JP4497697B2 - Bonding structure of electrode terminal to electrode plate for electrolytic cell - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解水を生成する電解槽に用いられる電極板への電極端子の接合構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
電解水生成用の電解槽は、陰極の電極板と陽極の電極板の間にイオン交換膜を配設し、水を電気分解して陰極側でアルカリ性水を生成すると共に陽極側で酸性水を生成するものであり、アルカリ性水は飲食などに利用され、酸性水は美容等に利用される。
【0003】
そして、電極板に棒状の電極端子が接合されている場合、従来の接合構造は、図7に示すように、電極板100の端部の一部を切断して角窓103をあけると共にアール曲げ加工を行って棒状の電極端子101の挿入部102を形成し、該挿入部102に電極端子101を挿入して電極板100と電極端子101とをスポット溶接で接合して構成されていた。
【0004】
しかし、電極板100の加工に手間がかかり、また、電極板100の表面に白金やイリジウムやルテニウム等が付着している場合には、電極板100の曲げ加工により、白金等が剥げ落ちたり電極板100にクラックが入るという問題があり、また、電極端子101を挿入してスポット溶接しても、該クラックにより電極板100と電極端子101とが接合不良となり、電極板100の使用中などにおいて電極板100と電極端子101とが簡単に離脱するという危険があった。
【0005】
ところで、複数の電解室を有する電解槽では、同極の電極板100が複数配設されるので、同極の電極板100の電極端子101同士を端子プレート(図示省略)で接続し、該端子プレートに電源コードに接続している。そして、電極端子101への上記端子プレートの取付けは、電極端子101に設けられた雄ねじ部104に上記端子プレートに穿設された取付孔を通し、雄ねじ部104にナット(図示省略)を締め付けることに行っている。
【0006】
しかし、ナットを強く締め付ける場合には、電極端子101に大きなトルクが発生して上記スポット溶接による点溶接部が剥がれるという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような従来技術の問題を解決するためになされたものであり、電極板を曲げ加工することなく電極端子を接合でき、また、ナットの締め付け力により電極板と電極端子の溶接部が剥がれるのを防止できる電解槽用電極板への電極端子の接合構造を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の電解槽用電極板への電極端子の接合構造は、電解水生成用の電解槽に使用される電極板への電極端子の接合構造であって、棒状の電極端子の基端に扁平部を形成し、該扁平部を電極板に重ねて上記扁平部の平坦面を上記電極板に面接触させると共に、点溶接部により上記扁平部と上記電極板とを接合したことを特徴とするものである。
【0009】
また、上記扁平部の平坦面を上記電極板に面接触させることにより上記電極端子の中心軸上に上記電極板が位置するように、上記扁平部を上記電極端子の中心軸から径方向にずらした位置で該中心軸に平行に形成するのが望ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図1乃至図6を参照して説明する。
【0011】
図6に示すように、電解水生成用の電解槽Aは、ハウジング1内に複数の電解室2が連設され、各電解室2に電極板3及びイオン交換膜4が設けられた多連槽構造となっている。
【0012】
電極板3はチタン製の導電性基板の片面若しくは両面に白金層を焼き付けることにより形成され、導電性基板の表面には微細な凹凸が形成されて白金層の付着性を高めている。なお、上記の白金に代えてイリジウムやルテニウム等を用いても良い。
【0013】
図1及び図2に示すように、各電極板3の上端部にはチタン製の電極端子5が接合されている。電極端子5は丸棒状に形成され、先端部には雄ねじ部5aが形成され、電極端子5の基端部は扁平加工されて扁平部6が形成されている。図3に示すように、扁平部6は電極端子5の中心軸Oを避けた位置に形成され、扁平部6の上下両面には平坦面6aが形成されている。なお、図3に示すように、意匠性等を考慮して扁平部6の両端部を平坦面6aと直角に切断してカット面6bを形成しても良い。
【0014】
電極端子5を電極板3に接合する場合には、図2及び図3に示すように、電極端子5の扁平部6を電極板3の端部に重ねて電極端子5の中心軸O寄りの平坦面6aを電極板3に面接触させると共に、電極板3を電極端子5の中心軸Oに位置させ、扁平部6と電極板3とをスポット溶接して点溶接部7により扁平部6と電極端子5とを接合する。なお、図2では点溶接部7は電極端子5の中心軸Oに沿って2カ所に形成されているが、その数は特に限定されるものではない。
【0015】
図6に示すように、電極板3は第1電極板3aと第2電極板3bとで構成され、第1電極板3aは、上端部の一側寄りに電極端子5が接合され、第2電極板3bは、上端部の他側寄りに電極端子5が接合されている。なお、電極板3の上端部には電極板3をハウジング1に位置決めするための切り欠き31が形成されている。
【0016】
図4に示すように、ハウジング部1の上板1aには電極棒5を突出させるための複数の突出孔8が千鳥状に穿設されている。
【0017】
図6に示すように、ハウジング1内に第1電極板3aと第2電極板3bとが交互に配設されることにより、ハウジング1の各電解室2に第1電極板3a及び第2電極板3bが位置し、隣接する電解室2の境界部は第1電極板3a又は第2電極板3bで仕切られるようになっている。
【0018】
また、第1電極板3aと第2電極板3bとの間にイオン交換膜4が介在することにより、各電解室2にアルカリイオン室9及び酸性イオン室10が形成されている。また、アルカリイオン室9及び酸性イオン室10の上方及び下方に位置するハウジング1にはイオン水の放出口11及び水道水の導入口12が形成されている。なお、図4及び図5はイオン水の放出口11を省略している。
【0019】
電極端子5付きの電極板3をハウジング1に取り付ける場合には、電極端子5をハウジング1の内側から突出孔8に挿通して電極端子5の雄ねじ部5aを突出孔8から外部に突出し、ハウジング1内に設けられた図外の位置決め片に電極板3の切り欠き31を嵌め込んで電極板3をハウジング1内に位置決めした後、電極板3の周囲部をハウジング1に固定する。
【0020】
この場合、電極端子5及び電極板3を同時に操作して両者をハウジング1に取り付ける必要があるが、電極板3は電極端子5の中心軸O上に位置しているので、電極板3と電極端子5の中心軸Oとの位置がずれているものに較べて、該位置ずれを考慮した操作が不要となり、ハウジング1への電極端子5付き電極板3の取付け作業が容易となる。
【0021】
突出孔8から突出する第1電極板3aの電極端子5同士及び第2電極板3bの電極端子5同士は端子プレート13で接続されている。各端子プレート13には取付孔13aが穿設され、この取付孔13aを電極端子5の雄ねじ部5aに嵌め込むと共に雄ねじ部5aにナット14を螺合することにより端子プレート13を電極端子5に固定している。
【0022】
端子プレート13を電極端子5に固定する際にナット14を強く締め付けた場合には、電極端子5は中心軸Oを中心として図3の矢印に示すように、回転して点溶接部7を剥がそうとする力が発生するが、扁平部6の平坦面6aが電極板3に密着しているので、扁平部6の存在によって電極端子5の回転が規制されて点溶接部7に作用する力を小さくでき、点溶接部7の剥がれを防止できる。
【0023】
このように構成される電解槽Aの端子プレート13には図外の電源ケーブルから導出される2本のリード端子が接続され、第1電極板3aを陽極とし、第2電極板3bを陰極として直流電流を印加すると電気分解が行われる。
【0024】
電解槽Aには浄水器が付設され、水道水は水道水圧により浄水器を経て電解槽Aの導入口12から電解室2内に供給され、電極板3に直流電圧が印加されることにより、電解槽Aのアルカリイオン室9でアルカリ水が、酸性イオン室10で酸性水がそれぞれ生成され、酸性水及びアルカリ水は放出口11から外部に放出される。
【0025】
なお、第1電極板3aと第2電極板3bは狭幅の電解室2に配設されて近接しているので、高い電流効率が得られる。また、水は電解室2を仕切る電極板3の両面に沿って流れるので、電極板3の水接触面積が大きくなって電気分解効率を向上させることができ、電解槽Aの小型化が可能になる。
【0026】
また、電解槽Aは、電極板3の極性を一定時間毎に反転させて電極板3へのスケールの付着を防止できるようになっている。
【0027】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明の電極板と電極端子の接合構造によれば、電極端子の扁平部の平坦面を電極板に接触させて点溶接部により扁平部を電極板に接合したので、点溶接部に加わる締め付け力の影響を少なくできる。
【0028】
また、電極板の曲げ加工が不要になって生産性が向上し、電極板の表面に白金層やイリジウム層やルテニウム層等が形成されている場合には、曲げ加工による白金層等の剥がれを防止でき、また、電極板の使用中などにおいて電極板と電極端子とが離脱することがなくなる。
【0029】
また、上記電極端子の中心軸上に上記電極板を位置させたので、電解槽の組立効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の電解槽用電極板への電極端子の接合動作を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態の電解槽用電極板への電極端子の接合構造を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態の電解槽用電極板への電極端子の接合構造を示す平面図である。
【図4】電極端子への端子プレートの取付動作を示す斜視図である。
【図5】電極端子への端子プレートの取付動作を示す斜視図である。
【図6】電極槽を示す概略断面図である。
【図7】従来の電解槽用電極板への電極端子の接合動作を示す斜視図である。
【図8】従来の電解槽用電極板への電極端子の接合構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
A 電解槽A
1 ハウジング
2 電解室
3 電極板
4 イオン交換膜
5 電極端子
6 扁平部
6a 扁平部6の平坦面
13 端子プレート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure for joining electrode terminals to an electrode plate used in an electrolytic cell for generating electrolyzed water.
[0002]
[Prior art]
An electrolytic cell for producing electrolyzed water has an ion exchange membrane disposed between a cathode electrode plate and an anode electrode plate, and electrolyzes water to produce alkaline water on the cathode side and acid water on the anode side. Alkaline water is used for eating and drinking, and acidic water is used for beauty and the like.
[0003]
When a rod-shaped electrode terminal is bonded to the electrode plate, the conventional bonding structure cuts a part of the end of the
[0004]
However, it takes time to process the
[0005]
By the way, in an electrolytic cell having a plurality of electrolysis chambers, a plurality of
[0006]
However, when the nut is strongly tightened, there is a problem that a large torque is generated in the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and can join the electrode terminals without bending the electrode plate, and the electrode plate and the electrode terminal can be joined by the tightening force of the nut. An object of the present invention is to provide a structure for joining an electrode terminal to an electrode plate for an electrolytic cell that can prevent a weld from peeling off.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The junction structure of the electrode terminal to the electrode plate for an electrolytic cell of the present invention is a junction structure of the electrode terminal to the electrode plate used for the electrolytic cell for generating electrolyzed water, and is flattened at the base end of the rod-shaped electrode terminal. The flat portion is formed on the electrode plate, the flat surface of the flat portion is brought into surface contact with the electrode plate, and the flat portion and the electrode plate are joined by a spot welded portion. Is.
[0009]
Further, the flat portion is displaced in the radial direction from the central axis of the electrode terminal so that the electrode plate is positioned on the central axis of the electrode terminal by bringing the flat surface of the flat portion into surface contact with the electrode plate. It is desirable to form it parallel to the central axis at a certain position.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
[0011]
As shown in FIG. 6, the electrolytic cell A for generating electrolyzed water has a plurality of
[0012]
The
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, an
[0014]
When joining the
[0015]
As shown in FIG. 6, the
[0016]
As shown in FIG. 4, a plurality of projecting
[0017]
As shown in FIG. 6, the
[0018]
Moreover, the
[0019]
When attaching the
[0020]
In this case, it is necessary to operate the
[0021]
The
[0022]
When the
[0023]
Two lead terminals derived from a power cable (not shown) are connected to the
[0024]
A water purifier is attached to the electrolyzer A, and tap water is supplied into the
[0025]
In addition, since the
[0026]
Further, the electrolytic cell A is configured to prevent the adhesion of the scale to the
[0027]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the joining structure of the electrode plate and the electrode terminal of the present invention, the flat surface of the flat portion of the electrode terminal is brought into contact with the electrode plate, and the flat portion is joined to the electrode plate by the spot welding portion. Therefore, the influence of the tightening force applied to the spot welded portion can be reduced.
[0028]
In addition, when the electrode plate is not required to be bent, productivity is improved, and when a platinum layer, an iridium layer, a ruthenium layer, or the like is formed on the surface of the electrode plate, the platinum layer is not peeled off by bending. In addition, the electrode plate and the electrode terminal are not detached when the electrode plate is being used.
[0029]
Moreover, since the said electrode plate was located on the central axis of the said electrode terminal, the assembly efficiency of an electrolytic cell can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an operation of joining electrode terminals to an electrolytic cell electrode plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a bonding structure of electrode terminals to an electrolytic cell electrode plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a bonding structure of electrode terminals to an electrolytic cell electrode plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing an operation of attaching a terminal plate to an electrode terminal.
FIG. 5 is a perspective view showing an operation of attaching a terminal plate to an electrode terminal.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an electrode tank.
FIG. 7 is a perspective view showing a joining operation of an electrode terminal to a conventional electrolytic cell electrode plate.
FIG. 8 is a perspective view showing a joining structure of an electrode terminal to a conventional electrode plate for an electrolytic cell.
[Explanation of symbols]
A Electrolyzer A
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