JPH07136658A - 連続式電解整水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電解槽内の多数の電極室に水が均一に流れ、
給水側と排水側の水の流れを均等にするとともに各電極
室の全域に水が平均に流れるようにする。 【構成】 多数の電極室を配列した電解槽の給水部と排
水部に、各電極室に対応する独立の貯水室を設ける。各
貯水室は電極室の幅方向に延在し、長手方向に沿って形
成した通水路を介して対応する電極室に連通している。
電極板に電解隔膜を挟持するリブが一体に形成されてい
る。電解槽の外枠ケーシングが横断方向に分割された二
つ割りの部材で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】本発明は水を電解してアルカリイオ
ン水や酸性水（殺菌水）を生成する電解整水装置に関
し、詳細には複数対の電極板を平行に配設し、内部を多
数の平行な電極室に仕切った平板型の連続式電解整水装
置に関する。

【０００２】

【背景技術】電解槽内に複数対の電極板を平行に配設
し、内部を多数の平行な電極室に仕切った平板型の連続
式電解整水装置は、有隔膜電極室のものはアルカリイオ
ン水の製造等に使用され、無隔膜のものは殺菌水の製造
等に使用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の平板型の連続
式電解整水装置は、電解槽の一側給水部から原水を供給
した原水を電解して他側排水部から排出するようになっ
ているが、従来のものは多数の電極室の導入口及び導出
口が、電解槽の共通の原水給水口及び電解水排水口に直
接連通しているため、電解質の給 及び出口は給水口及
び排水口に近いところと遠いところが生じ、各電極室の
内部はもとより、電極室相互間に水が均等に流れないと
いう問題があった。

【０００４】従って、本発明の第１の目的は、電解槽内
の各電解室の導入口と導出口の水の流れが均等になり、
各電解室の水の流れが均一になるようにした平板型の連
続式電解整水装置を提供することにある。

【０００５】また、電極板間を薄い電解隔膜で仕切る有
隔膜電解槽にあっては、隔膜が一方の電極板に張り付い
て水の流れを阻害するおそれがある。この問題を解決す
るためには電極と隔膜の間をスペーサを介装するのが有
利であるが、狭い電極板間にスペーサを配設する作業は
きわめて困難であり、熟練を要した。

【０００６】従って、本発明の第２の目的は、スペーサ
の組付けが容易な前記電解整水装置を提供することにあ
る。

【０００７】さらに、従来のこの種装置の電解槽は上下
一連の長い筒体ケーシングで構成されているため、ケー
シングの成形及び内部の電極板、電解隔膜等の組付けが
きわめて困難であった。

【０００８】従って、本発明の第３の目的は電解槽の組
立が容易な上記電解整水装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明の特徴は、給水部と排水部を有する電
解槽に複数対の電極板を平行に配列し、内部を複数の電
極室に仕切った連続式の電解整水装置において、前記給
水部と排水部が、各電極室に対応して電極室の幅方向に
延在する複数の独立した貯水室を具備し、各独立貯水室
は、対応する電極室の幅方向に沿って形成した通水路を
介して対応する電極室に連通しているとともに、給水部
の各独立貯水室は通路を介して原水給水路に連通し、排
水部の各独立貯水室は通路を介して電解水排水路に連通
させたことにある。

【００１０】独立貯水室と電解室の通水路は、複数の小
孔でもよいが、一連の細いスリットでもよい。また、給
水部と排水部の前記独立貯水室、通水路及び独立貯水室
と給水路または排水路間の前記通路の各寸法は実質的に
同寸法に形成するのが望ましい。

【００１１】本発明の前記第２の目的は、各電極板に、
水の流れる方向に沿ったリブが一体に設けられており、
電解隔膜が相対する電極板から突出させた相互のリブに
よって挟持されるようになっているとともに、電極板の
両側面のリブが電極板に形成した小孔を介して電極板に
一体に組付けられている前記電解整水装置によって達成
することができる。

【００１２】さらに、前記第３の目的を達成するため
に、本発明の前記電解整水装置は、電解槽の外枠ケーシ
ングが、横断方向に分割され、結合手段によって一体化
される二つ割り部材から構成されていることを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】電解整水装置は電解槽の給水口から導入された
原水を電極室を通る過程で両電極に印加された直流電圧
によって電解整水し、電解排水口から排出するものであ
るが、本発明の装置においては、電解槽の給水口から導
入された原水は給水路から通路を通って各電極室毎に設
けられた独立の給水側貯水室に充填された後、通水路を
通して各電極室に送られる。他方、各電極室の出口側で
は電解された水が各電極室の通水路から各電極室毎に設
けられた独立の排水側貯水室に充填された後、通路を通
して排水路に送られ、電解槽の排水口から排出される。

【００１４】このように供給原水は各電極室に対応する
独立の給水側貯水室に充填された後に電極室に送られる
とともに、各電極室の電解水は各電極室に対応する独立
貯水室に充填された後に排出されるので電解槽の給水側
及び排水側における水の流れが各電極室に対して均等に
なる。また、貯水室及び該貯水室と電極室間の通水路が
電極室の幅方向に沿って形成されているので各電極室内
の水の流れが均一になる。

【００１５】本発明を有隔膜電解槽に対応する場合は、
隔膜と電極間にスペーサを配して隔膜に張りを付与して
支持するのが有利である。この場合、請求項５の発明で
は、電極板の小孔を介して電極板の両側にリブが一体成
形されているので電極板を配設するだけで相対する電極
板のリブによって隔膜と電極間にスペーサが自動的に形
成されることになる。

【００１６】電解槽の外側ケーシングを横断方向に分割
した着脱自在の部材に形成したことにより、外側ケーシ
ングに通水路と貯水室を型を用いて一体成形することが
可能になるとともに、電解槽の組立、分解作業がし易く
なる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。図の実施例は電極間を電解隔膜で仕切った
有隔膜電解槽に本発明を適用した場合を示すもので、電
解槽１は一端側に原水給水路２を有するとともに、他端
側に電解整水されたアルカリイオン水と酸性水を各別に
排出する一対の排水路３、４を具備している。電解槽１
の内部には相対する電極板が互いに異極となるようにし
て複数対の電極板５、６が平行に配設されているととも
に、各対の電極板５、６間は電解隔膜７によって異極の
電解室８ａ、８ｂ（陰極室と陽極室）に仕切られてい
る。かくして、電解槽１の内部は互いに異極の複数対の
電解室８ａ、８ｂ群が平行に多数配列されている。

【００１８】図１に示すように、電解槽１の共通給水路
２と各電極室８ａ、８ｂ群との間の給水部１０には各電
極室８ａ、８ｂに対応する複数の貯水室１１ａがそれぞ
れ独立に設けられている。ちなみに、図の実施例では電
解槽１内が９室の電極室に仕切られているのでこれに対
応する９つの貯水室１１ａが設けられている。各々の独
立貯水室１１ａは図２、図３に示すように、各電極室８
ａ、８ｂの幅方向に沿って延在し、通水路１２ａを介し
て電極室８ａまたは８ｂに連通しているとともに通路１
３を介して共通の通水路２に連通している。

【００１９】他方、図１に示すように、電解槽１の共通
排水路３、４と各電極室８ａ、８ｂ群との間の排水部１
４にも前記給水部１０と同様に、各電極室８ａ、８ｂに
対応する多数の貯水室１１ｂがそれぞれ独立に設けられ
たおり、各々の独立貯水室１１ｂは、図２、図３に示す
ように、各電極室８ａ、８ｂの幅方向に沿って延在し、
通水路１５を介して電極室８ａまたは８ｂに連通してい
るとともに、通路１６を介して排水室１７、１８のいず
れか一方に連通している。すなわち、図の実施例は有隔
膜電解槽であるため、図２のように電極室８ａ群の各貯
水室１１ｂは通路１６を介して一方の排水室１７に連通
しているとともに、図３のように電極室８ｂ群の各貯水
室１１ｂは通路１６を介して他方の排水室１８（図２参
照）に連通している。

【００２０】図の実施例では、貯水室１１ａ、１１ｂと
電極室８ａまたは８ｂ間の通水路１２、１５として、貯
水室１１ａ、１１ｂの長手方向、すなわち、電極室８ａ
または８ｂの幅方向に沿って形成した小孔群を例示して
いるが、これに変えて、一連のスリットで構成してもよ
い。

【００２１】電極室５、６を仕切る隔膜７は適当な張り
を保持した状態で配設する必要がある。このため、本発
明では図２ないし図６に示すように、電極板５、６の両
側面から突出させた縦方向の一対のリブ１９、１９によ
って隔膜７を両側から挟持するようにしてある。このリ
ブ１９、１９は各電極板５、６に一体結合させておくこ
とが組付上都合が良い。このため、図の実施例では、図
２、図５に示すように、電極板５、６のリブ形成部にい
くつかの小孔２０を貫設するとともに、これら小孔２０
群に沿ってリブ形成型枠をあて、型枠内に樹脂を流し込
むことにより、小孔２０を通して電極板５、６の両面に
縦方向のリブ１９、１９を一体成形してある。

【００２２】もっとも、リブ１９、１９の形成はこの方
法に限らない。例えば、図は省略したが小孔２０に貫通
される凸部を設けた一方のリブ１９とこの凸部が係合さ
れる凹部を設けた他方のリブ１９を電極板５（６）をは
さんで対向させ、凸部と凹部を結合させた構造でもよ
く、また、単に電極板５、６にリブ部在を接着してもよ
い。

【００２３】給水部１０と排水部１４の貯水室１１ａ、
１１ｂ、通水路１２、１５及び通路１３、１６の形成方
法にはいろいろな手段が考えられるが、図の実施例では
図７に示すように、一方の電極板５の給水側端部に貯水
室１１ａ、通水路１２及び通路１３を一体形成した下部
ブロック２３を結合するとともに、電極板５の排水側端
部にも同様に貯水室１１ｂ、通水路１２及び通路１６を
一体形成した上部ブロック２４を結合し、上、下ブロッ
ク２３、２４を取り巻くようにして電極板５の両側に隔
膜７を張設することにより、電極板５を内蔵した一方の
電極室８ａのユニット２５を形成している。尚、２６は
隔膜７を上、下ブロック２３、２４に固定するための膜
止め部材である。

【００２４】他方、図７に詳細に示すように、横断方向
に二つ割りにした電解槽１の下部外枠ケーシング２７の
底部に他方の電極室８ｂのための貯水室１１ａと通水路
１２と通路１３を一体に有する複数組のブロック２９
が、前記ユニット２５の下ブロック２３を嵌装するため
の凹部３０を介して間欠的に一体形成されており、ま
た、詳細図は省略したが、上部外枠ケーシング２８の上
部には下部外枠ケーシング２７と同様に電極室８ｂのた
めの貯水室１１ｂと通水路１５と通路１６を一体に有す
る複数組のブロックが前記ユニット２５の上ブロック２
４を嵌装するための凹部を介して間欠的に一体形成され
ている。

【００２５】かくして、下部外枠ケーシング２７の各々
の凹部３０に、一方の電極板５を内蔵する前記電極室ユ
ニット２５の下ブロック２３を嵌装するとともに、電極
室ユニット２５の両側に他方の支持部材３１に取付けた
電極板６を装着し、電極ユニット２５と他方の電極板２
６の上方から、上部外枠ケーシング２８を前記一方の外
枠ケーシング２８と同様の手順で嵌め込むことにより、
電解槽１内に複数対の電極室８ａ、８ｂが平行に配設さ
れるとともに、各電極室８ａ、８ｂ群に対応する独立の
貯水室１１ａ、１１ｂと通水路１２と通路１３、１６が
形成される（図１参照）。

【００２６】電解槽１の二つ割りの外枠ケーシング２
７、２８は、図１乃至図３及び図５に示すように相互の
端部フランジをＯリング３７を介して当接し、締金具３
１によって着脱自在に組付けられている。また、電解槽
１をケーシング２７、２８に二つ割りにしたことによ
り、図７のようにケーシング２７、２８に貯水室１１
ａ、１１ｂ通水路１２、通路１３、１６を一体形成でき
る。

【００２７】図の実施例は電極板５、６を陰極−陽極両
用の電極材を使用し、所定時間毎に両電極５、６に印加
される電解電圧の極性を逆転して運転される有隔膜電解
整水装置を示しているため、電解槽１の一対の排水室１
７、１８と一対の排水路３、４の間に流路切換装置３２
を介装し、電極板５、６の極性が転換してもアルカリ水
と酸性水の排水路３、４が変らないようにしてある。こ
のため、図の実施例では図１、図２、図８、図９のよう
に、一対の排水室１７、１８と一対の排水路３、４の間
に、排水室１７、１８を排水路３、４に選択的に連通さ
せるための二対の開閉弁３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４
ｂを設け、モータ３５で作動するカム３６によって二対
の開閉弁３３ａ、３３ｂと３４ａ、３４ｂが交互に開閉
して排水室１７、１８が排水路３、４に交互に切換わる
ようにしてある。

【００２８】図の実施例はアルカリイオン水と酸性水を
生成する有隔膜電解整水装置について説明したが、本発
明は殺菌水等を生成する無隔膜電解整水装置にも同様に
適用できるものである。

【００２９】なお、図において、３８は電極ロッド、３
９は弁ダイアフラムでおる。

【００３０】

【効果】本発明の電解整水装置は、各電極室の給水部と
排水部に独立の貯水室が設けられており、供給原水は給
水側の各貯水室に充填されてから、各電極室に流れま
た、電解水は排水側の各貯水室に充填されてから排出さ
れるので、各電極室に水が均一に流れるとともに、給水
側と排水路の水の流れが均等になる。

【００３１】また、各々の独立貯水室は電極室の幅方向
に延在し、この貯水室の長手方向に沿って通水路が形成
されているので、各電解室の全域にわたって水が均一に
通水される。

【００３２】電解隔膜が相対する電極板表面から突出し
たリブによって挟持されているので隔膜と電極板間にス
ペーサが形成され、隔膜に適当な張りが与えられる。特
に、電極板にリブを一体形成したことにより、電極板の
組付けによって同時にスペーサが組込まれるので電解槽
の組立が著しく容易になる。

【００３３】電解槽の外枠ケーシングを上下二つ割りの
部材で構成したことにより、上下外枠ケーシングに貯水
室、通水路、通路等を一体に型枠成形することができる
とともに、電解槽内の電極室の組付がきわめて容易にな
る。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例による電解整水装置の縦断面
図

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図

【図３】 図１のＢ−Ｂ線要部断面図

【図４】 図２のＣ−Ｃ線拡大部分断面図

【図５】 図２のＣ−Ｃ線断面図

【図６】 電極板のリブ取付部分縦断面図

【図７】 電解槽の組立説明図

【図８】 図２のＤ−Ｄ線断面図

【図９】 図２のＥ−Ｅ線断面図

【符号の説明】

１…電解槽、 ２…給水路、 ３、４…排水路、 ５、
６…電極板、 ７…電解隔膜、 ８ａ、８ｂ…電極室、
１０…給水部、 １１ａ、１１ｂ…貯水室、１２、１５
…通水路、１３、１６…通路、 １４…排水部、 １
７、１８…排水室、 １９…リブ、 ２０…小孔、 ２
３…下部ブロック、 ２４…上部ブロック、 ２５…ユ
ニット、 ２６…膜止め部材、 ２７、２８…外枠ケー
シング、２９…ブロック、 ３０…凹部、 ３１…締金
具、 ３２…流路切換装置、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、
３４ｂ…開閉弁、 ３５…モータ、 ３６…回転カム３
７…Ｏリング、 ３８…電極ロッド、 ３９…弁ダイア
フラム

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水部と排水部を有する電解槽に複数対
   の電極板を平行に配列し、内部を複数の電極室に仕切っ
   た連続式の電解整水装置において、前記給水部と排水部
   が、各電極室に対応して電極室の幅方向に延在する複数
   の独立した貯水室を具備し、各独立貯水室は、対応する
   電極室の幅方向に沿って形成した通水路を介して対応す
   る電極室に連通しているとともに、給水部の各独立貯水
   室は通路を介して原水給水路に連通し、排水部の各独立
   貯水室は通路を介して電解水排水路に連通していること
   を特徴とする連続式電解整水装置
2. 【請求項２】 各独立貯水室とこれに対応する電極室間
   の通水路が、該独立貯水室の長手方向に沿って形成され
   た複数の通水孔である請求項１記載の連続式電解整水装
   置
3. 【請求項３】 給水部と排水部の相互の、前記独立貯水
   室、独立貯水室と電極室間の前記通水路、及び各独立貯
   水室と給水路または電解水排水路間の前記通路の各寸法
   が実質的に同一である請求項１または２記載の連続式電
   解整水装置
4. 【請求項４】電解槽が、相互に異極の電極間を電解隔膜
   によって異極性の電解室に仕切った有隔膜電解槽からな
   り、電解水排水路が各々の極性の電解室に各別に連通す
   る一対の排水路からなる請求項１、２または３記載の連
   続式電解整水装置
5. 【請求項５】 各電極板に、水の流れる方向に沿ったリ
   ブが一体に設けられており、電解隔膜が相対する電極板
   から突出させた相互のリブによって挟持されるようにな
   っているとともに、電極板の両側面のリブが電極板に形
   成した小孔を介して電極板に一体に組付けられているこ
   とを特徴とする請求項４記載の連続式電解整水装置
6. 【請求項６】 相互に異極の電極群が、印加電圧の極性
   逆転が可能な陰極−陽極両用の電極からなり、電解槽排
   水部と一対の排水路の間に流路切換装置が設けられてい
   る請求項４または５記載の連続式電解整水装置
7. 【請求項７】 電解槽の外枠ケーシングが、横断方向に
   分割され、結合手段によって一体化される二つ割り部材
   からなる請求項１、２、３、４、５または６記載の連続
   式電解整水装置