JPH08158084A - 電解槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各流入口から各流出口に流れる被処理水の流
量分布を略均一にし得て電解処理効率の良い電解槽を提
供すること。 【構成】 一対の流入口(11a) と流出口(11b) を有する
槽本体10と、槽本体の内部を流入口と流出口が開口する
一対の反応室に二分する隔膜20と、各反応室にて対向配
設される一対の電極板30を備えて、両電極板間に電流を
流すことにより各流入口から両電極板間を通して各流出
口に流れる被処理水を電解処理するようにした電解槽Ａ
において、各反応室の隔膜と各電極板間に仕切枠40を介
装して、この仕切枠と隔膜及び各電極板によって流路面
積及び長さが略等しく上下方向に延在する複数の電解通
路P1を形成し、これら各電解通路の下端から各流入口ま
での流入流路Paの長さと各電解通路の上端から各流出口
までの流出流路Pbの長さの和が略等しくなる位置に各流
入口及び各流出口を配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理水を電解処理す
るための電解槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】電解槽の一つとして、下方に一対の流入
口を有し上方に一対の流出口を有する槽本体と、この槽
本体の内部を前記流入口と前記流出口が開口する一対の
反応室に二分する隔膜と、前記各反応室にそれぞれ配設
されて対向する一対の電極板を備えて、前記両電極板間
に電流を流すことにより前記各流入口から前記両電極板
間を通して前記各流出口に流れる被処理水を電解処理す
るようにした電解槽があり、例えば特開平４−３３０９
８７号公報にて提案されている。また、前記電極として
矩形の電極板を採用した電解槽が特開昭５５−３５９０
６号公報にて提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電解槽
においては、各流入口から両電極間を通して各流出口に
流れる被処理水が両電極間にて電解処理されるものであ
るにも拘らず、被処理水が両電極間を略均一に流れる構
成は採用されていないため、被処理水は各流入口から各
流出口に直線的に流れて、電極として矩形の電極板を採
用してもこれの対向面全体が有効に機能せず、電解処理
効率が悪いといった問題がある。また、被処理水が略均
一に流れないため、流れの悪い箇所にて電解処理によっ
て発生するガスの気泡が電極板に付着して排出され難
く、この気泡によっても電解処理効率が悪くなるといっ
た問題や、隔膜及び電極板へのスケールの付着量（これ
は通常、流量に比例して増加する）に不均一が生じて、
所定時間毎、あるいは所定量の電解水生成毎に両電極板
間に逆電圧を印加して行う電極板からのスケール除去
（いわゆる逆電洗浄）に際しては、付着量の最も多いス
ケールが除去できるまで長時間にわたって逆電圧を印加
しなければならず、これによっても電解処理効率が悪く
なるといった問題がある。本発明は、上記した問題に対
処すべくなされたものであり、その目的は各流入口から
各流出口に流れる被処理水の流量分布を略均一にし得て
電解処理効率の良い電解槽を提供することを目的として
いる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、下方に一対の流入口を有し
上方に一対の流出口を有する槽本体と、この槽本体の内
部を前記流入口と前記流出口が開口する一対の反応室に
二分する隔膜と、前記各反応室にそれぞれ配設されて対
向する一対の電極板を備えて、前記両電極板間に電流を
流すことにより前記各流入口から前記両電極板間を通し
て前記各流出口に流れる被処理水を電解処理するように
した電解槽において、前記各反応室の前記隔膜と前記各
電極板間に仕切枠を介装して、この仕切枠と前記隔膜及
び前記各電極板によって流路面積及び長さが略等しく上
下方向に延在する複数の電解通路を形成し、これら各電
解通路の下端から前記各流入口までの流入流路の長さと
前記各電解通路の上端から前記各流出口までの流出流路
の長さの和が略等しくなる位置に前記各流入口及び前記
各流出口を配設した。この場合において、前記各流入口
を前記各反応室の最下部に配設するとともに、前記各流
出口を前記各反応室の最上部に配設し、前記各反応室の
下面を前記各流入口に向けて下降傾斜させるとともに、
前記各反応室の上面を前記各流出口に向けて上昇傾斜さ
せるのが望ましい。

【０００５】

【発明の作用・効果】本発明による電解槽においては、
各流入口から各流出口に被処理水を流すとともに両電極
板間に正電圧を印加すれば、被処理水が各流入口から流
入流路を通して上下方向に延在する複数の各電解通路に
分流して流れ、また各電解通路から流出流路を通して集
流して各流出口へと流れて、両電極板間に形成される各
電解通路にて電解処理がなされる。ところで、本発明に
おいては、各電解通路の流路面積及び長さが略等しく、
かつ各電解通路の下端から各流入口までの流入流路の長
さと各電解通路の上端から各流出口までの流出流路の長
さの和が略等しいため、各電解通路の上端と下端間には
略等しい差圧が生じて、各電解通路には略同量の被処理
水が流れ、各流入口から各流出口に流れる被処理水の流
量分布が略均一となる。

【０００６】したがって、各電解通路での電解処理によ
って各電極板にて発生するガスの気泡は浮力と被処理水
の流動による力を的確に受けて略均一かつ良好に流動し
て滞留することなく的確に排出され、各電解通路での電
解処理が略均一かつ良好に行われる。また、隔膜及び電
極板へのスケールの付着量は被処理水の流通路全体にて
略均一となり、両電極板間に逆電圧を印加して行う電極
板からのスケール除去は電極板全体で均一にしかも短時
間に行うことができる。この結果、当該電解槽での電解
処理効率が向上する。また、スケール除去を短時間に行
うことができるため、そのとき消費される水量を減少さ
せることができる。

【０００７】また、当該電解槽において、各流入口を各
反応室の最下部に配設するとともに、各流出口を各反応
室の最上部に配設し、各反応室の下面を各流入口に向け
て下降傾斜させるとともに、各反応室の上面を各流出口
に向けて上昇傾斜させた場合には、各流入口から各流出
口に被処理水を流すとともに両電極板間に正電圧を印加
して行う電解処理時に、各電極板にて発生して各電解通
路を通して各流出口に向けて流動するガスの気泡を各反
応室の上昇傾斜した上面にて各流出口に向けて円滑に誘
導して各流出口から外部に的確に排出することができる
とともに、各流出口から各流入口に水を流すとともに両
電極板間に逆電圧を印加して行うスケール除去時に、各
電極板から剥離除去されるスケールを各反応室の下降傾
斜した下面にて各流入口に向けて円滑に誘導して各流入
口から外部に的確に排出することができる。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１〜図４（図１は概略的に示したものであ
り図２〜図４に示したものと一致しない部分もある）に
示した本発明による電解槽Ａは、下方に一対の流入口１
１ａ，１２ａを有し上方に一対の流出口１１ｂ，１２ｂ
を有する槽本体１０と、この槽本体１０の内部を流入口
１１ａ，１２ａと流出口１１ｂ，１２ｂが開口する一対
の反応室Ｒ１，Ｒ２に二分する隔膜２０と、各反応室Ｒ
１，Ｒ２にそれぞれ配設されて対向する一対の矩形電極
板３０，３０と、各電極板３０，３０と隔膜２０間にそ
れぞれ配設された一対の仕切枠４０，４０と、各電極板
３０，３０に取付けられる電極端子５０，５０を備えて
いて、各電極端子５０，５０には図１に示した一対のワ
ッシャ６１，６２とスプリングワッシャ６３とボルト６
４を用いて直流電源のプラス電極とマイナス電極（図示
省略）にそれぞれ接続した各リード線（図示省略）が接
続されるようになっている。なお、各流入口１１ａ，１
２ａと各流出口１１ｂ，１２ｂには樹脂製のパイプ９
１，９２，９３，９４が液密的にそれぞれ接続されてい
る。

【０００９】槽本体１０は、図１に示したように予め四
角に接合固定された絶縁性樹脂製の側板１１，１２、上
板１３及び底板１４と、これらによって形成される開口
をパッキン部材１５，１６とで液密的に閉塞する蓋体１
７，１８（ボルト１９によって槽本体１０に組付けられ
ている）によって構成されていて、隔膜２０に対して対
称形状に形成した各側板１１，１２には流入口１１ａ，
１２ａと流出口１１ｂ，１２ｂが形成されるとともに電
極端子５０，５０を取付けるための挿通孔１１ｃ，１２
ｃが形成されている。また、各側板１１，１２には、図
２に示すとともに図５〜図７にて側板１１を例として示
したように、流入口１１ａ，１２ａに対応して上面１１
ｄ１，１２ｄ１が略水平で下面１１ｄ２，１２ｄ２が流
入口１１ａ，１２ａに向けて下降傾斜した凹溝１１ｄ，
１２ｄが形成され、流出口１１ｂ，１２ｂに対応して上
面１１ｅ１，１２ｅ１が流出口１１ｂ，１２ｂに向けて
上昇傾斜した凹溝１１ｅ，１２ｅが形成され、取付孔１
１ｃ，１２ｃに対応して上面及び下面が共に水平で電極
板３０，３０のナット３２が通過可能に凹溝１１ｆ，１
２ｆが形成されている。

【００１０】隔膜２０は、膜厚が０．１２mmであってポ
リエステル不織布を骨材とする微孔性薄膜であり、各仕
切枠４０と略同一寸法に裁断されていて、両仕切枠４
０，４０によって挟持されている。各電極板３０は、図
１，図２，図８及び図９にて示したように、上下両端に
背面に向けた折り曲げ部３１ａ，３１ｂを有する矩形の
電極板本体３１と、これの略中央背面に溶着したナット
３２によって構成されていて、各側板１１，１２の対向
面に滑らすようにして挿入した後に電極端子５０をナッ
ト３２にＯリング５１（電極端子５０に形成した環状溝
に収容される）を介して螺着することにより各側板１
１，１２に密着して組付けられている。なお、折り曲げ
部３１ａ，３１ｂは、電極板本体３１の強度を向上させ
て平面度を持たせる機能と、電極板３０の槽本体１０へ
の組付時にガイドとなる機能を有している。

【００１１】各仕切枠４０は、図１〜図４及び図１０に
て示したように、絶縁樹脂材料によって形成した所定厚
で矩形の板であり、所定幅の縦長孔４０ａが１０個等間
隔に形成されていて、周囲の部分にて隔膜２０と接着剤
にて接合されるようになっており、図１に示したように
隔膜２０とともに予め組立られて仕切体を構成してい
る。なお、隔膜２０と一対の仕切枠４０からなる仕切体
の上部と下部には各反応室Ｒ１，Ｒ２間の連通を阻止す
るパッキン部材７１がそれぞれ貼着されていて、仕切体
が槽本体１０の側板１１，１２、上板１３及び底板１４
に嵌合固定された状態では図２に示したように各パッキ
ン部材７１が各側板１１，１２の対向内面と接触してい
る。

【００１２】上記のように構成した電解槽Ａにおいて
は、図２及び図３にて示したように、各仕切枠４０と隔
膜２０及び各電極板３０によって流路面積（通路断面
積）及び長さが略等しく上下方向に延在する複数の電解
通路Ｐ１が形成され、これら各電解通路Ｐ１の下端から
各流入口１１ａ，１２ａまでの流入流路Ｐａの長さと各
電解通路Ｐ１の上端から各流出口１１ｂ，１２ｂまでの
流出流路Ｐｂの長さの和が略等しくなる位置に各流入口
１１ａ，１２ａ及び各流出口１１ｂ，１２ｂが配設され
ている。

【００１３】このため、各流入口１１ａ，１２ａから各
流出口１１ｂ，１２ｂに被処理水を流すとともに両電極
板３０，３０間に正電圧を印加すれば、被処理水が各流
入口１１ａ，１２ａから流入流路Ｐａを通して上下方向
に延在する複数の各電解通路Ｐ１に分流して流れ、また
各電解通路Ｐ１から流出流路Ｐｂを通して集流して各流
出口１１ｂ，１２ｂへと流れて、両電極板３０，３０間
に形成される各電解通路Ｐ１にて電解処理がなされる。
ところで、本実施例においては、各電解通路Ｐ１の流路
面積及び長さが略等しく、かつ各電解通路Ｐ１の下端か
ら各流入口１１ａ，１２ａまでの流入流路Ｐａの長さと
各電解通路Ｐ１の上端から各流出口１１ｂ，１２ｂまで
の流出流路Ｐｂの長さの和が略等しいため、各電解通路
Ｐ１の上端と下端間には略等しい差圧が生じて、各電解
通路Ｐ１には略同量の被処理水が流れ、各流入口１１
ａ，１２ａから各流出口１１ｂ，１２ｂに流れる被処理
水の流量分布が略均一となる。

【００１４】したがって、各電解通路Ｐ１での電解処理
によって各電極板３０にて発生するガス（プラス側電極
での酸素ガスとマイナス側電極での水素ガス）の気泡は
浮力と被処理水の流動による力を的確に受けて略均一か
つ良好に流動して滞留することなく的確に排出され、各
電解通路Ｐ１での電解処理が略均一かつ良好に行われ
る。また、隔膜２０及び電極板３０，３０へのスケール
の付着量は被処理水の流通路全体にて略均一となり、両
電極板３０，３０間に逆電圧を印加して行う電極板から
のスケール除去は電極板全体で均一にしかも短時間に行
うことができる。この結果、当該電解槽Ａでの電解処理
効率が向上する。また、スケール除去を短時間に行うこ
とができるため、そのとき消費される水量を減少させる
ことができる。

【００１５】また、当該電解槽Ａにおいては、各流入口
１１ａ，１２ａを各反応室Ｒ１，Ｒ２の最下部に配設す
るとともに、各流出口１１ｂ，１２ｂを各反応室Ｒ１，
Ｒ２の最上部に配設し、各反応室Ｒ１，Ｒ２の下面を各
流入口１１ａ，１２ａに向けて下降傾斜させるととも
に、各反応室Ｒ１，Ｒ２の上面を各流出口１１ｂ，１２
ｂに向けて上昇傾斜させたため、各流入口１１ａ，１２
ａから各流出口１１ｂ，１２ｂに被処理水を流すととも
に両電極板３０，３０間に正電圧を印加して行う電解処
理時に、各電解通路Ｐ１にて発生して各流出口１１ｂ，
１２ｂに向けて流動するガスの気泡を各反応室Ｒ１，Ｒ
２の上昇傾斜した上面にて各流出口１１ｂ，１２ｂに向
けて円滑に誘導して各流出口１１ｂ，１２ｂから外部に
的確に排出することができるとともに、各流出口１１
ｂ，１２ｂから各流入口１１ａ，１２ａに水を流すとと
もに両電極板３０，３０間に逆電圧を印加して行うスケ
ール除去時に、各電極板３０，３０から剥離除去される
スケールを各反応室Ｒ１，Ｒ２の下降傾斜した下面にて
各流入口１１ａ，１２ａに向けて円滑に誘導して各流入
口１１ａ，１２ａから外部に的確に排出することができ
る。

【００１６】上記実施例においては、各側板１１，１２
を隔膜２０に対して対称形状に形成したが、本発明の実
施に際しては各側板１１，１２を同一形状に形成するこ
とも可能である。この場合には、各流入口１１ａ，１２
ａと各流出口１１ｂ，１２ｂがクロス配置されるもの
の、各電解通路Ｐ１での流れは上記実施例と同じである
ため、上記実施例と同様の効果が得られる。また、この
場合には、側板部品の共通化によって製造コストの低減
を図ることができる。

【００１７】また、上記実施例においては、各流出口１
１ｂ，１２ｂから各流入口１１ａ，１２ａに水を流すと
ともに両電極板３０，３０間に逆電圧を印加してスケー
ル除去を行うようにしたが、本発明の実施に際しては各
流入口１１ａ，１２ａから各流出口１１ｂ，１２ｂに被
処理水を流すとともに両電極板３０，３０間に逆電圧を
印加してスケール除去を行うようにすることも可能であ
り、この場合には各反応室Ｒ１，Ｒ２の下降傾斜した下
面がスケールの排出に有効に機能しないため、各反応室
Ｒ１，Ｒ２の下面を略水平として実施することも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による電解槽の一実施例を示す分解斜
視図である。

【図２】 本発明による電解槽の一実施例を示す中央縦
断側面図である。

【図３】 図２の３−３線に沿った断面図である。

【図４】 図２の４−４線に沿った断面図である。

【図５】 図２に示した左方の側板単体の正面図であ
る。

【図６】 図５に示した側板の左側面図である。

【図７】 図５に示した側板の右側面図である。

【図８】 図２に示した電極板単体の背面図である。

【図９】 図８に示した電極板の側面図である。

【図１０】 図２に示した仕切板単体の正面図である。

【符号の説明】

Ａ…電解槽、１０…槽本体、１１，１２…側板、１１
ａ，１２ａ…流入口、１１ｂ，１２ｂ…流出口、１１ｄ
２，１２ｄ２…流入口に向けて下降傾斜した下面、１１
ｅ１，１２ｅ１…流出口に向けて上昇傾斜した上面、Ｒ
１，Ｒ２…反応室、２０…隔膜、３０…電極板、４０…
仕切枠、Ｐ１…電解通路、Ｐａ…流入通路、Ｐｂ…流出
通路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下方に一対の流入口を有し上方に一対の
   流出口を有する槽本体と、この槽本体の内部を前記流入
   口と前記流出口が開口する一対の反応室に二分する隔膜
   と、前記各反応室にそれぞれ配設されて対向する一対の
   電極板を備えて、前記両電極板間に電流を流すことによ
   り前記各流入口から前記両電極板間を通して前記各流出
   口に流れる被処理水を電解処理するようにした電解槽に
   おいて、前記各反応室の前記隔膜と前記各電極板間に仕
   切枠を介装して、この仕切枠と前記隔膜及び前記各電極
   板によって流路面積及び長さが略等しく上下方向に延在
   する複数の電解通路を形成し、これら各電解通路の下端
   から前記各流入口までの流入流路の長さと前記各電解通
   路の上端から前記各流出口までの流出流路の長さの和が
   略等しくなる位置に前記各流入口及び前記各流出口を配
   設したことを特徴とする電解槽。
2. 【請求項２】 前記各流入口を前記各反応室の最下部に
   配設するとともに、前記各流出口を前記各反応室の最上
   部に配設し、前記各反応室の下面を前記各流入口に向け
   て下降傾斜させるとともに、前記各反応室の上面を前記
   各流出口に向けて上昇傾斜させたことを特徴とする請求
   項１記載の電解槽。