JP4584501B2 - 電解槽 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水を電気分解して酸性水及びアルカリ性水を生成する整水器などに用いられる電解槽に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電解槽として、矩形形状に形成した外側ケーシングの底部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、同外側ケーシングの頂部両端側に第１・第２の取水口を設け、同外側ケーシング内に、それぞれに陽極板を配設した複数の陽極室と、それぞれに陰極板を配設した複数の陰極室とを、それぞれ隔膜を介して互い違いに区画形成し、しかも、前記陽極室を、隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した陽極室形成用箱体から構成するとともに、前記陰極室を、複数の陽極室形成用箱体の外側に形成された空間から構成し、前記第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の陽極室を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを前記複数の陰極室を介して連通して、ケーシング内に導入した水を電気分解して酸性水とアルカリ性水とを取水可能としたものがあった。
【０００３】
図１５及び図１６に上記した電解槽Ｘの概略を示している。なお、両図において、同一構成要素には同一符号を用いている。
【０００４】
図中、100は外側ケーシング、210は第１の給水口、220は第２の給水口、310は前記外側ケーシングの頂部に前記第１の給水口210と対向する位置に設けた第１の取水口、320は同じく第２の取水口、400,500は陰・陽極板（図示せず）にそれぞれ連設した給電端子である。
【０００５】
上記構成により、第１・第２の給水口210,220から給水された水が槽内で電気分解され、第１・第２の取水口310,320からそれぞれ電解水（酸性水・アルカリ性水）を得ることができる。
【０００６】
このように、給水口及び取水口を２つずつ設けた構成のものでは、それぞれの給水量、取水量を個別に制御しやすく、また、一方の給水系に添加物など（例えば陽極室への給水系にカルシウムなどを添加する）を混入しやすい利点がある。しかも、陽極室と陰極室とが独立して形成されているので、電気分解でのイオン交換移動だけが行われ、電解水である酸性水とアルカリ性水とが交じり合ったりすることがなく、電解水の取水量を増大させることが可能とされていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来の電解槽Ｘでは、未だ下記に示すような課題が残されている。
【０００８】
すなわち、図１５に示すように、第１・第２の給水口210,220と第１・第２の取水口310,320とが線対称状に対向して設けられているタイプのものでは、第２の給水口220から槽内に流入した水を例にとると、水は第２の給水口220から陽極室（陰極室）に流入した後、電気分解されて同第２の給水口220と対向位置にある第２の取水口320から取水されることになる。
【０００９】
これでは、図示するように、水は陽極室（陰極室）内全体を満遍なく通過するのではなく、第２の給水口220及び取水口320との反対側部分には水の通らないデッドスペースＳが生じてしまうことになる。
【００１０】
また、図１６に示すように、第１・第２の給水口210,220と第１・第２の取水口310,320とが点対称状に対角線上に対向して設けられているタイプのものの場合、やはり第２の給水口220から槽内に流入した水を例にとると、水は第２の給水口220から陽極室（陰極室）に流入した後、電気分解されて同第２の給水口220と対角線方向にある第２の取水口320から取水されることになる。
【００１１】
この場合についても、図示するように、水は陽極室（陰極室）内全体を満遍なく通過するのではなく、第１の給水口210近傍及び第１の取水口310近傍部分に水の通らないデッドスペースＳが生じてしまう。
【００１２】
このように、いずれにしても電極板全体を利用した効率の良い電気分解が行えず、電解効率の低下を招く原因となっていた。
【００１３】
そこで、本発明では、上記課題を解決して、この種の電解槽の長所を十分に引き出すことのできる構成からなる電解槽を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１記載の本発明では、矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、それぞれ隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる複数の室と、同箱体の外側に形成された空間からなる複数の室とを互い違いに配設した電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした電解槽であって、第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の箱体内部を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを、前記箱体の外側に形成された空間からなる室を介して連通し、さらに、前記第１の給水口に接続する筒状の連通部を前記箱体に突設するとともに、同連通部を突設した箱体の端面と前記ケーシングの内壁面との間に、導水量調整手段を設けた導水路を形成し、前記第２の給水口から同導水路に給水された水の少なくとも一部を、前記連通部側に向かうように導水可能に構成した電解槽において、前記導水量調整手段は、複数の箱体の端面縁同士の重合部分に形成された所定幅の間隙部からなり、同間隙部は筒状の連通部近傍に形成されている
【００１５】
（２）請求項２記載の本発明では、矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、それぞれ隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる複数の室と、同箱体の外側に形成された空間からなる複数の室とを互い違いに配設した電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした電解槽であって、第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の箱体内部を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを、前記箱体の外側に形成された空間からなる室を介して連通し、さらに、前記第１の給水口に接続する筒状の連通部を前記箱体に突設するとともに、同連通部を突設した箱体の端面と前記ケーシングの内壁面との間に、導水量調整手段を設けた導水路を形成し、前記第２の給水口から同導水路に給水された水の少なくとも一部を、前記連通部側に向かうように導水可能に構成した電解槽において、前記導水量調整手段は、複数の箱体の端面縁同士の重合部分に形成された間隙部からなり、同間隙部は筒状の連通部側に向かうにしたがって漸次拡幅していることに特徴を有する。
【００１６】
（３）請求項３記載の本発明では、請求項1または２に記載の電解槽において、第１・第２の取水口側に面する箱体の端面を、第１の取水口を設けた位置近傍から第２の取水口を設けた位置側に向けて漸次狭幅するように形成したことを特徴とする。
【００１７】
（４）請求項４記載の本発明では、請求項1または２に記載の電解槽において、流入した水を導水する導水量調整壁を箱体内部に形成し、しかも、同導水量調整壁に、水の流入部側から離隔するにしたがって漸次拡幅させた細長孔を形成したことを特徴とする
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明は、矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、複数の陽極室と複数の陰極室とがそれぞれ隔膜を介して互い違いに区画形成された電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした電解槽であって、前記第１・第２の給水口のいずれか一方から給水した水の少なくとも一部を、他方の給水口側に向かうように導水したものである。
【００２３】
すなわち、第１・第２の給水口から、電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入した場合、給水した当該給水口の直下方から直接電解室内へ流入していくのではなく、給水された水の少なくとも一部は、一旦反対側の給水口側へ導水されてその後に電解室へ流入することになる。
【００２４】
したがって、従来のように、電解室内において、給水口とこれに対応する取水口との間を流れる水が偏ったりすることがなく、電極板全体を略均等に満遍なく接触しながら通過することになるので電解効率が著しく向上し、より効率的に電解水を得ることができる。
【００２５】
さらに、陽極室と陰極室とを隔膜を介して分離独立して構成しているので、電気分解でのイオン交換移動だけが行われ、酸性水とアルカリ性水との混合がなくなり、電解水の効率良く取水可能となる。しかも、両室が比較的に扁平でコンパクトな構成となり、整水器などの装置に配設することが容易となる。
【００２６】
ケーシング内に区画形成された電解室の構成としては、隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる室と、同箱体の外側に形成された空間からなる室とから構成することができる。
【００２７】
かかる簡単な構成により、ケーシングに特別な加工を施すことなく、陽極室と陰極室とを区画分離することができる。
【００２８】
このように、本実施形態における電解槽は、矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、それぞれ隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる複数の室と、同箱体の外側に形成された空間からなる複数の室とを互い違いに配設した電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした構成としている。
【００２９】
かかる構成において、「第１・第２の給水口のいずれか一方から給水した水の少なくとも一部を、他方の給水口側に向かうように導水する」ためには、例えば下記の構成とすることができる。
【００３０】
すなわち、前記第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の箱体内部を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを、前記箱体の外側に形成された空間からなる室を介して連通し、さらに、前記第１の給水口に接続する筒状の連通部を前記箱体に突設するとともに、同連通部を突設した箱体の端面と前記ケーシングの内壁面との間に、導水量調整手段を設けた導水路を形成し、前記第２の給水口から同導水路に給水された水の少なくとも一部を、前記連通部側に向かうように導水するものである。
【００３１】
また、上記導水量調整手段としては、複数の箱体の端面縁同士の重合部分に形成された所定幅からなる間隙部からなり、同間隙部は筒状の連通部近傍に形成されている構成とすることができる。
【００３２】
このとき、複数の箱体を、箱体と箱体との間を特にシールなどせずに重合配設している限り、しかも、ケーシング内に単に挿通した状態で収納配設した場合であればなおさらのこと、箱体と箱体との間には、わずかながら間隙が生じるものである。また、箱体とケーシングとの間にも間隙が存在している。
【００３３】
本実施の形態では、かかる小間隙(箱体の端面縁同士の重合部分)とは別途、前記連通部近傍にこの小間隙よりも広幅の間隙部を形成しており、第２の給水口から所定水圧で流入してきた水は、前記小間隙部をわずかに押し広げて電解室内へ流入するとともに、箱体とケーシングとの間の間隙からやはり電解室内へ流入する。他方、連通部側に向かうように導水された一部の水は水圧が低下した状態でやや広い間隙から電解室へと流入し、結果的には、電解室内の幅方向全体を略均等に流れていき、電極板の全体に満遍なく接触することになって、電解効率を向上させることができるのである。
【００３４】
また、他の実施形態としての導水量調整手段として、前記間隙部を、筒状の連通部側に向かうにしたがって漸次拡幅させた構成としてもよい。
【００３５】
かかる構成とすることによっても、上述同様の態様で、第２の給水口から導水した水を、電解室内の幅方向全体に略均等に流すことができる。
【００３６】
また、本実施の形態では、上記箱体からなる室を陽極室とし、同箱体の外側に形成された空間からなる室を陰極室として、第１の取水口から酸性水を、第２の取水口からアルカリ性水を取水可能としている。
【００３７】
さらに、上記第１・第２の給水口をケーシングの底部両端側に設ける一方、第１・第２の取水口を前記ケーシングの頂部両端側に設けている。
【００３８】
すなわち、水は下方側からケーシング内に流入することになるので、ケーシング内を水で十分満たしながら上昇し、電極板との接触面積、接触時間も十分となり、効率良く電解されてケーシングの上方から必要量取水することができる。
【００３９】
一方、上記してきた構成において、ケーシング内においては、取水口側についても導水調整を行うことが望ましい。
【００４０】
すなわち、第１の給水口から流入した水は電解されて第１の取水口から流出するとともに、第２の給水口から流入した水は電解されて第２の取水口から流出するようにした場合に、第１・第２の取水口側に面する箱体の端面を、第１の取水口を設けた位置近傍から第２の取水口を設けた位置側に向けて漸次狭幅するように形成するものである。
【００４１】
かかる構成とすることで、取水口側においては、複数の箱体同士間に形成される間隙は、逆に、第１の取水口側から第２の取水口側に向けて漸次拡幅することになり、第２の給水口から流入した水は、上述してきたように、陰極室全体をむらなく通過して、最終的には第２の取水口から効率良く流出する。したがって、取水効率が向上する。
【００４２】
また、箱体内部についても下記の構成とすることが望ましい。
【００４３】
すなわち、流入した水を導水する導水量調整壁を箱体内部に形成し、しかも、同導水量調整壁に、水の流入部側から離隔するにしたがって漸次拡幅させた細長孔を形成するものである。
【００４４】
かかる構成によって、上述してきた陰極室内の水の通過と同様の態様で、箱体内に形成された陽極室内についても、水が満遍なく通過できることになり、電解槽全体としての電解効率を向上させることが可能となる。
【００４５】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づき具体的に説明する。
【００４６】
図１は本実施例に係る電解槽Ａの外観図、図２は同電解槽Ａの全体分解斜視図である。なお、図１及び図２では、便宜上天地逆様で示しており、実際は上下逆向きで整水器などに配設される。
【００４７】
図示するように、電解槽Ａは、下ケース1aと上ケース1bとに分割可能な外側ケーシング１内に、それぞれ矩形形状とした薄板状の陽極板３（図３参照）を収納した２つの陽極室形成用箱体２（以下「箱体２」という）と、陽極板３と同形状の３枚の陰極板４とを交互に重合並設した状態で収納している。
【００４８】
すなわち、箱体２により陽極室が形成され、陰極室としては前記複数の陽極室（箱体２）の外側及び外側ケーシング１との間に形成される空間により形成されることになる。
【００４９】
陽・陰極板3,4はチタンなどの金属からなり、短辺の中央より少しずれた位置から先端部に雄ネジを形成した給電端子3a,4aを突設し、外側ケーシング１内に収納した状態で、各給電端子3a,4aを下ケース1aから外方へ突出させ、リード線５を結線している。51はナット、ワッシャなどからなる接続金具である。
【００５０】
外側ケーシング１は合成樹脂より形成されており、下ケース1aの底部の両端側には第１給水口11及び第２給水口12が、上ケース1bの頂部の両端には、前記第１給水口11及び第２給水口12とそれぞれ線対称状に対向するように、第１取水口13及び第２取水口14が一体的に突設されている。15は上・下ケース1b,1aの側部に突設した取付用耳片、16は前記給電端子3a ,4aの取出孔、17a,17bは上・下ケース1b,1aの分割部に形成した接合用フランジである。
【００５１】
図２に示すように、上・下ケース1b,1aの接合は、前記接合用フランジ17a,17b間にパッキン18を介設して両者を付き合わせるとともに、ビス19で連結固定している。17cはビス挿通孔、17dはビス止部である。
【００５２】
以下、本実施例の要部となる電解槽Ａの内部構造について詳述する。
【００５３】
図３は箱体２の分解斜視図、図４は同箱体２の正面図、図５は図４におけるＩ−Ｉ線の端面図、図６は同II−II線の端面図、図７は同III―II I線の端面図、図８は同IV−IV線の端面図、図９は箱体２の一部断面図、図１０は箱体２の下壁端面26に設けた導水量調整手段の説明図、図１１は導水量調整手段の変容例の説明図、図１２は箱体２の上壁端面27の説明図、図１３は本実施例に係る電解槽Ａ内の水の流れを示す説明図、図１４は他の実施例に係る電解槽A'内の水の流れを示す説明図である。
【００５４】
図２及び図３に示すように、箱体２は、扁平な矩形形状とした一対の枠体2a,2bを対向状態に接合して構成したものであり、両枠体2a,2b間に陽極板３を介設し、全体を薄型に構成している。20は給電端子3aを箱体２から外へ突出させるための案内溝である。
【００５５】
枠体2a,2bは、それぞれ、上部枠21a、下部枠21b、左右側枠21c,21dからなる矩形形状の外枠21と、左右側枠21c,21d間において、幅方向に比較的小間隔で設けた５本の細い縦リブ22と、隔膜６とから形成されており、図６に示すように、隔膜６は前記縦リブ22とともに一体的に射出形成されている。また、従来の隔膜支持構造に比べ、比較的に多数の縦リブ22で隔膜６を支持しているので、隔膜６は弛みなどを生じることがなく、丈夫な箱体２が構成される。
【００５６】
さらに、図３及び図４に示すように、縦リブ22の表及び裏面には、電極板支持用凸部として小突起22aを適宜数間隔をあけて形成しており、図６に示すように、陽極室となる箱体２の内部空間内で、陽極板３を縦リブ22との間を含めて間隙を保持した状態で支持することができ、水を円滑に流すことができる。なお、図示しないが、陰極板４についても、箱体２と箱体２との間、あるいは箱体２の外側位置で、前記小突起22aにより水の流れを妨げることなく保持することができ、同様に水を円滑に流すことができる。
【００５７】
また、枠体2a,2bの下端縁一側には、両枠体2a,2bをカップリングして箱体２を形成したときに、同箱体２内部に形成される陽極室と連通する筒状の第１連通部23を構成する半割筒部23a,23bを突設するとともに、同半割筒部23a,23bと対向する上端縁の一側には、上ケース1bに設けた第１取水口13に連通する第２連通部24を構成する半割筒部24a,24bが突設されている。
【００５８】
第１連通部23は、図９に示すように、第１給水口11にパッキン25を介して嵌合しており、第１給水口11から流入する水は、全て陽極室（箱体２内）に導入されることになる。なお、第２連通部24についても、図示しないが第１連通部23と同様に構成してあり、同第２連通部24から流出する水は全て第１取水口13から流出する。
【００５９】
上述してきたように、本実施例に係る電解槽Ａは、外側ケーシング１の底部両端側に第１・第２給水口11,12を設ける一方、同外側ケーシング１の頂部両端側に前記各給水口11,12にそれぞれ線対称状に対応する第１・第２取水口13,14が設けられ、外側ケーシング１内には、それぞれに陽極板３を配設した２つの箱体２からなる陽極室と、それぞれに陰極板４を配設した３つの陰極室とが、それぞれ隔膜６を介して互い違いに区画形成され、さらに、前記第１給水口11と第１取水口13とが前記陽極室を介して連通するとともに、前記第２給水口12と第２取水口14とを前記陰極室を介して連通して構成している。
【００６０】
かかる構成により、外側ケーシング１内に、第１・第２給水口11,12から水を導入して電気分解することで、第１取水口13から酸性水を、第２取水口14からアルカリ性水を取水することができるようになっている。
【００６１】
上記構成の電解槽Ａにおいて、本実施例の特徴となるのは、前記第２給水口12から給水した水を、外側ケーシング１内において、前記第１給水口11側に向かうように導水したことにある。
【００６２】
本実施例では、図９に示すように、前記第１連通部23を突設した箱体２の下壁端面26と前記外側ケーシング１の下壁内側面(内壁面)との間に、陰極室に連通する導水路７を形成し、しかも、同導水路７に導水量調整手段を設け、前記第２給水口12から導水路７に給水された水が、前記第１給水口11側に向かうように導水するとともに、導水量調整手段によって、第２給水口12側よりも第１給水口11側からの方が多量に陰極室内に導入しやすくなるように構成している。
【００６３】
前記導水量調整手段は、図１０に示すように、２つの箱体2,2の端面縁同士の重合部分に形成された所定幅からなる間隙部70bからなり、同間隙部70bは、前記第１連通部23近傍に形成している。
【００６４】
すなわち、本実施例では、箱体２と箱体２との間を特にシールなどせずに重合配設しており、しかも、これら箱体2,2を外側ケーシング１内に単に挿通した状態で収納配設しているので、箱体２と箱体２との間には、わずかながら小間隙70aが形成されている。しかも、箱体２は扁平状に形成されているために、箱体２自体が水圧により撓むので、箱体2, 2間には小間隙70aはより形成されやすくなっている。さらに、各箱体２と外側ケーシング１の内側面との間にも、当然ながら間隙70'が存在することになる。
【００６５】
本実施例では、かかる小間隙70a(箱体の端面縁同士の重合部分70に形成される)とは別途、前記第１連通部23の近傍に、この小間隙70aよりも広幅の間隙部70bを形成したものであり、第２給水口12から所定水圧で流入してきた水が、前記小間隙70aをわずかに押し広げて陰極室内へ流入するようにして、さらに、箱体２と外側ケーシング１の内側面との間の間隙70'からやはり陰極室内へ流入するようにしている。他方、導水路７により、第１連通部23側に向かうように導水された一部の水は水圧が低下した状態でやや広い前記間隙部70bから陰極室へと流入することになり、また、箱体２と外側ケーシング１（下ケース1a）の内側面との間には、陰極板４の電極4aの位置から第１連通部23に至るまでに間隙70cを形成しており、同間隙70cからも水が陰極室に流入する。結果的には、図１３に矢印で示すように、第２給水口12から流入した水は扁平な陰極室内全体を満遍なく通過するようになり、陰極板４全体による効率的な電気分解がなされて第２取水口14から取水することができ、本実施例にかかる電解槽Ａでは電解効率を向上させることができる。
【００６６】
また、導水量調整手段の変容例として、図１１に示すような構成とすることもできる。
【００６７】
すなわち、２つの箱体2,2の下壁端縁同士の重合部分70に、図１０に示した小間隙70aよりもやや広幅に形成した小間隙70a'を形成し、しかも、同小間隙70a'を、第２給水口12側から中央よりも第１連通部23側に位置する電極4aの位置まで形成し、その電極4aの位置から第１連通部23に至る位置までを、漸次拡幅するように間隙部70b'を形成している。また、同じく図１１に示すように、箱体２と外側ケーシング１（下ケース1a）の内側面との間においても、陰極板４の電極41の位置から第１連通部23に至るまでが漸次拡幅する間隙70c'を形成し、水が陰極室に円滑に流入するようにしている。
【００６８】
かかる構成においても、第２給水口12から導水路７へ流入した水は、そのまま直接的に陰極室に流入することはなく、第２給水口の直上方には狭幅の小間隙70a'が存在するので、あたかも壁にぶつかって流路が略直角方向に強制的に変更させられたようになり、第１連通部23側（第１給水口11側）に向かって流れるとともに、漸次水圧が弱まりながら小間隙70a'及び間隙部70b'を押し広げて陰極室へ流れ込んでいく。
【００６９】
したがって、上記構成としても、図１３に示したように陰極室内で水の略均一な流れを実現でき、電解効率の向上を図ることができる。
【００７０】
また、本実施例に係る電解槽Ａの特徴の一つとして、取水口（13,14）側となる箱体２の上壁端面27を、図１２に示すように、第１取水口13側から第２取水口14側に向けて漸次狭幅に形成した構成としている。すなわち、箱体２を構成する枠体2a,2 bの上部枠21aの側縁部をテーパ面に形成するものである。
【００７１】
したがって、２つの箱体2,2同士間に形成される間隙、及び箱体２と外側ケーシング１(上ケース1b)との間に形成される間隙は、逆に、第１取水口13側から第２取水口14側に向けて漸次拡幅することになり、第２給水口12から流入して陰極室内全体を略均等に流れる水は、図１３で示したように第２取水口14側へ効率的に集水されることになり、取水効率を向上させることができる。
【００７２】
また、本実施例においては、陽極室についても水の流れが均等になるように構成している。
【００７３】
すなわち、図８に示すように、陽極室を形成する箱体２の内側下部で、枠体2a,2bの各下部枠21bの直上方位置に、第１連通部23から流入してきた水を受ける横断壁28を設け（図３参照）、この横断壁28の内側に面する表面部をテーパ面とし、枠体2a,2bを突き合わせて箱体２を構成したときに、横断壁28,28が突き合わされて導水量調整壁29が形成され（図４）、しかも、同導水量調整壁29には、前記したテーパ面によって、第１連通部23から離隔するにしたがって漸次拡幅した細長孔30が形成されている。
【００７４】
したがって、流入した水は、第１連通部23から遠い箇所の方からより多く陽極板３側へ導水される。
【００７５】
さらに、前記導水量調整壁29の直上方位置には、図７に示すように、第２導水量調整壁31が形成されている。
【００７６】
これも、枠体2a,2bの横断壁28の上方位置に、それぞれ第２横断壁32,32を形成して（図３参照）、枠体2a,2bを突き合わせて箱体２を構成したときに形成されるものであり、図７に示すように、内側に面する表面部を切削形成して、第１連通部23側を最細に、同最細部分から電極3aまでを広幅に、電極3aから先を中細部分となるように流通長孔33を形成している。
【００７７】
さらに、図５に示すように、箱体２の上壁端面27の直下方位置には、第３導水量調整壁34を形成している。
【００７８】
かかる第３導水量調整壁34は、枠体2a,2bの各上部枠21aの直下方位置に、陽極室内を通過してきた水を受ける横断壁35を設け（図３参照）、この横断壁35の内側に面する表面部をテーパ面とし、枠体2a,2bを突き合わせて箱体２を構成したときに、横断壁35,35が突き合わされて第３導水量調整壁34が形成されるもので（図５）、しかも、同第３導水量調整壁34には、前記したテーパ面によって、筒状の第２連通部24に近づくにしたがって漸次拡幅した細長孔36が形成されており、陽極室内を流れてきた水が第２連通部24へ効率的に集水されることになり、同第２連通部24から第２取水口14を介しての取水効率を向上させることができる。
【００７９】
以上説明してきたように、本実施例に係る電解槽Ａは、陽極室においても、前述した陰極室での水の流れのように、偏ることなく陽極板３の表面に沿って満遍なく略均一に流れ、しかも効率的に第１取水口13から取水可能となっている。
【００８０】
さらに、陽極室と陰極室とを隔膜６を介して分離独立して構成しているので、電気分解でのイオン交換移動だけが行われ、酸性水とアルカリ性水との混合がなくなり、電解水の効率良く取水可能となる。
【００８１】
したがって、電解槽Ａとして、コンパクトでありながら優れた電解能力を有するものとなっており、整水器などの用途に最適となる。
【００８２】
なお、本実施例では、第１・第２の給水口11,12と第１・第２の取水口13,14とが外側ケーシング１に略線対称状に対向して設けた構成としたが、第１・第２の給水口11,1と第１・第２の取水口13,14とが、略点対称状に対角線上に対向して設けたものにも適用可能であり、この場合でも、図１４に示すように、陰極室内で水の略均一な流れを実現でき、デッドスペースが生じることなく、陰極板４に水が満遍なく接触することになるので、やはり電解効率の向上を図ることができる。
【００８３】
【発明の効果】
（１）請求項１記載の本発明では、矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、それぞれ隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる複数の室と、同箱体の外側に形成された空間からなる複数の室とを互い違いに配設した電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした電解槽であって、第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の箱体内部を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを、前記箱体の外側に形成された空間からなる室を介して連通し、さらに、前記第１の給水口に接続する筒状の連通部を前記箱体に突設するとともに、同連通部を突設した箱体の端面と前記ケーシングの内壁面との間に、導水量調整手段を設けた導水路を形成し、前記第２の給水口から同導水路に給水された水の少なくとも一部を、前記連通部側に向かうように導水可能に構成した電解槽において、前記導水量調整手段は、複数の箱体の端面縁同士の重合部分に形成された所定幅の間隙部からなり、同間隙部は筒状の連通部近傍に形成されていることにより、簡単な構成で第２の給水口と第２の取水口との間を流れる水が偏ったりすることがなく、陰極板全体に満遍なく接触しながら通過することになるので電解効率が著しく向上し、より効率的に電解水を得ることができる。さらには、電解室を、隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる室と、同箱体の外側に形成された空間からなる室とから構成したことにより、ケーシングに特別な加工を施すことなく、陽極室と陰極室とを区画分離することができる。また、陽極室と陰極室とを隔膜を介して分離独立して構成しているので、電気分解でのイオン交換移動だけが行われ、酸性水とアルカリ性水との混合がなくなり、電解水の効率良く取水可能となる。しかも、両室が比較的に扁平でコンパクトな構成となり、整水器などの装置に配設することが容易となる。
【００８４】
（２）請求項２記載の本発明では矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、それぞれ隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる複数の室と、同箱体の外側に形成された空間からなる複数の室とを互い違いに配設した電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした電解槽であって、第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の箱体内部を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを、前記箱体の外側に形成された空間からなる室を介して連通し、さらに、前記第１の給水口に接続する筒状の連通部を前記箱体に突設するとともに、同連通部を突設した箱体の端面と前記ケーシングの内壁面との間に、導水量調整手段を設けた導水路を形成し、前記第２の給水口から同導水路に給水された水の少なくとも一部を、前記連通部側に向かうように導水可能に構成した電解槽において、前記導水量調整手段は、複数の箱体の端面縁同士の重合部分に形成された間隙部からなり、同間隙部は筒状の連通部側に向かうにしたがって漸次拡幅しているので、やはり、簡単な構成で、上記効果を発揮させることができる。
【００８５】
（３）請求項３記載の本発明では、上記第１・第２の取水口側に面する箱体の端面を、第１の取水口を設けた位置近傍から第２の取水口を設けた位置側に向けて漸次狭幅するように形成したことにより、取水口側においては、複数の箱体同士間に形成される間隙は、逆に、第１の取水口側から第２の取水口側に向けて漸次拡幅することになり、第２の給水口から流入した水は、陰極室全体をむらなく通過して、最終的には第２の取水口から効率良く流出するので、取水効率が向上する。
【００８７】
（４）請求項４記載の本発明では、流入した水を導水する導水量調整壁を箱体内部に形成し、しかも、同導水量調整壁に、水の流入部側から離隔するにしたがって漸次拡幅させた細長孔を形成したことにより、陽極室内についても、上記してきた陰極室同様に水が満遍なく通過できることになり、電解槽全体としての電解効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る電解槽の外観図である。
【図２】同電解槽の全体分解斜視図である。
【図３】箱体の分解斜視図である。
【図４】同箱体の正面図である。
【図５】図４におけるＩ−Ｉ線の端面図である。
【図６】同II−II線の端面図である。
【図７】同III―III線の端面図である。
【図８】同IV−IV線の端面図である。
【図９】箱体の一部断面図である。
【図１０】箱体の下壁端面に設けた導水量調整手段の説明図である。
【図１１】導水量調整手段の変容例の説明図である。
【図１２】箱体の上壁端面の説明図である。
【図１３】本実施例に係る電解槽内の水の流れを示す説明図である。
【図１４】他の実施例に係る電解槽内の水の流れを示す説明図である。
【図１５】従来の電解槽内の水の流れの一例を示す説明図である。
【図１６】従来の電解槽内の水の流れの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ 電解槽
１ 外側ケーシング
２ 陽極室形成用箱体
７ 導水路
11 第１給水口
12 第２給水口
13 第１取水口
14 第２取水口
【発明の属する技術分野】
この発明は、水を電気分解して酸性水及びアルカリ性水を生成する整水器などに用いられる電解槽に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電解槽として、矩形形状に形成した外側ケーシングの底部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、同外側ケーシングの頂部両端側に第１・第２の取水口を設け、同外側ケーシング内に、それぞれに陽極板を配設した複数の陽極室と、それぞれに陰極板を配設した複数の陰極室とを、それぞれ隔膜を介して互い違いに区画形成し、しかも、前記陽極室を、隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した陽極室形成用箱体から構成するとともに、前記陰極室を、複数の陽極室形成用箱体の外側に形成された空間から構成し、前記第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の陽極室を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを前記複数の陰極室を介して連通して、ケーシング内に導入した水を電気分解して酸性水とアルカリ性水とを取水可能としたものがあった。
【０００３】
図１５及び図１６に上記した電解槽Ｘの概略を示している。なお、両図において、同一構成要素には同一符号を用いている。
【０００４】
図中、100は外側ケーシング、210は第１の給水口、220は第２の給水口、310は前記外側ケーシングの頂部に前記第１の給水口210と対向する位置に設けた第１の取水口、320は同じく第２の取水口、400,500は陰・陽極板（図示せず）にそれぞれ連設した給電端子である。
【０００５】
上記構成により、第１・第２の給水口210,220から給水された水が槽内で電気分解され、第１・第２の取水口310,320からそれぞれ電解水（酸性水・アルカリ性水）を得ることができる。
【０００６】
このように、給水口及び取水口を２つずつ設けた構成のものでは、それぞれの給水量、取水量を個別に制御しやすく、また、一方の給水系に添加物など（例えば陽極室への給水系にカルシウムなどを添加する）を混入しやすい利点がある。しかも、陽極室と陰極室とが独立して形成されているので、電気分解でのイオン交換移動だけが行われ、電解水である酸性水とアルカリ性水とが交じり合ったりすることがなく、電解水の取水量を増大させることが可能とされていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来の電解槽Ｘでは、未だ下記に示すような課題が残されている。
【０００８】
すなわち、図１５に示すように、第１・第２の給水口210,220と第１・第２の取水口310,320とが線対称状に対向して設けられているタイプのものでは、第２の給水口220から槽内に流入した水を例にとると、水は第２の給水口220から陽極室（陰極室）に流入した後、電気分解されて同第２の給水口220と対向位置にある第２の取水口320から取水されることになる。
【０００９】
これでは、図示するように、水は陽極室（陰極室）内全体を満遍なく通過するのではなく、第２の給水口220及び取水口320との反対側部分には水の通らないデッドスペースＳが生じてしまうことになる。
【００１０】
また、図１６に示すように、第１・第２の給水口210,220と第１・第２の取水口310,320とが点対称状に対角線上に対向して設けられているタイプのものの場合、やはり第２の給水口220から槽内に流入した水を例にとると、水は第２の給水口220から陽極室（陰極室）に流入した後、電気分解されて同第２の給水口220と対角線方向にある第２の取水口320から取水されることになる。
【００１１】
この場合についても、図示するように、水は陽極室（陰極室）内全体を満遍なく通過するのではなく、第１の給水口210近傍及び第１の取水口310近傍部分に水の通らないデッドスペースＳが生じてしまう。
【００１２】
このように、いずれにしても電極板全体を利用した効率の良い電気分解が行えず、電解効率の低下を招く原因となっていた。
【００１３】
そこで、本発明では、上記課題を解決して、この種の電解槽の長所を十分に引き出すことのできる構成からなる電解槽を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１記載の本発明では、矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、それぞれ隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる複数の室と、同箱体の外側に形成された空間からなる複数の室とを互い違いに配設した電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした電解槽であって、第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の箱体内部を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを、前記箱体の外側に形成された空間からなる室を介して連通し、さらに、前記第１の給水口に接続する筒状の連通部を前記箱体に突設するとともに、同連通部を突設した箱体の端面と前記ケーシングの内壁面との間に、導水量調整手段を設けた導水路を形成し、前記第２の給水口から同導水路に給水された水の少なくとも一部を、前記連通部側に向かうように導水可能に構成した電解槽において、前記導水量調整手段は、複数の箱体の端面縁同士の重合部分に形成された所定幅の間隙部からなり、同間隙部は筒状の連通部近傍に形成されている
【００１５】
（２）請求項２記載の本発明では、矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、それぞれ隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる複数の室と、同箱体の外側に形成された空間からなる複数の室とを互い違いに配設した電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした電解槽であって、第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の箱体内部を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを、前記箱体の外側に形成された空間からなる室を介して連通し、さらに、前記第１の給水口に接続する筒状の連通部を前記箱体に突設するとともに、同連通部を突設した箱体の端面と前記ケーシングの内壁面との間に、導水量調整手段を設けた導水路を形成し、前記第２の給水口から同導水路に給水された水の少なくとも一部を、前記連通部側に向かうように導水可能に構成した電解槽において、前記導水量調整手段は、複数の箱体の端面縁同士の重合部分に形成された間隙部からなり、同間隙部は筒状の連通部側に向かうにしたがって漸次拡幅していることに特徴を有する。
【００１６】
（３）請求項３記載の本発明では、請求項1または２に記載の電解槽において、第１・第２の取水口側に面する箱体の端面を、第１の取水口を設けた位置近傍から第２の取水口を設けた位置側に向けて漸次狭幅するように形成したことを特徴とする。
【００１７】
（４）請求項４記載の本発明では、請求項1または２に記載の電解槽において、流入した水を導水する導水量調整壁を箱体内部に形成し、しかも、同導水量調整壁に、水の流入部側から離隔するにしたがって漸次拡幅させた細長孔を形成したことを特徴とする
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明は、矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、複数の陽極室と複数の陰極室とがそれぞれ隔膜を介して互い違いに区画形成された電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした電解槽であって、前記第１・第２の給水口のいずれか一方から給水した水の少なくとも一部を、他方の給水口側に向かうように導水したものである。
【００２３】
すなわち、第１・第２の給水口から、電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入した場合、給水した当該給水口の直下方から直接電解室内へ流入していくのではなく、給水された水の少なくとも一部は、一旦反対側の給水口側へ導水されてその後に電解室へ流入することになる。
【００２４】
したがって、従来のように、電解室内において、給水口とこれに対応する取水口との間を流れる水が偏ったりすることがなく、電極板全体を略均等に満遍なく接触しながら通過することになるので電解効率が著しく向上し、より効率的に電解水を得ることができる。
【００２５】
さらに、陽極室と陰極室とを隔膜を介して分離独立して構成しているので、電気分解でのイオン交換移動だけが行われ、酸性水とアルカリ性水との混合がなくなり、電解水の効率良く取水可能となる。しかも、両室が比較的に扁平でコンパクトな構成となり、整水器などの装置に配設することが容易となる。
【００２６】
ケーシング内に区画形成された電解室の構成としては、隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる室と、同箱体の外側に形成された空間からなる室とから構成することができる。
【００２７】
かかる簡単な構成により、ケーシングに特別な加工を施すことなく、陽極室と陰極室とを区画分離することができる。
【００２８】
このように、本実施形態における電解槽は、矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、それぞれ隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる複数の室と、同箱体の外側に形成された空間からなる複数の室とを互い違いに配設した電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした構成としている。
【００２９】
かかる構成において、「第１・第２の給水口のいずれか一方から給水した水の少なくとも一部を、他方の給水口側に向かうように導水する」ためには、例えば下記の構成とすることができる。
【００３０】
すなわち、前記第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の箱体内部を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを、前記箱体の外側に形成された空間からなる室を介して連通し、さらに、前記第１の給水口に接続する筒状の連通部を前記箱体に突設するとともに、同連通部を突設した箱体の端面と前記ケーシングの内壁面との間に、導水量調整手段を設けた導水路を形成し、前記第２の給水口から同導水路に給水された水の少なくとも一部を、前記連通部側に向かうように導水するものである。
【００３１】
また、上記導水量調整手段としては、複数の箱体の端面縁同士の重合部分に形成された所定幅からなる間隙部からなり、同間隙部は筒状の連通部近傍に形成されている構成とすることができる。
【００３２】
このとき、複数の箱体を、箱体と箱体との間を特にシールなどせずに重合配設している限り、しかも、ケーシング内に単に挿通した状態で収納配設した場合であればなおさらのこと、箱体と箱体との間には、わずかながら間隙が生じるものである。また、箱体とケーシングとの間にも間隙が存在している。
【００３３】
本実施の形態では、かかる小間隙(箱体の端面縁同士の重合部分)とは別途、前記連通部近傍にこの小間隙よりも広幅の間隙部を形成しており、第２の給水口から所定水圧で流入してきた水は、前記小間隙部をわずかに押し広げて電解室内へ流入するとともに、箱体とケーシングとの間の間隙からやはり電解室内へ流入する。他方、連通部側に向かうように導水された一部の水は水圧が低下した状態でやや広い間隙から電解室へと流入し、結果的には、電解室内の幅方向全体を略均等に流れていき、電極板の全体に満遍なく接触することになって、電解効率を向上させることができるのである。
【００３４】
また、他の実施形態としての導水量調整手段として、前記間隙部を、筒状の連通部側に向かうにしたがって漸次拡幅させた構成としてもよい。
【００３５】
かかる構成とすることによっても、上述同様の態様で、第２の給水口から導水した水を、電解室内の幅方向全体に略均等に流すことができる。
【００３６】
また、本実施の形態では、上記箱体からなる室を陽極室とし、同箱体の外側に形成された空間からなる室を陰極室として、第１の取水口から酸性水を、第２の取水口からアルカリ性水を取水可能としている。
【００３７】
さらに、上記第１・第２の給水口をケーシングの底部両端側に設ける一方、第１・第２の取水口を前記ケーシングの頂部両端側に設けている。
【００３８】
すなわち、水は下方側からケーシング内に流入することになるので、ケーシング内を水で十分満たしながら上昇し、電極板との接触面積、接触時間も十分となり、効率良く電解されてケーシングの上方から必要量取水することができる。
【００３９】
一方、上記してきた構成において、ケーシング内においては、取水口側についても導水調整を行うことが望ましい。
【００４０】
すなわち、第１の給水口から流入した水は電解されて第１の取水口から流出するとともに、第２の給水口から流入した水は電解されて第２の取水口から流出するようにした場合に、第１・第２の取水口側に面する箱体の端面を、第１の取水口を設けた位置近傍から第２の取水口を設けた位置側に向けて漸次狭幅するように形成するものである。
【００４１】
かかる構成とすることで、取水口側においては、複数の箱体同士間に形成される間隙は、逆に、第１の取水口側から第２の取水口側に向けて漸次拡幅することになり、第２の給水口から流入した水は、上述してきたように、陰極室全体をむらなく通過して、最終的には第２の取水口から効率良く流出する。したがって、取水効率が向上する。
【００４２】
また、箱体内部についても下記の構成とすることが望ましい。
【００４３】
すなわち、流入した水を導水する導水量調整壁を箱体内部に形成し、しかも、同導水量調整壁に、水の流入部側から離隔するにしたがって漸次拡幅させた細長孔を形成するものである。
【００４４】
かかる構成によって、上述してきた陰極室内の水の通過と同様の態様で、箱体内に形成された陽極室内についても、水が満遍なく通過できることになり、電解槽全体としての電解効率を向上させることが可能となる。
【００４５】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づき具体的に説明する。
【００４６】
図１は本実施例に係る電解槽Ａの外観図、図２は同電解槽Ａの全体分解斜視図である。なお、図１及び図２では、便宜上天地逆様で示しており、実際は上下逆向きで整水器などに配設される。
【００４７】
図示するように、電解槽Ａは、下ケース1aと上ケース1bとに分割可能な外側ケーシング１内に、それぞれ矩形形状とした薄板状の陽極板３（図３参照）を収納した２つの陽極室形成用箱体２（以下「箱体２」という）と、陽極板３と同形状の３枚の陰極板４とを交互に重合並設した状態で収納している。
【００４８】
すなわち、箱体２により陽極室が形成され、陰極室としては前記複数の陽極室（箱体２）の外側及び外側ケーシング１との間に形成される空間により形成されることになる。
【００４９】
陽・陰極板3,4はチタンなどの金属からなり、短辺の中央より少しずれた位置から先端部に雄ネジを形成した給電端子3a,4aを突設し、外側ケーシング１内に収納した状態で、各給電端子3a,4aを下ケース1aから外方へ突出させ、リード線５を結線している。51はナット、ワッシャなどからなる接続金具である。
【００５０】
外側ケーシング１は合成樹脂より形成されており、下ケース1aの底部の両端側には第１給水口11及び第２給水口12が、上ケース1bの頂部の両端には、前記第１給水口11及び第２給水口12とそれぞれ線対称状に対向するように、第１取水口13及び第２取水口14が一体的に突設されている。15は上・下ケース1b,1aの側部に突設した取付用耳片、16は前記給電端子3a ,4aの取出孔、17a,17bは上・下ケース1b,1aの分割部に形成した接合用フランジである。
【００５１】
図２に示すように、上・下ケース1b,1aの接合は、前記接合用フランジ17a,17b間にパッキン18を介設して両者を付き合わせるとともに、ビス19で連結固定している。17cはビス挿通孔、17dはビス止部である。
【００５２】
以下、本実施例の要部となる電解槽Ａの内部構造について詳述する。
【００５３】
図３は箱体２の分解斜視図、図４は同箱体２の正面図、図５は図４におけるＩ−Ｉ線の端面図、図６は同II−II線の端面図、図７は同III―II I線の端面図、図８は同IV−IV線の端面図、図９は箱体２の一部断面図、図１０は箱体２の下壁端面26に設けた導水量調整手段の説明図、図１１は導水量調整手段の変容例の説明図、図１２は箱体２の上壁端面27の説明図、図１３は本実施例に係る電解槽Ａ内の水の流れを示す説明図、図１４は他の実施例に係る電解槽A'内の水の流れを示す説明図である。
【００５４】
図２及び図３に示すように、箱体２は、扁平な矩形形状とした一対の枠体2a,2bを対向状態に接合して構成したものであり、両枠体2a,2b間に陽極板３を介設し、全体を薄型に構成している。20は給電端子3aを箱体２から外へ突出させるための案内溝である。
【００５５】
枠体2a,2bは、それぞれ、上部枠21a、下部枠21b、左右側枠21c,21dからなる矩形形状の外枠21と、左右側枠21c,21d間において、幅方向に比較的小間隔で設けた５本の細い縦リブ22と、隔膜６とから形成されており、図６に示すように、隔膜６は前記縦リブ22とともに一体的に射出形成されている。また、従来の隔膜支持構造に比べ、比較的に多数の縦リブ22で隔膜６を支持しているので、隔膜６は弛みなどを生じることがなく、丈夫な箱体２が構成される。
【００５６】
さらに、図３及び図４に示すように、縦リブ22の表及び裏面には、電極板支持用凸部として小突起22aを適宜数間隔をあけて形成しており、図６に示すように、陽極室となる箱体２の内部空間内で、陽極板３を縦リブ22との間を含めて間隙を保持した状態で支持することができ、水を円滑に流すことができる。なお、図示しないが、陰極板４についても、箱体２と箱体２との間、あるいは箱体２の外側位置で、前記小突起22aにより水の流れを妨げることなく保持することができ、同様に水を円滑に流すことができる。
【００５７】
また、枠体2a,2bの下端縁一側には、両枠体2a,2bをカップリングして箱体２を形成したときに、同箱体２内部に形成される陽極室と連通する筒状の第１連通部23を構成する半割筒部23a,23bを突設するとともに、同半割筒部23a,23bと対向する上端縁の一側には、上ケース1bに設けた第１取水口13に連通する第２連通部24を構成する半割筒部24a,24bが突設されている。
【００５８】
第１連通部23は、図９に示すように、第１給水口11にパッキン25を介して嵌合しており、第１給水口11から流入する水は、全て陽極室（箱体２内）に導入されることになる。なお、第２連通部24についても、図示しないが第１連通部23と同様に構成してあり、同第２連通部24から流出する水は全て第１取水口13から流出する。
【００５９】
上述してきたように、本実施例に係る電解槽Ａは、外側ケーシング１の底部両端側に第１・第２給水口11,12を設ける一方、同外側ケーシング１の頂部両端側に前記各給水口11,12にそれぞれ線対称状に対応する第１・第２取水口13,14が設けられ、外側ケーシング１内には、それぞれに陽極板３を配設した２つの箱体２からなる陽極室と、それぞれに陰極板４を配設した３つの陰極室とが、それぞれ隔膜６を介して互い違いに区画形成され、さらに、前記第１給水口11と第１取水口13とが前記陽極室を介して連通するとともに、前記第２給水口12と第２取水口14とを前記陰極室を介して連通して構成している。
【００６０】
かかる構成により、外側ケーシング１内に、第１・第２給水口11,12から水を導入して電気分解することで、第１取水口13から酸性水を、第２取水口14からアルカリ性水を取水することができるようになっている。
【００６１】
上記構成の電解槽Ａにおいて、本実施例の特徴となるのは、前記第２給水口12から給水した水を、外側ケーシング１内において、前記第１給水口11側に向かうように導水したことにある。
【００６２】
本実施例では、図９に示すように、前記第１連通部23を突設した箱体２の下壁端面26と前記外側ケーシング１の下壁内側面(内壁面)との間に、陰極室に連通する導水路７を形成し、しかも、同導水路７に導水量調整手段を設け、前記第２給水口12から導水路７に給水された水が、前記第１給水口11側に向かうように導水するとともに、導水量調整手段によって、第２給水口12側よりも第１給水口11側からの方が多量に陰極室内に導入しやすくなるように構成している。
【００６３】
前記導水量調整手段は、図１０に示すように、２つの箱体2,2の端面縁同士の重合部分に形成された所定幅からなる間隙部70bからなり、同間隙部70bは、前記第１連通部23近傍に形成している。
【００６４】
すなわち、本実施例では、箱体２と箱体２との間を特にシールなどせずに重合配設しており、しかも、これら箱体2,2を外側ケーシング１内に単に挿通した状態で収納配設しているので、箱体２と箱体２との間には、わずかながら小間隙70aが形成されている。しかも、箱体２は扁平状に形成されているために、箱体２自体が水圧により撓むので、箱体2, 2間には小間隙70aはより形成されやすくなっている。さらに、各箱体２と外側ケーシング１の内側面との間にも、当然ながら間隙70'が存在することになる。
【００６５】
本実施例では、かかる小間隙70a(箱体の端面縁同士の重合部分70に形成される)とは別途、前記第１連通部23の近傍に、この小間隙70aよりも広幅の間隙部70bを形成したものであり、第２給水口12から所定水圧で流入してきた水が、前記小間隙70aをわずかに押し広げて陰極室内へ流入するようにして、さらに、箱体２と外側ケーシング１の内側面との間の間隙70'からやはり陰極室内へ流入するようにしている。他方、導水路７により、第１連通部23側に向かうように導水された一部の水は水圧が低下した状態でやや広い前記間隙部70bから陰極室へと流入することになり、また、箱体２と外側ケーシング１（下ケース1a）の内側面との間には、陰極板４の電極4aの位置から第１連通部23に至るまでに間隙70cを形成しており、同間隙70cからも水が陰極室に流入する。結果的には、図１３に矢印で示すように、第２給水口12から流入した水は扁平な陰極室内全体を満遍なく通過するようになり、陰極板４全体による効率的な電気分解がなされて第２取水口14から取水することができ、本実施例にかかる電解槽Ａでは電解効率を向上させることができる。
【００６６】
また、導水量調整手段の変容例として、図１１に示すような構成とすることもできる。
【００６７】
すなわち、２つの箱体2,2の下壁端縁同士の重合部分70に、図１０に示した小間隙70aよりもやや広幅に形成した小間隙70a'を形成し、しかも、同小間隙70a'を、第２給水口12側から中央よりも第１連通部23側に位置する電極4aの位置まで形成し、その電極4aの位置から第１連通部23に至る位置までを、漸次拡幅するように間隙部70b'を形成している。また、同じく図１１に示すように、箱体２と外側ケーシング１（下ケース1a）の内側面との間においても、陰極板４の電極41の位置から第１連通部23に至るまでが漸次拡幅する間隙70c'を形成し、水が陰極室に円滑に流入するようにしている。
【００６８】
かかる構成においても、第２給水口12から導水路７へ流入した水は、そのまま直接的に陰極室に流入することはなく、第２給水口の直上方には狭幅の小間隙70a'が存在するので、あたかも壁にぶつかって流路が略直角方向に強制的に変更させられたようになり、第１連通部23側（第１給水口11側）に向かって流れるとともに、漸次水圧が弱まりながら小間隙70a'及び間隙部70b'を押し広げて陰極室へ流れ込んでいく。
【００６９】
したがって、上記構成としても、図１３に示したように陰極室内で水の略均一な流れを実現でき、電解効率の向上を図ることができる。
【００７０】
また、本実施例に係る電解槽Ａの特徴の一つとして、取水口（13,14）側となる箱体２の上壁端面27を、図１２に示すように、第１取水口13側から第２取水口14側に向けて漸次狭幅に形成した構成としている。すなわち、箱体２を構成する枠体2a,2 bの上部枠21aの側縁部をテーパ面に形成するものである。
【００７１】
したがって、２つの箱体2,2同士間に形成される間隙、及び箱体２と外側ケーシング１(上ケース1b)との間に形成される間隙は、逆に、第１取水口13側から第２取水口14側に向けて漸次拡幅することになり、第２給水口12から流入して陰極室内全体を略均等に流れる水は、図１３で示したように第２取水口14側へ効率的に集水されることになり、取水効率を向上させることができる。
【００７２】
また、本実施例においては、陽極室についても水の流れが均等になるように構成している。
【００７３】
すなわち、図８に示すように、陽極室を形成する箱体２の内側下部で、枠体2a,2bの各下部枠21bの直上方位置に、第１連通部23から流入してきた水を受ける横断壁28を設け（図３参照）、この横断壁28の内側に面する表面部をテーパ面とし、枠体2a,2bを突き合わせて箱体２を構成したときに、横断壁28,28が突き合わされて導水量調整壁29が形成され（図４）、しかも、同導水量調整壁29には、前記したテーパ面によって、第１連通部23から離隔するにしたがって漸次拡幅した細長孔30が形成されている。
【００７４】
したがって、流入した水は、第１連通部23から遠い箇所の方からより多く陽極板３側へ導水される。
【００７５】
さらに、前記導水量調整壁29の直上方位置には、図７に示すように、第２導水量調整壁31が形成されている。
【００７６】
これも、枠体2a,2bの横断壁28の上方位置に、それぞれ第２横断壁32,32を形成して（図３参照）、枠体2a,2bを突き合わせて箱体２を構成したときに形成されるものであり、図７に示すように、内側に面する表面部を切削形成して、第１連通部23側を最細に、同最細部分から電極3aまでを広幅に、電極3aから先を中細部分となるように流通長孔33を形成している。
【００７７】
さらに、図５に示すように、箱体２の上壁端面27の直下方位置には、第３導水量調整壁34を形成している。
【００７８】
かかる第３導水量調整壁34は、枠体2a,2bの各上部枠21aの直下方位置に、陽極室内を通過してきた水を受ける横断壁35を設け（図３参照）、この横断壁35の内側に面する表面部をテーパ面とし、枠体2a,2bを突き合わせて箱体２を構成したときに、横断壁35,35が突き合わされて第３導水量調整壁34が形成されるもので（図５）、しかも、同第３導水量調整壁34には、前記したテーパ面によって、筒状の第２連通部24に近づくにしたがって漸次拡幅した細長孔36が形成されており、陽極室内を流れてきた水が第２連通部24へ効率的に集水されることになり、同第２連通部24から第２取水口14を介しての取水効率を向上させることができる。
【００７９】
以上説明してきたように、本実施例に係る電解槽Ａは、陽極室においても、前述した陰極室での水の流れのように、偏ることなく陽極板３の表面に沿って満遍なく略均一に流れ、しかも効率的に第１取水口13から取水可能となっている。
【００８０】
さらに、陽極室と陰極室とを隔膜６を介して分離独立して構成しているので、電気分解でのイオン交換移動だけが行われ、酸性水とアルカリ性水との混合がなくなり、電解水の効率良く取水可能となる。
【００８１】
したがって、電解槽Ａとして、コンパクトでありながら優れた電解能力を有するものとなっており、整水器などの用途に最適となる。
【００８２】
なお、本実施例では、第１・第２の給水口11,12と第１・第２の取水口13,14とが外側ケーシング１に略線対称状に対向して設けた構成としたが、第１・第２の給水口11,1と第１・第２の取水口13,14とが、略点対称状に対角線上に対向して設けたものにも適用可能であり、この場合でも、図１４に示すように、陰極室内で水の略均一な流れを実現でき、デッドスペースが生じることなく、陰極板４に水が満遍なく接触することになるので、やはり電解効率の向上を図ることができる。
【００８３】
【発明の効果】
（１）請求項１記載の本発明では、矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、それぞれ隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる複数の室と、同箱体の外側に形成された空間からなる複数の室とを互い違いに配設した電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした電解槽であって、第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の箱体内部を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを、前記箱体の外側に形成された空間からなる室を介して連通し、さらに、前記第１の給水口に接続する筒状の連通部を前記箱体に突設するとともに、同連通部を突設した箱体の端面と前記ケーシングの内壁面との間に、導水量調整手段を設けた導水路を形成し、前記第２の給水口から同導水路に給水された水の少なくとも一部を、前記連通部側に向かうように導水可能に構成した電解槽において、前記導水量調整手段は、複数の箱体の端面縁同士の重合部分に形成された所定幅の間隙部からなり、同間隙部は筒状の連通部近傍に形成されていることにより、簡単な構成で第２の給水口と第２の取水口との間を流れる水が偏ったりすることがなく、陰極板全体に満遍なく接触しながら通過することになるので電解効率が著しく向上し、より効率的に電解水を得ることができる。さらには、電解室を、隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる室と、同箱体の外側に形成された空間からなる室とから構成したことにより、ケーシングに特別な加工を施すことなく、陽極室と陰極室とを区画分離することができる。また、陽極室と陰極室とを隔膜を介して分離独立して構成しているので、電気分解でのイオン交換移動だけが行われ、酸性水とアルカリ性水との混合がなくなり、電解水の効率良く取水可能となる。しかも、両室が比較的に扁平でコンパクトな構成となり、整水器などの装置に配設することが容易となる。
【００８４】
（２）請求項２記載の本発明では矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、それぞれ隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる複数の室と、同箱体の外側に形成された空間からなる複数の室とを互い違いに配設した電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした電解槽であって、第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の箱体内部を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを、前記箱体の外側に形成された空間からなる室を介して連通し、さらに、前記第１の給水口に接続する筒状の連通部を前記箱体に突設するとともに、同連通部を突設した箱体の端面と前記ケーシングの内壁面との間に、導水量調整手段を設けた導水路を形成し、前記第２の給水口から同導水路に給水された水の少なくとも一部を、前記連通部側に向かうように導水可能に構成した電解槽において、前記導水量調整手段は、複数の箱体の端面縁同士の重合部分に形成された間隙部からなり、同間隙部は筒状の連通部側に向かうにしたがって漸次拡幅しているので、やはり、簡単な構成で、上記効果を発揮させることができる。
【００８５】
（３）請求項３記載の本発明では、上記第１・第２の取水口側に面する箱体の端面を、第１の取水口を設けた位置近傍から第２の取水口を設けた位置側に向けて漸次狭幅するように形成したことにより、取水口側においては、複数の箱体同士間に形成される間隙は、逆に、第１の取水口側から第２の取水口側に向けて漸次拡幅することになり、第２の給水口から流入した水は、陰極室全体をむらなく通過して、最終的には第２の取水口から効率良く流出するので、取水効率が向上する。
【００８７】
（４）請求項４記載の本発明では、流入した水を導水する導水量調整壁を箱体内部に形成し、しかも、同導水量調整壁に、水の流入部側から離隔するにしたがって漸次拡幅させた細長孔を形成したことにより、陽極室内についても、上記してきた陰極室同様に水が満遍なく通過できることになり、電解槽全体としての電解効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る電解槽の外観図である。
【図２】同電解槽の全体分解斜視図である。
【図３】箱体の分解斜視図である。
【図４】同箱体の正面図である。
【図５】図４におけるＩ−Ｉ線の端面図である。
【図６】同II−II線の端面図である。
【図７】同III―III線の端面図である。
【図８】同IV−IV線の端面図である。
【図９】箱体の一部断面図である。
【図１０】箱体の下壁端面に設けた導水量調整手段の説明図である。
【図１１】導水量調整手段の変容例の説明図である。
【図１２】箱体の上壁端面の説明図である。
【図１３】本実施例に係る電解槽内の水の流れを示す説明図である。
【図１４】他の実施例に係る電解槽内の水の流れを示す説明図である。
【図１５】従来の電解槽内の水の流れの一例を示す説明図である。
【図１６】従来の電解槽内の水の流れの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ 電解槽
１ 外側ケーシング
２ 陽極室形成用箱体
７ 導水路
11 第１給水口
12 第２給水口
13 第１取水口
14 第２取水口
Claims (4)
- 矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、それぞれ隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる複数の室と、同箱体の外側に形成された空間からなる複数の室とを互い違いに配設した電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした電解槽であって、第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の箱体内部を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを、前記箱体の外側に形成された空間からなる室を介して連通し、さらに、前記第１の給水口に接続する筒状の連通部を前記箱体に突設するとともに、同連通部を突設した箱体の端面と前記ケーシングの内壁面との間に、導水量調整手段を設けた導水路を形成し、前記第２の給水口から同導水路に給水された水の少なくとも一部を、前記連通部側に向かうように導水可能に構成した電解槽において、前記導水量調整手段は、複数の箱体の端面縁同士の重合部分に形成された所定幅の間隙部からなり、同間隙部は筒状の連通部近傍に形成されていることを特徴とする電解槽。
- 矩形状ケーシングの一側辺部両端側に第１・第２の給水口を設ける一方、前記一側辺部と対向する他側辺部両端側に第１・第２の取水口を設け、同ケーシング内に、それぞれ隔膜を設けた一対の矩形状枠体を組合わせて形成した箱体からなる複数の室と、同箱体の外側に形成された空間からなる複数の室とを互い違いに配設した電解室を設け、前記第１・第２の給水口から、前記電解室のそれぞれ対応する室内に水を導入して電気分解し、前記第１・第２の取水口から電解水として取水可能とした電解槽であって、第１の給水口と第１の取水口とを前記複数の箱体内部を介して連通するとともに、前記第２の給水口と第２の取水口とを、前記箱体の外側に形成された空間からなる室を介して連通し、さらに、前記第１の給水口に接続する筒状の連通部を前記箱体に突設するとともに、同連通部を突設した箱体の端面と前記ケーシングの内壁面との間に、導水量調整手段を設けた導水路を形成し、前記第２の給水口から同導水路に給水された水の少なくとも一部を、前記連通部側に向かうように導水可能に構成した電解槽において、前記導水量調整手段は、複数の箱体の端面縁同士の重合部分に形成された間隙部からなり、同間隙部は筒状の連通部側に向かうにしたがって漸次拡幅していることを特徴とする電解槽。
- 第１・第２の取水口側に面する箱体の端面を、第１の取水口を設けた位置近傍から第２の取水口を設けた位置側に向けて漸次狭幅するように形成したことを特徴とする請求項1または２に記載の電解槽。
- 流入した水を導水する導水量調整壁を箱体内部に形成し、しかも、同導水量調整壁に、水の流入部側から離隔するにしたがって漸次拡幅させた細長孔を形成したことを特徴とする請求項1または２に記載の電解槽。
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