WO2016140102A1 - 電解水生成装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electrolyzed water generating apparatus for electrolyzing water to generate electrolyzed hydrogen water.
- an electrolyzed water generating apparatus that includes an electrolyzer having an anode chamber and a cathode chamber partitioned by a diaphragm and electrolyzes raw water such as tap water introduced into the electrolyzer to generate electrolyzed hydrogen water is known.
- an electrolyzer having an anode chamber and a cathode chamber partitioned by a diaphragm and electrolyzes raw water such as tap water introduced into the electrolyzer to generate electrolyzed hydrogen water.
- Electrolyzed hydrogen water in which hydrogen gas produced in the cathode chamber of the electrolyzed water generator is dissolved is expected to exert an excellent effect on improving gastrointestinal symptoms.
- electrolytic hydrogen water generated by an electrolyzed water generating apparatus has been attracting attention as being suitable for removal of active oxygen.
- the diaphragm is formed thin in order to efficiently pass ions between the anode chamber and the cathode chamber.
- the pressure difference generated between the anode chamber and the cathode chamber is excessive. If it becomes too large, the diaphragm may be damaged. Therefore, in the electrolyzed water generating device of Patent Document 1 described above, a technique is disclosed in which a laminated body including an anode feeder, a diaphragm, and a cathode feeder is formed into a corrugated shape to increase bending rigidity and suppress damage to the diaphragm. .
- the hydrogen gas generated on the surface of the power supply body becomes difficult to dissolve in water, and the hydrogen gas in the form of bubbles may flow out from the cathode chamber together with the electrolytic hydrogen water, and the dissolved hydrogen concentration in the entire cathode chamber may be reduced. There was a risk of hindering improvement.
- the present invention has been devised in view of the actual situation as described above. By making the flow of water supplied to the surface of each power feeder uniform, dissolved water concentration can be easily increased.
- the main purpose is to provide a device.
- the first invention of the present invention is an electrolytic cell in which an electrolytic chamber to which water to be electrolyzed is supplied, an anode feeder and a cathode feeder disposed opposite to each other in the electrolytic chamber, and the anode An electrolyzed water generating device provided between a power feeder and the cathode power feeder, and comprising a diaphragm that divides the electrolysis chamber into an anode chamber on the anode power feeder side and a cathode chamber on the cathode power feeder side The diaphragm is sandwiched between the anode feeder and the cathode feeder, and the first case piece on the anode feeder side and the second case piece on the cathode feeder side are fixed to the electrolytic cell.
- the electrolytic chamber is formed, and on the inner surface of the first case piece facing the electrolytic chamber side, a plurality of first protrusions that contact the anode feeder are vertically aligned with the flow of water in the electrolytic chamber. Arranged in a matrix in the direction and the horizontal direction perpendicular to the vertical direction. A plurality of second protrusions that contact the cathode power feeder are arranged in a matrix in the vertical direction and the horizontal direction on the inner surface of the second case piece facing the electrolysis chamber, The second protrusions are arranged between the first protrusions adjacent to each other at a distance closest to the vertical direction and between the first protrusions adjacent to each other at a distance closest to the horizontal direction. .
- the electrolysis chamber is preferably formed in a rectangular shape that is long in the longitudinal direction.
- the first protrusion and the second protrusion are formed in a vertically long shape that is long in the vertical direction.
- the top of the first protrusion includes a curved surface having a center on the first case piece side, and the top of the second protrusion is on the second case piece side. It is desirable to include a curved surface having a center.
- the inner surface of the first case piece facing the electrolysis chamber side is opposed to the second protrusion with the diaphragm, the anode feeder and the cathode feeder interposed therebetween.
- a first small protrusion having a height lower than that of the first protrusion is disposed, and the diaphragm, the anode feeder and the cathode feeder are disposed on the inner surface of the second case piece facing the electrolytic chamber side. It is desirable that a plurality of second small protrusions having a height smaller than that of the second protrusion be disposed at a position facing the first protrusion across the first protrusion.
- the first small protrusion and the second small protrusion are formed in a horizontally long shape in the horizontal direction.
- a groove that penetrates the first small protrusion and the second small protrusion in the longitudinal direction is formed in the first small protrusion and the second small protrusion. desirable.
- a region where the first small protrusions are arranged in the horizontal direction on the inner surface of the first case piece facing the electrolysis chamber side is a cross section along the vertical direction.
- a region including a curved surface having a center on the second case piece side and facing the electrolytic chamber side of the second case piece is a region in which the second small protrusions are arranged in the horizontal direction along the vertical direction. It is desirable to include a curved surface having a center on the side of the first case piece in cross section.
- an electrolytic cell in which an electrolysis chamber to which water to be electrolyzed is supplied, an anode power feeding body and a cathode power feeding body arranged to face each other in the electrolysis chamber, and the anode
- An electrolyzed water generating device provided between a power feeder and the cathode power feeder, and comprising a diaphragm that divides the electrolysis chamber into an anode chamber on the anode power feeder side and a cathode chamber on the cathode power feeder side
- the diaphragm is sandwiched between the anode feeder and the cathode feeder, and the first case piece on the anode feeder side and the second case piece on the cathode feeder side are fixed to the electrolytic cell.
- the electrolytic chamber is thereby formed, and on the inner surface of the first case piece facing the electrolytic chamber side, there are a plurality of first protrusions that contact the anode power feeding body, and a plurality of heights smaller than the first protrusions.
- the first small protrusion is disposed, and the electrolytic chamber of the second case piece
- a plurality of second protrusions that contact the cathode power supply body are disposed at positions facing the first small protrusions across the diaphragm, the anode power supply body, and the cathode power supply body.
- a plurality of second small protrusions having a height smaller than that of the second protrusion are disposed at positions facing the first protrusion across the diaphragm, the anode power supply body, and the cathode power supply body.
- the first small protrusion does not contact with the anode power supply, and the second small protrusion does not contact with the cathode power supply.
- the first protrusion and the second protrusion are formed in a vertically long shape in the vertical direction along the flow of water in the electrolysis chamber.
- the first small protrusion and the second small protrusion are preferably formed in a horizontally long shape that is long in a horizontal direction perpendicular to the vertical direction.
- the diaphragm is sandwiched between the anode feeder and the cathode feeder, and a plurality of first protrusions that contact the anode feeder are disposed on the inner surface of the first case piece.
- a plurality of second protrusions that are in contact with the cathode power feeder are disposed on the inner surface of the second case piece. Accordingly, the anode power supply body, the diaphragm and the cathode power supply body are sandwiched by the first protrusion and the second protrusion, and damage to the diaphragm is suppressed.
- the first protrusions are arranged in a matrix in the vertical direction along the flow of water in the electrolytic chamber and in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction, and the second protrusions are also arranged in the vertical direction and the horizontal direction. Are arranged side by side. Further, the second protrusions are disposed between the first protrusions adjacent to each other at a distance closest to the vertical direction and between the first protrusions adjacent to each other at a distance closest to the horizontal direction. As a result, the first protrusions and the second protrusions are scattered in the vertical direction and the horizontal direction in a discrete and uniform manner, the flow of water supplied to the surface of each power supply body is made uniform, and the dissolved hydrogen concentration Is increased.
- the water in the cathode chamber is rectified by the second protrusion, and a vertical vertical water flow is obtained in the cathode chamber.
- the second small protrusion blocks the part of the water flowing through the cathode chamber and guides it around the second small protrusion.
- the water in the cathode chamber is locally stirred around the second small protrusion 64.
- FIG. 2 It is a block diagram which shows schematic structure of one Embodiment of the electrolyzed water generating apparatus of this invention. It is an assembly perspective view of the electrolytic cell of FIG. It is a perspective view which shows the 1st case piece and 2nd case piece of FIG. It is sectional drawing to which the cross section parallel to the flow of the water in the electrolytic cell of FIG. 2 was expanded. It is sectional drawing to which the cross section perpendicular
- FIG. 1 shows a schematic configuration of an electrolyzed water generating apparatus 1 of the present embodiment.
- the electrolyzed water generating apparatus 1 may be used for generating water for domestic beverages and cooking and for generating dialysate for hemodialysis.
- the electrolyzed water generating apparatus 1 includes an electrolysis tank 4 in which an electrolysis chamber 40 to which water to be electrolyzed is supplied, and an anode power supply 41 and a cathode power supply 42 that are disposed to face each other in the electrolysis chamber 40. And a diaphragm 43 disposed between the anode power supply 41 and the cathode power supply 42.
- Another electrolytic cell may be provided upstream or downstream of the electrolytic cell 4. Further, another electrolytic cell may be provided in parallel with the electrolytic cell 4. A configuration equivalent to that of the electrolytic cell 4 can also be applied to the electrolytic cell provided separately.
- the diaphragm 43 divides the electrolysis chamber 40 into an anode chamber 40A on the anode feeder 41 side and a cathode chamber 40B on the cathode feeder 42 side. Water is supplied to both the anode chamber 40 ⁇ / b> A and the cathode chamber 40 ⁇ / b> B of the electrolysis chamber 40, and a DC voltage is applied to the anode power supply 41 and the cathode power supply 42, whereby water is electrolyzed in the electrolysis chamber 40.
- the diaphragm 43 allows ions generated by electrolysis to pass therethrough, and the anode feeder 41 and the cathode feeder 42 are electrically connected through the diaphragm 43.
- a solid polymer material made of a fluorine-based resin material having a sulfonic acid group is used for the diaphragm 43.
- electrolytic cell 4 having the diaphragm 43 using a solid polymer material
- neutral electrolytic hydrogen water and electrolytic oxygen water are generated.
- electrolytic hydrogen water in which hydrogen gas is dissolved is obtained in the cathode chamber 40B
- electrolytic oxygen water in which oxygen gas is dissolved is obtained in the anode chamber 40A.
- the electrolyzed water generating apparatus 1 further includes a control means 6 for controlling the electrolyzer 4, a water inlet 7 provided on the upstream side of the electrolyzer 4, and a water outlet 8 provided on the downstream side of the electrolyzer 4. ing.
- the control means 6 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that executes various arithmetic processes and information processing, a program that controls the operation of the CPU, and a memory that stores various information.
- a CPU Central Processing Unit
- a program that controls the operation of the CPU
- a memory that stores various information.
- Current detection means 44 is provided on the current supply line between the anode power supply 41 and the control means 6.
- the current detection unit 44 may be provided in a current supply line between the cathode power supply 42 and the control unit 6.
- the current detection unit 44 detects the electrolytic current supplied to the power feeding bodies 41 and 42 and outputs a signal corresponding to the value to the control unit 6.
- the control means 6 performs feedback control of the voltage applied between the anode power supply 41 and the cathode power supply 42 based on the signal input from the current detection means 44. For example, when the electrolysis current is excessive, the control unit 6 decreases the voltage, and when the electrolysis current is excessive, the control unit 6 increases the voltage. Thereby, the electrolysis current supplied to the power feeding bodies 41 and 42 can be appropriately controlled.
- the water inlet 7 has a water supply pipe 71, a flow rate sensor 72, a branching portion 73, a flow rate adjustment valve 74, and the like.
- the water supply pipe 71 guides the water supplied to the electrolyzed water generating device 1 to the electrolysis chamber 40.
- the flow rate sensor 72 is provided in the water supply pipe 71.
- the flow rate sensor 72 periodically detects the flow rate per unit time of water supplied to the electrolysis chamber 40 (hereinafter sometimes simply referred to as “flow rate”) F, and outputs a signal corresponding to the value F to the control means 6. Output to.
- the branch part 73 branches the water supply pipe 71 into two directions of the water supply pipes 71a and 71b.
- the flow rate adjusting valve 74 connects the water supply pipes 71a and 71b to the anode chamber 40A or the cathode chamber 40B.
- the flow rate of water supplied to the anode chamber 40A and the cathode chamber 40B is adjusted by the flow rate adjusting valve 74 under the control of the control means 6.
- the flow rate adjusting valve 74 adjusts the flow rate of water supplied to the anode chamber 40A and the cathode chamber 40B in order to increase the use efficiency of water. This may cause a pressure difference between the anode chamber 40A and the cathode chamber 40B.
- the flow rate sensor 72 is provided on the upstream side of the branching portion 73, the sum of the flow rate of water supplied to the anode chamber 40A and the flow rate of water supplied to the cathode chamber 40B, that is, A flow rate F of water supplied to the electrolysis chamber 40 is detected.
- the water outlet 8 includes a flow path switching valve 81, a water discharge pipe 82, a drain pipe 83, and the like.
- the flow path switching valve 81 selectively connects the anode chamber 40A and the cathode chamber 40B to the water discharge pipe 82 or the drain pipe 83.
- the electrolyzed hydrogen water generated in the cathode chamber 40B dilutes the reverse osmosis membrane module for filtration and the dialysate stock solution through the water discharge pipe 82. Supplied to a dilution device or the like.
- the control means 6 controls the polarity of the DC voltage applied to the anode power supply 41 and the cathode power supply 42.
- the control means 6 integrates the flow rate F of water supplied to the electrolysis chamber 40 based on the signal input from the flow rate sensor 72, and when it reaches a predetermined flow rate, the control unit 6 applies to the anode power supply 41 and the cathode power supply 42. Switch the polarity of the DC voltage to be applied.
- the control means 6 operates the flow rate adjustment valve 74 and the flow path switching valve 81 in synchronization. Thereby, the cathode chamber 40B and the water discharge pipe 82 are always connected, and the electrolytic hydrogen water generated in the cathode chamber 40B is discharged from the water discharge pipe 82.
- FIG. 2 is an assembled perspective view of the electrolytic cell 4.
- the electrolytic cell 4 includes a first case piece 50 on the anode power supply 41 side and a second case piece 60 on the cathode power supply 42 side.
- the first case piece 50 and the second case piece 60 arranged to face each other are fixed to each other, so that the electrolysis chamber 40 (see FIG. 1) is formed therein.
- the electrolytic cell 4 accommodates a laminated body 45 in which an anode power supply 41, a diaphragm 43 and a cathode power supply 42 are stacked in an electrolysis chamber 40.
- the anode power supply body 41 and the cathode power supply body 42 are configured such that water can travel in the thickness direction.
- a net-like metal such as an expanded metal can be applied.
- Such a net-like anode power supply 41 and cathode power supply 42 can distribute water to the surface of the diaphragm 43 while sandwiching the diaphragm 43, and promote electrolysis in the electrolytic chamber 40.
- a platinum plating layer is formed on the surface of a titanium expanded metal is applied as the anode power supply body 41 and the cathode power supply body 42. The platinum plating layer prevents the oxidation of titanium.
- the anode power supply body 41 is provided with a terminal 41 a that penetrates the first case piece 50 and protrudes outside the electrolytic cell 4.
- the cathode power supply 42 is also provided with a terminal 42 a that penetrates the second case piece 60 and protrudes outside the electrolytic cell 4.
- a DC voltage is applied to the anode power supply 41 and the cathode power supply 42 via the terminals 41a and 42a.
- the diaphragm 43 for example, a solid polymer material made of a fluorine-based resin material having a sulfonic acid group is used.
- the electrolytic cell 4 having the diaphragm 43 using a solid polymer material neutral electrolyzed water is generated.
- plating layers 43a made of platinum are formed on both surfaces of the diaphragm 43. The plating layer 43a, the anode power supply 41, and the cathode power supply 42 are in contact with each other and are electrically connected.
- the diaphragm 43 is sandwiched between the anode power supply 41 and the cathode power supply 42 in the electrolysis chamber 40. Therefore, the shape of the diaphragm 43 is held by the anode power supply 41 and the cathode power supply 42. According to such a structure for holding the diaphragm 43, most of the stress caused by the pressure difference generated between the anode chamber 40A and the cathode chamber 40B is borne by the anode feeder 41 and the cathode feeder 42. The stress on 43 decreases.
- the diaphragm 43 is sandwiched between the anode power feeding body 41 and the cathode power feeding body 42, the contact between the plating layer 43 a and the anode power feeding body 41 of the diaphragm 43 and between the plating layer 43 a and the cathode power feeding body 42.
- the resistance is reduced and the voltage drop is suppressed.
- electrolysis in the electrolysis chamber 40 is promoted, and electrolytic hydrogen water having a high dissolved hydrogen concentration can be generated.
- a sealing member 46 for preventing water leakage from the mating surface of the first case piece 50 and the second case piece 60 is provided outside the outer peripheral edges of the anode power supply body 41 and the cathode power supply body 42. .
- the outer peripheral portion of the diaphragm 43 is sandwiched by the sealing member 46.
- Each case piece 50 and 60 is formed in a rectangular shape that is long in the vertical direction V along the flow of water in the electrolysis chamber 40. Accordingly, the electrolytic chamber 40 is formed in a rectangular shape that is long in the vertical direction V. Such a vertically long electrolytic chamber 40 makes the flow path in the electrolytic cell 4 long. As a result, the hydrogen gas generated in the cathode chamber 40B is easily dissolved in the water in the cathode chamber 40B, and the dissolved hydrogen concentration can be increased.
- the electrolytic cell 4 is provided with L-shaped joints 91, 92, 93, 94.
- the joints 91 and 92 are attached to the lower part of the first case piece 50 and the second case piece 60 and connected to the flow rate adjusting valve 74.
- the joints 93 and 94 are attached to the upper portions of the first case piece 50 and the second case piece 60 and connected to the flow path switching valve 81.
- the hydrogen gas generated in the cathode chamber 40B moves as a minute bubble above the cathode chamber 40B.
- the movement direction of hydrogen gas and the direction in which water flows generally coincide with each other, so that hydrogen molecules easily dissolve in water and the dissolved hydrogen concentration is increased.
- FIG. 3 is a perspective view of the first case piece 50 and the second case piece 60 as viewed from the inner surface side facing the electrolysis chamber 40 side.
- Alignment surfaces 51 and 61 for fixing the first case piece 50 and the second case piece 60 are formed on the outer edge portions of the inner surfaces of the first case piece 50 and the second case piece 60. Inside the mating surfaces 51, 61, the inner walls are recessed from the mating surfaces 51, 61 in the thickness direction of the first case piece 50 and the second case piece 60, so that the electrolysis parts 52, 62 are provided.
- the electrolysis unit 52 configures the anode chamber 40A
- the electrolysis unit 62 configures the cathode chamber 40B.
- a plurality of first protrusions 53 are disposed on the inner surface of the first case piece 50.
- the first protrusions 53 are arranged in a matrix (matrix) in the vertical direction V and the horizontal direction H perpendicular to the vertical direction V.
- the “matrix” means an arrangement in which m protrusions are arranged in the vertical direction V and n protrusions are arranged in the horizontal direction H (an arrangement such as a matrix of m rows ⁇ n columns). An integer greater than or equal to 2. The same shall apply hereinafter).
- a plurality of second protrusions 63 are arranged on the inner surface of the second case piece 60.
- the second protrusions 63 are arranged in a matrix in the vertical direction V and the horizontal direction H.
- Each first protrusion 53 contacts the anode power feeding body 41 in the anode chamber 40A and presses the anode power feeding body 41 toward the second case piece 60 side.
- each 2nd protrusion 63 contact
- the second protrusion 63 when the first case piece 50 and the second case piece 60 are fixed, the second protrusion 63 is disposed between the adjacent first protrusions 53 and 53 at a distance closest to the vertical direction V. ing. Accordingly, the second protrusion 63 is provided in one line fewer than the first protrusion 53. Further, the second protrusion 63 is disposed between the first protrusions 53 and 53 adjacent to each other at a distance closest to the horizontal direction H.
- the second protrusions 63 Due to the relative arrangement of the first protrusions 53 and the second protrusions 63, the second protrusions 63 are scattered in the vertical direction V and the horizontal direction H in the cathode direction 40B in a discrete and even manner. It will be. As a result, water having a high flow rate flows between the second protrusions 63 scattered in the vertical direction V and the horizontal direction H in the cathode chamber 40 ⁇ / b> B, and sufficient water is supplied to the surface of the cathode power supply 42.
- the dissolved hydrogen concentration of the electrolytic hydrogen water is locally increased. Near the saturation value, and the dissolved hydrogen concentration in the entire cathode chamber 40B is improved. Further, for example, even when the flow rate of water supplied to the cathode chamber 40B is small, the dissolved hydrogen concentration of the electrolytic hydrogen water is suppressed from locally approaching a saturation value, and dissolved hydrogen in the entire cathode chamber 40B. Concentration is improved.
- the first protrusions 53 are scattered in the vertical direction V and the horizontal direction H in a discrete and even manner, and the first protrusions 53 are scattered in the vertical direction V and the horizontal direction H in the anode chamber 40A.
- Water with a high flow velocity also flows between the protrusions 53, and sufficient water is supplied to the surface of the anode power supply 41. Therefore, like the cathode chamber 40B described above, the dissolved oxygen concentration in the entire anode chamber 40A is improved. Thereby, the oxygen gas generated in the anode chamber 40A can be easily dissolved in the water in the anode chamber 40A and discharged.
- the first protrusion 53 and the second protrusion 63 are formed in a vertically long shape in the vertical direction V.
- the vertically elongated first protrusion 53 and the second protrusion 63 rectify the water in the anode chamber 40A and the cathode chamber 40B, so that the laminated body 45 has a wide area without hindering the general water flow in the vertical direction V. Can be firmly supported. Therefore, the contact resistance between each of the power feeding bodies 41 and 42 and the plating layer 43a of the diaphragm 43 is reduced, and the water in the electrolysis chamber 40 can be efficiently electrolyzed.
- an elliptical columnar protrusion is employed as the vertically long first protrusion 53, but it may be a long columnar or rectangular parallelepiped protrusion.
- FIG. 4 shows an enlarged part of the cross section along the vertical direction V of the electrolytic cell 4.
- FIG. 5 shows an enlarged part of a cross section along the lateral direction H of the electrolytic cell 4.
- Each first protrusion 53 contacts the anode power supply body 41 at the top 53a.
- the top 53a protrudes to the same height as the mating surface 51.
- the anode power feeding body 41 is pressed and protrudes toward the second case piece 60 at the contact point with the top 53a.
- the cathode power supply body 42 is pressed and protrudes toward the first case piece 50 at a contact portion with the top 63a.
- the second protrusion 63 is disposed between the first protrusions 53, 53 adjacent to each other in the vertical direction V. Therefore, the stacked body 45 has a cross section along the vertical direction V. It has been corrected to a waveform.
- the second protrusion 63 is disposed between the first protrusions 53 adjacent to each other at a distance closest to the horizontal direction H. The cross section along the direction H is also corrected to a waveform.
- the corrugated laminate 45 Since the corrugated laminate 45 has a large bending rigidity, even if the laminate 45 receives a large stress due to a pressure difference in the electrolysis chamber 40, the deformation is suppressed and the diaphragm 43 is damaged. Is suppressed.
- the top 53a of the first protrusion 53 is configured to include a convex curved surface 53b having a center on the first case piece 50 side.
- the convex curved surface 53b may be a quadratic curved surface such as a part of a side surface of a cylinder, or may be a cubic curved surface such as a part of the surface of a sphere. Since the top portion 53a is configured by the convex curved surface 53b, the stacked body 45 is curved with a gentle curvature, so that stress concentration on the diaphragm 43 is alleviated and damage to the diaphragm 43 is suppressed.
- the top 63a of the second protrusion 63 includes a convex curved surface 63b having a center on the second case piece 60 side.
- the convex curved surface 63b is the same as the convex curved surface 53b.
- a plurality of first small protrusions 54 having a height smaller than that of the first protrusion 53 are arranged on the inner surface of the first case piece 50 facing the electrolytic chamber 40 side.
- a plurality of second small protrusions 64 having a height smaller than that of the second protrusion 63 are disposed.
- FIG. 6 is a plan view of the second case piece 60 and the laminated body 45 seen through from the outer surface side of the second case piece 60.
- a part of the electrolytic cell 4 is enlarged and displayed, and the second protrusion 63 and the second small protrusion 64 are drawn so as to overlap the first small protrusion 54 and the first protrusion 53 by a two-dot chain line. It is. Further, the water flow FA in the anode chamber 40A is drawn by a solid line, and the water flow FB in the cathode chamber 40B is drawn by a two-dot chain line.
- each first small protrusion 54 is provided at a position facing the second protrusion 63 of the second case piece 60 with the stacked body 45 interposed therebetween.
- Each first small protrusion 54 blocks part of the water flowing in the vertical direction V between the first protrusions 53, 53 adjacent in the horizontal direction H, so that both ends of the first small protrusion 54 in the horizontal direction H, that is, the vertical direction.
- Guide between the first protrusions 53 adjacent to the direction V Thereby, the water in the anode chamber 40 ⁇ / b> A is locally stirred around the first small protrusion 54.
- the water flow FA supplied to the surface of the anode power supply 41 is further increased by combining the global water flow in the vertical direction V by the first protrusion 53 and the local water flow by the first small protrusion 54. More uniform and dissolved hydrogen concentration is increased.
- the first small protrusions 54 are preferably formed in a horizontally long shape in the horizontal direction H. Such a first small protrusion 54 has a high effect of guiding water between the first protrusions 53 and 53 adjacent in the vertical direction V, and the flow FA of water supplied to the surface of the anode power supply 41 is further increased. Homogenized and dissolved hydrogen concentration is increased.
- an elliptical columnar projection is adopted as the horizontally elongated first projection 53, but it may be an elongated cylindrical projection or a rectangular parallelepiped projection.
- the first small protrusion 54 is smaller in height than the first protrusion 53 and therefore does not come into contact with the anode power supply 41. For this reason, a flow path is formed between the first small protrusion 54 and the anode power feeding body 41, and the flow FA of water supplied to the surface of the anode power feeding body 41 is made more uniform.
- each second small protrusion 64 is provided at a position facing the first protrusion 53 of the first case piece 50 with the stacked body 45 interposed therebetween.
- Each of the second small protrusions 64 also has a part of the water flowing in the vertical direction V between the second protrusions 63 and 63 adjacent to each other in the horizontal direction H at both ends in the horizontal direction H of the second small protrusions 64, that is, in the vertical direction V. Guide between the adjacent second protrusions 63 and 63. Thereby, the water in the cathode chamber 40 ⁇ / b> B is locally stirred around the second small protrusion 64.
- the general water flow in the vertical direction V by the second protrusion 63 and the local water flow by the second small protrusion 64 are merged, so that the water flow FB supplied to the surface of the cathode power supply 42 is further increased. More uniform and dissolved hydrogen concentration is increased.
- the second small protrusion 64 is formed in a horizontally long shape that is long in the horizontal direction H.
- Such a second small protrusion 64 has a high effect of guiding water between the second protrusions 63 and 63 adjacent to each other in the vertical direction V, and the flow of water FB supplied to the surface of the cathode power supply 42 is further increased. Homogenized and dissolved hydrogen concentration is increased.
- an elliptical columnar protrusion is employed as the horizontally long second protrusion 63, but it may be a long columnar or rectangular parallelepiped protrusion.
- the second small protrusion 64 Since the second small protrusion 64 is smaller in height than the second protrusion 63, it does not contact the cathode power supply 42. For this reason, a flow path is formed between the second small protrusion 64 and the cathode power supply 42, and the flow FB of water supplied to the surface of the cathode power supply 42 is made more uniform.
- the first small protrusion 54 is formed with a groove 55 that penetrates the first small protrusion 54 in the vertical direction V.
- the number, width, and depth of the groove 55 for one first small protrusion 54 can be set as appropriate.
- one groove 55 is provided in the central portion in the lateral direction H of the first small protrusion 54.
- the depth of the groove 55 is equal to the height of the first small protrusion 54.
- the groove 55 guides a part of the water flowing between the first protrusions 53 adjacent to the horizontal direction H in the vertical direction V and allows the first small protrusions 54 to pass therethrough. By the groove 55, the flow FA of water supplied to the surface of the anode power supply body 41 is made more uniform.
- a groove 65 is formed in the second small protrusion 64 so as to penetrate the second small protrusion 64 in the vertical direction V.
- the number of grooves 65 is the same as that of the groove 55.
- the groove 65 guides part of the water flowing between the second protrusions 63, 63 adjacent in the horizontal direction H in the vertical direction V, and allows the second small protrusion 64 to pass therethrough.
- the groove 65 makes the flow FB of water supplied to the surface of the cathode power supply 42 more uniform.
- a region 56 in which the first small protrusions 54 are arranged in the horizontal direction H on the inner surface of the first case piece 50 facing the electrolysis chamber 40 side includes a concave curved surface 56a.
- the concave curved surface 56a is a cross section along the vertical direction V and has a center on the second case piece 60 side.
- the concave curved surface 56a is formed to be curved so as to correspond to the diaphragm 43 that curves in a waveform.
- the concave curved surface 56a ensures a sufficient flow path cross-sectional area between the diaphragm 43 and the region 56. Thereby, the flow FA of water supplied to the surface of the anode power feeding body 41 is made more uniform.
- the region 57 in which the first protrusions 53 are arranged in the horizontal direction H includes a convex curved surface 57a.
- the convex curved surface 57 a has a center on the first case piece 50 side in a cross section along the vertical direction V.
- the convex curved surface 57a is curved and formed so as to correspond to the diaphragm 43 that curves in a waveform.
- the concave curved surface 56 a and the convex curved surface 57 a are smoothly connected at the boundary between the region 56 and the region 57. As a result, the water flow FA in the anode chamber 40A becomes smoother and the flow velocity can be increased.
- the region 66 in which the second small protrusions 64 are arranged in the horizontal direction H includes a concave curved surface 66a.
- the concave curved surface 66a is a cross section along the vertical direction V and has a center on the first case piece 50 side.
- the effect of the concave curved surface 66a is the same as that of the concave curved surface 56a, and the flow FB of water supplied to the surface of the cathode power supply 42 is made more uniform.
- the region 67 in which the second protrusions 63 are arranged in the horizontal direction H includes a convex curved surface 67a.
- the convex curved surface 67a is a cross section along the vertical direction V and has a center on the second case piece 60 side.
- the convex curved surface 67a is curved and formed so as to correspond to the diaphragm 43 that curves in a waveform.
- the concave curved surface 66 a and the convex curved surface 67 a are smoothly connected at the boundary between the region 66 and the region 67. Thereby, the flow FB of water in the cathode chamber 40B becomes smoother and the flow velocity can be increased.
- the first protrusion 53 and the second small protrusion 64 are disposed at positions facing each other with the stacked body 45 interposed therebetween.
- the second protrusion 63 and the first small protrusion 54 are arranged at positions facing each other with the stacked body 45 interposed therebetween.
- the first small protrusion 54 blocks part of the water flowing through the anode chamber 40A and guides it to the periphery of the first small protrusion 54.
- the second small protrusion 64 blocks part of the water flowing through the cathode chamber 40 ⁇ / b> B and guides it to the periphery of the second small protrusion 64. Therefore, the water flows FA and FB supplied to the surface of the anode power supply 41 and the surface of the cathode power supply 42 are made more uniform by stirring the water in the anode chamber 40A and the water in the cathode chamber 40B. The dissolved hydrogen concentration is increased.
- first small protrusion 54 does not contact the anode power supply 41
- second small protrusion 64 does not contact the cathode power supply 42. Accordingly, a flow path is formed between the first small protrusion 54 and the anode power supply 41 and between the second small protrusion 64 and the cathode power supply 42, and is formed on the surfaces of the anode power supply 41 and the cathode power supply 42.
- the supplied water flows FA and FB are made more uniform.
- the first small protrusion 54 and the second small protrusion 64 may impede the flow of water FA and FB in the anode chamber 40A and the cathode chamber 40B.
- the height of the first small protrusion 54 is smaller than the height of the first protrusion 53, and the first small protrusion 54 does not contact the anode feeder 41. Therefore, a flow path is formed between the first small protrusion 54 and the anode power supply body 41, and the possibility that the first small protrusion 54 hinders the water flow FA in the anode chamber 40A is limited.
- the possibility that the flow FB of water in the cathode chamber 40B is inhibited by the second small protrusions 64 is limited.
- a first diversion channel 58 ⁇ / b> D is formed at the lower part of the inner surface of the first case piece 50.
- the first diversion channel 58 ⁇ / b> D extends along the lateral direction H of the first case piece 50 and communicates with the electrolysis unit 52.
- the water flowing in from the joint 91 flows into the electrolysis unit 52 via the first diversion channel 58D, and flows upward through the gap such as the first protrusion 53.
- a second water diversion channel 68 ⁇ / b> D is formed in the lower part of the inner surface of the second case piece 60.
- the second diversion channel 68 ⁇ / b> D extends along the lateral direction H of the second case piece 60 and communicates with the electrolysis unit 62.
- the water flowing in from the joint 92 flows into the electrolysis unit 62 via the second diversion channel 68D, and flows upward through the gap such as the second protrusion 63.
- a first water collecting channel 58 ⁇ / b> C is formed in the upper part of the inner surface of the first case piece 50.
- the first water collecting channel 58 ⁇ / b> C extends along the lateral direction H of the first case piece 50 and communicates with the electrolysis unit 52.
- the water that has moved above the electrolysis unit 52 is collected by the first water collecting channel 58 ⁇ / b> C and flows out of the electrolytic cell 4 from the joint 93.
- a second water collecting channel 68 ⁇ / b> C is formed in the upper part of the inner surface of the second case piece 60.
- the second water collection channel 68 ⁇ / b> C extends along the lateral direction H of the second case piece 60 and communicates with the electrolysis unit 62.
- the water that has moved above the electrolysis unit 62 is collected by the second water collecting channel 68C and flows out of the electrolytic cell 4 from the joint 94.
- the depth of the electrolysis unit 52 is smaller than that of the first water diversion channel 58D and the first water collection channel 58C.
- the speed of the water which flows through the electrolysis part 52 is raised, and it becomes easy to melt
- a slope 59 is formed at the step between the electrolysis unit 52 and the first water diversion channel 58D and the first water collection channel 58C. The slope 59 smoothes the flow FA of the water in the anode chamber 40A and suppresses a decrease in the speed of the water flowing through the electrolysis unit 52.
- the depth of the electrolysis unit 62 is smaller than that of the second water diversion channel 68D and the second water collection channel 68C.
- a slope 69 is formed at the step between the electrolytic unit 62 and the second water diversion channel 68D and the second water collection channel 68C. The slope 69 smoothes the water flow FB in the cathode chamber 40B and suppresses a decrease in the speed of the water flowing through the electrolysis unit 62.
- fillet portions that smoothly connect to the bottom walls of the electrolysis portions 52 and 62 are formed on the side walls of the first protrusion 53 and the second protrusion 63, the first small protrusion 54, and the second small protrusion 64. 95 is provided.
- the fillet portion 95 smoothes the flow of water in the anode chamber 40A and the cathode chamber 40B, and suppresses a decrease in the speed of water flowing through the electrolysis portion 62.
- the electrolyzed water generating apparatus 1 includes at least an electrolysis tank 4 in which an electrolysis chamber 40 to which water to be electrolyzed is supplied, an anode feeder 41 disposed opposite to each other in the electrolysis chamber 40, and The separator 43 is provided between the cathode feeder 42, the anode feeder 41 and the cathode feeder 42 and separates the electrolysis chamber 40 into an anode chamber 40A and a cathode chamber 40B.
- the electrolytic cell 4 is sandwiched between the anode power supply 41 and the cathode power supply 42, and the electrolytic cell 4 is electrolyzed by fixing the first case piece 50 on the anode power supply 41 side and the second case piece 60 on the cathode power supply 42 side.
- the chamber 40 is formed, and a plurality of first protrusions 53 that are in contact with the anode feeder 41 are arranged in a matrix in the vertical direction V and the horizontal direction H on the inner surface of the first case piece 50, On the inner surface of the two case pieces 60, a plurality of abutting against the cathode power supply body 42 are provided.
- the two protrusions 63 are arranged in a matrix in the vertical direction V and the horizontal direction H, and the second protrusion 63 is between the first protrusions 53 adjacent to each other at a distance closest to the vertical direction V and in the horizontal direction. What is necessary is just to be arrange
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Abstract
電解水生成装置の電解槽4は、第1ケース片50と第2ケース片60とが固着されることにより電解室を形成する。第1ケース片50の内面には、陽極給電体に当接する複数の第1突起53が、縦方向Vと横方向Hとに行列状に並べて配設され、第2ケース片60の内面には、陰極給電体に当接する複数の第2突起63が、縦方向Vと横方向Hとに行列状に並べて配設される。第2突起63は、縦方向Vに最も近い距離で隣り合う第1突起53の間で、かつ横方向Hに最も近い距離で隣り合う第1突起53の間に配置される。これにより、各給電体の表面に供給される水の流れが均一化され、溶存水素濃度を容易に高めることができる。
Description
本発明は、水を電気分解して電解水素水を生成する電解水生成装置に関する。
従来から、隔膜で仕切られた陽極室と陰極室を有する電解槽を備え、電解槽内に導入された水道水等の原水を電気分解して電解水素水を生成する電解水生成装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
電解水生成装置の陰極室で生成される水素ガスが溶け込んだ電解水素水は、胃腸症状の改善に優れた効果を発揮することが期待されている。また、近年、電解水生成装置で生成された電解水素水は、活性酸素の除去に適しているとして注目されている。
電解水生成装置において、隔膜は、陽極室と陰極室との間でイオンを効率よく通過させるために薄く形成されていることから、例えば、陽極室と陰極室との間で生ずる圧力差が過度に大きくなると、隔膜が損傷を受けるおそれがある。そこで、上記特許文献1の電解水生成装置では、陽極給電体、隔膜及び陰極給電体からなる積層体を波形に成形することにより曲げ剛性を高め、隔膜の損傷を抑制する技術が開示されている。
しかしながら、上記特許文献1に記載された電解水生成装置では、電解室内の大部分の領域で、複数の凸状部が水の流れに沿う縦方向に連続して形成されている。このような電解水生成装置では、各凸状部の間に形成された溝部では、水の流れが速く各給電体の表面に水が十分に供給される。
ところが、凸状部が連続して形成されている箇所では、各給電体の表面での水の流れが遅くなり、局所的に十分な量の水が供給され難くなる。その結果、例えば、各給電体41、42に供給する電解電流を大きくして、陰極給電体42の表面で大量の水素ガスを発生させる場合にあっては、上記凸状部が連続して形成されている箇所で、電解水素水の溶存水素濃度が局所的に飽和値に近づくおそれがある。このような場合、給電体の表面で発生した水素ガスが水に溶け込みにくくなり、電解水素水と共に気泡状の水素ガスが陰極室から流出されることがあり、陰極室全体での溶存水素濃度の向上を妨げるおそれがあった。
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、各給電体の表面に供給される水の流れを均一化することにより、溶存水素濃度を容易に高めることができる電解水生成装置を提供することを主たる目的としている。
本発明の第1発明は、電気分解される水が供給される電解室が形成された電解槽と、前記電解室内で、互いに対向して配置された陽極給電体及び陰極給電体と、前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に配され、かつ、前記電解室を前記陽極給電体側の陽極室と、前記陰極給電体側の陰極室とに区分する隔膜とを備えた電解水生成装置であって、前記隔膜が、前記陽極給電体及び前記陰極給電体で挟持され、前記電解槽は、前記陽極給電体側の第1ケース片と、前記陰極給電体側の第2ケース片とが固着されることにより前記電解室を形成し、前記第1ケース片の前記電解室側を向く内面には、前記陽極給電体に当接する複数の第1突起が、前記電解室内での水の流れに沿う縦方向と前記縦方向に垂直な横方向とに、行列状に並べて配設され、前記第2ケース片の前記電解室側を向く内面には、前記陰極給電体に当接する複数の第2突起が、前記縦方向と前記横方向とに、行列状に並べて配設され、前記第2突起は、前記縦方向に最も近い距離で隣り合う前記第1突起の間で、かつ前記横方向に最も近い距離で隣り合う前記第1突起の間に配置されていることを特徴とする。
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記電解室は、前記縦方向に長い長方形状に形成されていることが望ましい。
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第1突起及び前記第2突起は、前記縦方向に長い縦長形状に形成されていることが望ましい。
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第1突起の頂部は、前記第1ケース片の側に中心を有する曲面を含み、前記第2突起の頂部は、前記第2ケース片の側に中心を有する曲面を含むことが望ましい。
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第1ケース片の前記電解室側を向く内面には、前記隔膜、前記陽極給電体及び前記陰極給電体を挟んで前記第2突起と対向する位置に、前記第1突起よりも高さの小さい第1小突起が配設され、前記第2ケース片の前記電解室側を向く内面には、前記隔膜、前記陽極給電体及び前記陰極給電体を挟んで前記第1突起と対向する位置に、前記第2突起よりも高さの小さい複数の第2小突起が配設されていることが望ましい。
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第1小突起及び前記第2小突起は、前記横方向に長い横長形状に形成されていることが望ましい。
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第1小突起及び前記第2小突起には、前記第1小突起及び前記第2小突起を前記縦方向に貫く溝が形成されていることが望ましい。
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第1ケース片の前記電解室側を向く内面のうち、前記第1小突起が前記横方向に並ぶ領域は、前記縦方向に沿った断面で前記第2ケース片の側に中心を有する曲面を含み、前記第2ケース片の前記電解室側を向く内面のうち、前記第2小突起が前記横方向に並ぶ領域は、前記縦方向に沿った断面で前記第1ケース片の側に中心を有する曲面を含むことが望ましい。
本発明の第2発明は、電気分解される水が供給される電解室が形成された電解槽と、前記電解室内で、互いに対向して配置された陽極給電体及び陰極給電体と、前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に配され、かつ、前記電解室を前記陽極給電体側の陽極室と、前記陰極給電体側の陰極室とに区分する隔膜とを備えた電解水生成装置であって、前記隔膜が、前記陽極給電体及び前記陰極給電体で挟持され、前記電解槽は、前記陽極給電体側の第1ケース片と、前記陰極給電体側の第2ケース片とが固着されることにより前記電解室を形成し、前記第1ケース片の前記電解室側を向く内面には、前記陽極給電体に当接する複数の第1突起と、前記第1突起よりも高さの小さい複数の第1小突起とが配設され、前記第2ケース片の前記電解室側を向く内面には、前記隔膜、前記陽極給電体及び前記陰極給電体を挟んで前記第1小突起と対向する位置に、前記陰極給電体に当接する複数の第2突起が配設されると共に、前記隔膜、前記陽極給電体及び前記陰極給電体を挟んで前記第1突起と対向する位置に、前記第2突起よりも高さの小さい複数の第2小突起が配設されていることを特徴とする。
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第1小突起は、前記陽極給電体とは当接せず、前記第2小突起は、前記陰極給電体とは当接しないことが望ましい。
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第1突起及び前記第2突起は、前記電解室内での水の流れに沿う縦方向に長い縦長形状に形成されていることが望ましい。
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第1小突起及び前記第2小突起は、前記縦方向に垂直な横方向に長い横長形状に形成されていることが望ましい。
本発明の第1発明の電解水生成装置は、隔膜が陽極給電体及び陰極給電体で挟持され、第1ケース片の内面には、陽極給電体に当接する複数の第1突起が配設され、第2ケース片の内面には、陰極給電体に当接する複数の第2突起が配設されている。これにより、第1突起及び第2突起によって、陽極給電体、隔膜及び陰極給電体が挟持され、隔膜の損傷が抑制される。
第1突起は、電解室内での水の流れに沿う縦方向と縦方向に垂直な横方向とに、行列状に並べて配設され、第2突起も、縦方向と前記横方向とに、行列状に並べて配設されている。さらに、第2突起は、縦方向に最も近い距離で隣り合う第1突起の間で、かつ横方向に最も近い距離で隣り合う第1突起の間に配置されている。これにより、第1突起及び第2突起が、縦方向及び横方向に離散的かつ均等に点在することになり、各給電体の表面に供給される水の流れが均一化され、溶存水素濃度が高められる。
さらに、本発明の第2発明の電解水生成装置では、第2突起によって、陰極室内の水が整流され、陰極室内で縦方向の大局的な水流が得られる。そして、第2小突起は、陰極室を流れる水の一部をせき止めて、第2小突起の周辺に案内する。これにより、陰極室内の水が第2小突起64の周辺で局所的に攪拌される。上記大局的な水流と局所的な水流とが融合されることにより、陰極給電体42の表面に供給される水の流れがより一層均一化され、溶存水素濃度が高められる。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態の電解水生成装置1の概略構成を示している。電解水生成装置1は、家庭の飲料用及び料理用の水の生成や血液透析の透析液の生成に用いられてもよい。
図1は、本実施形態の電解水生成装置1の概略構成を示している。電解水生成装置1は、家庭の飲料用及び料理用の水の生成や血液透析の透析液の生成に用いられてもよい。
電解水生成装置1は、電気分解される水が供給される電解室40が形成された電解槽4と、電解室40内で、互いに対向して配置された陽極給電体41及び陰極給電体42と、陽極給電体41と陰極給電体42との間に配された隔膜43とを備えている。電解槽4の上流側又は下流側に、別の電解槽が設けられていてもよい。また、電解槽4と並列に、別の電解槽が設けられていてもよい。別に設けられた電解槽についても、電解槽4と同等の構成が適用されうる。
隔膜43は、電解室40を陽極給電体41側の陽極室40Aと、陰極給電体42側の陰極室40Bとに区分する。電解室40の陽極室40A及び陰極室40Bの両方に水が供給され、陽極給電体41及び陰極給電体42に直流電圧が印加されることにより、電解室40内で水の電気分解が生ずる。
隔膜43は、電気分解で生じたイオンを通過させ、隔膜43を介して陽極給電体41と、陰極給電体42とが電気的に接続される。隔膜43には、例えば、スルホン酸基を有するフッ素系の樹脂材料からなる固体高分子材料が用いられている。
固体高分子材料を用いた隔膜43を有する電解槽4では、中性の電解水素水及び電解酸素水が生成される。電解室40内で水が電気分解されることにより、陰極室40Bでは、水素ガスが溶け込んだ電解水素水が得られ、陽極室40Aでは酸素ガスが溶け込んだ電解酸素水が得られる。
電解水生成装置1は、電解槽4を制御する制御手段6と、電解槽4の上流側に設けられた入水部7と、電解槽4の下流側に設けられた出水部8とをさらに備えている。
制御手段6は、例えば、各種の演算処理、情報処理等を実行するCPU(Central Processing Unit)及びCPUの動作を司るプログラム及び各種の情報を記憶するメモリ等を有している。
陽極給電体41と制御手段6との間の電流供給ラインには、電流検出手段44が設けられている。電流検出手段44は、陰極給電体42と制御手段6との間の電流供給ラインに設けられていてもよい。電流検出手段44は、給電体41、42に供給する電解電流を検出し、その値に相当する信号を制御手段6に出力する。
制御手段6は、電流検出手段44から入力される信号に基づいて、陽極給電体41と陰極給電体42との間に印加する電圧をフィードバック制御する。例えば、電解電流が過大である場合、制御手段6は、上記電圧を減少させ、電解電流が過小である場合、制御手段6は、上記電圧を増加させる。これにより、給電体41、42に供給する電解電流が適切に制御されうる。
入水部7は、給水管71と、流量センサー72と、分岐部73と、流量調整弁74等を有している。給水管71は、電解水生成装置1に供給された水を電解室40に導く。流量センサー72は、給水管71に設けられている。流量センサー72は、電解室40に供給される水の単位時間あたりの流量(以下、単に「流量」と記すこともある)Fを定期的に検出し、その値に相当する信号を制御手段6に出力する。
分岐部73は、給水管71を給水管71a、71bの二方に分岐する。流量調整弁74は、給水管71a、71bを陽極室40A又は陰極室40Bに接続する。陽極室40A及び陰極室40Bに供給される水の流量は、制御手段6の管理下で、流量調整弁74によって調整される。流量調整弁74は、水の利用効率を高めるために、陽極室40A及び陰極室40Bに供給される水の流量を調整する。これにより、陽極室40Aと陰極室40Bとの間で圧力差が生ずる場合がある。
本実施形態では、流量センサー72は、分岐部73の上流側に設けられているので、陽極室40Aに供給される水の流量と陰極室40Bに供給される水の流量との総和、すなわち、電解室40に供給される水の流量Fを検出する。
出水部8は、流路切替弁81と、吐水管82と、排水管83等を有している。流路切替弁81は、陽極室40A、陰極室40Bを吐水管82又は排水管83に選択的に接続する。電解水生成装置1が血液透析の透析液の生成に用いられる場合、陰極室40Bで生成された電解水素水が吐水管82を介して、濾過処理用の逆浸透膜モジュール及び透析原液を希釈する希釈装置等に供給される。
制御手段6は、陽極給電体41及び陰極給電体42に印加する直流電圧の極性を制御する。例えば、制御手段6は、流量センサー72から入力される信号に基づいて、電解室40に供給される水の流量Fを積算し、所定の流量に達すると陽極給電体41及び陰極給電体42に印加する直流電圧の極性を切り替える。これに伴い、陽極室40Aと陰極室40Bとが相互に入れ替わる。直流電圧の極性の切り替えにあたっては、制御手段6は、流量調整弁74及び流路切替弁81を同期して動作させる。これにより、陰極室40Bと吐水管82とが常に接続され、陰極室40Bで生成された電解水素水が吐水管82から吐出される。
図2は、電解槽4の組立て斜視図である。電解槽4は、陽極給電体41側の第1ケース片50と、陰極給電体42側の第2ケース片60とを有している。互いに対向して配置された第1ケース片50と第2ケース片60とが固着されることにより、その内部に電解室40(図1参照)が形成される。
電解槽4は、電解室40内に、陽極給電体41、隔膜43及び陰極給電体42が重ねられてなる積層体45を収容している。
陽極給電体41及び陰極給電体42は、それぞれ、その板厚方向で水が行き来可能に構成されている。陽極給電体41及び陰極給電体42には、例えば、エクスパンドメタル等の網状の金属が適用されうる。このような、網状の陽極給電体41及び陰極給電体42は、隔膜43を挟持しながら、隔膜43の表面に水を行き渡らせることができ、電解室40内での電気分解を促進する。本実施形態では、陽極給電体41及び陰極給電体42として、チタニウム製のエクスパンドメタルの表面に白金のめっき層が形成されたものが適用されている。白金のめっき層は、チタニウムの酸化を防止する。
陽極給電体41には、第1ケース片50を貫通して電解槽4の外部に突出する端子41aが設けられている。同様に、陰極給電体42にも、第2ケース片60を貫通して電解槽4の外部に突出する端子42aが設けられている。端子41a、42aを介して、陽極給電体41及び陰極給電体42に直流電圧が印加される。
本実施形態では、隔膜43には、例えば、スルホン酸基を有するフッ素系の樹脂材料からなる固体高分子材料が用いられている。固体高分子材料を用いた隔膜43を有する電解槽4では、中性の電解水が生成される。隔膜43の両面には、白金からなるめっき層43aが形成されている。めっき層43aと陽極給電体41及び陰極給電体42とは、当接し、電気的に接続される。
隔膜43は、電解室40内で、陽極給電体41及び陰極給電体42によって挟持されている。従って、隔膜43の形状は陽極給電体41及び陰極給電体42によって保持されている。このような、隔膜43の保持構造によれば、陽極室40Aと陰極室40Bとの間に生ずる圧力差に起因する応力の大部分は、陽極給電体41及び陰極給電体42によって負担され、隔膜43にかかる応力は減少する。これにより、陽極室40Aと陰極室40Bとの間で大きな圧力差が生ずる状態で電解水生成装置1を動作させても、隔膜43には大きな応力が生じない。従って、隔膜43の損傷を抑制し、水の利用効率を容易に高めることが可能となる。
また、隔膜43が陽極給電体41及び陰極給電体42で挟持されているので、隔膜43のめっき層43aと陽極給電体41との間及びめっき層43aと陰極給電体42との間での接触抵抗が減少し、電圧降下が抑制される。これにより、電解室40内での電気分解が促進され、高い溶存水素濃度の電解水素水が生成可能となる。
陽極給電体41及び陰極給電体42の外周縁の外側には、第1ケース片50と第2ケース片60との合わせ面からの水漏れを防止するための封止部材46が設けられている。隔膜43の外周部は、封止部材46によって挟持されている。
各ケース片50及び60は、電解室40内での水の流れに沿う縦方向Vに長い長方形状に形成されている。これに伴い、電解室40は、縦方向Vに長い長方形状に形成されている。このような縦長形状の電解室40によって、電解槽4内での流路が長くなる。その結果、陰極室40Bで発生した水素ガスが、陰極室40B内の水に溶け込みやすくなり、溶存水素濃度を高めることができる。
電解槽4には、L字状の継手91、92、93、94が設けられている。継手91、92は、第1ケース片50、第2ケース片60の下部に装着され、上記流量調整弁74と接続される。継手93、94は、第1ケース片50、第2ケース片60の上部に装着され、上記流路切替弁81と接続される。電解水生成装置1への通水を開始することにより、陽極室40A及び陰極室40Bの下部から上部に向かって、大局的な水の流れが生ずる。
陰極室40Bにて発生した水素ガスは、微小な気泡となって陰極室40Bの上方に移動する。本実施形態では、水素ガスの移動方向と大局的に水が流れる方向が一致するため、水素分子が水に溶け込み易くなり、溶存水素濃度が高められる。
図3は、電解室40側を向く内面側から視た、第1ケース片50及び第2ケース片60の斜視図である。
第1ケース片50及び第2ケース片60の内面の外縁部には、第1ケース片50と第2ケース片60とを固着するための合わせ面51、61が形成されている。合わせ面51、61の内側には、内壁が合わせ面51、61から第1ケース片50、第2ケース片60の厚さ方向に陥没することにより、電解部52、62が設けられている。電解部52は陽極室40Aを構成し、電解部62は陰極室40Bを構成する。
第1ケース片50の内面には、複数の第1突起53が配設されている。各第1突起53は、縦方向Vと、縦方向Vに垂直な横方向Hとに、行列状(マトリックス状)に並べて配設されている。突起の配置に関して「行列状」とは、突起が縦方向Vにm個、横方向Hにn個並べられた配置(m行×n列の行列のような配置)をいう(m、nは2以上の整数である。以下、同様とする)。
一方、第2ケース片60の内面には、複数の第2突起63が配設されている。各第2突起63は、縦方向Vと横方向Hとに、行列状に並べて配設されている。
各第1突起53は、陽極室40Aで陽極給電体41と当接し、陽極給電体41を第2ケース片60の側に押圧する。一方、各第2突起63は、陰極室40Bで陰極給電体42と当接し、陰極給電体42を第1ケース片50の側に押圧する。従って、各第1突起53及び各第2突起63によって、積層体45は、その両面から挟持される。
本実施形態では、第1ケース片50と第2ケース片60とが固着されたとき、第2突起63は、縦方向Vに最も近い距離で隣り合う第1突起53、53の間に配置されている。これに伴い、第2突起63は、第1突起53よりも、一行少なく設けられている。さらに、第2突起63は、横方向Hに最も近い距離で隣り合う第1突起53、53の間に配置されている。
このような各第1突起53及び各第2突起63の相対的な配置によって、陰極室40B内では、各第2突起63が、縦方向V及び横方向Hに離散的かつ均等に点在することになる。これにより、陰極室40B内で縦方向V及び横方向Hに点在する第2突起63の間に流速の大きな水が流れ込み、陰極給電体42の表面に十分な水が供給される。従って、例えば、各給電体41、42に供給する電解電流を大きくして、陰極給電体42の表面で大量の水素ガスを発生させる場合であっても、電解水素水の溶存水素濃度が局所的に飽和値に近づくことが抑制され、陰極室40B全体での溶存水素濃度が向上する。また、例えば、陰極室40Bに供給される水の流量が少ない場合であっても、電解水素水の溶存水素濃度が局所的に飽和値に近づくことが抑制され、陰極室40B全体での溶存水素濃度が向上する。
一方、陽極室40A内では、各第1突起53が、縦方向V及び横方向Hに離散的かつ均等に点在し、陽極室40A内で縦方向V及び横方向Hに点在する第1突起53の間にも流速の大きな水が流れ込み、陽極給電体41の表面に十分な水が供給される。従って、上述した陰極室40Bと同様に、陽極室40A全体での溶存酸素濃度が向上する。これにより、陽極室40Aで発生する酸素ガスを、陽極室40A内の水に容易に溶け込ませて排出することが可能となる。
第1突起53及び第2突起63は、縦方向Vに長い縦長形状に形成されている。このような縦長形状の第1突起53及び第2突起63によって、陽極室40A及び陰極室40B内の水が整流され、縦方向Vの大局的な水流を妨げることなく、積層体45が広い面積で強固に支持されうる。従って、各給電体41、42と隔膜43のめっき層43aとの間の接触抵抗が低下し、電解室40内の水を効率よく電気分解することが可能となる。本実施形態では、縦長形状の第1突起53として楕円柱状の突起が採用されているが、長円柱状又は直方体状の突起であってもよい。
図4は、電解槽4の縦方向Vに沿った断面の一部を拡大して示している。また、図5は、電解槽4の横方向Hに沿った断面の一部を拡大して示している。
各第1突起53は、頂部53aで陽極給電体41に当接する。頂部53aは、合わせ面51と、同等の高さに突出している。これにより、陽極給電体41は、頂部53aとの当接箇所で第2ケース片60の側に押圧されて突出する。一方、各第2突起63は、頂部63aで陰極給電体42に当接する。これにより、陰極給電体42は、頂部63aとの当接箇所で第1ケース片50の側に押圧されて突出する。
図4に示されるように、本発明では、縦方向Vに隣り合う第1突起53、53の間に第2突起63が配置されているので、積層体45は、縦方向Vに沿った断面で波形に矯正されている。一方、図5に示されるように、本発明では、横方向Hに最も近い距離で隣り合う第1突起53、53の間に第2突起63が配置されているので、積層体45は、横方向Hに沿った断面でも波形に矯正されている。このような波形の積層体45は、大きな曲げ剛性を有しているので、電解室40内での圧力差により積層体45が大きな応力を受けても、その変形が抑制され、隔膜43の損傷が抑制される。
図4に示されるように、第1突起53の頂部53aは、第1ケース片50の側に中心を有する凸曲面53bを含んで構成されている。凸曲面53bは、円柱の側面の一部のような2次曲面であってもよく、球の表面の一部のような3次曲面であってもよい。頂部53aが凸曲面53bで構成されることにより、積層体45がゆるやかな曲率で湾曲するため、隔膜43への応力集中が緩和され、隔膜43の損傷が抑制される。
第2突起63の頂部63aは、第2ケース片60の側に中心を有する凸曲面63bを含んで構成されている。凸曲面63bについても上記凸曲面53bと同様である。
図3、4に示されるように、第1ケース片50の電解室40側を向く内面には、第1突起53よりも高さの小さい複数の第1小突起54が配設されている。同様に、第2ケース片60の電解室40側を向く内面には、第2突起63よりも高さの小さい複数の第2小突起64が配設されている。
図6は、第2ケース片60の外面側から第2ケース片60及び積層体45を透視した平面図である。同図では、電解槽4の一部が拡大して表示され、第2突起63及び第2小突起64が、二点鎖線にて、第1小突起54及び第1突起53に重ね合わせて描かれている。また、陽極室40Aでの水の流れFAが実線で、陰極室40Bでの水の流れFBが2点鎖線で描かれている。
図3乃至6に示されるように、各第1小突起54は、積層体45を挟んで第2ケース片60の第2突起63と対向する位置に設けられている。各第1小突起54は、横方向Hに隣り合う第1突起53、53の間を縦方向Vに流れる水の一部をせき止めて、第1小突起54の横方向Hの両端、すなわち縦方向Vに隣り合う第1突起53、53の間に案内する。これにより、陽極室40A内の水が第1小突起54の周辺で局所的に攪拌される。従って、第1突起53による縦方向Vの大局的な水流と第1小突起54による局所的な水流とが融合されることにより、陽極給電体41の表面に供給される水の流れFAがより一層均一化され、溶存水素濃度が高められる。
第1小突起54は、横方向Hに長い横長形状に形成されているのが望ましい。このような第1小突起54は、縦方向Vに隣り合う第1突起53、53の間に水を案内する効果が高く、陽極給電体41の表面に供給される水の流れFAがより一層均一化され、溶存水素濃度が高められる。本実施形態では、横長形状の第1突起53として、楕円柱状の突起が採用されているが、長円柱状又は直方体状の突起であってもよい。
図4及び5に示されるように、第1小突起54は、第1突起53よりも高さが小さいので、陽極給電体41とは当接しない。このため、第1小突起54と陽極給電体41との間には流路が形成され、陽極給電体41の表面に供給される水の流れFAがより一層均一化される。
図3乃至6に示されるように、各第2小突起64は、積層体45を挟んで第1ケース片50の第1突起53と対向する位置に設けられている。各第2小突起64も、横方向Hに隣り合う第2突起63、63の間を縦方向Vに流れる水の一部を第2小突起64の横方向Hの両端、すなわち縦方向Vに隣り合う第2突起63、63の間に案内する。これにより、陰極室40B内の水が第2小突起64の周辺で局所的に攪拌される。従って、第2突起63による縦方向Vの大局的な水流と第2小突起64による局所的な水流とが融合されることにより、陰極給電体42の表面に供給される水の流れFBがより一層均一化され、溶存水素濃度が高められる。
図4及び5に示されるように、第2小突起64は、横方向Hに長い横長形状に形成されているのが望ましい。このような第2小突起64は、縦方向Vに隣り合う第2突起63、63の間に水を案内する効果が高く、陰極給電体42の表面に供給される水の流れFBがより一層均一化され、溶存水素濃度が高められる。本実施形態では、横長形状の第2突起63として、楕円柱状の突起が採用されているが、長円柱状又は直方体状の突起であってもよい。
第2小突起64は、第2突起63よりも高さが小さいので、陰極給電体42とは当接しない。このため、第2小突起64と陰極給電体42との間には流路が形成され、陰極給電体42の表面に供給される水の流れFBがより一層均一化される。
図3及び6に示されるように、第1小突起54には、第1小突起54を縦方向Vに貫く溝55が形成されている。一つの第1小突起54に対する溝55の本数、幅、深さは、適宜設定されうる。本実施形態では、1本の溝55が第1小突起54の横方向Hの中央部に設けられている。また、溝55の深さは、第1小突起54の高さと同等である。溝55は、横方向Hに隣り合う第1突起53、53の間を流れる水の一部を縦方向Vに導いて、第1小突起54を通過させる。溝55によって、陽極給電体41の表面に供給される水の流れFAがより一層均一化される。
同様に、第2小突起64には、第2小突起64を縦方向Vに貫く溝65が形成されている。溝65の本数等については、上記溝55と同様である。溝65は、横方向Hに隣り合う第2突起63、63の間を流れる水の一部を縦方向Vに導いて、第2小突起64を通過させる。溝65によって、陰極給電体42の表面に供給される水の流れFBがより一層均一化される。
図4に示されるように、第1ケース片50の電解室40側を向く内面のうち、第1小突起54が横方向Hに並ぶ領域56は、凹曲面56aを含んで構成されている。凹曲面56aは、縦方向Vに沿った断面で第2ケース片60の側に中心を有する。凹曲面56aは、波形に湾曲する隔膜43と対応するように、湾曲して形成されている。凹曲面56aによって、隔膜43と領域56との間の流路断面積が十分に確保される。これにより、陽極給電体41の表面に供給される水の流れFAがより一層均一化される。
第1ケース片50の上記内面のうち、第1突起53が横方向Hに並ぶ領域57は、凸曲面57aを含んで構成されている。凸曲面57aは、縦方向Vに沿った断面で第1ケース片50の側に中心を有する。凸曲面57aは、波形に湾曲する隔膜43と対応するように、湾曲して形成されている。凹曲面56aと凸曲面57aとは、領域56と領域57との境界で滑らかにつながっている。これにより、陽極室40A内の水の流れFAがより一層円滑となり、流速を高めることが可能となる。
第2ケース片60の電解室40側を向く内面のうち、第2小突起64が横方向Hに並ぶ領域66は、凹曲面66aを含んで構成されている。凹曲面66aは、縦方向Vに沿った断面で第1ケース片50の側に中心を有する。凹曲面66aの作用効果については、凹曲面56aと同様であり、陰極給電体42の表面に供給される水の流れFBがより一層均一化される。
第2ケース片60の上記内面のうち、第2突起63が横方向Hに並ぶ領域67は、凸曲面67aを含んで構成されている。凸曲面67aは、縦方向Vに沿った断面で第2ケース片60の側に中心を有する。凸曲面67aは、波形に湾曲する隔膜43と対応するように、湾曲して形成されている。凹曲面66aと凸曲面67aとは、領域66と領域67との境界で滑らかにつながっている。これにより、陰極室40B内の水の流れFBがより一層円滑となり、流速を高めることが可能となる。
図4乃至6に示されるように、第1突起53と第2小突起64とは、積層体45を挟んで互いに対向する位置に配設されている。同様に、第2突起63と第1小突起54とは、積層体45を挟んで互いに対向する位置に配設されている。
既に述べたように、第1小突起54は、陽極室40Aを流れる水の一部をせき止めて、第1小突起54の周辺に案内する。同様に、第2小突起64は、陰極室40Bを流れる水の一部をせき止めて、第2小突起64の周辺に案内する。従って、陽極室40A内の水及び陰極室40B内の水が攪拌されることにより、陽極給電体41の表面及び陰極給電体42の表面に供給される水の流れFA及びFBがより一層均一化され、溶存水素濃度が高められる。
また、第1小突起54は、陽極給電体41とは当接せず、第2小突起64は、陰極給電体42とは当接しない。従って、第1小突起54と陽極給電体41との間、及び第2小突起64と陰極給電体42との間には流路が形成され、陽極給電体41及び陰極給電体42の表面に供給される水の流れFA及びFBがより一層均一化される。
なお、上記第1小突起54及び第2小突起64によって、陽極室40A内及び陰極室40B内の水の流れFA及びFBが阻害されるおそれもある。しかしながら、本実施形態では、第1小突起54の高さは、第1突起53の高さよりも小さく、第1小突起54は、陽極給電体41とは当接しない。従って、第1小突起54と陽極給電体41との間には流路が形成され、第1小突起54によって、陽極室40A内の水の流れFAが阻害されるおそれは限定的となる。同様に、第2小突起64によって、陰極室40B内の水の流れFBが阻害されるおそれは限定的となる。
図3に示されるように、第1ケース片50の内面の下部には、第1分水路58Dが形成されている。第1分水路58Dは、第1ケース片50の横方向Hに沿ってのび、電解部52と連通している。継手91から流入した水は、第1分水路58Dを介して、電解部52に流れ込み、第1突起53等の間隙を上方に流れる。同様に、第2ケース片60の内面の下部には、第2分水路68Dが形成されている。第2分水路68Dは、第2ケース片60の横方向Hに沿ってのび、電解部62と連通している。継手92から流入した水は、第2分水路68Dを介して、電解部62に流れ込み、第2突起63等の間隙を上方に流れる。
一方、第1ケース片50の内面の上部には、第1集水路58Cが形成されている。第1集水路58Cは、第1ケース片50の横方向Hに沿ってのび、電解部52と連通している。電解部52の上方に移動した水は、第1集水路58Cによって集められて、継手93から電解槽4の外部に流出する。同様に、第2ケース片60の内面の上部には、第2集水路68Cが形成されている。第2集水路68Cは、第2ケース片60の横方向Hに沿ってのび、電解部62と連通している。電解部62の上方に移動した水は、第2集水路68Cによって集められて、継手94から電解槽4の外部に流出する。
合わせ面51を基準とすると、電解部52の深さは、第1分水路58D及び第1集水路58Cよりも小さい。このような電解部52によって、電解部52を流れる水の速度が高められ、酸素ガスが溶け込みやすくなる。そして、電解部52と第1分水路58D及び第1集水路58Cとの段差部には、斜面59が形成されている。斜面59は、陽極室40A内の水の流れFAを円滑なものとし、電解部52を流れる水の速度の低下を抑制する。
同様に、合わせ面61を基準とすると、電解部62の深さは、第2分水路68D及び第2集水路68Cよりも小さい。このような電解部62によって、電解部62を流れる水の速度が高められ、水素ガスが溶け込みやすくなる。そして、電解部62と第2分水路68D及び第2集水路68Cとの段差部には、斜面69が形成されている。斜面69は、陰極室40B内の水の流れFBを円滑なものとし、電解部62を流れる水の速度の低下を抑制する。
図4乃至6に示されるように、第1突起53及び第2突起63、第1小突起54及び第2小突起64の側壁には、電解部52及び62の底壁と滑らかにつながるフィレット部95が設けられている。フィレット部95は、陽極室40A及び陰極室40B内の水の流れを円滑なものとし、電解部62を流れる水の速度の低下を抑制する。
以上、本発明の電解水生成装置1が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。すなわち、電解水生成装置1は、少なくとも、電気分解される水が供給される電解室40が形成された電解槽4と、電解室40内で、互いに対向して配置された陽極給電体41及び陰極給電体42と、陽極給電体41と陰極給電体42との間に配され、かつ、電解室40を陽極室40Aと、陰極室40Bとに区分する隔膜43とを備え、隔膜43が、陽極給電体41及び陰極給電体42で挟持され、電解槽4は、陽極給電体41側の第1ケース片50と、陰極給電体42側の第2ケース片60とが固着されることにより電解室40を形成し、第1ケース片50の内面には、陽極給電体41に当接する複数の第1突起53が、縦方向Vと横方向Hとに、行列状に並べて配設され、第2ケース片60の内面には、陰極給電体42に当接する複数の第2突起63が、縦方向Vと横方向Hとに、行列状に並べて配設され、第2突起63は、縦方向Vに最も近い距離で隣り合う第1突起53の間で、かつ横方向Hに最も近い距離で隣り合う第1突起53の間に配置されていればよい。
1 電解水生成装置
4 電解槽
40 電解室
40A 陽極室
40B 陰極室
41 陽極給電体
42 陰極給電体
43 隔膜
50 第1ケース片
53 第1突起
60 第2ケース片
63 第2突起
4 電解槽
40 電解室
40A 陽極室
40B 陰極室
41 陽極給電体
42 陰極給電体
43 隔膜
50 第1ケース片
53 第1突起
60 第2ケース片
63 第2突起
Claims (12)
- 電気分解される水が供給される電解室が形成された電解槽と、
前記電解室内で、互いに対向して配置された陽極給電体及び陰極給電体と、
前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に配され、かつ、前記電解室を前記陽極給電体側の陽極室と、前記陰極給電体側の陰極室とに区分する隔膜とを備えた電解水生成装置であって、
前記隔膜が、前記陽極給電体及び前記陰極給電体によって挟持され、
前記電解槽は、前記陽極給電体側の第1ケース片と、前記陰極給電体側の第2ケース片とが固着されることにより前記電解室を形成し、
前記第1ケース片の前記電解室側を向く内面には、前記陽極給電体に当接する複数の第1突起が、前記電解室内での水の流れに沿う縦方向と前記縦方向に垂直な横方向とに、行列状に並べて配設され、
前記第2ケース片の前記電解室側を向く内面には、前記陰極給電体に当接する複数の第2突起が、前記縦方向と前記横方向とに、行列状に並べて配設され、
前記第2突起は、前記縦方向に最も近い距離で隣り合う前記第1突起の間で、かつ前記横方向に最も近い距離で隣り合う前記第1突起の間に配置されていることを特徴とする電解水生成装置。 - 前記電解室は、前記縦方向に長い長方形状に形成されている請求項1に記載の電解水生成装置。
- 前記第1突起及び前記第2突起は、前記縦方向に長い縦長形状に形成されている請求項1又は2に記載の電解水生成装置。
- 前記第1突起の頂部は、前記第1ケース片の側に中心を有する曲面を含み、
前記第2突起の頂部は、前記第2ケース片の側に中心を有する曲面を含む請求項1乃至3のいずれかに記載の電解水生成装置。 - 前記第1ケース片の前記電解室側を向く内面には、前記隔膜、前記陽極給電体及び前記陰極給電体を挟んで前記第2突起と対向する位置に、前記第1突起よりも高さの小さい第1小突起が配設され、
前記第2ケース片の前記電解室側を向く内面には、前記隔膜、前記陽極給電体及び前記陰極給電体を挟んで前記第1突起と対向する位置に、前記第2突起よりも高さの小さい複数の第2小突起が配設されている請求項1乃至4のいずれかに記載の電解水生成装置。 - 前記第1小突起及び前記第2小突起は、前記横方向に長い横長形状に形成されている請求項5に記載の電解水生成装置。
- 前記第1小突起及び前記第2小突起には、前記第1小突起及び前記第2小突起を前記縦方向に貫く溝が形成されている請求項5又は6に記載の電解水生成装置。
- 前記第1ケース片の前記電解室側を向く内面のうち、前記第1小突起が前記横方向に並ぶ領域は、前記縦方向に沿った断面で前記第2ケース片の側に中心を有する曲面を含み、
前記第2ケース片の前記電解室側を向く内面のうち、前記第2小突起が前記横方向に並ぶ領域は、前記縦方向に沿った断面で前記第1ケース片の側に中心を有する曲面を含む請求項5乃至7のいずれかに記載の電解水生成装置。 - 電気分解される水が供給される電解室が形成された電解槽と、
前記電解室内で、互いに対向して配置された陽極給電体及び陰極給電体と、
前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に配され、かつ、前記電解室を前記陽極給電体側の陽極室と、前記陰極給電体側の陰極室とに区分する隔膜とを備えた電解水生成装置であって、
前記隔膜が、前記陽極給電体及び前記陰極給電体で挟持され、
前記電解槽は、前記陽極給電体側の第1ケース片と、前記陰極給電体側の第2ケース片とが固着されることにより前記電解室を形成し、
前記第1ケース片の前記電解室側を向く内面には、前記陽極給電体に当接する複数の第1突起と、前記第1突起よりも高さの小さい複数の第1小突起とが配設され、
前記第2ケース片の前記電解室側を向く内面には、前記隔膜、前記陽極給電体及び前記陰極給電体を挟んで前記第1小突起と対向する位置に、前記陰極給電体に当接する複数の第2突起が配設されると共に、前記隔膜、前記陽極給電体及び前記陰極給電体を挟んで前記第1突起と対向する位置に、前記第2突起よりも高さの小さい複数の第2小突起が配設されていることを特徴とする電解水生成装置。 - 前記第1小突起は、前記陽極給電体とは当接せず、
前記第2小突起は、前記陰極給電体とは当接しない請求項5乃至9のいずれかに記載の電解水生成装置。 - 前記第1突起及び前記第2突起は、前記電解室内での水の流れに沿う縦方向に長い縦長形状に形成されている請求項9に記載の電解水生成装置。
- 前記第1小突起及び前記第2小突起は、前記縦方向に垂直な横方向に長い横長形状に形成されている請求項11に記載の電解水生成装置。
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