CN104925912B - 电解水生成装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电解水生成装置及其制造方法,其即便于电解槽的阳极室与阴极室之间产生较大的压力差也可抑制隔膜的损伤。所述电解水生成装置具备包括:电解槽(3),其区划所要电解的水流入的电解室(2);阳极供电体(4)及阴极供电体(5),所述阳极供电体(4)及阴极供电体(5)在电解室(2)内,相互对向地配置;及隔膜(6),其配置于阳极供电体(4)与阴极供电体(5)之间,且将电解室(2)划分成阳极供电体(4)侧的阳极室(2A)、及阴极供电体(5)侧的阴极室(2B)。隔膜(6)由阳极供电体(4)及阴极供电体(5)夹持。
Description
技术领域
本发明涉及一种将水电解而生成电解水的电解水生成装置及其制造方法。
背景技术
一直以来,已知有包含具有由隔膜区隔的阳极室与阴极室的电解槽并将导入至电解槽内的自来水等原水电解的电解水生成装置(例如参照专利文献日本专利特开2012-240037号公报)。
期待溶入有于电解水生成装置的阴极室中生成的氢气的电解氢水发挥对肠胃症状的改善优异的效果。此外,近年来,利用电解水生成装置生成的电解氢水因在血液透析治疗时适于去除活性氧而受到关注。
在电解水生成装置中,为了使离子高效率地通过阳极室与阴极室之间而较薄地形成隔膜,故而若于阳极室与阴极室之间产生的压力差变得过大,则存在使隔膜受到损伤的问题。
此外,在电解水生成装置中,溶入至电解氢水的氢分子(氢气)的浓度(溶存氢浓度)的控制较为重要。例如,在将电解氢水用于血液透析的情形时,较理想为高溶存氢浓度。
发明内容
本发明是鉴于上述的实际情况研究而成,本发明的主要目的在于:提供一种即便于电解槽的阳极室与阴极室之间产生较大的压力差也可抑制隔膜的损伤的电解水生成装置。
为达上述目的,本发明提供一种电解水生成装置,其具备:电解槽,其形成有所要电解的水流入的电解室;阳极供电体及阴极供电体,所述阳极供电体及阴极供电体在上述电解室内,相互对向地配置;及隔膜,其配置于上述阳极供电体与上述阴极供电体之间,且将上述电解室划分成上述阳极供电体侧的阳极室、及上述阴极供电体侧的阴极室;上述隔膜由上述阳极供电体及上述阴极供电体夹持。
于本发明的上述电解水生成装置中,较理想为,上述电解槽通过上述阳极供电体侧的第1壳体片与上述阴极供电体侧的第2壳体片被固定而形成上述电解室,于上述第1壳体片的朝向上述电解室侧的内表面,形成有与上述阳极供电体抵接的第1凸状部,并且于上述第2壳体片的朝向上述电解室侧的内表面,形成有与上述阴极供电体抵接的第2凸状部。
于本发明的上述电解水生成装置中,较理想为,上述第1凸状部与上述第2凸状部交替地设置。
于本发明的上述电解水生成装置中,较理想为,上述第1壳体片的上述第1凸状部使上述阳极供电体向上述阴极供电体侧突出,并且上述第2壳体片的上述第2凸状部使上述阴极供电体向上述阳极供电体侧突出。
于本发明的上述电解水生成装置中,较理想为,上述阳极供电体及上述阴极供电体中的至少一供电体形成为波形。
于本发明的上述电解水生成装置中,较理想为,上述隔膜沿着上述一供电体形成为波形。
于本发明的上述电解水生成装置中,较理想为,上述阳极供电体及上述阴极供电体中的另一供电体沿着上述隔膜形成为波形。
于本发明的上述电解水生成装置中,较理想为,上述第1凸状部使上述阳极供电体向上述阴极供电体侧突出,并且上述第2凸状部使上述阴极供电体向上述阳极供电体侧突出,由此将上述阳极供电体、上述阴极供电体及上述隔膜矫正为相同的波形的形状。
于本发明的上述电解水生成装置中,较理想为,于上述第1壳体片的上述内表面,形成供流入至上述电解室的水流通的第1槽部,上述第1凸状部与上述第1槽部交替地设置,并且于上述第2壳体片的上述内表面,形成供流入至上述电解室的水流通的第2槽部,上述第2凸状部与上述第2槽部交替地设置。
于本发明的上述电解水生成装置中,较理想为,上述阳极供电体及上述阴极供电体分别为可供水于其板厚方向往返流动的网状供电体。
于本发明的上述电解水生成装置中,较理想为,上述阳极供电体及上述阴极供电体分别包含第1网状供电体、及重叠于上述第1网状供电体并且弯曲刚性小于上述第1网状供电体的第2网状供电体,并且上述第2网状供电体配置于上述隔膜侧。
于本发明的上述电解水生成装置中,较理想为,上述第1凸状部设置于隔着上述阴极供电体、上述隔膜及上述阳极供电体而与上述第2凸状部对向的位置。
于本发明的上述电解水生成装置中,较理想为,上述隔膜包含固体高分子膜。
本发明是一种电解水生成装置的制造方法,其用于制造上述的电解水生成装置,其包括:供电体配置步骤,其将上述阳极供电体、上述隔膜及上述阴极供电体的积层体配置于上述第1壳体片与上述第2壳体片之间;以及积层体按压步骤,其通过固定上述第1壳体片、及上述第壳体片,而利用上述第1壳体片的上述第1凸状部、及上述第2壳体片的第2凸状部,将上述积层体夹入并按压。本发明的有益效果在于:所述电解水生成装置具备的电解槽,其形成有所要电解的水流入的电解室;阳极供电体及阴极供电体,所述在电解室内,相互对向地配置;及隔膜,其配置于阳极供电体与阴极供电体之间,且将电解室划分成阳极室及阴极室。由于隔膜由阳极供电体及阴极供电体夹持,故而隔膜的形状由阳极供电体及阴极供电体保持,从而使施加于隔膜的应力减少。因此,即便于电解槽的阳极室与阴极室之间产生较大的压力差,也可抑制隔膜的损伤。
另外,本发明的电解水生成装置的制造方法包括供电体配置步骤及积层体按压步骤。在供电体配置步骤中,将阳极供电体、隔膜及阴极供电体的积层体配置于第1壳体片与第2壳体片之间。在积层体按压步骤中,通过固定第1壳体片及第2壳体片,而利用第1壳体片的第1凸状部、及第2壳体片的第2凸状部,将积层体夹入并按压。由此,可廉价且容易地制造隔膜的损伤得到抑制且可生成高浓度的电解氢水的电解水生成装置。
附图说明
图1是表示本发明的电解水生成装置的一实施形态的概略构成的示意图。
图2是表示图1的电解槽的构造的剖面图。
图3是图1的电解槽的组装立体图。
图4是图2的A-A线剖面图。
图5A是将收容至电解室前的第1网状供电体放大而表示的前视图。
图5B是将收容至电解室前的第2网状供电体放大而表示的前视图。
图6是表示图2的第1壳体片及第2壳体片的立体图。
图7A、图7B、图7C是表示图1的电解水生成装置的制造方法的主要步骤的剖面图。
图8是表示图4的电解槽的变形例的A-A线剖面图。
图9是表示图6的第1壳体片及第2壳体片的变形例的立体图。
图10是表示图6的第1壳体片及第2壳体片的另一变形例的立体图。
主要符号说明:
1: 电解水生成装置
2: 电解室
2A: 阳极室
2B: 阴极室
3: 电解槽
3A: 第1壳体片
3B: 第2壳体片
4: 阳极供电体
5: 阴极供电体
6: 隔膜
6a: 固体高分子膜
7: 第1网状供电体
8: 第2网状供电体
11: 电源部
12: 极性切换部
13: 电流计
14: 流量计
17: 控制部
31: 第1槽部
32: 第1凸状部
33: 第2槽部
34: 第2凸状部。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的一实施形态进行说明。
图1表示本实施形态的电解水生成装置1的概略构成。电解水生成装置1也可用于生成家庭的饮料用及烹饪用的水或生成血液透析的透析液。
电解水生成装置1具备:电解槽3,其形成有所要电解的水流入的电解室2;阳极供电体4及阴极供电体5,所述阳极供电体4及阴极供电体5在电解室2内,相互对向地配置;及隔膜6,其配置于阳极供电体4与阴极供电体5之间。隔膜6将电解室2划分成阳极供电体4侧的阳极室2A、及阴极供电体5侧的阴极室2B。隔膜6使利用电解产生的离子通过,而使阳极供电体4与阴极供电体5经由隔膜6电性连接。若将电压施加于阳极供电体4与阴极供电体5之间,则水于电解室2内被电解,而获得电解水。
电解水生成装置1具备电源部11、极性切换部12、电流计13、流量计14、流量控制阀15a及15b、流路切换阀16a及16b、以及控制部17。
电源部11经由插塞11a连接于商用交流电源,并根据自控制部17输入的控制信号,对阳极供电体4及阴极供电体5施加直流电压。极性切换部12根据自控制部17输入的控制信号,切换施加至阳极供电体4及阴极供电体5的直流电压的极性。通过极性切换部12切换施加至阳极供电体4及阴极供电体5的直流电压的极性,将图1中的阳极供电体4与阴极供电体5的极性相互转换,伴随于此,将阳极室2A与阴极室2B相互转换(以下,于图2以后也相同)。极性切换部12每当在特定时间、特定流量或特定的动作时,切换供电体4、5的极性,由此防止水垢不断附着于阴极侧的供电体。电流计13检测于由电源部11、极性切换部12、阳极供电体4及阴极供电体5等所构成的电路中流动的电流,并将对应的信号输出至控制部17。
流量计14设置于供水管路18,检测流入至电解水生成装置1的水量,并将其输出至控制部17。对供水管路18供给经净化的水。设置于流量计14的下游的供水管路18分岔成第1供水管路18a及第2供水管路18b。
流量控制阀15a设置于第1供水管路18a,而控制流入至电解室2的水量。流量控制阀15b设置于排水管路20,而控制自电解室2流出的水量。由于流量控制阀15a及15b限制流入流出阳极室2A或阴极室2B的水量,故而在流入流出阳极室2A的水量与流入流出阴极室2B的水量之间产生差量。由此,可减少自排水管路20排出的排水,从而谋求有效利用水。流入流出阳极室2A的水量与流入流出阴极室2B的水量之比可固定,也可构成为可通过手动或控制部17的控制而适当变更。存在如下情形:通过变更流入流出阳极室2A的水量与流入流出阴极室2B的水量之比,而于阳极室2A与阴极室2B之间产生压力差。
流路切换阀16a根据自控制部17输入的控制信号,切换第1供水管路18a及第2供水管路18b与阳极室2A及阴极室2B的连接。流路切换阀16b根据自控制部17输入的控制信号,切换阳极室2A及阴极室2B、与送水管路19及排水管路20的连接。流路切换阀16a与流路切换阀16b由例如马达(未图示)驱动。送水管路19将于阴极室2B生成的电解氢水送出。
控制部17担负各部的控制。例如,控制部17基于自电流计13输入的信号,反馈控制电源部11的输出。
进而,控制部17进行计时,每经过特定时间,控制极性切换部12以及流路切换阀16a及16b的切换动作。关于极性切换部12以及流路切换阀16a及16b的切换动作的控制,也可代替根据上述时间而管理的形态,或者除了根据上述时间而管理的形态以外,为根据自送水管路19送出的水量管理的形态。在此情形时,控制部17也可基于自流量计14输入的信号,累计自送水管路19送出的水量,每送出特定水量,便控制极性切换部12以及流路切换阀16a及16b的切换动作。进而,极性切换部12以及流路切换阀16a及16b的切换动作的控制也可为每当进行特定的动作时执行者。
在控制部17的管理下,极性切换部12以及流路切换阀16a及16b同步地动作,由此,自送水管路19始终送出于阴极室2B生成的电解氢水,自排水管路20始终送出于阳极室2A生成的酸性水。另外,在要使在阳极室2A生成的酸性水自送水管路19送出的情形时,只要使流路切换阀16b的动作反转即可。在此情形时,自送水管路19送出于阳极室2A生成的酸性水,自排水管路20送出于阴极室2B生成的电解氢水。
图2表示电解槽3的构造。图3是电解槽3的组装立体图。电解槽3具有阳极供电体4侧的第1壳体片3A、及阴极供电体5侧的第2壳体片3B。通过固定相互对向地配置的第1壳体片3A与第2壳体片3B,于其内部形成电解室2。
于阳极供电体4及阴极供电体5的外周缘的外侧设置有密封构件3C,该密封构件3C用以防止自第1壳体片3A与第2壳体片3B的接合面漏水。隔膜6的外周部由密封构件3C夹持。
如图3所示,电解槽3于电解室2内,收容有将阳极供电体4、隔膜6及阴极供电体5重叠而成的积层体10。在本实施形态中,作为隔膜6,例如使用由具有磺酸基的氟系的树脂材料所构成的固体高分子膜6a。于固体高分子膜6a的两面,形成有由铂所构成的镀敷层6b。于将固体高分子膜6a用于隔膜6的电解槽3,在隔膜6的阳极侧与阴极侧发生如下所示的反应。
阳极侧:6H2O→4H3O﹢+O2+4e﹣
阴极侧:4H3O﹢+4e﹣→2H2+4H2O
此时,于阳极侧产生的正氧离子4H3O﹢通过固体高分子膜6a移动至阴极侧,与电子4e﹣键结,而产生氢分子2H2。于阴极侧产生的氢分子H2溶入至阴极室2B内的水中,而构成电解氢水。于阴极室2B产生的电解氢水经由送水管路19送出。另一方面,于阳极室2A产生的酸性水经由排水管路20排出。
隔膜6于电解室2内由阳极供电体4及阴极供电体5夹持。因此,隔膜6的形状由阳极供电体4及阴极供电体5保持。根据此种具有隔膜6的保持构造的本实施形态,因于电解槽3的阳极室2A与阴极室2B之间产生的压力差而引起的应力的大部分由阳极供电体4及阴极供电体5负担,而使施加于隔膜6的应力减少。由此,即便使电解水生成装置1于在阳极室2A与阴极室2B之间产生较大的压力差的状态下动作,于隔膜6也不会产生较大的应力。因此,可提高水的利用效率。此外,由于隔膜6由阳极供电体4及阴极供电体5夹持,故而隔膜6的镀敷层6b与阳极供电体4之间及隔膜6的镀敷层6b与阴极供电体5之间的接触电阻减少,而抑制电压下降。由此,促进电解室2内的电解,而可生成高溶存氢浓度的电解氢水。
图4表示图2所示的电解槽3的A-A线剖面。如图4所示,阳极供电体4通过被第1壳体片3A及第2壳体片3B矫正,而形成为波形。由于此种波板状的阳极供电体4具有较大的弯曲刚性,故而即便阳极供电体4经由隔膜6因电解室2内的压力差而承受较大的应力,也可抑制其变形,从而抑制隔膜6的损伤。
隔膜6沿着阳极供电体4而形成为波形。即,阳极供电体4与隔膜6形成为相同振幅、相同波长且相同相位的波形。由此,隔膜6与阳极供电体4之间的接触电阻变小,故而隔膜6与阳极供电体4之间的导通变得良好,从而促进电解室2内的电解。
阴极供电体5通过被第1壳体片3A及第2壳体片3B矫正,而形成为波形。即,阴极供电体5与隔膜6形成为相同振幅、相同波长且相同相位的波形。由于此种波板状的阴极供电体5具有较大的弯曲刚性,故而即便阴极供电体5经由隔膜6因电解室2内的压力差而承受较大的应力,也可抑制其变形,从而抑制隔膜6的损伤。此外,由于隔膜6与阴极供电体5之间的接触电阻变小,故而隔膜6与阴极供电体5之间的导通变得良好,从而促进电解室2内的电解。
在本实施形态中,阳极供电体4、隔膜6及阴极供电体5分别形成为对应的波形。因此,即便于极性切换部12使供电体的极性反转的情形时,隔膜6也可由至少一供电体保持,故而即便于电解槽3的阳极室2A与阴极室2B之间产生较大的压力差,也可抑制隔膜6的变形,从而抑制隔膜6的损伤。
阳极供电体4及阴极供电体5分别构成为可供水于其板厚方向往返流动。在本实施形态中,如图3所较佳地表示,阳极供电体4及阴极供电体5的各者包含第1网状供电体7及第2网状供电体8。此种网状的阳极供电体4及阴极供电体5可夹持隔膜6同时使水遍及隔膜6的表面,从而促进电解室2内的电解。
第1网状供电体7与第2网状供电体8以相互重叠的状态被收容于电解室2。由隔膜6、隔着隔膜6设置的一对第2网状供电体8及一对第1网状供电体7而构成积层体10。于第1网状供电体7,设置有突出至电解槽3的外部的端子7a。第2网状供电体8配置于隔膜6侧。经由端子7a,对阳极供电体4及阴极供电体5施加直流电压。
图5A与图5B将收容至电解室2前的第1网状供电体7及第2网状供电体8放大而表示。本实施形态的第1网状供电体7及第2网状供电体8由展成金属构成。第1网状供电体7及第2网状供电体8也可由金属丝编织网等构成。
第1网状供电体7及第2网状供电体8例如由钛所构成,且于其表面形成有由铂所构成的镀敷层(未图示)。镀敷层防止钛的氧化。
第2网状供电体8的弯曲刚性设定为小于第1网状供电体7的弯曲刚性。更具体而言,第2网状供电体8的线宽S2设定为小于第1网状供电体7的线宽S1。此种第1网状供电体7可与隔膜6一并柔软地变形,而抑制隔膜6的损伤。
进而,第2网状供电体8的间距P2设定为小于第1网状供电体7的间距P1。此种第2网状供电体8减小与隔膜6的接触电阻。由此,隔膜6与第2网状供电体8之间的导通变得良好,而促进电解室2内的电解。
另一方面,如图4所示,设置于阳极供电体4及阴极供电体5的外侧的第1网状供电体7的厚度T1设定为大于第2网状供电体8的厚度T2。此种第1网状供电体7由于弯曲刚性较大,故而可于对积层体10施加有弯曲应力时,负担更大的应力,而抑制隔膜6中产生的应力。由此,可更进一步抑制隔膜6的损伤。
在本实施形态中,在积层体10的外侧配设有弯曲刚性较高的第1网状供电体7,故而积层体10整体的弯曲刚性变高,而进一步抑制隔膜6中产生的应力。进而,配设于隔膜6与第1网状供电体7之间的第2网状供电体8作为两者的缓冲材料发挥功能,而更进一步抑制隔膜6的损伤。
图6表示第1壳体片3A及第2壳体片3B。如图4、6所示,于第1壳体片3A的朝向电解室2侧的内表面,交替地形成有多个第1槽部31及多个第1凸状部32,所述多个第1槽部31供流入至电解室2的水流通,所述多个第1凸状部32与阳极供电体4抵接。第1槽部31及第1凸状部32沿着纵长形状的第1壳体片3A的长度方向连续地延伸。第1槽部31构成阳极室2A。
另一方面,于第2壳体片3B的朝向电解室2侧的内表面,交替地形成有多个第2槽部33及多个第2凸状部34,所述多个第2槽部33供流入至电解室2的水流通,所述多个第2凸状部34与阴极供电体5抵接。第2槽部33及第2凸状部34沿着纵长形状的第2壳体片3B的长度方向连续地延伸。第2槽部33构成阴极室2B。
第1凸状部32设置于隔着阳极供电体4、隔膜6及阴极供电体5而与第2槽部33对向的位置。另一方面,第2凸状部34设置于隔着阴极供电体5、隔膜6及阳极供电体4而与第1槽部31对向的位置。第1凸状部32与第2凸状部34以于第1壳体片3A与第2壳体片3B被固定时交替存在的方式形成。
如图4所示,第1壳体片3A的第1凸状部32的前端部与阳极供电体4的第1网状供电体7抵接,而使阳极供电体4向阴极供电体5的侧突出。另一方面,第2壳体片3B的第2凸状部34与阴极供电体5的第1网状供电体7抵接,而使阴极供电体5向阳极供电体4的侧突出。由此,将由阴极供电体5、隔膜6及阳极供电体4所构成的积层体10矫正为波形的形状。即,将阳极供电体4、阴极供电体5与隔膜6矫正为相同的波形。
第1凸状部32的前端部由于与阳极供电体4的第1网状供电体7抵接,故而于阳极供电体4因阳极室2A与阴极室2B间的压力差而经由隔膜6于第1壳体片3A的侧受力时,一面支持阳极供电体4,同时抑制阳极供电体4的变形。同样地,第2凸状部34的前端部由于与阴极供电体5的第1网状供电体7抵接,故而于阴极供电体5因阳极室2A与阴极室2B间的压力差而经由隔膜6于第2壳体片3B的侧受力时,支持阴极供电体5同时抑制阴极供电体5的变形。
如图2、3所示,于电解槽3设置有L字状的接头35、36、37、38。接头35、36安装于第1壳体片3A、及第2壳体片3B的下部,与流路切换阀16a连接。接头37、38安装于第1壳体片3A、及第2壳体片3B的上部,与流路切换阀16b连接。
如图3、6所示,于第1壳体片3A的内表面的下部形成有第1分水路41。第1分水路41沿着第1壳体片3A的短边方向延伸,且与第1槽部31连通。同样地,于第2壳体片3B的内表面的下部形成有第2分水路42。第2分水路42沿着第2壳体片3B的短边方向延伸,且与第2槽部33连通。自接头35、36流入的水分别经由第1分水路41或第2分水路42,而流入至第1槽部31或第2槽部33,并沿着第1槽部31或第2槽部33流至上方。
另一方面,于第1壳体片3A的内表面的上部形成有第1集水路43。第1集水路43沿着第1壳体片3A的短边方向延伸,且与第1槽部31连通。同样地,于第2壳体片3B的内表面的上部形成有第2集水路44。第2集水路44沿着第2壳体片3B的短边方向沿伸,且与第2槽部33连通。沿着第1槽部31或第2槽部33移动至上方的水分别由第1集水路43或第2集水路44汇集,而自接头37或38流出。
于阴极室2B产生的氢分子成为微小的气泡而移动至阴极室2B的上方。在本实施形态中,自设置于电解室2的下部的接头35、36流入的水于第2槽部33流至上方。因此,氢分子的移动方向与水的流动方向一致,故而氢分子易溶入至水中,而可提高溶存氢浓度。进而,由于第2槽部33沿着纵长形状的第2壳体片3B的长度方向即垂直于短边方向地延伸,故而流路的剖面面积变小。由此,于第2槽部33流动的水的流速变高,故而氢分子易溶入至水中,而可提高溶存氢浓度。
于第1壳体片3A的第1分水路41及第1集水路43设置有多个凸部45。凸部45的前端与阳极供电体4的第1网状供电体7抵接。同样地,于第2壳体片3B的第2分水路42及第2集水路44设置有多个凸部46。凸部46的前端与阴极供电体5的第1网状供电体7抵接。通过凸部45及凸部46的前端分别与阳极供电体4及阴极供电体5抵接,而使阳极供电体4及阴极供电体5于所述的上部及下部被夹持,从而保持积层体10。
图7A、7B、7C表示电解水生成装置1的制造方法的主要步骤。于图7A所示的供电体配置步骤中,将阳极供电体4、隔膜6及阴极供电体5的积层体10配置于第1壳体片3A与第2壳体片3B之间。即,将第1网状供电体7、第2网状供电体8、隔膜6、第2网状供电体8及第1网状供电体7的积层体10配置于第1壳体片3A与第2壳体片3B之间。
于图7B至7C所示的积层体按压步骤中,将第1壳体片3A与第2壳体片3B固定。即,如图7B的箭头A所示般,使第1壳体片3A与第2壳体片3B接近,而使第1壳体片3A的第1凸状部32与阳极供电体4的第1网状供电体7抵接。此时,第2壳体片3B的第2凸状部34也与阴极供电体5的第1网状供电体7抵接。
进而,如图7C的箭头B所示般,使第1壳体片3A与第2壳体片3B接近,而将两者接合。此时,第1壳体片3A的第1凸状部32与第2壳体片3B的第2凸状部34将积层体10夹入并按压。伴随于此,第1壳体片3A的第1凸状部32使积层体10向第2壳体片3B的第2槽部33的侧突出。同样地,第2壳体片3B的第2凸状部34使积层体10向第1壳体片3A的第1槽部31的侧突出。由此,积层体10变形为波形,从而可廉价且容易地制造具有波形的阳极供电体4、隔膜6及阴极供电体5的电解水生成装置1。又,第1壳体片3A与第2壳体片3B例如通过螺栓(未图示)等接合而固定。
(变形例1)
图8表示电解槽3的变形例。电解槽3于以下方面与图3等所示的电解槽3不同,即,第1壳体片3A的第1凸状部32以隔着阴极供电体5、隔膜6及阳极供电体4而与第2壳体片3B的第2凸状部34对向的方式配置。伴随于此,第1壳体片3A的第1槽部31以隔着阴极供电体5、隔膜6及阳极供电体4而与第2壳体片3B的第2槽部33对向的方式配置。
在该电解槽3中,阳极供电体4、隔膜6及阴极供电体5的形状以平板状的状态维持。阳极供电体4、隔膜6及阴极供电体5的积层体10由第1凸状部32及第2凸状部34夹持。即,阳极供电体4的第1网状供电体7由第1壳体片3A的第1凸状部32支持。同样地,阴极供电体5的第1网状供电体7由第2壳体片3B的第2凸状部34支持。因此,因于电解槽3的阳极室2A与阴极室2B之间产生的压力差而引起的应力的大部分由阳极供电体4、第1凸状部32、或者阴极供电体5、第2凸状部34负担,而使施加于隔膜6的应力减少。由此,即便使电解水生成装置1于在阳极室2A与阴极室2B之间产生较大的压力差的状态下动作,于隔膜6也不会产生较大的应力,故而可抑制隔膜6的损伤。
(变形例2)
图9表示作为图6所示的第1壳体片3A及第2壳体片3B的变形例的第1壳体片9A及第2壳体片9B。第1壳体片9A于以下方面与第1壳体片3A不同,即,具有沿着第1壳体片9A的长度方向断续地延伸的多个第1凸状部92以代替第1凸状部32。第1凸状部92自第1壳体片9A的朝向电解室2侧的内底面91向电解室2侧隆起而形成。流入至电解室2的水于在第1壳体片9A的短边方向相邻的第1凸状部92之间流通。
同样地,第2壳体片9B于以下方面与第2壳体片3B不同,即,具有沿着第2壳体片9B的长度方向断续地延伸的多个第2凸状部94以代替第2凸状部34。第2凸状部94自第2壳体片9B的朝向电解室2侧之的内底面93向电解室2侧隆起而形成。流入至电解室2的水于在第2壳体片9B的短边方向相邻的第2凸状部94之间流通。
第1凸状部92与第2凸状部94以于第1壳体片9与第2壳体片9B被固定时交替存在的方式形成。此时,第1凸状部92及第2凸状部94与阳极供电体4及阴极供电体5抵接,而将阳极供电体4及阴极供电体5矫正为波形。
(变形例3)
图10表示作为图6所示的第1壳体片3A及第2壳体片3B的另一变形例的第1壳体片9C及第2壳体片9D。第1壳体片9C于以下方面与第1壳体片3A不同,即,具有离散地设置的多个第1凸状部97以代替第1凸状部32。第1凸状部97形成为于俯视下为点状的圆柱。第1凸状部97也可形成为在俯视下为椭圆形。第1凸状部97自第1壳体片9A的朝向电解室2侧的内底面96向电解室2侧隆起而形成。流入至电解室2的水于在第1壳体片9C的短边方向相邻的第1凸状部97之间流通。
同样地,第2壳体片9D于以下方面与第2壳体片3B不同,即,具有离散地设置的多个第2凸状部99代替第2凸状部34。第2凸状部99以在俯视下为点状的圆柱形成。第2凸状部99也可形成为在俯视下为椭圆形。第2凸状部99自第2壳体片9D的朝向电解室2侧的内底面98向电解室2侧隆起而形成。流入至电解室2的水于在第2壳体片9D的短边方向相邻的第2凸状部99之间流通。
第1凸状部97与第2凸状部99以于第1壳体片9C与第2壳体片9D被固定时交替存在的方式形成。此时,第1凸状部97及第2凸状部99与阳极供电体4及阴极供电体5抵接,而将阳极供电体4及阴极供电体5矫正为波形。
根据具有如上构成的本实施形态的电解水生成装置1,隔膜6由阳极供电体4及阴极供电体5夹持,故而隔膜6的形状由阳极供电体4及阴极供电体5保持,而使施加于隔膜6的应力减少。因此,即便于电解槽3的阳极室2A与阴极室2B之间产生较大的压力差,也可抑制隔膜6的损伤。
以上,对本发明的电解水生成装置1详细地进行了说明,但本发明并不限定于上述具体的实施形态而可变更为各种态样实施。即,电解水生成装置1只要为如下构成即可,即至少具备:电解槽3,其区划所要电解的水流入的电解室2;阳极供电体4及阴极供电体5,所述阳极供电体4及阴极供电体5在电解室2内,相互对向地配置;及隔膜6,其配置于阳极供电体4与阴极供电体5之间,且将电解室2划分成阳极供电体4侧的阳极室2A、及阴极供电体5侧的阴极室2B;并且隔膜6由阳极供电体4及阴极供电体5夹持。
此外,通过串列地设置多个电解槽3,可提高供给至透析装置的电解氢水的溶存氢浓度。
阳极供电体4及阴极供电体5只要分别由可供水于其板厚方向往返流动的导电体构成即可。例如,阳极供电体4及阴极供电体5也可由穿孔金属构成。此外,表示了阳极供电体4及阴极供电体5的各者包含第1网状供电体7及第2网状供电体8的构成,但阳极供电体4及阴极供电体5也可由1片网状供电体构成。
Claims (5)
1.一种电解水生成装置,其具备:电解槽,其形成有所要电解的水流入的电解室;
阳极供电体及阴极供电体,所述阳极供电体及阴极供电体在所述电解室内,相互对向地配置;及
隔膜,其配置于所述阳极供电体与所述阴极供电体之间,且将所述电解室划分成所述阳极供电体侧的阳极室、及所述阴极供电体侧的阴极室;其特征在于:
所述隔膜由所述阳极供电体及所述阴极供电体夹持;
所述电解槽藉由所述阳极供电体侧的纵长形状的第1壳体片与所述阴极供电体侧的纵长形状的第2壳体片被固定而形成所述电解室;
于所述第1壳体片的朝向所述电解室侧的内表面形成有:
第1凸状部,其沿所述第1壳体片的长度方向延伸,并与所述阳极供电体抵接;
多个第1槽部,其沿所述第1壳体片的长度方向延伸,并与所述第1凸状部交替地设置,且供流入至所述阳极室的水流通;
第1分水路,其设于所述第1凸状部及所述第1槽部的一端侧,并将流入所述阳极室的水往各个第1槽部引导;及
第1集水路,其设于所述第1凸状部及所述第1槽部的另一端侧,并将流过所述各个第1槽部的水汇集;
于所述第2壳体片的朝向所述电解室侧的内表面形成有:
第2凸状部,其沿所述第2壳体片的长度方向延伸,并与所述阴极供电体抵接;
多个第2槽部,其沿所述第2壳体片的长度方向延伸,并与所述第2凸状部交替地设置,且供流入至所述阴极室的水流通;
第2分水路,其设于所述第2凸状部及所述第2槽部的一端侧,并将流入所述阴极室的水往各个第2槽部引导;及
第2集水路,其设于所述第2凸状部及所述第2槽部的另一端侧,并将流过所述各个第2槽部的水汇集;
于所述第1分水路及所述第1集水路设有与所述阳极供电体抵接的第1凸部;
于所述第2分水路及所述第2集水路设有与所述阴极供电体抵接的第2凸部。
2.根据权利要求1所述的电解水生成装置,其特征在于:所述第1壳体片的所述第1凸状部使所述阳极供电体向所述阴极供电体侧突出,并且
所述第2壳体片的所述第2凸状部使所述阴极供电体向所述阳极供电体侧突出。
3.根据权利要求1或2所述的电解水生成装置,其特征在于:所述阳极供电体、所述阴极供电体及所述隔膜形成为波形。
4.根据权利要求3所述的电解水生成装置,其特征在于:所述第1凸状部使所述阳极供电体向所述阴极供电体侧突出,并且所述第2凸状部使所述阴极供电体向所述阳极供电体侧突出,由此将所述阳极供电体、所述阴极供电体及所述隔膜矫正为相同的波形的形状。
5.一种电解水生成装置的制造方法,其制造如权利要求1所述的电解水生成装置,其特征在于,所述制造方法包括:
供电体配置步骤,其将所述阳极供电体、所述隔膜及所述阴极供电体的积层体配置于所述第1壳体片与所述第2壳体片之间;以及
积层体按压步骤,其通过固定所述第1壳体片、及所述第2壳体片,而利用所述第1壳体片的所述第1凸状部、及所述第2壳体片的第2凸状部,将所述积层体夹入并按压。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1213540 Country of ref document: HK |
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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