JPH0966283A - 電解槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造がシンプルでありながら、高濃度で高電
解効率の電解水を製造することが可能な電解槽を提供す
ること。 【構成】 一対の流入口11a,12aと流出口11b,12bを有す
る槽本体10と、槽本体の内部を前記流入口と前記流出口
が開口する一対の矩形反応室R1,R2 に二分する隔膜20
と、前記各反応室にて対向配設される一対の矩形電極板
30を備えて、両電極板30間を流れる被処理水が電解処理
されるようにした電解槽Ａにおいて、電極板30の対向面
と隔膜20間に上下方向に延びる仕切40を設けて上下方向
に延びる複数の反応通路を形成し、隣合う各反応通路の
上端部と下端部を電極板30の背面と槽本体10間に形成し
た各連通路によって連通させて、各流入口11a,12aから
各流出口11b,12bに流れる被処理水が各反応通路を下か
ら上へと流れるようにし、また各反応通路の上端部に対
応して槽本体10にガス抜き通路を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理水を電解処
理するための電解槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】電解槽の一つとして、一対の流入口と一
対の流出口を有する槽本体と、この槽本体の内部を前記
流入口と前記流出口が開口する一対の矩形反応室に二分
する隔膜と、前記各矩形反応室にそれぞれ配設されて前
記隔膜を挟んで対向し前記槽本体を通して通電される一
対の矩形電極板を備えて、前記両矩形電極板間に電流を
流すことにより前記各流入口から前記両矩形電極板間を
通して前記各流出口に流れる被処理水を電解処理するよ
うにした電解槽があり、例えば特開平５−１２３６７６
号公報に示されている。また、特公平５−８８３１９号
公報には、電解槽の反応室に被処理水を循環供給して高
濃度の電解水を製造するようにした電解槽が示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特開平
５−１２３６７６号公報に示されている電解槽において
は、前記流入口と前記流出口が各矩形反応室の対角位置
に設けられていて、構成がシンプルではあるものの、各
流入口から矩形反応室に流入した被処理水は流入口から
流出口に対角線に沿って直線的に流れて各流出口から電
解槽外に排出されるため、矩形電極板の対向面全体が有
効に使用されず、高濃度で高電解効率の電解水を製造す
ることができないといった問題や、流れの悪い箇所にて
電解処理によって発生するガスの気泡が矩形電極板に付
着して排出され難く、この気泡によっても電解処理効率
が悪くなるといった問題がある。

【０００４】一方、上記特公平５−８８３１９号公報に
示されている電解槽においては、電解槽の反応室に被処
理水を循環供給して高濃度の電解水を製造することがで
きるものの、被処理水を循環供給するためにマニホール
ドを採用している。ところで、このマニホールドは槽本
体の外側に付設されているため、スペース的に不利であ
り、またマニホールドから循環供給される被処理水は各
供給用内管を通して上から下に流れるため、電解処理に
よって発生するガスの気泡が邪魔して電解効率が悪いば
かりか、上記マニホールド及び各供給用内管によって当
該電解槽が大型化されるとともに複雑化されるといった
問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
に対処すべくなされたものであり、その目的は構造がシ
ンプルでありながら、高濃度で高電解効率の電解水を製
造することが可能な電解槽を提供することにあり、下方
に一対の流入口を有し上方に一対の流出口を有する槽本
体と、この槽本体の内部を前記流入口と前記流出口が開
口する一対の矩形反応室に二分する隔膜と、前記各矩形
反応室にそれぞれ配設されて前記隔膜を挟んで対向し前
記槽本体を通して通電される一対の矩形電極板を備え
て、前記両矩形電極板の対向面間に電流を流すことによ
り前記各流入口から前記両矩形電極板間を通して前記各
流出口に流れる被処理水を電解処理するようにした電解
槽において、前記各矩形反応室にて前記各矩形電極板の
対向面と前記隔膜間に上下方向に延びる仕切を設けて上
下方向に延びる複数の反応通路を形成し、一側で対向す
る両反応通路の各下端部に前記各流入口をそれぞれ連通
させるとともに他側で対向する両反応通路の各上端部に
前記各流出口をそれぞれ連通させ、かつ隣合う前記各反
応通路の上端部と下端部を前記各矩形電極板の背面と前
記槽本体間に形成した各連通路によって連通させて、前
記各流入口から前記各流出口に流れる被処理水が前記各
反応通路を下から上へと流れるようにし、また前記各流
出口に連通しない前記各反応通路の上端部に対応して前
記槽本体にガス抜き通路を設けたことを特徴とする。

【０００６】また、下方に一対の流入口を有し上方に一
対の流出口を有する槽本体と、この槽本体の内部を前記
流入口と前記流出口が開口する一対の矩形反応室に二分
する隔膜と、前記各矩形反応室にそれぞれ配設されて前
記隔膜を挟んで対向し前記槽本体を通して通電される一
対の矩形電極板を備えて、前記両矩形電極板の対向面間
に電流を流すことにより前記各流入口から前記両矩形電
極板間を通して前記各流出口に流れる被処理水を電解処
理するようにした電解槽において、前記各矩形反応室に
て前記各矩形電極板の対向面と前記隔膜間に上下方向に
延びる仕切を設けて上下方向に延びる複数の反応通路を
形成し、一方の反応室の一側に形成された反応通路の下
端部に前記流入口を連通させるとともに他側に形成され
た反応通路の上端部に前記流出口を連通させ、また他方
の反応室の一側に形成された反応通路の上端部に前記流
出口を連通させるとともに他側に形成された反応通路の
下端部に前記流入口を連通させ、かつ隣合う前記各反応
通路の上端部と下端部を前記各矩形電極板の背面と前記
槽本体間に形成した各連通路によって連通させて、前記
各流入口から前記各流出口に流れる被処理水が前記各反
応通路を下から上へと流れるようにし、また前記各流出
口に連通しない前記各反応通路の上端部に対応して前記
槽本体にガス抜き通路を設けたことを特徴とする。この
場合において、前記槽本体を、前記各流入口と各流出口
と各ガス抜き通路を有し前記各矩形電極板と前記仕切を
収容して前記隔膜を挟んで接合される同一形状で一対の
シェルによって構成するのが望ましい。

【０００７】

【発明の作用・効果】本発明による電解槽においては、
各流入口に被処理水が供給されると、被処理水は反応通
路と連通路を交互に通って各流出口に至り、両矩形電極
板間にて電解処理がなされて各流出口から槽外に流れ出
る。ところで、各反応通路は各矩形電極板の対向面と前
記隔膜間に上下方向に延びる仕切を設けて形成したもの
であり、また各連通路は各矩形電極板の背部を有効に活
用して各矩形電極板の背面と前記槽本体間に形成したも
のであるため、当該電解槽の構造はシンプルであり容易
かつ安価に製作することができる。

【０００８】また、本発明による電解槽においては、被
処理水が各反応通路を下から上へと流れるようになって
いて、電解処理によって発生するガスの気泡が浮力と水
流により被処理水とともに各反応通路の上部に的確に導
かれて各ガス抜き通路または各流出口から槽外に排出さ
れるため、電解を阻害するガスの気泡が各反応通路に滞
留すること或いは連通路を通して次段の反応通路に流れ
込むことがなく、また被処理水が少なくとも二つの反応
通路を流れるようになっているため、高濃度で高電解効
率の電解水を製造することが可能である。

【０００９】また、当該電解槽の一側で対向する両反応
通路の各下端部に各流入口をそれぞれ連通させるととも
に他側で対向する両反応通路の各上端部に各流出口をそ
れぞれ連通させるように構成した場合には、隔膜に作用
する水圧をバランスさせることができて、隔膜の撓みを
抑制することができ、隔膜と各矩形電極板間に反応通路
を的確に確保することができる。

【００１０】一方、当該電解槽の一方の反応室の一側に
形成された反応通路の下端部に前記流入口を連通させる
とともに他側に形成された反応通路の上端部に前記流出
口を連通させ、また他方の反応室の一側に形成された反
応通路の上端部に前記流出口を連通させるとともに他側
に形成された反応通路の下端部に前記流入口を連通させ
るように構成した場合には、両矩形電極板間を流れる被
処理水の電導度を略均一化することができて、両矩形電
極板間の電流密度を略均一化することができ、矩形電極
板の局部短命化を防ぐことができる。また、この場合に
おいて、槽本体を、各流入口と各流出口と各ガス抜き通
路を有し各矩形電極板と仕切を収容して隔膜を挟んで接
合される同一形状で一対のシェルによって構成した場合
には、槽本体の各シェルを同一形状とすることができ、
部品の共通化を図ることができるとともに、矩形電極板
の局部短命化を防ぐことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の各実施形態を図
面に基づいて説明する。図１及び図２に示した本発明に
よる電解槽Ａは、下方に一対の流入口１１ａ，１２ａを
有し上方に一対の流出口１１ｂ，１２ｂを有する槽本体
１０と、この槽本体１０の内部を流入口１１ａ，１２ａ
と流出口１１ｂ，１２ｂが開口する一対の矩形反応室Ｒ
１，Ｒ２に二分する隔膜２０と、各反応室Ｒ１，Ｒ２に
それぞれ配設されて対向する一対の矩形電極板３０，３
０と、各反応室Ｒ１，Ｒ２にて各電極板３０，３０と隔
膜２０間にそれぞれ配設された一対の仕切４０，４０を
備えている。

【００１２】槽本体１０は、図３に示した絶縁性樹脂に
よって形成したシェル１２と、図４に示した絶縁樹脂材
料によって形成したシェル１１と、これら両シェル１
１，１２を接合固定する２０個のボルト１３，スプリン
グワッシャ１４及びナット１５（図１参照）等によって
構成されていて、各シェル１１，１２には一側と他側に
変位して各流入口１１ａ，１２ａと各流出口１１ｂ，１
２ｂが形成されるとともに各電極板３０，３０を取付け
るための各段付孔１１ｃ，１２ｃが形成されている。

【００１３】また、各シェル１１，１２には、図３及び
図４にて示したように、対向面側に矩形の凹所１１ｄ，
１２ｄが形成されていて、各凹所１１ｄ，１２ｄの下端
には一対のロ字状の溝１１ｅ，１２ｅと１１ｆ，１２ｆ
が略水平に形成され、また上端には横一文字状の溝１１
ｇ，１２ｇと１１ｈ，１２ｈが略水平に形成されてお
り、流入口側のロ字状の溝１１ｅ，１２ｅは流入口１１
ａ，１２ａの内端に直接連通し、流出口側の横一文字状
の溝１１ｇ，１２ｇは流出口１１ｂ，１２ｂの内端に直
接連通し、流出口側のロ字状の溝１１ｆ，１２ｆと流入
口側の横一文字状の溝１１ｈ，１２ｈは一対のくの字状
の溝１１ｉ，１１ｊと１２ｉ，１２ｊによって互いに連
通接続されている。

【００１４】更に、各シェル１１，１２には、各仕切４
０，４０を取付けるための上下一対の切欠１１ｋ，１１
ｍと１２ｋ，１２ｍと、上記した横一文字状の溝１１
ｈ，１２ｈの中央上端を大気に連通させるためのガス抜
き溝（ガス抜き孔として構成して実施することも可能で
ある）１１ｎ，１２ｎと、弾力性のあるシール部材１
６，１７（図１参照）を取付けるための溝１１ｐ，１２
ｐが形成されている。また各シェル１１，１２には２０
個のボルト挿通孔１１ｒ，１２ｒがそれぞれ形成されて
いる。なお、ガス抜き溝１１ｎ，１２ｎに通気パイプを
立設して実施することも可能である。

【００１５】隔膜２０は、図１及び図２では厚く示され
ているが、実際には膜厚が０．１２mmであってポリエス
テル不織布を骨材とする微孔性薄膜であり、図５にて示
したように、各シェル１１，１２と略同一寸法に裁断さ
れるとともに、各ボルト挿通孔１１ｒ，１２ｒに略一致
するようにボルト挿通孔２１が設けられており、図１に
て示したように組み付けられた状態では両シェル１１，
１２の周縁部によって液密的に挟持されるようになって
いる。

【００１６】各電極板３０は、図１，図２及び図６にて
示したように、矩形の電極板本体３１と、これの略中央
背面に溶着したナット３２によって構成されていて、各
シェル１１，１２の矩形の凹所１１ｄ，１２ｄに入れて
各電極端子５０をナット３２にＯリング５１（電極端子
５０に形成した環状溝に収容される）を介してねじ込む
ことにより各シェル１１，１２に密着して取付けられて
おり、取付けられた状態では各流入口１１ａ，１２ａの
内端全部と各流出口１１ｂ，１２ｂの内端半分と溝１１
ｅ，１２ｅと１１ｆ，１２ｆと１１ｇ，１２ｇと１１
ｈ，１２ｈの一部と溝１１ｉ，１２ｉと１１ｊ，１２ｊ
の全部が覆われていて、各電極板本体３１の背面と各溝
１１ｉ，１２ｉと１１ｊ，１２ｊによって連通路Ｓ１
ｃ，Ｓ１ｄとＳ２ｃ，Ｓ２ｄが形成されている。

【００１７】各仕切４０は、図１，図２，図６にて示し
たように、絶縁樹脂材料によって形成したものであり、
中間の薄肉部４１の背面にて各電極板３０の表面に当接
し、上下各段部４２，４３にて各電極板３０の上下端面
に係合し、上下の厚肉部４４，４５にて各シェル１１，
１２の各切欠１１ｋ，１１ｍと１２ｋ，１２ｍに組み入
れられて嵌合固定されていて、各電極板３０の対向面と
隔膜２０間にて上下方向に延びて設けられており、各電
極板３０と隔膜２０の接触を防止する機能を有し、各電
極板３０と隔膜２０間に上下方向に延びる一対の反応通
路Ｓ１ａ，Ｓ２ａとＳ１ｂ，Ｓ２ｂを形成している。

【００１８】各反応通路Ｓ１ａ，Ｓ２ａは、下端にて各
流入口１１ａ，１２ａに連通する各溝１１ｅ，１２ｅに
連通し、上端にて各溝１１ｈ，１２ｈに連通していて、
各連通路Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄとＳ２ｃ，Ｓ２ｄと各溝１１
ｆ，１２ｆを通して各反応通路Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂの下端に
連通している。一方、各反応通路Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂは、下
端にて各溝１１ｆ，１２ｆに連通し、上端にて各流出口
１１ｂ，１２ｂに連通する各溝１１ｇ，１２ｇに連通し
ていて、各流入口１１ａ，１２ａから各流出口１１ｂ，
１２ｂに流れる被処理水は各反応通路Ｓ１ａ，Ｓ２ａと
Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂを下から上へと流れるようになってい
る。

【００１９】ところで、本実施形態の電解槽Ａは、図３
及び図４に示した各シェル１１，１２に図２に示した各
Ｏリング５１と各電極端子５０を用いて各電極板３０を
取付けた後に各ガイド４０を組付けて例えば図６にて示
したように構成し、これらを隔膜２０を介して液密的に
接合し、これを２０個のボルト１３，スプリングワッシ
ャ１４及びナット１５で固定することにより図１にて示
したように組立てられている。

【００２０】上記のように構成した電解槽Ａにおいて
は、各流入口１１ａ，１２ａに被処理水が供給される
と、被処理水は各反応通路Ｓ１ａ，Ｓ２ａと各連通路Ｓ
１ｃ，Ｓ１ｄとＳ２ｃ，Ｓ２ｄと各反応通路Ｓ１ｂ，Ｓ
２ｂを通って各流出口１１ｂ，１２ｂに至り、両電極板
３０間にて電解処理がなされて各流出口１１ｂ，１２ｂ
から槽外に流れ出る。

【００２１】ところで、上記した各反応通路Ｓ１ａ，Ｓ
２ａとＳ１ｂ，Ｓ２ｂは各電極板３０の対向面と隔膜２
０間に上下方向に延びる仕切４０を設けて形成したもの
であり、また各連通路Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄとＳ２ｃ，Ｓ２ｄ
は各電極板３０の背部を有効に活用して各電極板３０の
背面と槽本体１０間に形成したものであるため、当該電
解槽Ａの構造はシンプルであり容易かつ安価に製作する
ことができる。

【００２２】また、本実施形態の電解槽Ａにおいては、
被処理水が各反応通路Ｓ１ａ，Ｓ２ａとＳ１ｂ，Ｓ２ｂ
を下から上へと流れるようになっていて、電解処理によ
って発生するガスの気泡が浮力と水流により被処理水と
ともに各反応通路Ｓ１ａ，Ｓ２ａとＳ１ｂ，Ｓ２ｂの上
部に的確に導かれて各ガス抜き溝１１ｎ，１２ｎまたは
各流出口１１ｂ，１２ｂから槽外に排出されるため、電
解を阻害するガスの気泡が各反応通路Ｓ１ａ，Ｓ２ａと
Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂに滞留すること或いは各反応通路Ｓ１
ａ，Ｓ２ａから連通路Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄとＳ２ｃ，Ｓ２ｄ
を通して次段の反応通路Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂに流れ込むこと
がなく、また被処理水が二つの反応通路Ｓ１ａ，Ｓ２ａ
とＳ１ｂ，Ｓ２ｂを流れるようになっているため、高濃
度で高電解効率の電解水を製造することが可能である。

【００２３】また、本実施形態の電解槽Ａにおいては、
当該電解槽Ａの一側で対向する両反応通路Ｓ１ａ，Ｓ２
ａの各下端に各流入口１１ａ，１２ａをそれぞれ連通さ
せるとともに他側で対向する両反応通路Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂ
の各上端に各流出口１１ｂ，１２ｂをそれぞれ連通させ
るように構成してあるため、隔膜２０に作用する水圧を
バランスさせることができて、隔膜２０の撓みを抑制す
ることができ、隔膜２０と各電極板３０間に反応通路Ｓ
１ａ，Ｓ２ａとＳ１ｂ，Ｓ２ｂを的確に確保することが
できる。

【００２４】上記した実施形態においては、槽本体１０
のシェル１１，１２を対称形状として実施したが、図７
に示したように、同一形状のシェル１１を二つ用いて各
シェル１１に電極板３０と仕切４０を組付け、これらを
隔膜２０を介して接合することにより、一方の反応室の
一側に形成される反応通路の下端部に一方の流入口を連
通させるとともに他側に形成される反応通路の上端部に
一方の流出口を連通させ、また他方の反応室の一側に形
成される反応通路の上端部に他方の流出口を連通させる
とともに他側に形成される反応通路の下端部に他方の流
入口を連通させるように構成して本発明を実施すること
も可能である。この場合には、槽本体の各シェルを同一
形状とすることにより部品の共通化を図ることができる
とともに、両電極板３０間を流れる被処理水の電導度を
略均一化することができて、両電極板３０間の電流密度
を略均一化することができ、電極板３０の局部短命化を
防ぐことができる。

【００２５】上記各実施形態においては、各矩形反応室
Ｒ１，Ｒ２に仕切４０によって二つの反応通路Ｓ１ａ，
Ｓ２ａとＳ１ｂ，Ｓ２ｂを形成するとともに、これら反
応通路Ｓ１ａ，Ｓ２ａとＳ１ｂ，Ｓ２ｂを電極板３０の
背面と槽本体１０間に形成した連通路Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄと
Ｓ２ｃ，Ｓ２ｄによって連通させて、被処理水が各反応
通路Ｓ１ａ，Ｓ２ａとＳ１ｂ，Ｓ２ｂを下から上へと流
れるようにしたが、各矩形反応室Ｒ１，Ｒ２に複数の仕
切４０によって三つ以上の反応通路を形成するととも
に、これら反応通路を電極板の背面と槽本体間に形成し
た連通路によって連通させて、被処理水が各反応通路を
下から上へと流れるようにして実施することも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による電解槽の一実施形態を示す図６
の１−１線に沿って切断した縦断側面図である。

【図２】 図１に示した電解槽の分解図である。

【図３】 図１及び図２に示した左方のシェル単体の正
面図である。

【図４】 図１及び図２に示した右方のシェル単体の正
面図である。

【図５】 図１及び図２に示した隔膜単体の正面図であ
る。

【図６】 図１に示した右方のシェルに電極板と仕切を
組付けた状態の正面図である。

【図７】 本発明による電解槽の他の実施形態を示す分
解図である。

【符号の説明】

１０…槽本体、１１，１２…シェル、１１ａ，１２ａ…
流入口、１１ｂ，１２ｂ…流出口、１１ｎ，１２ｎ…ガ
ス抜き溝（ガス抜き通路）、Ｒ１，Ｒ２…矩形反応室、
Ｓ１ａ，Ｓ２ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂ…反応通路、Ｓ１ｃ，
Ｓ１ｄ，Ｓ２ｃ，Ｓ２ｄ…連通路、２０…隔膜、３０…
矩形電極板、４０…仕切、Ａ…電解槽。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下方に一対の流入口を有し上方に一対の
   流出口を有する槽本体と、この槽本体の内部を前記流入
   口と前記流出口が開口する一対の矩形反応室に二分する
   隔膜と、前記各矩形反応室にそれぞれ配設されて前記隔
   膜を挟んで対向し前記槽本体を通して通電される一対の
   矩形電極板を備えて、前記両矩形電極板の対向面間に電
   流を流すことにより前記各流入口から前記両矩形電極板
   間を通して前記各流出口に流れる被処理水を電解処理す
   るようにした電解槽において、前記各矩形反応室にて前
   記各矩形電極板の対向面と前記隔膜間に上下方向に延び
   る仕切を設けて上下方向に延びる複数の反応通路を形成
   し、一側で対向する両反応通路の各下端部に前記各流入
   口をそれぞれ連通させるとともに他側で対向する両反応
   通路の各上端部に前記各流出口をそれぞれ連通させ、か
   つ隣合う前記各反応通路の上端部と下端部を前記各矩形
   電極板の背面と前記槽本体間に形成した各連通路によっ
   て連通させて、前記各流入口から前記各流出口に流れる
   被処理水が前記各反応通路を下から上へと流れるように
   し、また前記各流出口に連通しない前記各反応通路の上
   端部に対応して前記槽本体にガス抜き通路を設けたこと
   を特徴とする電解槽。
2. 【請求項２】 下方に一対の流入口を有し上方に一対の
   流出口を有する槽本体と、この槽本体の内部を前記流入
   口と前記流出口が開口する一対の矩形反応室に二分する
   隔膜と、前記各矩形反応室にそれぞれ配設されて前記隔
   膜を挟んで対向し前記槽本体を通して通電される一対の
   矩形電極板を備えて、前記両矩形電極板の対向面間に電
   流を流すことにより前記各流入口から前記両矩形電極板
   間を通して前記各流出口に流れる被処理水を電解処理す
   るようにした電解槽において、前記各矩形反応室にて前
   記各矩形電極板の対向面と前記隔膜間に上下方向に延び
   る仕切を設けて上下方向に延びる複数の反応通路を形成
   し、一方の反応室の一側に形成された反応通路の下端部
   に前記流入口を連通させるとともに他側に形成された反
   応通路の上端部に前記流出口を連通させ、また他方の反
   応室の一側に形成された反応通路の上端部に前記流出口
   を連通させるとともに他側に形成された反応通路の下端
   部に前記流入口を連通させ、かつ隣合う前記各反応通路
   の上端部と下端部を前記各矩形電極板の背面と前記槽本
   体間に形成した各連通路によって連通させて、前記各流
   入口から前記各流出口に流れる被処理水が前記各反応通
   路を下から上へと流れるようにし、また前記各流出口に
   連通しない前記各反応通路の上端部に対応して前記槽本
   体にガス抜き通路を設けたことを特徴とする電解槽。
3. 【請求項３】 前記槽本体を、前記各流入口と各流出口
   と各ガス抜き通路を有し前記各矩形電極板と前記仕切を
   収容して前記隔膜を挟んで接合される同一形状で一対の
   シェルによって構成したことを特徴とする請求項２に記
   載の電解槽。