる。 Moreover, each of the inlet connection passages communicating with the plurality of water passages is set to have an angle of 90 degrees or more on the water supply communication hole side with respect to a tangent line at a connection portion with the arcuate inlet buffer portion. Therefore, the water entry angle from the arc-shaped inlet buffer portion to each inlet connecting passage is increased, and the loss of branching to the inlet connecting passage can be reduced.

これにより、分岐損失が低減され、各水通路に水を均等に分配することが可能になり、水流路全体に前記水を均一且つ確実に供給して水分解処理を良好に遂行することができる。 As a result, branching loss is reduced, water can be evenly distributed to each water passage, and the water can be uniformly and reliably supplied to the entire water flow path to perform water splitting well. .

本発明の第１の実施形態に係る水電解装置の斜視説明図である。It is a perspective explanatory view of a water electrolysis device concerning a 1st embodiment of the present invention. 前記水電解装置の一部断面側面図である。It is a partial cross section side view of the water electrolysis device. 前記水電解装置を構成する単位セルの分解斜視説明図である。It is a disassembled perspective explanatory drawing of the unit cell which comprises the said water electrolysis apparatus. 前記単位セルの、図３中、ＩＶ−ＩＶ線断面説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view of the unit cell taken along line IV-IV in FIG. 3. 前記単位セルを構成するアノード側セパレータの正面説明図である。It is front explanatory drawing of the anode side separator which comprises the said unit cell. 第１の実施形態の圧力損失と比較例の圧力損失との説明図である。It is explanatory drawing of the pressure loss of 1st Embodiment, and the pressure loss of a comparative example. 本発明の第２の実施形態に係る水電解装置を構成するアノード側セパレータの正面説明図である。It is front explanatory drawing of the anode side separator which comprises the water electrolysis apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 特許文献１に開示されている水電解装置の説明図である。It is explanatory drawing of the water electrolysis apparatus currently disclosed by patent document 1. FIG.

図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る水電解装置（電気化学装置）１０は、高圧水素製造装置を構成しており、複数の単位セル１２が鉛直方向（矢印Ａ方向）又は水平方向（矢印Ｂ方向）に積層された積層体１４を備える。積層体１４の積層方向一端には、ターミナルプレート１６ａ、絶縁プレート１８ａ及びエンドプレート２０ａが上方に向かって、順次、配設される。積層体１４の積層方向他端には、同様にターミナルプレート１６ｂ、絶縁プレート１８ｂ及びエンドプレート２０ｂが下方に向かって、順次、配設される。 As shown in FIG.1 and FIG.2, the water electrolysis apparatus (electrochemical apparatus) 10 which concerns on the 1st Embodiment of this invention comprises the high voltage | pressure hydrogen production apparatus, and the several unit cell 12 is perpendicular direction ( The laminate 14 is laminated in the direction of arrow A) or in the horizontal direction (direction of arrow B). At one end in the stacking direction of the stacked body 14, a terminal plate 16a, an insulating plate 18a, and an end plate 20a are sequentially disposed upward. Similarly, a terminal plate 16b, an insulating plate 18b, and an end plate 20b are sequentially disposed on the other end in the stacking direction of the stacked body 14 downward.

水電解装置１０は、例えば、矢印Ａ方向に延在する４本のタイロッド２２を介して円盤形状のエンドプレート２０ａ、２０ｂ間を一体的に締め付け保持する。４本のタイロッド２２は、エンドプレート２０ａ、２０ｂの中心に対してそれぞれ等角度ずつ離間して配置される。 The water electrolysis apparatus 10 integrally holds and holds the disc-shaped end plates 20a and 20b via four tie rods 22 extending in the direction of arrow A, for example. The four tie rods 22 are arranged at equal angles from each other with respect to the centers of the end plates 20a and 20b.

なお、水電解装置１０は、エンドプレート２０ａ、２０ｂを端板として含む箱状ケーシング（図示せず）により一体的に保持される構成を採用してもよい。また、水電解装置１０は、全体として略円柱体形状を有している。 The water electrolysis apparatus 10 may employ a configuration in which the water electrolysis apparatus 10 is integrally held by a box-like casing (not shown) including the end plates 20a and 20b as end plates. Moreover, the water electrolysis apparatus 10 has a substantially cylindrical shape as a whole.

図１に示すように、ターミナルプレート１６ａ、１６ｂの側部には、端子部２４ａ、２４ｂが外方に突出して設けられる。端子部２４ａ、２４ｂは、配線２６ａ、２６ｂを介して電源２８に電気的に接続される。陽極（アノード）側である端子部２４ａは、電源２８のプラス極に接続される一方、陰極（カソード）側である端子部２４ｂは、前記電源２８のマイナス極に接続される。 As shown in FIG. 1, terminal portions 24a and 24b are provided on the side portions of the terminal plates 16a and 16b so as to protrude outward. The terminal portions 24a and 24b are electrically connected to the power source 28 via the wirings 26a and 26b. The terminal portion 24 a on the anode (anode) side is connected to the positive pole of the power source 28, while the terminal portion 24 b on the cathode (cathode) side is connected to the negative pole of the power source 28.

図２及び図３に示すように、単位セル１２は、略円盤状の電解質膜・電極構造体３２と、この電解質膜・電極構造体３２を挟持するアノード側セパレータ３４及びカソード側セパレータ３６とを備える。アノード側セパレータ３４及びカソード側セパレータ３６は、略円盤状を有するとともに、例えば、カーボン部材等で構成され、又は、鋼板、ステンレス鋼板、チタン板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属板をプレス成形して、あるいは切削加工した後に防食用の表面処理を施して構成される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the unit cell 12 includes a substantially disc-shaped electrolyte membrane / electrode structure 32, and an anode-side separator 34 and a cathode-side separator 36 that sandwich the electrolyte membrane / electrode structure 32. Prepare. The anode-side separator 34 and the cathode-side separator 36 have a substantially disk shape and are made of, for example, a carbon member or the like, or a steel plate, a stainless steel plate, a titanium plate, an aluminum plate, a plated steel plate, or a metal surface thereof A metal plate subjected to an edible surface treatment is press-molded or cut and subjected to an anticorrosive surface treatment.

電解質膜・電極構造体３２は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜３８と、前記固体高分子電解質膜３８の両面に設けられる円形のアノード側給電体４０及び円形のカソード側給電体４２とを備える。固体高分子電解質膜３８の周縁部は、アノード側給電体４０及びカソード側給電体４２の外周から外方に突出している。 The electrolyte membrane / electrode structure 32 includes, for example, a solid polymer electrolyte membrane 38 in which a perfluorosulfonic acid thin film is impregnated with water, and a circular anode-side feeder 40 provided on both surfaces of the solid polymer electrolyte membrane 38. And a circular cathode side power supply body 42. The peripheral edge of the solid polymer electrolyte membrane 38 protrudes outward from the outer peripheries of the anode side power supply body 40 and the cathode side power supply body 42.

固体高分子電解質膜３８の両面には、アノード電極触媒層４０ａ及びカソード電極触媒層４２ａが形成される。アノード電極触媒層４０ａは、例えば、Ｒｕ（ルテニウム）系触媒を使用する一方、カソード電極触媒層４２ａは、例えば、白金触媒を使用する。 An anode electrode catalyst layer 40a and a cathode electrode catalyst layer 42a are formed on both surfaces of the solid polymer electrolyte membrane 38. The anode electrode catalyst layer 40a uses, for example, a Ru (ruthenium) -based catalyst, while the cathode electrode catalyst layer 42a uses, for example, a platinum catalyst.

アノード側給電体４０及びカソード側給電体４２は、例えば、球状アトマイズチタン粉末の焼結体（多孔質導電体）により構成される。アノード側給電体４０及びカソード側給電体４２は、研削加工後にエッチング処理される平滑表面部を設けるとともに、空隙率が１０％〜５０％、より好ましくは、２０％〜４０％の範囲内に設定される。 The anode-side power supply body 40 and the cathode-side power supply body 42 are made of, for example, a sintered body (porous conductor) of spherical atomized titanium powder. The anode-side power supply body 40 and the cathode-side power supply body 42 are provided with a smooth surface portion that is etched after grinding, and the porosity is set within a range of 10% to 50%, more preferably 20% to 40%. Is done.

図３に示すように、単位セル１２の外周部には、セパレータ面方向外方に突出する第１突出部４４ａ、第２突出部４４ｂ及び第３突出部４４ｃが形成される。第１突出部４４ａには、積層方向である矢印Ａ方向に互いに連通して、第１流体である水（純水）を供給するための水供給連通孔４６が設けられる。 As shown in FIG. 3, a first protrusion 44 a, a second protrusion 44 b, and a third protrusion 44 c that protrude outward in the separator surface direction are formed on the outer periphery of the unit cell 12. The first protrusion 44a is provided with a water supply communication hole 46 that communicates with each other in the direction of the arrow A that is the stacking direction and supplies water (pure water) that is the first fluid.

第２突出部４４ｂには、矢印Ａ方向に互いに連通して、反応により生成された酸素及び使用済みの水を排出するための排出連通孔４８が設けられる。第３突出部４４ｃには、積層方向である矢印Ａ方向に互いに連通して、反応により生成された水素（第２流体）を流すための水素連通孔５０が設けられる。水供給連通孔４６及び排出連通孔４８は、断面長円形状を有するとともに、互いに点対称の位置に配置される。 The second projecting portion 44b is provided with a discharge communication hole 48 that communicates with each other in the direction of the arrow A and discharges oxygen generated by the reaction and used water. The third projecting portion 44c is provided with a hydrogen communication hole 50 that communicates with each other in the direction of arrow A, which is the stacking direction, for flowing hydrogen (second fluid) generated by the reaction. The water supply communication hole 46 and the discharge communication hole 48 have an oval cross-sectional shape and are arranged at points symmetrical to each other.

図３及び図４に示すように、アノード側セパレータ３４には、水供給連通孔４６に連通する供給通路５２ａと、排出連通孔４８に連通する排出通路５２ｂとが設けられる。アノード側セパレータ３４の電解質膜・電極構造体３２に向かう面３４ａには、供給通路５２ａ及び排出通路５２ｂに連通する水流路５４が設けられる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the anode separator 34 is provided with a supply passage 52 a that communicates with the water supply communication hole 46 and a discharge passage 52 b that communicates with the discharge communication hole 48. A water flow path 54 communicating with the supply passage 52a and the discharge passage 52b is provided on a surface 34a of the anode separator 34 facing the electrolyte membrane / electrode structure 32.

図５に示すように、水流路５４は、水供給連通孔４６と排出連通孔４８とを繋ぐ仮想直線Ｌ０に交差する給電体面方向（矢印Ｌ１方向）に延在し、アノード側給電体４０の面内Ｈに並列される複数の水通路５６と、前記アノード側給電体４０の外方を周回し、前記水供給連通孔４６に連通する円弧状入口バッファ部５８ａと、前記アノード側給電体４０の外方を周回し、前記排出連通孔４８に連通する円弧状出口バッファ部５８ｂとを備える。 As shown in FIG. 5, the water flow path 54 extends in a power supply surface direction (arrow L1 direction) intersecting a virtual straight line L0 that connects the water supply communication hole 46 and the discharge communication hole 48, and A plurality of water passages 56 arranged in parallel to the in-plane H, an arcuate inlet buffer portion 58 a that goes around the outside of the anode-side power supply body 40 and communicates with the water supply communication hole 46, and the anode-side power supply body 40 And an arcuate outlet buffer portion 58 b that communicates with the discharge communication hole 48.

各水通路５６の一端と円弧状入口バッファ部５８ａとは、複数の入口連結通路６０ａを介して連通するとともに、各水通路５６の他端と円弧状出口バッファ部５８ｂとは、複数の出口連結通路６０ｂを介して連通する。各水通路５６は、水供給連通孔４６から入口連結通路６０ａまでの距離Ｓ１ａ（Ｓ１ｂ）と、出口連結通路６０ｂから排出連通孔４８までの距離Ｓ２ａ（Ｓ２ｂ）との合計が、それぞれ同一の距離に設定される。 One end of each water passage 56 and the arc-shaped inlet buffer portion 58a communicate with each other via a plurality of inlet connection passages 60a, and the other end of each water passage 56 and the arc-shaped outlet buffer portion 58b communicate with a plurality of outlet connections. It communicates via the passage 60b. Each water passage 56 has the same distance S1a (S1b) from the water supply communication hole 46 to the inlet connection passage 60a and the distance S2a (S2b) from the outlet connection passage 60b to the discharge communication hole 48, respectively. Set to

複数の入口連結通路６０ａは、円弧状入口バッファ部５８ａとの連結部位での接線に対して９０度以上の角度に設定される。第１の実施形態では、例えば、各入口連結通路６０ａは、それぞれ接線に対して９０度の角度に設定される。 The plurality of inlet connecting passages 60a are set at an angle of 90 degrees or more with respect to a tangent line at a connecting portion with the arcuate inlet buffer portion 58a. In the first embodiment, for example, each inlet connection passage 60a is set at an angle of 90 degrees with respect to the tangent line.

複数の出口連結通路６０ｂは、円弧状出口バッファ部５８ｂとの連結部位での接線に対して９０度以上の角度に設定される。第１の実施形態では、例えば、各出口連結通路６０ｂは、それぞれ接線に対して９０度の角度に設定される。 The plurality of outlet connecting passages 60b are set at an angle of 90 degrees or more with respect to a tangent at a connecting portion with the arcuate outlet buffer portion 58b. In the first embodiment, for example, each outlet connection passage 60b is set at an angle of 90 degrees with respect to the tangent line.

図３及び図４に示すように、カソード側セパレータ３６には、水素連通孔５０に連通する排出通路６２が設けられる。カソード側セパレータ３６の電解質膜・電極構造体３２に向かう面３６ａには、排出通路６２に連通する水素流路６４が形成される。この水素流路６４は、カソード側給電体４２の表面積に対応する範囲内に設けられるとともに、複数の流路溝や複数のエンボス等で構成される（図２及び図４参照）。 As shown in FIGS. 3 and 4, the cathode separator 36 is provided with a discharge passage 62 communicating with the hydrogen communication hole 50. A hydrogen flow path 64 communicating with the discharge passage 62 is formed on the surface 36 a of the cathode separator 36 facing the electrolyte membrane / electrode structure 32. The hydrogen flow path 64 is provided within a range corresponding to the surface area of the cathode-side power feeding body 42, and includes a plurality of flow path grooves, a plurality of embosses, and the like (see FIGS. 2 and 4).

アノード側セパレータ３４及びカソード側セパレータ３６の外周端部を周回して、シール部材６６ａ、６６ｂが一体化される。このシール部材６６ａ、６６ｂには、例えば、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材が用いられる。 The seal members 66a and 66b are integrated with each other around the outer peripheral ends of the anode side separator 34 and the cathode side separator 36. The seal members 66a and 66b include, for example, EPDM, NBR, fluorine rubber, silicone rubber, fluorosilicone rubber, butyl rubber, natural rubber, styrene rubber, chloroplane, acrylic rubber, or other seal materials, cushion materials, or packing materials. Used.

図３及び図４に示すように、カソード側セパレータ３６の電解質膜・電極構造体３２に向かう面３６ａには、水素流路６４の外側を周回して第１シール溝６８ａが形成される。 As shown in FIGS. 3 and 4, a first seal groove 68 a is formed on the surface 36 a of the cathode separator 36 facing the electrolyte membrane / electrode structure 32 so as to go around the outside of the hydrogen flow path 64.

カソード側セパレータ３６の面３６ａには、水供給連通孔４６、排出連通孔４８及び水素連通孔５０の外側を周回して第２シール溝６８ｂ、第３シール溝６８ｃ及び第４シール溝６８ｄが形成される。第１シール溝６８ａ〜第４シール溝６８ｄには、例えば、Ｏリングである第１シール部材７０ａ〜第４シール部材７０ｄが配設される。 A second seal groove 68b, a third seal groove 68c, and a fourth seal groove 68d are formed on the surface 36a of the cathode-side separator 36 around the outside of the water supply communication hole 46, the discharge communication hole 48, and the hydrogen communication hole 50. Is done. In the first seal groove 68a to the fourth seal groove 68d, for example, a first seal member 70a to a fourth seal member 70d that are O-rings are disposed.

水素流路６４と第１シール溝６８ａとは、複数、例えば４つの通路（開口部）７２を介して連通する。通路７２は、第１シール溝６８ａに対し、第１シール部材７０ａの配置位置よりも水素流路６４側に近接する壁部（内側壁部）に開口する。通路７２は、カソード側セパレータ３６と固体高分子電解質膜３８との境界部位を迂回して水素流路６４と第１シール溝６８ａとを直接連通する。 The hydrogen flow path 64 and the first seal groove 68 a communicate with each other via a plurality of, for example, four passages (openings) 72. The passage 72 opens to a wall portion (inner wall portion) that is closer to the hydrogen flow path 64 side than the arrangement position of the first seal member 70a with respect to the first seal groove 68a. The passage 72 bypasses the boundary portion between the cathode side separator 36 and the solid polymer electrolyte membrane 38 and directly communicates the hydrogen flow path 64 and the first seal groove 68a.

高圧水素連通孔である水素連通孔５０と第４シール溝６８ｄとは、１以上の通路（開口部）７４を介して連通する。この通路７４は、第４シール溝６８ｄの内側壁部に開放される。通路７４は、カソード側セパレータ３６と固体高分子電解質膜３８との境界部位を迂回して水素連通孔５０と第４シール溝６８ｄとを直接連通する。 The hydrogen communication hole 50, which is a high-pressure hydrogen communication hole, and the fourth seal groove 68 d communicate with each other via one or more passages (openings) 74. The passage 74 is opened to the inner wall portion of the fourth seal groove 68d. The passage 74 bypasses the boundary portion between the cathode side separator 36 and the solid polymer electrolyte membrane 38 and directly communicates the hydrogen communication hole 50 and the fourth seal groove 68d.

アノード側セパレータ３４の電解質膜・電極構造体３２に向かう面３４ａには、水流路５４の外側を周回し、且つ第１シール溝６８ａに対向して第１シール溝７６ａが形成される。面３４ａには、水供給連通孔４６、排出連通孔４８及び水素連通孔５０の外側を周回し、且つ第２シール溝６８ｂ、第３シール溝６８ｃ及び第４シール溝６８ｄに対向して第２シール溝７６ｂ、第３シール溝７６ｃ及び第４シール溝７６ｄが形成される。 On the surface 34a of the anode separator 34 facing the electrolyte membrane / electrode structure 32, a first seal groove 76a is formed around the outside of the water flow path 54 and facing the first seal groove 68a. The surface 34a circulates outside the water supply communication hole 46, the discharge communication hole 48, and the hydrogen communication hole 50, and is opposed to the second seal groove 68b, the third seal groove 68c, and the fourth seal groove 68d. A seal groove 76b, a third seal groove 76c, and a fourth seal groove 76d are formed.

第１シール溝７６ａ〜第４シール溝７６ｄには、例えば、Ｏリングである第１シール部材７８ａ〜第４シール部材７８ｄが収容される。第４シール溝７６ｄと水素連通孔５０とは、１以上の通路（開口部）８０を介して連通する。この通路８０は、第４シール溝７６ｄの内側壁部に開放される。通路８０は、アノード側セパレータ３４と固体高分子電解質膜３８との境界部位を迂回して水素連通孔５０と第４シール溝７６ｄとを直接連通する。 In the first seal groove 76a to the fourth seal groove 76d, for example, a first seal member 78a to a fourth seal member 78d which are O-rings are accommodated. The fourth seal groove 76d and the hydrogen communication hole 50 communicate with each other via one or more passages (openings) 80. The passage 80 is opened to the inner wall portion of the fourth seal groove 76d. The passage 80 bypasses the boundary portion between the anode side separator 34 and the solid polymer electrolyte membrane 38 and directly connects the hydrogen communication hole 50 and the fourth seal groove 76d.

図１及び図２に示すように、エンドプレート２０ａには、水供給連通孔４６、排出連通孔４８及び水素連通孔５０に連通する配管８２ａ、８２ｂ及び８２ｃが接続される。配管８２ｃには、図示しないが、背圧弁（又は電磁弁）が設けられており、水素連通孔５０に生成される水素の圧力を高圧に維持することができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, pipes 82a, 82b and 82c communicating with the water supply communication hole 46, the discharge communication hole 48 and the hydrogen communication hole 50 are connected to the end plate 20a. Although not shown, the pipe 82c is provided with a back pressure valve (or electromagnetic valve), and the pressure of hydrogen generated in the hydrogen communication hole 50 can be maintained at a high pressure.

このように構成される水電解装置１０の動作について、以下に説明する。 The operation of the water electrolysis apparatus 10 configured as described above will be described below.

図１に示すように、配管８２ａから水電解装置１０の水供給連通孔４６に水が供給されるとともに、ターミナルプレート１６ａ、１６ｂの端子部２４ａ、２４ｂに電気的に接続されている電源２８を介して電圧が付与される。このため、図３に示すように、各単位セル１２では、水供給連通孔４６からアノード側セパレータ３４の水流路５４に水が供給され、この水がアノード側給電体４０内に沿って移動する。 As shown in FIG. 1, water is supplied from a pipe 82a to the water supply communication hole 46 of the water electrolysis apparatus 10, and a power supply 28 electrically connected to the terminal portions 24a and 24b of the terminal plates 16a and 16b is provided. A voltage is applied via Therefore, as shown in FIG. 3, in each unit cell 12, water is supplied from the water supply communication hole 46 to the water flow path 54 of the anode side separator 34, and this water moves along the anode side power supply body 40. .

従って、水は、アノード電極触媒層４０ａで電気により分解され、水素イオン、電子及び酸素が生成される。この陽極反応により生成された水素イオンは、固体高分子電解質膜３８を透過してカソード電極触媒層４２ａ側に移動し、電子と結合して水素が得られる。 Accordingly, water is decomposed by electricity in the anode electrode catalyst layer 40a, and hydrogen ions, electrons, and oxygen are generated. Hydrogen ions generated by this anodic reaction permeate the solid polymer electrolyte membrane 38 and move to the cathode electrode catalyst layer 42a side, and combine with electrons to obtain hydrogen.

このため、カソード側セパレータ３６とカソード側給電体４２との間に形成される水素流路６４に沿って水素が流動する。この水素は、水供給連通孔４６よりも高圧に維持されており、水素連通孔５０を流れて水電解装置１０の外部に取り出し可能となる。一方、水流路５４には、反応により生成した酸素と、使用済みの水とが流動しており、これらが排出連通孔４８に沿って水電解装置１０の外部に排出される。 For this reason, hydrogen flows along the hydrogen flow path 64 formed between the cathode separator 36 and the cathode power supply body 42. This hydrogen is maintained at a higher pressure than the water supply communication hole 46, and can flow out of the water electrolysis apparatus 10 through the hydrogen communication hole 50. On the other hand, oxygen generated by the reaction and used water flow through the water flow path 54, and these are discharged to the outside of the water electrolysis apparatus 10 along the discharge communication hole 48.

この場合、第１の実施形態では、図５に示すように、水流路５４は、水供給連通孔４６と排出連通孔４８とを繋ぐ仮想直線Ｌ０に交差する方向（矢印Ｌ１方向）に延在する複数の水通路５６を備えている。このため、水通路５６は、水供給連通孔４６からの距離Ｓ１ａが短尺化されても、排出連通孔４８までの距離Ｓ２ａが長尺化され、各水通路５６毎の圧力損失の差が、良好に低減される。 In this case, in the first embodiment, as shown in FIG. 5, the water channel 54 extends in a direction (arrow L1 direction) intersecting a virtual straight line L0 that connects the water supply communication hole 46 and the discharge communication hole 48. A plurality of water passages 56 are provided. For this reason, even if the distance S1a from the water supply communication hole 46 is shortened in the water passage 56, the distance S2a to the discharge communication hole 48 is lengthened, and the difference in pressure loss for each water passage 56 is Reduced well.

特に、各水通路５６は、水供給連通孔４６から入口連結通路６０ａまでの距離Ｓ１ａ（Ｓ１ｂ）と、出口連結通路６０ｂから排出連通孔４８までの距離Ｓ２ａ（Ｓ２ｂ）との合計が、それぞれ同一の距離に設定されている。従って、各水通路５６毎に圧力損失が均一化されるため、各水通路５６における流量の差が有効に低減されるという利点がある。 In particular, each water passage 56 has a sum of a distance S1a (S 1 b) from the water supply communication hole 46 to the inlet connection passage 60a and a distance S2a (S2b) from the outlet connection passage 60b to the discharge communication hole 48, Each is set to the same distance. Therefore, since the pressure loss is made uniform for each water passage 56, there is an advantage that the difference in flow rate in each water passage 56 is effectively reduced.

しかも、複数の入口連結通路６０ａは、円弧状入口バッファ部５８ａとの連結部位での接線に対して９０度以上の角度に設定されている。このため、円弧状入口バッファ部５８ａから各入口連結通路６０ａへの水進入角度が大きくなり、前記入口連結通路６０ａに分岐する損失を低減させることができる。 Moreover, the plurality of inlet connection passages 60a are set at an angle of 90 degrees or more with respect to the tangent line at the connection portion with the arcuate inlet buffer portion 58a. For this reason, the water entry angle from the arc-shaped inlet buffer portion 58a to each inlet connecting passage 60a is increased, and the loss of branching to the inlet connecting passage 60a can be reduced.

特に、第１の実施形態では、各入口連結通路６０ａは、それぞれ接線に対して９０度の角度に設定されている。これにより、分岐損失の差が低減され、各水通路５６に水を均等に分配することが可能になり、水流路５４全体に前記水を均一且つ確実に供給して水分解処理を良好に遂行することができるという効果が得られる。 In particular, in the first embodiment, each inlet connection passage 60a is set at an angle of 90 degrees with respect to the tangent line. As a result, the difference in branching loss is reduced, water can be evenly distributed to each water passage 56, and the water is uniformly and surely supplied to the entire water channel 54 to perform the water splitting process satisfactorily. The effect that it can do is acquired.

また、第１の実施形態では、複数の出口連結通路６０ｂは、円弧状出口バッファ部５８ｂとの連結部位での接線に対して９０度以上の角度に設定されている。このため、各出口連結通路６０ｂから円弧状出口バッファ部５８ｂへの水進入角度が大きくなり、前記円弧状出口バッファ部５８ｂに合流する損失を低減させることが可能になる。 In the first embodiment, the plurality of outlet connecting passages 60b are set at an angle of 90 degrees or more with respect to the tangent line at the connecting portion with the arcuate outlet buffer portion 58b. For this reason, the water entry angle from each outlet connecting passage 60b to the arcuate outlet buffer portion 58b is increased, and it is possible to reduce the loss of merging with the arcuate outlet buffer portion 58b.

特に、第１の実施形態では、各出口連結通路６０ｂは、それぞれ接線に対して９０度の角度に設定されている。これにより、合流損失の差が低減されるため、入口側に前記合流損失の差による影響を与えることがなく、各入口連結通路６０ａから各水通路５６に水を均等に分配することができ、水流路５４全体に前記水を均一且つ確実に供給して水分解処理を良好に遂行することが可能になる。 In particular, in the first embodiment, each outlet connection passage 60b is set at an angle of 90 degrees with respect to the tangent line. Thereby, since the difference in the merge loss is reduced, the water can be evenly distributed from the respective inlet connection passages 60a to the respective water passages 56 without being affected by the difference in the merge loss on the inlet side. It becomes possible to perform the water splitting process satisfactorily by uniformly and reliably supplying the water to the entire water channel 54.

図６には、第１の実施形態による水流路５４全体の圧損と、比較例（特許文献１）による前記水流路５４全体の圧損とが示されている。これにより、比較例では、連通孔に近接する中央側の分配圧損が大きく低下して水流路５４全体の圧力損失が変動する一方、第１の実施形態では、前記水流路５４全体の圧力損失が均一化されている。 FIG. 6 shows the pressure loss of the entire water channel 54 according to the first embodiment and the pressure loss of the entire water channel 54 according to the comparative example (Patent Document 1). As a result, in the comparative example, the distribution pressure loss on the central side close to the communication hole is greatly reduced and the pressure loss of the entire water channel 54 varies, whereas in the first embodiment, the pressure loss of the entire water channel 54 is It is uniform.

図７は、本発明の第２の実施形態に係る水電解装置を構成するアノード側セパレータ９０の正面説明図である。なお、第１の実施形態に係る水電解装置１０を構成するアノード側セパレータ３４と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。 FIG. 7 is an explanatory front view of an anode-side separator 90 constituting a water electrolysis apparatus according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the component same as the anode side separator 34 which comprises the water electrolysis apparatus 10 which concerns on 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.

アノード側セパレータ９０には、水流路９２が設けられるとともに、前記水流路９２は、複数の水通路９４、円弧状入口バッファ部９６ａ及び円弧状出口バッファ部９６ｂを備える。各水通路９４の一端と円弧状入口バッファ部９６ａとは、複数の入口連結通路９８ａを介して連通するとともに、各水通路９４の他端と円弧状出口バッファ部９６ｂとは、複数の出口連結通路９８ｂを介して連通する。 The anode-side separator 90 is provided with a water flow path 92, and the water flow path 92 includes a plurality of water passages 94, an arc-shaped inlet buffer portion 96a, and an arc-shaped outlet buffer portion 96b. One end of each water passage 94 and the arc-shaped inlet buffer portion 96a communicate with each other via a plurality of inlet connection passages 98a, and the other end of each water passage 94 and the arc-shaped outlet buffer portion 96b connect to a plurality of outlet connections. It communicates via the passage 98b.

複数の入口連結通路９８ａは、円弧状入口バッファ部９６ａとの連結部位での接線に対して９０度以上の角度に設定される。第２の実施形態では、例えば、各入口連結通路９８ａは、それぞれ接線に対して１２０度の角度に設定される。 The plurality of inlet connecting passages 98a are set at an angle of 90 degrees or more with respect to a tangent at a connecting portion with the arcuate inlet buffer portion 96a. In the second embodiment, for example, each inlet connection passage 98a is set at an angle of 120 degrees with respect to the tangent line.

複数の出口連結通路９８ｂは、円弧状出口バッファ部９６ｂとの連結部位での接線に対して９０度以上の角度に設定される。第２の実施形態では、例えば、各出口連結通路９８ｂは、それぞれ接線に対して１２０度の角度に設定される。 The plurality of outlet connecting passages 98b are set at an angle of 90 degrees or more with respect to a tangent line at a connecting portion with the arcuate outlet buffer portion 96b. In the second embodiment, for example, each outlet connection passage 98b is set at an angle of 120 degrees with respect to the tangent line.

このように構成される第２の実施形態では、各入口連結通路９８ａは、それぞれ接線に対して１２０度の角度に設定されるとともに、各出口連結通路９８ｂは、それぞれ接線に対して１２０度の角度に設定されている。これにより、各水通路９４に水を均等に分配することが可能になり、水流路９２全体に前記水を均一且つ確実に供給して水分解処理を良好に遂行することができる等、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。 In the second embodiment configured as described above, each inlet connection passage 98a is set at an angle of 120 degrees with respect to each tangent, and each outlet connection passage 98b is set at 120 degrees with respect to each tangent. It is set to an angle. As a result, water can be evenly distributed to each water passage 94, the water can be uniformly and reliably supplied to the entire water channel 92, and the water decomposition treatment can be performed satisfactorily. The same effect as in the first embodiment can be obtained.

１０…水電解装置１２…単位セル
１４…積層体１６ａ、１６ｂ…ターミナルプレート
１８ａ、１８ｂ…絶縁プレート２０ａ、２０ｂ…エンドプレート
２４ａ、２４ｂ…端子部２８…電源
３２…電解質膜・電極構造体３４、９０…アノード側セパレータ
３６…カソード側セパレータ３８…固体高分子電解質膜
４０…アノード側給電体４２…カソード側給電体
４４ａ〜４４ｃ…突出部４６…水供給連通孔
４８…排出連通孔５０…水素連通孔
５４、９２…水流路５６、９４…水通路
５８ａ、９６ａ…円弧状入口バッファ部
５８ｂ、９６ｂ…円弧状出口バッファ部
６０ａ、９８ａ…入口連結通路６０ｂ、９８ｂ…出口連結通路
６２…排出通路６４…水素流路
７４…通路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Water electrolysis apparatus 12 ... Unit cell 14 ... Laminated body 16a, 16b ... Terminal plate 18a, 18b ... Insulation plate 20a, 20b ... End plate 24a, 24b ... Terminal part 28 ... Power supply 32 ... Electrolyte membrane and electrode structure 34, DESCRIPTION OF SYMBOLS 90 ... Anode side separator 36 ... Cathode side separator 38 ... Solid polymer electrolyte membrane 40 ... Anode side electric power feeding body 42 ... Cathode side electric power feeding body 44a-44c ... Projection part 46 ... Water supply communication hole 48 ... Discharge communication hole 50 ... Hydrogen communication Holes 54, 92 ... water flow paths 56, 94 ... water passages 58a, 96a ... arc-shaped inlet buffer portions 58b, 96b ... arc-shaped outlet buffer portions 60a, 98a ... inlet connection passages 60b, 98b ... outlet connection passages 62 ... discharge passages 64 ... hydrogen flow path 74 ... passage

Claims

電解質膜の両側に円形の給電体が設けられ、前記給電体にセパレータが積層されるとともに、一方の給電体と一方のセパレータとの間には、水を供給する水流路が形成され、他方の給電体と他方のセパレータとの間には、前記水が電気分解されて水素を得る水素流路が形成される水電解装置であって、
前記セパレータの積層方向に延在し、前記水流路に前記水を供給する水供給連通孔と、
前記セパレータの積層方向に延在し、前記水流路から残余の前記水を排出する排出連通孔と、
を備え、
前記水流路は、前記水供給連通孔と前記排出連通孔とを繋ぐ仮想直線に交差する給電体面方向に延在し、前記給電体の面内に並列される複数の水通路と、
前記給電体の外方を周回し、前記水供給連通孔に連通する円弧状入口バッファ部と、
前記水通路と前記円弧状入口バッファ部とを連通する複数の入口連結通路と、
を有するとともに、
前記複数の入口連結通路と、前記円弧状入口バッファ部との連結部位での接線とがなす角度のうち、前記水供給連通孔側の角度である水進入角度が９０度以上の角度に設定されることを特徴とする水電解装置。 Circular power feeders are provided on both sides of the electrolyte membrane, separators are stacked on the power feeder, and a water flow path for supplying water is formed between one power feeder and one separator. A water electrolysis apparatus in which a hydrogen flow path for obtaining hydrogen by electrolyzing the water is formed between the power feeder and the other separator,
A water supply communication hole extending in the stacking direction of the separator and supplying the water to the water flow path;
A discharge communication hole extending in the stacking direction of the separator and discharging the remaining water from the water flow path;
With
The water flow path extends in the direction of the power supply body intersecting a virtual straight line connecting the water supply communication hole and the discharge communication hole, and a plurality of water passages arranged in parallel in the surface of the power supply body;
An arc-shaped inlet buffer section that orbits the outside of the power supply body and communicates with the water supply communication hole;
A plurality of inlet connecting passages communicating the water passage and the arcuate inlet buffer portion;
And having
Among the angles formed by the plurality of inlet connecting passages and tangents at the connecting portion of the arcuate inlet buffer portion , the water entrance angle, which is the angle on the water supply communication hole side, is set to an angle of 90 degrees or more. The water electrolysis apparatus characterized by the above-mentioned.

請求項１記載の水電解装置において、前記複数の入口連結通路は、前記円弧状入口バッファ部との連結部位での接線に対してそれぞれ同一の角度に設定されることを特徴とする水電解装置。 2. The water electrolysis apparatus according to claim 1, wherein the plurality of inlet connection passages are set at the same angle with respect to a tangent line at a connection portion with the arcuate inlet buffer portion. .

請求項１又は２記載の水電解装置において、前記水流路は、前記給電体の外方を周回し、前記排出連通孔に連通する円弧状出口バッファ部と、
前記水通路と前記円弧状出口バッファ部とを連通する複数の出口連結通路と、
を有し、
前記複数の出口連結通路と、前記円弧状出口バッファ部との連結部位での接線とがなす角度のうち、前記排出連通孔側の角度である水進入角度が９０度以上の角度に設定されることを特徴とする水電解装置。 The water electrolysis apparatus according to claim 1 or 2, wherein the water flow path circulates outward of the power feeding body and communicates with the discharge communication hole;
A plurality of outlet connecting passages communicating the water passage and the arcuate outlet buffer portion;
Have
Of the angles formed by the plurality of outlet connecting passages and the tangent line at the connecting portion of the arcuate outlet buffer portion , the water entry angle that is the angle on the discharge communication hole side is set to an angle of 90 degrees or more. A water electrolysis apparatus characterized by that.

請求項３記載の水電解装置において、前記複数の出口連結通路は、前記円弧状出口バッファ部との連結部位での接線に対してそれぞれ同一の角度に設定されることを特徴とする水電解装置。 4. The water electrolysis apparatus according to claim 3, wherein the plurality of outlet connection passages are set at the same angle with respect to a tangent at a connection portion with the arcuate outlet buffer portion. .

請求項３又は４記載の水電解装置において、各水通路は、前記水供給連通孔から前記入口連結通路までの距離と、前記出口連結通路から前記排出連通孔までの距離との合計が、同一の距離に設定されることを特徴とする水電解装置。 5. The water electrolysis apparatus according to claim 3, wherein each water passage has the same total distance from the water supply communication hole to the inlet connection passage and a distance from the outlet connection passage to the discharge communication hole. A water electrolysis apparatus characterized by being set to a distance of