JPH08318277A - 電解槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電解槽内で水流の均一な流量を得る事によ
り、高い電解効率を持つ電解槽を提供する。 【構成】 略中央に於て上方が開放した中空の凹部が設
けられ、その中空部に隔膜が設けられ、凹部に給水入口
部および電解水出口部が設けられた第１基台と、第１基
台上に設けられた第２基台と、第１および第２基台に囲
れた電解室内に設けられた電極板および電極板に固定さ
れた端子を有する電極とを備え、給水入口部から電解水
出口部へ流れる流路方向に略平行に位置する様に、端子
を配置するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道水等を電気分解し
てアルカリ水と酸性水とを生成する電解水生成装置に用
いられる電解槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】水道水等を少なくとも１対の電極を設け
た電解槽に連続的に供給して電気分解し、アルカリ水と
酸性水とを生成する装置は、例えば特開平６−６３５５
０号公報にて示されている。この公報では、水道水を浄
水槽により濾過した後に電解槽に給水し、アルカリ水と
酸性水に電気分解し、主に生成したアルカリ水を飲料水
として使用し、酸性水は医療用として使用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の装置で
は、電解効率が低い欠点がある。電解効率とは電解槽に
供給した直流電流の入力電力に対するアルカリ度又は酸
性度の割合である。本発明者がその原因を究明したとこ
ろ、電解槽の内部に収納された電極板に一端が固定され
外部へ突出する端子が、電解槽内の流路に直交している
ためである。そのため、端子が水流の邪魔となり、その
近傍で流量が部分的に少なくなり、電気分解能が局部的
に小さくなる事がわかった。故に、本発明はこの様な従
来の欠点を考慮して、電解槽内で水流の均一な流量を得
る事により、高い電解効率を持つ電解槽を提供するもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、略中央に於て上方が開放した中空の凹部
が設けられ、その中空部に隔膜が設けられ、凹部に給水
入口部および電解水出口部が設けられた第１基台と、第
１基台上に設けられた第２基台と、第１および第２基台
に囲れた電解室内に設けられた電極板および電極板に固
定された端子を有する電極とを備え、給水入口部から電
解水出口部へ流れる流路方向に略平行に位置する様に、
端子を配置するものである。

【０００５】本発明は更に望しくは、端子の位置が凹部
の中心線より左寄りか又は右寄りかに応じて、端子の位
置が電解室出口部の中心線より各々左寄り又は右寄りに
位置する様に、端子を配置するものである。

【０００６】

【作用】本発明は上述の様に、中空部に隔膜が設けられ
かつ給水入口部および電解水出口部が設けられた第１基
台と、その上に第２基台を設け、これらの基台に囲れた
電解室内に電極板と端子を設ける。そして給水入口部か
ら電解水出口部への流路方向に略平行になる様に端子を
配置させるので、端子は水流の邪魔にならない。故に水
流は端子により部分的な流路抵抗がないので、各流路に
於て均一な流量が得られる。

【０００７】本発明は望しくは、端子の位置が第１基台
の凹部の中心線より左寄りか右寄りかに応じて、端子の
位置を電解室出口部の中心線より各々左寄り又は右寄り
に位置させる。この様に、電解室出口部の左室と右室の
面積比を、凹部の左室および右室に於ける水流の通過面
積比に略一致させる。そして、電解室出口部の左室と右
室の流量比はその面積比と同じなので、凹部の左室と右
室の流量比を、その通過面積比と略一致させる事ができ
る。その結果、凹部の各流路に於て更に均一な流速（流
量）が得られ、電解効率が向上する。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の実施例に係る電解槽を用いた
電解水生成装置を図１と図２に従い説明する。図１は本
装置から前カバーを外した状態の斜視図、図２は本装置
の水路を示すブロック図である。これらの図面に於て、
給水路１は水道の蛇口（図示せず）に接続され、給水路
１の途中に水温センサー２が接続され、給水路１の出口
はタンク３に接続されている。タンク３は健康剤として
のカルシウムが充填されたものである。タンク３は浄水
槽４と流量センサー５と水路６、７を介して電解槽８に
接続されている。

【０００９】電解槽８により電気分解された水は、水路
９と水路１０に各々アルカリ水と酸性水として供給され
る。水路９、１０はモータバルブ１１を介して水路１
２、１３に接続され、水路１２の水は一部がバイパス路
を通ってｐＨセンサー１４を通り、その出口が出水路１
５に接続され水路１３は排出路１６に接続されている。
この様に、モータバルブ１１の切換により、出水路１５
からアルカリ水又は酸性水又は浄水が適宜取り出される
様に構成している。

【００１０】次に本実施例に係る電解槽８を図３乃至図
７に従い説明する。図３はこの電解槽８の斜視図、図４
は図３のＡＡ断面図、図５は図４のＣＣ断面図、図６は
図３のＢＢ断面図、図７は電解槽８の分解斜視図であ
る。

【００１１】これらの図面に於て、第１基台１７は例え
ばＡＢＳ樹脂からなり、縦が約１８７ｍｍ、横が約１０
５ｍｍ、厚さが約３．５ｍｍの略直方体状のものであ
る。第１基台１７の略中央に於て上方が開放した中空の
凹部１８が形成され、その中空部には隔膜１９が形成さ
れている。その隔膜１９を挟みかつ互いに離れる様に、
複数のリブ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅが
形成されている。

【００１２】第１基台１７の凹部１８には各々肉厚の中
間の深さにて形成された、給水入口部２１と電解水出口
部２２が形成されている。また凹部１８には各々透孔に
て形成された、他の給水入口部２３と他の電解水出口部
２４が形成されている。第１基台１７の表面の周縁には
周囲に連続した溝２５が形成され、裏面の周縁には周囲
に連続した溝２６が形成されている。

【００１３】第１基台１７の凹部１８の上部に於て、表
面上と裏面上に複数の離れて位置する整流用リブ２７が
形成され、凹部１８の下部に於て表面上と裏面上に複数
の離れて位置する整流用リブ２８が形成されている。第
１基台１７の表面の周縁には断面が略半円周状の溝２９
が形成され、裏面の周縁には断面が略半円周状の溝３０
が形成されている。

【００１４】第２基台３１は例えばＡＢＳ樹脂からな
り、縦が約１８７ｍｍ、横が約１０５ｍｍ、厚さが約
３．５ｍｍの略直方体状のものである。第２基台３１の
略中央に於て上方が開放した中空の凹部３２が形成さ
れ、その中央部には隔膜３３が形成されている。隔膜３
３を挟みかつ互いに離れる様に、複数のリブ３４が形成
されている。

【００１５】第２基台３１の凹部３２には各々透孔にて
形成された、給水入口部３５、３６と電解水出口部３
７、３８が形成されている。第２基台３１の表面の周縁
には周囲に連続した溝３９が形成され、裏面の周縁には
周囲に連続した溝４０が形成されている。

【００１６】第２基台３１の凹部３２の上部に於て、表
面上と裏面上に複数の離れて位置する整流用リブ４１が
形成され、凹部３２の下部に於て表面上と裏面上に複数
の離れて位置する整流用リブ４２が形成されている。第
２基台３１の表面の周縁と裏面の周縁には、各々断面が
略半円周状の溝４３、４４が形成され、溝４４は第１基
台１７の溝２９の上方に位置している。

【００１７】第３基台４５は例えばＡＢＳ樹脂からな
り、縦が約１８７ｍｍ、横が約１０５ｍｍ、厚さが約７
ｍｍの略直方体状のものである。第３基台４５には各々
透孔にて形成された、給水入口部４６、４７と電解水出
口部４８、４９が形成されている。第３基台４５の裏面
の周縁には周囲に連続した溝５０が形成され、略中央に
は溝５１が形成されている。第３基台４５の裏面の周縁
には断面が略半円周状の溝５２が形成され、溝５２は第
２基台３１の溝４３の上方に位置している。

【００１８】第４基台５３は例えばＡＢＳ樹脂からな
り、縦が約１８７ｍｍ、横が約１０５ｍｍ、厚さが約
４．５ｍｍの直方体状のものである。第４基台５３の周
縁の適所には複数の透孔５４が形成され、第４基台５３
の表面の周縁には周囲に連続した溝５５が形成され、略
中央には溝５６が形成されている。第４基台５３の表面
の周縁には断面が略半円周状の溝５７が形成され、溝５
７は第１基台１７の溝３０の下方に位置している。

【００１９】電極５８は例えばチタン等からなる電極板
５９にチタン等からなる端子６０がスポット溶接された
ものである。端子６０は例えば直径が約２．５ｍｍの丸
棒の先端がネジ切りされたものである。端子６０は図３
に於て、上から見ると電極板５９に対して左寄りに取付
けられている。

【００２０】他の電極６１は例えばチタン等からなる電
極板６２にチタン等からなる端子６３がスポット溶接さ
れたものであり、端子６３は図３に於て、上から見ると
電極板６２に対して右寄りに取付けられている。他の電
極６４は他の電極６１と同一形状である。

【００２１】第３基台４５の裏面と第２基台３１の隔膜
３３とで囲れた領域が他の電解室６５であり、他の電極
６１は他の電解室６５内に収納されている。他の電極板
６２の端子６３は他の電解室６５から外部へ延びる様
に、第２基台３１の溝４３と第３基台４５の溝５２との
間に配置されている。

【００２２】第１パッキン６６は例えばアクリロニトリ
ルブタジエンゴム（ＮＢＲ）からなり、外周シール部と
端子シール部が一体形成されたものである。外周シール
部は溝３９と溝５０との間に配置され、端子シール部は
溝４３と溝５２との間に配置されている。

【００２３】第１基台１７の隔膜１９と第２基台３１の
隔膜３３とで囲れた領域が電解室６７であり、電極５８
は電解室６７内に収納されている。即ち、電極５８の電
極板５９は第１基台１７のリブ２０と第２基台３１のリ
ブ３４との間に配置されている。電極５８の端子６０は
電解室６７から外部へ延びる様に、第１基台１７の溝２
９と第２基台３１の溝４４との間に配置されている。

【００２４】第２パッキン６８は例えばＮＢＲからな
り、外周シール部と端子シール部が一体形成されたもの
である。外周シール部は溝４０と溝２５との間に配置さ
れ、端子シール部は溝２９と溝４４との間に配置され、
端子シール部の中に端子６０が貫通している。

【００２５】第１基台１７の隔膜１９と第４基台５３と
で囲れた領域が他の電解室６９であり、他の電極６４は
他の電解室６９内に収納されている。第３パッキン７０
は例えばＮＢＲからなり、第１パッキン６６と同一形状
であり、外周シール部と端子シール部が一体形成された
ものである。外周シール部は溝２６と溝５５との間に配
置され、端子シール部は溝５７と溝３０との間に配置さ
れ、端子シール部の中に端子６３が貫通している。

【００２６】この様にして、第４基台５３の上に、第３
パッキン７０と第１基台１７と第２パッキン６８と第２
基台３１と第１パッキン６６と第３基台４５が順に載置
されている。そして、ボルト７１は第３基台４５の透孔
７２と第１パッキン６６の透孔と第２基台３１の透孔と
第２パッキン６８の透孔と第１基台１７の透孔と第３パ
ッキン７０の透孔と第４基台５３の透孔５４を貫通し、
第４基台５３の裏面に位置するナット（図示せず）にて
締結されている。これらの部品により本実施例の電解槽
８が構成されている。

【００２７】また、電極５８の端子６０には正電圧が印
加され、他の電極６１の端子６３と他の電極６４の端子
６３には負電圧が印加される。そして、第３基台４５の
給水入口部４６、４７から水道水等が供給され、水が電
解槽６５、６７、６９で電気分解され、電解水出口部４
８で酸性水が取出され、電解水出口部４９でアルカリ水
が取出される。

【００２８】次に本実施例の電解槽８の特徴的な構成を
再び図４と図５に従い説明する。前述した様に従来の電
解槽では、電極の端子７３は電解槽内の流路Ｄに対して
略直交して配置されていた。そのため、流路Ｄに於ける
流路抵抗が増え、流路Ｄでの流量が極端に少なく、流路
Ｄでの電解効率が低かった。

【００２９】これに対して本実施例では、第１基台１７
の給水入口部２１から電解水出口部２２への流路、すな
わちＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇの方向に略平行に位置する様に、端
子６０の延長方向が決められている。この様に端子６０
の延長方向、すなわち長尺方向を流路Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇに
略平行にする事により、端子６０は殆んど水流の邪魔に
ならない。故に水流は従来の様に、端子により部分的な
流路抵抗が殆んどないので、各流路Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇに於
て均一な流量が得られる。

【００３０】本実施例では望しくは、端子６０の位置が
第１基台１７の凹部１８の中心線Ｈより左寄りか又は右
寄りかに応じて、端子６０の位置が電解室出口部２２の
中心線より左寄り又は右寄りになる様に、端子６０が配
置されている。例えば図５では、端子６０は凹部１８の
中心線Ｈよりも左寄りに位置しているので、端子６０は
電解室出口部２２の中心線より左寄りに配置されてい
る。

【００３１】また端子６０を凹部１８の中心線Ｈに配置
すれば、図３からわかる様に他の電極６１、６４の各端
子も中心線上に配置せざるを得なくなり、３個の端子６
３、６０、６３の互いの距離が小さくなり、電気的接続
ができない。そのために、端子６０は中心線Ｈの左寄り
又は右寄りに配置される。

【００３２】図５に示した例では、電極６０により仕切
られる凹部１８の左室Ｉと右室Ｊに於ける水流の通過面
積比は約１：１．７である。それに応じて電極６０によ
り仕切られる電解室出口部２２の左室Ｋと右室Ｌに於け
る水流の通過面積比も約１：１．７に設定されている。
この様に設定する事により、左室Ｋを通って流れる水量
と右室Ｌを通る水量の比も約１：１．７となり、左室Ｉ
と右室Ｊを流れる水量の比も約１：１．７となる。その
結果、左室Ｉを流れる平均流速と右室Ｊを流れる平均流
速は略等しくなる。何故ならば、水量＝通過面積×流速
で示されるからである。その結果、流路Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ
を流れる水の流速は略等しくなり、各流路に於て均一な
流量が得られ、電解槽８の電解効率が向上する。

【００３３】

【発明の効果】本発明は上述の様に、中空部に隔膜が設
けられかつ給水入口部および電解水出口部が設けられた
第１基台と、その上に第２基台を設け、これらの基台に
囲れた電解室内に電極板と端子を設ける。そして給水入
口部から電解水出口部への流路方向に略平行になる様に
端子を配置させるので、端子は水流の邪魔にならない。
故に水流は端子により部分的な流路抵抗がないので、各
流路に於て均一な流量が得られる。

【００３４】本発明は望しくは、端子の位置が第１基台
の凹部の中心線より左寄りか右寄りかに応じて、端子の
位置を電解室出口部の中心線より各々左寄り又は右寄り
に位置させる。この様に、電解室出口部の左室と右室の
面積比を、凹部の左室および右室に於ける水流の通過面
積比に略一致させる。そして、電解室出口部の左室と右
室の流量比はその面積比と同じなので、凹部の左室と右
室の流量比を、その通過面積比と略一致させる事ができ
る。その結果、凹部の各流路に於て更に均一な流速（流
量）が得られ、電解効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る電解槽を用いた電解水生
成装置から前カバーを外した状態の斜視図である。

【図２】前記装置の水路を示すブロック図である。

【図３】前記電解槽の斜視図ある。

【図４】図３のＡＡ断面図である。

【図５】図４のＣＣ断面図である。

【図６】図３のＢＢ断面図である。

【図７】前記電解槽の分解斜視図である。

【符号の説明】

１７ 第１基台 １９ 隔膜 ２１ 給水入口部 ２２ 電解水出口部 ３１ 第２基台 ５８ 電極 ５９ 電極板 ６０ 端子 ６７ 電解槽

フロントページの続き (72)発明者 大杉 和也 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 (72)発明者 山本 奈津恵 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 (72)発明者 中川 文雄 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略中央に於て上方が開放した中空の凹部
   が設けられ、その中空部に隔膜が設けられ、前記凹部に
   給水入口部および電解水出口部が設けられた第１基台
   と、その第１基台上に設けられた第２基台と、前記第１
   および第２基台に囲れた電解室内に設けられた電極板お
   よび電極板に固定された端子を有する電極とを備え、前
   記給水入口部から前記電解水出口部への流路方向に略平
   行に位置する様に前記端子が配置された事を特徴とする
   電解槽。
2. 【請求項２】 前記端子の位置が前記凹部の中心線より
   左寄りか又は右寄りかに応じて、前記端子の位置が前記
   電解室出口部の中心線より各々左寄り又は右寄りに位置
   する様に、前記端子が配置された事を特徴とする請求項
   １の電解槽。