TWI649268B - Electrolyzed water generating device - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電解水生成裝置，其能夠容易提高氫溶解濃度。電解水生成裝置的電解槽(4)透過固定接合第一外殼片(50)和第二外殼片(60)而形成電解室。在第一外殼片(50)的內表面沿縱向(V)和橫向(H)以矩陣狀排列並配設有與陽極供電體抵接的多個第一突起(53)，在第二外殼片(60)的內表面沿縱向(V)和橫向(H)以矩陣狀排列並配設有與陰極供電體抵接的多個第二突起(63)。第二突起(63)被配置在以沿縱向(V)最近的距離相鄰的第一突起(53)之間，並且被配置在以沿橫向(H)最近的距離相鄰的第一突起(53)之間。由此，能夠使供給到各供電體的表面上的水的流動均勻化，並且容易提高氫溶解濃度。

Description

電解水生成裝置

本發明有關於一種透過對水進行電解而生成電解氫水的電解水生成裝置。

一直以來，已知有如下的電解水生成裝置(例如，參照專利文獻1)：其具備電解槽，所述電解槽具有透過隔膜分隔的陽極室和陰極室，透過對導入到電解槽內的自來水等原水進行電解來生成電解氫水。

期待溶解有生成在電解水生成裝置的陰極室中的氫氣的電解氫水在改善胃腸症狀方面發揮優異效果。另外，近年來，透過電解水生成裝置生成的電解氫水作為適於去除活性氧而受到關注。

專利文獻1：日本專利第5639724號公報

在電解水生成裝置中，由於為了使離子在陽極室與陰極室之間高效地通過而隔膜被形成為較薄，因此當例如產生在陽極室與陰極室之間的壓力差過大時，有可能隔膜受到損傷。因此，在上述專利文獻1的電解水生成裝置中，提出了如下的技術：透過將由陽極供電體、隔膜和陰極供電體構造的層壓體成型為波形，從而提高彎曲剛性，並且抑制隔膜的損傷。

然而，在上述專利文獻1所記載的電解水生成裝置中，在電解室內的大部分區域，沿順著水的流動的縱向連續地形成有多個凸狀部。在這種電解水生成裝置中，在形成於各凸狀部之間的槽部，水的流動較快，並且水被充分供給到各供電體的表面。

但是，在連續地形成有凸狀部的部位，各供電體表面上的水的流動較慢，局部上難以供給足夠量的水。其結果，例如在透過加大供給到各供電體41、42的電解電流，來在陰極供電體42的表面上產生大量的氫氣的情況下，有可能在連續地形成有上述凸狀部的部位，電解氫水的氫溶解濃度局部接近飽和值。此時，產生在供電體的表面上的氫氣難以溶解於水，與電解氫水一同從陰極室流出氣泡狀的氫氣，有可能妨礙陰極室整體中的氫溶解濃度的提高。

本發明是鑒於上述實際情況而提出的，其主要目的在於提供一種電解水生成裝置，該裝置透過使供給到各供電體表面上的水的流動均勻化，從而能夠容易提高氫溶解濃度。

本發明的第一發明為一種電解水生成裝置，具備：電解槽，形成有用於供給所電解的水的電解室；陽極供電體和陰極供電體，被彼此相對配置在電解室內；和隔膜，被配置在陽極供電體與陰極供電體之間，並且將電解室劃分為陽極供電體側的陽極室和陰極供電體側的陰極室，電解水生成裝置的隔膜被陽極供電體和陰極供電體夾持，電解槽透過固定接合陽極供電體側的第一外殼片和陰極供電體側的第二外殼片而形成電解室，在第一外殼片的朝向電解室側的內表面上，沿順著電解室內的水的流動的縱向和與縱向垂直的橫向，以矩陣狀排列並配設有與陽極供電體抵接的多個第一突起，在第二外殼片的朝向電解室側的內表面上，沿縱向和橫向，以矩陣狀排列並配設有與陰極供電體抵接的多個第二突起，第二突起被配置在以沿縱向最近的距離相鄰的第一突起之間，並且被配置在以沿橫向最近的距離相鄰的第一突起之間。

較佳地，電解室被形成為在縱向上長的長方形狀。

較佳地，第一突起和第二突起被形成為在縱向上長的縱長形狀。

較佳地，第一突起的頂部包括有在第一外殼片側具有中心的曲面，第二突起的頂部包括有在第二外殼片側具有中心的曲面。

較佳地，對於第一外殼片的朝向電解室側的內表面而言，在隔著隔膜、陽極供電體和陰極供電體與第二突起相對的位置上，配設有高度小於第一突起的第一小突起，對於第二外殼片的朝向電解室側的內表面而言，在隔著隔膜、陽極供電體和陰極供電體與第一突起相對的位置上，配設有高度小於第二突起的多個第二小突起。

較佳地，第一小突起和第二小突起被形成為在橫向上長的橫長形狀。

較佳地，在第一小突起和第二小突起中形成有沿縱向貫通第一小突起和第二小突起的槽。

較佳地，在沿縱向的剖面上，第一外殼片的朝向電解室側的內表面中的、供第一小突起沿橫向排列的區域包括有在第二外殼片側具有中心的曲面，在沿縱向的剖面上，第二外殼片的朝向電解室側的內表面中的、供第二小突起沿橫向排列的區域包括有在第一外殼片側具有中心的曲面。

本發明的第二發明為一種電解水生成裝置，具備：電解槽，形成有用於供給所電解的水的電解室；陽極供電體和陰極供電體，被彼此相對配置在電解室內；和隔膜，被配置在陽極供電體與陰極供電體之間，並且將電解室劃分為陽極供電體側的陽極室和陰極供電體側的陰極室，電解水生成裝置的隔膜被陽極供電體和陰極供電體夾持，電解槽透過固定接合陽極供電體側的第一外殼片和陰極供電體側的第二外殼片而形成電解室，在第一外殼片的朝向電解 室側的內表面上，配設有與陽極供電體抵接的多個第一突起和高度小於第一突起的多個第一小突起，對於第二外殼片的朝向電解室側的內表面而言，在隔著隔膜、陽極供電體和陰極供電體與第一小突起相對的位置上，配設有與陰極供電體抵接的多個第二突起，並且在隔著隔膜、陽極供電體和陰極供電體與第一突起相對的位置上，配設有高度小於第二突起的多個第二小突起。

較佳地，第一小突起與陽極供電體不抵接，第二小突起與陰極供電體不抵接。

較佳地，第一突起和第二突起被形成為在順著電解室內的水的流動的縱向上長的縱長形狀。

較佳地，第一小突起和第二小突起被形成為在與縱向垂直的橫向上長的橫長形狀。

關於本發明的第一發明的電解水生成裝置，隔膜被陽極供電體和陰極供電體夾持，在第一外殼片的內表面上配設有與陽極供電體抵接的多個第一突起，在第二外殼片的內表面上配設有與陰極供電體抵接的多個第二突起。由此，陽極供電體、隔膜和陰極供電體被第一突起和第二突起夾持，從而能夠抑制隔膜的損傷。

第一突起沿順著電解室內的水的流動的縱向和與縱向垂直的橫向以矩陣狀排列並配設，第二突起也沿縱向和所述橫向以矩陣狀排列並配置。另外，第二突起被配置在以沿縱向最近的距離相鄰的第一突起之間，並且被配置在以沿橫向最近的距離相鄰的第一突起之間。由此，第一突起和第二突起沿縱向和橫向離散且均等地分佈，從而能夠使供給到各供電體的表面上的水的流動均勻化，能夠提高氫溶解濃度。

進一步，在本發明的第二發明的電解水生成裝置中，利用第二突起對陰極室內的水進行整流，從而在陰極室內得到縱向的整體水流。而且，第二小突起堵住流過陰極室的水的一部分並將其引導到第二小突起的周邊。由此，陰極室內的水在第二小突起64的周邊被局部攪拌。透過融合上述整體水流和局部水流，被供給到陰極供電體42的表面上的水的流動進一步均勻化，從而能夠提高氫溶解濃度。

1‧‧‧電解水生成裝置

4‧‧‧電解槽

40‧‧‧電解室

40A‧‧‧陽極室

40B‧‧‧陰極室

41‧‧‧陽極供電體

41a、42a‧‧‧端子

42‧‧‧陰極供電體

43‧‧‧隔膜

43a‧‧‧鍍層

44‧‧‧電流檢測單元

45‧‧‧層壓體

46‧‧‧密封部件

50‧‧‧第一外殼片

51、61‧‧‧接合面

52、62‧‧‧電解部

53‧‧‧第一突起

53a、63a‧‧‧頂部

53b、57a、63b、67a‧‧‧凸曲面

54‧‧‧第一小突起

55、65‧‧‧槽

56、57、66、67‧‧‧區域

56a、66a‧‧‧凹曲面

58C‧‧‧第一集水路

58D‧‧‧第一分水路

59、69‧‧‧斜面

6‧‧‧控制單元

60‧‧‧第二外殼片

63‧‧‧第二突起

64‧‧‧第二小突起

68C‧‧‧第二集水路

68D‧‧‧第二分水路

7‧‧‧進水部

71、71a、71b‧‧‧供水管

72‧‧‧流量感測器

73‧‧‧分支部

74‧‧‧流量調整閥

8‧‧‧出水部

81‧‧‧流路切換閥

82‧‧‧吐水管

83‧‧‧排水管

91、92、93、94‧‧‧接頭

95‧‧‧內圓角部

第1圖是表示本發明的電解水生成裝置的一實施方式的大致結構的框圖。

第2圖是第1圖所示電解槽的裝配立體圖。

第3圖是表示第2圖所示第一外殼片和第二外殼片的立體圖。

第4圖是放大了第2圖所示電解槽的與水的流動平行的剖面的剖視圖。

第5圖是放大了第2圖所示電解槽的與水的流動垂直的剖面的剖視圖。

第6圖是在第2圖所示電解槽中透視了第二外殼片和層壓體的主視圖。

下面，基於圖式對本發明的一實施方式進行說明。

第1圖示出本實施方式的電解水生成裝置1的大致結構。電解水裝置1可用於家庭飲用水和烹飪用水的生成以及血液透析用透析液的生成。

電解水生成裝置1具備：電解槽4，形成有用於供給所電解的水的電解室40；陽極供電體41和陰極供電體42，被彼此相對配置在電解室40內；和隔膜43，被配設在陽極供電體41與陰極供電體42之間。在電解槽4的上游側或下 游側也可以設置有其它電解槽。另外，還可以與電解槽4並列地設置有其它電解槽。對於另行設置的電解槽，也可適用與電解槽4相同的結構。

隔膜43將電解室40劃分為陽極供電體41側的陽極室40A和陰極供電體42側的陰極室40B。透過向電解室40的陽極室40A和陰極室40B這兩個室供給水，並對陽極供電體41和陰極供電體42施加直流電壓，從而在電解室40內發生水的電解。

隔膜43使透過電解產生的離子通過，並且陽極供電體41和陰極供電體42經由隔膜43電連接。隔膜43使用例如由具有磺酸基的氟系樹脂材料構成的固體高分子材料。

在具有使用了固體高分子材料的隔膜43的電解槽4中，生成中性的電解氫水和電解氧水。透過水在電解室40內進行電解，從而在陰極室40B獲得溶解有氫氣的電解氫水，在陽極室40A獲得溶解有氧氣的電解氧水。

電解水生成裝置1進一步具備：控制單元6，用於控制電解槽4；進水部7，設置於電解槽4的上游側；和出水部8，設置於電解槽4的下游側。

控制單元6例如具有CPU(Central Processing Unit：中央處理器)和記憶體等，其中，該CPU執行各種運算處理和資訊處理等，該記憶體存儲用於負責CPU操作的程式和各種資訊。

在陽極供電體41與控制單元6之間的電流供給線路上設置有電流檢測單元44。電流檢測單元44也可以設置在陰極供電體42與控制單元6之間的電流供給線路上。電流檢測單元44檢測出供給到供電體41、42中的電解電流，並將相當於該值的信號輸出到控制單元6中。

控制單元6基於從電流檢測單元44輸入的信號，對施加到陽極供電體41與陰極供電體42之間的電壓進行回饋控制。例如，在電解電流過大的情況下，控制單元6使上述電壓減少，在電解電流過小的情況下，控制單元6使上述電壓增加。由此，能夠適當控制供給到供電體41、42中的電解電流。

進水部7具有供水管71、流量感測器72、分支部73和流量調整閥74等。供水管71將供給到電解水生成裝置1中的水引導到電解室40中。流量感測器72設置於供水管71上。流量感測器72定期檢測供給到電解室40中的水的每單位時間的流量(以下，有時僅記載為“流量”)F，並將相當於該值的信號輸出到控制單元6中。

分支部73將供水管71分支為供水管71a、71b這兩管。流量調整閥74將供水管71a、71b與陽極室40A或陰極室40B連接。在控制單元6的管理下，透過流量調整閥74對供給到陽極室40A和陰極室40B中的水的流量進行調整。為了提高水的利用效率，流量調整閥74對供給到陽極室40A和陰極室40B中的水的流量進行調整。由此，有時在陽極室40A與陰極室40B之間產生壓力差。

在本實施方式中，由於流量感測器72設置於分支部73的上游側，因此檢測出供給到陽極室40A中的水的流量和供給到陰極室40B中的水的流量的總和、即供給到電解室40中的水的流量F。

出水部8具有流路切換閥81、吐水管82和排水管83等。流路切換閥81將陽極室40A和陰極室40B與吐水管82或排水管83選擇性地連接。在電解水生成裝置1用於生成血液透析用透析液的情況下，生成在陰極室40B中的電解氫水經由吐水管82被供給到過濾處理用的反滲透膜模組和用於稀釋透析原液的稀釋裝置等中。

控制單元6控制施加到陽極供電體41和陰極供電體42中的直流電壓的極性。例如，控制單元6基於從流量感測器72輸入的信號，對供給到電解室40中的水的流量F進行累計，若達到規定的流量，則切換施加到陽極供電體41和陰極供電體42的直流電壓的極性。伴隨此，陽極室40A和陰極室40B被相互交換。當切換直流電壓的極性時，控制單元6使流量調整閥74和流路切換閥81同步操作。由此，總是連接陰極室40B和吐水管82，從而生成在陰極室40B中的電解氫水從吐水管82排出。

第2圖是電解槽4的裝配立體圖。電解槽4具有陽極供電體41側的第一外殼片50和陰極供電體42側的第二外殼片60。透過固定接合彼此相對配置的第一外殼片50和第二外殼片60，從而在其內部形成電解室40(參照第1圖)。

在電解槽4的電解室40內收容有透過疊放陽極供電體41、隔膜43和陰極供電體42而成的層壓體45。

陽極供電體41和陰極供電體42分別被構造為水能夠在其板厚方向上往返。對於陽極供電體41和陰極供電體42而言，可應用例如金屬網等網狀的金屬。這種網狀的陽極供電體41和陰極供電體42夾持隔膜43的同時，能夠使水遍及到隔膜43的表面，從而促進電解室40內的電解。在本實施方式中，作為陽極供電體41和陰極供電體42，可適用在鈦制金屬網的表面上形成有鍍鉑層的供電體。鍍鉑層防止鈦的氧化。

在陽極供電體41設置有貫通第一外殼片50並向電解槽4的外部突出的端子41a。同樣，在陰極供電體42也設置有貫通第二外殼片60並向電解槽4的外部突出的端子42a。經由端子41a、42a，對陽極供電體41和陰極供電體42施加直流電壓。

在本實施方式中，對隔膜43使用由具有磺酸基的氟系樹脂材料構成的固體高分子材料。在具有使用了固體高分子材料的隔膜43的電解槽4中，生成中性的電解水。在隔膜43的兩表面形成有由鉑構成的鍍層43a。鍍層43a與陽極供電體41和陰極供電體42抵接並電連接。

隔膜43在電解室40內被陽極供電體41和陰極供電體42夾持。因此，隔膜43的形狀透過陽極供電體41和陰極供電體42來保持。根據這種隔膜43的保持結構，起因於陽極室40A與陰極室40B之間產生的壓力差的應力的大部分由陽極供電體41和陰極供電體42來承擔，從而減少施加到隔膜43的應力。由此，即使在陽極室40A與陰極室40B之間產生較大的壓力差的狀態下操作電解水生成裝置1，也不會在隔膜43中產生較大的應力。因此，能夠抑制隔膜43的損傷，能夠容易提高水的利用效率。

另外，由於隔膜43被陽極供電體41和陰極供電體42夾持，因此能夠減少隔膜43的鍍層43a與陽極供電體41之間以及鍍層43a與陰極供電體42之間的接觸電阻，抑制電壓下降。由此，能夠促進電解室40內的電解，生成較高的氫溶解濃度的電解氫水。

在陽極供電體41和陰極供電體42的外周緣外側設置有用於防止水從第一外殼片50與第二外殼片60的接合面漏出的密封部件46。隔膜43的外周部被密封部件46夾持。

各外殼片50和60被形成為在順著電解室40內的水的流動的縱向V上長的長方形狀。伴隨此，電解室40被形成為在縱向V上長的長方形狀。由於這種縱長形狀的電解室40，電解槽4內的流路變長。其結果，產生在陰極室40B中的氫氣能夠易於溶解於陰極室40B內的水中，提高氫溶解濃度。

在電解槽4設置有L字狀的接頭91、92、93、94。接頭91、92被安裝在第一外殼片50、第二外殼片60的下部，並與上述流量調整閥74連接。接頭93、94被安裝在第一外殼片50、第二外殼片60的上部，並與上述流路切換閥81連接。透過開始向電解水生成裝置1內供水，從陽極室40A和陰極室40B的下部朝向上部產生水的整體流動。

產生在陰極室40B中的氫氣成為微小的氣泡並向陰極室40B的上方移動。在本實施方式中，由於氫氣的移動方向和水的整體流動方向一致，因此氫分子易於溶解於水中，提高氫溶解濃度。

第3圖是從朝向電解室40側的內表面側觀察的、第一外殼片50和第二外殼片60的立體圖。

在第一外殼片50和第二外殼片60的內表面的外緣部形成有用於固定接合第一外殼片50和第二外殼片60的接合面51、61。在接合面51、61的內側透過內壁從接合面51、61起沿第一外殼片50和第二外殼片60的厚度方向凹陷而設置有電解部52、62。電解部52構造陽極室40A，電解部62構造陰極室40B。

在第一外殼片50的內表面配設有多個第一突起53。多個第一突起53沿縱向V和與縱向V垂直的橫向H以矩陣狀(matrix狀)排列並配設。關於突起的配置，所謂“矩陣狀”是指沿縱向V排列有m個突起、且沿橫向H排列有n個突起的配置(如m行×n列矩陣的配置)(m、n為2以上的整數。以下相同)。

另一方面，在第二外殼片60的內表面配設有多個第二突起63。各第二突起63沿縱向V和橫向H以矩陣狀(matrix狀)排列並配設。

各第一突起53在陽極室40A與陽極供電體41抵接，並將陽極供電體41向第二外殼片60側按壓。另一方面，各第二突起63在陰極室40B與陰極供電 體42抵接，並將陰極供電體42向第一外殼片50側按壓。因此，層壓體45從其兩表面被各第一突起53和各第二突起63夾持。

在本實施方式中，當固定接合第一外殼片50和第二外殼片60時，第二突起63被配置在以沿縱向V最近的距離相鄰的第一突起53、53之間。伴隨此，第二突起63被設置為與第一突起53相比少一行。另外，第二突起63被配置在以沿橫向H最近的距離相鄰的第一突起53、53之間。

透過相對配置這種各第一突起53和各第二突起63，在陰極室40B內各第二突起63沿縱向V和橫向H離散且均等地分佈。由此，在陰極室40B內沿縱向V和橫向H分佈的第二突起63之間流入流速較大的水，從而向陰極供電體42的表面供給足夠的水。因此，即使在例如透過加大供給到各供電體41、42中的電解電流，以在陰極供電體42的表面上產生大量的氫氣的情況下，也能夠抑制電解氫水的氫溶解濃度局部地接近飽和值，從而提高陰極室40B整體的氫溶解濃度。

另一方面，在陽極室40A內，各第一突起53沿縱向V和橫向H離散且均等地分佈，在陽極室40A內沿縱向V和橫向H分佈的第一突起53之間也流入流速較大的水，從而向陽極供電體41的表面供給足夠的水。因此，與上述的陰極室相同，陽極室40A整體的氫溶解濃度提高。由此，能夠使在陽極室40A中產生的氧氣容易溶解於陽極室40A內的水中並被排出。

第一突起53和第二突起63被形成為在縱向V上長的縱長形狀。利用這種縱長形狀的第一突起53和第二突起63，對陽極室40A和陰極室40B內的水進行整流，從而不會妨礙縱向V的整體水流，能夠以較寬的面積堅固地支撐層壓體45。因此，能夠降低各供電體41、42與隔膜43的鍍層43a之間的接觸電阻，能 夠對電解室0內的水進行高效電解。在本實施方式中，作為縱長形狀的第一突起53採用橢圓柱狀的突起，但也可以是長圓柱狀或長方體狀的突起。

第4圖放大示出電解槽4的沿縱向V的剖面的一部分。另外，第5圖放大示出電解槽4的沿橫向H的剖面的一部分。

各第一突起53在頂部53a與陽極供電體41抵接。頂部53a以與接合面51相同的高度突出。由此，陽極供電體41在與頂部53a抵接的部位向第二外殼片60側被按壓而突出。另一方面，各第二突起63在頂部63a與陰極供電體42抵接。由此，陰極供電體42在與頂部63a抵接的部位向第一外殼片50側被按壓而突出。

如第4圖所示，在本發明中，由於在沿縱向V相鄰的第一突起53、53之間配置有第二突起63，因此層壓體45在沿縱向V的剖面上被矯正為波形。另一方面，如第5圖所示，在本發明中，由於在以沿橫向H最近的距離相鄰的第一突起53、53之間配置有第二突起63，因此層壓體45在沿橫向H的剖面上也被矯正為波形。由於這種波形的層壓體45具有較大的彎曲剛性，因此即使因電解室40內的壓力差而層壓體45受到較大的應力，也能夠抑制其變形，並且抑制隔膜43的損傷。

如第4圖所示，第一突起53的頂部53a被構造為包括有在第一外殼片50側具有中心的凸曲面53b。凸曲面53b可以是如圓柱側面的一部分的二次曲面，還可以是如球表面的一部分的三次曲面。由於頂部53a被構造為凸曲面53b，層壓體45以緩慢的曲率彎曲，因此向隔膜43的應力集中緩慢，能夠抑制隔膜43的損傷。

第二突起63的頂部63a被構造為包括有在第二外殼片60側具有中心的凸曲面63b。關於凸曲面63b，也與上述凸曲面53b相同。

如第3圖和第4圖所示，在第一外殼片50的朝向電解室40側的內表面配設有高度小於第一突起53的多個第一小突起54。同樣，在第二外殼片60的朝向電解室40側的內表面配設有高度小於第二突起63的多個第二小突起64。

第6圖是從第二外殼片60的外表面側透視第二外殼片60和層壓體45的俯視圖。在該圖中，放大表示電解槽4的一部分，並用雙點劃線且以與第一小突起54和第一突起53疊加的方式描繪第二突起63和第二小突起64。另外，用實線描繪陽極室40A中的水的流動FA，並用雙點劃線描繪陰極室40B中的水的流動FB。

如第3圖至第6圖所示，各第一小突起54被設置在隔著層壓體45與第二外殼片60的第二突起63相對的位置。各第一小突起54堵住在沿橫向H相鄰的第一突起53、53之間沿縱向V流動的水的一部分，並將其引導到第一小突起54的橫向H兩端、即沿縱向V相鄰的第一突起53、53之間。由此，陽極室40A內的水在第一小突起54的周邊被局部攪拌。因此，透過融合由第一突起53引起的縱向V的整體水流和由第一小突起54引起的局部水流，從而供給到陽極供電體41的表面的水的流動FA被進一步均勻化，能夠提高氫溶解溶度。

較佳地第一小突起54被形成為在橫向H上長的橫長形狀。這種第一小突起54將水引導到沿縱向V相鄰的第一突起53、53之間的效果較高，並且供給到陽極供電體41的表面的水的流動FA進一步均勻化，從而能夠提高氫溶解濃度。在本實施方式中，作為橫長形狀的第一突起53採用橢圓柱狀的突起，但也可以是長圓柱狀或長方體狀的突起。

如第4圖和第5圖所示，由於第一小突起54與第一突起53相比高度較小，因此與陽極供電體41不抵接。因此，在第一小突起54與陽極供電體41之間形成流路，供給到陽極供電體41的表面的水的流動FA進一步均勻化。

如第3圖至第6圖所示，各第二小突起64被設置在隔著層壓體45與第一外殼片50的第一突起53相對的位置。各第二小突起64也將在沿橫向H相鄰的第二突起63、63之間沿縱向V流動的水的一部分引導到第二小突起61的橫向H的兩端、即沿縱向V相鄰的第二突起63、63之間。由此，陰極室40B內的水在第二小突起64的周邊被局部攪拌。因此，透過融合由第二突起63引起的縱向V的整體水流和由第二小突起64引起的局部水流，供給到陰極供電體42的表面上的水的流動FB進一步均勻化，從而能夠提高氫溶解濃度。

如第4圖和第5圖所示，較佳地第二小突起64被形成為在橫向H上長的橫長形狀。這種第二小突起64將水引導到沿縱向V相鄰的第二突起63、63之間的效果較高，並且供給到陰極供電體42的表面上的水的流動FB進一步均勻化，從而能夠提高氫溶解濃度。在本實施方式中，作為橫長形狀的第二突起63採用橢圓柱狀的突起，但也可以是長圓柱狀或長方體狀的突起。

由於第二小突起64與第二突起63相比高度較小，因此與陰極供電體42不抵接。因此，在第二小突起64與陰極供電體42之間形成流路，供給到陰極供電體42的表面上的水的流動FB進一步均勻化。

如第3圖和第6圖所示，在第一小突起54形成有沿縱向V貫通第一小突起54的槽55。可適當設定相對於一個第一小突起54的槽55的條數、寬度和深度。在本實施方式中，一條槽55被設置在第一小突起54的橫向H的中央部。另外，槽55的深度與第一小突起54的高度相同。槽55沿縱向V引導在沿橫向H相鄰 的第一突起53、53之間流動的水的一部分，並使其通過第一小突起54。透過槽55，供給到陽極供電體41的表面上的水的流動FA進一步均勻化。

同樣，在第一小突起64形成有沿縱向V貫通第二小突起64的槽65。關於槽65的條數等，與上述槽55相同。槽65沿縱向V引導在沿橫向H相鄰的第二突起63、63之間流動的水的一部分，並使其通過第二小突起64。透過槽65，供給到陰極供電體42的表面上的水的流動FB進一步均勻化。

如第4圖所示，第一外殼片50的朝向電解室40側的內表面中的、供第一小突起54沿橫向H排列的區域56被構造為包括凹曲面56a。在沿縱向V的剖面上，凹曲面56a在第二外殼片60側具有中心。凹曲面56a以與彎曲成波形的隔膜43對應的方式彎曲形成。透過凹曲面56a，能夠充分確保隔膜43與區域56之間流路的剖面積。由此，供給到陽極供電體41的表面上的水的流動FA進一步均勻化。

第一外殼片50的上述內表面中的、供第一突起53沿橫向H排列的區域57被構造為包括凸曲面57a。在沿縱向V的剖面上，凸曲面57a在第一外殼片50側具有中心。凸曲面57a以與彎曲成波形的隔膜43對應的方式彎曲形成。凹曲面56a和凸曲面57a在區域56與區域57之間的邊界光滑相連。由此，陽極室40A內的水的流動FA會進一步順利，從而能夠提高流速。

第二外殼片60的朝向電解室40側的內表面中的、供第二小突起64沿橫向H排列的區域66被構造為包括凹曲面66a。在沿縱向V的剖面上，凹曲面66a在第一外殼片50側具有中心。凹曲面66a的作用效果與凹曲面56a相同，從而供給到陰極供電體42的表面上的水的流動FB進一步均勻化。

第二外殼片60的上述內表面中的、供第二突起63沿橫向H排列的區域67被構造為包括凸曲面67a。在沿縱向V的剖面上，凸曲面67a在第二外殼片 60側具有中心。凹曲面66a和凸曲面67a在區域66與區域67之間的邊界光滑相連。由此，陰極室40B內的水的流動FB會進一步順利，從而能夠提高流速。

如第4圖至第6圖所示，第一突起53和第二小突起64被配設在隔著層壓體45彼此相對的位置上。同樣，第二突起63和第二小突起54被配設在隔著層壓體45彼此相對的位置上。

如已敘述那樣，第一小突起54堵住在陽極室40A流動的水的一部分，並將其引導到第一小突起54的周邊。同樣，第二小突起64堵住在陰極室40B流動的水的一部分，並將其引導到第二小突起64的周邊。因此，透過攪拌陽極室40A內的水和陰極室40B內的水，供給到陽極供電體41的表面及陰極供電體42的表面上的水的流動FA和FB進一步均勻化，從而能夠提高氫溶解濃度。

另外，第一小突起54與陽極供電體41不抵接，第二小突起64與陰極供電體42不抵接。因此，在第一小突起54與陽極供電體41之間以及第二小突起64與陰極供電體42之間形成流路，向陽極供電體41和陰極供電體42的表面供給的水的流動FA和FB進一步均勻化。

此外，有可能因上述第一小突起54和第二小突起64而阻礙陽極室40A及陰極室40B內的水的流動FA和FB。然而，在本實施方式中，第一小突起54的高度小於第一突起53的高度，並且第一小突起54與陽極供電體41不抵接。因此，在第一小突起54與陽極供電體41之間形成流路，因第一小突起54而阻礙陽極室40A內的水的流動FA的可能性是有限的。同樣，因第二小突起64而阻礙陰極室40B內的水的流動FB的可能性是有限的。

如第3圖所示，在第一外殼片50的內表面的下部形成有第一分水路58D。第一分水路58D沿第一外殼片50的橫向H延伸，並與電解部52連通。從 接頭91流入的水經由第一分水路58D流入到電解部52，並向上方流過第一突起53等的間隙。同樣，在第二外殼片60的內表面的下部形成有第二分水路68D。第二分水路68D沿第二外殼片60的橫向H延伸，並與電解部62連通。從接頭92流入的水經由第二分水路68D流入到電解部62，並向上方流過第二突起63等的間隙。

另一方面，在第一外殼片50的內表面的上部形成有第一集水路58C。第一集水路58C沿第一外殼片50的橫向H延伸，並與電解部52連通。移動至電解部52的上方的水被第一集水路58C收集，並從接頭93向電解槽4的外部流出。同樣，在第二外殼片60的內表面的上部形成有第二集水路68C。第二集水路68C沿第二外殼片60的橫向H延伸，並與電解部62連通。移動至電解部62的上方的水被第二集水路68C收集，並從接頭94向電解槽4的外部流出。

若以接合面51為基準，則電解部52的深度小於第一分水路58D和第一集水路58C。透過這種電解部52，來提高在電解部52中流動的水的速度，從而易於溶解氧氣。而且，在電解部52與第一分水路58D及第一集水路58C之間的臺階部形成有斜面59。斜面59使陽極室40A內的水的流動FA順利，並抑制在電解部52中流動的水的速度的降低。

同樣，若以接合面61為基準，則電解部62的深度小於第二分水路68D和第二集水路68C。透過這種電解部62，來提高在電解部62中流動的水的速度，從而易於溶解氫氣。而且，在電解部62與第二分水路68D及第二集水路68C之間的臺階部形成有斜面69。斜面69使陰極室40B內的水的流動FB順利，並抑制在電解部62中流動的水的速度的降低。

如第4圖至第6圖所示，在第一突起53和第二突起63、第一小突起54和第二小突起64的側壁上設置有與電解部52及電解部62的底壁光滑相連的內 圓角部95。內圓角部95使陽極室40A及陰極室40B內的水的流動順利，並抑制在電解部62中流動的水的速度。

以上，對本發明的電解水生成裝置1進行了詳細說明，但本發明並不限定於上述的實施方式，可以變更為多種方式來實施。即，電解水生成裝置1至少具備：電解槽4，形成有用於供給所電解的水的電解室40；陽極供電體41和陰極供電體42，被彼此相對配置在電解室40內；和隔膜43，被配置在陽極供電體41與陰極供電體42之間，並且將電解室40劃分為陽極室40A和陰極室40B，隔膜43被陽極供電體41和陰極供電體42夾持，電解槽4透過固定接合陽極供電體41側的第一外殼片50和陰極供電體42側的第二外殼片60而形成電解室40，在第一外殼片50的內表面沿縱向V和橫向H以矩陣狀排列並配設有與陽極供電體41抵接的多個第一突起53，在第二外殼片60的內表面沿縱向V和橫向H以矩陣狀排列並配設有與陰極供電體42抵接的多個第二突起63，第二突起63被配置在以沿縱向V最近的距離相鄰的第一突起53之間，並且被配置在以沿橫向H最近的距離相鄰的第一突起53之間即可。

Claims (8)

1. 一種電解水生成裝置，其包含：電解槽，形成有用於供給所電解的水的電解室；陽極供電體和陰極供電體，彼此相對配置在該電解室內；及隔膜，配置在該陽極供電體與該陰極供電體之間，並且將該電解室劃分為該陽極供電體側的陽極室和該陰極供電體側的陰極室；其中，該電解水生成裝置的該隔膜被該陽極供電體和該陰極供電體夾持，該電解槽透過固定接合該陽極供電體側的第一外殼片和該陰極供電體側的第二外殼片而形成該電解室，在該第一外殼片的朝向該電解室側的內表面上配設有與該陽極供電體抵接的複數個第一突起和高度小於該第一突起的複數個第一小突起，對於該第二外殼片的朝向該電解室側的內表面而言，在隔著該隔膜、該陽極供電體和該陰極供電體與該第一小突起相對的位置上配設有與該陰極供電體抵接的複數個第二突起，並且在隔著該隔膜、該陽極供電體和該陰極供電體與該第一突起相對的位置上配設有高度小於該第二突起的複數個第二小突起。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電解水生成裝置，其中該第一小突起與該陽極供電體不抵接，該第二小突起與該陰極供電體不抵接。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之電解水生成裝置，其中該第一突起和該第二突起被形成為在沿該電解室內水流的縱向上長的縱長形狀。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電解水生成裝置，其中該第一小突起和該第二小突起被形成為在與該縱向垂直的橫向上長的橫長形狀。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電解水生成裝置，其中該第一突起順著沿該電解室內的水的流動的縱向和與該縱向垂直的橫向以矩陣狀排列，該第二突起沿該縱向和該橫向以矩陣狀排列並配設的同時配置在以沿該縱向最近的距離相鄰的該第一突起之間並且配置在以沿該橫向最近的距離相鄰的該第一突起之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電解水生成裝置，其中該第一突起的頂部包括有在該第一外殼片側具有中心的曲面，該第二突起的頂部包括有在該第二外殼片側具有中心的曲面。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電解水生成裝置，其中該第一小突起和該第二小突起中形成有順著沿該電解室內水流的縱向貫通該第一小突起和該第二小突起的槽。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電解水生成裝置，其中在沿該縱向的剖面上，該第一外殼片的朝向該電解室側的內表面中的、供該第一小突起順著與沿該電解室內水流的縱向垂直的橫向排列的區域包括有在該第二外殼片側具有中心的曲面，在沿該縱向的剖面上，該第二外殼片的朝向該電解室側的內表面中的、供該第二小突起沿該橫向排列的區域包括有在該第一外殼片側具有中心的曲面。