JPH04141597A - 水の電解槽ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は水を電解してアルカリ水と酸性水に生成する連
続通水式の電解槽ユニットに関する。

＝従来の技術〕 一般に、連続通水式の水の電解槽ユニットは、給水部と
一対の排水部を有する電解槽ケーシング内に、内側電極
と外側電極を所定間隔を隔てて対向配置するとともに、
両電極間を電解隔膜によって陰極室と陽極室に仕切り、
給水部から導入した原水を両極室で電解して一対の排水
部からアルカリイオン水と酸性水を別々に取り出すよう
になっている。

〔発明が解決しようとする手段〕

ところで、連続通水式の電解槽は細長いケーシング内に
上記各部材を挿入し、せまい隙間の電極室や水の通路を
保持して組付けなければならないため組立てが容易でな
く、また、メンテナンスのためケーシングから各部材を
取外そうとすると各部材がばらばらに分解してしまい、
補修、再組付けに特殊な技術が必要であった。

他方、従来の電解ユニットは外側電極部材の電極と上部
支持部材が一体不可分のため外側電極の取換えが不可能
であった。

さらに、従来は電解槽ユニット同志を直接結合すること
ができないため、複数ユニットを組付けた電解槽を構成
するには共有の給水部あるいは排水部を備えた上下の連
結ブロックが必要であり、しかもこの連結ブロックは結
合する電解槽ユニットの数が予め決っているので必要に
応じて任意の数のユニットを結合するには不都合であっ
た。

従って、本発明の主たる目的は組立て及びメンテナンス
が容易であり、特に、内側電極部材と外側電極部材を一
体に組付けたまま、ケーシング内に挿入−引出しできる
電解槽ユニットを提供することにある。

また、本発明の第２の目的は内側電極を上部支持部材に
対し、交換可能とし、これにより内側電極の厚さの選択
で内外電極間の極間を調整できる上記電解槽ユニットを
提供することにある。

本発明の第３の目的は複数のユニット同志を直接結合で
きる電解槽ユニット及びこれらの電解槽ユニットを結合
した多接電解槽ユニット群を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の目的を達成するために、本発明の電解槽ユニ
ットは、給水部と一対の排水部を有する電解槽ケーシン
グ内に、電解隔膜を介在させた内側電極部材と外側電極
部材を所定間隔で対向配置し、給水部から導入した水を
電解して一対の排水部から電解水を排出するようにした
水電解槽ユニットにおいて、下部に原水給水部を、上部
に一対の電解水排水部を一体形成した電解槽ケーシング
と、 上部支持部材と下部支持部材の間に筒状の外側電極を一
体に支持させ、外側電極の導電子を上部支持部材の上方
に突出させた外側電極ユニットと、通水路を有する上下
支持ブロック間に内側電極を支持させるとともに、該上
下支持ブロック間に内側電極との間の間隙を保持して電
解隔膜を支持させた内側電極ユニットとを具備し、内側
電極ユニットの導電端子を外部に突出させてその上部を
外側電極ユニットの上部に係止させるとともに内側電極
ユニットの前記下部支持ブロックを前記外側電極ユニッ
トの下部支持部材に係止させることにより、外側電極ユ
ニットと内側電極ユニットを一体の電極アセンブリに組
付け、この電極アセンブノを外側電極ユニットの上下支
持部材と電解槽ケーシング内壁との摺接により該ケーシ
ング内に挿入−引き抜き可能に組付け、固定部材により
電極アセンブリの上部をケーシングに係止させるように
したものである。

組付けをより容易にするために、電解槽のケーシングを
、中間の結合部材によって連結される上下のケーシング
部材に分割した構成にしてもよく、また、ケーシングか
ら電極アセンブリを引き抜いたときに内部の水がもれな
いようにするために、中間結合部材によって連結される
上下のケーシング部材の内側に内壁が外側電極ユニット
の上下支持部材と液密に摺接し、外側が上下ケーシング
部材の内周壁に液密に摺接する筒状の中間ケーシング部
材を介装してもよい。

本発明の上記第２の目的は、外側電極を外側電極ユニッ
トの上部支持部材に着脱可能に係止させることによって
達成される。

さらに、本発明の上記第３の目的は、ケーシングの原水
給水部と一対の電解水排水部を、水平方向の通水路を有
する筒体に一体形成するとともに、これら筒体の入口側
内径と出口側外径を概略相補状の形状に形成した上記電
解ユニットによって達成される。

〔発明の作用〕

内側電極ユニットが外側電極ユニットの上下支持部材間
に挟持され、両電極ユニットが一体のアセンブリに構成
されているので外側電極と内側電極を組立てたままケー
シング内に装着でき、またケーシングから引き抜いても
両電極ユニットはばらばらにならない。

電解槽ケーシングを上部ケーシングと下部ケーシングに
分割し、中間結合部材で一体化するようにすると電極ア
センブリの両側から上下ケーシング部材を嵌め込んで電
解ユニットを組立てることができる。また、上下ケーシ
ング間に筒状中間ケーシング部材を介装すると電解槽ケ
ーシングから内部の電極アセンブリを引き抜いてもケー
シング内の水が流出しない。

さらに、外側電極ユニットの電極を上部支持部材に対し
取換え可能にした場合は、電極アセンブリの組付けが一
層簡単になるほか、外側電極を肉厚の異なるものに付換
えることにより、内外電極間の極間が調整される。

他方、電解槽ユニットの給水部と排水部を水平方向の筒
体に形成し、入口側の内側形状と出口側の外側形状を相
合に嵌り合う形状にした場合は複数の電解槽ユニットの
給水部及び排水部の出口側と入口側を直接嵌合して複数
ユニットを多連に結合することができる。

〔発明の実施例〕

以下に、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図はいずれも本発明の電解槽ユニットを示すもので、第
１図は側面を表わす第２図のＩ−１線断面図、　第３図
は第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、　第４図は第２図
のＩＶ−ＩＶ線断面図、　第５図は平面図である。

第１図に示すように、電解槽ユニットは上端が開口して
いる電解槽ケーシング１と、このケーシング１内に上端
開口から挿入した外側電極ユニット２と、この外側電極
ユニット２の内部に一体に組み付けられた内側電極ユニ
ット３と、前記ケーシング１と外側電極ユニット２の上
部において両部材１．２を結合する抜は止め用の固定部
材４を具備している。

電解槽ケーシング１は上端を開口させた中空の枠体から
なり、下部に原水を導入するための１ケ所または２ケ所
の給水部５を、また、上部に電解水を排出するための一
対の排水部５ａ、６ｂを一体に形成しである。

電解槽ケーシング１は全体を一部材の中空ケースで構成
してもよいが、好ましくは図のように一対の排水部６ａ
、６ｂを有する上部ケーシング部材１ａと、給水部５を
有する下部ケーシング部材１ｂに分割し、上下ケーシン
グ部材１ａ、Ｉｂを結合部材】Ｃで一体に結合した構成
にする。図の実施例では第１図乃至第３図に示すように
上下ケーシング部材１ａ、Ｉｂの外側面に左右一対の凸
部７，７を一体形成するとともに、結合部材１ｃに上下
ケーシング部材１ａ、ｌｂの凸部７に対応する開口８を
形成し、この凸部７と開口８を嵌め合せて上下のケーシ
ング部材１ａ、ｌｂを一体に結合しである。

外側電極ユニット２は前記ケーシング１の上端開口に液
密に嵌合される上部支持部材２ａと下部支持部材２ｂの
間に筒状の外側電極２ｃを一体に支持させ、外側電極２
ｃの導電子９を上部支持部材１ａの上方に突出させた構
造になっている。

尚、外側電極ユニット２の上部支持部材１ａには後述す
る内側電極ユニット３の導電子を突出させて支持するた
めの貫通孔が形成され、下部支持部材１ｂには原水の流
通開口部１０が形成されている。

外側電極２Ｃは上端を、前記導電子９を溶接した金属材
料などの導電性取付口１］に螺合して上部支持部材１ａ
に連結するとともに、下端を前記下部支持部材１ｂに螺
合しである。

このように、外側電極２Ｃは好ましくは上下の支持部材
１ａ、ｌｂに螺合等により着脱自在に一体支持する。こ
の構造は電解槽ユニットの組付けを容易にすることもさ
ることながら、肉厚の異なる外側電極２Ｃを選択的に交
換して電解槽の極間を調整できるようにするために特に
重要である。

内側電極ユニット３は上部支持ブロック３ａと下部支持
ブロック３ｂに前記外側電極２Ｃとは異極の内側電極３
ｃを支持させるとともに、該上下支持ブロック３ａ、３
ｂ間に前記内側電極３Ｃとの間に内側電極室１２を構成
する隙間を保持して電解隔膜１３を支持させた構成にな
っている。

内側電極ユニット３の上下支持ブロック３ａ。

３ｂはそれぞれ中空筒状の外側部材３　ａ／　、　３　
ｂ　／と上下方向の水通路を形成した内側部材３８′３
ａ′を螺合等により一体にした構造になり、隔膜１３の
上端部を上部支持ブロック３ａの外側部材３ａ　と内側
部材３′の間に挟むとともに、下端部を下部支持ブロッ
ク３ｂの外側部材３ｂ’　と内側部材３ｂ’の間に挟ん
で支持している。

尚、内側電極３Ｃと隔膜１３の間に網などのガイド１４
を介装して接触を防止するようにするのがより望ましい
。

かくして、本発明の電解槽ユニットは、ｉｉｉ記内側内
側電極ユニット３電子１５を前記外側電極ユニット２の
上部支持部材１ａの貫通孔１６を通して外部に突出させ
内側電極ユニット３の上部を外側電極ユニット２の上部
支持部材１ａに係止させ、且つ内側電極ユニット３の上
部支持ブロック３ａを前記外側電極ユニット２の上部支
持部材２ａの内周壁に液密に摺接させるとともに、内側
電極ユニット３の下部支持ブロック３ｂを前記外側電極
ユニット２の下部支持部材２ｂに係止させることにより
、外側電極ユニット２と内側電極ユニット３を、両ユニ
ット２，３間に外側電極室１７としての隙間を保持した
一体の電極アセンブリに組付けである。

また、このように一体化した電極アセンブリは、外側電
極ユニットの上下支持部材２ａ、　　２ｂの一部をケー
シング１の内周壁に液密に摺接させて、ケーシング１内
に一体として挿入−引き抜き可能に組付けられている。

尚、外側電極ユニット２には電極アセンブリをケーシン
グ１内に装着したときに、内側電極室１２の隙間と外側
電極室１７の隙間がケーシングの前記一対の電解水排水
部６ａ、６ｂに各別に連通ずるように、液密摺接部に仕
切られた二ケ所の開口部１８ａ、１８ｂを形成しである
。

ケーシング１内に装着された電解アセンブリは内部の水
圧によってケーシング１の開口から押出されないように
外側電極ユニット２上部支持部材２ａをケーシング１に
係止させである。図の実施例ではケーシング１の上端開
口部に着脱自在に螺合した固定部材４で上部支持部材２
ａを係止するとともに、固定部材４が上部支持部材２ａ
から離脱しないように溝１９と係着用の弾性リング２０
で連結させている。しかし、固定部材４は電解アセンブ
リの抜は止め機能があればいかなる構造でもよいことは
もちろんである。

内側電極３ｃの上部導電ロッド２１は好ましくは外周に
バッキング２２ａ、２２ｂ及びスリーブ２３を被覆する
。これは導電ロッド２１の腐蝕防止のためと、バッキン
グ２２ａ、２２ｂによって内側電極３Ｃを外側電極ユニ
ット２に対し弾力的に支持させるためである。

第１図実施例では中間結合部材ＩＣによって連結される
ケーシング１の上下ケーシング部材ｌａ。

ｌｂ間の内側に、外側電極ユニット２の上下支持部材２
ａ、２ｂを摺接させる筒状の中間ケーシング部材１ｄを
液密に嵌装し、ケーシングｌから電解アセンブリを引き
抜いたときにケーシング１の側面から水が流出しないよ
うにしである。しかし、これはより好ましい実施例であ
って、第６図のようにしてこの中間ケーシング１ｄを省
くことももちろん可能である。

電解槽ケーシング１の給水部５及び排水部６ａ。

６ｂは、好ましくは第２図、第４図及び第５図のように
、水平方向（横方向）の通水路２４を有する筒体２５に
形成し、これら筒体２５の水入口側の内形（内周壁形状
）と出口側の外形（外周壁形状）を概略相補状の形状に
形成する。このように構成することにより、第４図のよ
うに一つの電解槽ユニットの水出口側に他のユニットの
人口側を嵌合して複数の電解槽ユニットを共通の給水部
及び排水部で連結した条播の電解装置を構成することが
できる。尚、この場合は第１図のようにケーシングの側
面に設けた水平方向のボルト孔２６に連結ボルト（図は
省略）を通して複数ユニットを一連に結合するのが望ま
しい。

尚、第１図及び第６図の実施例はケーシング１の下部に
内部の外側電極室１７と内側電極室１２に独立に連通ず
る一対の給水部５．５を設け、各電極室に原水を別々に
供給する構造であるが、これに限らず、第７図のように
一つの給水部５から外側電極室１７と内側電極室１２に
通ずる通路２７を設け、共通給水部から原水を導入する
ようにしてもよい。

内側電極３Ｃと外側電極２Ｃは外側電極を陰極、内側電
極を陽極として固定的に使用してもよいが、陰極側への
カルシウム析出を防止するために、好ましくは電極に陽
極と陰極両用に耐え得る材質を使用し、所定時間毎に電
圧の極性を切換えて印加てきるようにする。この場合は
、外側電極２Ｃはステンレス等の電極材料に白金等の貴
金属表面処理を施したものを用いる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の電解槽ユニットは外側電極と内
側電極を一体の電極アセンブリに保持したまま電解槽ケ
ーシングに挿入−引き出しができるので組立、メンテナ
ンスが飛躍的に容易になる。

特に、ケーシングを上下部材に分割した場合は組立、補
修が一層容易になるほか、上下ケーシング部材の間に筒
状の中間ケーシング部材を介装するとケーシングから電
極アセンブリを引き抜いたときにケーシング側方からの
水の流出を防止できる。

外側電極を上部支持部材に対し着脱自在にしたことによ
り電極アセンブリの組付けが容易になり、また、外側電
極の厚みの異なるものに付は換えることにより、内外電
極間の極間調整が可能になり、処理する原水の水質に合
わせて電解槽ユニットの機能を調節することができる。

さらに、本発明の電解槽ユニットは複数のユニットの給
水部及び排水部の出入口を入れ千成に直接結合できるの
で多連ユニット群の電解装置に糾付ける場合、従来のよ
うな複雑な構造の結合ブロックが不要になる。部品加工
、組立手間の両面においてきわめて経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電解槽ユニットの縦断面図、　第
２図は側面図、　第３図は第２図■−■線要部断面図、
　第４図は第２図■−ＴＶ線要部断面図、　第５図は要
部平面図、　第６図は他の実施例による第１図相当図、
　第７図はさらに他の実施例による要部縦断面図である
。 １・・・電解槽ケーシング、　　１ａ・・・上部ケーシ
ング部材、　　１ｂ・・・下部ケーシング部材、　　Ｉ
Ｃ・・・結合部材、　　１ｄ・・・中間ケーシング部材
、　２・・・外側電極ユニット、　２ａ・・・上部支持
部材、　２ｂ・・・下部支持部材、　２Ｃ・・・外側電
極、　３・・・内側電極ユニット、　３ａ・・・上部支
持ブロック、３ｂ・・・下部支持ブロック、　３Ｃ・・
・内側電極、４・・・固定部材、　５・・・原水給水部
、　６ａ、ｆ３ｂ・・・電解水排水部、　７・・・凸部
、　８・・・開口、　９・・・導電子、　　１０・・・
流通開口部、　　１２・・・内側電極室、　　１３・・
・電解隔膜、　　１４・・・ガイド、１７・・・外側電
極室、　１８ａ、１８ｂ・・・開口部、１９・・・リン
グ、　　２２ａ、２２ｂ・・・バッキング、２３・・・
スリーブ、　　２５・・・筒体。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）給水部と一対の排水部を有する電解槽ケーシング
   内に、電解隔膜を介在させた内側電極部材と外側電極部
   材を所定間隔で対向配置し、給水部から導入した水を電
   解して一対の排水部から電解水を排出するようにした水
   電解槽ユニットにおいて、下部に原水給水部を、上部に
   一対の電解水排水部を一体形成した電解槽ケーシングと
   、 上部支持部材と下部支持部材の間に筒状の外側電極を一
   体に支持させ、外側電極の導電子を上部支持部材の上方
   に突出させた外側電極ユニットと、通水路を有する上下
   支持ブロック間に内側電極を支持させるとともに、該上
   下支持ブロック間に内側電極との間の間隙を保持して電
   解隔膜を支持させた内側電極ユニットとを具備し、内側
   電極ユニットの導電端子を外部に突出させてその上部を
   外側電極ユニットの上部に係止させるとともに内側電極
   ユニットの前記下部支持ブロックを前記外側電極ユニッ
   トの下部支持部材に係止させることにより、外側電極ユ
   ニットと内側電極ユニットを一体の電極アセンブリに組
   付け、この電極アセンブリを外側電極ユニットの上下支
   持部材と電解槽ケーシング内壁との摺接により該ケーシ
   ング内に挿入−引き抜き可能に組付け、固定部材により
   電極アセンブリの上部をケーシングに係止させたことを
   特徴とする水の電解槽ユニット。
2. （２）電解槽ケーシングが、中間の結合部材によって連
   結される上下のケーシング部材に分割されている請求項
   （１）記載の水の電解槽ユニット。
3. （３）中間結合部材によって連結される上下のケーシン
   グ部材の内側に内壁が外側電極ユニットの上下支持部材
   と液密に摺接し、外側が上下ケーシング部材の内周壁に
   液密に摺接する筒状の中間ケーシング部材を介装したこ
   とをさらに特徴とする請求項（３）記載の水の電解槽ユ
   ニット。
4. （４）外側電極が外側電極ユニットの上部支持部材に着
   脱可能に係着されている請求項（１）、（２）または（
   ３）記載の水の電解槽ユニット。
5. （５）ケーシングの原水給水部と一対の電解水排水部を
   、水平方向の通水路を有する筒体に一体形成するととも
   に、これら筒体の入口側内径と出口側外径を概略相補状
   の形状に形成したことを特徴とする請求項（１）、（２
   ）、（３）または（４）記載の水の電解槽ユニット。
6. （６）請求項（５）に記載した複数電解槽ユニットの原
   水給水部と電解水排水部の筒体出口と入口を入子式に結
   合したことを特徴とする多接電解槽ユニット群。