JP3780622B2 - 電解槽 - Google Patents
電解槽 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3780622B2 JP3780622B2 JP12298097A JP12298097A JP3780622B2 JP 3780622 B2 JP3780622 B2 JP 3780622B2 JP 12298097 A JP12298097 A JP 12298097A JP 12298097 A JP12298097 A JP 12298097A JP 3780622 B2 JP3780622 B2 JP 3780622B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- electrolytic cell
- water passage
- inlet
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の電極間に形成された通水路に水を流し、前記電極に電圧を印加することにより水を電気分解する電解装置に用いられる電解槽に関する。
【0002】
【従来の技術】
今日、飲用水として利用されるアルカリ水、人体の肌を引きしめるための美容水として利用される弱酸性水、殺菌水として利用される次亜塩素酸イオン含有水等、水道水の電気分解により得られる電解水は、一般家庭においても様々な形で利用されている。
【0003】
電解水を生成するための手段としては、一対の電極間に形成された通水路に水を流して前記電極間に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解装置が多く用いられる。
【0004】
特に家電製品への応用を視野にいれると、電解装置は、大きさをできるだけ小さくし、高い効率で、且つ低いランニングコストで電解水を生成できるようにすることが望まれる。このため、電解槽に備えられる電極間の間隔はできるだけ小さくすることが好ましい。電極間の間隔を小さくすると、電解水の生成効率を損なうことなく印加電圧の値を小さくすることができるため、電気エネルギを節約できる。また、電極間の間隔を小さくすると、電解水の生成効率を損なうことなく電極板の面積を小さくすることができるため、資源の節約につながる。
【0005】
ここで、電極間に隔膜が配された電解槽よりも、無隔膜型電解槽を用いる方が、電解槽をより小さくすることができる。
【0006】
また、電解水の生成効率を高めるため、電極の流水に接触する面に、電気分解を促進する触媒(例えば白金)を定着させることが好ましい。
【0007】
以上のような知見に基づき、例えば、表面に触媒を定着させた少なくとも一対の板状電極(すなわち電極板)を0.5mmオーダーの微小間隔を以て平行に配置した無隔膜型電解槽を備える電解装置が実用化されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
水道水には通常様々な物質やイオンが含まれている。このような水道水が電極間の通水路を流れるとき、例えば炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、鉄さび等の難溶性物質が、電極の表面や、電極の端部付近のケーシングの表面に析出し、いわゆるスケールを形成する。このようなスケールは、電極表面はもとより、通水路の入口側に位置する電極の端部(角、端面等)にも形成されやすい。
【0009】
電極間間隔を小さくした場合には、通水路の入口付近における僅かなスケールの付着によっても、通水路に流入する水の流量が影響を受けるおそれがあり、更に、スケールの付着が著しい場合には通水路が完全に閉塞されてしまうおそれがある。
【0010】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、スケールの付着による通水路の閉塞が生じにくいような電解槽を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段、発明の実施の形態、及び発明の効果】
電解槽の電極として用いられるものに、電気分解を促進する触媒の薄層で表面を被覆した矩形の電極板がある。この電極板を作成する工程の一例を図21に示す。金属基板の表面に電気分解を促進する触媒を定着させて母材211を作成し(図21(a))、該母材211を適宜切断又は切削することにより、複数の電極板212を作成する(図21(b))。このとき、上記金属基板の表面を予めエッチングしておくことにより触媒の定着性を高めるということも多く行なわれる。こうして得られた電極板212はその周縁部に角や端面を有する。
【0012】
上記のような一対の電極板間に水を流して電気分解を行なったときに、電極板の角にスケールが多く付着する理由は次のようなものと考えられる。電極板間に電圧を印加すると、水に含まれるスケールの原料となるカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の各種イオンが電極板に引きつけられる。そして、これらの成分が、電極板からの電気エネルギにより、水中の他の成分と反応し、炭酸カルシウムや水酸化マグネシウム等の難溶性物質が生成される。ところで、電極板の角においては表面においてよりも電気力線が集中しているため、そこには上記イオンが集中的に引きつけられる。このため、電極板の角には特に多くのスケールが生成されるものと考えられる。
【0013】
一方、電極板の端面にスケールが多く付着する理由は次のようなものと考えられる。上記のように切断又は切削により形成された端面は、そのままでは表面粗さが大きい。従って、そこにスケールが形成されると、該スケールは強固に付着し、流水によっては除去されなくなる。更に、表面粗さが大きい面においては微小な突起がスケール生成の核となるため、表面粗さが小さい面よりもスケールが形成されやすい。このような理由により、表面粗さの大きい電極板の端面においてはスケールの形成、付着が起こりやすいものと考えられる。
【0014】
もちろん、上記のようなスケールの付着の問題は、電極板のみならず、角や端面を有する電極、例えば角材状の電極を用いたときにも生じうる。
【0015】
以上のような考察に基づき、本発明は、一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記一対の電極の、前記通水路の入口側の端部における電気力線密度が、該電極の、前記通水路に面する他の部分における電気力線密度よりも低くなるようにしたことを特徴とする電解槽を提供する。このような電解槽では、通水路の入口において電極の端部にイオンが集中的に引きつけられることがないため、通水路の入口付近におけるスケールの形成が抑制され、従ってスケールによる通水路の閉塞も起こりにくい。なお、電気力線密度を低下させる方法としては、例えば、電極端部の曲げ加工や切削加工、電極端部の表面の平滑化等が挙げられる。
【0016】
また、本発明は、一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極板に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記一対の電極の、前記通水路の入口側の端部の表面におけるスケールの付着力が、該電極の、前記通水路に面する他の部分の表面におけるスケールの付着力より小さくなるようにしたことを特徴とする電解槽を提供する。このような電解槽では、通水路の入口付近において電極の端部に形成されたスケールが水流により容易に除去されるため、スケールによる通水路の閉塞も起こりにくい。なお、スケールの付着力を小さくする方法としては、例えば、電極端部の表面の被覆加工や平滑化等が挙げられる。
【0017】
また、本発明は、一対の電極板の間に水を流して前記電極板に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記電極板の、前記水が流入する側の端部を被覆により隠蔽したことを特徴とする電解槽を提供する。
【0018】
上記電解槽は、電極板の、水が流入する側の端部(角、端面等)を被覆により隠蔽することにより、前記端部に水が接触しないようにしたものである。このようにすると、従来より最もスケールの形成され易かった電極板の端部にスケールが付着しなくなる。
【0019】
上記電解槽において、上記被覆をABS樹脂等の非導電性材料で形成すれば、被覆表面における電気力線密度を低くすることができるため、スケールの形成をより効果的に抑制することができる。
【0020】
また、上記電解槽において、被覆の表面粗さを電極板の入口端部の表面粗さよりも小さくすれば、被覆へのスケールの付着力を弱めることができるため、たとえ被覆の表面にスケールが形成されても、そのスケールは水流により容易に除去されるようになる。
【0021】
また、本発明は、一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記一対の電極の、前記通水路の入口側の端部間の距離は、該一対の電極の間隔よりも大きいことを特徴とする電解槽を提供する。
【0022】
例えば上記一対の電極として略平行に配設された一対の電極板を用いる場合、「電極の端部」とは、電極板の、通水路の入口側の端面及び角をいう。また、「一対の電極の間隔」とは、一対の電極板の、前記通水路に面する面のうち、水の電気分解が主としてそこで行なわれる部分の間隔をいう。
【0023】
例えば、上記電極として一対の電極板を用いる場合、対応する端部間の距離を大きくするには、一の電極板を他の電極板に対して通水方向にずらして配置するという方法、一の電極板の端部の形状を他の電極板の端部の形状と異ならしめるという方法、一の電極板と他の電極板の形状を略相似形として寸法のみ異ならしめるという方法、各電極板の端部を屈曲あるいは湾曲させること(曲げ加工)により端部間の距離を広げるという方法等が挙げられる。また、電極板が十分な厚さを有する場合は、該電極板の通水路の入口付近の部分を切削加工(面取り、曲面加工等)することにより、端部間の距離を実質的に大きくすることもできる。
【0024】
上記のように前記一対の電極の、前記通水路の入口側に位置する端部の間の距離を大きくすると、該端部近傍における電気力線密度が低下するため、スケールの形成が抑制される。更に、端部間の距離を大きくすると通水路の入口における流路断面積も大きくなるから、たとえそこにスケールが形成されても、水を通すための流路が十分に確保される。
【0025】
更にまた、本発明は、一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記電極のうち、前記通水路の入口付近に含まれる部分の表面粗さを他の部分の表面粗さよりも小さくしたことを特徴とする電解槽を提供する。
【0026】
例えば電極として電極板を用い、上記通水路の入口は前記電極板の端部により構成されている場合を考える。この場合、該通水路の入口付近に含まれる部分としては、前記電極板の角、辺、端面等がある。これらの部分の表面粗さを、例えば研磨や薬剤処理等の方法により小さくすると、(1)スケールの付着力が低下する、(2)スケール形成の核となる微小な突起が除去される、といった効果が得られる。
【0027】
更にまた、本発明は、一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記通水路の入口の前段に電気力線を分散させるための導電性部材を配したことを特徴とする電解槽を提供する。
【0028】
電極の端部の近傍に導電性部材を配すると、該端部近傍における電気力線の分布が変化する。従って、通水路の入口の前段に導電性部材を適宜配設すれば、通水路の入口近傍における電気力線を分散させることができ、これにより、通水路の入口におけるスケールの形成を抑制することができる。
【0029】
更にまた、本発明は、一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記通水路の入口の前段に設けられた導入室と、該導入室内において水の乱流を生じさせるための乱流形成手段とを備えることを特徴とする電解槽を提供する。
【0030】
一般に水中における物質やイオンの析出物は、その水が乱流を起こしているときには大きく成長しにくい。そこで、上記のように通水路の入口の前段に設けられた導入室にて水の乱流を生じさせれば、通水路の入口におけるスケールの形成を抑制することができる。
【0031】
上記乱流形成手段としては、上記導入室内を流れる水により駆動される攪拌体を備えるものが考えられる。上記攪拌体としては、流水を受けて振動するリード板、羽根により流水を受けて回転する羽根車、流水を受けて運動する球体(ビーズ等)等が挙げられる。
【0032】
更にまた、本発明は、一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記通水路の入口の前段に設けられた導入室と、該導入室内に配設された可動体とを備え、該可動体は前記導入室内を流れる水により駆動されて運動し、前記通水路の入口に接触することを特徴とする電解槽を提供する。
【0033】
上記電解槽は、導入室内を流れる水により可動体が駆動されて運動し、通水路の入口に接触することにより、そこに形成されたスケールが除去されるようにしたものである。
【0034】
上記可動体の例としては、羽根により流水を受けて回転する羽根車、流水を受けて運動する球体(ビーズ等)等が挙げられる。
【0035】
また、導入室内の水の圧力に応じて弁体の位置が変化するような定流量弁を設け、前記弁体が可動体として機能するようにすることもできる。
【0036】
更にまた、本発明は、一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記通水路の入口の前段に設けられた導入路と、該導入路内に配設された補助電極とを備えることを特徴とする電解槽を提供する。
【0037】
上記電解槽は、スケールの原料となる各種イオンが通水路の入口に到達する前に導入路内において補助電極により捕獲されるようにしたものである。このようにすると、通水路の入口に到達した水に含まれる上記イオンの濃度が低下するため、通水路の入口におけるスケールの形成が抑制される。
【0038】
上記補助電極には上記一対の電極に印加する電圧と同一の電圧を印加するようにしてもよいし、異なる電圧を印加できるようにしてもよい。また、上記導入路は、その中に補助電極を配設しても十分な流量で水を流すことができるように、十分大きな流路断面積を有するようにすることが望ましい。
【0039】
更にまた、本発明は、一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記通水路の入口の前段に設けられた導入室を備え、前記電極の端部の、前記通水路を構成する面とは反対側の面が前記導入室内に露出するようにしたことを特徴とする電解槽を提供する。
【0040】
上記電解槽では、通水路の入口よりも前段に設けられた導入室内に電極の一部を露出させ、水源からの水は通水路の入口に到達する前に上記露出部分に接触し、そこにスケールが形成されるようにしている。このようにすると、通水路の入口に到達した水に含まれる上記イオンの濃度が低下するため、通水路の入口におけるスケールの形成が抑制される。
【0041】
また、本発明は、一対の電極の間に設けられた通水路の直前に設けられた導入路から前記通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記導入路の、前記通水路の入口近傍に含まれる部分の表面におけるスケールの付着力が、該導入路の他の部分におけるスケールの付着力よりも小さくなるようにしたことを特徴とする電解槽を提供する。このような電解槽では、導入路において形成されたスケールが流水により容易に除去されるため、導入路がスケールにより閉塞されて通水路への通水が不能となるといった事態が起こりにくい。なお、スケールの付着力を小さくする方法としては、例えば、電極端部の表面の被覆加工や平滑化等が挙げられる。また、上記一対の電極がケーシングにより保持されており、該ケーシングの一部が上記導入路を構成している場合、該導入路を構成するケーシング部分をより高い平滑度を有する部材により置き換えることによっても、本発明を実施することができる。
【0042】
また、本発明は、一対の電極の間に設けられた通水路の直前に設けられた導入路から前記通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記導入路の、前記通水路の入口近傍に含まれる部分の表面粗さを他の部分の表面粗さよりも小さくしたことを特徴とする電解槽を提供する。
【0043】
一対の電極間に形成された入口に通じる導入路を有する電解槽では、該導入路の、前記通水路の入口近傍に含まれる部分にスケールが付着すると、水の流路が閉塞されるおそれがある。このことに鑑み、上記電解槽は、前記通水路の入口近傍に含まれる部分の表面粗さを他の部分の表面粗さよりも小さくしたものである。このようにすると、(1)スケールの付着力を弱める、(2)電気力線密度を低下させる、といった効果が得られ、導入路におけるスケールの形成が抑制される。
【0044】
【実施例】
図1は本発明の第一の実施例の電解槽を示す斜視図である。本実施例の電解槽では、本体ケース11および蓋12にそれぞれ取り付けられた電極板13及び14の周縁部(端面、角等)を非導電性樹脂から成る被覆16により隠蔽したものである(ただし、電極板14の被覆については図示せず)。このようにすると、(1)電極板13及び14の周縁部に流水が接触しなくなるため、そこにスケールが形成されて付着することもなくなる、(2)被覆16が非導電性樹脂から成るため、電極板13及び14の周縁部における電気力線密度が低下し、スケールの原料成分である各種イオンのうちそこへ引き寄せられるものの量が減少する、といった効果が得られる。
【0045】
図2(a)は本発明の別の実施例の電解槽を示す斜視図であり、図2(b)は図2(a)のB−B線における右方から見た垂直断面図である。本実施例の電解槽では、非導電性樹脂から成る本体ケース21及び蓋22に、電極板23及び24がそれぞれ埋め込まれており、これにより、電極板23及び24の周縁部が被覆部25により隠蔽された状態となっている。このような電解槽においても、図1の実施例で説明したのと同様の効果が得られる。
【0046】
図3(a)〜(c)は本発明の更に別の実施例の電極板の各種態様を示す斜視図である。本実施例では、電極板31及び32の端部を通水方向にずらして配置し、両者が重ならないようにしている。このようにすると、両端部が通水方向において同一の位置にある場合に比べて、(1)両端部間の電気力線密度を低下させることができるため、そこでのスケールの形成を抑制することができる、(2)両端部間の間隔が大きくなるため、端部にスケールが付着しても流水のために十分な流路面積が両端部間にて確保される、といった効果が得られる。
【0047】
図4は本発明の更に別の実施例の電極板の各種形態を示す図である。図4において、(a1)は本実施例の一形態である電極板41及び42を示す平面図であり、(a2)は同電極板の側面図である。また、(b1)は本実施例の別の形態である電極板43及び44を示す平面図であり、(b2)は同電極板の側面図である。このうち、電極板41及び42について説明すると、電極板41と電極板42は異なる形状を有するように作成されており、相互に対応する通水方向の端部同士が重ならないように配置されている。このようにすると、両電極板の端部間の間隔を大きくしたのと同様の効果(すなわち、図3の実施例において説明した効果)が得られる。もちろん、(b1)及び(b2)に示した電極板43及び44についても同様のことが言える。
【0048】
図5は本発明の更に別の実施例の電極板の各種形態を示す図である。ここで、図5において、(a1)は本実施例の一形態である電極板51及び52を示す平面図であり、(a2)は同電極板の側面図である。また、(b1)は本実施例の別の形態である電極板53及び54を示す平面図であり、(b2)は同電極板の側面図である。このうち、電極板51及び52について説明すると、電極板51及び52は略相似形となるように作成されており、相互に対応する通水方向の端部同士が重ならないように配置されている。このようにしても、図3の実施例において説明したと同様の効果が得られる。もちろん、(b1)及び(b2)に示した電極板53及び54についても同様のことが言える。
【0049】
図6は本発明の更に別の実施例の電極板の各種形態を示す断面図である。本実施例では、電極板61及び62の端部63及び64を互いに逆方向に屈曲(図6(a)、(c))又は湾曲(図6(b))させることにより入口部65を形成している。このようにすると、(1)両端部63及び64付近の電気力線密度を低下させることができるため、そこでのスケールの形成を抑制することができる、(2)両端部63及び64の間隔が大きいため、たとえ端部63及び64にスケールが付着しても、流水のために十分な流路面積が確保される、といった効果が得られる。なお、図6(a)のように電極板の端部を直角に折り曲げた場合でも、曲がった部分66の表面は曲面となっているから、ここに電気力線が集中するということはない。
【0050】
図7は本発明の更に別の実施例の電解槽を示す断面図である。電極板が十分な厚さを有する場合には、図7(a)に示したように、電極板71及び72の入口部77の角に面取り部73及び74を形成したり、あるいは、図7(b)に示したように曲面部75及び76を形成することができる。このようにしても、図6の実施例で説明したのと同様の効果が得られる。
【0051】
図8は本発明の更に別の実施例の電解槽を示す断面図である。本実施例の電解槽では、一対の電極板81及び82を完全に平行に配置せず、一方を他方に対してやや傾けて配置したことにより、両電極板間の通水路83がテーパ状になり、入口84における両電極板81及び82の間隔が大きく、出口85における間隔が小さくなるようにしている。このようにしても、図6の実施例で説明したのと同様の効果が得られる。
【0052】
図9(a)〜(c)は本発明の更に別の実施例の電極板を作成する方法を説明するための図である。図9において、(a)は先に図21を参照しながら説明したような方法で作成された電極板90を示す斜視図である。上記のように作成された電極板90は、そのまま何の加工も施されない状態では、図9(b)に示したように、端面91及び角92が荒れている。そこで、端面91及び角92を研磨することにより、図9(c)に示したように、端面91の表面粗さを小さくし、角92を面取り加工又は丸め加工する。端面の表面粗さを小さくすることにより、そこへのスケールの付着力が低下する。また、電極板の角に面取りを設けたりあるいは丸めることにより、そこにおける電気力線密度が低下するため、スケールの原料成分となる各種イオンのうち電極板の角へ引き寄せられるものの量が減少し、スケールの形成が抑制される。
【0053】
図10は本発明の更に別の実施例の電極板を作成する方法を説明するための図である。本実施例では、電極板101及び102の通水路103に面する表面のうち入口104付近の部分105及び106が研磨され、表面粗さが小さくなっている。このようにすると、(1)通水路103の入口104付近において電気力線密度が低下するため、スケールの原料成分となる各種イオンのうち通水路103の入口104付近における電極の表面に引き寄せられるものの量が減少する、(2)表面粗さを小さくすることにより、スケールの付着力が低下する、といった効果が得られる。
【0054】
図11(a)及び(b)は本発明の更に別の実施例の電極板を作成する方法を説明するための図である。本実施例では、通水路110に面する電極板111及び112の表面113及び114を従来とは異なるエッチング方法で加工することにより、前記表面の表面粗さを小さくするようにしたものである。すなわち、従来のエッチング方法では、通水路110に面する電極板の表面111及び112の表面粗さが著しく大きかった。そこで、本実施例では、エッチングの方法を変えることにより、上記表面の表面粗さを小さくしたものである。このようにしても、図10の実施例で説明したのと同様の効果が得られる。
【0055】
図12は本発明の更に別の実施例の電極板を示す断面図である。本実施例では、通水路120中において電極板121及び122の端部123及び124よりも上流に導電体125及び126が、前記端部123及び124に接触しないように配設されている。このようにすると、上記端部123及び124から出る電気力線の一部が通水路120中に出ることなく導電体125及び126に向かうようになる。従って、電極板121及び122の端部123及び124付近において通水路120中に発生する電気力線の密度が低下するため、スケールの形成が抑制される。
【0056】
図13は本発明の更に別の実施例の電極板を示す断面図である。本実施例の電極板130及び131は導電性材料から成る電極板保持体132及び133にそれぞれ固定されている。電極板保持体132及び133の両端部は曲面加工されて入口部134及び出口部135が形成されている。このようにすると、電極板130及び131の端部における電気力線密度が低下するため、スケールの形成が抑制される。また、電極板保持体132及び133の両端部を曲面加工したことにより、図6の実施例で説明したのと同様の効果が得られる。
【0057】
図14は本発明の更に別の実施例の電解槽を示す図である。図14において、(a)は本実施例の電解槽の平面図、(b)は(a)のB−B線における右方から見た垂直断面図である。本実施例の電解槽には、導水口141から一対の電極板142及び143の間の通水路144の入口145へ至る導入路146が設けられており、更に、該導入路146中には、通水路144の入口145における両電極142及び143の間隔よりもやや大きい径を有する多数の球体147が配設されている。このような電解槽に導水口141から水を供給すると、流水の圧力により球体147が運動する。すると、運動する球体147により導入路146内に発生する乱流により通水路144の入口145に付着したスケールが剥離、除去される。更に、運動する球体147が通水路144の入口145に付着したスケールに接触することにより、該スケールが剥離、除去される。
【0058】
図15は本発明の更に別の実施例の電解槽を示す図である。図15において、(a)は本実施例の電解槽の垂直断面図、(b)は(a)のB−B線における水平断面図である。本実施例の電解槽には、導水口151から一対の電極板152及び153間の通水路154の入口155へ至る流路上に回転体室156が設けられており、更に、その中には多数の羽根157を有する回転体158が配設されている。このような電解槽に導水口151から水を供給すると、羽根157が流水の圧力を受け、回転体158が回転する。すると、回転体158の回転により回転体室156内に発生する乱流により通水路154の入口155に付着したスケールが剥離、除去される。更に、回転体158の羽根157の先端が通水路154の入口155に付着したスケールに接触することにより該スケールが剥離、除去される。
【0059】
図16は本発明の更に別の実施例の電解槽を示す断面図である。本実施例の電解槽には、導水口161から、一対の電極板162(図では一方のみ示す)の間の通水路(図示せず)の入口164へ至る流路の途上に流量制御室165が設けられている。流量制御室165内には軸166を中心に回動可能な可動体167が設けられている。可動体167にはバネ166aにより図面上で右方向に回転するような付勢力が加えられている。可動体167の先端167aにはリンク168の一端が回動可能に結合されている。また、リンク168の他端は、電極板162の上端(すなわち通水路の入口164)に接触して摺動可能なスケール除去体169に結合されている。
【0060】
上記のような電解槽に導水口161から水を供給すると、流量制御室165に流入する水の圧力により可動体167が図面上で左方向に回転し、バネ166aの付勢力と水圧が均衡するところで可動体167は静止する。このとき、水圧が大きくなると、可動体167の先端はより左に移動し、可動体167の先端167aと流量制御室165の天井165aとの間の流路面積が減少する。逆に、水圧が大きくなると、可動体167の先端167aはより右に移動し、可動体167の先端167aと流量制御室165の天井165aとの間の流路面積が増大する。このような機構により、通水路へ供給される水の流量が安定化される。
【0061】
上記のように水圧の変動にともなって可動体167の先端167aの位置が左右に変化すると、リンク168により可動体167の先端167aに連結されたスケール除去体169の位置も左右に変化する。これにより、通水路の入口164に付着したスケールが剥離、除去される。
【0062】
図17は本発明の更に別の実施例の電解槽を示す断面図である。本実施例の電解槽には、導水口171から一対の電極板(電解用電極板)172及び173の間の通水路174の入口175へ至る流路上にイオン捕捉室176が設けられており、イオン捕捉室176内には上記電解用電極板172及び173とは別の一対の補助電極板177及び178が配設されている。ここで、上記一対の補助電極板177及び178は、電解用電極板172及び173の間隔よりも大きい間隔を以て対向している。このような電解槽では、導水口171から供給される水に含まれるスケールの原料成分となる各種イオンの大部分は補助電極板177及び178に引き寄せられ、そこにスケールを形成するため、通水路174の入口175においてはスケールがほとんど形成されない。また、補助電極板177及び178の間隔は大きく設定してあるため、そこにスケールが付着しても流路が閉塞される心配はない。
【0063】
なお、上記電解槽では、電解用電極板と補助電極板とを分離して設けたが、一枚の電極板を曲げ成形することにより、電解部と、スケールの原料となるイオンを捕捉するためのイオン捕捉部とを有する一体型電極板を作成して用いても、上記と同様の効果が得られる。
【0064】
図18(a)及び(b)は、本発明の更に別の実施例の電解槽の一部を示す断面図である。本実施例の電解槽には、図示せぬ導水口から一対の電極板181及び182の間の通水路183の入口184に至る導入路185が設けられており、導入路内には、前記一対の電極板181及び182の端部186及び187が露出している。このような電解槽に上記導水口から水を供給すると、その水は通水路183に流入する前に、電極板181及び182の端部186及び187の露出した表面に接触し、符号188で示したような箇所に大部分のスケールが付着するため、通水路183の入口184付近においてはスケールがほとんど形成されない。
【0065】
以上の各実施例では、電極板の端部へのスケールの付着により通水路が閉塞されることを防止するように構成された電解槽について説明したが、以下の各実施例では、電極板の端部ではなく、端部付近のケーシング表面へのスケールの付着を防止するように構成された電解槽の例を説明する。
【0066】
まず、図19の電解槽を見てみる。図19の電解層には、通水路191内の電極板192及び193よりも上流のケーシング部分に、ガラス、セラミック、金属等から成る導入路平滑化部材194及び195が配設されている。そして、導入路平滑化部材194及び195の表面196及び197は、電極板192および193よりも小さい表面粗さを有している。このような導入路平滑化部材194及び195の間においては電気力線密度が低下し、更に、導入路平滑化部材194及び195の表面へのスケールの付着力は低いため、そこにスケールが付着して水の流路が閉塞されるということが防止される。
【0067】
次に、図20の電解槽について説明する。図20の電解槽の構成は、一対の補助電極板201及び202が、電解用電極板203及び204から離れて配設されている点以外は、図17の電解槽とほぼ同じである。このような電解槽では、導水口205から供給される水に含まれるスケールの原料成分となる各種イオンの大部分は補助電極板201及び202に引き寄せられ、そこにスケールを形成するため、通水路206の入口207よりも上流のケーシング部分208においてはスケールがほとんど形成されない。
【0068】
以上、本発明に係る電解槽及び電極の様々な実施例について説明したが、これらはあくまで例に過ぎず、本発明の精神及び範囲内で様々に変形することが可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施例では、本発明により主として通水路の入口におけるスケールの形成を抑制できることを述べたが、上記実施例の技術のほとんどは、通水路の出口におけるスケールの形成を抑制するためにも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一の実施例の電解槽を示す斜視図。
【図2】 (a)本発明の別の実施例の電解槽を示す斜視図、(b)(a)のB−B線における右方から見た垂直断面図。
【図3】 (a)〜(c)本発明の更に別の実施例の電極板の各種態様を示す斜視図。
【図4】 (a1)〜(b2)本発明の更に別の実施例の電極板の各種形態を示す図。
【図5】 (a1)〜(b2)本発明の更に別の実施例の電極板の各種形態を示す図。
【図6】 (a)〜(c)本発明の更に別の実施例の電極板の各種形態を示す断面図。
【図7】 (a)、(b)本発明の更に別の実施例の電解槽を示す断面図。
【図8】 本発明の更に別の実施例の電解槽を示す断面図。
【図9】 (a)〜(c)本発明の更に別の実施例の電極板を作成する方法を説明するための図。
【図10】 (a)、(b)本発明の更に別の実施例の電極板を作成する方法を説明するための図。
【図11】 本発明の更に別の実施例の電極板を作成する方法を説明するための図。
【図12】 本発明の更に別の実施例の電極板を示す断面図。
【図13】 本発明の更に別の実施例の電極板を示す断面図。
【図14】 (a)本発明の更に別の実施例の電解槽を示す平面図、(b)(a)のB−B線における下方から見た垂直断面図。
【図15】 (a)本発明の更に別の実施例の電解槽を示す垂直断面図、(b)(a)のB−B線における水平断面図。
【図16】 本発明の更に別の実施例の電解槽を示す断面図。
【図17】 本発明の更に別の実施例の電解槽を示す断面図。
【図18】 (a)、(b)本発明の更に別の実施例の電解槽の一部を示す断面図。
【図19】 電極の端部付近のケーシング表面へのスケールの付着を防止するように構成された電解槽の一例を示す断面図。
【図20】 電極の端部付近のケーシング表面へのスケールの付着を防止するように構成された電解槽の別の例を示す断面図。
【図21】 電極板を作成する工程の一例を示す図。
Claims (5)
- 一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記一対の電極の、前記通水路の入口側の端部間の距離は、該一対の電極の間隔よりも大きいことを特徴とする電解槽。
- 一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記通水路の入口の前段に電気力線を分散させるための導電性部材を配したことを特徴とする電解槽。
- 一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記通水路の入口の前段に設けられた導入室と、該導入室内に配設された導入室内の水の圧力に応じて弁体の位置が変化するような定流量弁とを備え、該定流量弁は前記導入室内を流れる水により駆動されて運動し、前記通水路の入口に接触することを特徴とする電解槽。
- 一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記通水路の入口の前段に設けられた導入路と、該導入路内に配設された一対の補助電極とを備え、該一対の補助電極の間隔は、前記一対の電極の間隔よりも大きいことを特徴とする電解槽。
- 一対の電極の間に設けられた通水路に水を流して前記電極に電圧を印加することにより前記水を電気分解するような電解槽において、前記通水路の入口の前段に設けられた導入室を備え、前記電極の端部の、前記通水路を構成する面とは反対側の面が前記導入室内に露出するようにしたことを特徴とする電解槽。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12298097A JP3780622B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 電解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12298097A JP3780622B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 電解槽 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10298791A JPH10298791A (ja) | 1998-11-10 |
JP3780622B2 true JP3780622B2 (ja) | 2006-05-31 |
Family
ID=14849339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12298097A Expired - Fee Related JP3780622B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 電解槽 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3780622B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5059660B2 (ja) * | 2008-03-03 | 2012-10-24 | パナソニック株式会社 | 電解水生成装置 |
KR101027538B1 (ko) | 2010-09-28 | 2011-04-07 | (주) 시온텍 | 살균 전해수 제조 장치, 이를 포함하는 살균 전해수 제조 시스템 및 방법 |
JP5897496B2 (ja) * | 2013-04-02 | 2016-03-30 | アクアエコス株式会社 | オゾン水製造装置、オゾン水製造方法、殺菌方法及び廃水・廃液処理方法 |
JP6201915B2 (ja) * | 2014-06-30 | 2017-09-27 | 住友金属鉱山株式会社 | カソード及びこれを用いた金属水酸化物の製造方法 |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP12298097A patent/JP3780622B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10298791A (ja) | 1998-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5314589A (en) | Ion generator and method of generating ions | |
TWI294938B (en) | Ion eluting unit, device provided therewith, and washing machine | |
JP3780622B2 (ja) | 電解槽 | |
SG52581A1 (en) | Method and apparatus for electrolytically metallising or etching material | |
US6852236B2 (en) | Method and apparatus for controlling water system fouling | |
US6800207B2 (en) | Method and apparatus for controlling water system fouling | |
JP4649200B2 (ja) | ラジカル酸素水生成装置及びラジカル酸素水生成システム | |
TW522176B (en) | Method and apparatus for continuous plating using power supplying roller having split electrode | |
CN107674459A (zh) | 颜料水解包膜的方法 | |
WO2020013255A1 (ja) | 電解液体生成装置 | |
CN114622238A (zh) | 一种过渡金属基析氢析氧双功能电极的制备及应用 | |
JP4474910B2 (ja) | 電気分解装置、および同装置を備えた洗濯機 | |
JPH08276184A (ja) | 水の電気分解用電極 | |
JP2000093964A (ja) | アルカリ水生成方法と電解装置 | |
Valiulienė et al. | Investigation of the interaction between Co sulfide coatings and Cu (I) ions by cyclic voltammetry and XPS | |
WO2021161598A1 (ja) | 電解液体生成装置 | |
JP3861011B2 (ja) | 電解加工用電極およびそれを用いた電解加工方法と電解加工用電極の製造方法 | |
JPH0860391A (ja) | 不溶性金属陽極 | |
EP1342696B1 (en) | Method and apparatus for controlling water system fouling | |
WO2019107339A1 (ja) | めっき装置およびめっき方法 | |
WO2021014940A1 (ja) | 気泡生成用電極及び気泡生成用電極の表面形成方法 | |
Rapecki et al. | Influence of etching of polycrystalline Au-, Pt-and glassy carbon surfaces with OH radicals on electrodeposition of metals | |
TW201303082A (zh) | 貴金屬電解回收方法 | |
JP2003236546A (ja) | 電解槽 | |
JPH09324298A (ja) | Al又はAl合金の表面処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040423 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051019 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051025 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060214 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060227 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |