JP2015003278A - Electrolysis device - Google Patents

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喜典 田中
Yoshinori Tanaka
喜典 田中
亮子 金永
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亮子 金永
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolysis device that reduces variations of water treatment efficiency.SOLUTION: An electrolysis device includes a planar water-penetrating separator 27 and a pair of planar electrodes 25, 26 each arranged on both sides of the water-penetrating separator 27. The electrolysis device further includes fixing parts arranged between the water-penetrating separator 27 and the electrodes 25, 26 to fix the distance between the water-penetrating separator 27 and the electrodes 25, 26, and thus reduces variations of the distance between the electrode 25 and 26.

Description

本発明は、水質を改良する電解デバイスに関する。   The present invention relates to an electrolytic device for improving water quality.

電気二重層を形成できる電極を備える電解デバイスを被処理水に浸漬させることにより、被処理水と電極との界面近傍において、水中のイオン等の溶解成分を整列、吸着させて被処理水中の溶解成分を減少させる水処理装置が知られている。このような水処理装置が備える電解デバイスとして、特許文献1に、通水可能な面状の電極及び通水性セパレータが積層され、積層方向に水を通す電解デバイスが提案されている。このような電解デバイスは、電極界面近傍に電気二重層を形成することにより、高価なイオン交換樹脂などを用いることなく、安価に水処理(溶解成分の除去)を行うことができる。   By immersing an electrolytic device equipped with an electrode capable of forming an electric double layer in the water to be treated, the dissolved components such as ions in the water are aligned and adsorbed in the vicinity of the interface between the water to be treated and the electrode to dissolve in the water to be treated. Water treatment devices that reduce components are known. As an electrolysis device provided in such a water treatment apparatus, Patent Document 1 proposes an electrolysis device in which a planar electrode capable of water flow and a water-permeable separator are laminated and water is passed in the laminating direction. In such an electrolytic device, by forming an electric double layer in the vicinity of the electrode interface, water treatment (removal of dissolved components) can be performed at low cost without using an expensive ion exchange resin or the like.

国際公開第2010/150534号International Publication No. 2010/150534

しかしながら、特許文献1に記載の技術は、水流による電極間の圧力変動により、電極間の距離及び電位勾配が変動し、水処理の効率が不均一となる恐れがある。
本発明は、上記問題点を鑑み、水処理の効率のばらつきを低減することができる電解デバイスを提供することを目的とする。
However, in the technique described in Patent Document 1, the distance between the electrodes and the potential gradient vary due to the pressure variation between the electrodes due to the water flow, and the efficiency of the water treatment may be uneven.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electrolytic device that can reduce variation in the efficiency of water treatment.

上記目的を達成するために、本発明の態様は、面状の通水性セパレータと、通水性セパレータの両面側にそれぞれ配置され、それぞれ面状の一対の電極と、通水性セパレータと電極との間において、通水性セパレータと電極との間の距離を固定する固定部とを備える電解デバイスであることを要旨とする。   In order to achieve the above object, an aspect of the present invention is a planar water-permeable separator, disposed on both sides of the water-permeable separator, respectively, and a pair of planar electrodes, and between the water-permeable separator and the electrodes. The gist of the present invention is that the electrolytic device includes a fixing portion that fixes the distance between the water-permeable separator and the electrode.

本発明によれば、水処理の効率のばらつきを低減する電解デバイスを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrolytic device which reduces the dispersion | variation in the efficiency of water treatment can be provided.

本発明の実施の形態に係る電解デバイスを備える水処理装置の基本的な構成を説明する模式的な図である。It is a schematic diagram explaining the basic composition of a water treatment equipment provided with the electrolysis device concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る電解デバイスを説明する模式的な斜視図である。It is a typical perspective view explaining the electrolytic device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る電解デバイスを説明する模式的な断面図である。It is typical sectional drawing explaining the electrolytic device which concerns on embodiment of this invention. 電極間の水圧が変動した場合の電解デバイスを説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the electrolysis device when the water pressure between electrodes fluctuates. 本発明の実施の形態に係る電解デバイスがセルに収納された様子を説明する模式的な斜視図である。It is a typical perspective view explaining a mode that the electrolysis device concerning an embodiment of the invention was stored in a cell. 本発明の実施の形態の第1及び第2変形例に係る電解デバイスを説明する模式的な断面図である。It is typical sectional drawing explaining the electrolytic device which concerns on the 1st and 2nd modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第3変形例に係る電解デバイス及び電解槽を説明する模式的な斜視図である。It is a typical perspective view explaining the electrolytic device and electrolytic vessel which concern on the 3rd modification of embodiment of this invention.

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals, and redundant description is omitted. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Further, the embodiment described below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, structure, The layout is not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims.

(水処理装置)
本発明の実施の形態に係る電解デバイス20を備える水処理装置は、図1に示すように、ケース1と、電解槽2と、浄化部3と、電源部6と、三方弁7と、貯水タンク8と、吐水ポンプ9とを備える。電解槽2、浄化部3、電源部6、三方弁7、貯水タンク8及び吐水ポンプ9等は、ケース1の内部に収容される。
(Water treatment equipment)
As shown in FIG. 1, a water treatment apparatus including an electrolysis device 20 according to an embodiment of the present invention includes a case 1, an electrolytic cell 2, a purification unit 3, a power supply unit 6, a three-way valve 7, and water storage. A tank 8 and a water discharge pump 9 are provided. The electrolytic cell 2, the purification unit 3, the power supply unit 6, the three-way valve 7, the water storage tank 8, the water discharge pump 9, and the like are accommodated inside the case 1.

ケース1は、原水導入管11により外部から内部に原水が導入される。ケース1の外部に位置する原水導入管11の一端は、例えば、原水供給部である蛇口4に取り付けられた流路切替器5に接続される。ケース1の内部に位置する原水導入管11の他端は、浄化部3に接続される。流路切替器5は、ユーザの操作に応じて、蛇口4から流出する水道水を、原水として原水導入管11に供給する。原水導入管11は、供給された原水を浄化部3に導入する。なお、本発明の実施の形態に係る水処理装置が処理する原水は、水道水に限られるものではなく、例えば井戸水や溜め水などであってもよい。   In case 1, raw water is introduced from the outside into the inside through a raw water introduction pipe 11. One end of the raw water introduction pipe 11 located outside the case 1 is connected to, for example, a flow path switch 5 attached to the faucet 4 that is a raw water supply unit. The other end of the raw water introduction pipe 11 located inside the case 1 is connected to the purification unit 3. The flow path switch 5 supplies the tap water flowing out from the faucet 4 to the raw water introduction pipe 11 as raw water in accordance with a user operation. The raw water introduction pipe 11 introduces the supplied raw water into the purification unit 3. In addition, the raw water which the water treatment apparatus which concerns on embodiment of this invention processes is not restricted to a tap water, For example, a well water, a reservoir water, etc. may be sufficient.

浄化部3は、流路の上流側に位置する活性炭収納部31と、下流側に位置する中空糸膜収納部32とを備える。活性炭収納部31は、内部に収納された活性炭を用いて、原水中から残留塩素やトリハロメタン等を除去する。中空糸膜収納部32は、活性炭収納部31を通過した水を濾過し、水の中から微細な固形不純物、活性炭収納部31から漏出した活性炭粒子等を除去する。   The purification unit 3 includes an activated carbon storage unit 31 positioned on the upstream side of the flow path and a hollow fiber membrane storage unit 32 positioned on the downstream side. The activated carbon storage unit 31 removes residual chlorine, trihalomethane, and the like from the raw water using the activated carbon stored inside. The hollow fiber membrane storage unit 32 filters the water that has passed through the activated carbon storage unit 31 to remove fine solid impurities, activated carbon particles that have leaked from the activated carbon storage unit 31, and the like from the water.

中空糸膜収納部32を通過して濾過された水は、中空糸膜収納部32の下流側に一端が接続された第1配水管12に流出する。第1配水管12は、他端が電解槽2に接続され、浄化部3から流入した水を電解槽2の内部に導入する。   The water filtered through the hollow fiber membrane storage part 32 flows out to the first water distribution pipe 12 having one end connected to the downstream side of the hollow fiber membrane storage part 32. The other end of the first water distribution pipe 12 is connected to the electrolytic cell 2, and introduces water flowing from the purification unit 3 into the electrolytic cell 2.

電解槽2は、第1配水管12に接続された流入口21と、内部に収容され、流入口21から内部に流入する水を電解する電解デバイス20と、第2配水管13に接続された流出口22とを備える。電解デバイス20により電解された水は、第2配水管13から外部に流出する。   The electrolytic cell 2 is connected to the inflow port 21 connected to the first water distribution pipe 12, the electrolysis device 20 that is accommodated in the inside and electrolyzes water flowing into the inside from the inflow port 21, and the second water distribution pipe 13. And an outlet 22. The water electrolyzed by the electrolysis device 20 flows out from the second water distribution pipe 13 to the outside.

電解デバイス20は、図2に示すように、通水性を有する面状の通水性セパレータ27と、それぞれ面状であり、通水性セパレータ27の両面側に対向配置された少なくとも一対の電極である陽極板25及び陰極板26とを備える。電解デバイス20は、例えば、高さ14cm、幅10cm、厚さ0.1mmの薄板状に形成される。陽極板25及び陰極板26は、それぞれ、配線61,62を介して、電源部6により電圧を印加される。   As shown in FIG. 2, the electrolysis device 20 includes a sheet-shaped water-permeable separator 27 having water permeability, and an anode that is a sheet and is at least a pair of electrodes that are opposed to both surfaces of the water-permeable separator 27. A plate 25 and a cathode plate 26 are provided. The electrolytic device 20 is formed in a thin plate shape having a height of 14 cm, a width of 10 cm, and a thickness of 0.1 mm, for example. A voltage is applied to the anode plate 25 and the cathode plate 26 by the power supply unit 6 via the wirings 61 and 62, respectively.

本発明の実施の形態おいて、電解デバイス20は、1つの通水性セパレータ27と、一対の陽極板25及び陰極板26とから構成される例を説明しているが、複数の通水性セパレータ27のそれぞれの間に、陽極板25及び陰極板26を互い違いに配置してもよい。   In the embodiment of the present invention, the example in which the electrolysis device 20 includes one water-permeable separator 27 and a pair of anode plate 25 and cathode plate 26 has been described. The anode plate 25 and the cathode plate 26 may be alternately arranged between the two.

通水性セパレータ27は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等から形成され、繊維が立体的に編み込まれたクロスメッシュからなる薄膜である。通水性セパレータ27は、その他、不織布、紙等であってもよい。通水性セパレータ27は、陽極板25及び陰極板26に挟まれることにより、電解槽2に流入した水の流路となる。陽極板25及び陰極板26は、例えば、活性炭等を含む材料から形成された薄膜である。   The water-permeable separator 27 is a thin film formed of, for example, polyethylene terephthalate, polypropylene, or the like and made of a cross mesh in which fibers are knitted three-dimensionally. In addition, the water-permeable separator 27 may be a nonwoven fabric, paper, or the like. The water-permeable separator 27 is sandwiched between the anode plate 25 and the cathode plate 26, thereby forming a flow path for water flowing into the electrolytic cell 2. The anode plate 25 and the cathode plate 26 are thin films formed from a material containing activated carbon, for example.

電解デバイス20は、図3に示すように、通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26とをそれぞれ接着する接着剤50を備える。接着剤50は、通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26との間において、通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26との間の距離を固定する固定部である。   As shown in FIG. 3, the electrolysis device 20 includes an adhesive 50 that bonds the water-permeable separator 27, the anode plate 25, and the cathode plate 26. The adhesive 50 is a fixing portion that fixes the distance between the water-permeable separator 27, the anode plate 25, and the cathode plate 26 between the water-permeable separator 27 and the anode plate 25 and the cathode plate 26.

接着剤50は、陽極板25と陰極板26との間の電気伝導が確保されるように、通水性セパレータ27の両面において、それぞれ少なくとも一部を残すように略全面に形成される。例えば、図3において、接着剤50は、通水性セパレータ27を構成する繊維のうち、両面側の屈曲部において形成される。その他、接着剤50は、複数の線状に形成されたり、格子状に形成されたりしてもよい。   The adhesive 50 is formed on substantially the entire surface so as to leave at least a part on both surfaces of the water-permeable separator 27 so as to ensure electrical conduction between the anode plate 25 and the cathode plate 26. For example, in FIG. 3, the adhesive 50 is formed at the bent portions on both sides of the fibers constituting the water-permeable separator 27. In addition, the adhesive 50 may be formed in a plurality of lines or a lattice.

その他、通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26との間の距離を固定する固定部は、陽極板25及び陰極板26のそれぞれ表面に形成され、通水性セパレータ27の繊維と引っかかるフック部であってもよい。陽極板25及び陰極板26のフック部は、例えば、陽極板25及び陰極板26の表面に形成された孔部、突起部等からなる。この場合、陽極板25及び陰極板26は、例えば、樹脂バインダーを混入する、樹脂基材の表面に活性炭を塗布する等により、表面に立体形状を有するように形成される。   In addition, the fixing part which fixes the distance between the water-permeable separator 27 and the anode plate 25 and the cathode plate 26 is formed on the surface of each of the anode plate 25 and the cathode plate 26, and hook portions that are caught by the fibers of the water-permeable separator 27. It may be. The hook portions of the anode plate 25 and the cathode plate 26 include, for example, holes and protrusions formed on the surfaces of the anode plate 25 and the cathode plate 26. In this case, the anode plate 25 and the cathode plate 26 are formed to have a three-dimensional shape on the surface, for example, by mixing a resin binder or by applying activated carbon to the surface of the resin base material.

電解デバイス20は、流入口21から流入した水が通水性セパレータ27に進入し、電源部6により陽極板25及び陰極板26に電圧が印加されると、陽極板25及び陰極板26の界面近傍に電気二重層を形成する。これにより、電解デバイス20は、電解槽2に流入した水を電解し、イオン等の溶解成分を陽極板25及び陰極板26に付着させることにより水中から除去する。   In the electrolysis device 20, when water flowing from the inlet 21 enters the water-permeable separator 27 and a voltage is applied to the anode plate 25 and the cathode plate 26 by the power supply unit 6, the vicinity of the interface between the anode plate 25 and the cathode plate 26. An electric double layer is formed. As a result, the electrolysis device 20 electrolyzes the water flowing into the electrolytic cell 2 and removes dissolved components such as ions from the water by attaching them to the anode plate 25 and the cathode plate 26.

陽極板25側に付着する溶解成分としては、例えば、塩化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオンのようなアニオン成分、親水基としてカルボン酸、スルホン酸構造を持つアニオン系の界面活性剤などがある。陰極板26側に付着する溶解成分としては、例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、金属イオンなどのカチオン成分、親水基としてアミン塩と第4級アンモニウム塩構造を持つアニオン系の界面活性剤などがある。   Examples of the dissolved component adhering to the anode plate 25 include anionic components such as chloride ions, sulfate ions, nitrate ions and nitrite ions, and anionic surfactants having a carboxylic acid or sulfonic acid structure as a hydrophilic group. and so on. Examples of the dissolved component adhering to the cathode plate 26 side include cationic components such as sodium ions, potassium ions, calcium ions, magnesium ions, metal ions, and anionic compounds having amine salts and quaternary ammonium salt structures as hydrophilic groups. There are surfactants.

図1では、便宜上、電解槽2と電解デバイス20との間に隙間が形成されたものを示しているが、実際には、隙間は設けられておらず、流入口21に導入された水は、電解デバイス20を通過した後に流出口22から流出するようになっている。   In FIG. 1, for the sake of convenience, a gap is formed between the electrolytic cell 2 and the electrolysis device 20, but in reality, no gap is provided, and the water introduced into the inlet 21 is After passing through the electrolysis device 20, it flows out from the outflow port 22.

電解によって溶解成分が除去された水は、電解槽2の流出口22から第2配水管13に流出し、三方弁7、第3配水管14を通過して貯水タンク8に貯留されるようになっている。貯水タンク8に貯留された水は、吐水ポンプ9により、第4配水管16に流出され、第5配水管17を通過し、ケース1の外部に引き出された吐水管10から外部に吐出される。   The water from which the dissolved components have been removed by electrolysis flows out from the outlet 22 of the electrolytic cell 2 to the second water distribution pipe 13, passes through the three-way valve 7 and the third water distribution pipe 14, and is stored in the water storage tank 8. It has become. The water stored in the water storage tank 8 is discharged to the fourth water distribution pipe 16 by the water discharge pump 9, passes through the fifth water distribution pipe 17, and is discharged to the outside from the water discharge pipe 10 drawn to the outside of the case 1. .

貯水タンク8の上流側に配置された三方弁7は、第2配水管13及び第3配水管14に加え、排水管15が接続されている。排水管15は、電解槽2のメンテナンス時に使用される。電解槽2の陽極板25及び陰極板26は、溶解成分が付着し続けると次第に飽和状態に達し、溶解成分が除去されなくなる。このような場合、例えば、陽極板25と陰極板26との間に印加されていた電圧を停止し、電解槽2内に通水させる。これにより、水が陽極板25及び陰極板26に付着した溶解成分を第2配水管13に流出させ、三方弁7を排水管15側に切り替えることで、排水管15を通過させて排水口18からケース1の外部に排出させることができる。   The three-way valve 7 disposed on the upstream side of the water storage tank 8 is connected to a drain pipe 15 in addition to the second water pipe 13 and the third water pipe 14. The drain pipe 15 is used during maintenance of the electrolytic cell 2. The anode plate 25 and the cathode plate 26 of the electrolytic cell 2 gradually reach saturation when the dissolved components continue to adhere, and the dissolved components are not removed. In such a case, for example, the voltage applied between the anode plate 25 and the cathode plate 26 is stopped and water is passed through the electrolytic cell 2. As a result, the dissolved component adhering to the anode plate 25 and the cathode plate 26 flows out to the second water distribution pipe 13, and the three-way valve 7 is switched to the drain pipe 15 side, thereby allowing the drain pipe 15 to pass through and the drain port 18. To the outside of the case 1.

一般に、図4に示すように、薄膜状の陽極板25及び陰極板26に挟まれた通水性セパレータ27を水が通る場合、陽極板25及び陰極板26の間の水圧変動により、陽極板25及び陰極板26の間の距離が変動してしまう恐れがある。陽極板25及び陰極板26の間の距離が変動すると、電極間の電位勾配が変動し、電極間の位置により電解処理の効率が変化してしまう。   In general, as shown in FIG. 4, when water passes through a water-permeable separator 27 sandwiched between a thin-film anode plate 25 and a cathode plate 26, the anode plate 25 is caused by water pressure fluctuation between the anode plate 25 and the cathode plate 26. In addition, the distance between the cathode plate 26 may fluctuate. When the distance between the anode plate 25 and the cathode plate 26 changes, the potential gradient between the electrodes changes, and the efficiency of the electrolytic treatment changes depending on the position between the electrodes.

本発明の実施の形態に係る電解デバイス20は、通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26との間の距離を固定する固定部である接着剤50を備えることにより、電極間の水圧変動による、電極間の距離変動及び電解処理の効率のばらつきを低減できる。   The electrolytic device 20 according to the embodiment of the present invention includes the adhesive 50 that is a fixing portion that fixes the distance between the water-permeable separator 27 and the anode plate 25 and the cathode plate 26, thereby varying the water pressure between the electrodes. Therefore, variation in distance between electrodes and variation in efficiency of electrolytic treatment can be reduced.

また、電解デバイス20は、図5に示すように、電解槽2の内部において、セル51に収納されるようにしてもよい。セル51は、概略として矩形平板状であり、例えば樹脂からなる。セル51は、2枚の平板により電解デバイス20を面で挟み込むことにより、電解デバイス20を内部に収納し、4辺近傍において、複数のネジ52により締結されて固定される。この場合、電解デバイス20の周縁部では、水圧変動により電極間の距離が広がりにくくなっているが、電極間の中央部分についてはネジ52より距離が遠いため、セル51が電解デバイス20を面で抑える力が不十分になっている。   Moreover, you may make it the electrolysis device 20 accommodate in the cell 51 inside the electrolytic cell 2, as shown in FIG. The cell 51 is generally a rectangular flat plate, and is made of, for example, a resin. The cell 51 sandwiches the electrolytic device 20 between two flat plates so that the electrolytic device 20 is accommodated therein, and is fastened and fixed by a plurality of screws 52 in the vicinity of the four sides. In this case, the distance between the electrodes is less likely to increase due to fluctuations in water pressure at the peripheral edge of the electrolysis device 20, but the cell 51 faces the electrolysis device 20 on the surface because the center portion between the electrodes is farther than the screw 52. The power to suppress is insufficient.

この場合も同様に、電解デバイス20は、通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26との間の距離を固定する固定部である接着剤50を備えることにより、電極間の水圧変動による、電極間の距離変動及び電解処理の効率の変化を低減できる。   Similarly, in this case, the electrolysis device 20 includes an adhesive 50 that is a fixing portion that fixes the distance between the water-permeable separator 27 and the anode plate 25 and the cathode plate 26, thereby causing fluctuations in water pressure between the electrodes. It is possible to reduce the variation in the distance between the electrodes and the change in the efficiency of the electrolytic treatment.

−第1変形例−
上述の実施の形態において、通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26との間の距離を固定する固定部を接着剤50として説明したが、固定部は通水性及び導電性を有するシート状の部材を含むようにしてもよい。
-First modification-
In the above-described embodiment, the fixing portion that fixes the distance between the water-permeable separator 27 and the anode plate 25 and the cathode plate 26 has been described as the adhesive 50. However, the fixing portion is a sheet shape having water permeability and conductivity. These members may be included.

本発明の実施の形態の第1変形例に係る電解デバイス20aは、図6に示すように、通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26との間の距離を固定する固定部が接着剤50と、導電性シート53とから構成される点で上述の実施の形態と異なる。   As shown in FIG. 6, the electrolysis device 20 a according to the first modification of the embodiment of the present invention has an adhesive that fixes the distance between the water-permeable separator 27 and the anode plate 25 and the cathode plate 26. 50 and the conductive sheet 53 is different from the above-described embodiment.

導電性シート53は、陽極板25及び陰極板26の、それぞれ通水性セパレータ27側の対向する面に一対に形成される。導電性シート53と通水性セパレータ27とは、接着剤50によって、互いに接着される。接着剤50は、陽極板25と陰極板26との間の電気伝導が確保されるように、通水性セパレータ27の両面において、それぞれ少なくとも一部を残すように略全面に形成される。   The conductive sheet 53 is formed in a pair on the surfaces of the anode plate 25 and the cathode plate 26 facing each other on the water-permeable separator 27 side. The conductive sheet 53 and the water-permeable separator 27 are bonded to each other by the adhesive 50. The adhesive 50 is formed on substantially the entire surface so as to leave at least a part on both surfaces of the water-permeable separator 27 so as to ensure electrical conduction between the anode plate 25 and the cathode plate 26.

導電性シート53は、例えば、通水性を有する不織布等であることができる。この場合、導電性シート53の孔径や材質を調整することにより、通水性セパレータ27を流れる水の量を調整し、水圧を低減することができる。また、水圧の低減が不十分の場合には通水性セパレータ27と導電性シート53を接着することで、さらに電極の膨らみを低減し電極間距離が広がってしまうことによる水処理の効率を安定化することができる。 The conductive sheet 53 can be, for example, a non-woven fabric having water permeability. In this case, by adjusting the hole diameter and material of the conductive sheet 53, the amount of water flowing through the water-permeable separator 27 can be adjusted, and the water pressure can be reduced. In addition, when the water pressure is not sufficiently reduced, the water-permeable separator 27 and the conductive sheet 53 are bonded to further reduce the swelling of the electrodes and stabilize the water treatment efficiency by increasing the distance between the electrodes. can do.

−第2変形例−
第1変形例における導電性シート53は、その他、イオン交換性膜であってもよい。この場合、導電性シート53は、陽極板25及び陰極板26の表面に溶解成分を付着させるために、自身が抵抗にならない条件下で、陽極板25及び陰極板26に効率よく電圧を印加される。このとき、陰極板26側として用いる側には陽イオンを電極表面に集めるために陽イオン交換膜を用い、陽極板25側として用いる側には陰イオンを電極表面に集めるために陰イオン交換膜を用いる。
-Second modification-
In addition, the conductive sheet 53 in the first modification may be an ion exchange membrane. In this case, the conductive sheet 53 is applied with a voltage efficiently to the anode plate 25 and the cathode plate 26 under the condition that the conductive sheet 53 does not become a resistance in order to adhere the dissolved components to the surfaces of the anode plate 25 and the cathode plate 26. The At this time, a cation exchange membrane is used on the side used as the cathode plate 26 side to collect cations on the electrode surface, and an anion exchange membrane is used on the side used as the anode plate 25 side to collect anions on the electrode surface. Is used.

通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26との間は、導電性シート53として、通水性セパレータ27よりも剛性の高いイオン交換膜を使用する場合、更に電極間の距離変動を低減することができる。また、導電性シート53は、通水性が低く、陽極板25及び陰極板26に漏れ出す水の量を低減できるため、水圧変動を低減でき、水処理の効率を安定化することができる。   When an ion exchange membrane having a rigidity higher than that of the water-permeable separator 27 is used as the conductive sheet 53 between the water-permeable separator 27 and the anode plate 25 and the cathode plate 26, the variation in distance between the electrodes is further reduced. Can do. In addition, the conductive sheet 53 has low water permeability and can reduce the amount of water leaking to the anode plate 25 and the cathode plate 26. Therefore, fluctuations in water pressure can be reduced, and the efficiency of water treatment can be stabilized.

−第3変形例−
本発明の実施の形態の第1変形例に係る電解デバイス20bは、図7に示すように、それぞれ複数の通水性セパレータ27と、陽極板25及び陰極板26とが、直方体状のハウジング54により一体に保持される点で上述の実施の形態と異なる。
-Third modification-
As shown in FIG. 7, an electrolysis device 20 b according to a first modification of the embodiment of the present invention includes a plurality of water-permeable separators 27, an anode plate 25, and a cathode plate 26, each having a rectangular parallelepiped housing 54. It differs from the above-mentioned embodiment by the point hold | maintained integrally.

通水性セパレータ27と、陽極板25及び陰極板26とは、陽極板25及び陰極板26が交互に配置されるように、互い違いに配置される。通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26との間は、接着剤50が形成されてもよく、接着剤50及び導電性シート53が形成されてもよい。   The water-permeable separators 27 and the anode plates 25 and the cathode plates 26 are alternately arranged so that the anode plates 25 and the cathode plates 26 are alternately arranged. An adhesive 50 may be formed between the water-permeable separator 27 and the anode plate 25 and the cathode plate 26, or the adhesive 50 and the conductive sheet 53 may be formed.

ハウジング54は、積層された通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26とのうち、最も外側となる両面側に、それぞれ陽極板25、陰極板26とが配置されるように通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26とを保持する。ハウジング54は、両面側に配置された陽極板25及び陰極板26を露出させる。露出された陽極板25及び陰極板26は、それぞれ表面に、導電性を有する膨張黒鉛、金属板等からなる給電板が形成される。   The housing 54 includes the water-permeable separator 27 so that the anode plate 25 and the cathode plate 26 are disposed on both outermost surfaces of the laminated water-permeable separator 27 and the anode plate 25 and the cathode plate 26, respectively. And the anode plate 25 and the cathode plate 26 are held. The housing 54 exposes the anode plate 25 and the cathode plate 26 arranged on both sides. The exposed anode plate 25 and cathode plate 26 are each formed with a power feeding plate made of expanded graphite, metal plate, or the like having conductivity.

ハウジング54は、陽極板25及び陰極板26を露出させない対向する2面に、電解槽2に装填されるためのガイド溝55を有する。電解槽2は、内壁にガイド溝55に対応するガイド56を有し、内部にハウジング54を装填する。電解槽2は、ハウジング54により露出された陽極板25及び陰極板26にそれぞれ対応する一対の給電部を内壁に備える。一対の給電部は、例えば、導電性を有する膨張黒鉛、金属板等からなり、それぞれ配線61,62に電気的に接続される。   The housing 54 has guide grooves 55 for being loaded into the electrolytic cell 2 on two opposing surfaces that do not expose the anode plate 25 and the cathode plate 26. The electrolytic cell 2 has a guide 56 corresponding to the guide groove 55 on the inner wall, and a housing 54 is loaded therein. The electrolytic cell 2 includes a pair of power feeding portions corresponding to the anode plate 25 and the cathode plate 26 exposed by the housing 54 on the inner wall. The pair of power feeding units are made of, for example, conductive expanded graphite, a metal plate, or the like, and are electrically connected to the wirings 61 and 62, respectively.

それぞれ通水性セパレータ27と、陽極板25及び陰極板26は、互いに平行に配置され、電解槽2の内部において、電極間に多段の電位勾配を有する直列構造の電解デバイス20bを構成する。   The water-permeable separator 27, the anode plate 25, and the cathode plate 26 are arranged in parallel to each other, and constitute an electrolytic device 20 b having a series structure having a multistage potential gradient between the electrodes inside the electrolytic cell 2.

ハウジング54は、複数の通水性セパレータ27と陽極板25及び陰極板26とを一体に保持できるので、容易に積層枚数の増減を行うことができる。よって、電解デバイス20bは、被処理水に応じて電解処理能力を容易に調整することができる。   Since the housing 54 can integrally hold the plurality of water-permeable separators 27, the anode plate 25, and the cathode plate 26, the number of stacked layers can be easily increased or decreased. Therefore, the electrolytic device 20b can easily adjust the electrolytic treatment capacity according to the water to be treated.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
例えば、既に述べた実施の形態おいて、接着剤50は、通水性セパレータ27の略全面でなく、一部のみに形成されるようにしてもよい。
(Other embodiments)
Although the embodiments of the present invention have been described as described above, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
For example, in the embodiment already described, the adhesive 50 may be formed not on the substantially entire surface of the water-permeable separator 27 but only on a part thereof.

この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

20,20a,20b 電解デバイス
25 陽極板(電極)
26 陰極板(電極)
27 通水性セパレータ
50 接着剤(固定部)
53 導電性シート(固定部)
54 ハウジング
20, 20a, 20b Electrolytic device 25 Anode plate (electrode)
26 Cathode plate (electrode)
27 Water-permeable separator 50 Adhesive (fixed part)
53 Conductive sheet (fixed part)
54 Housing

Claims (4)

面状の通水性セパレータと、
前記通水性セパレータの両面側にそれぞれ配置され、それぞれ面状の一対の電極と、
前記通水性セパレータと前記電極との間において、前記通水性セパレータと前記電極との間の距離を固定する固定部と
を備えることを特徴とする電解デバイス。
A planar water-permeable separator;
A pair of electrodes each disposed on both sides of the water-permeable separator,
An electrolysis device comprising: a fixing portion that fixes a distance between the water-permeable separator and the electrode between the water-permeable separator and the electrode.
前記通水性セパレータと前記電極とが互い違いになるようにそれぞれ複数配置され、前記前記通水性セパレータと前記電極とを一体に保持するハウジングを備えることを特徴とする請求項1に記載の電解デバイス。   The electrolytic device according to claim 1, further comprising: a plurality of the water permeable separators and the electrodes that are alternately arranged, and a housing that integrally holds the water permeable separator and the electrodes. 前記固定部は、前記通水性セパレータと前記一対の電極とをそれぞれ接着する接着剤であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電解デバイス。   The electrolytic device according to claim 1, wherein the fixing part is an adhesive that bonds the water-permeable separator and the pair of electrodes. 前記固定部は、前記一対の電極の、それぞれ前記通水性セパレータ側の面に形成された一対のイオン交換膜と、前記通水性セパレータと前記一対のイオン交換膜をそれぞれ接着する接着剤とから構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の電解デバイス。   The fixing portion includes a pair of ion exchange membranes formed on a surface of the pair of electrodes on the water-permeable separator side, and an adhesive that adheres the water-permeable separator and the pair of ion exchange membranes, respectively. The electrolysis device according to claim 1, wherein the electrolysis device is provided.
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