JP3322988B2

JP3322988B2 - 電解水生成装置

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Publication number: JP3322988B2
Application number: JP09565994A
Authority: JP
Inventors: 和博宮前
Original assignee: Miz Co Ltd
Current assignee: Miz Co Ltd
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 2002-09-09
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: JPH07275862A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱交換機能を備えた電
解水生成装置に関し、例えば水などの液体（以下、被電
解液または原水という）を電気分解することにより酸性
電解水とアルカリ性電解水に分離したり、あるいは単に
水などの液体を電気分解してイオン水を製造するための
電解水生成装置に関する。さらに詳しくは、電解水生成
器と熱交換器とからなり、これらの構成部品を汎用化し
て共用することにより、必要に応じて原水および／また
は電解水を冷却および／または加熱したり、さらに電解
能力（吐出量）や電解槽の大きさ等の諸条件を変更でき
る電解水生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】飲料水を電気分解して得られるアルカリ
性電解水には、飲料水中に含まれるカルシウムＣａ、ナ
トリウムＮａ、マグネシウムＭｇ、カリウムＫなどのミ
ネラル分が陽イオンとして存在することから、これを飲
料用として用いると、胃腸内の異常醗酵や消化不良、下
痢、胃酸過多などを抑制するという医療効果がある。一
方、アルカリ性電解水の製造時に同時に得られる酸性電
解水は、アストリンゼント作用により皮膚を引き締める
効果がある。また、特にｐＨが２．７以下の強酸性電解
水は、エイズウィルス、メチシリン耐性ブドウ球菌（Ｍ
ＲＳＡ）などに対して殺菌効果を発揮することが確認さ
れ、近年注目されている。

【０００３】従来この種の電解水生成装置（電解水生成
器）は、例えば図２０に示すように、飲料水などの原水
を収容する電解槽１００を有しており、この電解槽内が
イオン交換樹脂からなる隔膜１０６によって陽極室１１
０と陰極室１０８の二室に区画されている。陽極室１１
０には陽極となる電極１１３、陰極室１０８には陰極と
なる電極１１２がそれぞれ設けられており、これら両電
極には直流電源１１４が接続されて、これら電極間に直
流電流が供給される。そして、電解槽内に例えば水道水
などの原水を供給して両電極間に直流電流を供給すると
電解槽内で水の電気分解が行われ、陽極側においては、２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂↑＋４ｅ^- なる反応が生じ、この水素イオンＨ⁺ は、水道水中に含
まれる（若しくは故意に添加した）カルシウムイオン、
ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、カリウムイオ
ンなどの陽イオンとともに陰極側（１１２）に引き寄せ
られて陰極室１０８に集約する。一方、陰極側において
は、２Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^-→２ＯＨ^-＋Ｈ₂↑ なる反応が生じ、この水酸イオンＯＨ^-は、水道水に含
まれる塩素イオンなどの陰イオンとともに陽極側（１１
３）に引き寄せられ、陽極室１１０に集約することにな
る。このとき、陰極室１０８においては、陽極側から引
き寄せられた水素イオンが陰極１１２から電子を奪って
水素ガスとなり放出されることから、相対的に水酸イオ
ン濃度が高まりアルカリ性電解水となる。また、陽極室
１１０においては、陰極側から引き寄せられた水酸イオ
ンの電子が陽極１１３に奪われて酸素ガスとなって放出
されることから、相対的に水素イオン濃度が高くなり酸
性電解水となる。このような反応を経て、陽極室１１０
に設けられた取出口１０４からは酸性電解水が吐出し、
陰極室１０８に設けられた取出口１０２からはアルカリ
性電解水が吐出することになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
酸性電解水やアルカリ電解水は、例えば飲料用，洗顔
用，殺菌用，洗浄用等々、広く用いられることから、用
途に応じて生成された電解水を所望の温度で提供したい
場合がある。ところが、原水温度を適切な温度に調節し
ておいても電気分解によって電解水の温度は原水に対し
て上昇するため、提供する際に得られた電解水を再び冷
却する必要があった。また、原水の電気電導度は原水温
度によって影響を受けることから、冷水として電解水を
提供したい場合でも原水の温度はそれより高い温度で電
気分解するほうが電解効率の点で好ましい場合もあっ
た。従来の電解水生成装置は加熱や冷却機能を備えてお
らず、得られた電解水または供給する原水の温度を調節
する場合には、別途加熱冷却器を並設する必要があっ
た。

【０００５】一方、酸性電解水あるいはアルカリ性電解
水の何れにあっても、電気分解により得られる電解水の
ｐＨを支配する要因は、電解槽を流れる被電解水の流量
（容量）、電極板の電流密度、および電極板に対する原
水の接水時間であるといえる。換言すれば、電解水のｐ
Ｈ、流量、および電解水生成器の大きさ（電解槽・電極
板・電源など）は相互に影響を受けることになる。した
がって、所望のｐＨ値を維持しながら単位時間当りの電
解水の吐出量を高めようとする場合、原水に対して多量
の電力を供給する必要があり、このため、従来では電源
を大型化するか、あるいは電極の面積を大きくするか、
若しくは電極を幾重にも積層することが行われていた。
しかしながら、例えば電解水を飲料用に供する場合と消
毒殺菌用に供する場合や、家庭用に供する場合と業務用
若しくは工業用に供する場合など、電解水生成器の用途
によって求められるｐＨ値、単位時間当りの吐出量など
の諸条件は種々様々であるため、従来の電解水生成器で
は、その都度要求に応じた仕様で電解槽、電極、電源な
どの構成部品を製造せざるを得なかった。そのため、各
部品を設計するために要する時間や、各部品を製造する
ために必要な金型、製造設備などの諸設備に多額の設備
費用がかかり、これに加えて専用部品が増加するために
組付時においても部品管理が煩雑となった。その結果、
電解水生成器のタイムリーな提供とコストダウンを実現
することが困難となり、特に、上述した強酸性水などの
強電解水は、医療用として社会的貢献度に極めて優れて
いるにも拘わらず、高価なままでしか提供できないとい
う問題があった。またこのような問題に加えて、原水若
しくは得られた電解水を加熱／冷却する装置も専用器と
なり、電解水生成器に応じてその都度加熱冷却器も設計
・製造する必要があった。

【０００６】そこで本発明者は、電解水生成器に熱交換
機能を付加するにあたり、この電解水生成器と熱交換器
とからなる電解水生成装置を構成する部品を最小限度と
し、これらを単に組み合わせることにより種々の能力を
備えた電解水生成装置を提供できれば上述した諸問題が
解消されることに着目し、必要最小限の部品を厳選する
とともに、これらの部品の組合せ方法について鋭意検討
した結果、本発明を完成するに至った。このように本発
明は、熱交換機能を有し、部品点数を削減するととも
に、仕様が相違する場合であっても部品点数が増加する
ことなく、あらゆる用途に対応できる電解水生成装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電解水生成装置は、陽極板と陰極板とが内
部に設けられた電解槽に流入口と流出口とを形成し、前
記流入口から前記電解槽に被電解液を流入させ前記流出
口から流出させる間に前記被電解液を電気分解する電解
水生成器と、当該電解水生成器に接続された熱交換器と
を有し、前記電解水生成器は、前記陽極板と前記陰極板
とを、前記被電解液が通過する通孔を有する同じ形状の
電極板により形成し、当該電極板の周縁の全周に電気絶
縁性のシール部材を嵌合させ、これら電極板を複数積層
することにより前記電解槽が構成され、前記熱交換器
は、前記電解水生成器に供給される被電解液および／ま
たは電解水生成器で生成された電解水と熱媒体との間で
熱交換を行うことを特徴としている。この場合、前記電
解水生成器の前記陽極板と前記陰極板との間には隔膜を
有する隔膜プレートが挟持され、前記陽極板と前記隔膜
プレートとの間には酸性電解水を生成する陽極室が形成
されていると共に、前記陰極板と前記隔膜プレートとの
間にはアルカリ性電解水を生成する陰極室が形成されて
いる。また、前記電解水生成器の前記電極板には、少な
くとも２つの通孔が開設されていると共に、当該何れか
の通孔には、前記電解槽を流れる被電解液の流路を酸性
電解水の流路とアルカリ性電解水の流路とに区画するパ
ッキンが設けられている。一方、前記熱交換器は、熱交
換板として機能する仕切板を積層して構成された熱交換
槽と、当該熱交換槽へ熱交換液と熱媒体とを導いて排出
する一対の流入口および一対の流出口とを有している。
また、前記熱交換器の前記仕切板には、前記熱交換液お
よび熱媒体がそれぞれ流通する通孔が開設されていると
共に、前記仕切板の周縁の全周にはシール部材が嵌合さ
れ、かつ前記熱交換槽は同じ形状の仕切板を積層して構
成されている。さらに、前記熱交換器の前記仕切板は、
前記電解水生成器の前記電極板と外形および厚みを含む
同じ形状の部材から形成されている。

【０００８】

【作用】本発明の電解水生成装置では、電解水生成器に
供給される被電解液および／または電解水生成器で生成
された電解水と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器を
電解水生成器に接続している。また、この電解水生成器
は、電極板を積層することにより構成された電解槽に流
入口と流出口とを形成し、前記流入口から前記電解槽へ
被電解液を供給して前記流出口から排出する間に、前記
被電解液の電気分解を行うように構成しているので、得
られる電解水および電気分解を行う際の被電解液の温度
を所望の値に設定することができる。また、陽極と陰極
とを同じ形状の電極板により形成し、この電極板の周縁
にシール部材を嵌合させ、これら電極板を積層すれば、
これにより電解槽が構成され、従来のように電解槽の容
器を必要としない。しかも、電極板とシール部材は全て
汎用品であることから、部品点数の減少によるコストダ
ウン効果が大きい。さらに、被電解液の流路は、陽極お
よび陰極となる電極板に被電解液が流通する通孔を開設
することにより構成され、特に当該通孔に用途に応じた
各種のシール部材を取り付ければ、流路パターンを種々
に変更することができる。また、陽極と陰極との間に隔
膜プレートを配置すれば、陽極と隔膜プレートとの間が
陽極室となり、陰極と隔膜プレートとの間が陰極室とな
ることから、酸性電解水とアルカリ性電解水を分離して
取り出すことが可能となる。加えて、熱交換器の熱交換
槽を、周縁にシール部材が嵌合されている同じ形状の仕
切板を積層することにより構成し、この熱交換槽に流入
口と流出口とを形成して流入口から熱交換槽へ熱交換液
と熱媒体とを供給して流出口から排出するように構成す
れば、上述した電解水生成器と同様に、特別な熱交換槽
の容器を必要としない。しかも、仕切板とシール部材は
全て汎用品であることから、部品点数の減少によるコス
トダウン効果が大きい。この場合、仕切板を電解水生成
器の電極板と同じ形状の板から形成すれば、上述した電
解水生成器および熱交換器それぞれの汎用効果がさらに
助長される。また、熱交換器の仕切板は通電によって劣
化しないので、電解水生成器の電極板が劣化したときに
互いに交換するか、あるいは電解水生成器で劣化した電
極板を他の熱交換器の仕切板に流用し、電解水生成器の
電極板のみを交換することができ、電解水生成装置全体
としての寿命が延びることになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明に係る電解水生成装置を構成する
電解水生成器と熱交換器とを模式的に示した図であっ
て、図中に記載された「ＥＴ」は電解水生成器を表し、
「Ｈ」は熱交換器のうちの加熱器（温水等の加熱媒体を
用いたもの）、「Ｃ」は熱交換器のうちの冷却器（冷水
等の冷却媒体を用いたもの）、「Ｒ」は特別の加熱冷却
媒体を用いない一般的な熱交換器を表している。なお、
各機器ＥＴ，Ｈ，Ｃ，Ｒの基本構成については、電極板
６または仕切板６’の積層枚数や隔膜プレート９の有無
等以外は同じであり（いわゆる積層式の電解水生成器お
よび積層式の熱交換器からなる）、電解水生成器ＥＴと
熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒとの組み合わせ例は図２〜４に示さ
れている。この実施例については後述する。

【００１０】電解水生成器ＥＴの基本構成図５は本発明に係る電解水生成器を示す分解斜視図、図
６は同じく本発明の電解水生成器を示す要部断面図であ
って、図５のＡ−Ａ破断線に相当する断面図である。一
方、図７〜図１１は同実施例の電解水生成器を構成する
主要部品をそれぞれ示す図であって、図７（Ａ）は電解
水生成器の電極板にシールパッキンを取り付けた状態を
示す平面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う
断面図、図８（Ａ）は同電解水生成器の隔膜プレートを
示す平面図、図８（Ｂ）は同じく側面図である。また、
図９（Ａ）は同電解水生成器のフレームを示す平面図、
図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１
０（Ａ）は図９に示すフレームに用いられる液導管ライ
ナを示す半断面図、図１０（Ｂ）は同じくフレームに用
いられる液導管プラグを示す半断面図、図１１（Ａ）は
図７に示す電極板の通孔に嵌合されるスルーパッキンを
示す半断面図、図１１（Ｂ）は同じく電極板の通孔に嵌
合されるプラグパッキンを示す半断面図、図１１（Ｃ）
は同じく電極板の通孔に嵌合されるターンパッキンを示
す半断面図、図１１（Ｄ）は図１０に示す液導管ライナ
や液導管プラグに用いられる液導管パッキンを示す半断
面図である。

【００１１】まず、図５に示すように、本実施例の電解
水生成器ＥＴは陽極２、陰極３、およびこれら両電極間
２，３に設けられる隔膜プレート９を有しており、さら
に、これらの両側にはそれぞれフレーム１５ａとターミ
ナルプレート１５ｂが設けられている。

【００１２】［電極板６］陽極２および陰極３を構成す
る電極板６は、図７に示すように、例えばチタン製プレ
ートの表面に白金若しくは白金とイリジウムの合金を薄
膜状にコーティング（焼成によってもよい）したもので
あり、四隅にそれぞれ通孔７が開設されている。この電
極板６は陽極２としても陰極３としても汎用され、また
同じ極であっても天地の区別はないように通孔７が互い
に対称位置に開設されている。また、後述するように、
この電極板６は熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒの仕切板６’として
も汎用される。図７において「１６」は電源１７からの
端子を接続するためのフランジであり、当該電極板６を
陽極２として用いる場合にはプラス極、陰極３として用
いる場合にはマイナス極の端子がそれぞれ接続される。
なお、四隅に開設した通孔７が対称である限り、電極板
６を後述するように積層する場合に、このフランジ１６
はそれぞれ上下何れの位置に配置してもよい。特に、フ
ランジ１６と電源１７の端子との接続スペースが狭小で
あるために端子等が干渉するときは、積層する電極板の
フランジ１６を交互に位置せしめることが好ましいとい
える。また、この電極板６を熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒの仕切
板６’として使用する場合にはフランジ１６は不要では
あるが、電極板６と仕切板６’との共用化を図るととも
に、長期使用ののちに電解水生成器ＥＴの電極板６と熱
交換器Ｈ，Ｃ，Ｒの仕切板６’とを交換することを考慮
すると、フランジ１６には電源を接続することなくその
ままにしておくことが望ましい。

【００１３】［シールパッキン（シール部材）］図７に
示すように、電極板６の周縁にはシールパッキン（シー
ル部材）８が嵌合されており、このシールパッキン８は
例えばＥＰＤＭなどのゴムにより形成されている。そし
て、上述した電極板６のフランジ１６を通過させるため
の通孔１８が開設されており、電極板６にシールパッキ
ン８を嵌合させる場合には、まずシールパッキンの通孔
１８に電極板のフランジ１６を挿通させたのち、シール
パッキン８を電極板６の周縁に順次嵌合させるだけで、
容易に組み付けることができる。このシールパッキン８
は、図６に示すように電極板６と隔膜プレート９とを幾
重にも積層（図５および図６に示す実施例では４枚の電
極板と３枚の隔膜プレートを積層）したときに、その両
面が隔膜プレート９の周縁に圧着してシール性が確保さ
れる。そして、後述する各部品を組み立てたときには、
このシールパッキン８が隔膜プレート９と協働して電解
槽１の周壁を構成することになる。ちなみに、このシー
ルパッキン８の内面には、図７（Ｂ）に示すように、電
極板６を嵌合させたときに当該電極板６に対するシール
性を高めるための環状隆起部１９がシールパッキン８の
全周にわたって形成されている。

【００１４】［パッキン］電極板６に開設された通孔７
には、必要に応じて図１１（Ａ）に示すスルーパッキン
１２、図１１（Ｂ）に示すプラグパッキン２０、若しく
は図１１（Ｃ）に示すターンパッキン３６などの各種パ
ッキンが選択的に取り付けられる。スルーパッキン１
２、プラグパッキン２０、ターンパッキン３６の選択方
法の詳細については後述するが、これらのパッキン１
２，２０，３６の内面にもシールパッキン８と同様な環
状隆起部２１が形成されており、電極板６とのシール性
を高めている。スルーパッキン１２は、流入口４から導
入された被電解液Ｗをそのまま通過させるが、陽極室１
０および陰極室１１からスルーパッキン１２が取り付け
られた電極板６の通孔７への流入を阻止する。これに対
して、プラグパッキン２０は、流入口４から導入された
被電解液Ｗの通過も阻止するし、また、陽極室１０およ
び陰極室１１からスルーパッキン１２が取り付けられた
電極板６の通孔７への流入も阻止する。一方、ターンパ
ッキン３６は、流入口４から導入された被電解液Ｗの通
過は阻止するが、このターンパッキン３６が取り付けら
れた電極板６の一方の面から他方の面へのターンを許容
する。つまり、図１１（Ｃ）に示すように、被電解液Ｗ
は、隔膜プレート９に開設された通孔２２から、当該隔
膜プレート９とターンパッキン３６との間に形成された
隙間３７を通過し、電極板６の一方の面に沿って流下す
ると共に、他方の面に沿って流下してきた被電解液Ｗは
隔膜プレート９とターンパッキン３６との間の隙間３７
を通過して下流側に流れて行く。また、図６に示すよう
に、スルーパッキン１２若しくはプラグパッキン２０を
通孔７に取り付けると、隔膜プレート９の通孔２２の周
囲に形成された環状隆起部２３（図８参照）がこれらス
ルーパッキン１２若しくはプラグパッキン２０に圧着す
ることになり、これによって、図５および図６に示す陽
極室１０とアルカリ性電解水用流路１４とのシール性、
および陰極室１１と酸性電解水用流路１３とのシール性
がそれぞれ確保される。

【００１５】［隔膜プレート］図８に示す隔膜プレート
９は、例えばポリ塩化ビニルなどの合成樹脂からなる枠
体９ａと、この枠体９ａを射出成形する際に同時に埋設
された隔膜９ｂからなり、隔膜９ｂは例えばポリエチレ
ン系のイオン交換樹脂により構成されている。枠体９ａ
は被電解液Ｗの透過性と枠体自身の剛性を考慮して連続
した正六角形の格子から構成されており、さらに部分的
に突起２４が形成されている。この突起２４は、隔膜プ
レート９と電極板６とを積層したときに電極板６に当接
し、当該電極板６と隔膜プレート９との隙間を確保する
他、乱流の発生を引き起こして撹拌機能をも発揮するよ
うになっている。また、枠体９ａの剛性を高めるという
効果もある。さらに、枠体９ａの周囲には部分的に（あ
るいは連続的でもよい）ガイド２５が形成されており、
電極板６の周縁に嵌合されたシールパッキン８の案内機
能を司る。すなわち、電極板６と隔膜プレート９とを積
層する際には、隔膜プレート９に形成されたガイド２５
を位置決めとして電極板６を重ね合わせるだけでよい。
このとき、ガイド２５の内側に連続的に形成された環状
リブ２６が電極板６のシールパッキン８に押し付けられ
ることになり、これによって電極板６と隔膜プレート９
との間のシール性が高められることになる。また、隔膜
プレート９の４隅には、電極板６に開設された通孔７に
応じた通孔２２が開設されており、さらに当該通孔２２
の周囲には環状リブ２３が形成されている。この環状リ
ブ２３は、既述したように、電極板６と隔膜プレート９
とを積層したときに、電極板６に取り付けられたスルー
パッキン１２やプラグパッキン２０に押し付けられ、こ
れにより電極板６と隔膜プレート９との間に形成された
陽極室１０および陰極室１１と、被電解液Ｗの流路１
３，１４との間のシール性を確保するようになってい
る。ちなみに、図８に示すように、隔膜プレート９に開
設された通孔２２の周囲には、当該通孔２２から吐出し
た被電解液Ｗを放射状に案内するための放射ノズル部２
７が形成されている。これは、電極板６と隔膜プレート
９との間に形成された陽極室１０および陰極室１１に被
電解液Ｗを吐出する際に、当該被電解液Ｗができるだけ
均等に電極板６にゆきわたるように機能するものであ
り、また、陽極室１０および陰極室１１の上部に溜まり
がちなエアーポケットを除去する機能もある。その意味
で、当該放射ノズル部２７の具体的構造は図示する実施
例にのみ特に限定されることなく、必要に応じて適宜変
更することができる。

【００１６】［フレーム１５ａ，液導管ライナ２９，液
導管プラグ３０］図５，図６および図９に示すように、
本実施例の電解水生成器では、電極板６と隔膜プレート
９とを積層したときに、これらの一側面にフレーム１５
ａを設けている。このフレーム１５ａは、剛性が確保で
きる構造であれば材質や形状に特に限定されることはな
い。フレーム１５ａには、電極板６と隔膜プレート９に
それぞれ開設された通孔７，２２に応じた通孔２８が４
隅に開設されており、この通孔２８に図１０（Ａ）に示
す液導管ライナ２９若しくは図１０（Ｂ）に示す液導管
プラグ３０が必要に応じて選択的に取り付けられる。液
導管ライナ２９は被電解液Ｗの流入口４若しくは流出口
５を構成し、その他の通孔２８には液導管プラグ３０を
取り付けて流路を閉塞しておく。本実施例に係るフレー
ム１５ａは、上下および左右に対称的に形成されてお
り、しかも液導管ライナ２９と液導管プラグ３０は、何
れも選択的に通孔２８に取り付けることができるため、
後述する熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒと当該電解水生成器ＥＴと
を種々に組み合わせて構成される電解水生成装置の仕
様、用途、取り付け場所等の諸条件に応じて自由に選択
することができる。これらの液導管ライナ２９や液導管
プラグ３０には、図１１（Ｄ）に示す如き液導管パッキ
ン３１が取り付けられ、フレーム１５ａと当該フレーム
に隣接する電極板６との間のシール性を高めるようにな
っている。特に、図１１（Ｄ）に示すように、液導管パ
ッキン３１に環状突起３２を形成しておけば、この環状
突起３２が電極板６の通孔７の周囲に密着することにな
り、フレーム１５ａと電極板の通孔７との間のシール性
が高められる。また、フレーム１５ａには、電極板６に
取り付けられたシールパッキン８に当接するリブ３３が
連続的に形成されており、これによっても電極板全体と
フレームとの間のシール性が確保できるようになってい
る。なお、フレーム１５ａの周囲に形成された通孔３４
は、ボルト挿通用の孔であり、電極板６と隔膜プレート
９とを積層して両側面にそれぞれフレーム１５ａおよび
後述するターミナルプレート１５ｂを配置したのち、こ
れらボルト挿通用孔３４にそれぞれボルト（不図示）を
挿通して締め付けることにより、本実施例の電解水生成
装置が組み立てられるようになっている。ただし、ボル
ト以外にも、例えばクランプなどの締結手段によっても
よいことは言うまでもない。また、「３５」は電極板６
に形成されたフランジ１６に対し、一括して電源１７の
端子を接続する場合に用いられる通孔であり、例えば電
極板の陽極２を構成するフランジを同じ位置に配置する
とともに、陰極３を構成するフランジは異なる位置に配
置しておき、両フレームに形成された一対の通孔３５，
３５を陽極用として使用し、他の何れかの通孔３５，３
５を陰極用として使用すれば、電解水生成装置に対する
端子の接続を簡素化することができる。ちなみに、本発
明では、上述したフレーム１５ａは必ずしも必要ではな
く、例えば電極板６と隔膜プレート９とを積層して構成
された電解槽１を、取り付けたい位置（壁や他の装置な
ど）に直接固定してもよい。

【００１７】次に電解水生成器ＥＴの作用を説明する。
まず、本実施例の電解水生成器を組み立てるには、ま
ず、図７に示すように電極板６の周縁にシールパッキン
８を取り付け、必要に応じて通孔に図１１（Ａ）に示す
スルーパッキン１２、図１１（Ｂ）に示すプラグパッキ
ン２０、若しくは図１１（Ｃ）に示すターンパッキン３
６を取り付ける。このようにして組み付けられた電極板
６と、図８に示す隔膜プレート９とを交互に積層する。
この場合、各部品は汎用性を有しているため、積層枚数
は電解水生成器ＥＴの仕様に応じて自由に選択すること
ができる。図５および図６に示す実施例では電極板を４
枚、隔膜プレートを３枚積層した。最後に、電極板６と
隔膜プレート９が積層された一側面に、通孔２８に適宜
液導管ライナ２９若しくは液導管プラグ３０を取り付け
たフレーム１５ａを配置し、他側面には後述するターミ
ナルプレート１５ｂを配置して、ボルト挿通用孔３４に
ボルトを差し込んで締め付ける。このように、本実施例
の電解水生成器ＥＴの組み付け作業は極めて容易であ
り、部品点数も少数であるため、コスト的メリットは著
しく大きいといえる。そして、図６に示すように、本実
施例の電解水生成器ＥＴでは、フレーム１５ａとターミ
ナルプレート１５ｂ間に位置する電極板６と隔膜プレー
ト９が電解槽そのものを構成し、陽極２と隣接する隔膜
プレート９との間が陽極室１０となる一方で、陰極３と
隣接する隔膜プレート９との間が陰極室１１となる。し
かも、図５に示すように電極板６の通孔７に対するスル
ーパッキン１２およびプラグパッキン２０の取り付け位
置を考慮するだけで、陽極室１０と陰極室１１が隔離さ
れることになる。すなわち、図６に示すように、一方の
フレーム１５ａに取り付けられた液導管ライナ２９（こ
れが被電解液Ｗの一方の流入口４となる）から導入され
た被電解液Ｗは、スルーパッキン１２が取り付けられて
いない電極、つまり陽極２と隔膜プレート９との間の陽
極室１０に流入する。このとき、陰極３を構成する電極
板６の通孔７にはスルーパッキン１２が取り付けられて
いるので、この流入口４から導入された被電解液Ｗは陰
極室１１に流入することはない（ただし、他の流入口か
ら導入された被電解液は陰極室にのみ流入する）。この
ように区画された陽極室１０では、２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ
₂↑＋４ｅ^-なる反応が生じ、この水素イオンＨ⁺ は、水
道水中に含まれる（若しくは故意に添加した）カルシウ
ムイオン、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、カ
リウムイオンなどの陽イオンとともに陰極側に引き寄せ
られて陰極室１１に集約する。一方、陰極室１１におい
ては、２Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^-→２ＯＨ^-＋Ｈ₂↑なる反応が生
じ、この水酸イオンＯＨ^-は、水道水に含まれる塩素イ
オンなどの陰イオンとともに陽極側に引き寄せられ、陽
極室１０に集約することになる。このとき、陰極室１１
においては、陽極側から引き寄せられた水素イオンが陰
極３から電子を奪って水素ガスとなり放出されることか
ら、相対的に水酸イオン濃度が高まりアルカリ性電解水
となる。また、陽極室１０においては、陰極側から引き
寄せられた水酸イオンの電子が陽極２に奪われて酸素ガ
スとなって放出されることから、相対的に水素イオン濃
度が高くなり酸性電解水となる。したがって、この陽極
室１０を通過してイオン化された酸性電解水は流路１３
を通ってターミナルプレート１５ｂに取り付けられた液
導管ライナ２９（これが酸性電解水の流出口５になる）
に至る。この場合も、酸性電解水の流出口５に連通する
流路１３には陰極室１１からのアルカリ性電解水が流入
することはない（アルカリ性電解水は他方の流出口に導
かれることになる）。

【００１８】このように、本実施例の電解水生成器ＥＴ
は、必要最小限の部品をもとに、組合せを変えることで
従来の電解水生成器と同じ機能を果たすようにしている
ので、部品点数の削減や部品の汎用化にともなうコスト
ダウンのみならず、必要に応じて電解水生成器の仕様を
変更することが可能となる。例えば、比較的小流量の電
解水生成器として使用したい場合（図１２参照）、比較
的大流量の電解水生成器として使用したい場合（図５参
照）、無隔膜電解水生成器として使用したい場合（図１
３，１４参照）等には、以下のように応用できる。

【００１９】［流量差による応用例］図１２は同電解水
生成器ＥＴを比較的小流量の電解水生成器として応用し
た実施例を示す分解斜視図、これに対して、上述した図
５は同電解水生成器ＥＴを比較的大流量の電解水生成器
として応用した実施例を示す分解斜視図であり、互いに
共通する部材には同一の符号を付してある。図１２に示
す実施例は、図５で説明した実施例に対して電極板６の
通孔に取り付けるパッキン１２，２０，３６を改変した
ものである。図５で説明した実施例は、被電解液の流量
が大きくても、流入口から電解槽内に導かれた被電解液
は順次分岐して各陽極室と各陰極室を通過することにな
る（いわゆる並列流路）ので、比較的大流量の電解水生
成器として用いて好ましといえる。また、部品点数につ
いてもプラグパッキン２０やターンパッキン３６を使用
せずに主にスルーパッキン１２のみで足りる構成であ
る。なお、図５に示す実施例では最下流の電極板６にプ
ラグパッキン２０を取り付けているが、これをスルーパ
ッキン１２に置き換えることは可能である。ただし、こ
の場合にはターミナルプレート１５ｂに液導管プラグ３
０が必須となる。これに対して、図１２に示す実施例
は、陽極２、隔膜プレート９および陰極３の構成は図５
に示す実施例と同じであるが、陽極２および陰極３の通
孔７に取り付けるパッキン１２，２０，３６が相違して
いる。すなわち、流入口から電解槽内に導かれた被電解
液は順次分岐して各陽極室と各陰極室を通過するのでは
なく、流入口側の陽極室から順次蛇行して流出口側に至
る流路構成（いわゆる直列流路）となっている。図示す
る実施例では、酸性電解水もアルカリ性電解水も、それ
ぞれ都合３回電解水室を通過することになる。したがっ
て、比較的小流量の電解水生成器として用いることが好
ましく、電極板の面積が小さくとも、電極板６と隔膜プ
レート９との積層枚数を増加させれば、必要とするｐＨ
値を確保することができるという利点がある。

【００２０】［無隔膜電解水生成器への応用］図１３は
同電解水生成器ＥＴを無隔膜電解水生成器として応用し
た実施例を示す分解斜視図、図１４は同じく無隔膜電解
水生成器として応用した他の実施例を示す分解斜視図で
ある。本発明に係る電解水生成器ＥＴは、必ずしも隔膜
プレート９を必要としない。つまり、隔膜プレート９を
設ける場合は、陽イオンと陰イオンとを分離して取り出
したい場合であり、例えば単に電解水を生成する場合に
は隔膜プレートを省略することができる。例えば、塩素
を含んだ水道水が酸性の場合は、塩素が液中で塩素イオ
ンとして存在することから腐食性を有する液体となる。
しかしながら、このような液体を無隔膜で電気分解する
と、水素イオンが水素ガスとなって液体から放出される
ので、結果的に電解水は塩素を含むアルカリ性の液体と
なる。塩素イオンは、上述したように酸性液体中におい
ては腐食性を有するが、アルカリ性液体中では腐食性が
抑制され殺菌作用のみが残ることが知られている。した
がって、塩素を含んだ水道水などを単に無隔膜で電気分
解することにより得られる電解水は、例えば腐食性がな
い殺菌液として有用となる。このような観点に基づい
て、図１３および図１４に示す本実施例の電解水生成器
は、隔膜プレート９を省略して陽極２と陰極３とを交互
に積層することにより電解槽１を構成している。したが
って、図１３に示すように、流入口４から導入された被
電解液Ｗは陽極２と陰極３との間に形成された各電解水
室１０ａを通過する際に電気分解されるが、これらの電
解室１０ａ内では陽イオンと陰イオンが混合した状態で
存在しているので、流出口５から取り出される電解水は
両イオンが混合された液体となる。特に、上述した塩素
を含んだ水道水などを被電解液Ｗとすると、流出口５か
ら取り出される電解水は塩素イオンを含んだアルカリ性
液体となり、殺菌用の溶液として用いれば極めて効果的
である。また、隔膜プレート９を省略して陽極２と陰極
３とを積層し、いわゆる無隔膜電解水生成器を構成した
場合、上述した図５および図１２に示す実施例と同様
に、必要とされる流量に応じて流路を選択することがで
きる。図１３に示す実施例では、被電解液Ｗの流路を１
系統とする一方で、電解水室１０ａに導く回数を３回、
すなわち１流路３回ターンの構成を採用している。この
場合には、比較的小流量の生成器として用いることが好
ましく、電気分解の効率に優れている。これに対して、
図１４に示す実施例では、流入口４から導入される被電
解液Ｗの流路を３流路１回ターンとしており、電解効率
は図１３の実施例に比較して多少劣るものの、被電解液
Ｗの流量が大きい場合に適している。仮に、大流量で電
解効率を高めたい場合には、電極板６の積層枚数を増加
させればよい。ちなみに、図１３および図１４では、流
入口から導入される被電解液の系統を１系統とし、他の
通孔２８には全て液導管プラグ３０を取り付けるように
しているが、これは、電解水の流通状態を理解し易くす
るために便宜的に示した実施例であって、本発明の電解
水生成器ＥＴでは、他の通孔に液導管ライナ２９を取り
付けて、被電解液Ｗの導入系統を２以上とすることも可
能である。また、図１３および図１４において逆方向
（ターミナルプレート１５ｂ側からフレーム１５ａ側）
へ流すことも可能である。

【００２１】熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒの基本構成次に本発明に係る熱交換器の構成および作用について説
明する。図１５は本発明に係る熱交換器を示す分解斜視
図、図１６は同じく本発明の熱交換器を示す要部断面図
であって図１５のＡ−Ａ線に沿う断面図、図１７（Ａ）
（Ｂ）は本発明に係るターンアタッチメントを示す斜視
図、図１７（Ｃ）は本発明に係る芯出しスリーブを示す
斜視図、図１８は他の実施例に係る熱交換器を示す分解
斜視図である。［仕切板６’］まず、図１５および図１６に示すよう
に、本実施例の熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒは仕切板６’を有し
ており、この仕切板６’は上述した電解水生成器ＥＴの
電極板６と同じ板材から形成されている。すなわち、図
７に示す電極板６と同様に例えばチタン製プレートの表
面に白金若しくは白金とイリジウムの合金を薄膜状にコ
ーティング（焼成によってもよい）したものであり、４
隅にそれぞれ通孔７が開設されている。また、この仕切
板６’の通孔７は天地の区別がないように互いに対称位
置に開設されている。

【００２２】［シールパッキン（シール部材）］この仕
切板６’の周縁にはシールパッキン８が嵌合されてお
り、このシールパッキン８も電解水生成器ＥＴで用いら
れたシールパッキン８（図７参照）が流用されており、
例えばＥＰＤＭなどのゴムにより形成されている。この
シールパッキン８は、図１６に示すように仕切板６’を
幾重にも積層したときに、その両面が隣接する仕切板
６’のシールパッキン８に圧着してシール性が確保され
る。そして、後述する各部品を組み立てたときには、こ
のシールパッキン８が熱交換槽（２系統の熱交換室１
０’，１１’から構成される）の周壁を構成することに
なる。ちなみに、このシールパッキン８の内面には、図
７（Ｂ）に示すように、仕切板６’を嵌合させたときに
当該仕切板６’に対するシール性を高めるための環状隆
起部１９がシールパッキン８の全周にわたって形成され
ている。

【００２３】［パッキン，ターンアタッチメント，芯出
しスリーブ］仕切板６’に開設された通孔７には、必要
に応じて図１１（Ａ）に示すスルーパッキン１２、図１
１（Ｄ）に示す液導管パッキン３１、図１７（Ａ）
（Ｂ）に示すターンアタッチメント３８、および図１７
（Ｃ）に示す芯出しスリーブ３９が選択的に取り付けら
れる。スルーパッキン１２は、流入口４から導入された
熱交換液Ｗをそのまま通過させるが、熱交換室１０’，
１１’からスルーパッキン１２が取り付けられた仕切板
６’の通孔７への流入を阻止する。一方、ターンアタッ
チメント３８は、図１７（Ａ）（Ｂ）に示すように筒状
に形成された例えば合成樹脂製の部材であって、図１７
（Ａ）に示す表面には放射状のスリット３８ａが形成さ
れ、図１７（Ｂ）に示す裏面は図１６に示すように上述
したスルーパッキン１２に嵌合して取り付けることがで
きるように形成されている。そして、このターンアタッ
チメント３８をスルーパッキン１２に嵌合させ仕切板
６’を重ね合わせると、図１６に示すように（左から１
番目の仕切板と２番目の仕切板，左から３番目の仕切板
と４番目の仕切板，または右から１番目の仕切板と２番
目の仕切板）、ターンアタッチメント６’の表面が仕切
板６’に当接し、当該表面に形成されたスリット３８ａ
を熱交換液Ｗが通過できるようになっている。また、図
１７（Ｃ）に示す芯出しスリーブ３９は、表裏共にスル
ーパッキン１２に嵌合して取り付けることができるよう
に形成された筒状の部材であって、例えばターンアタッ
チメントと同じように合成樹脂から構成されている。こ
の芯出しスリーブは流入口４から導入された熱交換液Ｗ
の通過を阻止したいスルーパッキンの接触面に取り付け
られ（図１６に示す左から２番目の仕切板と３番目の仕
切板，左から４番目の仕切板と５番目の仕切板）、スル
ーパッキン１２の面接触をより確実にすべく両スルーパ
ッキン１２，１２の芯出しを行う。この芯出しスリーブ
３９はスルーパッキン１２のシール性能を高めるために
取り付けられるものであるから、本発明の熱交換器では
省略することも可能である。このようなスルーパッキン
１２、ターンアタッチメント３８、および芯出しスリー
ブ３９の取り付け位置を適宜選択することにより、仕切
板の間に形成された熱交換室が２系統の熱交換室１
０’，１１’に区画され、一方の熱交換室には例えば酸
性電解水が供給され、他方の熱交換室には例えば熱媒体
が供給される。なお図示はしないが、複数枚積層されて
形成された熱交換室内１０’，１１’の撹拌性を高める
ために、仕切板６’の間に乱流を発生させるための部材
を設けることが望ましい。この場合、仕切板６’と電極
板６との共用化を犠牲にして仕切板６’を成形してもよ
いが、仕切板６’には電極板６と同じ部材を用いて乱流
発生部材を別体で構成してもよい。このような乱流を発
生させる部材を挟み込むことにより、撹拌効果によって
仕切板６’の表裏で行われる熱交換機能を高めたり、熱
交換室１０’，１１’に溜まりがちなエアーポケットを
除去することができる。

【００２４】［フレーム］図１５および図１６に示すよ
うに、本実施例の熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒでは、仕切板６’
を積層したときにこれらの一側面にフレーム１５ａを設
けている。このフレーム１５ａは、剛性が確保できる構
造であれば材質や形状に特に限定されることはなく、電
解水生成器で用いた（図９参照）ものを共用することが
望ましい。図９に示すように、このフレーム１５ａに
は、仕切板６’に開設された通孔７に応じた通孔２８が
４隅に開設されており、この通孔２８に図１０（Ａ）に
示す液導管ライナ２９若しくは図１０（Ｂ）に示す液導
管プラグ３０を必要に応じて選択的に取り付けることが
できる。液導管ライナ２９は熱交換液Ｗの流入口４若し
くは流出口５を構成し、その他の通孔２８には液導管プ
ラグ３０を取り付けて流路を閉塞しておく。本実施例に
係るフレーム１５ａは、上下および左右に対称的に形成
されており、しかも液導管ライナ２９と液導管プラグ３
０は、何れも選択的に通孔２８に取り付けることができ
るため、この熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒと上述した電解水生成
器ＥＴとを種々に組み合わせて構成される電解水生成装
置の仕様、用途、取り付け場所等の諸条件に応じて自由
に選択することができる。また、これらの液導管ライナ
２９や液導管プラグ３０には、図１１（Ｄ）に示す如き
液導管パッキン３１が取り付けられ、フレーム１５ａと
当該フレームに隣接する仕切板６’との間のシール性を
高めるようになっている。特に、図１１（Ｄ）に示すよ
うに、液導管パッキン３１に環状突起３２を形成してお
けば、この環状突起３２が仕切板６’の通孔７の周囲に
密着することになり、フレーム１５ａと仕切板６’の通
孔７との間のシール性が高められる。また、フレーム１
５ａには、仕切板６’に取り付けられたシールパッキン
８に当接するリブ３３が連続的に形成されており、これ
によっても仕切板全体とフレームとの間のシール性が確
保できるようになっている。なお、フレーム１５ａの周
囲に形成された通孔３４は、ボルト挿通用の孔であり、
仕切板６’を積層して両側面にそれぞれフレーム１５ａ
とターミナルプレート１５ｂを配置したのち、これらボ
ルト挿通用孔３４にボルトを挿通して締め付けることに
より、本実施例の熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒが組み立てられる
ようになっている。ただし、ボルト以外にも、例えばク
ランプなどの締結手段によってもよいことは言うまでも
ない。ちなみに、本発明では、上述したフレーム１５ａ
は必ずしも必要ではなく、例えば仕切板６を積層して構
成された熱交換槽を、取り付けたい位置（壁や他の装置
など）に直接固定してもよい。

【００２５】このように、本実施例の熱交換器Ｈ，Ｃ，
Ｒは既述した電解水生成器Ｅと同様に、必要最小限の部
品をもとに、組合せを変えることで従来の熱交換器と同
じ機能を果たすようにしているので、部品点数の削減や
部品の汎用化にともなうコストダウンのみならず、必要
に応じて熱交換器の仕様を変更することが可能となる。
例えば、比較的小流量の熱交換器として使用したい場合
（図１８および図１９参照）、比較的大流量の電解水生
成器として使用したい場合（図１５および図１６参照）
等には、以下のように応用できる。図１５は同熱交換器
を比較的大流量の熱交換器として応用した実施例を示す
分解斜視図であり、図１６は図１５のＡ−Ａ線に沿う断
面図である。これに対して、図１８は同熱交換器を比較
的小流量の熱交換器として応用した実施例を示す分解斜
視図であり、図１９は図１８のＡ−Ａ線に沿う断面図で
ある。なお、図１５、１６と図１８、１９において互い
に共通する部材には同一の符号を付してある。図１８お
よび図１９に示す実施例は、図１５および図１６に示す
スルーパッキン１２、ターンアタッチメント３８、およ
び芯出しスリーブ３９に加え図１１（Ｂ）に示すプラグ
パッキン２０とともに、これらの取り付け位置を種々に
考慮して熱媒体と熱交換液との流路を改変したものであ
る。図１５および図１６に示す熱交換器では、熱交換液
の流量が大きくても、流入口から熱交換槽内に導かれた
熱交換液は順次分岐して各熱交換室を並列に通過するこ
とになるので、比較的大流量の熱交換器として用いて好
ましといえる。また、部品点数についてもプラグパッキ
ンを使用せずにスルーパッキン１２、液導管パッキン３
１、ターンアタッチメント３８、および芯出しスリーブ
３９で足りる構成である。これに対して、図１８および
図１９に示す熱交換器の仕切板等の積層構造は図１５お
よび図１６に示す実施例と同じ構成であるが、仕切板
６’の通孔７に取り付けるスルーパッキン１２，液導管
パッキン３１、ターンアタッチメント３８、および芯出
しスリーブ３９以外にプラグパッキン２０を採用してい
る点が相違している。つまり、熱媒体も熱交換液もそれ
ぞれ直列的に熱交換室を通過することになる。したがっ
て、比較的小流量の熱交換器として用いることが好まし
く、仕切板６’の面積が小さくとも、仕切板６’の積層
枚数を増加させれば、必要とする熱交換率を確保するこ
とができる点で有利である。

【００２６】本発明の電解水生成装置の応用例以上、本発明の電解水生成装置を構成する電解水生成器
ＥＴと熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒのそれぞれの構成および作用
について説明したが、以下では上述した電解水生成器Ｅ
Ｔと熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒとを種々に組み合わせて本発明
の電解水生成装置を構成した場合の実施例について説明
する。実施例の冒頭で述べたように、図１は本発明に係
る電解水生成装置を構成する電解水生成器と熱交換器と
を模式的に示した図であって、図中に記載された「Ｅ
Ｔ」は上述した電極板積層式の電解水生成器を表す。ま
た、「Ｈ」は熱交換器のうちの加熱器（加熱媒体を用い
たもの）、「Ｃ」は熱交換器のうちの冷却器（冷却媒体
を用いたもの）、「Ｒ」は特別の加熱冷却媒体を用いな
い一般的な熱交換器を表し、流される熱媒体を除いては
何れの機器も仕切板積層式の熱交換器である。

【００２７】まず、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示された実施
例では、原水を加熱器Ｈ（または冷却器Ｃ）で所望の温
度に調節したのち、このようにして得られた被電解液を
電解水生成器ＥＴに供給して酸性電解水とアルカリ性電
解水とを生成しようとするものである。この場合、図２
（Ａ）に示すように原水の全てを熱交換器Ｈ（Ｃ）で温
調したのち電気分解してもよいし、図２（Ｂ）に示すよ
うに原水のうちの幾らかのみを熱交換器Ｈ（Ｃ）で温調
し、この温調された被電解液と温調されていない電解液
とを電解水生成器ＥＴにて電気分解してもよい。前者の
場合には熱交換器Ｈ（Ｃ）における熱交換効率は後者に
比べて劣るものの熱媒体の流量を増加させることによっ
て電解水生成器ＥＴに供給される被電解液の温度を一定
に維持することが可能となり、例えば最も効果的に電気
分解を行い得る温度で電気分解を行うことができる。ま
た、図２（Ｃ）に示すように、原水を最初に電解水生成
器ＥＴに供給して酸性電解水とアルカリ性電解水とを生
成したのち、必要な電解水（図２（Ｃ）では酸性電解
水）のみを熱交換器Ｈ（Ｃ）に供給して所望の温度に調
節することもできる。この場合は、提供先に所望の温度
に調節された電解水を供給することができる。一方、図
３（Ａ）（Ｂ）に示された電解水生成装置は、特別な熱
媒体を用いることなく原水の潜熱を利用して熱交換を行
おうとするものである。すなわち、熱交換器Ｒを通過し
た原水は電解水生成器ＥＴに供給されて酸性電解水とア
ルカリ性電解水が生成されるが、電気分解作用によって
酸性電解水とアルカリ性電解水の温度は原水に対して数
度上昇する。そこで、電解水（図３に示す実施例では酸
性電解水）を熱交換器Ｒに供給し、原水を熱媒体として
熱交換を行えば酸性電解水は原水の温度に漸近するよう
に冷却されることになる。図３（Ｂ）に示す実施例は熱
交換器Ｒに供給する原水の流量を少なくすることにより
熱交換効率を高めたものである。なお、図３（Ａ）
（Ｂ）においては酸性電解水を冷却することとしアルカ
リ性電解水は廃棄等に供されるが、本発明では何れの電
解水を選択してもよい。図４（Ａ）は電解水生成器ＥＴ
と熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒとを複数器組み合わせた実施例で
あり、熱交換器Ｒを通過した原水は電解水生成器ＥＴに
よって電気分解されたのち、これにより生成されたアル
カリ性電解水を再び熱交換器Ｒに戻して、ここで原水を
熱媒体として冷却する。このようにして原水の温度近傍
まで冷却されたアルカリ性電解水を、さらに熱交換器
（冷却器）Ｃに導き、熱媒体（冷水）との間で熱交換を
行うことにより所望の温度まで冷却する。また、図４
（Ｂ）に示す実施例も電解水生成器ＥＴと熱交換器Ｈ，
Ｃ，Ｒとを複数器組み合わせた実施例であり、原水を熱
交換器（加熱器）Ｈに供給して一旦加熱したのち、この
温水となった原水を電解水生成器ＥＴに供給して電気分
解に適した温度で効率的に電気分解を行ったのち、得ら
れたアルカリ性電解水を熱交換器（冷却器）Ｃに導いて
所望の温度まで冷却し、提供先に低温のアルカリ性電解
水として供給する。このように、本発明の電解水生成装
置は、上述した電解水生成器ＥＴと熱交換器Ｈ，Ｃ，Ｒ
とを種々に組み合わせることによって、きわめてフレキ
シブルな電解水生成装置となり、用途に最も適した温度
で電解水を提供することができる。

【００２８】なお、以上説明した実施例は、本発明の理
解を容易にするために記載されたものであって、本発明
を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施例に開示された各要素は、本発明の技術
的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨で
ある。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、仕様
が相違する場合であっても部品点数が増加することな
く、あらゆる用途に対応できる電解水生成装置を提供す
ることが可能となる。また、これに加えて得られる電解
水および電気分解を行う際の被電解液の温度を所望の値
に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電解水生成装置を構成する電解水生成
器と熱交換器を示す模式図である。

【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の電解水生成装置の実
施例を示す模式図である。

【図３】（Ａ）〜（Ｂ）は本発明の他の実施例を示す模
式図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｂ）は本発明のさらに他の実施例を
示す模式図である。

【図５】本発明に係る電解水生成器を示す分解斜視図で
ある。

【図６】同じく本発明に係る電解水生成器を示す要部断
面図であり、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図７】（Ａ）は同電解水生成器の電極板にシールパッ
キンを取り付けた状態を示す平面図、（Ｂ）は図７
（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図８】（Ａ）は同電解水生成器の隔膜プレートを示す
平面図、（Ｂ）は同じく側面図である。

【図９】（Ａ）は同電解水生成器のフレームを示す平面
図、（Ｂ）は図９（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図であ
る。

【図１０】（Ａ）は図９に示すフレームに用いられる液
導管ライナ、（Ｂ）は液導管プラグを示す半断面図であ
る。

【図１１】（Ａ）は図７に示す電極板に用いられるスル
ーパッキンを示す半断面図、（Ｂ）は同じく電極板に用
いられるプラグパッキンを示す半断面図、（Ｃ）は同じ
く電極板に用いられるターンパッキンを示す半断面図、
（Ｄ）は図９に示すフレームに用いられる液導管パッキ
ンを示す半断面図である。

【図１２】同電解水生成器を比較的小流量の電解水生成
器として応用した実施例を示す分解斜視図である。

【図１３】同電解水生成器を無隔膜電解水生成器として
応用した実施例を示す分解斜視図である。

【図１４】同電解水生成器を無隔膜電解水生成器として
応用した他の実施例を示す分解斜視図である。

【図１５】本発明に係る熱交換器を示す分解斜視図であ
る。

【図１６】同熱交換器を示す要部断面図であって、図１
５に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図１７】（Ａ）（Ｂ）は同熱交換器に用いられるター
ンアタッチメントを示す斜視図、（Ｃ）は同熱交換器に
用いられる芯出しスリーブを示す斜視図である。

【図１８】同熱交換器の他の実施例を示す分解斜視図で
ある。

【図１９】図１８に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図２０】従来の電解水生成装置を示す模式図である。

【符号の説明】

１…電解槽１’…熱交換槽２…陽極３…陰極４
…流入口５…流出口６…電極板６’…仕切板７…通孔８…シールパッ
キン（シール部材）９…隔膜プレート９ａ…枠体９ｂ…隔膜１０…陽
極室１１…陰極室１０’，１１’…熱交換室１２…スルーパッキン（パ
ッキン）１３…酸性電解水の流路１４…アルカリ性電解水の流
路１５ａ…フレーム１５ｂ…ターミナルプレート１６…フランジ１７…
電源１８…通孔１９…環状隆起部２０…プラグパッキン２１…環状
隆起部２２…通孔２３…環状隆起部２４…突起２５…ガイド２６…
環状リブ２７…放射ノズル部２８…通孔２９…液導管ライナ
３０…液導管プラグ３１…液導管パッキン３２…環状突起３３…リブ
３４…通孔３５…通孔３６…ターンパッキン３７…隙間３８…ターンアタ
ッチメント３９…芯出しスリーブＷ…被電解液ＥＴ…電解水生
成器Ｈ…加熱器（熱交換器）Ｃ…冷却器（熱交換器）Ｒ
…熱交換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/46 F28D 9/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極板と陰極板とが内部に設けられた電
解槽に流入口と流出口とを形成し、前記流入口から前記
電解槽に被電解液を流入させ前記流出口から流出させる
間に前記被電解液を電気分解する電解水生成器と、当該
電解水生成器に接続された熱交換器とを有し、前記電解水生成器は、前記陽極板と前記陰極板とを、前
記被電解液が通過する通孔を有する同じ形状の電極板に
より形成し、当該電極板の周縁の全周に電気絶縁性のシ
ール部材を嵌合させ、これら電極板を複数積層すること
により前記電解槽が構成され、前記熱交換器は、前記電解水生成器に供給される被電解
液および／または電解水生成器で生成された電解水と熱
媒体との間で熱交換を行うことを特徴とする電解水生成
装置。
【請求項２】前記電解水生成器の前記陽極板と前記陰
極板との間には隔膜を有する隔膜プレートが挟持され、
前記陽極板と前記隔膜プレートとの間には酸性電解水を
生成する陽極室が形成されていると共に、前記陰極板と
前記隔膜プレートとの間にはアルカリ性電解水を生成す
る陰極室が形成されていることを特徴とする請求項１に
記載の電解水生成装置。
【請求項３】前記電解水生成器の前記電極板には、少
なくとも２つの通孔が開設されていると共に、当該何れ
かの通孔には、前記電解槽を流れる被電解液の流路を酸
性電解水の流路とアルカリ性電解水の流路とに区画する
パッキンが設けられていることを特徴とする請求項２に
記載の電解水生成装置。
【請求項４】前記熱交換器は、熱交換板として機能す
る仕切板を積層して構成された熱交換槽と、当該熱交換
槽へ熱交換液と熱媒体とを導いて排出する一対の流入口
および一対の流出口とを有することを特徴とする請求項
１乃至３の何れかに記載の電解水生成装置。
【請求項５】前記熱交換器の前記仕切板には、前記熱
交換液および熱媒体がそれぞれ流通する通孔が開設され
ていると共に、前記仕切板の周縁の全周にはシール部材
が嵌合され、かつ前記熱交換槽は同じ形状の仕切板を積
層して構成されていることを特徴とする請求項４に記載
の電解水生成装置。
【請求項６】前記熱交換器の前記仕切板は、前記電解
水生成器の前記電極板と外形および厚みを含む同じ形状
の部材から形成されていることを特徴とする請求項４ま
たは５の何れかに記載の電解水生成装置。