CN107108281B - 电解水生成装置 - Google Patents

Abstract

电解水生成装置的电解槽(4)通过固定第一外壳片(50)和第二外壳片(60)而形成电解室。在第一外壳片(50)的内表面沿纵向(V)和横向(H)以矩阵状排列并配设有与阳极供电体抵接的多个第一突起(53)，在第二外壳片(60)的内表面沿纵向(V)和横向(H)以矩阵状排列并配设有与阴极供电体抵接的多个第二突起(63)。第二突起(63)被配置在以沿纵向(V)最近的距离相邻的第一突起(53)之间，并且被配置在以沿横向(H)最近的距离相邻的第一突起(53)之间。由此，能够使供给到各供电体的表面上的水的流动均匀化，并且容易提高氢溶解浓度。

Description

电解水生成装置

技术领域

本发明涉及一种通过对水进行电解而生成电解氢水的电解水生成装置。

先前技术

一直以来，已知有如下的电解水生成装置(例如，参照专利文献1)：其具备电解槽，所述电解槽具有通过隔膜分隔的阳极室和阴极室，通过对导入到电解槽内的自来水等原水进行电解来生成电解氢水。

人们期待溶解有生成在电解水生成装置的阴极室中的氢气的电解氢水在改善胃肠症状方面发挥优异效果。另外，近年来，通过电解水生成装置生成的电解氢水作为适于去除活性氧而受到关注。

专利文献1：日本专利第5639724号公报

在电解水生成装置中，为了使离子在阳极室与阴极室之间高效地通过，隔膜被形成为较薄，因此当例如在阳极室与阴极室之间产生的压力差过大时，隔膜有可能受到损伤。因此，上述专利文献1的电解水生成装置提出如下的技术：通过将由阳极供电体、隔膜和阴极供电体构造的层压体成型为波形，从而提高弯曲刚性，并且抑制隔膜的损伤。

然而，在上述专利文献1所记载的电解水生成装置中，在电解室内的大部分区域，沿顺着水的流动的纵向连续形成有多个凸状部。在这种电解水生成装置中，在形成于各凸状部之间的槽部，水的流动较快，并且水被充分供给到各供电体的表面。

但是，在连续形成有凸状部的部位，各供电体表面上的水的流动较慢，局部上难以供给足够量的水。其结果，例如在通过加大供给到各供电体41、42的电解电流来在阴极供电体42的表面上产生大量氢气的情况下，有可能在连续形成有上述凸状部的部位，电解氢水的氢溶解浓度局部接近饱和值。此时，在供电体的表面上产生的氢气难以溶解到水中，与电解氢水一同从阴极室流出气泡状的氢气，有可能妨碍整个阴极室中氢溶解浓度的提高。

发明内容

本发明是鉴于上述实际情况而提出的，其主要目的在于提供一种电解水生成装置，该装置通过使供给到各供电体表面上的水的流动均匀化，从而能够容易提高氢溶解浓度。

本发明的第一发明为一种电解水生成装置，具备：电解槽，形成有用于供给待电解的水的电解室；阳极供电体和阴极供电体，被彼此相对配置在所述电解室内；和隔膜，被配置在所述阳极供电体与所述阴极供电体之间，并且将所述电解室划分为所述阳极供电体侧的阳极室和所述阴极供电体侧的阴极室，所述电解水生成装置的特征在于，所述隔膜被所述阳极供电体和所述阴极供电体夹持，所述电解槽通过固定所述阳极供电体侧的第一外壳片和所述阴极供电体侧的第二外壳片而形成所述电解室，在所述第一外壳片的朝向所述电解室侧的内表面上，沿顺着所述电解室内的水的流动的纵向和与所述纵向垂直的横向，以矩阵状排列并配设有与所述阳极供电体抵接的多个第一突起，在所述第二外壳片的朝向所述电解室侧的内表面上，沿所述纵向和所述横向，以矩阵状排列并配设有与所述阴极供电体抵接的多个第二突起，所述第二突起被配置在以沿所述纵向最近的距离相邻的所述第一突起之间，并且被配置在以沿所述横向最近的距离相邻的所述第一突起之间。

优选在本发明所涉及的所述电解水生成装置中，所述电解室被形成为在所述纵向上长的长方形状。

优选在本发明所涉及的所述电解水生成装置中，所述第一突起和所述第二突起被形成为在所述纵向上长的纵长形状。

优选在本发明所涉及的所述电解水生成装置中，所述第一突起的顶部包含有在所述第一外壳片侧具有中心的曲面，所述第二突起的顶部包含有在所述第二外壳片侧具有中心的曲面。

优选在本发明所涉及的所述电解水生成装置中，对于所述第一外壳片的朝向所述电解室侧的内表面而言，在隔着所述隔膜、所述阳极供电体和所述阴极供电体与所述第二突起相对的位置上，配设有高度小于所述第一突起的第一小突起，对于所述第二外壳片的朝向所述电解室侧的内表面而言，在隔着所述隔膜、所述阳极供电体和所述阴极供电体与所述第一突起相对的位置上，配设有高度小于所述第二突起的多个第二小突起。

优选在本发明所涉及的所述电解水生成装置中，所述第一小突起和所述第二小突起被形成为在所述横向上长的横长形状。

优选在本发明所涉及的所述电解水生成装置中，在所述第一小突起和所述第二小突起中形成有沿所述纵向贯通所述第一小突起和所述第二小突起的槽。

优选在本发明所涉及的所述电解水生成装置中，在沿所述纵向的剖面上，所述第一外壳片的朝向所述电解室侧的内表面中的、供所述第一小突起沿所述横向排列的区域包含有在所述第二外壳片侧具有中心的曲面，在沿所述纵向的剖面上，所述第二外壳片的朝向所述电解室侧的内表面中的、供所述第二小突起沿所述横向排列的区域包含有在所述第一外壳片侧具有中心的曲面。

本发明的第二发明为一种电解水生成装置，具备：电解槽，形成有用于供给所电解的水的电解室；阳极供电体和阴极供电体，被彼此相对配置在所述电解室内；和隔膜，被配置在所述阳极供电体与所述阴极供电体之间，并且将所述电解室划分为所述阳极供电体侧的阳极室和所述阴极供电体侧的阴极室，所述电解水生成装置的特征在于，所述隔膜被所述阳极供电体和所述阴极供电体夹持，所述电解槽通过固定所述阳极供电体侧的第一外壳片和所述阴极供电体侧的第二外壳片而形成所述电解室，在所述第一外壳片的朝向所述电解室侧的内表面上，配设有与所述阳极供电体抵接的多个第一突起和高度小于所述第一突起的多个第一小突起，对于所述第二外壳片的朝向所述电解室侧的内表面而言，在隔着所述隔膜、所述阳极供电体和所述阴极供电体与所述第一小突起相对的位置上，配设有与所述阴极供电体抵接的多个第二突起，并且在隔着所述隔膜、所述阳极供电体和所述阴极供电体与所述第一突起相对的位置上，配设有高度小于所述第二突起的多个第二小突起。

优选在本发明所涉及的所述电解水生成装置中，所述第一小突起与所述阳极供电体不抵接，所述第二小突起与所述阴极供电体不抵接。

优选在本发明所涉及的所述电解水生成装置中，所述第一突起和所述第二突起被形成为在顺着所述电解室内的水的流动的纵向上长的纵长形状。

优选在本发明所涉及的所述电解水生成装置中，所述第一小突起和所述第二小突起被形成为在与所述纵向垂直的横向上长的横长形状。

关于本发明的第一发明的电解水生成装置，隔膜被阳极供电体和阴极供电体夹持，在第一外壳片的内表面上配设有与阳极供电体抵接的多个第一突起，在第二外壳片的内表面上配设有与阴极供电体抵接的多个第二突起。由此，阳极供电体、隔膜和阴极供电体被第一突起和第二突起夹持，从而能够抑制隔膜的损伤。

第一突起沿顺着电解室内的水的流动的纵向和与纵向垂直的横向以矩阵状排列并配设，第二突起也沿纵向和所述横向以矩阵状排列并配置。另外，第二突起被配置在以沿纵向最近的距离相邻的第一突起之间，并且被配置在以沿横向最近的距离相邻的第一突起之间。由此，第一突起和第二突起沿纵向和横向离散且均等地分布，从而能够使供给到各供电体的表面上的水的流动均匀化，能够提高氢溶解浓度。

进一步，在本发明的第二发明的电解水生成装置中，利用第二突起对阴极室内的水进行整流，从而在阴极室内得到纵向的整体水流。而且，第二小突起堵住流过阴极室的水的一部分并将其引导到第二小突起的周边。由此，阴极室内的水在第二小突起64的周边被局部搅拌。通过融合上述整体水流和局部水流，被供给到阴极供电体42的表面上的水的流动进一步均匀化，从而能够提高氢溶解浓度。

附图说明

图1是表示本发明的电解水生成装置的一实施方式的大致结构的框图。

图2是图1所示电解槽的装配立体图。

图3是表示图2所示第一外壳片和第二外壳片的立体图。

图4是放大了图2所示电解槽的与水的流动平行的剖面的剖视图。

图5是放大了图2所示电解槽的与水的流动垂直的剖面的剖视图。

图6是在图2所示电解槽中透视了第二外壳片和层压体的主视图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的一实施方式进行说明。

图1示出本实施方式的电解水生成装置1的大致结构。电解水装置1可用于家庭饮用水和烹饪用水的生成以及血液透析用透析液的生成。

电解水生成装置1具备：电解槽4，形成有用于供给待电解的水的电解室40；阳极供电体41和阴极供电体42，被彼此相对配置在电解室40内；和隔膜43，被配设在阳极供电体41与阴极供电体42之间。在电解槽4的上游侧或下游侧也可以设置有其它电解槽。另外，还可以与电解槽4并列地设置有其它电解槽。对于另行设置的电解槽，也可适用与电解槽4相同的结构。

隔膜43将电解室40划分为阳极供电体41侧的阳极室40A和阴极供电体42侧的阴极室40B。通过向电解室40的阳极室40A和阴极室40B这两个室供给水，并对阳极供电体41和阴极供电体42施加直流电压而在电解室40内发生水的电解。

隔膜43使通过电解产生的离子通过，并且阳极供电体41和阴极供电体42经由隔膜43电连接。隔膜43使用例如由具有磺酸基的氟系树脂材料构成的固体高分子材料。

在具有使用了固体高分子材料的隔膜43的电解槽4中，生成中性的电解氢水和电解氧水。通过水在电解室40内进行电解，在阴极室40B获得溶解有氢气的电解氢水，在阳极室40A获得溶解有氧气的电解氧水。

电解水生成装置1进一步具备：控制单元6，用于控制电解槽4；进水部7，设置于电解槽4的上游侧；和出水部8，设置于电解槽4的下游侧。

控制单元6例如具有CPU(Central Processing Unit：中央处理器)和内存等，其中，该CPU执行各种运算处理和信息处理等，该内存存储用于负责CPU操作的程序和各种信息。

在阳极供电体41与控制单元6之间的电流供给线路上设置有电流检测单元44。电流检测单元44也可以设置在阴极供电体42与控制单元6之间的电流供给线路上。电流检测单元44检测出供给到供电体41、42中的电解电流，并将相当于该值的信号输出到控制单元6中。

控制单元6基于从电流检测单元44输入的信号，对施加到阳极供电体41与阴极供电体42之间的电压进行反馈控制。例如，在电解电流过大的情况下，控制单元6降低上述电压，在电解电流过小的情况下，控制单元6提高上述电压。由此，能够适当地控制供给到供电体41、42中的电解电流。

进水部7具有供水管71、流量传感器72、分支部73和流量调整阀74等。供水管71将供给到电解水生成装置1中的水引导到电解室40中。流量传感器72设置于供水管71上。流量传感器72定期检测供给到电解室40中的水的每单位时间的流量(以下，有时仅记载为“流量”)F，并将相当于该值的信号输出到控制单元6中。

分支部73将供水管71分支为供水管71a、71b这两管。流量调整阀74将供水管71a、71b与阳极室40A或阴极室40B连接。在控制单元6的管理下，通过流量调整阀74对供给到阳极室40A和阴极室40B中的水的流量进行调整。为了提高水的利用效率，流量调整阀74对供给到阳极室40A和阴极室40B中的水的流量进行调整。由此，有时在阳极室40A与阴极室40B之间产生压力差。

在本实施方式中，由于流量传感器72设置于分支部73的上游侧，因此检测出供给到阳极室40A中的水的流量和供给到阴极室40B中的水的流量的总和、即供给到电解室40中的水的流量F。

出水部8具有流路切换阀81、吐水管82和排水管83等。流路切换阀81将阳极室40A和阴极室40B与吐水管82或排水管83选择性地连接。在电解水生成装置1用于生成血液透析用透析液的情况下，生成在阴极室40B中的电解氢水经由吐水管82被供给到过滤处理用的反渗透膜模块和用于稀释透析原液的稀释装置等中。

控制单元6控制施加到阳极供电体41和阴极供电体42上的直流电压的极性。例如，控制单元6基于从流量传感器72输入的信号，对供给到电解室40中的水的流量F进行累计，若达到规定的流量则切换施加到阳极供电体41和阴极供电体42上的直流电压的极性。伴随此，阳极室40A和阴极室40B被相互交换。当切换直流电压的极性时，控制单元6使流量调整阀74和流路切换阀81同步操作。由此，总是连接阴极室40B和吐水管82，从而生成在阴极室40B中的电解氢水从吐水管82排出。

图2是电解槽4的装配立体图。电解槽4具有阳极供电体41侧的第一外壳片50和阴极供电体42侧的第二外壳片60。通过固定彼此相对配置的第一外壳片50和第二外壳片60，在其内部形成电解室40(参照图1)。

在电解槽4的电解室40内收容有通过叠放阳极供电体41、隔膜43和阴极供电体42而成的层压体45。

阳极供电体41和阴极供电体42分别被构造为水能够在其板厚方向上往返。对于阳极供电体41和阴极供电体42而言，可应用例如金属网等网状的金属。这种网状的阳极供电体41和阴极供电体42夹持隔膜43的同时，能够使水遍及到隔膜43的表面，从而促进电解室40内的电解。在本实施方式中，作为阳极供电体41和阴极供电体42，可适用在钛制金属网的表面上形成有镀铂层的供电体。镀铂层防止钛的氧化。

在阳极供电体41设置有贯通第一外壳片50并向电解槽4的外部突出的端子41a。同样，在阴极供电体42也设置有贯通第二外壳片60并向电解槽4的外部突出的端子42a。经由端子41a、42a，对阳极供电体41和阴极供电体42施加直流电压。

在本实施方式中，对隔膜43使用由具有磺酸基的氟系树脂材料构成的固体高分子材料。在具有使用了固体高分子材料的隔膜43的电解槽4中，生成中性的电解水。在隔膜43的两表面形成有由铂构成的镀层43a。镀层43a与阳极供电体41和阴极供电体42抵接并电连接。

隔膜43在电解室40内被阳极供电体41和阴极供电体42夹持。因此，隔膜43的形状通过阳极供电体41和阴极供电体42来保持。根据这种隔膜43的保持结构，起因于生成在阳极室40A与阴极室40B之间的压力差的应力的大部分由阳极供电体41和阴极供电体42来承担，从而减少施加到隔膜43的应力。由此，即使在阳极室40A与阴极室40B之间产生较大的压力差的状态下操作电解水生成装置1，也不会在隔膜43中产生较大的应力。因此，能够抑制隔膜43的损伤，并能易于提高水的利用效率。

另外，由于隔膜43被阳极供电体41和阴极供电体42夹持，因此能够减少隔膜43的镀层43a与阳极供电体41之间以及镀层43a与阴极供电体42之间的接触电阻，抑制电压下降。由此，能够促进电解室40内的电解，生成氢溶解浓度较高的电解氢水。

在阳极供电体41和阴极供电体42的外周缘外侧设置有用于防止水从第一外壳片50与第二外壳片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夹持。

第一外壳片50和第二外壳60分别被形成为在顺着电解室40内的水的流动的纵向V上长的长方形状。伴随此，电解室40被形成为在纵向上长的长方形状。由于这种形状的电解室40，电解槽4内的流路变长。其结果，产生在阴极室40B中的氢气能够易于溶解于阴极室40B内的水中，提高氢溶解浓度。

在电解槽4内设置有L字状的接头91、92、93、94。接头91、92被安装在第一外壳片50、第二外壳片60的下部，并与上述流量调整阀74连接。接头93、94被安装在第一外壳片50、第二外壳片60的上部，并与上述流路切换阀81连接。通过开始向电解水生成装置1内供水，从阳极室40A和阴极室40B的下部朝向上部产生水的整体流动。

产生在阴极室40B中的氢气成为微小的气泡并向阴极室40B的上方移动。在本实施方式中，由于氢气的移动方向和水的整体流动方向一致，因此氢气易于溶解于水中，提高氢溶解浓度。

图3是从朝向电解室40侧的内表面侧观察的、第一外壳片50和第二外壳片60的立体图。

在第一外壳片50和第二外壳片60的内表面的外缘部形成有用于固定第一外壳片50和第二外壳片60的接合面51、61。在接合面51、61的内侧通过内壁从接合面51、61起沿第一外壳片50和第二外壳片60的厚度方向凹陷而设置有电解部52、62。电解部52构造阳极室40A，电解部62构造阴极室40B。

在第一外壳片50的内表面配设有多个第一突起53。多个第一突起53沿纵向V和与纵向V垂直的横向H以矩阵状(matrix状)排列并配设。关于突起的配置，所谓“矩阵状”是指沿纵向V排列有m个突起、且沿横向H排列有n个突起的配置(如m行×n列矩阵的配置)(m、n为2以上的整数。以下相同)。

另一方面，在第二外壳片60的内表面配设有多个第二突起63。各第二突起63沿纵向V和横向H以矩阵状(matrix状)排列并配设。

各第一突起53在阳极室40A与阳极供电体41抵接，并将阳极供电体41向第二外壳片60侧按压。另一方面，各第二突起63在阴极室40B与阴极供电体42抵接，并将阴极供电体42向第一外壳片50侧按压。因此，层压体45从其两表面被各第一突起53和各第二突起63夹持。

在本实施方式中，当固定第一外壳片50和第二外壳片60时，第二突起63被配置在以沿纵向V最近的距离相邻的第一突起53、53之间。伴随此，第二突起63被设置为与第一突起53相比少一行。另外，第二突起63被配置在以沿横向H最近的距离相邻的第一突起53、53之间。

通过相对配置这种各第一突起53和各第二突起63，在阴极室40B内各第二突起63沿纵向V和横向H离散且均等地分布。由此，在阴极室40B内沿纵向V和横向H分布的第二突起63之间流入流速较大的水，从而向阴极供电体42的表面供给足够的水。因此，即使在例如通过加大供给到各供电体41、42中的电解电流，以在阴极供电体42的表面上产生大量的氢气的情况下，也能够抑制电解氢水的氢溶解浓度局部地接近饱和值，从而提高阴极室40B整体的氢溶解浓度。

另一方面，在阳极室40A内，各第一突起53沿纵向V和横向H离散且均等地分布，在阳极室40A内沿纵向V和横向H分布的第一突起53之间也流入流速较大的水，从而向阳极供电体41的表面供给足够的水。因此，与上述的阴极室40B相同，阳极室40A整体的氢溶解浓度提高。由此，能够使在阳极室40A中产生的氧气容易溶解于阳极室40A内的水中并被排出。

第一突起53和第二突起63被形成为在纵向V上长的纵长形状。利用这种纵长形状的第一突起53和第二突起63，对阳极室40A和阴极室40B内的水进行整流，从而不会妨碍纵向V的整体水流，能够以较宽的面积坚固地支撑层压体45。因此，能够降低各供电体41、42与隔膜43的镀层43a之间的接触电阻，能够对电解室40内的水进行高效电解。在本实施方式中，作为纵长形状的第一突起53采用椭圆柱状的突起，但也可以是长圆柱状或长方体状的突起。

图4放大示出电解槽4的沿纵向V的剖面的一部分。另外，图5放大示出电解槽4的沿横向H的剖面的一部分。

各第一突起53在顶部53a与阳极供电体41抵接。顶部53a以与接合面51相同的高度突出。由此，阳极供电体41在与顶部53a抵接的部位向第二外壳片60侧被按压而突出。另一方面，各第二突起63在顶部63a与阴极供电体42抵接。由此，阴极供电体42在与顶部63a抵接的部位向第一外壳片50侧被按压而突出。

如图4所示，在本发明中，由于在沿纵向V相邻的第一突起53、53之间配置有第二突起63，因此层压体45在沿纵向V的剖面上被矫正为波形。另一方面，如图5所示，在本发明中，由于在以沿横向H最近的距离相邻的第一突起53、53之间配置有第二突起63，因此层压体45在沿横向H的剖面上也被矫正为波形。由于这种波状的层压体45具有较大的弯曲刚性，因此即使因电解室40内的压力差而层压体45受到较大的应力，也能够抑制其变形，并且抑制隔膜43的损伤。

如图4所示，第一突起53的顶部53a被构造为包括有在第一外壳片50侧具有中心的凸曲面53b。凸曲面53b可以是如圆柱侧面的一部分的二次曲面，还可以是如球表面的一部分的三次曲面。由于顶部53a被构造为凸曲面53b，层压体45以缓慢的曲率弯曲，因此向隔膜43的应力集中缓慢，能够抑制隔膜43的损伤。

第二突起63的顶部63a被构造为包括有在第二外壳片60侧具有中心的凸曲面63b。关于凸曲面63b，也与上述凸曲面53b相同。

如图3和图4所示，在第一外壳片50的朝向电解室40侧的内表面配设有高度小于第一突起53的多个第一小突起54。同样，在第二外壳片60的朝向电解室40侧的内表面配设有高度小于第二突起63的多个第二小突起64。

图6是从第二外壳片60的外表面侧透视第二外壳片60和层压体45的俯视图。在该图中，放大表示电解槽4的一部分，并用双点划线且以与第一小突起54和第一突起53叠加的方式描绘第二突起63和第二小突起64。另外，用实线描绘阳极室40A中的水的流动FA，并用双点划线描绘阴极室40B中的水的流动FB。

如图3至图6所示，各第一小突起54被设置在隔着层压体45与第二外壳片60的第二突起63相对的位置。各第一小突起54堵住在沿横向H相邻的第一突起53、53之间沿纵向V流动的水的一部分，并将其引导到第一小突起54的横向H两端、即沿纵向V相邻的第一突起53、53之间。由此，阳极室40A内的水在第一小突起54的周边被局部搅拌。因此，通过融合由第一突起53引起的纵向V的整体水流和由第一小突起54引起的局部水流，从而供给到阳极供电体41的表面的水的流动FA进一步均匀化，能够提高氢溶解溶度。

优选第一小突起54被形成为在横向H上长的横长形状。这种第一小突起54将水引导到沿纵向V相邻的第一突起53、53之间的效果较高，并且供给到阳极供电体41的表面的水的流动FA被进一步均匀化，从而能够提高氢溶解浓度。在本实施方式中，作为横长形状的第一突起53采用椭圆柱状的突起，但也可以是长圆柱状或长方体状的突起。

如图4和图5所示，由于第一小突起54与第一突起53相比高度较小，因此与阳极供电体41不抵接。因此，在第一小突起54与阳极供电体41之间形成流路，供给到阳极供电体41的表面的水的流动FA进一步均匀化。

如图3至图6所示，各第二小突起64被设置在隔着层压体45与第一外壳片50的第一突起53相对的位置。各第二小突起64也将在沿横向H相邻的第二突起63、63之间沿纵向V流动的水的一部分引导到第二小突起64的横向H的两端、即沿纵向V相邻的第二突起63、63之间。由此，阴极室40B内的水在第二小突起64的周边被局部搅拌。因此，通过融合由第二突起63引起的纵向V的整体水流和由第二小突起64引起的局部水流，供给到阴极供电体42的表面上的水的流动FB进一步均匀化，从而能够提高氢溶解浓度。

如图4和图5所示，优选第二小突起64被形成为在横向H上长的横长形状。这种第二小突起64将水引导到沿纵向V相邻的第二突起63、63之间的效果较高，并且供给到阴极供电体42的表面上的水的流动FB进一步均匀化，从而能够提高氢溶解浓度。在本实施方式中，作为横长形状的第二突起63采用椭圆柱状的突起，但也可以是长圆柱状或长方体状的突起。

由于第二小突起64与第二突起63相比高度较小，因此与阴极供电体42不抵接。因此，在第二小突起64与阴极供电体42之间形成流路，供给到阴极供电体42的表面上的水的流动FB进一步均匀化。

如图3和图6所示，在第一小突起54形成有沿纵向V贯通第一小突起54的槽55。可适当设定相对于一个第一小突起54的槽55的条数、宽度和深度。在本实施方式中，一条槽55被设置在第一小突起54的横向H的中央部。另外，槽55的深度与第一小突起54的高度相同。槽55沿纵向V引导在沿横向H相邻的第一突起53、53之间流动的水的一部分，并使其通过第一小突起54。通过槽55，供给到阳极供电体41的表面上的水的流动FA进一步均匀化。

同样，在第二小突起64形成有沿纵向V贯通第二小突起64的槽65。关于槽65的条数等，与上述槽55相同。槽65沿纵向V引导在沿横向H相邻的第二突起63、63之间流动的水的一部分，并使其通过第二小突起64。通过槽65，供给到阴极供电体42的表面上的水的流动FB进一步均匀化。

如图4所示，第一外壳片50的朝向电解室40侧的内表面中的、供第一小突起54沿横向H排列的区域56被构造为包括凹曲面56a。在沿纵向V的剖面上，凹曲面56a在第二外壳片60侧具有中心。凹曲面56a以与弯曲成波形的隔膜43对应的方式弯曲形成。通过凹曲面56a，能够充分确保隔膜43与区域56之间流路的剖面积。由此，供给到阳极供电体41的表面上的水的流动FA进一步均匀化。

第一外壳片50的上述内表面中的、供第一突起53沿横向H排列的区域57被构造为包括凸曲面57a。在沿纵向V的剖面上，凸曲面57a在第一外壳片50侧具有中心。凸曲面57a以与弯曲成波形的隔膜43对应的方式弯曲形成。凹曲面56a和凸曲面57a在区域56与区域57之间的边界光滑相连。由此，阳极室40A内的水的流动FA会进一步顺利，从而能够提高流速。

第二外壳片60的朝向电解室40侧的内表面中的、供第二小突起64沿横向H排列的区域66被构造为包括凹曲面66a。在沿纵向V的剖面上，凹曲面66a在第一外壳片50侧具有中心。凹曲面66a的作用效果与凹曲面56a相同，从而供给到阴极供电体42的表面上的水的流动FB进一步均匀化。

第二外壳片60的上述内表面中的、供第二突起63沿横向H排列的区域67被构造为包括凸曲面67a。在沿纵向V的剖面上，凸曲面67a在第二外壳片60侧具有中心。凹曲面66a和凸曲面67a在区域66与区域67之间的边界光滑相连。由此，阴极室40B内的水的流动FB会进一步顺利，从而能够提高流速。

如图4至图6所示，第一突起53和第二小突起64被配设在隔着层压体45彼此相对的位置上。同样，第二突起63和第一小突起54被配设在隔着层压体45彼此相对的位置上。

如已叙述那样，第一小突起54堵住在阳极室40A流动的水的一部分，并将其引导到第一小突起54的周边。同样，第二小突起64堵住在阴极室40B流动的水的一部分，并将其引导到第二小突起64的周边。因此，通过搅拌阳极室40A内的水和阴极室40B内的水，供给到阳极供电体41的表面及阴极供电体42的表面上的水的流动FA和FB进一步均匀化，从而能够提高氢溶解浓度。

另外，第一小突起54与阳极供电体41不抵接，第二小突起64与阴极供电体42不抵接。因此，在第一小突起54与阳极供电体41之间以及第二小突起64与阴极供电体42之间形成流路，向阳极供电体41和阴极供电体42的表面供给的水的流动FA和FB进一步均匀化。

此外，有可能因上述第一小突起54和第二小突起64而阻碍阳极室40A及阴极室40B内的水的流动FA和FB。然而，在本实施方式中，第一小突起54的高度小于第一突起53的高度，并且第一小突起54与阳极供电体41不抵接。因此，在第一小突起54与阳极供电体41之间形成流路，因第一小突起54而阻碍阳极室40A内的水的流动FA的可能性是有限的。同样，因第二小突起64而阻碍阴极室40B内的水的流动FB的可能性是有限的。

如图3所示，在第一外壳片50的内表面的下部形成有第一分水路58D。第一分水路58D沿第一外壳片50的横向H延伸，并与电解部52连通。从接头91流入的水经由第一分水路58D流入到电解部52，并向上方流过第一突起53等的间隙。同样，在第二外壳片60的内表面的下部形成有第二分水路68D。第二分水路68D沿第二外壳片60的横向H延伸，并与电解部62连通。从接头92流入的水经由第二分水路68D流入到电解部62，并向上方流过第二突起63等的间隙。

另一方面，在第一外壳片50的内表面的上部形成有第一集水路58C。第一集水路58C沿第一外壳片50的横向H延伸，并与电解部52连通。移动至电解部52的上方的水被第一集水路58C收集，并从接头93向电解槽4的外部流出。同样，在第二外壳片60的内表面的上部形成有第二集水路68C。第二集水路68C沿第二外壳片60的横向H延伸，并与电解部62连通。移动至电解部62的上方的水被第二集水路68C收集，并从接头94向电解槽4的外部流出。

若以接合面51为基准，则电解部52的深度小于第一分水路58和第一集水路58C。通过这种电解部52，来提高在电解部52中流动的水的速度，从而易于溶解氧气。而且，在电解部52与第一分水路58D及第一集水路58C之间的台阶部形成有斜面59。斜面59使阳极室40A内的水的流动FA顺利，并抑制在电解部52中流动的水的速度的降低。

同样，若以接合面61为基准，则电解部62的深度小于第二分水路68D和第二集水路68C。通过这种电解部62，来提高在电解部62中流动的水的速度，从而易于溶解氢气。而且，在电解部62与第二分水路68D及第二集水路68C之间的台阶部形成有斜面69。斜面69使阴极室40B内的水的流动FB顺利，并抑制在电解部62中流动的水的速度的降低。

如图4至图6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的侧壁上设置有与电解部52及电解部62的底壁光滑相连的内圆角部95。内圆角部95使阳极室40A及阴极室40B内的水的流动顺利，并抑制在电解部62中流动的水的速度。

以上，对本发明的电解水生成装置1进行了详细说明，但本发明并不限定于上述的具体实施方式，可以变更为多种方式来实施。即，电解水生成装置1至少具备：电解槽4，形成有用于供给待电解的水的电解室40；阳极供给体41和阴极供电体42，被彼此相对配置在电解室40内；和隔膜43，被配置在阳极供电体41与阴极供电体42之间，并且将电解室40划分为阳极室40A和阴极室40B，隔膜43被阳极供电体41和阴极供电体42夹持，电解槽4通过固定阳极供电体41侧的第一外壳片50和阴极供电体42侧的第二外壳片60而形成电解室40，在第一外壳片50的内表面沿纵向V和横向H以矩阵状排列并配设有与阳极供电体41抵接的多个第一突起53，在第二外壳片60的内表面沿纵向V和横向H以矩阵状排列并配设有与阴极供电体42抵接的多个第二突起63，第二突起63被配置在以沿纵向V最近的距离相邻的第一突起之间，并且被配置在以沿横向H最近的距离相邻的第一突起53之间即可。

附图标记说明

1 电解水生成装置

4 电解槽

40 电解室

40A 阳极室

40B 阴极室

41 阳极供电体

42 阴极供电体

43 隔膜

50 第一外壳片

53 第一突起

60 第二外壳片

63 第二突起

Claims (12)

1.一种电解水生成装置，具备：

电解槽，形成有用于供给待电解的水的电解室；

阳极供电体和阴极供电体，被彼此相对配置在所述电解室内；和

隔膜，被配置在所述阳极供电体与所述阴极供电体之间，并且将所述电解室划分为所述阳极供电体侧的阳极室和所述阴极供电体侧的阴极室，

所述电解水生成装置的特征在于，

所述隔膜被所述阳极供电体和所述阴极供电体夹持，

所述电解槽通过固定所述阳极供电体侧的第一外壳片和所述阴极供电体侧的第二外壳片而形成所述电解室，

在所述第一外壳片的朝向所述电解室侧的内表面上，沿顺着所述电解室内的水的流动的纵向和与所述纵向垂直的横向，以矩阵状排列并配设有与所述阳极供电体抵接的多个第一突起，

在所述第二外壳片的朝向所述电解室侧的内表面上，沿所述纵向和所述横向，以矩阵状排列并配设有与所述阴极供电体抵接的多个第二突起，

所述第二突起被配置在以沿所述纵向最近的距离相邻的所述第一突起之间，并且被配置在以沿所述横向最近的距离相邻的所述第一突起之间，

对于所述第一外壳片的朝向所述电解室侧的内表面而言，在隔着所述隔膜、所述阳极供电体和所述阴极供电体与所述第二突起相对的位置上，配设有高度小于所述第一突起的第一小突起，

对于所述第二外壳片的朝向所述电解室侧的内表面而言，在隔着所述隔膜、所述阳极供电体和所述阴极供电体与所述第一突起相对的位置上，配设有高度小于所述第二突起的多个第二小突起。

2.根据权利要求1所述的电解水生成装置，其中，

所述电解室被形成为在所述纵向上长的长方形状。

3.根据权利要求1所述的电解水生成装置，其中，

所述第一突起和所述第二突起被形成为在所述纵向上长的纵长形状。

4.根据权利要求1所述的电解水生成装置，其中，

所述第一突起的顶部包含有在所述第一外壳片侧具有中心的曲面，

所述第二突起的顶部包含有在所述第二外壳片侧具有中心的曲面。

5.根据权利要求1所述的电解水生成装置，其中，

所述第一小突起和所述第二小突起被形成为在所述横向上长的横长形状。

6.根据权利要求1所述的电解水生成装置，其中，

在所述第一小突起和所述第二小突起中形成有沿所述纵向贯通所述第一小突起和所述第二小突起的槽。

7.根据权利要求1所述的电解水生成装置，其中，

在沿所述纵向的剖面上，所述第一外壳片的朝向所述电解室侧的内表面中的、供所述第一小突起沿所述横向排列的区域含有在所述第二外壳片侧具有中心的曲面，

在沿所述纵向的剖面上，所述第二外壳片的朝向所述电解室侧的内表面中的、供所述第二小突起沿所述横向排列的区域含有在所述第一外壳片侧具有中心的曲面。

8.根据权利要求1所述的电解水生成装置，其中，

所述第一小突起与所述阳极供电体不抵接，

所述第二小突起与所述阴极供电体不抵接。

9.一种电解水生成装置，具备：

电解槽，形成有用于供给待电解的水的电解室；

阳极供电体和阴极供电体，被彼此相对配置在所述电解室内；和

隔膜，被配置在所述阳极供电体与所述阴极供电体之间，并且将所述电解室划分为所述阳极供电体侧的阳极室和所述阴极供电体侧的阴极室，

所述电解水生成装置的特征在于，

所述隔膜被所述阳极供电体和所述阴极供电体夹持，

所述电解槽通过固定所述阳极供电体侧的第一外壳片和所述阴极供电体侧的第二外壳片而形成所述电解室，

在所述第一外壳片的朝向所述电解室侧的内表面上，配设有与所述阳极供电体抵接的多个第一突起和高度小于所述第一突起的多个第一小突起，

对于所述第二外壳片的朝向所述电解室侧的内表面而言，在隔着所述隔膜、所述阳极供电体和所述阴极供电体与所述第一小突起相对的位置上，配设有与所述阴极供电体抵接的多个第二突起，并且在隔着所述隔膜、所述阳极供电体和所述阴极供电体与所述第一突起相对的位置上，配设有高度小于所述第二突起的多个第二小突起。

10.根据权利要求9所述的电解水生成装置，其中，

所述第一小突起与所述阳极供电体不抵接，

所述第二小突起与所述阴极供电体不抵接。

11.根据权利要求9所述的电解水生成装置，其中，

所述第一突起和所述第二突起被形成为在顺着所述电解室内的水的流动的纵向上长的纵长形状。

12.根据权利要求11所述的电解水生成装置，其中，

所述第一小突起和所述第二小突起被形成为在与所述纵向垂直的横向上长的横长形状。

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