JPH0852474A - 電極及びイオン水生成器 - Google Patents
電極及びイオン水生成器Info
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- JPH0852474A JPH0852474A JP6187485A JP18748594A JPH0852474A JP H0852474 A JPH0852474 A JP H0852474A JP 6187485 A JP6187485 A JP 6187485A JP 18748594 A JP18748594 A JP 18748594A JP H0852474 A JPH0852474 A JP H0852474A
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- Japan
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- electrode
- noble metal
- semiconductor ceramic
- metal electrode
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- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電解液の異常温度上昇を防ぎ、機械的強度が
大きく、耐触性に優れ、アルカリ性・酸性水中に電極成
分の溶出のなく、電極寿命が長く、製造コストが安価な
電極及びそれを用いたイオン水生成器を提供することを
目的とするものである。 【構成】 本発明の電極は、正特性サーミスタ特性を有
する半導体セラミックで電極基板部１０を形成し、その
上に接合層１１を介して貴金属電極部１２を積層し、貴
金属電極部１２とは離隔した位置に電源印加部１３を設
けたことを特徴とする。さらに本発明のイオン水生成器
は、貴金属電極部１２が互いに対向するように一対の電
極を設けているから、半導体セラミックを介して電源を
入力でき、セルフスイッチ機能を有した安全なイオン水
生成器が得られる。
大きく、耐触性に優れ、アルカリ性・酸性水中に電極成
分の溶出のなく、電極寿命が長く、製造コストが安価な
電極及びそれを用いたイオン水生成器を提供することを
目的とするものである。 【構成】 本発明の電極は、正特性サーミスタ特性を有
する半導体セラミックで電極基板部１０を形成し、その
上に接合層１１を介して貴金属電極部１２を積層し、貴
金属電極部１２とは離隔した位置に電源印加部１３を設
けたことを特徴とする。さらに本発明のイオン水生成器
は、貴金属電極部１２が互いに対向するように一対の電
極を設けているから、半導体セラミックを介して電源を
入力でき、セルフスイッチ機能を有した安全なイオン水
生成器が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水の電気分解処理によっ
てアルカリ性または酸性の水を得る水改質装置などに用
いられるセルフスイッチ機能を有する電極及びイオン水
生成器に関するものである。
てアルカリ性または酸性の水を得る水改質装置などに用
いられるセルフスイッチ機能を有する電極及びイオン水
生成器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の「健康ブーム」を反映してアルカ
リイオン水に関心が集まっている。同様に酸性水はアス
トリンゼン水として美容に用いることができるため女性
を中心に多くの関心を呼んでいる。酸性水にはこのほか
殺菌効果もあるため、これが着目されて医療用または精
密工業用などの用途も脚光を浴びている。そこでこのア
ルカリイオン水と酸性水を生成することができる従来の
水改質装置とその電極について図３を参照しながら説明
する。
リイオン水に関心が集まっている。同様に酸性水はアス
トリンゼン水として美容に用いることができるため女性
を中心に多くの関心を呼んでいる。酸性水にはこのほか
殺菌効果もあるため、これが着目されて医療用または精
密工業用などの用途も脚光を浴びている。そこでこのア
ルカリイオン水と酸性水を生成することができる従来の
水改質装置とその電極について図３を参照しながら説明
する。
【０００３】すなわち、図３は従来の水改質装置の構造
を示す概略図で、原水１を満たした液槽２内にイオン透
過性隔壁５を介して電極端子３−ａおよび電極端子４−
ａでそれぞれ固定された陽極３と陰極４が対向配置さ
れ、両電極間に電源６より直流電源を印加することによ
って、陽極３の付近では水素イオンＨ+が増加して酸性
水が生成され、陰極４の付近では水酸イオンＯＨ-が増
加して、アルカリ性水が生成される。
を示す概略図で、原水１を満たした液槽２内にイオン透
過性隔壁５を介して電極端子３−ａおよび電極端子４−
ａでそれぞれ固定された陽極３と陰極４が対向配置さ
れ、両電極間に電源６より直流電源を印加することによ
って、陽極３の付近では水素イオンＨ+が増加して酸性
水が生成され、陰極４の付近では水酸イオンＯＨ-が増
加して、アルカリ性水が生成される。
【０００４】ところでこの方式による水改質装置は原水
１として水道水を電気分解するのが一般的である。水道
水のような導電率の低い電解液の電気分解では通常２な
いし３Ａの大きな電流を印加する必要があることから、
ジュール熱によって急激に電解液の液温が上昇する。通
常、水道水は２．５リットル／分程度の流量で連続して
流入させながら電気分解するので、発生した熱は液槽２
内で生成するアルカリ性水または酸性水に吸収されて外
部に放熱される。しかしながら断水などによって水道水
の供給が止まった場合や、高濃度のアルカリ性水を得る
ために水改質装置の出口流量を絞る場合には液槽２内で
発生する熱が外部に十分放熱できなくなる。従来の水改
質装置はこのような対策が十分とられていないものであ
った。
１として水道水を電気分解するのが一般的である。水道
水のような導電率の低い電解液の電気分解では通常２な
いし３Ａの大きな電流を印加する必要があることから、
ジュール熱によって急激に電解液の液温が上昇する。通
常、水道水は２．５リットル／分程度の流量で連続して
流入させながら電気分解するので、発生した熱は液槽２
内で生成するアルカリ性水または酸性水に吸収されて外
部に放熱される。しかしながら断水などによって水道水
の供給が止まった場合や、高濃度のアルカリ性水を得る
ために水改質装置の出口流量を絞る場合には液槽２内で
発生する熱が外部に十分放熱できなくなる。従来の水改
質装置はこのような対策が十分とられていないものであ
った。
【０００５】また原水１が温水器などから供給され熱湯
が流入することも考えられ、この場合も同様に液槽２に
影響がでるものである。この熱湯に対する問題を解決す
るため従来次のような技術（特開平６−１５２７４号公
報）が提案されている。図４は従来のイオン水生成器の
制御装置の構成図である。図４において浄水器２１の直
前に熱湯センサ２２を載置し、その下流に測定槽２３を
設け、この中に温度センサ２４を設けている。さらにそ
の下流に電解槽２５を設けている。すなわちこの従来技
術は電解槽２５の上流に熱湯センサ２２や温度センサ２
４を設けることによって、熱湯などの流入を防ぐことが
できるものである。
が流入することも考えられ、この場合も同様に液槽２に
影響がでるものである。この熱湯に対する問題を解決す
るため従来次のような技術（特開平６−１５２７４号公
報）が提案されている。図４は従来のイオン水生成器の
制御装置の構成図である。図４において浄水器２１の直
前に熱湯センサ２２を載置し、その下流に測定槽２３を
設け、この中に温度センサ２４を設けている。さらにそ
の下流に電解槽２５を設けている。すなわちこの従来技
術は電解槽２５の上流に熱湯センサ２２や温度センサ２
４を設けることによって、熱湯などの流入を防ぐことが
できるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、断水対
策などをとっていない従来技術は、電解液が沸騰した
り、液槽が溶融破損したりするという問題があるもので
あった。また特開平６−１５２７４号公報に記載された
温度センサを設けたイオン水生成器は、電解槽の上流に
温度センサを設けているから電解槽内で発生する熱は検
知できず、温度制御できないという問題がある。また、
電解槽とは別に温度センサを設けた測定槽を設置し、こ
れによって制御部で制御するからイオン水生成器が大型
になり制御が複雑でコストが高くなるという問題があ
る。
策などをとっていない従来技術は、電解液が沸騰した
り、液槽が溶融破損したりするという問題があるもので
あった。また特開平６−１５２７４号公報に記載された
温度センサを設けたイオン水生成器は、電解槽の上流に
温度センサを設けているから電解槽内で発生する熱は検
知できず、温度制御できないという問題がある。また、
電解槽とは別に温度センサを設けた測定槽を設置し、こ
れによって制御部で制御するからイオン水生成器が大型
になり制御が複雑でコストが高くなるという問題があ
る。
【０００７】そこで本発明はこのような従来の問題点を
解決するもので、電解液の異常温度上昇を防ぎ、機械的
強度が大きく、耐触性に優れ、アルカリ性・酸性水中に
電極成分の溶出がなく、電極寿命が長く、製造コストが
安価な電極及びその電極を設けたイオン水生成器を提供
することを目的とするものである。
解決するもので、電解液の異常温度上昇を防ぎ、機械的
強度が大きく、耐触性に優れ、アルカリ性・酸性水中に
電極成分の溶出がなく、電極寿命が長く、製造コストが
安価な電極及びその電極を設けたイオン水生成器を提供
することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電極は、正特性サーミスタ特性を有する半導
体セラミックからなる電極基板部と、この電極基板部の
表面に接合層を介して積層した貴金属電極部と、電極基
板部の表面上で貴金属電極部と離隔した位置に電源印加
部を設けたことを特徴とする。
に本発明の電極は、正特性サーミスタ特性を有する半導
体セラミックからなる電極基板部と、この電極基板部の
表面に接合層を介して積層した貴金属電極部と、電極基
板部の表面上で貴金属電極部と離隔した位置に電源印加
部を設けたことを特徴とする。
【０００９】また、半導体セラミックの組成がＢａ
(1- x)ＳｒxＴｉyＯ3−αＭ１−βＭ２（ただし０．１
≦ｘ≦０．５、０．９≦ｙ≦１．１、０＜α≦０．０
６、０＜β≦０．０３、Ｍ１：Ｎｂ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｐ
ｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｄｙの１種以上、Ｍ２：Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ｂの１種以上の酸化物）であるのが望ましい。
(1- x)ＳｒxＴｉyＯ3−αＭ１−βＭ２（ただし０．１
≦ｘ≦０．５、０．９≦ｙ≦１．１、０＜α≦０．０
６、０＜β≦０．０３、Ｍ１：Ｎｂ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｐ
ｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｄｙの１種以上、Ｍ２：Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ｂの１種以上の酸化物）であるのが望ましい。
【００１０】さらに、接合層がＮｉ、Ａｌ、Ｚｎ、およ
びＣｒの一種以上の成分から形成されているのが好まし
い。
びＣｒの一種以上の成分から形成されているのが好まし
い。
【００１１】さらに、貴金属層電極部が白金族元素の一
種以上の成分から形成されていることを特徴とする。
種以上の成分から形成されていることを特徴とする。
【００１２】さらに、本発明のイオン水生成器は、貴金
属電極部が対向するように電極を一対にして設けている
ことを特徴とする。
属電極部が対向するように電極を一対にして設けている
ことを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明の電極は、正特性サーミスタ特性を有す
る半導体セラミックを電極基板部とし接合層を設けてい
るから、エネルギー障壁を生じさせずに、固有抵抗の温
度依存性を急峻なものとし、セルフスイッチ機能を電極
に付与することができ、貴金属電極部の積層強度を高め
ることができる。また貴金属電極部を備えているから、
導電性が良くなり、耐触性が向上する。さらに貴金属電
極部と離隔した位置に電源印加部を設けているから、電
流密度の集中を低下することができ半導体セラミックの
特性を十分引き出すことができる。
る半導体セラミックを電極基板部とし接合層を設けてい
るから、エネルギー障壁を生じさせずに、固有抵抗の温
度依存性を急峻なものとし、セルフスイッチ機能を電極
に付与することができ、貴金属電極部の積層強度を高め
ることができる。また貴金属電極部を備えているから、
導電性が良くなり、耐触性が向上する。さらに貴金属電
極部と離隔した位置に電源印加部を設けているから、電
流密度の集中を低下することができ半導体セラミックの
特性を十分引き出すことができる。
【００１４】また、半導体セラミックの組成がＢａ
(1- x)ＳｒxＴｉyＯ3−αＭ１−βＭ２（ただし０．１
≦ｘ≦０．５、０．９≦ｙ≦１．１、０＜α≦０．０
６、０＜β≦０．０３、Ｍ１：Ｎｂ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｐ
ｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｄｙの１種以上、Ｍ２：Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ｂの１種以上の酸化物）であるから、３０℃〜７０
℃の温度範囲で固有抵抗が１０Ωｃｍから１０7Ωｃｍ
まで変化させることができる。
(1- x)ＳｒxＴｉyＯ3−αＭ１−βＭ２（ただし０．１
≦ｘ≦０．５、０．９≦ｙ≦１．１、０＜α≦０．０
６、０＜β≦０．０３、Ｍ１：Ｎｂ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｐ
ｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｄｙの１種以上、Ｍ２：Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ｂの１種以上の酸化物）であるから、３０℃〜７０
℃の温度範囲で固有抵抗が１０Ωｃｍから１０7Ωｃｍ
まで変化させることができる。
【００１５】さらに、接合層がＮｉ、Ａｌ、Ｚｎ、およ
びＣｒの一種以上の成分から形成されているから、半導
体セラミックと貴金属電極部の接合境界のエネルギ障壁
を抑え正特性のサーミスタ特性を得ることができる。
びＣｒの一種以上の成分から形成されているから、半導
体セラミックと貴金属電極部の接合境界のエネルギ障壁
を抑え正特性のサーミスタ特性を得ることができる。
【００１６】さらに、貴金属電極部が白金族元素の一種
以上の成分から形成されているから、耐触性を大きくで
き、金属の溶出を少なくできる。
以上の成分から形成されているから、耐触性を大きくで
き、金属の溶出を少なくできる。
【００１７】さらに、本発明のイオン水生成器は、貴金
属電極部が互いに対向するように一対の電極を設けてい
るから、半導体セラミックを介して電源を入力でき、液
槽温度の上昇を防いでイオン水を生成することができ
る。
属電極部が互いに対向するように一対の電極を設けてい
るから、半導体セラミックを介して電源を入力でき、液
槽温度の上昇を防いでイオン水を生成することができ
る。
【００１８】
【実施例】以下本発明の実施例の詳細を図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１９】図１（ａ）は本発明の一実施例における電
極の拡大斜視図であり、図１（ｂ）は本発明の一実施例
における電極の側面図である。図１（ａ）、図１（ｂ）
において、１０は半導体セラミックからなる電極基板部
であって平板状であり、１１は接合層、１２は貴金属電
極部、１３は電源印加部である。１４は電極端子、１５
は入力線である。そこで先ず電極基板部１０について説
明する。半導体セラミックからなる電極基板部１０は一
般式Ｂａ(1- x)ＳｒxＴｉyＯ3− αＭ１−βＭ２で表さ
れるＢａＳｒＴｉＯ3系酸化物からなり、以下説明する
製造方法で製造され、正特性のサーミスタ特性を持つも
のである。ここで正特性のサーミスタ特性とは温度上昇
とともに固有抵抗が急激に高くなる特性のことである。
組成を選ぶことによって、例えば３０℃〜６０℃の温度
範囲で固有抵抗が１０Ωｃｍ程度であったものが６０℃
〜８０℃の近傍で急激に１０7Ωｃｍまで変化させるよ
うにすることができるのである。このことは、例えば３
０℃近傍で導通していたものが温度上昇して８０℃近傍
になると不導体に変化して導通を遮断し、再び温度が低
下して３０℃近傍になると導通状態に戻るということを
意味する。つまり特定の温度の近傍で電流を増減すると
導通が断たれたり回復する現象をセルフスイッチ機能と
呼べば、この半導体セラミックによってセルフスイッチ
機能が実現されることになる。
極の拡大斜視図であり、図１（ｂ）は本発明の一実施例
における電極の側面図である。図１（ａ）、図１（ｂ）
において、１０は半導体セラミックからなる電極基板部
であって平板状であり、１１は接合層、１２は貴金属電
極部、１３は電源印加部である。１４は電極端子、１５
は入力線である。そこで先ず電極基板部１０について説
明する。半導体セラミックからなる電極基板部１０は一
般式Ｂａ(1- x)ＳｒxＴｉyＯ3− αＭ１−βＭ２で表さ
れるＢａＳｒＴｉＯ3系酸化物からなり、以下説明する
製造方法で製造され、正特性のサーミスタ特性を持つも
のである。ここで正特性のサーミスタ特性とは温度上昇
とともに固有抵抗が急激に高くなる特性のことである。
組成を選ぶことによって、例えば３０℃〜６０℃の温度
範囲で固有抵抗が１０Ωｃｍ程度であったものが６０℃
〜８０℃の近傍で急激に１０7Ωｃｍまで変化させるよ
うにすることができるのである。このことは、例えば３
０℃近傍で導通していたものが温度上昇して８０℃近傍
になると不導体に変化して導通を遮断し、再び温度が低
下して３０℃近傍になると導通状態に戻るということを
意味する。つまり特定の温度の近傍で電流を増減すると
導通が断たれたり回復する現象をセルフスイッチ機能と
呼べば、この半導体セラミックによってセルフスイッチ
機能が実現されることになる。
【００２０】そこでこの実施例の半導体セラミックの代
表的製造方法について述べる。すなわちその方法は、炭
酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、炭酸バリウム（Ｂａ
ＣＯ3）、及び酸化チタン（ＴｉＯ3）を主成分とし、酸
化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、酸
化ネオジウムＮｄ2Ｏ3、酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ5）、
酸化プラセオジウム（Ｐｒ2Ｏ3）、酸化セリウム（Ｃｅ
2Ｏ3）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化ジスプロジ
ウム（Ｄｙ2Ｏ5）、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ3）、酸化
クロム（Ｃｒ2Ｏ5）、及び酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）などを
添加助剤として、（表１）、（表２）に示したように組
成比と添加助剤の種類を変えて２５種類の配合原料（サ
ンプル番号３〜７、１０、１１、１６、１７、１９〜２
１、２３〜３３、３５、３６）を作成した。同時に比較
例として１２種類（サンプル番号１、２、８、９、１２
〜１５、１８、２２、３４、３７）を別途作成した。
表的製造方法について述べる。すなわちその方法は、炭
酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、炭酸バリウム（Ｂａ
ＣＯ3）、及び酸化チタン（ＴｉＯ3）を主成分とし、酸
化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、酸
化ネオジウムＮｄ2Ｏ3、酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ5）、
酸化プラセオジウム（Ｐｒ2Ｏ3）、酸化セリウム（Ｃｅ
2Ｏ3）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化ジスプロジ
ウム（Ｄｙ2Ｏ5）、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ3）、酸化
クロム（Ｃｒ2Ｏ5）、及び酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）などを
添加助剤として、（表１）、（表２）に示したように組
成比と添加助剤の種類を変えて２５種類の配合原料（サ
ンプル番号３〜７、１０、１１、１６、１７、１９〜２
１、２３〜３３、３５、３６）を作成した。同時に比較
例として１２種類（サンプル番号１、２、８、９、１２
〜１５、１８、２２、３４、３７）を別途作成した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】この２５種類の配合原料は一般式Ｂａ
(1- x)ＳｒxＴｉyＯ3− αＭ１−βＭ２（ただし０．１
≦ｘ≦０．５、０．９≦ｙ≦１．１、０＜α≦０．０
６、０＜β≦０．０３、Ｍ１：Ｎｂ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｐ
ｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｄｙの１種以上、Ｍ２：Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ｂの１種以上の酸化物）で表すことができる（以下
これをＢａＳｒＴｉＯ3 系酸化物と略称する）。（表
１）、（表２）においてサンプル番号１〜３０までは添
加助剤（Ｍ１、Ｍ２）のそれぞれ１種類を加えたもので
あり、サンプル番号３１〜３４は添加助剤（Ｍ１）を１
１種類等量同時に添加したもので、サンプル番号３５〜
３７は添加助剤（Ｍ２）を３種類を同時に添加したもの
である。これらサンプル１〜３７を２０時間湿式混合
し、乾燥、成形後１０００℃〜１２００℃にて空気中で
仮焼して後、粉砕、成型し、１２５０℃〜１３５０℃の
間で１０％〜２０％水素を含む窒素ガス中で４時間焼成
し、２０％〜３０％の酸素を含む窒素ガス中で冷却する
ことにより、空孔率が１５％以下で正特性のサーミスタ
特性を持つｎ型の半導体セラミックからなる電極基板部
１０が得られる。ところでこのようにｎ型の半導体セラ
ミックで電極基板部１０を形成していることから、これ
らの材料はいずれも導電性が良く、固有抵抗の温度依存
性が急峻で、化学的に安定で、機械的強度が高くでき
る。
(1- x)ＳｒxＴｉyＯ3− αＭ１−βＭ２（ただし０．１
≦ｘ≦０．５、０．９≦ｙ≦１．１、０＜α≦０．０
６、０＜β≦０．０３、Ｍ１：Ｎｂ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｐ
ｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｄｙの１種以上、Ｍ２：Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ｂの１種以上の酸化物）で表すことができる（以下
これをＢａＳｒＴｉＯ3 系酸化物と略称する）。（表
１）、（表２）においてサンプル番号１〜３０までは添
加助剤（Ｍ１、Ｍ２）のそれぞれ１種類を加えたもので
あり、サンプル番号３１〜３４は添加助剤（Ｍ１）を１
１種類等量同時に添加したもので、サンプル番号３５〜
３７は添加助剤（Ｍ２）を３種類を同時に添加したもの
である。これらサンプル１〜３７を２０時間湿式混合
し、乾燥、成形後１０００℃〜１２００℃にて空気中で
仮焼して後、粉砕、成型し、１２５０℃〜１３５０℃の
間で１０％〜２０％水素を含む窒素ガス中で４時間焼成
し、２０％〜３０％の酸素を含む窒素ガス中で冷却する
ことにより、空孔率が１５％以下で正特性のサーミスタ
特性を持つｎ型の半導体セラミックからなる電極基板部
１０が得られる。ところでこのようにｎ型の半導体セラ
ミックで電極基板部１０を形成していることから、これ
らの材料はいずれも導電性が良く、固有抵抗の温度依存
性が急峻で、化学的に安定で、機械的強度が高くでき
る。
【００２４】つぎに、本実施例の接合層１１について説
明する。半導体セラミックに直接貴金属を接合すると、
接合界面では互いのエネルギー準位の差によってエネル
ギー障壁（ショットキー・バリアー）ができ、あたかも
高抵抗層が生じたような現象を示し半導体セラミックの
導電性が妨げられる。この現象を抑えるにはＮｉ、Ａ
ｌ、Ｚｎ、およびＣｒ金属などで接合層１１を形成し、
この接合層１１を介して貴金属電極部１２を積層すれば
よい。これが接合層１１が設けられた理由である。この
接合層１１の代表的な形成方法は、半導体セラミックの
表面にＮｉ、Ａｌ、Ｚｎ、およびＣｒ金属などを電気メ
ッキすることであり０．１〜０．３ミクロン程度の厚み
の接合層１１を形成すれば上記のエネルギー障壁を抑え
ることができる。本実施例ではＮｉを含むメッキ液のｐ
Ｈを６に調整し、電流密度１Ａ／ｃｍ2 で電気メッキし
た。Ｎｉ、Ａｌ、Ｚｎ、およびＣｒ金属などは高温で酸
化して酸化物絶縁体をつくり易いので、接合層１１の形
成には主にメッキ法を用いるのが良い。本実施例では接
合層１１はＮｉで形成されているがそれ以外に、Ａｌ、
Ｚｎ、およびＣｒの一種以上の成分で形成しても本発明
の効果に何等影響するものではない。
明する。半導体セラミックに直接貴金属を接合すると、
接合界面では互いのエネルギー準位の差によってエネル
ギー障壁（ショットキー・バリアー）ができ、あたかも
高抵抗層が生じたような現象を示し半導体セラミックの
導電性が妨げられる。この現象を抑えるにはＮｉ、Ａ
ｌ、Ｚｎ、およびＣｒ金属などで接合層１１を形成し、
この接合層１１を介して貴金属電極部１２を積層すれば
よい。これが接合層１１が設けられた理由である。この
接合層１１の代表的な形成方法は、半導体セラミックの
表面にＮｉ、Ａｌ、Ｚｎ、およびＣｒ金属などを電気メ
ッキすることであり０．１〜０．３ミクロン程度の厚み
の接合層１１を形成すれば上記のエネルギー障壁を抑え
ることができる。本実施例ではＮｉを含むメッキ液のｐ
Ｈを６に調整し、電流密度１Ａ／ｃｍ2 で電気メッキし
た。Ｎｉ、Ａｌ、Ｚｎ、およびＣｒ金属などは高温で酸
化して酸化物絶縁体をつくり易いので、接合層１１の形
成には主にメッキ法を用いるのが良い。本実施例では接
合層１１はＮｉで形成されているがそれ以外に、Ａｌ、
Ｚｎ、およびＣｒの一種以上の成分で形成しても本発明
の効果に何等影響するものではない。
【００２５】さらに、本実施例の貴金属電極部１２につ
いて説明する。この貴金属電極部１２の代表的な積層方
法は、半導体セラミックの表面にＮｉ、Ａｌ、Ｚｎ、お
よびＣｒの金属の一種以上で形成した接合層１１を形成
し、その表面に白金（Ｐｔ）等の貴金属を電気メッキす
ることで１ミクロン程度の厚みの貴金属電極部１２を積
層するものである。白金のほかに白金族元素に属すイリ
ジウム、ロジウム、パラジウムなどであっても同様であ
る。ところで接合層１１の表面に貴金属電極部１２を形
成する際電気メッキで形成するのは、これが貴金属電極
部１２の厚みを厚く積層するのに優れた方法であるから
である。電気メッキ法の他にも、別の被覆方法としてイ
オンプレーティング法、スパッタリング法、または焼成
による方法などでも貴金属電極部１２を形成することが
できる。このイオンプレーティング法は蒸発源から気化
した金属原子をイオン化してプラズマを形成し、基板上
に衝突させて膜を形成するもので、厚みの薄く緻密な貴
金属電極部１２を積層できる特徴がある。またスパッタ
リング法は加速したイオンで固体を構成する原子をスパ
ッタしスパッタされた原子で基板上に成膜するもので、
多種類の緻密な化合物膜を成膜できる特徴がある。また
焼成による方法は、金属化合物溶液を基板上に塗布し高
温で熱処理して成膜するもので、貴金属電極部１２が厚
く被覆強度を高くできる特徴がある。従って必要とする
貴金属電極部１２の厚みや緻密度、さらには積層強度に
応じてその積層方法を選べばよい。
いて説明する。この貴金属電極部１２の代表的な積層方
法は、半導体セラミックの表面にＮｉ、Ａｌ、Ｚｎ、お
よびＣｒの金属の一種以上で形成した接合層１１を形成
し、その表面に白金（Ｐｔ）等の貴金属を電気メッキす
ることで１ミクロン程度の厚みの貴金属電極部１２を積
層するものである。白金のほかに白金族元素に属すイリ
ジウム、ロジウム、パラジウムなどであっても同様であ
る。ところで接合層１１の表面に貴金属電極部１２を形
成する際電気メッキで形成するのは、これが貴金属電極
部１２の厚みを厚く積層するのに優れた方法であるから
である。電気メッキ法の他にも、別の被覆方法としてイ
オンプレーティング法、スパッタリング法、または焼成
による方法などでも貴金属電極部１２を形成することが
できる。このイオンプレーティング法は蒸発源から気化
した金属原子をイオン化してプラズマを形成し、基板上
に衝突させて膜を形成するもので、厚みの薄く緻密な貴
金属電極部１２を積層できる特徴がある。またスパッタ
リング法は加速したイオンで固体を構成する原子をスパ
ッタしスパッタされた原子で基板上に成膜するもので、
多種類の緻密な化合物膜を成膜できる特徴がある。また
焼成による方法は、金属化合物溶液を基板上に塗布し高
温で熱処理して成膜するもので、貴金属電極部１２が厚
く被覆強度を高くできる特徴がある。従って必要とする
貴金属電極部１２の厚みや緻密度、さらには積層強度に
応じてその積層方法を選べばよい。
【００２６】つぎに、本実施例の電源印加部１３につい
て説明する。この電源印加部１３の代表的な形成方法
は、貴金属電極部１２の積層方法と同様であって、まず
Ｎｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｒ等で接合層を形成した後、その
上に白金等の貴金属を電気メッキすることで１ミクロン
程度の厚みの電源印加部１３を形成するものである。白
金のほかに白金族元素に属すイリジウム、ロジウム、パ
ラジウムなどであってもよい。ここで電源印加部１３か
ら入力された電流は半導体セラミックからなる電極基板
部１０を導通して貴金属電極部１２に達し電気分解に共
せられるが、この際電流密度の分布にできるだけムラが
ないようにするのが望ましい。このためには貴金属電極
部１２と直接導通する位置以外の位置、すなわち貴金属
電極部１２と離隔した位置に相当の大きさの電源印加部
１３を形成する必要がある。望ましくは電極基板部１０
を鋏むように離隔して貴金属電極部１２を設けるのがよ
い。
て説明する。この電源印加部１３の代表的な形成方法
は、貴金属電極部１２の積層方法と同様であって、まず
Ｎｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｒ等で接合層を形成した後、その
上に白金等の貴金属を電気メッキすることで１ミクロン
程度の厚みの電源印加部１３を形成するものである。白
金のほかに白金族元素に属すイリジウム、ロジウム、パ
ラジウムなどであってもよい。ここで電源印加部１３か
ら入力された電流は半導体セラミックからなる電極基板
部１０を導通して貴金属電極部１２に達し電気分解に共
せられるが、この際電流密度の分布にできるだけムラが
ないようにするのが望ましい。このためには貴金属電極
部１２と直接導通する位置以外の位置、すなわち貴金属
電極部１２と離隔した位置に相当の大きさの電源印加部
１３を形成する必要がある。望ましくは電極基板部１０
を鋏むように離隔して貴金属電極部１２を設けるのがよ
い。
【００２７】このように半導体セラミックを電極基板部
１０としその表面に接合層１１を設け、さらに貴金属電
極部１２を積層し、電源印加部１３を設けているから、
導電性が良く、固有抵抗の温度依存性が急峻で、化学的
に安定で、機械的強度が高く、耐触性に優れ、食品衛生
上安全性の高いセルフスイッチ機能を有する電極が実現
できる。なお、本実施例では半導体セラミックからなる
電極基板部１０の形状を平板状としているが、用途によ
って円柱、円筒、角柱、円板状などを選択しても、本発
明の効果に何等影響するものではない。
１０としその表面に接合層１１を設け、さらに貴金属電
極部１２を積層し、電源印加部１３を設けているから、
導電性が良く、固有抵抗の温度依存性が急峻で、化学的
に安定で、機械的強度が高く、耐触性に優れ、食品衛生
上安全性の高いセルフスイッチ機能を有する電極が実現
できる。なお、本実施例では半導体セラミックからなる
電極基板部１０の形状を平板状としているが、用途によ
って円柱、円筒、角柱、円板状などを選択しても、本発
明の効果に何等影響するものではない。
【００２８】（表１）、（表２）に示した２５種類の半
導体セラミックで形成した電極の固有抵抗の最小値（Ｒ
ｍｉｎ．Ωｃｍ）、キュリー温度（Ｔｃ℃）、温度係数
（α T％／ｄｅｇ）、電極消耗速度（Ｖｍｇ／Ａ・Ｈ
ｒ）、酸素過電圧（ηｍＶ）を測定し、極寿命評価及び
過電圧を測定し、比較例の１２種類および従来電極２種
類と対比して（表３）、（表４）に示した。
導体セラミックで形成した電極の固有抵抗の最小値（Ｒ
ｍｉｎ．Ωｃｍ）、キュリー温度（Ｔｃ℃）、温度係数
（α T％／ｄｅｇ）、電極消耗速度（Ｖｍｇ／Ａ・Ｈ
ｒ）、酸素過電圧（ηｍＶ）を測定し、極寿命評価及び
過電圧を測定し、比較例の１２種類および従来電極２種
類と対比して（表３）、（表４）に示した。
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】この（表３）、（表４）でサンプル番号１
〜３７は（表１）、（表２）のサンプル番号と対応して
いる。またここではＮｉを接合層１１とし貴金属電極部
はメッキ法で積層した白金を用いた。このうち＊印を付
加したのは本実施例の比較例であり、また一般に多用さ
れる代表的な電極として２つを選んでフェライト電極を
従来例１とし、白金−チタン電極を従来例２とした。こ
こで電極消耗速度の測定は本実施例及び比較例の電極を
陽極に、白金を陰極とし１０００ｐｐｍの濃度のＮａＣ
ｌ溶液を定電流電気分解した。この時の液温は３０ 〜
４０℃で加速試験を目的として通常より高い温度に設定
し、陽極電流密度は２Ａ／ｃｍ2である。そして電極消
耗速度の測定は通電５００時間後の重量変化で求めた。
また実際に電気分解に必要な電圧と物質固有の電圧との
差で表される過電圧の測定は、塩化銀電極を標準（参照
電極）として、電解液に１モル％の水酸化ナトリウム水
溶液を使用し、平均的には−０．２５Ｖから＋１．６Ｖ
の電位まで１ｍＶ／秒で陽電極として作用させ、酸素発
生反応の過電圧を測定して従来例２を基準としその差で
表した。また電極の固有抵抗の最小値、キュリー温度、
温度係数の測定は図２の電極の固有抵抗の温度依存性曲
線から求めた。図２は本発明の一実施例における代表的
な電極の固有抵抗の温度依存性曲線図である。ここでは
代表例として（表１）のサンプル番号２８の半導体セラ
ミックを選んでいる。図２においてキュリー温度（Ｔ
ｃ）は固有抵抗の最低値（Ｒｍｉｎ．）１．５×１０Ω
ｃｍの２倍の固有抵抗３×１０Ωｃｍを示す温度でここ
では６８℃である。温度係数は直線部分の最小温度（Ｔ
1 ）７０℃、最大温度（Ｔ2 ）１００℃とそれぞれに対
応する固有抵抗値（Ｒ1 ）５×１０Ωｃｍ、（Ｒ2 ）1
×１０10Ωｃｍを用いて次式から算出した。
〜３７は（表１）、（表２）のサンプル番号と対応して
いる。またここではＮｉを接合層１１とし貴金属電極部
はメッキ法で積層した白金を用いた。このうち＊印を付
加したのは本実施例の比較例であり、また一般に多用さ
れる代表的な電極として２つを選んでフェライト電極を
従来例１とし、白金−チタン電極を従来例２とした。こ
こで電極消耗速度の測定は本実施例及び比較例の電極を
陽極に、白金を陰極とし１０００ｐｐｍの濃度のＮａＣ
ｌ溶液を定電流電気分解した。この時の液温は３０ 〜
４０℃で加速試験を目的として通常より高い温度に設定
し、陽極電流密度は２Ａ／ｃｍ2である。そして電極消
耗速度の測定は通電５００時間後の重量変化で求めた。
また実際に電気分解に必要な電圧と物質固有の電圧との
差で表される過電圧の測定は、塩化銀電極を標準（参照
電極）として、電解液に１モル％の水酸化ナトリウム水
溶液を使用し、平均的には−０．２５Ｖから＋１．６Ｖ
の電位まで１ｍＶ／秒で陽電極として作用させ、酸素発
生反応の過電圧を測定して従来例２を基準としその差で
表した。また電極の固有抵抗の最小値、キュリー温度、
温度係数の測定は図２の電極の固有抵抗の温度依存性曲
線から求めた。図２は本発明の一実施例における代表的
な電極の固有抵抗の温度依存性曲線図である。ここでは
代表例として（表１）のサンプル番号２８の半導体セラ
ミックを選んでいる。図２においてキュリー温度（Ｔ
ｃ）は固有抵抗の最低値（Ｒｍｉｎ．）１．５×１０Ω
ｃｍの２倍の固有抵抗３×１０Ωｃｍを示す温度でここ
では６８℃である。温度係数は直線部分の最小温度（Ｔ
1 ）７０℃、最大温度（Ｔ2 ）１００℃とそれぞれに対
応する固有抵抗値（Ｒ1 ）５×１０Ωｃｍ、（Ｒ2 ）1
×１０10Ωｃｍを用いて次式から算出した。
【００３２】αT＝２．３×｛ｌｏｇ（Ｒ2／Ｒ1／Ｔ2−
Ｔ1）｝×１００ 図２で半導体セラミックからなる電極基板部１０のセル
フスイッチ機能について説明する。既に述べたとおり、
セルフスイッチ機能とは所定の温度の上下で導通を開閉
するものである。すなわちキュリー温度（Ｔc）６８℃
より低い温度では固有抵抗値が１０Ωｃｍ程度で十分小
さく導電性の良い電極として動作しているが、電解槽の
異常発生によって電解液の温度が上昇しキュリー温度
（Ｔｃ）を越えてさらに上昇すると固有抵抗は急峻な曲
線に沿って高くなり導通を示さなくなる。この間の固有
抵抗値は５０℃前後の１０Ωｃｍから１００℃近傍で１
０10Ωｃｍにも達するのである。このためこの状態では
電気分解が中断し、再び電解液の温度が下がりキュリー
温度（Ｔｃ）６８℃に近ずくと固有抵抗値が小さくなっ
て導通し始め電気分解を再開する。このように半導体セ
ラミックを用いるとセルフスイッチ機能を有した電極が
実現できる。水の電気分解でのセルフスイッチ機能とし
て適当な諸元をあげると、半導体セラミックの固有抵抗
の最小値（Ｒｍｉｎ．）は３×１０2 Ωｃｍ以下、望ま
しくは１０Ωｃｍ、キュリー温度（Ｔｃ）は９０℃以
下、望ましくは７０℃以下、温度係数（αT）は１２％
／ｄｅｇ以下、望ましくは１０％／ｄｅｇ以下である。
この半導体セラミックで電極基板部１０を形成した電極
の電極消耗速度（Ｖ）は、０．０２ｍｇ／Ａ・Ｈｒ以
下、酸素過電圧（η）は−１５０ｍＶ以下望ましくは−
１２０ｍＶ以下が適当である。（表４）に示したように
従来例１としてあげたフェライト電極は、電極消耗速度
（Ｖ）が０．１２２と大きくまた酸素過電圧（η）も２
００と高い。さらに従来例２の白金チタン電極は電極消
耗速度（Ｖ）が０．０４を示している。これらと比較す
ると本実施例による半導体セラミックからなる電極基板
部１０は、寿命が長く消費電力が少ない電極であること
が分かる。そしてＢａＳｒＴｉＯ3 系酸化物の組成のＢ
ａ(1- x)ＳｒxＴｉyＯ3 −αＭ１−βＭ２の諸元ｘ、
ｙ、α、βは次のような値であることが望ましい。０．
１≦ｘ≦０．５、０．９≦ｙ≦１．１、０＜α≦０．０
６、０＜β≦０．０３である。すなわちｘが０．１未満
あるいは０．５を越えるとキュリー温度（Ｔｃ）が３０
℃〜７０℃の範囲で設定できないし、ｙが０．９未満ま
たは１．１を越えると固有抵抗が３×１０2 Ωｃｍ以上
となり抵抗が大きすぎ電極基板部１０としては適当でな
いからである。さらにαが０では半導体化しないし０．
０６以上では半導体セラミックの焼成時に変形が生じて
実用的でなくなる。さらにβが０及び０．０３以上では
抵抗変化の急峻性が無くなりセルフスイッチ機能が緩慢
になるからである。
Ｔ1）｝×１００ 図２で半導体セラミックからなる電極基板部１０のセル
フスイッチ機能について説明する。既に述べたとおり、
セルフスイッチ機能とは所定の温度の上下で導通を開閉
するものである。すなわちキュリー温度（Ｔc）６８℃
より低い温度では固有抵抗値が１０Ωｃｍ程度で十分小
さく導電性の良い電極として動作しているが、電解槽の
異常発生によって電解液の温度が上昇しキュリー温度
（Ｔｃ）を越えてさらに上昇すると固有抵抗は急峻な曲
線に沿って高くなり導通を示さなくなる。この間の固有
抵抗値は５０℃前後の１０Ωｃｍから１００℃近傍で１
０10Ωｃｍにも達するのである。このためこの状態では
電気分解が中断し、再び電解液の温度が下がりキュリー
温度（Ｔｃ）６８℃に近ずくと固有抵抗値が小さくなっ
て導通し始め電気分解を再開する。このように半導体セ
ラミックを用いるとセルフスイッチ機能を有した電極が
実現できる。水の電気分解でのセルフスイッチ機能とし
て適当な諸元をあげると、半導体セラミックの固有抵抗
の最小値（Ｒｍｉｎ．）は３×１０2 Ωｃｍ以下、望ま
しくは１０Ωｃｍ、キュリー温度（Ｔｃ）は９０℃以
下、望ましくは７０℃以下、温度係数（αT）は１２％
／ｄｅｇ以下、望ましくは１０％／ｄｅｇ以下である。
この半導体セラミックで電極基板部１０を形成した電極
の電極消耗速度（Ｖ）は、０．０２ｍｇ／Ａ・Ｈｒ以
下、酸素過電圧（η）は−１５０ｍＶ以下望ましくは−
１２０ｍＶ以下が適当である。（表４）に示したように
従来例１としてあげたフェライト電極は、電極消耗速度
（Ｖ）が０．１２２と大きくまた酸素過電圧（η）も２
００と高い。さらに従来例２の白金チタン電極は電極消
耗速度（Ｖ）が０．０４を示している。これらと比較す
ると本実施例による半導体セラミックからなる電極基板
部１０は、寿命が長く消費電力が少ない電極であること
が分かる。そしてＢａＳｒＴｉＯ3 系酸化物の組成のＢ
ａ(1- x)ＳｒxＴｉyＯ3 −αＭ１−βＭ２の諸元ｘ、
ｙ、α、βは次のような値であることが望ましい。０．
１≦ｘ≦０．５、０．９≦ｙ≦１．１、０＜α≦０．０
６、０＜β≦０．０３である。すなわちｘが０．１未満
あるいは０．５を越えるとキュリー温度（Ｔｃ）が３０
℃〜７０℃の範囲で設定できないし、ｙが０．９未満ま
たは１．１を越えると固有抵抗が３×１０2 Ωｃｍ以上
となり抵抗が大きすぎ電極基板部１０としては適当でな
いからである。さらにαが０では半導体化しないし０．
０６以上では半導体セラミックの焼成時に変形が生じて
実用的でなくなる。さらにβが０及び０．０３以上では
抵抗変化の急峻性が無くなりセルフスイッチ機能が緩慢
になるからである。
【００３３】ところでセルフスイッチ機能が実際の水改
質装置で作用するか否か確かめるため、（表３）のサン
プル番号１１の半導体セラミックからなる電極基板部１
０を選んでＮｉで接合層１１を形成し、貴金属電極部１
２として白金を積層した電極を作成し、図３に示したよ
うなアルカリイオン水生成器を構成して断水時を想定し
た実験を行った。ここでは貴金属電極部１２が互いに対
向するように一対の電極を配置した。このように配置す
れば電源印加部１３に印加された電源は、半導体セラミ
ックからなる電極基板部１０に導通して貴金属電極部１
２から電解液に通電されることになる。これによって半
導体セラミックの正特性サーミスタ特性を有効に利用で
きセルフスイッチ機能を付加することができる。通常ア
ルカリイオン水生成器は電解液である水道水を流水させ
ながら電気分解操作を続けるのであるが、水道水の供給
を止め電解槽に貯水したままで電気分解操作を続けた。
水道水のような導電率の低い電解液の電気分解では２．
３Ａ程度通常は２ないし３Ａの大きな電流が流れるた
め、ジュール熱によって３０分後には液温が７５℃に上
昇した。このとき半導体セラミックも温度上昇して、キ
ュリー温度７０℃を超える温度で急激に印加電流が減少
し実質的に０Ａとなって電気分解が事実上中断された。
つぎに水道水の供給を再開すると液温の低下に伴ってキ
ュリー温度に近くなって再び２．３Ａの印加電流が流れ
電気分解操作が再開できた。
質装置で作用するか否か確かめるため、（表３）のサン
プル番号１１の半導体セラミックからなる電極基板部１
０を選んでＮｉで接合層１１を形成し、貴金属電極部１
２として白金を積層した電極を作成し、図３に示したよ
うなアルカリイオン水生成器を構成して断水時を想定し
た実験を行った。ここでは貴金属電極部１２が互いに対
向するように一対の電極を配置した。このように配置す
れば電源印加部１３に印加された電源は、半導体セラミ
ックからなる電極基板部１０に導通して貴金属電極部１
２から電解液に通電されることになる。これによって半
導体セラミックの正特性サーミスタ特性を有効に利用で
きセルフスイッチ機能を付加することができる。通常ア
ルカリイオン水生成器は電解液である水道水を流水させ
ながら電気分解操作を続けるのであるが、水道水の供給
を止め電解槽に貯水したままで電気分解操作を続けた。
水道水のような導電率の低い電解液の電気分解では２．
３Ａ程度通常は２ないし３Ａの大きな電流が流れるた
め、ジュール熱によって３０分後には液温が７５℃に上
昇した。このとき半導体セラミックも温度上昇して、キ
ュリー温度７０℃を超える温度で急激に印加電流が減少
し実質的に０Ａとなって電気分解が事実上中断された。
つぎに水道水の供給を再開すると液温の低下に伴ってキ
ュリー温度に近くなって再び２．３Ａの印加電流が流れ
電気分解操作が再開できた。
【００３４】このようにして半導体セラミックで電極基
板部１０を構成し、その表面に接合層１１を介して貴金
属電極部１２を積層し、貴金属電極部１２と独立して電
源印加部１３を設けたため、アルカリイオン水生成器の
異常温度上昇を防止することができるセルフスイッチ機
能を有する電極を得ることができるものである。
板部１０を構成し、その表面に接合層１１を介して貴金
属電極部１２を積層し、貴金属電極部１２と独立して電
源印加部１３を設けたため、アルカリイオン水生成器の
異常温度上昇を防止することができるセルフスイッチ機
能を有する電極を得ることができるものである。
【００３５】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、正特性サーミスタ特性を有する半導体セラミ
ックを電極基板部とし接合層を設けているから、導電性
が良く、化学的に安定で、機械的強度が高く、また空孔
率を自由に選ぶことができるセルフスイッチ機能を有す
る電極を得ることができる。また貴金属電極部を備えて
いるから、導電性が良くなり、耐触性が向上する。さら
に電源印加部を貴金属電極部と離隔した位置に設けてい
るから、電流密度を均一化でき半導体セラミックの特性
を十分引き出すことができる。
によれば、正特性サーミスタ特性を有する半導体セラミ
ックを電極基板部とし接合層を設けているから、導電性
が良く、化学的に安定で、機械的強度が高く、また空孔
率を自由に選ぶことができるセルフスイッチ機能を有す
る電極を得ることができる。また貴金属電極部を備えて
いるから、導電性が良くなり、耐触性が向上する。さら
に電源印加部を貴金属電極部と離隔した位置に設けてい
るから、電流密度を均一化でき半導体セラミックの特性
を十分引き出すことができる。
【００３６】また、半導体セラミックの組成がＢａ
(1- x)ＳｒxＴｉyＯ3−αＭ１−βＭ２（ただし０．１
≦ｘ≦０．５、０．９≦ｙ≦１．１、０＜α≦０．０
６、０＜β≦０．０３、Ｍ１：Ｎｂ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｐ
ｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｄｙの一種以上、Ｍ２：Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ｂの１種以上の酸化物）であるから、電解液の温度
上昇を抑え温度調整部や流量センサを必要としない安全
でコストの安い水改質装置が得られる。
(1- x)ＳｒxＴｉyＯ3−αＭ１−βＭ２（ただし０．１
≦ｘ≦０．５、０．９≦ｙ≦１．１、０＜α≦０．０
６、０＜β≦０．０３、Ｍ１：Ｎｂ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｐ
ｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｄｙの一種以上、Ｍ２：Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ｂの１種以上の酸化物）であるから、電解液の温度
上昇を抑え温度調整部や流量センサを必要としない安全
でコストの安い水改質装置が得られる。
【００３７】さらに、接合層がＮｉ、Ａｌ、Ｚｎ、およ
びＣｒの一種以上の成分から形成されているから、半導
体セラミックに貴金属電極部の積層を容易にでき低抵抗
の電極を得ることができる。
びＣｒの一種以上の成分から形成されているから、半導
体セラミックに貴金属電極部の積層を容易にでき低抵抗
の電極を得ることができる。
【００３８】さらに、貴金属層電極部が白金族元素の一
種以上の成分から形成されているから、食品衛生上安全
で寿命の長い電極を得ることができる。
種以上の成分から形成されているから、食品衛生上安全
で寿命の長い電極を得ることができる。
【００３９】さらに、貴金属電極部が互いに対向するよ
うに一対の電極を設けているから、液槽温度の上限を任
意に設定でき、過熱を防いで安全にイオン水を生成する
ことができる。
うに一対の電極を設けているから、液槽温度の上限を任
意に設定でき、過熱を防いで安全にイオン水を生成する
ことができる。
【図１】（ａ）本発明の一実施例における電極の拡大斜
視図 （ｂ）本発明の一実施例における電極の側面図
視図 （ｂ）本発明の一実施例における電極の側面図
【図２】本発明の一実施例における代表的な電極の固有
抵抗の温度依存性曲線図
抵抗の温度依存性曲線図
【図３】従来の水改質装置の構造を示す概略図断面図
【図４】従来のイオン水生成器の制御装置の構成図
１ 原水 ２ 液槽 ３ 陽極 ４ 陰極 １０ 電極基板部 １１ 接合層 １２ 貴金属電極部 １３ 電源印加部 １４ 電極端子 １５ 入力線 ２１ 浄水器 ２２ 熱湯センサ ２３ 側定槽 ２４ 温度センサ ２５ 電解槽
Claims (5)
- 【請求項１】正特性サーミスタ特性を有する半導体セラ
ミックからなる電極基板部と、前記電極基板部の表面に
接合層を介して積層した貴金属電極部と、前記電極基板
部の表面上で前記貴金属電極部とは離隔した位置に電源
印加部を設けたことを特徴とする電極。 - 【請求項２】前記半導体セラミックの組成がＢａ(1- x)
ＳｒxＴｉyＯ3 −αＭ１−βＭ２（ただし０．１≦ｘ≦
０．５、０．９≦ｙ≦１．１、０＜α≦０．０６、０＜
β≦０．０３、Ｍ１：Ｎｂ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｃｅ、
Ｌａ、Ｙ、Ｄｙの１種以上、Ｍ２：Ｍｎ、Ｃｒ、Ｂの１
種以上の酸化物）であることを特徴とする請求項１記載
の電極。 - 【請求項３】前記接合層がＮｉ、Ａｌ、Ｚｎ、およびＣ
ｒの一種以上の成分からから形成されていることを特徴
とする請求項１記載の電極。 - 【請求項４】前記貴金属電極部が白金族元素の一種以上
の成分から形成されていることを特徴とする請求項１記
載の電極。 - 【請求項５】前記貴金属電極部が対向するように前記電
極を一対にして設けたことを特徴とするイオン水生成
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18748594A JP3498377B2 (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 電極及びイオン水生成器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18748594A JP3498377B2 (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 電極及びイオン水生成器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0852474A true JPH0852474A (ja) | 1996-02-27 |
| JP3498377B2 JP3498377B2 (ja) | 2004-02-16 |
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ID=16206897
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1994
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