CN104271808A - 臭氧水生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种臭氧水生成装置。该臭氧水生成装置(100)包括第1壳体(1)、第2壳体(2)、及催化电极(3)，催化电极(3)从第1壳体侧起依次设有阳极(32)、阳离子交换膜(31)及阴极(33)，通过将原料水供给至催化电极(3)并在阳极(32)与阴极(33)之间施加直流电压来生成臭氧水，其中，在第1壳体(1)设有阳极用供给流路和排出流路，在第2壳体设有阴极用供给流路和排出流路，在阳极(32)与第1壳体(1)之间设有缓冲件(15)，在第1壳体(1)设有能够贯穿第1壳体(1)且能够直接按压催化电极(3)的按压构件(41、42)。按压构件(41、42)配置在能够按压到催化电极(3)的至少中央部的位置，通过利用按压构件(41、42)来按压能够将阳极(32)、阳离子交换膜(31)及阴极(33)压接在一起。

Description

臭氧水生成装置

技术领域

本发明涉及一种臭氧水生成装置。

背景技术

近年来，臭氧水被广泛地应用在食品消毒和恶臭气体除臭等用途，而且，在医疗和护理领域也开始发表大量的关于臭氧水应用的想法案例。而且，在半导体制造领域中，为了能够断定超细微构造的臭氧氧化的特征，也必须使用臭氧水。

关于这样的臭氧水的制法，公知有一种利用直接电解法的制造方法，直接电解法是指使原料水直接接触催化电极的电解面，然后通过将水电解而生成臭氧水，其中，催化电极是通过使阳极压接在阳离子交换膜的一个面、并使阴极压接在阳离子交换膜的另一个面而成的。(例如参照专利文献1)。

这里，为了使阳极或阴极压接在阳离子交换膜上，例如公知有这样一种方法：如图8A、图8B所示，将壳体11重叠在阳极32和格栅34上，然后将止动螺钉41以贯穿该壳体11的方式拧入该壳体11，从而能够将阳极32按压于阳离子交换膜31。在图8中，以贯穿壳体11的方式形成有与阳离子交换膜31相通的原料水供给路径5和能够将所生成的臭氧水排出的臭氧水排出路径6。这样，自原料水供给路径5供给来的原料水就能够与阳极32和阳离子交换膜31相接触，然后，所生成的臭氧水能够自臭氧水排出路径6排出。此外，虽未图示，但在阳离子交换膜31的下表面配置有阴极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8－134678号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，如图8B所示，通过拧入止动螺钉41来将格栅34和阳极32按压于阳离子交换膜31之后，壳体11与格栅34之间会产生间隙S。其结果，自形成于壳体11的原料水供给路径5供给来的原料水会在该间隙S内流动，而导致原料水流经无用的位置，从而无法有效地将原料水供给至阳离子交换膜31。因此，存在臭氧水生成效率降低、无法生成高浓度的臭氧水这样的问题。

本发明即是鉴于上述情况而做成的，其目的在于，提供一种能够提高臭氧水的生成效率、还能够生成高浓度的臭氧水的臭氧水生成装置。

用于解决问题的方案

本发明提供一种臭氧水生成装置，其包括：

第1壳体；

第2壳体，其重叠于上述第1壳体；及

催化电极，其被收纳在通过将上述第1壳体和第2壳体重叠起来而形成的收纳室中，

上述催化电极是从上述第1壳体侧起依次设有阳极、阳离子交换膜及阴极而成的，

该臭氧水生成装置通过将原料水供给至上述催化电极，并且向上述阳极与上述阴极之间施加直流电压来生成臭氧水，其特征在于，

在上述第1壳体设有阳极用供给流路和阳极用排出流路，该阳极用供给流路与上述收纳室相连通，用于将原料水供给至上述催化电极的上述阳极，该阳极用排出流路用于将所生成的生成水排出，

在上述第2壳体设有阴极用供给流路和阴极用排出流路，该阴极用供给流路与上述收纳室相连通，用于将原料水供给至上述催化电极的上述阴极，该阴极用排出流路用于将所生成的生成水排出，

在上述阳极与上述第1壳体之间、和或上述阴极与上述第2壳体之间设有缓冲件，

在上述第1壳体和上述第2壳体中的至少一者设有按压构件，该按压构件贯穿该第1壳体或第2壳体，将上述缓冲件朝向上述催化电极侧按压，或者该按压构件贯穿该第1壳体或第2壳体，直接按压上述催化电极，

上述按压构件配置在能够按压上述催化电极的至少中央部的位置，

通过利用上述按压构件来按压上述催化电极，将上述阳极、上述阳离子交换膜及上述阴极之间压接在一起。

优选的是，设有多个上述按压构件，

多个上述按压构件以等间隔的方式配置在能够按压上述催化电极的至少中央部的位置。

优选的是，上述缓冲件由硅制成。

发明的效果

采用本发明，能够提高臭氧水的生成效率，还能够生成高浓度的臭氧水。

附图说明

图1是臭氧水生成装置的外观立体图。

图2是臭氧水生成装置的分解立体图。

图3是沿着图2中的剖切线I－I剖切时的向视方向剖视图。

图4表示的是沿着图2中的剖切线I－I剖切时的、第1密封件、第1缓冲件、格栅、阳极及阳离子交换膜的向视方向剖视图。

图5表示的是沿着图2中的剖切线II－II剖切时的、第1密封件、第1缓冲件、格栅、阳极及阳离子交换膜的向视方向剖视图。

图6A是压接前的催化电极的剖视图。

图6B是压接时的催化电极的剖视图。

图7是本发明的变形例，其表示的是第1密封件、第1缓冲件、格栅、阳极及阳离子交换膜的剖视图。

图8A是现有例中的压接前的催化电极的剖视图。

图8B是现有例中的压接时的催化电极的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是臭氧水生成装置的外观立体图，图2是臭氧水生成装置的分解立体图，图3是沿着图2中的剖切线I－I剖切时的向视方向剖视图。

如图1～图3所示，本发明的臭氧水生成装置100包括：第1壳体1；第2壳体2，其重叠于第1壳体1；及催化电极3，其被收纳在形成于这些第1壳体1和第2壳体2的重叠面的收纳室144、244内。

催化电极3包括：阳离子交换膜31；阳极32，其设于阳离子交换膜31的一个面；及阴极33，其设于阳离子交换膜31的另一个面。从第1壳体1侧起依次配置有阳极32、阳离子交换膜31、阴极33、第2壳体2。

臭氧水生成装置100通过以下过程来生成臭氧水：将原料水分别供给至阳极32和阴极33并且在阳极32与阴极33之间施加直流电压，从而使阳极32侧产生细小的臭氧气泡，通过使细小的臭氧气泡溶解在水中从而生成臭氧水。此外，在阴极33侧会产生氢气，氢气溶解在水中而能够生成氢水(阴极水)。

第1壳体1包括：第1夹持板11，其配置在最外侧；第1保持板13，其配置在第1夹持板11的内侧；及第1片材12，其配置在第1夹持板11与第1保持板13之间。

在第1保持板13的内侧设有第1密封件14。而且，在形成在第1密封件14中的通孔(收纳室144)中收纳有第1缓冲件15、阳极32及格栅34。

第1夹持板11呈圆板状，优选的是，其例如由塑料制成。在第1夹持板11形成有阳极用供给流路111和排出流路112，阳极用供给流路111和排出流路112是以贯穿第1夹持板11表面和背面的方式形成的。

可将阳极用供给管91嵌入阳极用供给流路111，该阳极用供给管91用于从外部将原料水供给至阳极32。

可将阳极用排出管92嵌入阳极用排出流路112，该阳极用排出管92用于将生成水(臭氧水)排出到外部。

在这些阳极用供给流路111和阳极用排出流路112的周围以等间隔的方式形成有多个螺栓通孔113。

而且，在第1夹持板11的中央部以等间隔的方式形成有3个按压构件用通孔114。可将止动螺钉41拧入按压构件用通孔114，并且，被拧入的止动螺钉41按压的凸状构件42的凸状部顶端421a可嵌入按压构件用通孔114。而且，在凸状构件42的凸状部顶端421a的外周设有O型密封圈43，利用O型密封圈43可确保水密性(参照图3)。

此外，虽未图示，但阳极用供给管91例如与储藏有原料水的箱体相连接或与自来水管相连接。而且，阳极用排出管92例如与用于储藏所生成的臭氧水的箱体、或使臭氧水喷出的喷嘴等相连接。

而且，作为供给至阳极用供给管91的原料水能够列举出自来水、纯水等。

第1保持板13呈俯视看来与第1夹持板11大小相同的圆板状，其厚度小于第1夹持板11的厚度。

优选的是，第1保持板13例如由金属制成。

在第1保持板13的与第1夹持板11的阳极用供给流路111和阳极用排出流路112相对应的位置分别形成有阳极用供给流路131和阳极用排出流路132。

而且，在这些阳极用供给流路131和阳极用排出流路132的周围的、与第1夹持板11的螺栓通孔113相对应的位置以等间隔的方式形成有多个螺栓通孔133。

而且，在第1保持板13的中央部的、与第1夹持板11的按压构件用通孔114相对应的位置以等间隔的方式形成有3个按压构件用通孔134。可将凸状构件42的凸状部421的一部分嵌入按压构件用通孔134中。

第1片材12设于第1夹持板11与第1保持板13之间，其发挥用于确保第1夹持板11与第1保持板13之间的水密性的密封件的作用。第1片材12呈俯视看来与第1夹持板11和第1保持板13大小相同的圆板状，优选的是，其例如由硅制成。

而且，在第1片材12的与第1夹持板11的阳极用供给流路111和阳极用排出流路112相对应的位置分别形成有阳极用供给流路121和阳极用排出流路122。

而且，在阳极用供给流路121和阳极用排出流路122的周围形成有多个螺栓通孔123。

而且，在第1片材12的中央部的、与第1夹持板11的按压构件用通孔114相对应的位置以等间隔的方式形成有3个按压构件用通孔124。可将凸状构件42的凸状部421的一部分嵌入按压构件用通孔124中。

第1密封件14设于第1保持板13的内侧，其呈俯视看来与第1夹持板11和第1保持板13大小相同的圆板状，优选的是，其使用例如由氟系树脂、氟化橡胶、乙丙橡胶、密封材料等制成的构件。此外，第1密封件14的硬度低于后述阳极32(基板321)的硬度。

在第1密封件14的中央形成有俯视看来呈圆形的通孔即收纳室144。在后面有所描述，在该收纳室144中可收纳催化电极3的阳极32、格栅34、及第1缓冲件15。即，阳极32、格栅34及第1缓冲件15的外周被第1密封件14包围从而能够将阳极32、格栅34及第1缓冲件15保护起来。

而且，在收纳室144的周围形成有多个螺栓通孔143。

第1缓冲件15被收纳在第1密封件14的收纳室144内，在对阳极32和格栅34施加了负荷时其能够发挥吸收该负荷的作用。

第1缓冲件15呈俯视看来大小小于第1挟持板11的圆板状。第1缓冲件15的硬度与第1密封件14的硬度相同、或低于第1密封件14的硬度，优选的是，第1缓冲件15例如由硅(硅橡胶、硅海绵)制成。

在第1缓冲件15的与第1保持板13的阳极用供给流路131和阳极用排出流路132相对应的位置分别形成有阳极用供给流路151和阳极用排出流路152。

而且，在第1缓冲件15的中央部的、与第1夹持板11的按压构件用通孔114相对应的位置以等间隔的方式形成有3个按压构件用通孔154。可将凸状构件42的底部422嵌入该按压构件用通孔154。

止动螺钉41被拧入到第1夹持板11的按压构件用通孔114的内部靠上侧部分。

凸状构件42从侧视剖视看来呈倒T字型，其包括：底部422和自底部422突出的凸状部421。

底部422被嵌入第1缓冲件15的按压构件用通孔154中。凸状部421被嵌入第1保持板13、第1片材12及第1夹持板11的各按压构件用通孔134、124、114中，在凸状部顶端421a的外周设有O型密封圈43，从而能够确保水密性。

然后，通过将止动螺钉41拧入第1夹持板11的按压构件用通孔114，将凸状构件42的凸状部顶端421a向下方(催化电极3侧)按压，隔着后述的格栅34按压阳极32、阳离子交换膜31及阴极33，从而将这些构件之间压接在一起。

如图1～图3所示，第2壳体2包括：第2夹持板21，其配置在最外侧；第2保持板23，其配置在第2夹持板21的内侧；及第2片材22，其配置在第2夹持板21与第2保持板23之间。

在第2保持板23的内侧设有第2密封件24。而且，在形成在第2密封件24中的通孔(收纳室244)中收纳有第2缓冲件25、阴极33及格栅35。

第2夹持板21呈圆板状，优选的是，其例如由塑料制成。

在第2夹持板21形成有阴极用供给流路211和阴极用排出流路212，该阴极用供给流路211和阴极用排出流路212是以贯穿第2夹持板21的表面和背面的方式形成的。

可将阴极用供给管93嵌入阴极用供给流路211，该阴极用供给管93用于从外部将原料水供给至阴极33。

可将阴极用排出管94嵌入阴极用排出流路212，该阴极用排出管94用于将生成水(阴极水)排出到外部。

在这些阴极用供给流路211和阴极用排出流路212的周围以等间隔的方式形成有多个螺栓通孔213。

此外，虽未图示，但阴极用供给管93例如与储藏有原料水的箱体相连接或者与自来水管相连接。而且，阴极用排出管94例如与用于储藏生成的阴极水的箱体相连接。

而且，作为供给至阴极用供给管93的原料水能够列举出自来水、纯水等。

第2保持板23呈俯视看来与第2夹持板21大小相同的圆板状，其厚度小于第2夹持板21的厚度。

优选的是，第2保持板23例如由金属制成。

在第2保持板23的与第2夹持板21的阴极用供给流路211和阴极用排出流路212相对应的位置分别形成有阴极用供给流路231和阴极用排出流路232。

而且，在这些阴极用供给流路231和阴极用排出流路232的周围的、与第2夹持板21的螺栓通孔213相对应的位置以等间隔的方式形成有多个螺栓通孔233。

第2片材22设于第2夹持板21与第2保持板23之间，其发挥用于确保第2夹持板21与第2保持板23之间的水密性的密封件的作用。第2片材22呈俯视看来与第2夹持板21和第2保持板23大小相同的圆板状，优选的是，其例如由硅制成。

而且，在第2片材22的、与第2夹持板21的阴极用供给流路211和阴极用排出流路212相对应的位置分别形成有阴极用供给流路221和阴极用排出流路222。

而且，在阴极用供给流路221和阴极用排出流路222的周围形成有多个螺栓通孔223。

第2密封件24设于第2保持板23的内侧，其呈俯视看来与第1夹持板21和第1保持板23大小相同的圆板状，优选的是，其使用例如由氟系树脂、氟化橡胶、乙丙橡胶、密封材料等制成的构件。此外，优选的是，第2密封件24的硬度低于阴极33的硬度。

在第2密封件24中以与第1密封件14的收纳室144同样的方式形成有俯视看来呈圆形的通孔即收纳室244。在后面有所描述，催化电极3的阴极33和格栅35均被收纳在该收纳室244中。即，阴极33和格栅35的外周被第2密封件24包围从而能够将阴极33和格栅35保护起来。

而且，在收纳室244的周围形成有多个螺栓通孔243。

第2缓冲件25设于第2保持板23与第2密封件24之间，在对第2密封件24和阴极33施加了负荷时，其能够发挥吸收该负荷的作用。

第2缓冲件25呈俯视看来与第2密封件24大小相同的圆板状，优选的是，其硬度与第2密封件24的硬度相同、或低于第2密封件24的硬度，其例如由硅(硅橡胶、硅海绵)制成。

通过使第2缓冲件25的硬度与第2密封件24的硬度相同、或低于第2密封件24的硬度，从而在组装臭氧水生成装置100时(压接时)将第2密封件24压入第2缓冲件25。其结果，能够获得以下这样的效果：能够使第2密封件24发挥止挡件的作用，从而能够降低施加于阴极33的负荷，能够防止阴极33破裂。

在第2缓冲件25的与第2保持板23的阴极用供给流路231和阴极用排出流路232相对应的位置分别形成有阴极用供给流路251和阴极用排出流路252。

而且，在阴极用供给流路251和阴极用排出流路252的周围形成有多个螺栓通孔253。

催化电极3具有阳极32、阳离子交换膜31、阴极33及格栅34、35。

图4是沿着图2中的剖切线I－I剖切时的、第1密封件、第1缓冲件、格栅、阳极及阳离子交换膜的向视方向剖视图，图5是沿着图2中的剖切线II－II剖切时的、第1密封件、第1缓冲件、格栅、阳极及阳离子交换膜的向视方向剖视图。

如图4和图5所示，阳极32由俯视看来呈圆形的基板321构成。

基板321使用具有臭氧产生催化功能的金属。具体地讲，从稳定性较好的方面考虑，优选的是使用白金、金或包覆有白金或金的金属，特别是当使用在钛表面包覆白金而成的金属时，能够将制造成本抑制到较为低廉的价格。而且，当使用硅晶圆时，后述的金刚石膜的密合性会较好(不易被剥离)，从这方面考虑，使用硅晶圆的做法是最优选的。

而且，从能够生成高浓度的臭氧水的方面考虑，优选的是，在基板321的至少靠第1壳体侧的面形成金刚石膜。

而且，在基板321上形成有许多个自其表面开始贯穿至其背面的通孔323。优选的是，通孔323的直径为φ0.5～φ3.0左右。这些通孔323经由后述的格栅34与第1夹持板11、第1片材12、第1保持板13及第1缓冲件15的阳极用供给流路111、121、131、151相连通，而且，还与阳极用排出流路112、122、132、152相连通。

金刚石膜例如能够通过等离子CVD法或热丝CVD法来制成。

就这样的阳极32的制造方法而言，首先，通过蚀刻、激光加工等在基板321中形成多个通孔323。然后，通过蒸镀等方式在基板321的至少靠第1壳体侧的面形成金刚石膜。

阳极32被收纳在第1密封件14的收纳室144内，阳极32的外周被第1密封件14包围。在阳极32的与阳离子交换膜31相反的一侧的面隔着格栅34配置有第1缓冲件15。

格栅34呈俯视看来与阳极32大小相同的圆板状。优选的是，格栅34例如由钛或不锈钢等制成。此外，格栅34是通过将线材焊接起来而成的、呈格子状的构件。

阳极32为能够嵌入到第1密封件14的收纳室144中的大小。具体地讲，优选的是，阳极32的厚度为0.5mm～3.0mm左右，优选的是，格栅34的厚度为0.5mm～1.0mm左右。优选的是，第1密封件14的厚度N为1.0mm～4.0mm左右。

阳离子交换膜31俯视看来呈圆形，俯视看来其与第1夹持板11大小相同。在阳离子交换膜31的外周以等间隔的方式形成有多个螺栓通孔313。

阳离子交换膜31能够使用以往公知的构件，其能够使用针对所产生的臭氧的耐久性较强的氟系阳离子交换膜。而且，优选的是，厚度为100μm～300μm左右。

阴极33与阳极32同样地由俯视看来呈圆形的基板331构成。

基板331使用具有臭氧产生催化功能的金属。具体地讲，从稳定性较好的方面考虑，优选的是使用白金、金或包覆有白金或金的金属，特别是当使用在钛表面包覆白金而成的金属时，能够将制造成本抑制到更为低廉的价格。而且，当使用硅晶圆时，后述的金刚石膜的密合性会较好(不易被剥离)，从这方面考虑，使用硅晶圆的做法是最优选的。

在基板331上形成有许多个自其表面开始贯穿至其背面的通孔333。优选的是，通孔333的直径为φ0.5～φ3.0左右。这些通孔333经由后述的格栅35与第2夹持板21、第2片材22、第2保持板23及第2缓冲件25的阴极用供给流路211、221、231、251相连通，而且，还与阴极用排出流路212、222、232、252相连通。

与阳极32的情况同样地、在这样的基板331的至少靠第2壳体侧的面形成有金刚石膜。

而且，能够利用与制造阳极32同样的方法来制造阴极33。

此外，上述阳极32和阴极33使用的是在基板321、331中形成多个通孔323、333、然后再形成金刚石膜而得到的构件，但不限于此，也可以是，如果不以遮盖阳离子交换膜31的整个面的方式进行紧密接触，而是设置许多个通孔，并以与阳离子交换膜31之间存在接触部和非接触部的方式重叠于阳离子交换膜31，则使用多孔金属网状或冲孔网状的构件。

而且，在阳极32与阴极33之间电连结有电源装置(未图示)的输出端，从而能够被施加直流电压。即，阳极32和阴极33借助导线连结于电源装置。优选的是，所要施加的直流电压例如在6伏～24伏的范围内。

如上所述，以与阳离子交换膜31的一个面相接触的方式配置阳极32，以与阳离子交换膜31的另一个面相接触的方式配置阴极33，然后，在阳极32和阴极33的各自的与阳离子交换膜31相反的一侧的面配置格栅34、35，并将上述这些构件压接在一起，从而构成了催化电极3。

组装臭氧水生成装置100的步骤如图2所示，从位于下侧的构件开始依次将第2夹持板21、第2片材22、第2保持板23、第2缓冲件25及第2密封件24重叠起来，然后，将格栅35和阴极33收纳在形成在第2密封件24中的收纳室244中，然后，将阳离子交换膜31和第1密封件14重叠起来。将阳极32、格栅34及第1缓冲件15收纳在形成在第1密封件14中的收纳室144中。

接着，将凸状构件42的底部422嵌入被形成在第1缓冲件15中的按压构件用通孔154中。

之后，将第1保持板13和第1片材12重叠于第1缓冲件15。此时，将凸状构件42的凸状部421嵌入被形成在第1保持板13和第1片材12中的按压构件用通孔134、124中。

然后，将第1夹持板11重叠于第1片材12。此时，将凸状构件42的凸状部顶端421a嵌入被形成在第1夹持板11中的按压构件用通孔114中。

然后，像图6A所示的那样，将止动螺钉41拧入按压构件用通孔114中，从而压入凸状构件42的凸状部顶端421a。由此，如图6B所示，凸状构件42隔着格栅34将阳极32、阳离子交换膜31及阴极33压接在一起。

此时，在图6A中被压缩了的第1缓冲件15伸展而使格栅34与第1保持板13之间无法形成间隙，从而格栅34与第1保持板13相密合，从而能够确保水密性。因而，如图6B中的虚线箭头所示，原料水不会流经无用的位置，也不会漏到外部，而能够可靠地供给至阳极32和阳离子交换膜31，从而能够以高效率、高浓度的方式生成臭氧水。

而且，止动螺钉41和凸状构件42以等间隔的方式设在阳极32和格栅34的中央部，因此，能够均匀地按压格栅34，进而能够均匀地将阳极32、阳离子交换膜31及阴极33压接在一起。

此外，在图6A中以阳离子交换膜31与阳极32之间设有空间的方式进行了图示，但是，实际上阳极32重叠在阳离子交换膜31上。即，如图6B所示，通过利用止动螺钉41按压，能够使阳离子交换膜31与阳极32之间更加紧密地密接，但为了便于理解该部分，便于说明，而在图6A中以阳离子交换膜31与阳极32之间设有空间的方式进行了图示。

最后，将螺栓M插入被形成在各构件中的螺栓通孔113、123、133、143、153、213、223、233、243、253中加以紧固，从而能够将各构件固定起来，这样就组装成了臭氧水生成装置100。

此外，就上述的臭氧水生成装置100的组装步骤而言，图2表示的是从位于下侧的构件开始依次重叠的方式，但不限于此，也可以从图2中的位于上侧的构件开始依次将构件重叠起来。在该情况下，在第2夹持板21、第2片材22、第2保持板23及第2缓冲件25中形成按压构件用通孔，然后利用止动螺钉和凸状构件隔着格栅35将阴极33、阳离子交换膜31及阳极32压接在一起。

而且，上述止动螺钉41和凸状构件42不仅能够设在阳极侧，也可以构成为在阳极侧和阴极侧这两侧都设置上述止动螺钉41和凸状构件42，将阳极32、阳离子交换膜31及阴极33压接在一起。

此外，图2中的附图标记中带括号的数字表示的是组装后所形成的流路的附图标记。

在按照上述方式组装成的臭氧水生成装置100中，形成在第1夹持板11、第1片材12、第1保持板13及第1缓冲件15中的阳极用供给流路111、121、131、151相互连通而形成为一条阳极用供给流路5。该阳极用供给流路5经由格栅34与阳极32的通孔323相连通。

而且，形成在第1夹持板11、第1片材12、第1保持板13及第1缓冲件15中的阳极用排出流路112、122、132、152相互连通而形成为一条阳极用排出流路6。该阳极用排出流路6经由格栅34与阳极32的通孔323相连通。

同样，形成在第2夹持板21、第2片材22、第2保持板23及第2缓冲件25中的阴极用供给流路211、221、231、251相互连通而形成为一条阴极用供给流路7。该阴极用供给流路7经由格栅35与阴极33的通孔333相连通。

而且，形成在第2夹持板21、第2片材22、第2保持板23及第2缓冲件25中的阴极用排出流路212、222、232、252相互连通而形成为一条阴极用排出流路8。该阴极用排出流路8经由格栅35与阴极33的通孔333相连通。

此外，虽未图示，但在阳极用排出管92的下游侧设有浓度检测传感器。浓度检测传感器是由检测电极(未图示)、比较电极(未图示)、电位差测量仪(未图示)等构成的，其中，比较电极是测量电位的基准，电位差测量仪借助导线与这些检测电极和比较电极的一端部相连，用于测量电位。检测电极和比较电极与在阳极用排出管92中流动的臭氧水相接触。并且，通过使检测电极和比较电极与臭氧水相接触，从而对因检测电极的臭氧浓度变化而产生的检测电极与比较电极之间的电位差进行检测，来测量臭氧浓度。

优选的是，检测电极使用例如由白金或金等制成的电极，比较电极使用银或氯化银。

臭氧水生成装置100内的控制部(未图示)根据如上所述检测到的臭氧浓度来控制由电源装置施加给阳极32与阴极33之间的电能，以使得检测到的臭氧浓度与预先设定好的臭氧浓度一致。

接着，对上述臭氧水生成装置100的运作进行说明。

在自阳极用供给管91和阴极用供给管93供给原料水的同时驱动电源装置，由此向阳极32与阴极33之间施加规定电压。通过该通电将水电解，从而在阳极侧产生臭氧气泡和氧气气泡，在阴极侧产生氢气气泡。

详细地讲，如图2和图3中的箭头所示，当自阳极用供给管91供给原料水时，原料水流经阳极用供给流路111、121、131、151，然后经由格栅34流经通孔323，接着与被收纳在收纳室144中的整个阳极32和阳离子交换膜31相接触。

通过使原料水与阳极32相接触，能够产生臭氧气泡，所产生的臭氧气泡能够溶解在水中而形成高浓度的臭氧水，该臭氧水会自通孔323经由格栅34、阳极用排出流路152、132、122、112流经阳极用排出管92之后被排出到外部。

另一方面，当自阴极用供给管93供给原料水时，原料水流经阴极用供给流路211、221、231、251，然后经由格栅35流经通孔333a，接着与被收纳在收纳室244中的整个阴极33和阳离子交换膜31相接触。

通过使原料水与阴极33相接触，能够产生氢气气泡，所产生的氢气气泡能够溶解在水中而形成氢水(阴极水)，该氢水自通孔333经由格栅35、阴极用排出流路252、232，222、212流经阴极用排出管94之后被排出到外部。

此外，在通电过程中，同时利用浓度检测传感器来测量阳极用排出管92内的臭氧水浓度，控制部通过对电源装置的输出进行调整来控制施加给阳极32与阴极33之间的电能，以使该测量到的浓度达到预先设定好的臭氧浓度。这样的话，就能够生成设定浓度的臭氧水。

以上，采用本实施方式，在阳极32(格栅34)与第1壳体1(第1保持板13)之间设有第1缓冲件15，在第1壳体1设有能够贯穿该第1壳体1且能够直接按压催化电极3的、由止动螺钉41和凸状构件42构成的按压构件，按压构件配置在能够按压催化电极3的至少中央部的位置，通过利用按压构件来按压催化电极3，能够将阳极32、阳离子交换膜31及阴极33压接在一起，因此，与图8所示的以往那样未设有缓冲件的情况相比，在本发明中，通过利用按压构件直接按压催化电极3，在催化电极3向下方移动之时形成在第1壳体1与催化电极3之间的间隙能够通过在此之前被压缩了的第1缓冲件15伸展而被第1缓冲件15填埋，从而能够确保第1壳体1与催化电极3之间的水密性。因此，原料水不会流入第1壳体1与催化电极3之间等无用的位置，而能够可靠地将原料水供给至阳极32和阳离子交换膜31来生成臭氧水。其结果，能够提高臭氧水的生成效率，还能够生成高浓度的臭氧水。

而且，按压构件配置在能够按压催化电极3的至少中央部的位置，因此，能够均匀地将阳极32、阳离子交换膜31及阴极33压接在一起，从该方面考虑，也能够提高臭氧水的生成效率，还能够生成高浓度的臭氧水。

设有多个按压构件，且多个按压构件以等间隔的方式配置在能够按压催化电极3的至少中央部的位置，因此，能够更加均匀地将催化电极3压接，从而能够生成更高浓度的臭氧水。

第1缓冲件15由硅制成，因此，密合性较高，从而能够进一步提高第1壳体1与催化电极3之间的水密性，由此能够提高臭氧水生成效率，以及能够生成高浓度的臭氧水。

而且，按压构件是由能够直接按压格栅34的凸状构件42和能够按压该凸状构件42的止动螺钉41构成的，因此，与仅存在直接按压格栅34的止动螺钉41的结构的情况相比，能够利用凸状构件42的面积较宽的底部422来按压阳极32，从而能够将各构件压接得更加牢固。而且，通过在凸状构件42的凸状部顶端421a的外周设置O型密封圈43，从而能够保持水密性。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，能够在不超出本发明主旨的范围进行适当更改。

在上述实施方式中，构成为，止动螺钉41和凸状构件42直接按压格栅34，并隔着格栅34将阳极32压接在阳离子交换膜31上，但是，例如也可以构成为，像图7所示那样，使止动螺钉41和凸状构件42直接按压第1缓冲件15，然后隔着第1缓冲件15将格栅34和阳极32压接在阳离子交换膜31上。

而且，在上述实施方式中，将止动螺钉41和凸状构件42用作为用于将阳极32压接在阳离子交换膜31上的部件，但也可以不设置凸状构件42而仅使用止动螺钉41。

而且，上述止动螺钉41和凸状构件42的个数各为3个，但是，只要能够按压到阳极32和阳离子交换膜31的至少中央部，该数量就没有特别限定。

产业上的可利用性

本发明涉及一种臭氧水生成装置，其可特别优选应用于提高臭氧水的生成效率以及生成高浓度的臭氧水这方面。

附图标记说明

1、第1壳体；2、第2壳体；3、催化电极；15、第1缓冲件；31、阳离子交换膜；32、阳极；33、阴极；100、臭氧水生成装置；5、111、121、131、151、阳极用供给流路；6、112、122、132、152、阳极用排出流路；7、211、221、231、251、阴极用供给流路；8、212、222、232、252、阴极用排出流路；141、241、收纳室；41、止动螺钉(按压构件)；42、凸状构件(按压构件)。

Claims (3)

1.一种臭氧水生成装置，其包括：

第1壳体；

第2壳体，其重叠于上述第1壳体；以及

催化电极，其被收纳在通过将上述第1壳体和第2壳体重叠起来而形成的收纳室中，

上述催化电极是从上述第1壳体侧起依次设有阳极、阳离子交换膜及阴极而成的，

通过将原料水供给至上述催化电极，并且向上述阳极与上述阴极之间施加直流电压来生成臭氧水，其特征在于，

在上述第1壳体设有阳极用供给流路和阳极用排出流路，该阳极用供给流路与上述收纳室相连通，用于将原料水供给至上述催化电极的上述阳极，该阳极用排出流路用于将所生成的生成水排出，

在上述第2壳体设有阴极用供给流路和阴极用排出流路，该阴极用供给流路与上述收纳室相连通，用于将原料水供给至上述催化电极的上述阴极，该阴极用排出流路用于将所生成的生成水排出，

在上述阳极与上述第1壳体之间、和/或上述阴极与上述第2壳体之间位置设有缓冲件，

在上述第1壳体和上述第2壳体中的至少一者设有按压构件，该按压构件贯穿该第1壳体或第2壳体，将上述缓冲件朝向上述催化电极侧按压，或者该按压构件贯穿该第1壳体或第2壳体，直接按压上述催化电极，

上述按压构件配置在能够按压上述催化电极的至少中央部的位置，

通过利用上述按压构件来按压上述催化电极，从而将上述阳极、上述阳离子交换膜及上述阴极压接在一起。

2.根据权利要求1所述的臭氧水生成装置，其特征在于，

该臭氧水生成装置设有多个上述按压构件，

多个上述按压构件以等间隔的方式配置在能够按压上述催化电极的至少中央部的位置。

3.根据权利要求1或2所述的臭氧水生成装置，其特征在于，

上述缓冲件由硅制成。