權(quán)利要求書： 1.一種堿性水電解裝置，其特征在于，

該堿性水電解裝置具有：

電解槽，該電解槽具有：陽極室，其收容陽極，在該陽極室產(chǎn)生氧氣；陰極室，其收容陰極，在該陰極室產(chǎn)生氫氣；及隔膜，其具有離子滲透性，劃定所述陽極室和所述陰極室；

第1氣液分離器，其與所述陽極室相連接，對從所述陽極室流出的電解液和氧氣進(jìn)行氣液分離；

第2氣液分離器，其與所述陰極室相連接，對從所述陰極室流出的電解液和氫氣進(jìn)行氣液分離；

第1電解液箱，其與所述第1氣液分離器相連接，其接受容納并貯存由所述第1氣液分離器分離出來的電解液；

第2電解液箱，其與所述第2氣液分離器相連接，其接受容納并貯存由所述第2氣液分離器分離出來的電解液；

氧氣吹入管，其與所述第1氣液分離器和所述第1電解液箱相連接，該氧氣吹入管將由所述第1氣液分離器分離出來的氧氣引到所述第1電解液箱的氣相區(qū)域；

氫氣吹入管，其與所述第2氣液分離器和所述第2電解液箱相連接，該氫氣吹入管將由所述第2氣液分離器分離出來的氫氣引到所述第2電解液箱的氣相區(qū)域；

氧氣排出管，其與所述第1電解液箱相連接，該氧氣排出管使氧氣從所述第1電解液箱的氣相區(qū)域流出；

氫氣排出管，其與所述第2電解液箱相連接，該氫氣排出管使氫氣從所述第2電解液箱的氣相區(qū)域流出；及循環(huán)裝置，其將電解液從所述第1電解液箱和所述第2電解液箱供給到所述陽極室和所述陰極室，所述電解液為堿性水溶液。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性水電解裝置，其中，所述循環(huán)裝置具有：

匯集配管，其與所述第1電解液箱和所述第2電解液箱相連接；及循環(huán)泵，其與所述匯集配管和所述電解槽相連接，該循環(huán)泵將通過所述匯集配管引來的電解液供給到所述陽極室和所述陰極室。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性水電解裝置，其中，所述循環(huán)裝置具有：

第1循環(huán)泵，其將電解液從所述第1電解液箱供給到所述陽極室；及第2循環(huán)泵，其將電解液從所述第2電解液箱供給到所述陰極室。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的堿性水電解裝置，其中，該堿性水電解裝置還具有：

第1氣體成分檢測器，其監(jiān)視所述第1電解液箱的氣相區(qū)域中的氣體成分；及第2氣體成分檢測器，其監(jiān)視所述第2電解液箱的氣相區(qū)域中的氣體成分。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的堿性水電解裝置，其中，該堿性水電解裝置還具有連通配管，該連通配管將所述第1電解液箱的液相區(qū)域和所述第2電解液箱的液相區(qū)域以電解液能夠流通的方式連接起來。

6.一種氧氣和氫氣的制造方法，該方法通過使用電解槽，對作為堿性水溶液的電解液進(jìn)行電解來制造氧氣和氫氣，該電解槽具有：陽極室，其收容陽極，在該陽極室產(chǎn)生氧氣；陰極室，其收容陰極，在該陰極室產(chǎn)生氫氣；及隔膜，其具有離子滲透性，劃定所述陽極室和所述陰極室，其中，該氧氣和氫氣的制造方法包括下述工序：

(a)通過向所述陽極室和所述陰極室供給電解液并且使所述陽極和所述陰極之間通電，從而從所述陽極產(chǎn)生氧氣且從所述陰極產(chǎn)生氫氣；

(b)從所述陽極室回收包含電解液和氧氣在內(nèi)的第1氣液混合物；

(c)從所述陰極室回收包含電解液和氫氣在內(nèi)的第2氣液混合物；

(d)對所述第1氣液混合物進(jìn)行氣液分離；

(e)對所述第2氣液混合物進(jìn)行氣液分離；

(f)將所述第1氣液混合物的通過氣液分離所分離出來的電解液貯存在第1電解液箱；

(g)將所述第2氣液混合物的通過氣液分離所分離出來的電解液貯存在第2電解液箱；

(h)將所述第1氣液混合物的通過氣液分離所分離出來的氧氣導(dǎo)入到所述第1電解液箱的氣相區(qū)域；

(i)將所述第2氣液混合物的通過氣液分離所分離出來的氫氣導(dǎo)入到所述第2電解液箱的氣相區(qū)域；

(j)從所述第1電解液箱的氣相區(qū)域回收氧氣；

(k)從所述第2電解液箱的氣相區(qū)域回收氫氣；及(l)將電解液從所述第1電解液箱和所述第2電解液箱供給到所述陽極室和所述陰極室。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氧氣和氫氣的制造方法，其中，所述工序(l)包括：將貯存在所述第1電解液箱的電解液和貯存在所述第2電解液箱的電解液的混合物供給到所述陽極室和所述陰極室。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氧氣和氫氣的制造方法，其中，所述工序(l)包括：

將貯存在所述第1電解液箱的電解液供給到所述陽極室；及將貯存在所述第2電解液箱的電解液供給到所述陰極室。

9.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任一項(xiàng)所述的氧氣和氫氣的制造方法，其中，該氧氣和氫氣的制造方法還包括下述工序：(m)監(jiān)視所述第1電解液箱的氣相區(qū)域中的氣體成分；及(n)監(jiān)視所述第2電解液箱的氣相區(qū)域中的氣體成分。

說明書： 堿性水電解裝置及氣體制造方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及堿性水電解裝置以及采用堿性水電解法的氣體制造方法。背景技術(shù)[0002] 作為氫氣和氧氣的制造方法，公知有一種堿性水電解法。堿性水電解法通過將溶解有堿金屬氫氧化物(例如NaOH、KOH等。)的堿性水溶液(堿性水)用作電解液，對水進(jìn)行電解，從而從陰極產(chǎn)生氫氣，從陽極產(chǎn)生氧氣。通常，堿性水電解用的電解單元具有被離子滲透性隔膜隔開的陽極室和陰極室，電解在使電解液分別向陽極室和陰極室循環(huán)的狀態(tài)下進(jìn)行。從各極室回收的電解液暫且被收集在循環(huán)箱中并貯存，貯存在循環(huán)箱中的電解液再向各極室供給。[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0004] 專利文獻(xiàn)[0005] 專利文獻(xiàn)1：日本特開2017－039982號(hào)公報(bào)[0006] 專利文獻(xiàn)2：日本特許第6008482號(hào)公報(bào)[0007] 專利文獻(xiàn)3：日本特開2017－119895號(hào)公報(bào)[0008] 專利文獻(xiàn)4：日本特開2017－203218號(hào)公報(bào)[0009] 專利文獻(xiàn)5：日本特開2017－179557號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容[0010] 發(fā)明要解決的問題[0011] 在通過對堿性水的電解而進(jìn)行的氫氣和氧氣的制造過程中存在溶解氣體的問題。即，從陽極室回收的電解液中溶解有在陽極反應(yīng)中產(chǎn)生的氧氣的一部分，從陰極室回收的電解液中溶解有在陰極反應(yīng)中產(chǎn)生的氫氣的一部分。由于從陽極室回收的電解液和從陰極室回收的電解液在循環(huán)箱內(nèi)混合，因此，循環(huán)箱內(nèi)的電解液中溶解有氧氣和氫氣這兩者。循環(huán)箱內(nèi)的溶解在電解液中的氧氣和氫氣會(huì)緩慢地釋放到氣相中，因此，循環(huán)箱上部的氣相部分的氧氣和氫氣的濃度緩慢地上升。因此，存在這樣的可能：在使電解裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)的期間，循環(huán)箱上部的氣相部分的氣體成分達(dá)到爆炸極限。

[0012] 就產(chǎn)生氫氣的電解過程而言，例如，專利文獻(xiàn)1中描述了一種電解裝置，該電解裝置具有：陽極室，其收容陽極，在該陽極室產(chǎn)生陽極氣體；陰極室，其收容陰極，在該陰極室產(chǎn)生氫氣；隔膜，其劃定所述陽極室和所述陰極室；及陽極側(cè)循環(huán)路徑，其使電解液從所述陽極室排出并且使電解液返回到所述陽極室，該電解裝置的特征在于，所述陽極側(cè)循環(huán)路徑具有：陽極側(cè)氣液分離部件，其將所述陽極氣體從所述電解液中分離出來；陽極側(cè)排出路徑，其將所述陽極室和所述陽極側(cè)氣液分離部件之間連接起來，該路徑使所述電解液和所述陽極氣體從所述陽極室排出并將它們輸送到所述陽極側(cè)氣液分離部件；及陽極側(cè)供給路徑，其將所述陽極室和所述陽極側(cè)氣液分離部件之間連接起來，該路徑使所述電解液從所述陽極側(cè)氣液分離部件排出并將之輸送到所述陽極室，溶解的所述氫氣作為氣相存在，該電解裝置具有陽極氣體輸送路徑，該陽極氣體輸送路徑將所述氫氣和所述陽極氣體相混合的氣相區(qū)域與所述陽極側(cè)氣液分離部件之間連接起來，所述陽極氣體輸送路徑將所述陽極氣體的至少一部分輸送到所述氣相區(qū)域，所述氣相區(qū)域中的所述氫氣濃度小于爆炸極限下限值。采用專利文獻(xiàn)1所述的方式，主張?jiān)诋a(chǎn)生氫的電解過程中，能夠可靠地消除微量的氣體逐漸在電解液的循環(huán)路徑中積存而達(dá)到氫的爆炸極限的可能性。[0013] 然而，引用文獻(xiàn)1中描述的是：將從循環(huán)箱的氣相區(qū)域排出的氣體作為廢氣釋放到系統(tǒng)外。引用文獻(xiàn)1所述的方式中，使用陽極氣體將循環(huán)箱的氣相區(qū)域中的氣體擠出(排氣)，因此，從循環(huán)箱的氣相區(qū)域排出的氣體中除了混入有被供給到氣相區(qū)域的陽極氣體之外，還混入有從循環(huán)箱中的電解液釋放到氣相區(qū)域的陰極氣體。因而，引用文獻(xiàn)1所述的方式中，即使將從循環(huán)箱的氣相區(qū)域排出的氣體回收，也難以獲得純度較高的陽極氣體。[0014] 作為解決該問題的方法，還考慮將從陽極室回收的電解液和從陰極室回收的電解液回收和貯存在不同的循環(huán)箱的做法。即，還考慮下述做法：將從陽極室回收的電解液回收和貯存在陽極側(cè)循環(huán)箱，將貯存在陽極側(cè)循環(huán)箱的電解液供給到陽極室，并且，將從陰極室回收的電解液回收和貯存在陰極側(cè)循環(huán)箱，將貯存在陰極側(cè)循環(huán)箱的電解液供給到陰極室。然而，在堿性水的電解過程中，陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)中的每1mol電子的耗水量不同，因此，伴隨著電解反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)致在陽極側(cè)循環(huán)箱和陰極側(cè)循環(huán)箱之間產(chǎn)生液位差。為了抑制陽極側(cè)循環(huán)箱和陰極側(cè)循環(huán)箱之間的液位差的產(chǎn)生，還設(shè)有與陽極側(cè)循環(huán)箱的液相區(qū)域和陰極側(cè)循環(huán)箱的液相區(qū)域相連通的配管(連通管)，該情況下，在電解液通過連通管從一側(cè)的箱流入到另一側(cè)的箱的同時(shí)，通過連通管流入的電解液將溶解氣體也一起帶入，因此，存在這樣的可能：在電解液通過連通管流入的那側(cè)的箱中，氣相區(qū)域中的氣體成分達(dá)到爆炸極限。[0015] 本發(fā)明的課題在于，提供堿性水電解裝置，該堿性水電解裝置能夠防止循環(huán)箱的氣相區(qū)域中的氣體成分達(dá)到爆炸極限，并且能夠降低電解液中的溶解氣體對氣體純度造成的不良影響，并能夠在上述前提下制造氫氣和氧氣這兩者。而且，提供氧氣和氫氣的制造方法，該氧氣和氫氣的制造方法能夠防止循環(huán)箱的氣相區(qū)域中的氣體成分達(dá)到爆炸極限，并且能夠降低電解液中的溶解氣體對氣體純度造成的不良影響，并能夠在上述前提下制造氫氣和氧氣這兩者。[0016] 用于解決問題的方案[0017] 本發(fā)明包括下面的[1]～[9]的技術(shù)方案。[0018] [1]一種堿性水電解裝置，其特征在于，[0019] 該堿性水電解裝置具有：[0020] 電解槽，該電解槽具有：陽極室，其收容陽極，在該陽極室產(chǎn)生氧氣；陰極室，其收容陰極，在該陰極室產(chǎn)生氫氣；及隔膜，其具有離子滲透性，劃定所述陽極室和所述陰極室；[0021] 第1氣液分離器，其與所述陽極室相連接，對從所述陽極室流出的電解液和氧氣進(jìn)行氣液分離；[0022] 第2氣液分離器，其與所述陰極室相連接，對從所述陰極室流出的電解液和氫氣進(jìn)行氣液分離；[0023] 第1電解液箱，其與所述第1氣液分離器相連接，其接受容納并貯存由所述第1氣液分離器分離出來的電解液；[0024] 第2電解液箱，其與所述第2氣液分離器相連接，其接受容納并貯存由所述第2氣液分離器分離出來的電解液；[0025] 氧氣吹入管，其與所述第1氣液分離器和所述第1電解液箱相連接，該氧氣吹入管將由所述第1氣液分離器分離出來的氧氣引到所述第1電解液箱的氣相區(qū)域；[0026] 氫氣吹入管，其與所述第2氣液分離器和所述第2電解液箱相連接，該氫氣吹入管將由所述第2氣液分離器分離出來的氫氣引到所述第2電解液箱的氣相區(qū)域；[0027] 氧氣排出管，其與所述第1電解液箱相連接，該氧氣排出管使氧氣從所述第1電解液箱的氣相區(qū)域流出；[0028] 氫氣排出管，其與所述第2電解液箱相連接，該氫氣排出管使氫氣從所述第2電解液箱的氣相區(qū)域流出；及[0029] 循環(huán)裝置，其將電解液從所述第1電解液箱和所述第2電解液箱供給到所述陽極室和所述陰極室，[0030] 所述電解液為堿性水溶液。[0031] [2]根據(jù)[1]所述的堿性水電解裝置，其中，[0032] 所述循環(huán)裝置具有：[0033] 匯集配管，其與所述第1電解液箱和所述第2電解液箱相連接；及[0034] 循環(huán)泵，其與所述匯集配管和所述電解槽相連接，該循環(huán)泵將通過所述匯集配管引來的電解液供給到所述陽極室和所述陰極室。[0035] [3]根據(jù)[1]所述的堿性水電解裝置，其中，[0036] 所述循環(huán)裝置具有：[0037] 第1循環(huán)泵，其將電解液從所述第1電解液箱供給到所述陽極室；及[0038] 第2循環(huán)泵，其將電解液從所述第2電解液箱供給到所述陰極室。[0039] [4]根據(jù)[1]～[3]中任一項(xiàng)所述的堿性水電解裝置，其中，[0040] 該堿性水電解裝置還具有：[0041] 第1氣體成分檢測器，其監(jiān)視所述第1電解液箱的氣相區(qū)域中的氣體成分；及[0042] 第2氣體成分檢測器，其監(jiān)視所述第2電解液箱的氣相區(qū)域中的氣體成分。[0043] [5]根據(jù)[1]～[4]中任一項(xiàng)所述的堿性水電解裝置，其中，[0044] 該堿性水電解裝置還具有連通配管，該連通配管將所述第1電解液箱的液相區(qū)域和所述第2電解液箱的液相區(qū)域以電解液能夠流通的方式連接起來。[0045] [6]一種氧氣和氫氣的制造方法，該方法通過使用電解槽，對作為堿性水溶液的電解液進(jìn)行電解來制造氧氣和氫氣，該電解槽具有：陽極室，其收容陽極，在該陽極室產(chǎn)生氧氣；陰極室，其收容陰極，在該陰極室產(chǎn)生氫氣；及隔膜，其具有離子滲透性，劃定所述陽極室和所述陰極室，其中，[0046] 該氧氣和氫氣的制造方法包括下述工序：[0047] (a)通過向所述陽極室和所述陰極室供給電解液并且使所述陽極和所述陰極之間通電，從而從所述陽極產(chǎn)生氧氣且從所述陰極產(chǎn)生氫氣；[0048] (b)從所述陽極室回收包含電解液和氧氣在內(nèi)的第1氣液混合物；[0049] (c)從所述陰極室回收包含電解液和氫氣在內(nèi)的第2氣液混合物；[0050] (d)對所述第1氣液混合物進(jìn)行氣液分離；[0051] (e)對所述第2氣液混合物進(jìn)行氣液分離；[0052] (f)將所述第1氣液混合物的通過氣液分離所分離出來的電解液貯存在第1電解液箱；[0053] (g)將所述第2氣液混合物的通過氣液分離所分離出來的電解液貯存在第2電解液箱；[0054] (h)將所述第1氣液混合物的通過氣液分離所分離出來的氧氣導(dǎo)入到所述第1電解液箱的氣相區(qū)域；[0055] (i)將所述第2氣液混合物的通過氣液分離所分離出來的氫氣導(dǎo)入到所述第2電解液箱的氣相區(qū)域；[0056] (j)從所述第1電解液箱的氣相區(qū)域回收氧氣；[0057] (k)從所述第2電解液箱的氣相區(qū)域回收氫氣；及[0058] (l)將電解液從所述第1電解液箱和所述第2電解液箱供給到所述陽極室和所述陰極室。[0059] [7]根據(jù)[6]所述的氧氣和氫氣的制造方法，其中，[0060] 所述工序(l)包括：將貯存在所述第1電解液箱的電解液和貯存在所述第2電解液箱的電解液的混合物供給到所述陽極室和所述陰極室。[0061] [8]根據(jù)[6]所述的氧氣和氫氣的制造方法，其中，[0062] 所述工序(l)包括：[0063] 將貯存在所述第1電解液箱的電解液供給到所述陽極室；及[0064] 將貯存在所述第2電解液箱的電解液供給到所述陰極室。[0065] [9]根據(jù)[6]～[8]中任一項(xiàng)所述的氧氣和氫氣的制造方法，其中，[0066] 該氧氣和氫氣的制造方法還包括下述工序：[0067] (m)監(jiān)視所述第1電解液箱的氣相區(qū)域中的氣體成分；及[0068] (n)監(jiān)視所述第2電解液箱的氣相區(qū)域中的氣體成分。[0069] 發(fā)明的效果[0070] 本發(fā)明的堿性水電解裝置中，從陽極室回收的氧氣通過氧氣吹入管被引到貯存從陽極室回收的電解液的第1電解液箱的氣相區(qū)域，氧氣通過氧氣排出管從第1電解液箱的氣相區(qū)域流出，并且，從陰極室回收的氫氣通過氫氣吹入管被引到貯存從陰極室回收的電解液的第2電解液箱的氣相區(qū)域，氫氣通過氫氣排出管從第2電解液箱的氣相區(qū)域流出。因而，采用本發(fā)明的堿性水電解裝置，能夠提供這樣的堿性水電解裝置：能夠防止循環(huán)箱的氣相區(qū)域中的氣體成分達(dá)到爆炸極限，并且能夠降低電解液中的溶解氣體對氣體純度造成的不良影響，并能夠在上述前提下制造氫氣和氧氣這兩者。[0071] 本發(fā)明的氫氣和氧氣的制造方法中，特別是通過包括工序(f)～(k)，從而，從陽極室回收的氧氣被導(dǎo)入到用于貯存從陽極室回收的電解液的第1電解液箱的氣相區(qū)域，且從第1電解液箱的氣相區(qū)域回收氧氣，并且，從陰極室回收的氫氣被導(dǎo)入到用于貯存從陰極室回收的電解液的第2電解液箱的氣相區(qū)域，且從第2電解液箱的氣相區(qū)域回收氫氣。因而，采用本發(fā)明的氫氣和氧氣的制造方法，能夠提供這樣的氧氣和氫氣的制造方法：能夠防止循環(huán)箱的氣相區(qū)域中的氣體成分達(dá)到爆炸極限，并且能夠降低電解液中的溶解氣體對氣體純度造成的不良影響，并能夠在上述前提下制造氫氣和氧氣這兩者。附圖說明[0072] 圖1是示意性地說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的堿性水電解裝置100的圖。[0073] 圖2是示意性地說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的堿性水電解槽200的圖。具體實(shí)施方式[0074] 根據(jù)下面說明的用于實(shí)施發(fā)明的方式，可明確本發(fā)明的上述作用和優(yōu)點(diǎn)。下面，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。但本發(fā)明并不限定于這些方式。另外，附圖未必反映的是準(zhǔn)確的尺寸。而且，附圖中有時(shí)會(huì)省略一部分附圖標(biāo)記。本說明書中，有關(guān)數(shù)值A(chǔ)和B，只要未特別說明，“A～B”這樣的表達(dá)就意為“大于等于A且小于等于B”。在該表達(dá)中僅對數(shù)值B附帶單位的情況下，該單位也適用于數(shù)值A(chǔ)。而且，有關(guān)“或”“或者”這些用詞，只要未特別說明，就意為邏輯或。[0075] 1.堿性水電解裝置(1)[0076] 圖1是示意性地說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的堿性水電解裝置100(下面稱為“電解裝置100”。)的圖。電解裝置100是將堿性水用作電解液并通過對堿性水的電解來制造氧氣和氫氣的裝置。電解裝置100具有電解槽10、第1氣液分離器20、第2氣液分離器30、第1電解液箱40、第2電解液箱50和循環(huán)裝置60。圖1中，箭頭指的是物質(zhì)流動(dòng)的方向。[0077] 電解槽10具有：陽極室11，其收容陽極，在該陽極室產(chǎn)生氧氣；陰極室12，其收容陰極，在該陰極室產(chǎn)生氫氣；及隔膜13，其具有離子滲透性，劃定陽極室11和陰極室12。作為電解槽10，能夠無特殊限制地采用以往被用于堿性水電解裝置的方式的電解槽。[0078] 第1氣液分離器20通過陽極液·氣體回收管21與陽極室11相連接，其對從陽極室11流出的電解液和氧氣進(jìn)行氣液分離。第2氣液分離器30通過陰極液·氣體回收管31與陰極室12相連接，其對從陰極室12流出的電解液和氫氣進(jìn)行氣液分離。作為第1氣液分離器20和第2氣液分離器30，能夠無特殊限制地采用以往被用于堿性水電解裝置的方式的氣液分離器。

[0079] 第1電解液箱40與第1氣液分離器20相連接，其接受容納并貯存由第1氣液分離器20分離出來的電解液。由第1氣液分離器20分離出來的電解液通過陽極液排出管22被引到第1電解液箱40。在第1電解液箱40的內(nèi)部存在有被貯存的電解液所占據(jù)的液相區(qū)域40a和比液相區(qū)域40a靠上側(cè)的氣相區(qū)域40b。

[0080] 第2電解液箱50與第2氣液分離器30相連接，其接受容納并貯存由第2氣液分離器30分離出來的電解液。由第2氣液分離器30分離出來的電解液通過陰極液排出管32被引到第2電解液箱50。在第2電解液箱50的內(nèi)部存在有被貯存的電解液所占據(jù)的液相區(qū)域50a和比液相區(qū)域50a靠上側(cè)的氣相區(qū)域50b。

[0081] 第1電解液箱40的液相區(qū)域40a和第2電解液箱50的液相區(qū)域50a之間借助連通配管80以電解液能夠流通的方式相連接。即，占據(jù)第1電解液箱40的液相區(qū)域40a的電解液能夠通過連通配管80移動(dòng)到第2電解液箱50的液相區(qū)域50a，而且，占據(jù)第2電解液箱50的液相區(qū)域50a的電解液能夠通過連通配管80移動(dòng)到第1電解液箱40的液相區(qū)域40a。[0082] 循環(huán)裝置60將電解液從第1電解液箱40和第2電解液箱50供給到陽極室11和陰極室12。循環(huán)裝置60具有：匯集配管62，其與第1電解液箱40的液相區(qū)域40a和第2電解液箱的液相區(qū)域50a相連接；及循環(huán)泵61，其與匯集配管62和電解槽10相連接，該循環(huán)泵61將通過匯集配管62引來的電解液通過電解液供給管63供給到陽極室11和陰極室12。電解液供給管63在中途分支，將從循環(huán)泵61送出的電解液分別導(dǎo)入到陽極室11和陰極室12。作為循環(huán)泵

61，能夠無特殊限制地使用以往被用于堿性水電解裝置的方式的循環(huán)泵。

[0083] 電解裝置100還具有：氧氣吹入管23，其與第1氣液分離器20和第1電解液箱40相連接，該氧氣吹入管將由第1氣液分離器20分離出來的氧氣引到第1電解液箱40的氣相區(qū)域40b；及氫氣吹入管33，其與第2氣液分離器30和第2電解液箱50相連接，該氫氣吹入管將由第2氣液分離器30分離出來的氫氣引到第2電解液箱50的氣相區(qū)域50b。

[0084] 電解裝置100還具有：氧氣排出管41，其與第1電解液箱40相連接，該氧氣排出管使氧氣從第1電解液箱40的氣相區(qū)域40b流出；及氫氣排出管51，其與第2電解液箱50相連接，該氫氣排出管使氫氣從第2電解液箱50的氣相區(qū)域50b流出。在電解裝置100中制造的氧氣最終從氧氣排出管41被回收，在電解裝置100中制造的氫氣最終從氫氣排出管51被回收。[0085] 電解裝置100還具有：第1氣體成分檢測器71，其監(jiān)視第1電解液箱40的氣相區(qū)域40b中的氣體成分；及第2氣體成分檢測器72，其監(jiān)視第2電解液箱50的氣相區(qū)域50b中的氣體成分。電解裝置100中，第1氣體成分檢測器71與第1電解液箱40的出氣側(cè)(即氧氣排出管

41的中途位置)相連接，第2氣體成分檢測器72與第2電解液箱50的出氣側(cè)(即氫氣排出管51的中途位置)相連接。作為第1氣體成分檢測器71，能夠無特殊限制地使用能夠?qū)σ匝鯙橹饕煞值臍怏w中的氫氣濃度進(jìn)行測量的現(xiàn)有的氣體成分檢測器，作為第2氣體成分檢測器

72，能夠無特殊限制地使用能夠?qū)σ詺錇橹饕煞值臍怏w中的氧氣濃度進(jìn)行測量的現(xiàn)有的氣體成分檢測器。

[0086] 2.氧氣和氫氣的制造方法(1)[0087] 參照圖1，進(jìn)一步對電解裝置100的動(dòng)作及使用電解裝置100的方式的氧氣和氫氣的制造方法進(jìn)行說明。[0088] 向電解槽10的陽極室11和陰極室12供給電解液，并且，使陽極室11中收容的陽極和陰極室12中收容的陰極之間通電，從而，在陽極室11從陽極產(chǎn)生氧氣，在陰極室12從陰極產(chǎn)生氫氣(步驟(a))。[0089] 從陽極室11回收包含電解液和在陽極室11產(chǎn)生的氧氣在內(nèi)的第1氣液混合物(步驟(b))。從陽極室11回收的第1氣液混合物通過陽極液·氣體回收管21被引到第1氣液分離器20。[0090] 從陰極室12回收包含電解液和在陰極室12產(chǎn)生的氫氣在內(nèi)的第2氣液混合物(步驟(c))。從陰極室12回收的第2氣液混合物通過陰極液·氣體回收管31被引到第2氣液分離器30。[0091] 從陽極室11通過陽極液·氣體回收管21引來的第1氣液混合物在第1氣液分離器20中進(jìn)行氣液分離(步驟(d))。第1氣液分離器20使經(jīng)過氣液分離后得到的電解液(陽極液)向陽極液排出管22流出，并使經(jīng)過氣液分離后得到的氧氣向氧氣吹入管23流出。

[0092] 從陰極室12通過陰極液·氣體回收管31引來的第2氣液混合物在第2氣液分離器30中進(jìn)行氣液分離(步驟(e))。第2氣液分離器30使經(jīng)過氣液分離后得到的電解液(陰極液)向陰極液排出管32流出，并使經(jīng)過氣液分離后得到的氫氣向氫氣吹入管33流出。

[0093] 在第1氣液分離器20中進(jìn)行氣液分離后得到的電解液(陽極液)通過陽極液排出管22被引到第1電解液箱40，并貯存在第1電解液箱40中(步驟(f))。

[0094] 在第2氣液分離器30中進(jìn)行氣液分離后得到的電解液(陰極液)通過陰極液排出管32被引到第2電解液箱50，并貯存在第2電解液箱50中(步驟(g))。

[0095] 在第1氣液分離器20中進(jìn)行氣液分離后得到的氧氣通過氧氣吹入管23，被導(dǎo)入到第1電解液箱40的氣相區(qū)域40b(步驟(h))。[0096] 在第2氣液分離器30中進(jìn)行氣液分離后得到的氫氣通過氫氣吹入管33，被導(dǎo)入到第2電解液箱50的氣相區(qū)域50b(步驟(i))。[0097] 第1電解液箱40的氣相區(qū)域40b中的氧氣通過氧氣排出管41從氣相區(qū)域40b被回收(步驟(j))。通過氧氣排出管41從氣相區(qū)域40b回收的氣體除了包含通過氧氣吹入管23導(dǎo)入到氣相區(qū)域40b的氧氣之外，還包含從占據(jù)第1電解液箱40的液相區(qū)域40a的電解液釋放到氣相區(qū)域40b的溶解氣體。如上所述，步驟(a)中，通過向電解槽10的陽極室11和陰極室12供給電解液，并且使陽極室11中收容的陽極和陰極室12中收容的陰極之間通電，從而，在陽極室11從陽極產(chǎn)生氧氣，在陰極室12從陰極產(chǎn)生氫氣。雖然在電解槽10中陽極室11和陰極室12被具有離子滲透性的隔膜13劃定，但是，隔膜13對氣體的阻隔性通常并不絕對，因此，在從陽極室11回收的氧氣中混入有少量的在同該陽極室11相鄰的陰極室12產(chǎn)生的氫氣。同樣地，在從陰極室12回收的氫氣中混入有少量的在同該陰極室12相鄰的陽極室11產(chǎn)生的氧氣。而且，在第1氣液分離器20和第2氣液分離器30具有通過包含金屬材料做成的液接觸部以及用于抑制該金屬材料的電解腐蝕的犧牲電極的情況下，因來自電解槽10的漏電流會(huì)引起逆電解反應(yīng)，因此，在第1氣液分離器20(氧氣側(cè))產(chǎn)生微量氫氣，該產(chǎn)生的微量氫氣混入到從第1氣液分離器20流出的氧氣中，在第2氣液分離器30(氫氣側(cè))產(chǎn)生微量氧氣，該產(chǎn)生的微量氧氣混入到從第2氣液分離器30流出的氫氣中。因而，占據(jù)液相區(qū)域40a的電解液中的溶解氣體中不僅含有氧氣還含有若干量的氫氣。然而，即使該氫氣從液相區(qū)域40a釋放到氣相區(qū)域40b，該氫氣也會(huì)與通過氧氣吹入管23導(dǎo)入到氣相區(qū)域40b的氧氣一起，通過氧氣排出管41從氣相區(qū)域40b迅速排出，因此，能夠防止氣相區(qū)域40b中的氫氣濃度上升至達(dá)到爆炸極限。此外，由于占據(jù)第1電解液箱40的液相區(qū)域40a的電解液為從陽極室11回收的電解液(陽極液)，因此，該電解液中的溶解氣體的主要成分為氧氣。即，即使含有氫氣作為該電解液中的溶解氣體，氫氣也不過是溶解氣體的輔助成分。因而，從占據(jù)第1電解液箱40的液相區(qū)域40a的電解液向氣相區(qū)域40b釋放的溶解氣體對從氧氣排出管41回收的氧氣的純度造成的影響較輕微。

[0098] 第2電解液箱50的氣相區(qū)域50b中的氫氣通過氫氣排出管51從氣相區(qū)域50b被回收(步驟(k))。通過氫氣排出管51從氣相區(qū)域50b回收的氣體除了包含通過氫氣吹入管33導(dǎo)入到氣相區(qū)域50b的氫氣之外，還包含從占據(jù)第2電解液箱50的液相區(qū)域50a的電解液釋放到氣相區(qū)域50b的溶解氣體。因與上面說明過的第1電解液箱40中的液相區(qū)域40a的情況相反的關(guān)系，該溶解氣體中不僅含有氫氣還含有若干量的氧氣。然而，即使該氧氣從液相區(qū)域50a釋放到氣相區(qū)域50b，該氧氣也會(huì)與通過氫氣吹入管33導(dǎo)入到氣相區(qū)域50b的氫氣一起，通過氫氣排出管51從氣相區(qū)域50b迅速排出，因此，能夠防止氣相區(qū)域50b中的氧氣濃度上升至達(dá)到爆炸極限。此外，由于占據(jù)第2電解液箱50的液相區(qū)域50a的電解液為從陰極室12回收的電解液(陰極液)，因此，該電解液中的溶解氣體的主要成分為氫氣。即，即使含有氧氣作為該電解液中的溶解氣體，氧氣也不過是溶解氣體的輔助成分。因而，從占據(jù)第2電解液箱50的液相區(qū)域50a的電解液向氣相區(qū)域50b釋放的溶解氣體對從氫氣排出管51回收的氫氣的純度造成的影響較輕微。

[0099] 貯存在第1電解液箱40和第2電解液箱50的電解液通過匯集配管62被引到循環(huán)泵61，并從循環(huán)泵61送出，從第1電解液箱40引來的電解液和從第2電解液箱50引來的電解液的混合物通過電解液供給管63供給到陽極室11和陰極室12(步驟(l))。通過使電解裝置100連續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)，即通過同時(shí)且連續(xù)地進(jìn)行上述步驟(a)～(l)，從而連續(xù)地進(jìn)行基于對堿性水的電解的氧氣和氫氣的制造。在使電解裝置100運(yùn)轉(zhuǎn)的期間，因陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)的耗水速度不同等原因，導(dǎo)致在第1電解液箱40和第2電解液箱50之間產(chǎn)生液位差，在該情況下，使電解液通過連通配管80從一電解液箱移動(dòng)到另一電解液箱，從而，液位差能夠被降低甚至被消除。在上述這樣的具有連通配管的方式的電解裝置中，在電解液通過連通配管從一箱流入到另一箱的同時(shí)，通過連通配管流入的電解液將該電解液中的溶解氣體也一起帶入，因此，在電解裝置不具有本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的情況下，在電解液通過連通配管流入的那側(cè)的箱中，氣相區(qū)域中的氣體成分容易達(dá)到爆炸極限。相對于此，采用本發(fā)明的電解裝置，在上述這樣的具有連通配管的情況下，也能夠防止各電解液箱的氣相區(qū)域中的氣體成分達(dá)到爆炸極限。因而，上述這樣的具有連通配管的方式的電解裝置中，能夠更顯著地發(fā)揮本發(fā)明的防止各電解液箱的氣相區(qū)域中的氣體成分達(dá)到爆炸極限的效果。

[0100] 利用配置在第1電解液箱40的出氣側(cè)的第1氣體成分檢測器71監(jiān)視第1電解液箱40的氣相區(qū)域40b中的氣體成分(步驟(m))。由于在第1電解液箱40的出氣側(cè)觀測到的氣體成分和氣相區(qū)域40b中的氣體成分相同，因此，能夠利用配置在第1電解液箱40的出氣側(cè)的氣體成分檢測器來監(jiān)視氣相區(qū)域40b中的氣體成分。[0101] 利用配置在第2電解液箱50的出氣側(cè)的第2氣體成分檢測器72監(jiān)視第2電解液箱50的氣相區(qū)域50b中的氣體成分(步驟(n))。由于在第2電解液箱50的出氣側(cè)觀測到的氣體成分和氣相區(qū)域50b中的氣體成分相同，因此，能夠利用配置在第2電解液箱50的出氣側(cè)的氣體成分檢測器來監(jiān)視氣相區(qū)域50b中的氣體成分。[0102] 利用第1氣體成分檢測器71對氣體成分的監(jiān)視(步驟(m))及利用第2氣體成分檢測器72對氣體成分的監(jiān)視(步驟(n))既可以連續(xù)地進(jìn)行，也可以間歇地進(jìn)行，但基于盡早檢測到電解裝置100的異常的觀點(diǎn)，優(yōu)選連續(xù)地進(jìn)行。[0103] 本發(fā)明的上述說明中，舉了具有配置在第1電解液箱40的出氣側(cè)的第1氣體成分檢測器71及配置在第2電解液箱50的出氣側(cè)的第2氣體成分檢測器72的方式的電解裝置100、以及使用該電解裝置100的方式的氧氣和氫氣的制造方法為例，但本發(fā)明不限定于該方式。第1氣體成分檢測器和第2氣體成分檢測器的配置位置也能夠?yàn)槌烁麟娊庖合涞某鰵鈧?cè)以外的位置。例如，也可以將各氣體成分檢測器配置在各電解液箱的氣相區(qū)域中。而且，例如，也可以將各氣體成分檢測器配置在各氣液分離器的出氣側(cè)(比各電解液箱靠上游側(cè))。

本發(fā)明的堿性水電解裝置中，從電解槽回收的各氣體在經(jīng)由各電解液箱的氣相區(qū)域之后被取出。因而，在將各氣體成分檢測器配置在各氣液分離器的出氣側(cè)(比各電解液箱靠上游側(cè))的情況下，也能夠監(jiān)視各電解液箱的氣相區(qū)域中的氣體成分。而且，也能夠做成例如不具有第1氣體成分檢測器和第2氣體成分檢測器的方式的堿性水電解裝置。

[0104] 本發(fā)明的上述說明中，舉了具有將第1電解液箱40的液相區(qū)域40a和第2電解液箱50的液相區(qū)域50a之間以電解液能夠流通的方式連接起來的連通配管80的方式的電解裝置

100、以及使用該電解裝置的方式的氧氣和氫氣的制造方法為例，但本發(fā)明不限定于該方式。也能夠做成例如不具有將第1電解液箱的液相區(qū)域和第2電解液箱的液相區(qū)域之間連接起來的連通配管的方式的堿性水電解裝置。

[0105] 3.堿性水電解裝置(2)[0106] 本發(fā)明的上述說明中，舉了下述方式的電解裝置100以及使用該電解裝置100的方式的氧氣和氫氣的制造方法為例：循環(huán)裝置60具有：匯集配管62，其與第1電解液箱40和第2電解液箱50相連接；及循環(huán)泵61，其與匯集配管62和電解槽10相連接，該循環(huán)泵將通過匯集配管62引來的電解液供給到陽極室11和陰極室12，但本發(fā)明不限定于該方式。也能夠做成例如下述方式的堿性水電解裝置：循環(huán)裝置具有：第1循環(huán)泵，其將電解液從第1電解液箱供給到陽極室；及第2循環(huán)泵，其將電解液從第2電解液箱供給到陰極室。圖2是示意性地說明上述那樣的另一實(shí)施方式的堿性水電解裝置200(下面稱為“電解裝置200”。)的圖。圖2中，針對與已經(jīng)在圖1中表示的要素相同的要素標(biāo)注與圖1中的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記，并省略說明。[0107] 電解裝置200具有循環(huán)裝置260來代替循環(huán)裝置60，在這一點(diǎn)上不同于上面說明過的電解裝置100。循環(huán)裝置260具有：第1循環(huán)泵261，其將電解液從第1電解液箱40供給到陽極室11；及第2循環(huán)泵262，其將電解液從第2電解液箱50供給到陰極室12。循環(huán)裝置260還具有：配管263，其將電解液從第1電解液箱40的液相區(qū)域40a引到第1循環(huán)泵261；及配管265，其將從第1循環(huán)泵261送出的電解液引到陽極室11。而且，循環(huán)裝置260還具有：配管264，其將電解液從第2電解液箱50的液相區(qū)域50a引到第2循環(huán)泵262；及配管266，其將從第2循環(huán)泵262送出的電解液引到陰極室12。作為第1循環(huán)泵261和第2循環(huán)泵262，能夠無特殊限制地使用以往被用于堿性水電解裝置的方式的循環(huán)泵。[0108] 4.氧氣和氫氣的制造方法(2)[0109] 參照圖2，進(jìn)一步對電解裝置200的動(dòng)作及使用電解裝置200的方式的氧氣和氫氣的制造方法進(jìn)行說明。使用電解裝置200的方式的氧氣和氫氣的制造方法僅在上述步驟(l)上有所不同。即，貯存在第1電解液箱40的電解液通過配管263被引到第1循環(huán)泵261，并從第1循環(huán)泵261送出，并通過配管265供給到陽極室11。而且，貯存在第2電解液箱50的電解液通過配管264被引到第2循環(huán)泵262，并從第2循環(huán)泵262送出，并通過配管266供給到陰極室(步驟(l’))。

[0110] 通過使電解裝置200連續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)，即通過同時(shí)且連續(xù)地進(jìn)行上述步驟(a)～(k)及(l’)，從而連續(xù)地進(jìn)行基于堿性水的電解的氧氣和氫氣的制造。在使電解裝置200運(yùn)轉(zhuǎn)的期間，因陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)的耗水速度不同等原因，導(dǎo)致在第1電解液箱40和第2電解液箱50之間產(chǎn)生液位差，在該情況下，使電解液通過連通配管80從一電解液箱移動(dòng)到另一電解液箱，從而，液位差能夠被降低甚至被消除。

[0111] 采用上述這樣的電解裝置200及使用電解裝置200的方式的氧氣和氫氣的制造方法，也能夠獲得上面針對電解裝置100說明的效果。[0112] 附圖標(biāo)記說明[0113] 100、200、電解裝置；10、電解槽；11、陽極室；12、陰極室；13、(具有離子滲透性的)隔膜；20、第1氣液分離器；21、陽極液·氣體回收管；22、陽極液排出管；23、氧氣吹入管；30、第2氣液分離器；31、陰極液·氣體回收管；32、陰極液排出管；33、氫氣吹入管；40、第1電解液箱；40a、50a、液相區(qū)域；40b、50b、氣相區(qū)域；41、氧氣排出管；50、第2電解液箱；51、氫氣排出管；60、260、循環(huán)裝置；61、循環(huán)泵；62、匯集配管；63、電解液供給管；261、第1循環(huán)泵；262、第2循環(huán)泵；263、264、265、266、配管；71、第1氣體成分檢測器；72、第2氣體成分檢測器；80、連通配管。