CN120239770A

CN120239770A - 密封垫以及密封垫装置

Info

Publication number: CN120239770A
Application number: CN202380078864.2A
Authority: CN
Inventors: 川井智博; 由井元
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2022-11-15
Filing date: 2023-11-09
Publication date: 2025-07-01
Also published as: WO2024106305A1; JPWO2024106305A1; EP4621105A1

Abstract

密封垫装置(30)具备由弹性体形成的第一密封垫(40)和具有相互背向的一对面(32a、32b)的隔板(32)。第一密封垫(40)为环形，以包围开口(40a)的方式安装于隔板(32)的面(32a)。另外，第一密封垫(40)具有向隔板(32)的面(32a)的面向方向突出的呈环状延伸的唇部(45)。唇部(45)的高度在开口(40a)的一侧和开口(40a)的一侧的相反侧不同。

Description

密封垫以及密封垫装置

技术领域

本发明涉及用于水电解装置或燃料电池的密封垫以及密封垫装置。

背景技术

在由水生成氢的水电解装置中，为了确保内部密封而使用密封垫。密封垫夹在隔板与固体高分子膜层之间(发明专利文献1～3)。

另外，在使氧和氢反应而产生电的燃料电池中，为了确保内部密封，也使用密封垫。密封垫夹在隔板与固体高分子膜层之间。

现有技术文献

发明专利文献

发明专利文献1：日本特开2007-131954号公报

发明专利文献2：日本特开2012-117140号公报

发明专利文献3：日本特开2013-197079号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在水电解装置以及燃料电池中，内部空间的压力会升高。另外，近年来，要求向内部空间供给的气体更加高压。当作为密封对象空间的内部空间成为高压时，有密封垫变形而密封性能降低的情况。因此，对于燃料电池或氢产生装置的密封垫，要求即使内部空间成为高压也能够维持密封性能的结构。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种即使水电解装置或燃料电池的内部空间的压力升高也能够发挥高密封功能的密封垫以及密封垫装置。

用于解决课题的手段

本发明所涉及的密封垫，其为在水电解装置或燃料电池中，用于密闭相向的部件之间的空间、由弹性体形成的密封垫，所述密封垫为环状，以包围空间的方式安装在具有相互背向的一对面的隔板的所述一对面的一个面上，所述密封垫具备呈环状延伸的唇部，所述唇部向所述隔板的所述一对面的一个面所面向的方向突出，所述唇部的高度在所述空间的一侧和所述空间的一侧的相反侧不同。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫中，所述唇部的所述空间的一侧的高度比所述唇部的所述空间的相反侧的高度高。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫中，具备内侧面和外侧面，所述内侧面是在所述空间的一侧与所述唇部连接的环状的面，所述外侧面是在所述空间的相反侧与所述唇部连接的环状的面，所述唇部的所述空间侧的高度是所述唇部的前端与所述内侧面之间的、在所述唇部突出的方向上的距离，所述唇部的所述空间的相反侧的高度是所述唇部的前端与所述外侧面之间的、在所述唇部突出的方向上的距离。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫中，所述内侧面以及所述外侧面沿着所述隔板的所述一对面的一个面延伸。

本发明所涉及的密封垫装置，其为在水电解装置或燃料电池中，用于密闭相向的部件之间的空间的密封垫装置，所述密封垫装置具备：由弹性体形成的密封垫；和具有相互背向的一对面的隔板，所述密封垫为环状，以包围空间的方式安装在所述隔板的所述一对面的一个面上，并且具有向所述隔板的所述一对面的一个面所面向的方向突出的呈环状延伸的唇部，所述唇部的高度在所述空间的一侧和所述空间的一侧的相反侧不同。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫装置中，所述唇部的所述空间的一侧的高度比所述唇部的所述空间的相反侧的高度高。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫装置中，所述密封垫具有内侧面和外侧面，所述内侧面是在所述空间的一侧与所述唇部连接的环状的面，所述外侧面是在所述空间的相反侧与所述唇部连接的环状的面，所述唇部的所述空间侧的高度是所述唇部的前端与所述内侧面之间的、在所述唇部突出的方向上的距离，所述唇部的所述空间的相反侧的高度是所述唇部的前端与所述外侧面之间的、在所述唇部突出的方向上的距离。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫装置中，所述内侧面以及所述外侧面沿着所述隔板的所述一对面的一个面延伸。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫装置中，所述隔板具有至少一个呈环状延伸的凹部，所述凹部向所述一对面的一个面或另一个面的一侧凹陷，所述密封垫安装在包含所述凹部的所述隔板的部分上。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫装置中，具备由弹性体形成的其他密封垫，所述其他密封垫为环状，以包围空间的方式与所述密封垫背向地安装在所述隔板的所述一对面的另一个面上。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫装置中，所述其他密封垫具有向所述隔板的所述一对面的另一个面所面向的方向突出的呈环状延伸的唇部，所述其他密封垫的唇部的高度在所述空间的一侧和所述空间的一侧的相反侧不同。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫装置中，所述其他密封垫的唇部的所述空间的一侧的高度比所述其他密封垫的唇部的所述空间的相反侧的高度高。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫装置中，所述其他密封垫具有内侧面和外侧面，所述内侧面是在所述空间的一侧与所述其他密封垫的唇部连接的环状的面，所述外侧面是在所述空间的相反侧与所述其他密封垫的唇部连接的环状的面，所述其他密封垫的唇部的所述空间侧的高度是所述其他密封垫的唇部的前端与所述其他密封垫的内侧面之间的、在所述其他密封垫的唇部突出的方向上的距离，所述其他密封垫的唇部的所述空间的相反侧的高度是所述其他密封垫的唇部的前端与所述其他密封垫的外侧面之间的、在所述其他密封垫的唇部突出的方向上的距离。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫装置中，所述其他密封垫的内侧面以及所述其他密封垫的外侧面沿着所述隔板的所述一对面的另一个面延伸。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫装置中，所述其他密封垫具有沿着所述隔板的所述一对面的另一个面呈环状延伸的面。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫装置中，所述隔板具有形成所述一对面的一个面所面向的一侧的台阶的台阶部，所述台阶部呈环状延伸，所述密封垫在比所述唇部更靠所述空间的相反侧的部分与所述台阶接触。

在本发明的一个方式所涉及的密封垫装置中，所述隔板具有向所述一对面的另一个面的一侧凹陷的环状的槽，所述密封垫设置在所述槽内。

发明效果

根据本发明所涉及的密封垫以及密封垫装置，即使水电解装置或燃料电池的内部空间的压力升高，也能够发挥高的密封功能。

附图说明

图1是表示使用本发明的第一实施方式所涉及的密封垫装置的氢生成整套设备的概略图。

图2是表示使用本发明的第一实施方式所涉及的密封垫装置的水电解装置的概略剖面图。

图3是图2的俯视图。

图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的密封垫装置的剖面图。

图5是图4的密封垫装置的分解剖面图。

图6是表示密封垫装置的隔板的一部分的断裂立体图。

图7是表示了将图4的密封垫装置多个并排的状态的剖面图。

图8是表示将图7的多个密封垫装置压缩的状态的剖面图。

图9是表示将图7的多个密封垫装置进一步压缩的状态的剖面图。

图10是表示了将本发明的第一实施方式所涉及的密封垫装置多个并排的其他状态的剖面图。

图11是表示本发明的第一实施方式的变形例所涉及的密封垫装置的剖面图。

图12是图11的密封垫装置的分解剖面图。

图13是表示了将图11的密封垫装置多个并排的状态的剖面图。

图14是表示将图13的多个密封垫装置压缩的状态的剖面图。

图15是表示本发明的第二实施方式所涉及的密封垫装置的剖面图。

图16是用于说明使用状态下的图15的密封垫装置的剖面图。

图17是表示本发明的第二实施方式所涉及的密封垫装置的变形例的剖面图。

图18是用于说明使用状态下的图17的密封垫装置的剖面图。

图19是表示本发明的第三实施方式所涉及的密封垫装置的剖面图。

图20是用于说明使用状态下的图19的密封垫装置的剖面图。

图21是表示本发明的第三实施方式所涉及的密封垫装置的变形例的剖面图。

图22是用于说明使用状态下的图21的密封垫装置的剖面图。

图23是表示使用图11所示的密封垫装置的燃料电池的概略剖面图。

图24是表示将在燃料电池中的密封垫装置多个并排的状态的剖面图。

图25是表示在燃料电池中使用状态的密封垫装置的剖面图。

图26是表示能够在本发明实施方式中使用的固体高分子膜层的变形例的图。

符号说明

1整流器，2水电解装置，3纯粹制造装置，4纯水贮存罐，5氧气液分离器，6氢气液分离器，7除湿装置，8氢贮存钢瓶，10、11端壁，10a、11a、11b管路，12隔板，12a、12b贯通孔，13、13A固体高分子膜层，13a补强框，14固体高分子膜，15、16催化剂，17阳极集电体，18阴极集电体，19、20密封垫，21电解单元，30、31、35、38密封垫装置，32、36、39隔板，32a、32b、36a、36b、39a、39b面，33、34凸部，33a、34a凸面，33b、34b凹面，33c、34c凹部，33d、34d凸部，37台阶部，37a内侧部，37b外端部，37c侧壁部，39a1突出面部，39a2平面部，39a3凹部，39c槽，39d底面，39e内侧壁面，39f外侧壁面，40第一密封垫，40a开口，41第一侧面，41a内侧面，41b外侧面，42第二侧面，42a、42b、42c接触面，43内端面，44外端面，45唇部，45a内侧倾斜面，45b外侧倾斜面，45c前端面，45d前端，46、47槽，46a、47a突起，50、60第二密封垫，50a开口，51、61第一侧面，51a内侧面，51b外侧面，52第二侧面，52a、52b、52c接触面，53内端面，54外端面，55唇部，55a内侧倾斜面，55b外侧倾斜面，55c前端面，55d前端，56、57凸部，56a、57a凹部，70、75密封垫，70a开口，71第一侧面，71a内侧面，71b外侧面，71c凹面部，71d平面部，72第二侧面，73内端面，74、76外端面，140燃料电池，141、142端壁，141a、141b、142a、142b管路，143隔板，144固体高分子膜层，146氧极膜，147氢极膜，148、149气体扩散层，150、151、152密封垫，154反应单元，155冷却水层，156a、156b管路，G1、G2、G3、G4间隙，h1、h11内侧高度，h2、h12外侧高度，P1、P2基准面，S1阴极空间，S2阳极空间，t1、t2、t11、t12高度，w1、w11内侧宽度，w2、w12外侧宽度。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明所涉及的各种实施方式进行说明。附图的缩放比例不一定准确，有一部分特征被夸大或省略的情况。

第一实施方式

如图1所示，使用本发明的第一实施方式所涉及的密封垫装置的氢生成整套设备具有整流器1、水电解装置2、纯水制造装置3、纯水贮存罐4、氧气液分离器(oxygenseparator)5、氢气液分离器(hydrogen separator)6、除湿装置(hydrogen dryer)7以及氢贮存钢瓶8。在图1中，省略了引起水流动的泵以及限制水流动的阀的图示。

整流器1将交流电流转换为直流电流，将直流电流供给到水电解装置2。

纯水制造装置3从自来水中除去杂质而制造纯水，向纯水贮存罐4供给纯水。纯水贮存罐4贮存纯水。

贮存在纯水贮存罐4中的纯水经由氧气液分离器5被供给到水电解装置2。水电解装置2电解纯水，生成氢气和氧气。含有氧气的纯水从水电解装置2被供给到氧气液分离器5，氧气液分离器5分离纯水和氧气，放出氧气。在氧气液分离器5中分离出氧气的纯水再次被供给到水电解装置2。

含有氢气的纯水从水电解装置2被供给到氢气液分离器6，氢气液分离器6分离纯水和氢气，将氢气向除湿装置7供给。除湿装置7从氢气中除去水分，向氢贮存钢瓶8供给。在氢气液分离器6中分离出氢气的纯水被供给到氧气液分离器5，再次被供给到水电解装置2。

图2是表示水电解装置2的概略的剖面图。水电解装置2具有端壁10、11、多个隔板12、多个固体高分子膜层13、多个阳极集电体17、多个阴极集电体18以及密封垫19、20。

端壁10、11是相互平行地配置的平坦的金属板。端壁10用作阴极，端壁11用作阳极。在端壁11上，设置有：用于向水电解装置2导入纯水的管路11a；和用于从水电解装置2导出含有氧气的纯水的管路11b。在端壁10上，设置有用于从水电解装置2导出含有氢气的纯水的管路10a。

在端壁10、11之间配置有多个隔板12。隔板12是平坦的金属板，以等间隔相互平行地配置。隔板12也作为电极使用。具体而言，在该水电解装置2中使用多极型单元方式，在各个隔板12当中的端壁10侧的面作为阴极使用，端壁11侧的面作为阳极使用。

在端壁10与端壁10的相邻的隔板12之间，形成导入纯水的一个电解单元21。在端壁10与端壁10的相邻的隔板12之间配置有固体高分子膜层13。固体高分子膜层13具有固体高分子膜(polymer electrolyte membrane)14和分别固定在固体高分子膜14的两面的催化剂膜15、16。通过纯水的电解产生的H⁺通过固体高分子膜层13向阴极移动，此时，通过还原反应变成氢气(H₂)。

在相邻的两个隔板12之间也形成有导入纯水的一个电解单元21。在相邻的两个隔板12之间也配置有固体高分子膜层13。

端壁11与端壁11的相邻的隔板12之间的空间也形成导入纯水的一个电解单元21。在端壁11与端壁11的相邻的隔板12之间也配置有固体高分子膜层13。

这样，隔板12作为划分电解单元21的间隔壁发挥功能。端壁10、11也划分电解单元21，因此可以称为隔板。在隔板12上形成有贯通孔12a、12b，贯通孔12a、12b连接相邻的电解单元21。

在阳极与固体高分子膜层13之间配置有阳极集电体17，在阴极与固体高分子膜层13之间配置有阴极集电体18。这些集电体17、18由多孔材料形成。纯水含浸于集电体17、18中。

在端壁(隔板)10与端壁10的相邻的固体高分子膜层13之间，夹着弹性体制的密封垫20。密封垫20在整周上包围阴极集电体18。密封垫20被端壁10和固体高分子膜层13压缩。

在隔板12与隔板12的图中上方的相邻处的固体高分子膜层13之间，夹着弹性体制的密封垫19。密封垫19在整周上包围阳极集电体17。密封垫19被隔板12和固体高分子膜层13压缩。

在隔板12与隔板12的图中下方的相邻处的固体高分子膜层13之间，夹着弹性体制的密封垫20。密封垫20在整周上包围阴极集电体18。密封垫20被隔板12和固体高分子膜层13压缩。

在端壁(隔板)11与端壁11的相邻的固体高分子膜层13之间，夹着弹性体制的密封垫19。密封垫19在整周上包围阳极集电体17。密封垫19被端壁11和固体高分子膜层13压缩。

在图2中，在各固体高分子膜层13中，在固体高分子膜14的中央配置有催化剂膜15、16，各固体高分子膜层13中仅固体高分子膜14被相邻的密封垫19、20夹持。但是，也可以在固体高分子膜14的表面和背面的整体上配置催化剂膜15、16，也可以是固体高分子膜14和催化剂膜15、16被相邻的密封垫19、20夹持。即，各个密封垫19、20可以仅与固体高分子膜14接触，也可以与包含固体高分子膜14和催化剂膜15、16的固体高分子膜层13接触。

图2的水电解装置2通过夹持装置或螺栓和螺母一体化，使各要素不会脱落。

在水电解装置2的使用中，为了促进氢气向氢贮存钢瓶8的供给，可以提高水电解装置2的内部空间的压力。优选地，作为各电解单元21的阴极侧的空间的阴极空间S1的压力可以比作为阳极侧的空间的阳极空间S2的压力高。另外，阴极空间S1是配置有阴极集电体18的空间，阳极空间S2是配置有阳极集电体17的空间。

图2的上下方向未必与水电解装置2的使用状态一致。通常，在端壁10、11、隔板12以及固体高分子膜层13直立的状态下使用水电解装置2。

图3是图2的俯视图，但考虑到通常的使用状态，可以认为是水电解装置2的侧视图。如图3所示，密封垫19、20呈环状矩形，在整周包围配置纯水的空间。

图4是表示本发明第一实施方式所涉及的密封垫装置30的剖面图。具体而言，图4对应于图3的IV-IV线剖面。但是，在使用密封垫装置30时，密封垫40(20)的唇部45以及密封垫50(19)的唇部55沿密封垫装置30的厚度方向被压缩，但图4表示密封垫40、50未被压缩的状态。图5是密封垫装置30的分解剖面图。图5也表示密封垫40、50未被压缩的状态。

如图4、5所示，本实施方式所涉及的密封垫装置30具备本发明的第一实施方式所涉及的、由弹性体形成的第一密封垫40和具有相互背向的一对面32a、32b的隔板32。第一密封垫40为环状，以包围空间(开口40a)的方式安装在隔板32的一对面的一个面(面32a)上。另外，第一密封垫40具有向隔板32的面32a的面向方向突出的呈环状延伸的唇部45。唇部45的高度在开口40a的一侧和开口40a的一侧的相反侧不同。

如图4、5所示，本实施方式所涉及的密封垫装置30除了第一密封垫40之外，还具备本发明第一实施方式所涉及的、作为由弹性体形成的其他密封垫的第二密封垫50。第二密封垫50为环状，以包围空间(开口50a)的方式与密封垫40背向地安装在隔板32的一对面的另一个面(面32b)上。密封垫50具有向隔板32的面32b的面向方向突出的呈环状延伸的唇部55。密封垫50的唇部55的高度在开口50a的一侧和开口50a的一侧的相反侧不同。

以下，具体说明本实施方式所涉及的第一密封垫40、第二密封垫50以及密封垫装置30的结构。

如图4、5所示，在第一密封垫40中，唇部45的开口40a的一侧的高度(内侧高度h1)比唇部45的开口40a的相反侧的高度(外侧高度h2)高。另外，如图4、5所示，在第二密封垫50中，唇部55的开口50a的一侧的高度(内侧高度h11)比唇部55的开口50a的相反侧的高度(外侧高度h12)高。另外，开口40a的一侧是图4所示的箭头a方向的一侧，是在开口40a扩展的方向上接近开口40a的一侧。另外，开口40a扩展的方向是沿着图3的纸面的方向。开口40a的相反侧是图4所示的箭头b方向的一侧，是在开口40a扩展的方向上远离开口40a的一侧。另外，开口50a的一侧是图4所示的箭头a方向的一侧，是在开口50a扩展的方向上接近开口50a的一侧。另外，开口50a扩展的方向是沿着图3的纸面的方向。开口50a的相反侧是图4所示的箭头b方向的一侧，是在开口50a扩展的方向上远离开口50a的一侧。开口40a的一侧以及开口50a的一侧在电解单元21中为内侧，以下也称为“内侧”。另外，开口40a的相反侧以及开口50a的相反侧在电解单元21中为外侧，以下也称为“外侧”。

如上所述，密封垫装置30具有隔板32、第一密封垫40以及第二密封垫50。第一密封垫40固定在隔板32的一个面(面32a)上，第二密封垫50固定在隔板32的另一个面(面32b)上。第一密封垫40对应于图2的密封垫20，第二密封垫50对应于图2的密封垫19。因此，图4的上侧下侧与图2的上侧下侧相反。

隔板32对应于上述端壁10、11以及隔板12中的任一者。在图2中，端壁10不与密封垫19接触，但如图4所示，也可以在端壁10(隔板32)的两面固定密封垫40、50(20、19)。另外，在图2中，端壁11不与密封垫20接触，但如图4所示，也可以在端壁11(隔板32)的两面固定密封垫40、50(20、19)。

形成密封垫40、50的弹性体例如是弹性体。作为弹性体，例如有硅橡胶、EPDM(三元乙丙橡胶)橡胶、氟橡胶。隔板32的主要材料是金属，例如不锈钢、钛、钛合金。

如图4以及图5所示，第一密封垫40具有第一侧面41、第二侧面42、内端面43以及外端面44，由第一侧面41、第二侧面42、内端面43以及外端面44构成形状。第一侧面41是在电解单元21中与固体高分子膜层13相向的环状的面(参照图2)，在密封垫装置30中面向隔板32的面32a的面向方向。第二侧面42是与隔板32的面32a相向的环状的面，固定在隔板32的面32a上。内端面43是面向内侧的环状的面，划定开口40a。开口40a是在电解单元21中配置阴极集电体18的空间，是电解单元21的一部分(参照图2)。外端面44位于内端面43的相反侧，是面向外侧的环状的面，在电解单元21的外侧露出。

在第二侧面42上形成有两个槽(凹部)46、47。槽46、47是容纳后述的形成于隔板32上的凸部的槽。槽46、47例如沿密封垫40的延伸方向呈环状延伸。

第二侧面42由两个槽46、47隔开，具有呈环状延伸的三个接触面42a、42b、42c。三个接触面42a、42b、42c例如如图5所示，沿作为假想的平面的基准面P1延伸，具体例如在基准面P1上或大致在基准面P1上延伸。

另外，例如如图4以及图5所示，第一密封垫40具备内侧面41a和外侧面41b，内侧面41a是在内侧与唇部45连接的环状的面，外侧面41b是在外侧与唇部45连接的环状的面。唇部45以及内侧面41a与内端面43一起划定开口40a。唇部45沿第一侧面41的延伸方向延伸且呈环状延伸。另外，唇部45向与基准面P1正交的方向(图4所示的箭头c、d方向，以下也称为“压缩方向”)突出。如图4、5所示，唇部45的剖面形状例如为大致三角形或大致梯形，唇部45具有内侧倾斜面45a、外侧倾斜面45b以及前端面45c。在剖面中，内侧倾斜面45a和外侧倾斜面45b例如描绘朝向各自倾斜的直线或大致直线，前端面45c例如描绘将内侧倾斜面45a和外侧倾斜面45b平滑连接的圆弧或弧。唇部45在前端面45c上具有作为压缩方向的端部的前端45d。

内侧面41a在唇部45的内侧沿唇部45延伸，在外侧的端部与唇部45相连，在内侧的端部与内端面43相连。另外，外侧面41b在唇部45的外侧沿唇部45延伸，在内侧的端部与唇部45相连，在外侧的端部与外端面44相连。内侧面41a沿平面延伸，例如相对于接触面42a、42b、42c平行或大致平行。另外，外侧面41b沿平面延伸，例如相对于接触面42a、42b、42c平行或大致平行。另外，例如如图4、5所示，在压缩方向上，内侧面41a背向接触面42a，另外，外侧面41b背向接触面42b、42c。

如上所述，唇部45的内侧的高度(内侧高度h1)比唇部45的外侧的高度(外侧高度h2)高(内侧高度h1>外侧高度h2)。唇部45的内侧高度h1例如如图4、5所示，是唇部45的前端45d与内侧面41a之间的在压缩方向上的距离。唇部45的外侧高度h2例如如图4、5所示，是唇部45的前端45d与外侧面41b之间的在压缩方向上的距离。即，如图4、5所示，密封垫40的外侧面41b的厚度(厚度t1)与密封垫40的内侧面41a的厚度(厚度t2)不同。具体而言，密封垫40的厚度t1大于密封垫40的厚度t2。另外，密封垫40的厚度t1是接触面42b、42c与外侧面41b之间的在压缩方向上的距离，密封垫40的厚度t2是接触面42a与内侧面41a之间的在压缩方向上的距离。因此，如图4所示，在密封垫装置30中，外侧面41b距离隔板32的高度为t1，内侧面41a距离隔板32的高度为t2，相对于隔板32，内侧面41a比外侧面41b低。

如上所述，第一密封垫40在第二侧面42固定于隔板32的面32a。在固定密封垫40、50的隔板32的周缘部，形成有一个或多个呈环状延伸的凸部。例如如图4、5所示，在隔板32上形成有两个凸部33、34。凸部33、34例如从面32a突出，在面32a上形成凸面33a、34a。另一方面，凸部33、34例如与面32b对应地形成向面32a侧凹陷的凹面33b、34b。这样，凸部33、34也是在隔板32的面32b上形成凹部的部分。

如图4所示，隔板32的凸部33、34成为与第一密封垫40的槽46、47对应的形状，分别嵌入第一密封垫40的槽46、47。另外，隔板32的凸部33、34的凸面33a、34a分别与密封垫40的槽46、47接触。另外，当隔板32的凸部33、34分别嵌入密封垫40的槽46、47时，密封垫40的接触面42a、42b、42c分别与隔板32的面32a的对应部分接触。

例如，如图5以及图6所示，在隔板32的凸部33、34上，分别在面32a侧隔开间隔地形成有多个凹部(凹痕)33c、34c，在面32b侧，对应地隔开间隔地形成有多个凸部33d、34d。凹部33c、34c(凸部33d、34d)例如等间隔地配置。

另一方面，如图5所示，在第一密封垫40的槽46、47的内部分别形成有多个突起46a、47a。突起46a、47a成为分别嵌入在形成于隔板32的凸部33、34的凹部33c、34c中的形状。

接着，对第二密封垫50进行说明。第二密封垫50虽然具有与第一密封垫40相同的形态，但是与隔板32的面32b侧的形状对应地具有与第一密封垫40的第二侧面42不同的形状。

如图4以及图5所示，第二密封垫50具有第一侧面51、第二侧面52、内端面53以及外端面54，由第一侧面51、第二侧面52、内端面53以及外端面54构成形状。第一侧面51是在电解单元21中与固体高分子膜层13相向的环状的面(参照图2)，在密封垫装置30中，面向隔板32的面32b的面向方向。第二侧面52是与隔板32的面32b相向的环状的面，固定于隔板32的面32b。内端面53是面向内侧的环状的面，划定开口50a。开口50a是配置阳极集电体17的空间，是电解单元21的一部分(参照图2)。外端面54位于内端面53的相反侧，是面向外侧的环状的面，在电解单元21的外侧露出。

在第二侧面52上形成有两个凸部56、57。凸部56、57是容纳在形成于隔板32上的凸部33、34的凹面33b、34b中的部分。凸部56、57例如沿密封垫50的延伸方向呈环状延伸。

第二侧面52由两个凸部56、57隔开，具有呈环状延伸的三个接触面52a、52b、52c。三个接触面52a、52b、52c例如如图5所示，沿假想的平面的基准面P2延伸，具体地说，例如在基准面P2上或大致在基准面P2上延伸。

另外，例如如图4以及图5所示，第二密封垫50具备内侧面51a和外侧面51b，内侧面51a是在内侧与唇部55连接的环状的面，外侧面51b是在外侧与唇部55连接的环状的面。唇部55以及内侧面51a与内端面53一起划定开口50a。唇部55沿第一侧面51的延伸方向延伸且呈环状延伸。另外，唇部55向与基准面P2正交的方向即压缩方向(图4所示的箭头c、d方向)突出。如图4、5所示，唇部55的剖面形状例如为大致三角形或大致梯形，唇部55具有内侧倾斜面55a、外侧倾斜面55b以及前端面55c。在剖面中，内侧倾斜面55a和外侧倾斜面55b例如描绘朝向各自倾斜的直线或大致直线，前端面55c例如描绘将内侧倾斜面55a和外侧倾斜面55b平滑连接的圆弧或弧。唇部55在前端面55c上具有作为压缩方向的端部的前端55d。

内侧面51a在唇部55的内侧，沿唇部55延伸，在外侧的端部与唇部55相连，在内侧的端部与内端面53相连。另外，外侧面51b在唇部55的外侧，沿唇部55延伸，在内侧的端部与唇部55相连，在外侧的端部与外端面54相连。内侧面51a沿平面延伸，例如相对于接触面52a、52b、52c平行或大致平行。另外，外侧面51b沿平面延伸，例如相对于接触面52a、52b、52c平行或大致平行。另外，例如如图4、5所示，在压缩方向上，内侧面51a背向接触面52a，另外，外侧面51b背向接触面52b、52c。

如上所述，唇部55的内侧的高度(内侧高度h11)比唇部55的外侧的高度(外侧高度h12)高(内侧高度h11>外侧高度h12)。唇部55的内侧高度h11例如如图4、5所示，是唇部55的前端55d与内侧面51a之间的在压缩方向上的距离。唇部55的外侧高度h12例如如图4、5所示，是唇部55的前端55d与外侧面51b之间的在压缩方向上的距离。即，如图4、5所示，密封垫50的外侧面51b的厚度(厚度t11)与密封垫50的内侧面51a的厚度(厚度t12)不同。具体地，密封垫50的厚度t11大于密封垫50的厚度t12。另外，密封垫50的厚度t11是接触面52b、52c与外侧面51b之间的在压缩方向上的距离，密封垫50的厚度t12是接触面52a与内侧面51a之间的在压缩方向上的距离。因此，在密封垫装置30中，如图4所示，外侧面51b距离隔板32的高度为t11，内侧面51a距离隔板32的高度为t12，相对于隔板32，内侧面51a比外侧面51b低。

如上所述，第二密封垫50在第二侧面52固定于隔板32的面32b。如上所述，在固定密封垫40、50的隔板32的周缘部，形成有两个凸部33、34，凸部33、34在面32b上形成有向面32a侧凹陷的凹面33b、34b。

如图4所示，隔板32的凸部33、34的凹面33b、34b分别为与第二密封垫50的凸部56、57对应的形状，在凹面33b、34b分别嵌入第二密封垫50的凸部56、57。另外，密封垫50的凸部56、57分别与隔板32的凹面33b、34b接触。另外，当密封垫50的凸部56、57分别嵌入隔板32的凹面33b、34b时，密封垫50的接触面52a、52b、52c分别与隔板32的面32b的对应部分接触。

如图5所示，在第二密封垫50的凸部56、57的顶部，分别形成有多个凹部56a、57a。凹部56a、57a分别呈被形成在隔板32的凸部33、34的凹面33b、34b上的凸部33d、34d嵌入的形状。

密封垫装置30例如通过组合分别被单独制造的第一密封垫40、第二密封垫50以及隔板32而被制造。

具体而言，通过将形成于隔板32的凸部33、34的凸面33a、34a分别嵌入形成于第一密封垫40的第二侧面42上的槽46、47，将第一密封垫40安装在隔板32上。在安装在隔板32上的第一密封垫40中，密封垫40的接触面42a、42b、42c与隔板32的面32a接触。这样，在密封垫装置30中，隔板32的凸部33、34在内侧方向以及外侧方向(图4的箭头a、b方向)上约束密封垫40。由此，能够将密封垫40牢固地固定在隔板32上，即使水电解装置2的内部空间(阴极空间S1以及阳极空间S2)的压力会升高，也会抑制密封垫40相对于隔板32向内侧以及外侧方向移动。

另外，第一密封垫40的槽46、47以及隔板32的凸部33、34可以为各种形状和大小，可以为各种形态。另外，槽(槽46、47)和凸部(凸部33、34)的数量不限于两个，可以为一个或三个以上。例如，如图4、5所示，在密封垫40的槽46、47以及隔板32的凸部33、34(凸面33a、34a)的剖面形状为朝向隔板32的面32a的面向方向而为渐细的形状的情况下，容易使密封垫40相对于隔板32对准，容易将凸部嵌入凹部。

另外，在安装在隔板32上的第一密封垫40中，密封垫40的槽46、47的内部的突起46a、47a分别嵌入到隔板32的凸面33a、34a的凹部33c、34c中，由此，能够将密封垫40更牢固地固定于隔板32。

如上所述，通过将隔板32的凸部33、34嵌入密封垫40的槽46、47，能够将密封垫40牢固地固定于隔板32，因此能够在密封垫40向隔板32的固定中省略粘接剂的使用。另外，在密封垫40向隔板32的固定中也可以使用粘接剂。

另外，第二密封垫50与第一密封垫40相同地安装在隔板32上。即，通过将形成于密封垫50的第二侧面52的凸部56、57分别嵌入形成于隔板32的凸部33、34的凹面33b、34b中，将密封垫50安装在隔板32上。在安装在隔板32上的密封垫50中，密封垫50的接触面52a、52b、52c与隔板32的面32b接触。这样，在密封垫装置30中，隔板32的凸部33、34在内侧方向以及外侧方向(图4的箭头a、b方向)上约束密封垫50。由此，能够将密封垫50牢固地固定于隔板32，即使水电解装置2的内部空间(阴极空间S1以及阳极空间S2)的压力升高，也会抑制密封垫50相对于隔板32向内侧以及外侧方向移动。

另外，第二密封垫50的凸部56、57以及隔板32的凸部33、34(凹面33b、34b)可以为各种形状和大小，可以为各种形态。另外，凸部(凸部56、57)和凸部(凸部33、34)的数量不限于两个，可以为一个或三个以上。例如，如图4、5所示，在密封垫50的凸部56、57以及隔板32的凸部33、34(凹面33b、34b)的剖面形状为朝向隔板32的面32a的面向方向而为渐细的形状的情况下，容易使第二密封垫50相对于隔板32对准，容易将凸部嵌入凹部。

另外，在安装在隔板32上的第二密封垫50中，隔板32的凹面33b、34b的凸部33d、34d分别嵌入到密封垫50的凸部56、57的凹部56a、57a中，由此，能够更牢固地将第二密封垫50固定于隔板32。

如上所述，通过将密封垫50的凸部56、57嵌入隔板32的凸部33、34的凹面33b、34b，能够将第二密封垫50牢固地固定于隔板32，因此能够在第二密封垫50向隔板32的固定中省略粘接剂的使用。另外，在第二密封垫50向隔板32的固定中也可以使用粘接剂。

另外，也可以通过使用模具的注塑成型或冲压成型，在隔板32上一体地形成第一密封垫40以及第二密封垫50，由此将第一密封垫40以及第二密封垫50固定于隔板32，制造密封垫装置30。在这种情况下，在模具的内部固定隔板32，通过注塑成型或冲压成型的方法，在模具的型腔中配置弹性体材料。这样，使密封垫40、50固定于隔板32。

接着，对具有上述结构的密封垫装置30进行说明。

如图7所示，为了制造水电解装置2，在相互邻接的两个密封垫装置30之间夹着固体高分子膜层13，多个密封垫装置30以相同的朝向排列。另外，密封垫装置30的朝向基于隔板32的面32a、32b所面向的方向。另外，在密封垫装置30的隔板32与固体高分子膜层13之间的空间中，配置阴极集电体18或阳极集电体17。具体而言，在第一密封垫40的开口40a所包围的空间配置阴极集电体18，在第二密封垫50的开口50a所包围的空间配置阳极集电体17。另外，多个密封垫装置30的位置对齐。具体而言，以在相互邻接的两个密封垫装置30之间，唇部45和唇部55隔着固体高分子膜层13在压缩方向上相向的方式，使多个密封垫装置30的位置对齐。这样，排列多个密封垫装置30，在相邻的两个密封垫装置30之间配置一个电解单元21的结构，配置水电解装置2的结构。

如上所述，在图7的例子中，多个密封垫装置30以相同的朝向排列。即，在任何一个密封垫装置30中，第一密封垫40配置在阴极侧，包围阴极集电体18，第二密封垫50配置在阳极侧，包围阳极集电体17。

接着，如图8所示，利用使水电解装置2一体化的螺栓等部件，在层叠方向(密封垫装置30的压缩方向)压缩如图7所示形成的水电解装置2的结构。由此，第一密封垫40在隔板32与固体高分子膜层13之间被压缩，第一密封垫40的唇部45被按压在固体高分子膜层13上而被压缩，改变其形状。在此，唇部45的内侧高度h1比唇部45的外侧高度h2高，唇部45成为与外侧相比更容易向内侧倾倒的形状。另外，唇部45的内侧的间隙即固体高分子膜层13与内侧面41a之间的间隙G1的压缩方向的宽度(内侧宽度w1)比唇部45的外侧的间隙即固体高分子膜层13与外侧面41b之间的间隙G2的压缩方向的宽度(外侧宽度w2)宽。因此，被压缩的唇部45容易以向内侧的间隙G1膨胀的方式变形。因此，被压缩的唇部45向间隙G1、G2双方扩展，但如图8所示，以更向间隙G1侧扩展的方式变形。

将水电解装置2的结构在层叠方向进一步压缩，组装水电解装置2。此时，唇部45进一步被压缩，如图9所示，唇部45被压缩直到固体高分子膜层13与密封垫40的外侧面41b接触。这样，水电解装置2被组装起来，密封垫装置30成为使用状态。在密封垫装置30的使用状态下，唇部45被压缩直到固体高分子膜层13与外侧面41b接触。在密封垫装置30的使用状态下，如图9所示，唇部45的内侧的间隙G1还具有内侧宽度w1，在唇部45的内侧存在间隙G1。因此，在密封垫装置30的使用状态下，唇部45以向间隙G1侧膨胀的方式变形，向间隙G1扩展。这样，在使用状态下，密封垫40在唇部45和外侧面41b与固体高分子膜层13接触，实现隔板32与固体高分子膜层13之间的密封。如上所述，由于在密封装置30成为使用状态之前，在唇部45的内侧存在间隙G1，所以唇部45难以被咬入外侧面41b与固体高分子膜层13之间，从而抑制了咬入。

当将如图7所示形成的水电解装置2的结构在层叠方向(密封垫装置30的压缩方向)压缩时，第二密封垫50也与上述第一密封垫40相同地变形。即，如图8所示，第二密封垫50在隔板32与固体高分子膜层13之间被压缩，第二密封垫50的唇部55被按压在固体高分子膜层13上而被压缩，改变其形状。在此，唇部55的内侧高度h11比唇部55的外侧高度h12高，唇部55成为与外侧相比更容易向内侧倾倒的形状。另外，唇部55内侧的间隙即固体高分子膜层13与内侧面51a之间的间隙G11的在压缩方向上的宽度(内侧宽度w11)比唇部55外侧的间隙即固体高分子膜层13与外侧面51b之间的间隙G12的在压缩方向上的宽度(外侧宽度w12)宽。因此，被压缩的唇部55容易以向内侧的间隙G11膨胀的方式变形。因此，被压缩的唇部55向间隙G11、G12的双方扩展，但如图8所示，以更向间隙G11侧扩展的方式变形。

将水电解装置2的结构在层叠方向进一步压缩，组装水电解装置2时，唇部55也与唇部45相同地被进一步压缩，如图9所示，唇部55被压缩直到固体高分子膜层13与密封垫50的外侧面51b接触。这样，在密封装置30的使用状态下，唇部55被压缩直到固体高分子膜层13与外侧面51b接触。在密封垫装置30的使用状态下，如图9所示，唇部55的内侧的间隙G11还具有内侧宽度w11，在唇部55的内侧存在间隙G11。因此，在密封垫装置30的使用状态下，唇部55以向间隙G11侧膨胀的方式变形，向间隙G11扩展。这样，在使用状态下，密封垫50在唇部55和外侧面51b与固体高分子膜层13接触，实现隔板32与固体高分子膜层13之间的密封。如上所述，由于在密封装置30成为使用状态之前，在唇部55的内侧存在间隙G11，所以唇部55难以被咬入外侧面51b与固体高分子膜层13之间，从而抑制了咬入。

密封垫装置30在水电解装置2中如上所述成为使用状态，实现隔板32与固体高分子膜层13之间的密封。在使用状态下，如图9所示，唇部45、55以向间隙G1、G11侧膨胀的方式扩展，唇部45、55与固体高分子膜层13之间的接触宽度变大。因此，密封垫装置30的密封性能提高。

另外，在使用状态下，唇部45、55的外侧的外侧面41b、51b与固体高分子膜层13接触。因此，在使用状态下，即使密封垫40、50分别包围的阴极空间S1以及阳极空间S2变为高压，唇部45、55也不向外侧倾倒，或者抑制了向外侧倾倒。另外，在唇部45、55的内侧形成有间隙G1、G11，唇部45、55变形，以向间隙G1、G11内膨胀的方式扩展。因此，当密封垫40、50分别包围的阴极空间S1以及阳极空间S2成为高压时，向间隙G1、G11内扩展的唇部45、55的部分被向外侧按压而被压缩，由此，唇部45、55进一步被按压在固体高分子膜层13上。这样，唇部45、55在阴极空间S1以及阳极空间S2成为高压时，发挥所谓的自密封功能，密封性能提高。

这样，根据密封垫装置30，能够扩大密封垫40、50与固体高分子膜层13之间的接触面的宽度，可以使密封性能提高。另外，即使阴极空间S1以及阳极空间S2变为高压，也会抑制密封垫40、50相对于固体高分子膜层13移动，抑制了密封垫40、50与固体高分子膜层13之间形成间隙而产生所谓的漏气。另外，由于唇部45、55在阴极空间S1以及阳极空间S2变为高压时发挥自密封功能，因此在这一点上，也会抑制在密封垫40、50与固体高分子膜层13之间形成间隙而产生所谓的漏气。

如上所述，根据本发明的第一实施方式所涉及的第一密封垫40、第二密封垫50以及密封垫装置30，即使水电解装置2的内部空间的压力升高，也能够发挥高的密封功能。

另外，如图8所示，密封垫装置30也可以在唇部45、55被压缩到固体高分子膜层13不与外侧面41b、51b接触的状态下成为使用状态。在这种情况下，虽然在唇部45、55的外侧存在间隙G2、G12，但唇部45、55难以向外侧的间隙G2、G12侧倾倒，从而抑制了发生(气体)的逸出。另外，在该使用状态的情况下，密封垫装置30也与上述图9所示的使用状态相同地起作用，起到相同的效果。

图10是表示氢电解装置2中的多个密封垫装置30的其他排列方法的剖面图。在这个例子中，两个密封垫装置30彼此反向排列。即，在相互邻接的两个密封垫装置30中，一个的第一密封垫40经由固体高分子膜层13与另一个的第一密封垫40相向，另外，一个的第二密封垫50经由固体高分子膜层13与另一个的第二密封垫50相向。即，在相互邻接的两个密封垫装置30中，一个的第一密封垫40的唇部45经由固体高分子膜层13与另一个的第一密封垫40的唇部45相向，另外，一个的第二密封垫50的唇部55经由固体高分子膜层13与另一个的第二密封垫50的唇部55相向。在这种情况下，也与图7～9所示的上述使用状态相同地成为使用状态，密封垫装置30相同地发挥作用。

这样，在水电解装置2中，各密封垫装置30无论设为哪个朝向都可以使用。因此，组装水电解装置2的作业者可以不注意密封垫装置30的朝向。

图11是表示本发明的第一实施方式的变形例所涉及的密封垫装置31的剖面图，与图4相同，对应于图3的IV-IV线剖面。另外，图12是密封垫装置31的分解剖面图。在图11、12中，与图4、5相同，示出了在没有施加外力的状态下的密封垫装置31。

本变形例所涉及的密封垫装置31相对于上述密封垫装置30的不同之处在于，代替第二密封垫50而具有第二密封垫60。以下，对于密封垫装置31，对于具有与上述密封垫装置30相同的结构或相同的功能的结构标注相同的符号并省略其说明，对与密封垫装置30不同的结构进行说明。

第二密封垫60由与密封垫50相同的弹性体形成。第二密封垫60具有与密封垫50的第一侧面51不同的第一侧面61。如图11、12所示，第一侧面61为与隔板32的面32b平行或大致平行的环状的面。这样，第二密封垫60不具有突出的唇部。

接着，对具有上述结构的密封垫装置31的作用进行说明。如图13所示，为了制造水电解装置2，使固体高分子膜层13夹在相互邻接的两个密封垫装置31之间，多个密封垫装置31以相同的朝向排列。另外，在密封垫装置31的隔板32与固体高分子膜层13之间的空间中，配置阴极集电体18或阳极集电体17。具体而言，例如在第一密封垫40的开口40a所包围的空间配置阴极集电体18，在第二密封垫60的开口60a所包围的空间配置阳极集电体17。多个密封垫装置31的位置对齐，特别是密封垫装置31的唇部45的位置与其他密封垫装置31的唇部45的位置对齐。

与上述密封垫装置30相同，唇部45被压缩直到固体高分子膜层13与第一密封垫40的外侧面41b接触，如图14所示，密封垫装置31成为使用状态。在使用状态下，密封垫装置31与上述密封垫装置30的情况相同地起作用，密封阴极空间S1。另一方面，在使用状态下，第二密封垫60在隔板32与固体高分子膜层13之间被压缩，第一侧面61整体被按压在固体高分子膜层13上。这样，第二密封垫60与固体高分子膜层13之间的接触面的宽度(密封宽度)大于密封垫装置30的第二密封垫50与固体高分子膜层13之间的密封宽度。因此，第二密封垫60与第二密封垫50同样能够提高密封性能。

另外，在图13、14所示的例子中，多个密封垫装置31以相同的朝向排列。即，无论哪个密封垫装置31，都是第一密封垫40配置在阴极侧，包围阴极集电体18，第二密封垫60配置在阳极侧，包围阳极集电体17。但是，也可以将第一密封垫40配置在阳极侧，包围阳极集电体17，将第二密封垫60配置在阴极侧，包围阴极集电体18。另外，多个密封垫装置31也可以不同朝向地排列。

第二实施方式

接着，对本发明的第二实施方式所涉及的密封垫装置35进行说明。图15是密封垫装置35的剖面图，是与上述密封垫装置30的剖面(参照图4)对应的剖面图。密封垫装置35具备：与密封垫装置30的第一密封垫40不同的本发明的第二实施方式所涉及的密封垫70；和与密封垫装置30的隔板32不同的隔板36。另外，密封垫装置35具备上述密封垫装置31的第二密封垫60。密封垫70与上述密封垫40同样与水电解装置2的密封垫19、20对应地呈环状延伸。以下，对于密封垫装置35的结构，对于具有与上述密封垫装置30或密封垫装置31相同的结构或相同的功能的结构，标注相同的符号并省略其说明，对与密封垫装置30的不同结构进行说明。

如图15所示，隔板36具有相互背向的一对面36a、36b。在隔板36的外侧的端部，形成有在面36a、36b的面向方向上形成台阶的台阶部37。如图15所示，台阶部37例如形成向面36a所面向的方向突出的台阶。台阶部37沿隔板36的外侧的端部延伸，呈环状延伸。另外，在隔板36上同样设置有隔板32的凸部33、34。

如图15所示，台阶部37在隔板36上形成内侧部37a和外端部37b，在内侧部37a与外端部37b之间具有环状延伸的侧壁部37c。外端部37b是隔板36的外侧的端部，从内侧部37a向面36a所面向的方向在规定距离的位置，与内侧部37a平行或大致平行地延伸。侧壁部37c例如如图15所示，具有朝向面36a所面向的方向向外侧倾斜的形状。具体而言，例如如图15所示，侧壁部37c在剖面中沿着相对于隔板36的内侧部37a向外侧倾斜的直线延伸。另外，侧壁部37也可以具有其他形状。例如，侧壁部37可以以与内侧部37a正交或大致正交的方式延伸，另外，也可以相对于内侧部37a向内侧倾斜。

如图15所示，密封垫70具有第一侧面71、第二侧面72、内端面73以及外端面74，由第一侧面71、第二侧面72、内端面73以及外端面74构成形状。第一侧面71是在电解单元21中与固体高分子膜层13相向的环状的面(参照图2)，在密封垫装置35中，面向隔板36的面36a的面向方向。第二侧面72是与隔板36的面36a相向的环状的面，固定于隔板36的面36a。内端面73是面向内侧的环状的面，划定开口70a。开口70a是在电解单元21中配置阳极集电体17或阴极集电体18的空间，是电解单元21的一部分(参照图2)。外端面74位于内端面73的相反侧，是面向外侧的环状的面。

如图15所示，第二侧面72具有与密封垫40的第二侧面42相同的形状，形成分别容纳隔板32的凸部33、34的槽46、47，具有由槽46、47隔开的、呈环状延伸的三个接触面42a、42b、42c。接触面42a、42b、42c在隔板36的内侧部37a与面36a接触。外端面74成为与隔板36的台阶部37的侧壁部37c对应的面，在侧壁部37c与隔板36的面36a接触。另外，如图15所示，第一侧面71具有：与密封垫40的第一侧面41的内侧面41a相同的内侧面71a；唇部45；和唇部45的外侧的外侧面71b。如图15所示，外侧面71b具有例如向隔板36侧凹陷的凹面部71c和平面状的平面部71d。平面部71d形成与第二侧面72平行或大致平行的面。平面部71d例如如图15所示，与隔板36的外端部37b的面36a共面或大致共面。平面部71d也可以位于比外端部37b更靠面36a所面向的方向的一侧。另外，平面部71d也可以位于比外端部37b的面36a更靠面36b所面向的方向的一侧。凹面部71c位于唇部45与平面部71d之间。另外，密封垫70也可以不具有凹面部71c，平面部71d也可以与唇部45相连，密封垫70的第一侧面71也可以是与上述密封垫40的第一侧面41相同的形状。与上述密封垫40同样在密封垫70的第二侧面72的槽46、47分别容纳有隔板36的凸部33、34，密封垫70与密封垫40同样在内侧方向以及外侧方向上被隔板36约束，固定于隔板36。另外，在密封垫70向隔板36的固定中，也可以使用粘接剂。

如图15所示，唇部45的内侧高度h1比唇部45的外侧高度h2高(内侧高度h1＞外侧高度h2)。另外，密封垫70的外侧面71b的厚度t1大于密封垫70的内侧面71a的厚度t2。另外，唇部45的外侧高度h2例如如图15所示，是唇部45的前端45d与外侧面71b的平面部71d之间的在压缩方向上的距离。另外，密封垫70的外侧面71b的厚度t1例如如图15所示，是外侧面71b的平面部71d的厚度。

如图15所示，在隔板36的内侧部37a的面36b上，与上述密封垫装置31的情况相同地安装有密封垫60。

接着，对具有上述结构的密封垫装置35的作用进行说明。如图16所示，为了制造水电解装置2，使固体高分子膜层13夹在相互邻接的两个密封垫装置35之间，多个密封垫装置35以相同的朝向排列。另外，在密封垫装置35的隔板36与固体高分子膜层13之间的空间，配置阴极集电体18或阳极集电体17。具体而言，例如在第一密封垫70的开口70a所包围的空间配置阴极集电体18，在第二密封垫60的开口60a所包围的空间配置阳极集电体17。另外，多个密封垫装置35的位置对齐，特别是密封垫装置35的唇部45的位置与其他密封垫装置35的唇部45的位置对齐。由此，水电解装置2的结构对齐。

与上述密封垫装置30、31同样利用组装水电解装置2的螺栓等部件，在层叠方向压缩如图16所示形成的水电解装置2的结构。当唇部45在固体高分子膜层13与隔板36之间被压缩规定的紧固余量时，密封垫装置35成为使用状态。在使用状态下，固体高分子膜层13不与各密封垫装置35的隔板36的外端部37b接触，而且不与密封垫70的外侧面71b接触。另外，在使用状态下，固体高分子膜层13也可以与各密封垫装置35的隔板36的外端部37b接触。另外，在使用状态下，固体高分子膜层13也可以与密封垫70的外侧面71b接触。在这种情况下，可以是仅密封垫70的外侧面71b的平面部71d与固体高分子膜层13接触，也可以是密封垫70的外侧面71b的平面部71d以及凹面部71c与固体高分子膜层13接触。

另一方面，在使用状态下，第二密封垫60与上述密封垫装置31的情况相同，在隔板36与固体高分子膜层13之间被压缩，第一侧面61整体被按压在固体高分子膜层13上。

在使用状态下，密封垫装置70与上述密封垫装置30、31的情况相同地起作用，密封阴极空间S1以及阳极空间S2。即，当唇部45被压缩时，唇部45以如下方式扩展：在第一侧面71的内侧面71a与固体高分子膜层13之间的间隙G5、和第一侧面的外侧面71b与固体高分子膜层13之间的间隙G6之间膨胀。唇部45与上述密封垫40的唇部45相同，与外侧的间隙G6侧相比更容易向内侧的间隙G5侧倾倒，另外，容易以膨胀的方式变形。另外，外侧的间隙G6比内侧的间隙G5窄。因此，在使用状态下，唇部45与上述密封垫装置30、31的唇部45相同地起到自密封功能。另外，由于密封垫70在外端面74上与隔板36的台阶部37的侧壁部37c接触，所以在对密封垫70施加朝向外侧的力时，产生朝向内侧的反作用力，该反作用力施加到密封垫70上。通过该反作用力，唇部45的自密封产生的密封性能提高。另外，由此，除了凸部33、34之外，通过台阶部37的侧壁部37c也能够将密封垫70牢固地固定于隔板36，即使水电解装置2的内部空间(阴极空间S1以及阳极空间S2)的压力升高，也会抑制密封垫70相对于隔板36向内侧以及外侧方向移动。

另外，在使用状态下，在唇部45的第一侧面71的外侧面71b的一部分(例如平面部71d)也与固体高分子膜层13接触的情况下，或者唇部45的第一侧面71的外侧面71b的平面部71d以及凹面部71c也与固体高分子膜层13接触的情况下，能够进一步提高唇部45发挥的基于自密封功能的密封性能。

如上所述，根据本发明的第二实施方式所涉及的密封垫70以及密封垫装置35，即使水电解装置2的内部空间的压力升高，也能够发挥高的密封功能。

接着，对本发明的第二实施方式所涉及的密封垫装置35的变形例进行说明。图17是表示本发明的第二实施方式所涉及的密封垫装置35的变形例的剖面图。如图17所示，密封垫装置35的隔板36也可以不具有凸部33、34。与此相对应，密封垫装置35的密封垫70也可以不具有槽46、47，另外，密封垫装置35的第二密封垫60也可以不具有凸部56、57。

图18是用于说明使用状态下的变形例所涉及的密封垫装置35的剖面图。为了制造水电解装置2，变形例所涉及的密封垫装置35与本发明的第二实施方式所涉及的密封垫装置35相同地排列。即，如图18所示，为了制造水电解装置2，将固体高分子膜层13夹在相互邻接的两个变形例所涉及的密封垫装置35之间，多个变形例所涉及的密封垫装置35以相同的朝向排列。变形例所涉及的密封垫装置35也与上述本发明的第二实施方式所涉及的密封垫装置35同样形成水电解装置2而成为使用状态，另外，与上述本发明的第二实施方式所涉及的密封垫装置35相同地起作用。

在变形例所涉及的密封垫装置35中，在密封垫70与隔板36之间没有由于凸部33、34容纳于槽46、47而引起的卡定，但密封垫70的外端面74与隔板36的台阶部37的侧壁部37c接触。这样，隔板36的侧壁部37c在内侧方向以及外侧方向(参照图4的箭头a、b方向)上约束密封垫70。由此，能够将密封垫70牢固地固定于隔板36，即使水电解装置2的内部空间(阴极空间S1以及阳极空间S2)的压力升高，也会抑制密封垫70相对于隔板36向内侧以及外侧方向移动。

第三实施方式

接着，对本发明的第三实施方式所涉及的密封垫装置38进行说明。图19是密封垫装置38的剖面图，是与上述密封垫装置30的剖面(参照图4)对应的剖面图。密封垫装置38具备：与密封垫装置35的密封垫70不同的本发明的第三实施方式所涉及的密封垫75；和与密封垫装置35的隔板36不同的隔板39。另外，密封垫装置38具备上述密封垫装置31的第二密封垫60。密封垫75与上述密封垫70同样与水电解装置2的密封垫19、20对应地呈环状延伸。以下，对于密封垫装置38的结构，对于具有与上述密封垫装置30、31、35相同的结构或相同的功能的结构，标注相同的符号并省略其说明，对与密封垫装置30、35不同的结构进行说明。

隔板39例如是由多孔质的碳材料形成的板状的隔板。如图19所示，隔板39具有相互背向的一对面39a、39b。面39a在隔板39的外侧的端部形成比内侧突出的突出面部39a1，在突出面部39a1的内侧形成平面或大致平面的平面部39a2。突出面部39a1呈环状延伸，包围平面部39a2，面39a形成突出面部39a1包围的凹部39a3。面39b为平面或大致平面，面39a的平面部39a2与面39b相互平行或大致平行。在隔板39的面39a的突出面部39a1形成有从突出面部39a1凹陷的槽39c。槽39c沿隔板39的外侧的端部延伸且呈环状延伸。另外，在隔板39上不设置隔板32的凸部33d、34d。

如图19所示，槽39c具有底面39d、内侧壁面39e和外侧壁面39f。内侧壁面39e是从底面39d的内侧的端部向面39a延伸的面，外侧壁面39f是从底面39d的外侧的端部向面39a延伸的面。内侧壁面39e与外侧壁面39f经由底面39d彼此相向。底面39d与面39a或面39b平行或大致平行。内侧壁面39e以及外侧壁面39f以与底面39d正交或大致正交的方式延伸。内侧壁面39e以及外侧壁面39f也可以相对于底面39d倾斜。

如图19所示，在隔板39的面39b上形成有上述隔板32、36的凹面33b、34b。凹面33b、34b沿着隔板39的外侧的端部，例如背向突出面部39a1而形成。

如图19所示，密封垫75具有与密封垫70相同的第一侧面71、第二侧面72、内端面73以及外端面76，由第一侧面71、第二侧面72、内端面73以及外端面76构成形状。如图19所示，第二侧面72与隔板39的槽39c的底面39d接触。外端面76成为与隔板39的槽39c的外侧壁面39f对应的面，与外侧壁面39f接触。另外，如图19所示，内端面73不与槽39c的内侧壁面39e接触，在内端面73与内侧壁面39e之间形成有间隙。密封垫75的第一侧面71的平面部71d例如如图19所示，与隔板39的面39a的突出面部39a1共面或大致共面。平面部71d也可以位于比突出面部39a1更靠面39a所面向的方向的一侧。另外，平面部71d也可以位于比突出面部39a1更靠面39b所面向的方向的一侧。另外，密封垫75也可以不具有凹面部71c，平面部71d也可以与唇部45相连，密封垫75的第一侧面71也可以是与上述密封垫40的第一侧面41相同的形状。密封垫75的第二侧面72可以不固定于隔板39的槽39c的底面39d，也可以通过粘接剂等固定。

如图19所示，唇部45的内侧高度h1比唇部45的外侧高度h2高(内侧高度h1＞外侧高度h2)。另外，密封垫75的外侧面71b的厚度t1大于密封垫75的内侧面71a的厚度t2。另外，唇部45的外侧高度h2例如如图19所示，是唇部45的前端45d与外侧面71b的平面部71d之间的在压缩方向上的距离。另外，密封垫75的外侧面71b的厚度t1例如如图19所示，是外侧面71b的平面部71d的厚度。

如图19所示，在隔板39的面39b上，与上述密封垫装置31的情况相同地安装有密封垫60。

接着，对具有上述结构的密封垫装置38的作用进行说明。如图20所示，为了制造水电解装置2，将固体高分子膜层13夹在相互邻接的两个密封垫装置38之间，多个密封垫装置38以相同的朝向排列。另外，在固体高分子膜层13与密封垫装置38的隔板39之间的空间(隔板39的凹面部39a3)配置阴极集电体18或阳极集电体17。具体而言，例如在第一密封垫75的开口75a所包围的空间配置阴极集电体18，在第二密封垫60的开口60a所包围的空间配置阳极集电体17。另外，多个密封垫装置38的位置对齐，特别是密封垫装置38的唇部45的位置与其他密封垫装置38的唇部45的位置对齐。由此，水电解装置2的结构对齐。

与上述密封垫装置30、31同样利用组装水电解装置2的螺栓等部件，在层叠方向上压缩如图20所示形成的水电解装置2的结构。当唇部45在固体高分子膜层13与隔板39之间被压缩规定的紧固余量时，密封垫装置38成为使用状态。在使用状态下，固体高分子膜层13不与各密封垫装置38的隔板39的突出面部39a1接触，而且不与密封垫75的外侧面71b接触。另外，在使用状态下，固体高分子膜层13也可以与各密封垫装置38的隔板39的突出面部39a1接触。另外，在使用状态下，固体高分子膜层13也可以与密封垫75的外侧面71b接触。在这种情况下，可以是仅密封垫75的外侧面71b的平面部71d与固体高分子膜层13接触，也可以是密封垫75的外侧面71b的平面部71d以及凹面部71c与固体高分子膜层13接触。

另一方面，在使用状态下，第二密封垫60与上述密封垫装置31的情况相同，在隔板39与固体高分子膜层13之间被压缩，第一侧面61整体被按压在固体高分子膜层13上。

在使用状态下，密封垫装置38与上述密封垫装置30的情况相同地起作用，密封阴极空间S1以及阳极空间S2。即，当唇部45被压缩时，唇部45以如下方式扩展：在第一侧面71的内侧面71a与固体高分子膜层13之间的间隙G5、和第一侧面的外侧面71b与固体高分子膜层13之间的间隙G6之间膨胀。唇部45与上述密封垫40的唇部45相同，与外侧的间隙G6侧相比更容易向内侧的间隙G5侧倾倒，另外，容易以膨胀的方式变形。另外，外侧的间隙G6比内侧的间隙G5窄。因此，在使用状态下，唇部45与上述密封垫装置30、31、35的唇部45相同地起到自密封功能。另外，由于密封垫75在外端面76与隔板39的槽39c的外侧壁面39f接触，所以在对密封垫75施加朝向外侧的力时，产生朝向内侧的反作用力，该反作用力施加到密封垫75上。通过该反作用力，唇部45的自密封产生的密封性能提高。另外，由此，能够将密封垫75牢固地固定于隔板39，即使水电解装置2的内部空间(阴极空间S1以及阳极空间S2)的压力升高，也会抑制密封垫75相对于隔板39向内侧以及外侧方向移动。

如上所述，根据本发明的第三实施方式所涉及的密封垫75以及密封垫装置38，即使水电解装置2的内部空间的压力升高，也能够发挥高的密封功能。

接着，对本发明的第三实施方式所涉及的密封垫装置38的变形例进行说明。图21是表示本发明的第三实施方式所涉及的密封垫装置38的变形例的剖面图。如图21所示，密封垫装置38的隔板39也可以不具有凹面33b、34b。与此相对应，密封垫装置38的第二密封垫60也可以不具有凸部56、57。

图22是用于说明使用状态下的变形例所涉及的密封垫装置38的剖面图。为了制造水电解装置2，变形例所涉及的密封垫装置38与本发明的第三实施方式所涉及的密封垫装置38相同地排列。即，如图22所示，为了制造水电解装置2，将固体高分子膜层13夹在相互邻接的两个变形例所涉及的密封垫装置38之间，多个变形例所涉及的密封垫装置38以相同的朝向排列。变形例所涉及的密封垫装置38也与上述本发明的第三实施方式所涉及的密封垫装置38同样形成水电解装置2而成为使用状态，另外，与上述本发明的第三实施方式所涉及的密封垫装置38相同地起作用。

接着，对本发明所涉及的密封垫装置或密封垫的其他适用对象进行说明。本发明所涉及的密封垫装置或密封垫例如也可以用于燃料电池。图23是表示使用本发明所涉及的密封垫装置的燃料电池140的概略结构的剖面图。如图23所示，燃料电池140具有端壁141、142、多个隔板143、多个固体高分子膜层144、多个气体扩散层148、多个气体扩散层149以及多个密封垫150、151、152。燃料电池140是固体高分子型燃料电池。

端壁141、142是相互平行配置的平坦的金属板。但是，在端壁141、142上形成有成为气体流路的微小的凹部(未图示)。在端壁141上设置有：用于向燃料电池140导入含有氧的大气的管路141a；和用于从燃料电池140导出含有氧气和水分的大气的管路141b。在端壁142上设置有：用于向燃料电池140导入氢气的管路142a；和用于从燃料电池140导出氢气的管路142b。

在端壁141、142之间配置有多个隔板143。隔板143是平坦的金属板，相互平行地配置。隔板143也是平坦的金属板，但在隔板143上也形成有成为气体流路的微小的凹部(未图示)。

端壁141与端壁141的相邻的隔板143之间形成引起氢气和氧气的化学反应的一个反应单元154。在端壁141与端壁141的相邻的隔板143之间配置有固体高分子膜层144。固体高分子膜层144具有固体高分子膜(polymer electrolyte membrane)145、分别固定在固体高分子膜145的两面的氧极膜146和氢极膜147。因此，固体高分子膜层144是CCM(catalystcoatedmembrane：催化剂涂层膜)。氧极膜146和氢极膜147为多孔质，在氧极膜146和氢极膜147上涂覆有促进反应的催化剂。催化剂包括例如铂。涂覆在氧极膜146上的催化剂可以不同于涂覆在氢极膜147上的催化剂。

从管路142a导入的氢气中，H⁺从氢极膜147朝向氧极膜146通过固体高分子膜层144，与从管路141a导入的氧气反应生成纯水。能够将此时产生的电能从氢极膜147和氧极膜146取出。生成的纯水和未与H⁺反应的多余的氧从管路141b排出。另外，没有与氧反应的多余的氢从管路142b排出。

相邻的两个隔板143之间也形成一个反应单元154。在相邻的两个隔板143之间也配置有固体高分子膜层144。

端壁142与端壁142的相邻的隔板143之间也形成一个反应单元154。在端壁142与端壁142的相邻的隔板143之间也配置有固体高分子膜层144。

这样，隔板143作为划分反应单元154的间隔壁发挥功能。端壁141、142也划分反应单元154，因此可以称为隔板。相邻的反应单元154通过管156a、156b连接。

在氢极膜147与隔板143之间配置气体扩散层148，在氧极膜146与隔板143之间配置气体扩散层149。这些气体扩散层148、149由多孔材料例如无纺布形成。

但是，在相邻的两个反应单元154之间设置有冷却水层155。冷却水在冷却水层155的内部流动，冷却在化学反应中发热的反应单元154。各冷却水层155被相邻的两个隔板143夹持。

在端壁(隔板)141与端壁141的相邻的固体高分子膜层144之间夹着弹性体制的密封垫151。密封垫151在整周上包围气体扩散层149。密封垫151被端壁141和固体高分子膜层144压缩。

在隔板143与隔板143的图中上方的相邻处的固体高分子膜层144之间夹着弹性体制的密封垫150。密封垫150在整周上包围气体扩散层148。密封垫150被隔板143和固体高分子膜层144压缩。

在隔板143与隔板143的图中下方的相邻处的固体高分子膜层144之间夹着弹性体制的密封垫151。密封垫151在整周上包围气体扩散层149。密封垫151被隔板143和固体高分子膜层144压缩。

在端壁(隔板)142与端壁142的相邻的固体高分子膜层144之间夹着弹性体制的密封垫150。密封垫150在整周上包围气体扩散层148。密封垫150被端壁142和固体高分子膜层144压缩。

在图23中，仅固体高分子膜层144的固体高分子膜145与密封垫150、151接触，但也可以使固体高分子膜层144的固体高分子膜145、氧极膜146以及氢极膜147与密封垫150、151接触。

在相邻的两个隔板143之间夹着弹性体制的密封垫152。密封垫152在整周上包围冷却水层155。密封垫152被相邻的两个隔板143压缩。

图23的燃料电池140通过夹持装置或螺栓和螺母一体化，各要素不会脱落。

图23的上下方向未必与燃料电池140的使用状态一致。燃料电池140也可以在端壁141、142、隔板143以及固体高分子膜层144直立的状态下使用。

图24是表示排列了多个本发明的第二实施方式所涉及的密封垫装置的状态的剖面图。在此，使用上述密封垫装置31。在使用密封垫装置31时，密封垫40的唇部45在压缩方向上被压缩，但图24表示密封垫40、60未被压缩的状态。

图23的包围气体扩散层148的密封垫150对应于第二密封垫60。包围气体扩散层149的密封垫151对应于第一密封垫40。包围冷却水层155的密封垫152对应于一个密封垫装置31的第二密封垫60和与其相邻并连接的其他密封垫装置31的第一密封垫40。即，密封垫152是第二密封垫60和第一密封垫40的组合。图24的上侧下侧与图23的上侧下侧相反。

隔板32对应于上述的端壁141、142以及隔板143中的任一个。在图23中，仅在端壁141的单面设置有密封垫151，但也可以在端壁141(隔板32)的两面固定密封垫。另外，在图23中，仅在端壁142的单面设置有密封垫151，但也可以在端壁142(隔板32)的两面固定密封垫。

如图24所示，排列多个密封垫装置31，使固体高分子膜层144夹在特定的两个密封垫装置31之间，在第一密封垫40的开口40a所包围的空间配置气体扩散层149，在第二密封垫60的开口60a所包围的空间配置气体扩散层148。但是，由于在反应单元154之间设置冷却水层155，所以在相邻的反应单元154之间不设置固体高分子膜层144，在相邻的反应单元154之间，使第一密封垫40与第二密封垫60直接接触。

多个密封垫装置31的位置对齐，特别是密封垫装置31的唇部45的位置与其他密封垫装置31的唇部45的位置对齐。这样，排列多个密封垫装置31，使固体高分子膜层144夹在特定的两个密封垫装置31的密封垫40、60之间，并且使特定的两个密封垫装置31的密封垫40、60直接接触，从而配置燃料电池140的结构。

在图24的例子中，多个密封垫装置31配置在相同的朝向上。即，在任何一个密封垫装置31中，第一密封垫40配置在端壁142(参照图23)侧，第二密封垫60配置在端壁141侧。

在反应单元154中，固体高分子膜层144夹在相邻的两个密封垫装置31的第一密封垫40的唇部45与第二密封垫60的第一侧面61之间。第一侧面61与固体高分子膜层144面接触。

在冷却水层155的周围的相邻的两个密封垫装置31的第一密封垫40的唇部45与第二密封垫60的第一侧面61直接接触。

接着，利用使燃料电池140一体化的螺栓等部件，在层叠方向(密封垫装置31的压缩方向)上压缩如图24所示形成的燃料电池140的结构。由此，第一密封垫40的唇部45在隔板32与固体高分子膜层144之间被压缩，改变其形状。如图25所示，当唇部45被压缩直到固体高分子膜层144与密封垫40的外侧面41b接触时，组装燃料电池140，密封垫装置31成为使用状态。这样，在密封装置31的使用状态下，唇部45被压缩直到固体高分子膜层144与外侧面41b接触。另一方面，在使用状态下，第二密封垫60在隔板32与固体高分子膜层144之间被压缩，第一侧面61整体被按压在固体高分子膜层144上。

在使用状态下，燃料电池140中的密封垫装置31与上述水电解装置2中的密封垫装置31相同地起作用，密封配置有气体扩散层148、149的空间以及冷却水层155。另外，在燃料电池140中，密封垫装置31也与上述水电解装置2中的密封垫装置31相同，起到自密封功能。这样，密封垫装置31在燃料电池140中也能够提高密封性能。

如上所述，根据本发明的第一实施方式的变形例所涉及的密封垫装置31，即使燃料电池140的内部空间的压力升高，也能够发挥高的密封功能。

另外，在图13、14所示的例子中，多个密封垫装置31以相同的朝向排列。即，无论哪个密封垫装置31，都是第一密封垫40配置在阴极侧，包围阴极集电体18，第二密封垫60配置在阳极侧，包围阳极集电体17。但是，也可以将第一密封垫40配置在阳极侧，包围阳极集电体17，将第二密封垫60配置在阴极侧，包围阴极集电体18。另外，多个密封垫装置31也可以不同的朝向排列。

另外，在图24以及图25所示的例子中，多个密封垫装置31以相同的朝向排列。即，在任何一个密封垫装置31中，第一密封垫40配置在端壁142(参照图23)侧，第二密封垫60配置在端壁141侧。但是，在燃料电池140中，密封垫装置31的朝向也可以是反方向，也可以是第一密封垫40配置在端壁141侧，第二密封垫60配置在端壁142侧。在这种情况下，第一密封垫40包围气体扩散层148，第二密封垫60包围气体扩散层149或冷却水层155。另外，多个密封垫装置31也可以以相互邻接的两个密封垫装置31不同朝向的方式排列。

关于燃料电池140，说明了使用密封垫装置31的情况，但燃料电池140中使用的密封垫装置不限于密封垫装置31。燃料电池140可以使用其他方式的密封垫装置。即，在燃料电池140中，密封垫装置30、35、38也可以与上述密封垫装置31相同地使用。

以上，通过上述实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所记载的范围。显然本领域技术人员可以对上述实施方式进行各种改变或改进。从权利要求书的记载可以清楚地看出，这种改变或改进的方式也可以包括在本发明的技术范围内。

以上说明的实施方式是为了便于理解本发明，不是用于限定解释本发明。另外，上述实施方式并不限定利用本发明的利用对象，本发明可以将所有的对象作为其利用对象。上述实施方式所具备的各构成要素及其配置、材料、条件、形状及尺寸等不限于例示，可以适当变更。例如，本发明包括在制造上的公差等的实施中产生的差异。另外，在技术上不矛盾的范围内，可以部分地置换或组合不同实施方式所示的构成要素彼此。另外，能够适当选择性地组合各结构，以实现上述课题以及效果的至少一部分。

例如，密封垫装置30、31可以不具有凸部33、34、槽46、47以及凸部56、57，也可以用粘接剂粘接第一密封垫40和隔板32，用粘接剂粘接第二密封垫50、60和隔板32。

密封垫40、50、70、75的唇部45、55的形状不限于图示的前端弯曲的大致三角形的形状，也可以是其他形状。

另外，也可以代替水电解装置2的固体高分子膜层13而使用图26所示的固体高分子膜层13A。固体高分子膜层13A具有上述固体高分子膜层13和安装在固体高分子膜层13的周缘部并覆盖固体高分子膜层13的周缘部的两面的补强框13a。补强框13a由树脂膜形成，对软弱的固体高分子膜层13进行补强，使固体高分子膜层13的处理变得容易。补强框13a的材料例如为聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。安装有补强框13a的固体高分子膜层13的周缘部可以仅由固体高分子膜14构成(参照图2)，也可以包括固体高分子膜14和催化剂膜15和/或16。

在这种情况下，如图26所示，第一密封垫40以及第二密封垫50可以分别与固体高分子膜层13A的两面的补强框接触。图26示出了在图7的例子中使用的固体高分子膜层13A，但是固体高分子膜层13A也可以在其他的例子中使用。

虽然未图示，但也可以在第二实施方式中使用的固体高分子膜层144的周缘部安装覆盖固体高分子膜层144的两面的补强框，来加强软弱的固体高分子膜层144。在这种情况下，本实施方式的密封垫可以与补强框接触。安装有补强框的固体高分子膜层144的周缘部可以仅由固体高分子膜145构成(参照图23)，也可以包括固体高分子膜145和氧极膜146和/或氢极膜147。

Claims

1.一种密封垫，其为在水电解装置或燃料电池中用于密闭相向的部件之间的空间、由弹性体形成的密封垫，

所述密封垫为环状，以包围空间的方式安装在具有相互背向的一对面的隔板的所述一对面的一个面上，

所述密封垫具备呈环状延伸的唇部，

所述唇部向所述隔板的所述一对面的一个面所面向的方向突出，

所述唇部的高度在所述空间的一侧和所述空间的一侧的相反侧不同。

2.根据权利要求1所述的密封垫，其中，

所述唇部的所述空间的一侧的高度比所述唇部的所述空间的相反侧的高度高。

3.根据权利要求1或2所述的密封垫，其中，

所述密封垫具备内侧面和外侧面，所述内侧面是在所述空间的一侧与所述唇部连接的环状的面，所述外侧面是在所述空间的相反侧与所述唇部连接的环状的面，

所述唇部的所述空间侧的高度是所述唇部的前端与所述内侧面之间的、在所述唇部突出的方向上的距离，

所述唇部的所述空间的相反侧的高度是所述唇部的前端与所述外侧面之间的、在所述唇部突出的方向上的距离。

4.根据权利要求3所述的密封垫，其中，

所述内侧面以及所述外侧面沿着所述隔板的所述一对面的一个面延伸。

5.根据权利要求1所述的密封垫，其中，

所述密封垫具有对形成于所述隔板的所述一对面上的一个或多个呈环状延伸的凸部进行容纳的一个或分别进行容纳的多个环状的凹部。

6.根据权利要求1所述的密封垫，其中，

所述密封垫具有被形成于所述隔板的所述一对面上的一个或多个呈环状延伸的凹部容纳的一个或被分别容纳的多个环状的凸部。

7.一种密封垫装置，其为在水电解装置或燃料电池中用于密闭相向的部件之间的空间的密封垫装置，所述密封垫装置具备：

由弹性体形成的密封垫；和

具有相互背向的一对面的隔板，

所述密封垫为环状，以包围空间的方式安装在所述隔板的所述一对面的一个面上，并且具有向所述隔板的所述一对面的一个面所面向的方向突出的呈环状延伸的唇部，

8.根据权利要求7所述的密封垫装置，其中，

9.根据权利要求7或8所述的密封垫装置，其中，

所述密封垫具有内侧面和外侧面，所述内侧面是在所述空间的一侧与所述唇部连接的环状的面，所述外侧面是在所述空间的相反侧与所述唇部连接的环状的面，

10.根据权利要求9所述的密封垫装置，其中，

11.根据权利要求7所述的密封垫装置，其中，

所述隔板具有至少一个呈环状延伸的凹部，

所述凹部形成于所述一对面的一个面或另一个面上，

所述密封垫被安装在包含所述凹部的所述隔板的部分上。

12.根据权利要求7所述的密封垫装置，其中，

所述密封垫装置具备由弹性体形成的其他密封垫，

所述其他密封垫为环状，以包围空间的方式与所述密封垫背向地安装在所述隔板的所述一对面的另一个面上。

13.根据权利要求12所述的密封垫装置，其中，

所述其他密封垫具有向所述隔板的所述一对面的另一个面所面向的方向突出的呈环状延伸的唇部，

所述其他密封垫的唇部的高度在所述空间的一侧和所述空间的一侧的相反侧不同。

14.根据权利要求13所述的密封垫装置，其中，

所述其他密封垫的唇部的所述空间的一侧的高度比所述其他密封垫的唇部的所述空间的相反侧的高度高。

15.根据权利要求13或14所述的密封垫装置，其中，

所述其他密封垫具有内侧面和外侧面，所述内侧面是在所述空间的一侧与所述其他密封垫的唇部连接的环状的面，所述外侧面是在所述空间的相反侧与所述其他密封垫的唇部连接的环状的面，

所述其他密封垫的唇部的所述空间侧的高度是所述其他密封垫的唇部的前端与所述其他密封垫的内侧面之间的、在所述其他密封垫的唇部突出的方向上的距离，

所述其他密封垫的唇部的所述空间的相反侧的高度是所述其他密封垫的唇部的前端与所述其他密封垫的外侧面之间的、在所述其他密封垫的唇部突出的方向上的距离。

16.根据权利要求15所述的密封垫装置，其中，

所述其他密封垫的内侧面以及所述其他密封垫的外侧面沿着所述隔板的所述一对面的另一个面延伸。

17.根据权利要求12所述的密封垫装置，其中，

所述其他密封垫具有沿着所述隔板的所述一对面的另一个面呈环状延伸的面。

18.根据权利要求7所述的密封垫装置，其中，

所述隔板具有形成所述一对面的一个面所面向的一侧的台阶的台阶部，

所述台阶部呈环状延伸，

所述密封垫在比所述唇部更靠所述空间的相反侧的部分与所述台阶接触。

19.根据权利要求7所述的密封垫装置，其中，

所述隔板具有向所述一对面的另一个面的一侧凹陷的环状的槽，

所述密封垫设置在所述槽内。