JP6639638B2 - 電解用電極、電極ユニット、及び電解水生成装置 - Google Patents
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Description
前記第1表面に開口する複数の第1凹部と、
前記第2表面に開口しているとともに前記第1凹部よりも開口面積が広い複数の第2凹部と、
前記第1表面上に設けられた触媒層とを含み、
前記第1凹部は前記第2凹部より数が多く、
前記複数の貫通孔は、
第1貫通孔と、
第1貫通孔に最も短い第1距離をおいて隣接する第2貫通孔と、
前記第1貫通孔に、前記第1距離より長い第2距離をおいて隣接する第3貫通孔とを少なくとも含み、
前記第1貫通孔、前記第2貫通孔、及び前記第3貫通孔は、前記第1凹部と第2凹部を連通するものであり、前記第2貫通孔と前記第3貫通孔の間の第3距離は第2距離より長く、
前記触媒層は、前記第1貫通孔と前記第2貫通孔の間の第1領域における第1厚さが、前記第1貫通孔と前記第3貫通孔の間の第2領域における第2厚さよりも大きい。
(実施例1)
第1電極の基材21として、板厚T1が0.5mmの平坦なチタン板を用意する。
塩化イリジウムと塩化タンタルに1−ブタノールをそれぞれ金属量が0.25Mになるように加えて調整した溶液の代わりに、塩化イリジウムと塩化タンタルに1−ブタノールをそれぞれ金属量が0.05Mになるように加えて調整した溶液を使用し、かつ溶液の塗布、乾燥、及び焼成を5回繰り返す代わりに、溶液の塗布、乾燥、及び焼成を25回繰り返すことを除いては実施例1と同様にして第1電極及び第2電極を作製する。
以下、マスクを変えて図3の電極形状で第1領域C4における第1距離と、第2領域C5における第2距離の比を下記表1に示すように変更し、触媒の前駆体溶液の濃度や塗布回数を種々変化させて電極を作製する。なお、いずれの例においても、第3領域C6における第3距離は、第2距離より長い。
第1電極の基材21として、板厚T1が0.5mmの平坦なチタン板を用意する。
塩化イリジウムと塩化タンタルに1−ブタノールをそれぞれ金属量が0.25Mになるように加えて調整した溶液の代わりに、塩化イリジウムと塩化タンタルに1−ブタノールをそれぞれ金属量が0.05Mになるように加えて調整した溶液を使用し、かつ溶液の塗布、乾燥、及び焼成を5回繰り返す代わりに、溶液の塗布、乾燥、及び焼成を25回繰り返すことを除いては実施例15と同様にして第1電極を作製する。
第1電極の基材221’として、板厚T1が0.5mmの平坦なチタン板を用意する。
図8は、実施形態に係る電解装置の他の一例を概略的に示す図である。
Claims (21)
- 第1表面、前記第1表面に対向する第2表面、及び前記第1表面から前記第2表面に貫通する複数の貫通孔を有する電極基材と、
前記第1表面に開口する複数の第1凹部と、
前記第2表面に開口しているとともに前記第1凹部よりも開口面積が広い複数の第2凹部と、
前記第1表面上に設けられた触媒層とを含み、
前記第1凹部は前記第2凹部より数が多く、
前記複数の貫通孔は、
第1貫通孔と、
第1貫通孔に最も短い第1距離をおいて隣接する第2貫通孔と、
前記第1貫通孔に前記第1距離より長い第2距離をおいて隣接する第3貫通孔とを少なくとも含み、
前記第1貫通孔、前記第2貫通孔、及び前記第3貫通孔は、前記第1凹部と第2凹部を連通するものであり、前記第2貫通孔と前記第3貫通孔の間の第3距離は第2距離より長く、前記触媒層は、前記第1貫通孔と前記第2貫通孔の間の第1領域における第1厚さが、前記第1貫通孔と前記第3貫通孔の間の第2領域における第2厚さよりも大きい電解用電極。 - 第1表面、前記第1表面に対向する第2表面、及び前記第1表面から前記第2表面に貫通する複数の貫通孔を有する電極基材と、
前記第1表面に開口する複数の第1凹部と、
前記第2表面に開口しているとともに前記第1凹部よりも開口面積が広い複数の第2凹部と、
前記第1表面上に設けられた触媒層とを含み、
前記複数の第1凹部は、互いに隣接する第3凹部、第4凹部、及び第5凹部を含み、
前記複数の第2凹部は、第6凹部及び前記第6凹部に隣接する第7凹部を含み、
前記複数の貫通孔が、
第3凹部と前記6凹部を連通する第1の貫通孔と、
前記第4凹部と前記第6凹部を連通する第2の貫通孔と、
前記第5凹部と前記第7凹部を連通する第3の貫通孔とを含み、
前記触媒層は、前記第1貫通孔と前記第2貫通孔の間の第1領域における第1厚さが、前記第1貫通孔と前記第3貫通孔の間の第2領域における第2厚さよりも大きい電解用電極。 - 第1表面、前記第1表面に対向する第2表面、及び前記第1表面から前記第2表面に貫通する複数の貫通孔を有する電極基材と、
前記第1表面に開口する複数の第1凹部と、
前記第2表面に開口しているとともに前記第1凹部よりも開口面積が広い複数の第2凹部と、
前記第1表面上に設けられた触媒層とを含み、
前記複数の第1凹部のうち1つの第1凹部は、複数の第3凹部を有するとともに、他の1つの第1凹部は、前記第3凹部に隣接する第4凹部を含み、
前記複数の第2凹部のうち1つの第2凹部は、複数の第5凹部を有するとともに、他の1つの第2凹部は、前記第5凹部に隣接する第6凹部を含み、
前記複数の貫通孔が、
前記第3凹部と前記第5凹部を連通する第1の貫通孔と、
前記第4凹部と前記第5凹部を連通する第2の貫通孔と、
前記第1貫通孔を有する前記第3凹部とは異なる第3凹部と前記第6凹部を連通する第3の貫通孔とを含み、
前記触媒層は、前記第1貫通孔と前記第2貫通孔の間の第1領域における第1厚さが、前記第1貫通孔と前記第3貫通孔の間第2領域における第2厚さよりも大きい電解用電極。 - 前記第1厚さは、前記第2厚さの1.5倍以上である請求項1から3までのいずれか1項に記載の電解用電極。
- 前第2距離が第1距離の1.5倍以上10倍以下である請求項1または3に記載の電解用電極。
- 前記触媒層は、酸化イリジウムおよび酸化タンタルを含む請求項1から4までのいずれか1項に記載の電解用電極。
- 前記貫通孔は、端が丸い長方形、楕円、もしくは角が丸いひし形を有する請求項1から5までのいずれか1項に記載の電解用電極。
- 前記第2凹部の開口は、1〜1600mm2の面積を有する請求項1から6までのいずれか1項に記載の電解用電極。
- 前記第1凹部は、前記第1表面側が広くなるテーパー面状あるいは湾曲面状を有する周壁を持つ請求項1から8までのいずれか1項に記載の電解用電極。
- 前記第2凹部は、シール部を除いた前記電極基材の一端から他端につながる請求項1から9までのいずれか1項に記載の電解用電極。
- 前記第1凹部はシール部を除いた前記電極基材の一端から他端につながる請求項1から10までのいずれか1項に記載の電解用電極。
- 前記第1凹部と前記第2凹部が直交している請求項1から11までのいずれか1項に記載の電解用電極。
- 前記第1凹部と前記第2凹部が平行している請求項1から12までのいずれか1項に記載の電解用電極。
- 前記複数の貫通孔において、隣接する貫通孔間の距離は、0.1mm以上2.5mm以下である請求項1から13までのいずれか1項に記載の電解用電極
- 前記複数の貫通孔のうち、前記電極基材の中心部に位置する貫通孔の開口率は、前記電極基材の周縁部に位置する貫通孔の開口率と異なる請求項1から14までのいずれか1項に記載の電解用電極。
- 前記第1表面は、陽極酸化されている請求項1から15までのいずれか1項に記載の電解用電極。
- 前記貫通孔が直列に配列し、貫通孔の列を隔てる厚い梁もしくは幅の広い梁の方向が電極の電圧印加口の方向である請求項1から16までのいずれか1項記載の電解用電極。
- 請求項1から17までのいずれか1項に記載の電解用電極からなる第1電極、
前記第1表面上に配置された隔膜、
前記第1電極の前記第1表面側に設けられた第2電極、及び
前記隔膜と前記第2電極との間に設けられた電解液保持構造を備える電極ユニット。 - 前記第1電極の前記第1表面と前記第2電極との間に設けられ、イオンおよび液体の少なくとも一方を透過する多孔質膜を更に備え、前記多孔質膜は、前記第1電極の第1表面と前記隔膜との間に挟持されている請求項18に記載の電極ユニット。
- 電解槽、及び前記電解槽に組み入れられた請求項18もしくは19に記載の電極ユニット、前記電極ユニットにより仕切られた第1電極室、及び第2電極室を含む電解装置。
- 前記第1電極室は陽極室であり、前記第2電極室は陰極室であり、前記電解槽に塩化物イオンを含む電解質溶液を導入するライン、前記陽極室から酸性電解水を取り出すライン、及び前記陰極室からアルカリ性電解水を取り出すラインをさらに具備する請求項20に記載の電解装置。
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