CN107428567A - 电解水生成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生成以高浓度含有氢分子的氢水的电解水生成装置。将在表面设置有离子交换膜的多孔质的2块阴极板以夹着阳极板、离子交换膜朝向阳极板侧、在阳极板与离子交换膜之间形成水的流动空间的方式设置，形成4个电解室。电解水生成装置，其形成有向形成于阳极板与阴极板之间的第一电解室和第二电解室中供给水的第一水路和第二水路、以及将在形成于阴极板的与阳极板相反的一侧的第三电解室和第四电解室的任一电解室中供给水、通过前述电解室内而排出的处理水向另一电解室供给的第三水路。

Description

电解水生成装置
技术领域
本发明涉及生成以高浓度含有氢分子的氢水的电解水生成装置。
背景技术
近年来，含有多量的氢分子的水(氢水)对于健康的效力、医学上的效力受到人们的注目。作为氢水的制造方法，已知有利用了水的电解的方法、使氢气溶解于水中的方法等，作为利用电解制造氢水的装置，提出了各种的电解水生成装置。例如，提出了一种电解装置，其中使用具有多孔性的隔膜的电解槽，在电解质水溶液中插入正极和负极的电极，通过直流电流而进行离子的移动，生成含有氢气(H2)和还原性的离子的电解负极水(参考专利文献1)。另外，提出了一种电解水生成装置，其是在电解槽内相向配置阳极和阴极、在两电极间将原水(食盐水或脱盐处理水)电解，由此生成电解水的电解水生成装置，其中，将以高的空孔率具有利用原水的电解产生的电解离子通过的细孔、与电解离子高频率接触的多孔质钛设为基体，在该基体表面将铂或铂系贵金属用金属体镀金而形成电极，将该电极设为阳极(参考专利文献2)。
但是，专利文献1记载的装置是在纯水中添加电解质而进行电解的装置，难以将用反渗透膜等过滤后的水电解而生成氢水。专利文献2中记载了对多孔质的阳极、阴极和隔膜的排列进行了各种改变的电解水生成装置，记载了将食盐水或脱盐处理水在两电极间进行电解。但是，这些装置主要着眼于使用多孔质的阳极而得到含有次氯酸的电解水或含有臭氧的电解水，不是以得到高浓度的氢水为目的。另外，近年来在家庭、办公室等中设置氢水服务器，进行氢水的饮用，人们要求一种可以在服务器内的有限空间中组装的电解水生成装置。但是，为了在有限的空间中组装而减小电极的面积时，产生不能得到高浓度的氢水的问题。进而，在小的空间中组装电极、离子交换膜时，在装置工作时电极、离子交换膜、在装置内流动的水等的温度升高，因此产生由氢的气化导致溶解氢量的减少、离子交换膜的破损这样的问题。另外，在电解水生成装置中，不限于设置于服务器内的情况，减少电极板的面积、个数、抑制由温度升高带来的影响都是重要的。以上述装置为代表的现有的电解水生成装置均没有解决这些问题。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开平10－296262号公报
[专利文献2]日本特开平11－138171号公报
发明内容
发明欲解决的课题
本发明的课题是解决上述问题，提供氢水的生成效率高、能够生成高浓度的氢水、能够稳定地工作的电解水生成装置。
用于解决课题的方案
本发明人为了解决上述课题，着眼于如何使氢溶解于水中这一点、和如何不使溶解于水中的氢气化这一点，开始电解水生成装置的研究。进行了研究，结果意外地发现：在电解槽中，将在表面设置有离子交换膜的多孔质的2块阴极板以夹着阳极板、且离子交换膜朝向阳极板侧的方式在相反侧进行设置，形成4个电解室，将各个电解室用特定的水路连结，由此可以高效率地利用电极，能够提高氢水的生成效率，抑制电极的面积、个数的增加，得到高浓度的氢水，而且可以抑制由温度升高导致的氢的气化、离子交换膜的劣化等的影响。
即，本发明是以下这样的发明。
(1)电解水生成装置，其具有阳极板、多孔质的第一阴极板和第二阴极板，
前述第一阴极板和第二阴极板夹着前述阳极板、在相反侧被设置，
在前述阳极板与前述第一阴极板之间形成第一电解室，在前述阳极板与前述第二阴极板之间形成第二电解室，在前述第一阴极板的与前述阳极板相反的一侧形成第三电解室，和在前述第二阴极板的与前述阳极板相反的一侧形成第四电解室，
在前述第一电解室内和前述第二电解室内，以与阴极板相接、在与前述阳极板之间形成水的流动空间的方式配置离子交换膜，
以将水供给至前述第一电解室、通过前述第一电解室内而排出的方式形成第一水路，
以将水供给至前述第二电解室、通过前述第二电解室内而排出的方式形成第二水路，
以下述方式形成第三水路，即，将水供给至前述第三电解室和前述第四电解室的任一电解室、通过前述电解室内并排出而得到处理水，使该处理水供给至另一电解室、通过前述另一电解室内而排出。
(2)上述(1)所述的电解水生成装置，其特征在于，在第一电解室、第二电解室、第三电解室和第四电解室内形成的水路以曲折的方式形成。
(3)上述(1)或(2)所述的电解水生成装置，其特征在于，以第三电解室内的水的流动方向与第四电解室内的水的流动方向呈反向的方式形成第三水路。
(4)上述(3)所述的电解水生成装置，其特征在于，以第一电解室内的水的流动方向与第三电解室内的水的流动方向呈反向、第二电解室内的水的流动方向与第四电解室内的水的流动方向呈反向的方式形成第一水路和第二水路。
(5)上述(1)～(4)中任一项所述的电解水生成装置，其特征在于，阳极板与离子交换膜的间隔为0.1～2mm。
发明的效果
对于本发明的电解水生成装置，氢水的生成效率高，能够生成高浓度的氢水。本发明的电解水生成装置由于相对于电极板的面积、个数的氢水的生成效率高，因此即使为小型，也可生成高浓度的氢水。另外，本发明的电解水生成装置由于能够抑制工作时的温度升高，因此可以防止由氢的气化导致的溶解氢量的减少、或离子交换膜的由热导致的破损，能够提高工作时的稳定性，可稳定地生成高浓度的氢水。
附图的简单说明
[图1]显示本发明的电解水生成装置的第一实施方式的示意图。
[图2]显示本发明的电解水生成装置的第二实施方式的示意图。
[图3]显示本发明的电解水生成装置的第三实施方式的示意图。
[图4]显示本发明的电解水生成装置的第四实施方式的示意图。
[图5]在比较例中使用的电解水生成装置的示意图。
具体实施方式
本发明的电解水生成装置的特征在于，具有阳极板、多孔质的第一阴极板和第二阴极板，前述第一阴极板和第二阴极板夹着前述阳极板、在相反侧被设置，在前述阳极板与前述第一阴极板之间形成第一电解室，在前述阳极板与前述第二阴极板之间形成第二电解室，在前述第一阴极板的与前述阳极板相反的一侧形成第三电解室，和在前述第二阴极板的与前述阳极板相反的一侧形成第四电解室，在前述第一电解室内和前述第二电解室内，以与阴极板相接、在与前述阳极板之间形成水的流动空间的方式配置离子交换膜，以使水供给至前述第一电解室、通过前述第一电解室内而排出的方式形成第一水路，以使水供给至前述第二电解室、通过前述第二电解室内而排出的方式形成第二水路，以下述方式形成第三水路，即，将水供给至前述第三电解室和前述第四电解室的任一电解室、通过前述电解室内并排出而得到处理水，使该处理水向另一电解室供给、通过前述另一电解室内而排出。本发明的阳极板只要能够阻断第一电解室与第二电解室之间的水的出入、作为电极发挥作用，材质就没有特别限制，可以使用在电解水生成装置中通常使用的电极板。可以列举例如钛板、铂板、钛制铂镀金板等。阳极板的厚度没有特别限制，优选为0.05～2mm，更优选为0.5～1mm。本发明的第一阴极板和第二阴极板如果为多孔质、且作为电极发挥作用，则材质没有特别限制。这里，多孔质只要是第一阴极板和第二阴极板具有多个在第一电解室与第三电解室之间和第二电解室与第四电解室之间、可形成能够进行离子的出入的水的流路的孔即可，可以使用在电解水生成装置中通常使用的多孔质电极。例如可以使用穿孔状的开有多个孔的金属板、膨胀合金等的网眼状的金属板、方格状金属板、纵或横的狭缝状金属板、利用金属纤维形成的金属板等，材质可以与阳极板相同，也可以不同。作为孔的直径，优选为5mm以下，更优选为2mm以下，进而优选为0.05～0.5mm。本发明的离子交换膜没有特别限制，可以使用在电解水生成装置中通常使用的离子交换膜。
在本发明的电解水生成装置中，第一阴极板和第二阴极板夹着阳极板、在相反侧被设置。由此，在阳极板与第一阴极板之间、阳极板与第二阴极板之间、第一阴极板的与阳极板相反的一侧、和第二阴极板的与阳极板相反的一侧，分别形成第一电解室、第二电解室、第三电解室和第四电解室。另外，在本发明中，离子交换膜在前述第一电解室内以与前述第一阴极板相接的方式、在前述第二电解室内以与前述第二阴极板相接的方式而被配置。进而，各离子交换膜以在与阳极板之间形成水的流动空间的方式而被配置。
在本发明的电解水生成装置中，利用第一水路，水被供给至第一电解室、通过第一电解室内而从第一电解室排出。另外，利用第二水路，水被供给至第二电解室、通过第二电解室内而从第二电解室排出。而且，在本发明的电解水生成装置中，利用第三水路，使水被供给至第三电解室和第四电解室的任一电解室、通过前述电解室内而排出的处理水向另一电解室供给，通过前述另一电解室内而排出。即，在第三电解室中供给处理前的水时，通过第三电解室内而从第三电解室排出的处理水被供给至第四电解室、通过第四电解室内而从第四电解室排出。另外，在第四电解室中供给处理前的水时，通过第四电解室内而从第四电解室排出的处理水被供给至第三电解室、通过第三电解室内而从第三电解室排出。
本发明的电解水生成装置由于具有上述结构，因此处理前的水通过第一水路供给至第一电解室、通过第二水路供给至第二电解室、通过第三水路供给至第三电解室和第四电解室的任一电解室、例如第三电解室时，以下面的方式生成氢水。供给到第一电解室中的处理前的水在第一电解室内被电解，利用电解产生的氢离子通过离子交换膜而到达第一阴极板，接受电子而形成氢分子，生成的氢分子溶解于在第三电解室内流动的水中。另外，供给到第二电解室中的处理前的水在第二电解室内被电解，利用电解产生的氢离子通过离子交换膜而到达第二阴极板，接受电子而形成氢分子，生成的氢分子进而溶解于在第四电解室内流动的水、即利用第三电解室内的处理而形成为含有溶解氢的状态的处理水中。因此，从第四电解室排出的水含有高浓度的氢分子。本发明的电解水生成装置如此可以生成高浓度的氢水。进而，即便不是含有电解质的自来水、而是将自来水用反渗透膜等过滤后的水，也可以生成高浓度的氢水。另外，在第一电解室内和第二电解室内产生的氢氧离子由于离子交换膜不能移动至第三电解室、第四电解室，含有氧、臭氧的水从第一电解室和第二电解室被排出。即使在第四电解室中供给处理前的水的情况下，仅仅是从第四电解室排出的处理水被供给到第三电解室中这一点不同，与上述同样地氢分子也溶解于在第四电解室和第三电解室流动的水中，含有高浓度的氢分子的氢水从第三电解室被排出。在本发明中，作为起到上述这样的作用的离子交换膜，可以使用通常使用的阳离子交换膜。在本发明的电解水生成装置中，可在阳极板与离子交换膜之间设置空间。因此，在阳极板的两侧形成水路，因此能够在一块阳极板的两侧高效率地进行电解。进而在阳极板的两侧的离子的移动变得容易，可以使通过离子交换膜和多孔质的阴极板、向第三电解室和第四电解室移动的氢离子增加。这样在本发明的电解水生成装置中，可以有效地利用电极，可以抑制电极板的面积、个数的增加，同时生成高浓度的氢水。另外，在电解时电解部的温度升高，特别是如本发明的电解水生成装置这样为电极集聚的结构的情况下，形成电解部的温度升高的问题。但是，在本发明的电解水生成装置中，在阳极板、第一阴极板和第二阴极板中，水在各个电极板的两侧流动、阴极板为多孔质且散热效率好，因此可以抑制电解部的温度升高、防止水温的升高、离子交换膜的破损。阳极板与离子交换膜的间隔从确保水的流动的同时使其与电极的接触部分增加的角度考虑，优选为0.1～2mm，更优选为0.1～1mm。
在本发明的电解水生成装置中，优选在第一电解室、第二电解室、第三电解室和第四电解室内形成的水路以曲折的方式形成。通过在第一电解室和第二电解室内形成曲折的水路，可以延长在第一电解室和第二电解室内流动的水在电极板上的接触时间。因此，可以高效率地进行第一电解室和第二电解室内的电解，能够产生更多的氢离子。进而，通过在第三电解室和第四电解室内形成曲折的水路，可以延长在第三电解室和第四电解室内流动的水在阴极板上的接触时间，能够使更多的氢分子溶解在水中。另外，为了进行稳定的电解，优选在各电极板的两侧水以同样的方式稳定地流动，在各电解室内形成曲折的水路时，水的流动稳定，因此从这一点考虑，也优选形成曲折的水路。在各电解室内形成的曲折水路从稳定地进行电解的角度考虑，更优选为相同的形状。进而，在板状的电极间流过水进行电解时，温度在水的供给侧低、在排出侧变高，但通过使各电解室内的水路曲折，可以将水温平均化，抑制水温的升高。另外，使各电解室内的水路曲折时，在各电解室中，可以在相同侧的面上设置水的供给口和排出口。该情况下，温度变低的供给口侧和温度变高的排出口侧形成为相同侧的面，因此能够进而抑制电解部的温度的不均、温度升高，可以防止水温的升高、离子交换膜的破损。
本发明的电解水生成装置优选以第三电解室内的水的流动方向与第四电解室内的水的流动方向呈反向的方式形成第三水路。例如，在第三电解室的一面设置水的供给口、在与供给口相向的面设置排出口时，在第四电解室中，在对应于第三电解室的排出口的面设置供给口、在对应于第三电解室的供给口的面设置排出口。这样，在第三电解室内从供给口向排出口流动的水的方向、与在第四电解室内从供给口向排出口流动的水的方向呈反向。使第三电解室内的水的流动方向与第四电解室内的水的流动方向为反向时，4个电解室的供给口全部整齐排列于相同侧，因此可以使电解部的温度的不均和温度升高更为减少。进而，第三电解室和第四电解室由于为氢分子被溶解于水中的电解室，因此可以将生成氢水的路径、即第三水路内的水温平均化，更为抑制水温的升高。
在本发明的电解水生成装置中，可以以第三电解室内的水的流动方向与第四电解室内的水的流动方向呈反向的方式形成第三水路后，以第一电解室内的水的流动方向与第三电解室内的水的流动方向呈反向、第二电解室内的水的流动方向与第四电解室内的水的流动方向呈反向的方式形成第一水路和第二水路。由此，在相邻的电解室中，水的供给侧与排出侧相反，因此可以进而抑制电解部的温度升高，可以进而抑制水温的升高。另外，在本发明的电解水生成装置中，可以以被供给到第一电解室和第二电解室的任一电解室中、在前述电解室内被处理、排出的处理水向另一电解室供给、在另一电解室内再次被处理、排出的方式形成第一水路和第二水路。该情况下，可在阳极板的端部附近设置孔，通过前述孔从一个电解室向另一电解室供给处理水。通过将从第一电解室和第二电解室的任一者中排出的处理水供给至另一电解室，不会使供给到第一电解室和第二电解室中的水浪费，能够高效率地电解。另外，可以生成含有高浓度的氧、臭氧的水。
以下，使用附图更为详细地说明本发明的实施方式涉及的电解水生成装置。本发明的电解水生成装置不限定于这些实施方式。
图1是示意性地表示本发明的第一实施方式涉及的电解水生成装置的结构的图。在图1的电解水生成装置A中，夹着阳极板11、在相反侧设置多孔质的第一阴极板21和多孔质的第二阴极板22，在阳极板11与第一阴极板21之间形成第一电解室101，在阳极板11与第二阴极板22之间形成第二电解室102，在第一阴极板21的与阳极板11相反的一侧、即在第一阴极板21与壳体壁40之间形成第三电解室103，和在第二阴极板22的与阳极板11相反的一侧、即在第二阴极板22与壳体壁40之间形成第四电解室104。在第一电解室101内，离子交换膜31以与第一阴极板21相接、但与阳极板11不相接的方式设置，在阳极板11与离子交换膜31之间形成水的流动空间。同样地，在第二电解室102内，离子交换膜32以与第二阴极板22相接、但与阳极板11不相接的方式设置，在阳极板11与离子交换膜32之间形成水的流动空间。以使处理前的水供给至第一电解室101的供给口1a、通过第一电解室101内而从排出口1b排出的方式形成第一水路，以使处理前的水供给至第二电解室102的供给口2a、通过第二电解室102内而从排出口2b排出的方式形成第二水路。另外，以使处理水供给至第四电解室104的供给口4b、通过第四电解室104内从排出口4a排出的方式形成第三水路，所述处理水是使处理前的水供给至第三电解室103的供给口3a、通过第三电解室103内而从排出口3b排出的水。
供给到第一电解室101中的处理前的水在第一电解室101内电解，由电解产生的氢离子通过离子交换膜31而到达第一阴极板21，接受电子而形成氢分子，第一阴极板21由于为多孔质，因此生成的氢分子溶解于第三电解室103内流动的水中。供给到第二电解室102中的处理前的水在第二电解室102内电解，由电解产生的氢离子通过离子交换膜32而到达第二阴极板22，接受电子而形成氢分子，第二阴极板22由于为多孔质，因此生成的氢分子进而溶解于第四电解室104内流动的水、即在第三电解室103内处理过的含有溶解氢的水中。因此，从第四电解室104排出的水含有高浓度的氢分子。电解水生成装置A如此能够生成高浓度的氢水。另外，对于电解水生成装置A，在第三电解室103内，水从供给口3a向排出口3b流动，在第四电解室104内，水从供给口4b向排出口4a流动，因此第三电解室103内的水的流动方向与第四电解室104内的水的流动方向呈反向。因此，第四电解室104与其它电解室相比供给侧和排出侧相反。即，在其它电解室(101～103)中，a侧为供给侧，b侧为排出侧，相对于此，在第四电解室104中，a侧为排出侧，b侧为供给侧，因此抑制电解部的温度的不均和温度升高的效果更好。另外，可以以使水的流动为4a→4b→3b→3a、3b→3a→4a→4b或4b→4a→3a→3b的方式形成第三水路。
图2是示意性地表示本发明的第二实施方式涉及的电解水生成装置B的结构的图。在图2的电解水生成装置B中，阳极板11、多孔质的第一阴极板21和第二阴极板22、以及离子交换膜31和32的配置与图1的电解水生成装置A相同，但在第一电解室101、第二电解室102、第三电解室103和第四电解室104的各电解室内形成有曲折的水路。101’、102’、103’和104’是使图2的上方图为正面、使前述图的右侧为右侧面时，显示从右侧面观察的各电解室内的水路形状的图。101’显示第一电解室101内的曲折水路，102’显示第二电解室102内的曲折水路，103’显示第三电解室103内的曲折水路，和104’显示第四电解室104内的曲折水路。1a、2a、3a和4a从右侧面观察电解水生成装置B时，位于下部的左侧，1b、2b、3b和4b从右侧面观察电解水生成装置B时位于下部的右侧。在各电解室中，供给口和排出口被设置于电解室的同一面侧。在电解水生成装置B中，以使处理前的水从供给口1a供给至第一电解室101、通过第一电解室101内的曲折水路从排出口1b排出的方式形成第一水路，以使处理前的水从供给口2a供给至第二电解室102、通过第二电解室102内的曲折水路从排出口2b排出的方式形成第二水路。另外，以使处理水从供给口4b供给至第四电解室104、通过第四电解室104内的曲折水路从排出口4a排出的方式形成第三水路，所述处理水是使处理前的水从供给口3a供给至第三电解室103、通过第三电解室103内的曲折水路从排出口3b排出的水。
各电解室的曲折水路例如可以通过将形成有曲折状的水路的组装件、形成曲折状的水路的水导向板等、夹在阳极板11与离子交换膜31之间、阳极板11与离子交换膜32之间、第一阴极板21与壳体壁40之间、和第二阴极板22与壳体壁40之间来形成。为了在阳极板11与离子交换膜31和32之间形成0.1～2mm、优选0.1～1.0mm这样的水路高的低水路，优选使用闭环形状、与供给口和排出口对应而形成贯穿孔、与电极板相向的面具有贯穿为曲折状的水路形状的部分的组装件。组装件的材质没有特别限制，可以列举例如有机树脂制、橡胶制、金属制等。另外，壳体壁40的材质没有特别限制，但为了使散热性良好，优选铝等的金属制。壳体壁40为了使散热性更为良好，优选设置突起，可以列举例如设置了多量的散热用突起的铝压铸品等。在第三电解室103内，水从3a向3b流动，相对于此，在第四电解室104内，水从4b向4a流动，因此第三电解室内的水的流动方向与第四电解室内的水的流动方向呈反向。因此，在第四电解室104中，与其它电解室相比，供给侧和排出侧相反。即，在其它电解室(101～103)中，a侧为供给侧、b侧为排出侧，相对于此，在第四电解室104中，a侧为排出侧、b侧为供给侧，因此抑制电解部的温度的不均和温度升高的效果更高。各电解室的供给口和排出口可以不在各电解室的同一面侧、而处于相向的面侧，但处于同一面侧时，能够更为抑制电解部的温度的不均，可以将在电解室内流动的水的水温平均化，抑制温度升高。在电解水生成装置B中，也可以以水的流动为4a→4b→3b→3a、3b→3a→4a→4b或4b→4a→3a→3b的方式形成第三水路。
图3是示意性地表示本发明的第三实施方式涉及的电解水生成装置的结构的图。对于图3的电解水生成装置C，第一水路与图1的电解水生成装置A不同。在电解水生成装置C中，在第一电解室101中，使1b为水的供给口、1a为排出口。由此，第一电解室101内的水的流动方向与第三电解室103内的水的流动方向呈反向，在4个电解室中，相邻的电解室的水的供给侧和排出侧相反。即，在第四电解室104与第二电解室102之间、第二电解室102与第一电解室101之间、和第一电解室101与第三电解室103之间水的供给侧和排出侧相反，因此能够进而抑制电解部的温度的不均和温度升高。另外，通过以从第二电解室的2a供给处理前的水、将从2b排出的处理水再次供给到第一电解室的1b中、并从1a排出的方式形成第一和第二水路，能够有效率地使用供给到第一电解室和第二电解室中的水。该情况下，也可以堵住排出口2b和供给口1b，取而代之在阳极板的2b附近设置贯穿阳极板的两侧的孔，将第二电解室102中的处理水向第一电解室101供给。
图4是示意性地表示本发明的第四实施方式涉及的电解水生成装置的结构的图。对于图4的电解水生成装置D，第一水路与图2的电解水生成装置A不同。在电解水生成装置D中，在第一电解室101中，使1b为水的供给口、1a为排出口。由此，第一电解室101内的水的流动方向与第三电解室103内的水的流动方向呈反向，在4个电解室中，相邻的电解室的水的供给侧和排出侧相反。即，在第四电解室104与第二电解室102之间、第二电解室102与第一电解室101之间、和第一电解室101与第三电解室103之间，水的供给侧和排出侧相反，因此能够进而抑制电解部的温度的不均和温度升高。另外，通过以从第一电解室的1b供给处理前的水、将从1a排出的处理水再次供给第二电解室的2a、并从2b排出的方式形成第一和第二水路，能够有效率地使用供给到第一电解室和第二电解室中的水。该情况下，也可以堵住排出口1a和供给口2a，取而代之在阳极板的1a附近设置贯穿阳极板的两侧的孔，将第一电解室101中的处理水向第二电解室102供给。
实施例1
使用图2所示的电解水生成装置制造电解水。在供给口1a、2a和3a，分别以在1a和2a为50cc/min、在3a为1000cc/min的方式供给用反渗透膜处理过的水(总溶解固体成分(TDS)为1mg/l，水温20℃)。测定从排出口4a排出的电解水的溶解氢浓度(DH)、氧化还原电位(ORP)和pH。结果示于表1。电流值(1)是在阳极板与第一阴极板之间测定的值，电流值(2)是在阳极板与第二阴极板之间测定的值。溶解氢浓度用溶解氢计(共栄电子研究所制KM2100DH)测定，氧化还原电位和pH用pH和氧化还原电位计(東亜ディーケーケー制HM－31P)测定。应予说明，阳极板和阴极板的尺寸为纵向120mm×横向70mm，两者的材质都使用在钛上镀敷了铂的物质，使用阳离子交换膜作为离子交换膜。在电解室101和电解室102中通过组装件形成曲折状的水路，在电解室103和电解室104中设置形成曲折状的水路的水导向板。阳极板11与离子交换膜31的间隔和阳极板11与离子交换膜32的间隔均为1.0mm。
[比较例1]
使用图5所示的电解水生成装置E制造电解水。在图中，51表示阳极板，61表示阴极板，71表示离子交换膜，105和106表示电解室，40表示壳体。105’和106’是使图5的上方图为正面、使前述图的右侧为右侧面时，显示从右侧面观察的各电解室内的水路的形状的图。105’显示电解室105内的曲折水路，106’显示电解室106内的曲折水路。从右侧面观察电解水生成装置E时，5a和6a位于下部的左侧，5b和6b位于下部的右侧。阳极板51、阴极板61和离子交换膜71使用与在实施例中使用的物质相同的物质，电解室105和106内的曲折水路也采用与实施例相同的材质·形状。在供给口5a以50cc/min、在供给口6a以1000cc/min供给用反渗透膜处理过的水(总溶解固体成分(TDS)为1mg/l，水温20℃)。向各个供给口的供给量设为1000cc/min。对于从排出口6b排出的电解水，与实施例同样地测定溶解氢浓度(DH)、氧化还原电位(ORP)和pH。结果示于表1。
[比较例2]
将2台比较例1中使用的电解水生成装置连接，制造电解水。在第1台电解水生成装置中与比较例1同样地制造电解水，将从第1台的排出口6b排出的电解水供给至第2台电解水生成装置的供给口6a。在第2台电解水生成装置的供给口5a，与第1台同样地供给用反渗透膜处理过的水。对于从第2台的排出口6b排出的电解水，与实施例同样地测定溶解氢浓度(DH)、氧化还原电位(ORP)和pH。结果示于表1。电流值(1)是在第1台的阳极板与阴极板之间测定的值，电流值(2)是在第2台的阳极板与阴极板之间测定的值。
[表1]
由表1的结果可知，实施例中使用的本发明的电解水生成装置与具有阳极板和阴极板各1块的比较例1的电解水生成装置相比，可得到氢浓度极高、氧化还原电位极低的电解水。进而，与将2台具有阳极板和阴极板各1块的比较例1的电解水生成装置连接的情况相比，在实施例中，可得到氢浓度高、氧化还原电位低的电解水。另外，对于实施例和比较例，尽管输入电压大致相同，但在实施例中电极间流动的电流大，可有效率地进行电解。
工业可利用性
本发明的电解水生成装置由于相对于电极板的面积、个数的氢水的生成效率高、可生成高浓度的氢水，因此特别是在电解水生成装置的小型化中是有用的。另外，能够抑制由工作时的温度升高带来的影响，因此可以提高工作时的稳定性、稳定地制造高浓度氢水。
符号的说明
11 阳极板
21 第1阴极板
22 第2阴极板
31 离子交换膜
32 离子交换膜
40 壳体
51 阳极板
61 阴极板
71 离子交换膜
101 第一电解室
102 第二电解室
103 第三电解室
104 第四电解室
105 电解室
106 电解室
1a 第一电解室供给口(排出口)
1b 第一电解室排出口(供给口)
2a 第二电解室供给口(排出口)
2b 第二电解室排出口(供给口)
3a 第三电解室供给口(排出口)
3b 第三电解室排出口(供给口)
4a 第四电解室排出口(供给口)
4b 第四电解室供给口(排出口)
5a 电解室105供给口
5b 电解室105排出口
6a 电解室106供给口
6b 电解室106排出口
101’ 第一电解室内曲折水路
102’ 第二电解室内曲折水路
103’ 第三电解室内曲折水路
104’ 第四电解室内曲折水路
105’ 电解室105内曲折水路
106’ 电解室106内曲折水路

Claims (5)

1.电解水生成装置，其特征在于，具有阳极板、多孔质的第一阴极板和第二阴极板，
前述第一阴极板和第二阴极板夹着前述阳极板、在相反侧被设置，
在前述阳极板与前述第一阴极板之间形成第一电解室，在前述阳极板与前述第二阴极板之间形成第二电解室，在前述第一阴极板的与前述阳极板相反的一侧形成第三电解室，以及在前述第二阴极板的与前述阳极板相反的一侧形成第四电解室，
在前述第一电解室内和前述第二电解室内，以与阴极板相接、在与前述阳极板之间形成水的流动空间的方式配置离子交换膜，
以将水供给至前述第一电解室、通过前述第一电解室内而排出的方式形成第一水路，
以将水供给至前述第二电解室、通过前述第二电解室内而排出的方式形成第二水路，
以将水供给至前述第三电解室和前述第四电解室的任一电解室、通过前述电解室内并排出而得到处理水、使该处理水供给至另一电解室、通过前述另一电解室内而排出的方式形成第三水路。
2.根据权利要求1所述的电解水生成装置，其特征在于，在第一电解室、第二电解室、第三电解室和第四电解室内形成的水路以曲折的方式形成。
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，以第三电解室内的水的流动方向与第四电解室内的水的流动方向呈反向的方式形成第三水路。
4.根据权利要求3所述的电解水生成装置，其特征在于，以第一电解室内的水的流动方向与第三电解室内的水的流动方向呈反向、第二电解室内的水的流动方向与第四电解室内的水的流动方向呈反向的方式形成第一水路和第二水路。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电解水生成装置，其特征在于，阳极板与离子交换膜的间隔为0.1～2mm。
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