JP3502168B2 - 水を電解する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、＋−の電極板の間に水
を流し、水に通電して水を電解する装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】水は、電解することによって、アルカリ
性イオン水と酸性イオン水とに分離できる。アルカリ性
イオン水は、物を柔らかくする豊潤作用に加えて、溶解
力や浸透力に優れた特性を示す。また、水道水を電解し
て得られるアルカリ性イオン水は、塩素の含有量を極減
できる特長もある。酸性イオン水は、洗浄作用、殺菌作
用、漂白作用に優れた特性を示す。これ等の作用が生か
されて、アルカリ性イオン水は、飲料水、水割り用の
水、コーヒーやお茶の水に使用されている。また、酸性
イオン水は、麺類のゆで水、豆類を煮炊きする水、果物
野菜の洗浄水、卵のゆで水、掃除水等に使用されてい
る。 【０００３】アルカリ性イオン水と酸性イオン水とは水
を電気分解して得られる。水の流路に、プラスとマイナ
スの電極板を対向して設けると、マイナス電極板の近傍
にアルカリ性イオン水が、プラス電極板の近傍に酸性イ
オン水が集まる。マイナス電極板に集まるアルカリ性イ
オン水は、プラスの電解質を含んでいる。プラス電極板
に集まる酸性イオン水はマイナスの電解質を含んでい
る。水には、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、カリウムイオン等のプラスの電解質
と、塩素や硫黄、あるいは珪酸等のマイナスイオンが含
まれている。 【０００４】さらに、電極板で水を電解する装置は、水
に塩化ナトリウム等の電解物質を微量添加し、電極板に
通電して、殺菌水を得る装置とすることもできる。この
装置は、電解槽で水を電解して、強い酸性水とアルカリ
水とに電解して水に殺菌力を持たせることができる。こ
の装置は、酸性水とアルカリ水とを別々に排出し、ある
いは、酸性水とアルカリ水とを混合して殺菌力の強い水
とすることができる。 【０００５】本発明者は、水を電解す装置として図１の
断面図に示すものを開発した（特開平６−１９８２８２
号公報）。この図に示す装置は、プラスマイナスの電極
板１の間に隔膜２を配設している。隔膜２はイオン透過
性のあるシート材で、アルカリ性イオン水と酸性イオン
水とに電解した水が混合するのを防止する。隔膜２は、
水を自由に通過させない微細な空隙のあるシート材で、
図２の斜視図に示すように、枠形状に成形したプラスチ
ックにインサート成形してケースに内蔵する。 【０００６】この装置は、電極板１と隔膜２との間に水
を流入して、プラスマイナスの電極板に直流電圧を印加
する。流入する水は、マイナス電極板１の近傍ではプラ
スイオン濃度が高くなってアルカリ性イオン水となり、
プラス電極板１の近傍ではマイナスイオン濃度が高くな
って酸性イオン水となる。このように、対向電極板を有
する装置は、電極板間の電気抵抗を小さくできる。それ
は、電極板１の対向面積を大きくできると共に、電極板
間の距離を短くできるからである。電極板間の抵抗は、
電極板１の対向面積を大きくして、電極板間隔を狭くす
ると小さくなる。したがって、この電極板構造は、低電
圧の直流で効率よく水を電解できる特長がある。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】さらに、この電極板構
造は、電極板の枚数を調整して電流値を調整できる特長
がある。電極板の枚数を多くすると、対向する電極板面
積が大きくなって、電流を大きくできる。電流値を大き
くすると、時間当りの流水量を多くしても、水を効率よ
くアルカリ性イオン水と酸性イオン水とに電解できる。
したがって、処理能力の大きい装置は電極板の積層枚数
を多くし、処理能力の小さい装置は電極板の積層枚数を
少なくして、アルカリ性イオン水と酸性イオン水のイオ
ン濃度を一定にできる。 【０００８】ただ、図１に示す構造の水を電解する装置
は、電極板の積層枚数を多くすると、収納するケースを
変更する必要がある。それは、ケースに内蔵する電極部
分が厚くなるからである。このため、電流値を変更する
と、ケースを特別に製作する必要があり、種々の電流値
のものを安価に多量生産できない欠点があった。 【０００９】水を電解する装置は、用途によって使用す
る水量が大幅に変化する。たとえば、家庭用と業務用で
は大幅に使用流量が変化する。さらに、業務用に使用さ
れるものであっても、飲用のアルカリ性イオン水を作る
ものと、酸性の殺菌水を作るものでは使用流量が変化す
る。また、殺菌水を作るものでも、農業用に使用するも
のと、飲食店で使用するものでは使用流量が相当に変化
する。このように、用途によって使用流量が大幅に変動
する水を電解する装置は、流量によってケースを変更す
ると、製造コストが著しく高くなってしまう。とくに、
ケースにプラスチックの成形品を使用するものは、ケー
スを変更すると極めて高価な金型を変更する必要があっ
て、製造コストが著しく高騰する欠点がある。 【００１０】本発明の第１の目的は、この欠点を解消す
ることを目的に開発されたもので、使用流量が大幅に変
動する装置を簡単かつ容易に、しかも安価に多量生産で
きる水を電解する装置を提供するにある。 【００１１】ところで、水を電解する装置は、防水構造
として電極板を外部に取り出す必要がある。外部から電
極板に電力を供給するためである。この構造は、電極板
をプラスチック製のケースにインサート成形する構造で
実現できる。しかしながら、プラスチックにインサート
成形する電極板は、製造工程における成形不良にで高価
な電極板が無駄になってしまう欠点がある。電極板をプ
ラスチックにインサートするものは、不良率を０にする
ことができない。実際には数％の不良率が発生する。困
ったことに、この種の装置に使用する電極板は極めて高
価な金属板である。水に通電して摩耗しない耐久性が要
求されるからである。ちなみに、本発明者は、電極板と
して、チタン板の表面を白金でコーティングしたものを
使用している。このため、電極板が無駄になることは極
力少なくすることが大切である。さらに、プラスチック
にインサートした電極板は、再生して何回も再使用でき
ない。電極板は使用するにしたがって表面に異物が付着
する。表面に異物が付着すると、電極板の＋−を逆接続
して洗浄できる。ただ、いかに洗浄しても完全に異物を
除去できない。したがって、長時間使用すると電極板の
表面はしだいに汚れる。電極板の表面の汚れは、電極板
を焼成して除去できる。しかしながら、プラスチックに
インサートされた電極板は、焼成するとプラスチックが
溶融するので焼成できず、再生して何回も有効に再利用
できなくなってしまう。このため電極板をプラスチック
にインサートするものは、製造コストとランニングコス
トの両方が高くなってしまう。 【００１２】本発明のさらにこの欠点を解決することを
目的に開発されたもので、本発明の第２の目的は、電極
板を何回も有効に再使用してランニングコストを低減で
きる水を電解する装置を提供することにある。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明の水を電解する装
置は、前述の目的を達成するために下記の構成を備え
る。本発明の水を電解する装置は、電解槽４と、この電
解槽４の電極板に直流を供給する電源５とを備える。電
解槽４は、水密構造のケース３と、このケース３内に対
向して配設されて、流入される水に通電して水をアルカ
リ性イオン水と酸性イオン水とに電解する電極板１と、
アルカリ性イオン水と酸性イオン水とを分離する隔膜２
とを備える。 【００１４】さらに、本発明の水を電解する装置は、電
解槽４が下記の独得の構成を有することを特徴とする。 （ａ） ケース３は、プラスチックでもって枠形状に成
形されて内側に水路が設けられてなる積層枠３Ａと、こ
の積層枠３Ａの水路の両面を水密に閉塞する蓋板３Ｂと
を備える。 （ｂ） 積層された積層枠３Ａの両側に蓋板３Ｂを配設
し、蓋板３Ｂと積層枠３Ａとを脱着具６で脱着自在に連
結している。 （ｃ） 複数枚の積層枠３Ａは、パッキン７を介して互
いに水密に積層されて、内側に水路を形成している。 （ｄ） 積層枠３Ａは、内側の開口部に、イオン透過性
の隔膜２をインサート成形している。 （ｅ） 水密に積層される積層枠３Ａを貫通して、水の
供給口８と、電解板１で電解されたイオン水の排出口９
を開口している。 （ｆ） 電極板１は、積層枠３Ａの開口部に位置して、
積層枠３Ａの間に脱着自在に挟着されて隔膜２の間に配
設されている。 【００１５】さらに、本発明の水を電解する装置は、積
層枠３Ａに貫通して、電極板１に接続される電極ロッド
１０を挿通する電極孔１１を開口している。 【００１６】 【作用】本発明の水を電解する装置は、電極板１を挟着
する積層枠３Ａの積層枚数を調整して、電極面積を調整
できる。積層枠３Ａの積層枚数を２倍にすると、電極面
積を２倍にできる。このため、積層枠３Ａの積層枚数を
２倍にする装置は、流量を２倍にして、排出されるアル
カリ性イオン水と酸性イオン水のイオン濃度を一定にで
きる。隔膜２を積層枠３Ａにインサート成形し、積層枠
３Ａの間に電極板１を内蔵し、水密に積層される積層枠
３Ａでケース３を構成するからである。 【００１７】さらに、本発明の水を電解する装置は、積
層して水密構造のケース３を構成するプラスチック製の
積層枠３Ａに、隔膜２をインサート成形しているので、
プラスチック製の積層枠３Ａを隔膜２の保持枠に併用で
きる。したがって、隔膜２を保持する部材を省略して隔
膜２を理想的な状態でケース３内に配設して全体構造を
簡素化できる。 【００１８】さらにまた、薄いシート材である隔膜２を
積層枠３Ａにインサートするので、積層枠３Ａを完全な
水密構造として積層状態に連結できる。電極板１は積層
枠３Ａにインサート成形されずに、積層枠３Ａの間に挟
着して配設されるので、これが多少変形しても、積層枠
３Ａを直接に歪ませることがなく、電極板１の変形に起
因する水漏れを有効に防止できる。 【００１９】さらに本発明の水を電解する装置は、金属
板である電極板１を積層枠３Ａの間に挟着して水密に内
蔵させるので、電極板１を取り出して焼成する等の方法
で表面の異物を除去して何回も有効に再使用できる。し
たがって、ランニンコストを低減できる特長も備える。 【００２０】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための水を電解する装置を例示するもので
あって、本発明の水を電解する装置は、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。本発明の水を電解する装置は、特許請求の範囲に
おいて、種々の変更を加えることができる。 【００２１】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。 【００２２】図３に示す水を電解する装置は、水に食塩
等の電解液を添加してアルカリ性イオン水と酸性イオン
水とに分離するもので、電解槽４と、この電解槽４の電
極板に直流を印加する電源５と、電解槽４に電解液を供
給する供給タンク１１と、供給タンク１１の電解液を電
解槽４に供給する供給ポンプ１３とを備える。 【００２３】この図に示す装置は、食塩等の電解液を混
合した水を電解する。この装置は強い殺菌力の水を製造
できる。ただ、本発明は水を電解する装置をこの図に示
す装置に特定しない。電解液を添加してアルカリ性イオ
ン水と酸性イオン水とに電解した水を混合して排水する
こともできる。アルカリ性イオン水と酸性イオン水の混
合水は殺菌水として使用できる。さらに、本発明の水を
電解する装置は、電解液を添加しない水をアルカリ性イ
オン水と酸性イオン水に電解することもできる。電解液
を添加しない水を電解したアルカリ性イオン水は、飲用
に使用され、酸性イオン水は殺菌力の優れた水に使用さ
れる。 【００２４】水を電解する電解槽４には、フィルター１
４を通過した綺麗な水が供給される。電解槽４に水を供
給するために、電解槽４の流入側には開閉弁（図示せ
ず）を連結している。開閉弁と電解槽４との間に、水に
電解液を混合するミキサー１５を連結している。 【００２５】電解槽４の原理を図４の断面図に示す。こ
の図に示す電解槽４は、水密構造のケース３と、ケース
３内に対向して配設されて、流入される水に通電して水
をアルカリ性イオン水と酸性イオン水とに電解する電極
板１と、電極板１の間に配設されてアルカリ性イオン水
と酸性イオン水とを分離する隔膜２とを備える。 【００２６】ケース３は、複数枚の積層枠３Ａと、この
積層枠３Ａの両面に積層されている蓋板３Ｂとを備え
る。積層枠３Ａは、プラスチックでもって枠形状に成形
されて内側に水路を設けている。蓋板３Ｂは、プラスチ
ック製あるいは金属製で、積層枠３Ａの内側に設けられ
る水路の両面を水密に閉塞している。積層された積層枠
３Ａの両側に蓋板３Ｂを配設し、蓋板３Ｂと積層枠３Ａ
とを、脱着具６である止ネジ６Ａで脱着自在に連結して
いる。複数枚の積層枠３Ａは、パッキン７を介して互い
に水密に積層されて、内側に水路を形成している。 【００２７】積層される積層枠３Ａの平面図と底面図を
図５と図６に示す。蓋板３Ｂの平面図と底面図と断面図
とを図７と図８と図９に示す。複数枚の積層枠３Ａは、
パッキン７を介して互いに水密に積層されて、内側に水
密構造の水路を形成している。 【００２８】積層枠３Ａは蓋板３Ｂに水密に挟着される
ように、周囲に一定の間隔で止ネジ６Ａを挿入するネジ
孔１６を貫通して設けている。止ネジ６Ａは積層枠３Ａ
と蓋板３Ｂを脱着自在に連結する脱着具６である。積層
枠３Ａの両面には、ネジ孔１６の内側に沿って、パッキ
ン７であるＯリングを定位置に配設する外周溝１７を設
けている。積層枠３Ａは、図５と図６において、上下中
央両側に、電極板１を接続する電極ロッド１０を挿入す
るための電極孔１１を開口している。電極孔１１を開口
する部分は、両側に突出させて積層枠３Ａの幅を広くし
ている。電極孔１１の周囲には、電極孔１１に水が侵入
するのを防止するために、パッキン７であるＯリングを
装着する電極溝１８を設けている。 【００２９】硬質のプラスチックでもって枠形状に成形
された積層枠３Ａは、成形するときに内側の開口部に、
イオン透過性のある隔膜２をインサート成形している。
隔膜２は、イオンは透過できるが水は自由に透過できな
いプラスチック性の薄膜である。隔膜２は積層枠３Ａの
厚さ方向の中間に位置してインサート成形されている。
イオン透過性の隔膜２はアルカリ性イオン水と酸性イオ
ン水とを分離するたるの膜である。 【００３０】 開口部の内側に隔膜２をインサートして
いる積層枠３Ａは、図５と図６に示すように、上下の端
部に、ふたつの供給口８と、ふたつの排出口９とを開口
している。ふたつの供給口８は互いに並列に接続されて
隔膜２の両面に水を供給する。隔膜２の両面に供給され
る水は、電解液を混合したもの、あるいは電解液を混合
しないものである。 【００３１】図５に示す積層枠３Ａは、上端右の供給口
８を連通溝１９を介して隔膜２の上面に連通し、上端左
の供給口８を連通溝１９を介して隔膜２の下面に連通し
ている。積層枠３Ａは、積層枠３Ａの表面に形成された
凹部で、積層枠３Ａを積層した状態で水が通過できる通
路となる。積層枠３Ａの上端部に設けられたふたつの供
給口８は、図３に示すように並列に連結されて、隔膜２
の両面に水を供給する。 【００３２】図５に示す積層枠３Ａは、図において右の
供給口８と排出口９とを連通溝１９に連結して、隔膜２
の上面に連結している。積層枠３Ａの底面は、図５にお
いて左（図６の底面図は左右が逆になるので右）の供給
口８と排出口９とを隔膜２の底面に連通している。供給
口８と排出口９は、連通溝１９に連通されない側、図５
と図６において左上の供給口８と、右下の排出口９（図
６は底面図であるから、図５と左右が反対になるので、
積層枠３Ａの下面では右上の供給口８と左下の排出口９
となる）の周縁に、パッキン７であるＯリングを案内す
るための内周溝２０を成形している。 【００３３】さらに、積層枠３Ａは間に電極板１を供給
するために、電極板１の嵌入溝２１を開口部の内周縁に
設けている。電極板１は、図４に示すように、積層枠３
Ａの間と、積層枠３Ａと蓋板３Ｂの間に挟着される。電
極板１を挟着して積層枠３Ａの間から水が漏れないよう
に、嵌入溝２１は電極板１の厚さの半分に設計されてい
る。さらに、電極板１は積層枠３Ａの一方の電極ロッド
１０に連結される。したがって、電極板１の嵌入溝２１
は、開口部の内周縁から一方の電極孔１１まで延長して
設けられている。図５と図６に示す積層枠３Ａは、上面
の嵌入溝２１を左の電極孔１１まで延長し、左の嵌入溝
２１を右の電極孔１１まで延長している。 【００３４】さらに、図５と図６に示す積層枠３Ａは、
開口部の上下端に隔膜２の両面を保持する凸起２２を一
定の間隔に成形している。凸起２２は、表面で電極板１
を挟着できるように嵌入溝２１の底面と同一平面に成形
されている。この形状の積層枠３Ａは、嵌入溝２１に挟
着された電極板１の間に、凸起２２の間からスムーズに
水が流入し、また、電極板１の間から凸起２２の間を通
過してアルカリ性イオン水と酸性イオン水とが流出され
る。 【００３５】蓋板３Ｂは、積層枠３Ａと同じ外形に成形
されるとと共に、積層枠３Ａと同じ位置に止ネジ６Ａを
挿通するネジ孔１６を貫通して設けている。さらに、蓋
板３Ｂの外側面には、内圧で変形しないように、碁盤格
子状にリブ２３を成形している。蓋板３Ｂの内面には、
積層枠３Ａと同じ位置にパッキン７であるＯリングを案
内する外周溝１７を設けている。さらに、蓋板３Ｂは、
積層枠３Ａと同じ位置に電極孔１１と、供給口８および
排出口９を開口している。電極孔１１の周縁には、積層
枠３Ａの電極溝１８に配設するパッキン７であるＯリン
グを案内する電極溝１８を設けている。さらに、供給口
８と排出口９の周縁には、パッキン７であるＯリングを
案内するために内周溝２０を成形している。さらに、蓋
板３Ｂは、図８に示すように、電極板１を嵌入するため
の嵌入溝２１を内面に設けている。嵌入溝２１は一方の
電極孔１１の周縁まで延長して設けられている。積層枠
３Ａの両面を挟着する蓋板３Ｂは同じ形状のものが使用
できる。 【００３６】図５と図６に示す積層枠３Ａと、図７〜図
９に示す蓋板３Ｂを積層した状態を図１０〜図１４に示
す。図１０はアルカリ性イオン水を排出する排出口９部
分の縦断面図、図１１は酸性イオン水を排出する排出口
９部分の縦断面図である。図１２はアルカリ性イオン水
と酸性イオン水とを排出する排出口９部分の横断面図、
図１３は供給口８部分の横断面図、図１４は電極板１の
中央、すなわち電極ロッド１０部分の横断面図である。 【００３７】以上の断面図に示す電解槽４は、同じ形状
の積層枠３Ａを積層して、電極板１の間に隔膜２を配設
し、隔膜２の両面にできるアルカリ性イオン水路と酸性
イオン水路とを並列に連結している。図１２の断面図に
おいて、各段に積層される積層枠３Ａは、アルカリ性イ
オン水の排出口９と、酸性イオン水の排出口９に連結す
る左右を逆にしている。すなわち、図１２において下か
ら１段目と３段目の積層枠３Ａは、上面右の排出口９を
アルカリ性イオン水路に、下面左の排出口９を酸性イオ
ン水路に連結している。これに対して、下から２段目と
４段目の積層枠３Ａは、上面左の排出口９をアルカリ性
イオン水路に、下面右の排出口９を酸性イオン水路に連
結している。 【００３８】図５と図６に示す積層枠３Ａは、これ等の
図において、上下方向を反対にして積層すると、隔膜２
の上下に連通される連通溝１９の位置が左右逆になる。
図５に示す積層枠３Ａは、右の供給口８と排出口９を連
通溝１９でもって隔膜２の上面に、左の供給口８と排出
口９を連通溝１９で隔膜２の下面に連通しているが、上
下に逆にすると、左の供給口８と排出口９が連通溝１９
で隔膜２の上面に、右の供給口８と排出口９が連通溝１
９で隔膜２の下面に連結される。 【００３９】図５と図６に示す積層枠３Ａは、図１２に
示すように、左右の供給口８と排出口９とが上下段で逆
になるように積層される。図１２は、電解槽４を、図５
に示す積層枠３ＡのＡ−Ａ線の位置で切断した断面図で
ある。 【００４０】電極板１を挟着して積層した積層枠３Ａ
は、−電極板１の両面をアルカリ性イオン水路とし、＋
電極板１の両面を酸性イオン水路とする。＋−の電極板
１の間は、積層枠３Ａに一体成形された隔膜２でアルカ
リ性イオン水路と酸性イオン水路とに分離される。−電
極板１の両面を流れる水は、図１０に示すように、アル
カリ性イオン水の排出口９から流出され、＋電極板１の
両面を流れる水は、図１１に示すように酸性イオン水の
排出口９から流出される。＋−の電極板１の両面には、
図１３に示すように、互いに並列に連結された供給口８
から水が供給される。 【００４１】積層枠３Ａの間と、積層枠３Ａと蓋板３Ｂ
との間に挟着される電極板１は、チタン板２の表面を白
金でコーティングしたものである。この電極板は、焼成
して表面に付着する異物を除去して何回も再使用でき
る。ただし、焼成した後には、表面に白金を再コーティ
ングするのがよい。電極板１は、図１５に示すように、
嵌入溝２１に嵌着される外形に裁断されていると共に、
一方の側部には、電極ロッド１０に接続する接続端子を
突出させている。電極板１は、接続端子１Ａを上下段で
左右逆に突出させるように挟着される。図１４の電解槽
４は、下から１、３、５段目の電極板１は、接続端子１
Ａを右側に突出させて互いに並列に接続されており、下
から２段目と４段目の電極板１は接続端子１Ａを左に突
出させて並列に接続されている。互いに並列に接続され
る電極板１の間には、電極ロッド１０を挿入する金属筒
２４を配設している。電極板１の間に挟着される電極板
１は、金属筒２４を挟着して並列に接続される。図１４
において、下から１、３、５段目の電極板１は、電極ロ
ッド１０を介して電源５の＋側に、２、４段目の電極板
１は電源５ロッドを介して電源５の−側に接続されてい
る。 【００４２】対向する電極板１の間に隔膜２を配設す
る。隔膜２は可撓性の薄いシート材である。薄いシート
材である隔膜２を、対向する電極板１の間に正確に配設
するために、電極板１と隔膜２の間に、図１６に示す絶
縁網２５を配設する。絶縁網２５は、自由に水が通過で
きるようにプラスチックの線材を網状に連結したもので
ある。この絶縁網２５は、隔膜２を電極板１の間に中心
に正確に配設できるように、電極板１と隔膜２の隙間に
ほぼ等しく、あるいはこれより多少薄く成形されてい
る。絶縁板は積層枠３Ａの開口部の内側に配設できる外
形に成形され、図１４の一点鎖線で示すように、電極板
１と隔膜２の間に配設されている。 【００４３】以上の構造の積層枠３Ａは、隔膜２の両面
に絶縁網２５と電極板１とを配設し、これを複数枚積層
して上下の両面を蓋板３Ｂで閉塞して電解槽４とする。
図に示す電解槽４は、４枚の積層枠３Ａを積層してい
る。積層枠３Ａの積層枚数を４枚にすると、５枚の電極
板１が積層されて、＋−の電極板１の対向する面積は１
枚の電極板１の４倍となる。図示しないが、積層枠３Ａ
の積層枚数を６枚にすると、＋−の電極板１の対向面積
は１枚の電極板１の６倍となる。＋−の電極板１の対向
面積は、積層枠３Ａの積層枚数に比例して大きくなる。
したがって、時間当りの処理能力の大きい電解槽４は、
積層枠３Ａの積層枚数を多くする。積層枠３Ａの積層枚
数を２倍にすると、電解槽４の単位時間当りの処理能力
は２倍になる。水を電解する＋−の電極板１の対向面積
が２倍になるからである。ただ、＋−の電極板１の対向
面積が大きくなると、電源５から電極板１に供給される
電流も大きくなる。１枚の電極板１に流れる電流が同じ
であっても、電極板１の枚数が多くなると、全ての電極
板１に流れる電流のトータル値が増加するからである。
したがって、積層枠３Ａの積層枚数を多くして、時間当
りの処理能力を大きくする装着は、電源５の容量も大き
く設計する。 【００４４】図に示す電解槽４は、積層枠３Ａの積層枚
数を調整して電極板１の対向面積を調整できる。積層枠
３Ａの枚数を変更したときに変えるものは、止ネジ６Ａ
と電極ロッド１０の全長のみである。積層枠３Ａの積層
枚数を多くすると、電解槽４が厚くなるので、積層枠３
Ａと蓋板３Ｂとを貫通して固定する止ネジ６Ａと電極ロ
ッド１０とを長くする。積層枠３Ａの積層枚数が少ない
ときには、電解槽４が薄くなるので、止ネジ６Ａと電極
ロッド１０に短くものが使用できる。ただ、長い止ネジ
６Ａと電極ロッド１０は、薄い電解槽４にも使用でき
る。このため、止ネジ６Ａと電極ロッド１０に長いもの
を使用するなら、積層枠３Ａの積層枚数を変更しても、
そのまま使用できる。 【００４５】さらに、図に示す電解槽４は、上下の両方
の蓋板３Ｂに、それぞれふたつの供給口８と排出口９と
を開口しているが、供給口８と排出口９は何れか片方の
蓋板３Ｂにのみ開口することもできる。 【００４６】 【発明の効果】本発明の水を電解する装置は、使用流量
の大幅に変動する装置を簡単かつ容易に、しかも安価に
多量生産できる極めて優れた特長がある。それは、本発
明の水を電解する装置が、電解槽を構成する積層枠の積
層枚数を変更して電極板の対向面積を調整できるからで
ある。とくに、積層枠の積層枚数を変更しても、電解槽
を構成するその他の部品はほとんど、あるいは全く変更
する必要がない。積層枠が、ケースの一部を構成すると
共に、これに隔膜を一体成形し、積層枠の間に電極板を
供給して積層することにより、水密構造の電解槽を構成
できるからである。積層枠の積層枚数を多くして、電解
槽の単位時間当りの処理能力を増加でき、反対に積層枠
の積層枚数を少なくして処理能力の小さい電解槽とする
ことができる。このため、本発明の水を電解する装置
は、小容量のものから極めて大型の電解槽を有するもの
を、ほとんど設計変更することなく、用途に最適の容量
に設計して安価に多量生産できる特長がある。 【００４７】さらにまた、本発明の水を電解する装置
は、ケースの一部を構成する積層枠に隔膜を一体成形
し、この積層枠の間に電極板を挟着して電解槽としてい
る。この構造の電解槽は、電極板の変形に起因する水漏
れを極限して電極板を積層状態に内蔵できる。それは、
電極板を、積層枠の開口部に配設しているからである。
積層枠の開口部に配設される電極板は、これが変形して
も電解槽の水密構造を阻害することがない。電解槽は、
積層枠を水密構造に積層して水密に閉塞される。 【００４８】電極板を積層枠に一体成形することもでき
るが、電極板を積層枠に一体成形すると、電極板をイン
サート成形するときに不良品が発生すると高価な電極板
を有効に使用できなくなる。また、電極板の表面に異物
が付着するとこれを完全に除去できなくなる。電極板の
表面に付着する異物は、電極板を焼成して除去できる
が、プラスチックにインサート成形している電極板は焼
成できない。焼成するとプラスチックが熱で変形して使
用できなくなるからである。したがって、プラスチック
にインサートした電極板は、異物が付着して表面の電気
抵抗が増加する、再生することができず、新しい電極板
に交換する必要がある。 【００４９】これに対して、本発明の装置は、積層枠で
電極板を挟着するので、電極板をプラスチックにインサ
ートする必要がない。このため、表面に異物が付着して
汚れると、焼成して何回も再生して有効に使用できる。
さらに、本発明の装置に内蔵される電極板は、金属板を
所定の形状に裁断して製造できる。このことは、電極板
の製造コストを低減すると共に、高価な電極板の寿命を
長くして、ランニングコストを著しく低減できる特長が
ある。とくに、積層枠の枚数を多くする業務用の装置
は、使用時間が極めて長いので電極板を安価にして、ラ
ンニングコストを低減することが大切である。本発明の
装置は、積層枠の積層枚数を多くして、電極板の使用枚
数が多いときに、電極板のコストを低減できるので、業
務用であってもランニングコストを低減して経済的に使
用できる特長がある。 【００５０】さらに、電極板をインサートした装置は、
電極板が変形すると積層枠も変形して水漏れの原因とな
る。ところが、本発明の水を電解する装置は、薄いシー
ト材である隔膜を積層枠に一体成形し、この積層枠の開
口部に電極板を配設している。隔膜は薄いシート材であ
るから、これが変形して積層枠を歪ませることがない。
歪のない積層枠は、水漏れしないよう積層できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】従来の水を電解する装置の一例を示す断面図 【図２】図１に示す装置に使用する隔膜の斜視図 【図３】本発明の実施例の水を電解する装置の概略斜視
図 【図４】図３に示す水を電解する装置の電解槽の動作原
理を示す断面図 【図５】図３に示す電解槽に使用する積層枠の平面図 【図６】図３に示す電解槽に使用する積層枠の底面図 【図７】図３に示す電解槽に使用する蓋板の平面図 【図８】図３に示す電解槽に使用する蓋板の底面図 【図９】図３に示す電解槽に使用する蓋板の断面図 【図１０】図３に示す電解槽のアルカリ性イオン水を排
出する部分の縦断面図 【図１１】図３に示す電解槽の酸性イオン水を排出する
部分の縦断面図 【図１２】図３に示す電解槽のアルカリ性イオン水と酸
性イオン水を排出する排出口部分の横断面図 【図１３】図３に示す電解槽の供給口部分の横断面図 【図１４】図３に示す電解槽の電極ロッド部分の横断面
図 【図１５】図５と図６に示す積層枠に挟着される電極板
の平面図 【図１６】図５と図６に示す積層枠の電極板と隔膜の間
に配設される絶縁網の平面図 【符号の説明】 １…電極板 １Ａ…接続端子 ２…隔膜 ３…ケース ３Ａ…積層枠 ３Ｂ…蓋
板 ４…電解槽 ５…電源 ６…脱着具 ６Ａ…止ネジ ７…パッキン ８…供給口 ９…排出口 １０…電極ロッド １１…電極孔 １２…供給タンク １３…供給ポンプ １４…フィルター １５…ミキサー １６…ネジ孔 １７…外周溝 １８…電極溝 １９…連通溝 ２０…内周溝 ２１…嵌入溝 ２２…凸起 ２３…リブ ２４…金属筒 ２５…絶縁網

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−308675（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−198282（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−226258（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−190364（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−292887（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−48888（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/46

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 電解槽(4)と、この電解槽(4)の電極板
   (1)に直流を供給する電源(5)とを備え、電解槽(4)が、
   水密構造のケースと、このケース内に対向して配設され
   て、流入される水に通電して水をアルカリ性イオン水と
   酸性イオン水とに電解する電極板(1)と、アルカリ性イ
   オン水と酸性イオン水とを分離する隔膜(2)とを備え、
   かつ電解槽(4)が下記の全ての構成を有することを特徴
   とする水を電解する装置。 （ａ） ケースは、プラスチックでもって枠形状に成形
   されて内側に水路が設けられてなる複数枚の積層枠(3A)
   と、この積層枠(3A)の水路の両面を水密に閉塞する蓋板
   (3B)とを備える。 （ｂ） 積層された複数枚の積層枠(3A)の両側に蓋板(3
   B)を配設し、蓋板(3B)と積層枠(3A)とを脱着具(6)で脱
   着自在に連結している。 （ｃ） 複数枚の積層枠(3A)は、パッキン(7)を介して
   互いに水密に積層されて、内側に水路を形成している。 （ｄ） 積層枠(3A)は、内側の開口部に、イオン透過性
   の隔膜(2)をインサート成形している。 （ｅ） 水密に積層される積層枠(3A)を貫通して、水の
   供給口(8)と、電極板(1)で電解されたイオン水の排出口
   (9)とを開口している。 （ｆ） 積層枠(3A)は、これを貫通して、電極板(1)に
   接続される電極ロッド(10)を挿通する電極孔(11)を開口
   している。 （ｇ） 電極板(1)は、積層枠(3A)の開口部に配設し
   て、積層枠(3A)の間に脱着自在に挟着されて隔膜(2)の
   間に配設されている。