KR102567678B1

KR102567678B1 - 전해조 및 전해수 생성 장치

Info

Publication number: KR102567678B1
Application number: KR1020177030810A
Authority: KR
Inventors: 다카히토 다치바나
Original assignee: 가부시키가이샤니혼트림
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2023-08-16
Also published as: CN107531517B; CN107531517A; KR20180027407A; WO2017006911A1; JP6182182B2; JP2017018852A

Abstract

전해수 생성 장치의 전해조(4)는, 제1 케이스편(50)과 제2 케이스편(60)이 고착되는 것에 의해 전해실을 형성한다. 전해실에서는, 격막(43)이 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42) 사이에 끼워져 지지된다. 제1 케이스편(50)의 내면에는, 양극 급전체(41)에 접촉하는 복수의 제1 볼록형부(53)가 배치되고, 제2 케이스편(60)의 내면에는, 음극 급전체에 접촉하는 복수의 제2 볼록형부가 배치된다. 제1 케이스편(50)의 외면에는, 제1 케이스편(50)을 보강하는 제1 보강 부재(110)가 장착되고, 제2 케이스편(60)의 외면에는, 제2 케이스편(60)을 보강하는 제2 보강 부재(120)가 장착된다. 제1 보강 부재(110) 및 제2 보강 부재(120)에 의해 전해조(4)의 팽창이 억제되고, 격막(43)과 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)의 접촉 압력이 높아지며, 접촉 저항이 저감된다.

Description

전해조 및 전해수 생성 장치

본 발명은, 물을 전기 분해하여 전해 수소수를 생성하는 전해조 및 그것을 구비한 전해수 생성 장치에 관한 것이다.

종래부터, 격막으로 구획된 양극실과 음극실을 갖는 전해조를 구비하고, 전해조 내에 도입된 수도물 등의 원수를 전기 분해하여 전해 수소수를 생성하는 전해수 생성 장치가 알려져 있다(예컨대 특허문헌 1 참조).

전해수 생성 장치의 음극실에서 생성되는 환원성의 전해 수소수는, 위장 증상의 개선에 우수한 효과를 발휘하는 것이 기대되고 있다. 또한, 최근 상기 전기 분해에 의해 음극실에서 생성된 수소 가스를 녹여 넣은 전해 수소수는, 활성 산소의 제거에 적합하다고 하여 주목받고 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 제5639724호 공보 상기 특허문헌 1에 기재된 전해수 생성 장치에서는, 전해조의 제1 케이스편의 내면에 배치되는 제1 볼록형부가 양극 급전체와 접촉하고, 제2 케이스편의 내면에 배치되는 제2 볼록형부가 음극 급전체와 접촉한다. 제1 볼록형부 및 제2 볼록형부 사이에, 양극 급전체, 격막 및 음극 급전체로 이루어진 적층체가 끼워져 지지된다. 그런데, 전해 수소수의 용존 수소 농도를 높이기 위해서는, 전해조에서의 수소 가스의 발생량을 많게 하는 것과, 발생한 수소 가스를 효율적으로 전해수에 녹여 넣는 것이 필요하다. 수소 가스의 발생량은, 각 급전체에 공급되는 전해 전류에 의존하기 때문에, 전해조에서 대량의 수소 가스를 발생시키기 위해서는 전해 전류를 크게 할 필요가 있다. 그리고, 전해 전류를 크게 하기 위해서는, 각 급전체에 인가하는 전해 전압을 크게 하는 것, 혹은, 격막과 각 급전체 사이의 전기 저항을 억제하는 것이 중요하다. 후자의 기술은, 전해수 생성 장치의 소비 전력을 억제하면서 수소 가스의 발생량을 증대시킬 수 있기 때문에, 수소 가스의 발생 효율이 향상되어 특히 유용하다. 상기 특허문헌 1에 개시되는 구조의 전해조에 있어서, 한정된 용량의 전해조를 이용하면서 수소 가스의 발생 효율을 높이기 위해서는, 격막과 각 급전체의 접촉 압력을 크게 하는 것에 의해 양자간의 접촉 저항을 저감하는 것이 유효하다. 그러나, 전해조에 대한 통수가 시작되면, 전해실 내의 수압에 의해 제1 케이스편 및 제2 케이스편이 외측, 즉 격막으로부터 멀어지는 방향으로 팽창한다. 이러한 제1 케이스편 및 제2 케이스편의 팽창은, 제1 볼록형부와 양극 급전체의 접촉 압력 및 제2 볼록형부와 음극 급전체의 접촉 압력의 저하를 초래하여, 격막과 각 급전체의 접촉 압력이 저하되도록 작용한다. 따라서, 격막과 각 급전체 사이의 접촉 저항이 증대됨에 따라 전해 전류가 저하되기 때문에, 수소 가스의 발생 효율을 충분히 높일 수 없을 우려가 있다.

본 발명은, 이상과 같은 실상을 감안하여 안출된 것으로, 전해조의 팽창을 억제함으로써, 전해 전류의 저하를 억제하여, 수소 가스의 발생 효율을 용이하게 높일 수 있는 전해조 및 전해수 생성 장치를 제공하는 것을 주요 목적으로 하고 있다.

본 발명의 제1 발명은, 전기 분해되는 물이 공급되는 전해실이 형성되고, 상기 전해실 내에, 서로 대향하여 배치되는 양극 급전체 및 음극 급전체와, 상기 양극 급전체와 상기 음극 급전체 사이에 끼워져 지지되고, 또한 상기 전해실을 상기 양극 급전체측의 양극실과 상기 음극 급전체측의 음극실로 구분하는, 격막이 장착되는 전해조로서, 상기 양극 급전체측의 제1 케이스편과, 상기 음극 급전체측의 제2 케이스편이 고착되는 것에 의해 상기 전해실이 형성되고, 상기 제1 케이스편의 상기 전해실측을 향하는 내면에는, 상기 양극 급전체에 접촉하는 복수의 제1 볼록형부가 배치되며, 상기 제2 케이스편의 상기 전해실측을 향하는 내면에는, 상기 음극 급전체에 접촉하는 복수의 제2 볼록형부가 배치되고, 상기 제1 케이스편의 외면에는, 상기 제1 케이스편을 보강하는 제1 보강 부재가 장착되며, 상기 제2 케이스편의 외면에는, 상기 제2 케이스편을 보강하는 제2 보강 부재가 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 보강 부재는, 상기 제1 케이스편의 외면을 따라서 형성되는 제1 기초부와, 상기 제1 기초부로부터 기립하여 형성된 제1 기립부를 포함하고, 상기 제2 보강 부재는, 상기 제2 케이스편의 외면을 따라서 형성되는 제2 기초부와, 상기 제2 기초부로부터 기립하여 형성된 제2 기립부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 케이스편에는, 상기 전해실의 외벽면으로부터 외측 방향으로 돌출되는 제1 리브가 형성되고, 상기 제2 케이스편에는, 상기 전해실의 외벽면으로부터 외측 방향으로 돌출되는 제2 리브가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 리브의 선단부는 상기 제1 기초부와 접촉하고, 상기 제2 리브의 선단부는 상기 제2 기초부와 접촉하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 기립부는, 상기 제1 기초부로부터 상기 전해조의 내측 방향을 향해 돌출되고, 상기 제2 기립부는, 상기 제2 기초부로부터 상기 전해조의 내측 방향을 향해 돌출되는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 리브의 측면은 상기 제1 기립부와 접촉하고, 상기 제2 리브의 측면은 상기 제2 기립부와 접촉하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 기립부는, 상기 제1 기초부로부터 상기 전해조의 외측 방향을 향해 돌출되고, 상기 제2 기립부는, 상기 제2 기초부로부터 상기 전해조의 외측 방향을 향해 돌출되는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 리브는, 상기 전해실 내에서의 물의 흐름을 따르는 세로 방향에 수직인 가로 방향을 따라서 신장되는 제1 가로 리브를 포함하고, 상기 제2 리브는, 상기 가로 방향을 따라서 신장되는 제2 가로 리브를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 가로 리브 및 상기 제2 가로 리브는 각각 복수 형성되고, 상기 제1 케이스편에는, 상기 외벽면으로부터 외측 방향으로 융기하여, 인접하는 상기 제1 가로 리브 사이를 잇는 제1 융기부가 형성되고, 상기 제2 케이스편에는, 상기 외벽면으로부터 외측 방향으로 융기하여, 인접하는 상기 제2 가로 리브 사이를 잇는 제2 융기부가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 리브는, 상기 제1 케이스편의 상기 외벽면의 단부 가장자리를 따라서 신장되는 제1 단부 가장자리 리브를 포함하고, 상기 제2 리브는, 상기 제2 케이스편의 상기 외벽면의 단부 가장자리를 따라서 신장되는 제2 단부 가장자리 리브를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 가로 리브의 양단은 상기 제1 단부 가장자리 리브와 이어지고, 상기 제2 가로 리브의 양단은 상기 제2 단부 가장자리 리브와 이어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 기립부는, 상기 전해실 내에서의 물의 흐름을 따르는 세로 방향에 수직인 가로 방향을 따라서 신장되는 제1 가로 기립부를 포함하고, 상기 제2 기립부는, 상기 가로 방향을 따라서 신장되는 제2 가로 기립부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 기립부는, 상기 제1 보강 부재의 단부 가장자리를 따라서 신장되는 제1 단부 가장자리 기립부를 포함하고, 상기 제2 기립부는, 상기 제2 보강 부재의 단부 가장자리를 따라서 신장되는 제2 단부 가장자리 기립부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 상기 전해조에 있어서, 상기 제1 보강 부재 및 제2 보강 부재는 판금으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 발명은, 상기 전해조를 구비하는 것을 특징으로 하는 전해수 생성 장치이다.

본 발명의 제1 발명의 전해조는, 제1 케이스편의 외면에는, 제1 케이스편을 보강하는 제1 보강 부재가 장착되고, 제2 케이스편의 외면에는, 제2 케이스편을 보강하는 제2 보강 부재가 장착된다. 이에 따라, 전해조의 팽창이 억제되기 때문에, 격막과 각 급전체의 접촉 압력이 충분히 확보되고, 격막과 각 급전체 사이의 접촉 저항이 저감된다. 이에 따라, 각 급전체에 인가하는 전해 전압을 과도하게 크게 하지 않고 충분한 전해 전류를 얻기 쉬워져, 수소 가스의 발생 효율을 용이하게 높이는 것이 가능해진다.

본 발명의 제2 발명의 전해수 생성 장치에 의하면, 상기 제1 발명과 마찬가지로, 각 급전체에 인가하는 전해 전압을 과도하게 크게 하지 않고 충분한 전해 전류를 얻기 쉬워져, 수소 가스의 발생 효율을 용이하게 높이는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 전해수 생성 장치의 일실시형태의 개략 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도 1의 전해조의 조립전의 사시도이다.
도 3은 도 2의 제1 케이스편의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 2의 제2 케이스편의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 2의 제1 보강 부재의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 2의 제2 보강 부재의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 2의 전해조의 단면도이다.
도 8은 전해조의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 9는 전해조의 다른 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 10은 전해조의 또 다른 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 전해조의 또 다른 변형예를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시의 일형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은, 본 실시형태의 전해수 생성 장치(1)의 개략 구성을 나타내고 있다. 전해수 생성 장치(1)는, 가정의 음료용 및 요리용의 물의 생성이나 혈액 투석의 투석액의 생성에 이용할 수 있다.

전해수 생성 장치(1)는, 전기 분해되는 물이 공급되는 전해실(40)이 형성되는 전해조(4)와, 전해실(40) 내에서, 서로 대향하여 배치되는 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)와, 양극 급전체(41)와 음극 급전체(42) 사이에 배치되는 격막(43)을 구비한다. 전해조(4)의 상류측 또는 하류측에 별도의 전해조가 설치되어도 좋다. 또한, 전해조(4)와 병렬로 별도의 전해조가 설치되어도 좋다. 별도로 설치되는 전해조에 관해서도, 전해조(4)와 동등한 구성이 적용될 수 있다.

격막(43)은, 전해실(40)을 양극 급전체(41)측의 양극실(40A)과, 음극 급전체(42)측의 음극실(40B)로 구분한다. 전해실(40)의 양극실(40A) 및 음극실(40B) 양쪽에 물이 공급되고, 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)에 직류 전압이 인가되는 것에 의해, 전해실(40) 내에서 물의 전기 분해가 생긴다.

격막(43)은, 전기 분해로 생긴 이온을 통과시키고, 격막(43)을 통해 양극 급전체(41)와 음극 급전체(42)가 전기적으로 접속된다. 격막(43)에는, 예컨대 술폰산기를 갖는 불소계의 수지 재료로 이루어진 고체 고분자 재료가 이용된다.

고체 고분자 재료를 이용한 격막(43)을 갖는 전해조(4)에서는, 중성의 전해 수소수 및 전해 산소수가 생성된다. 전해실(40) 내에서 물이 전기 분해되는 것에 의해, 음극실(40B)에서는 수소 가스를 녹여 넣은 전해 수소수를 얻을 수 있고, 양극실(40A)에서는 산소 가스를 녹여 넣은 전해 산소수를 얻을 수 있다.

전해수 생성 장치(1)는, 전해조(4)를 제어하는 제어 수단(6)과, 전해조(4)의 상류측에 설치되는 입수부(7)와, 전해조(4)의 하류측에 설치되는 출수부(8)를 더 구비한다.

제어 수단(6)은, 예컨대 각종 연산 처리, 정보 처리 등을 실행하는 CPU(Central Processing Unit) 및 CPU의 동작을 담당하는 프로그램 및 각종 정보를 기억하는 메모리 등을 갖는다.

양극 급전체(41)와 제어 수단(6) 사이의 전류 공급 라인에는, 전류 검출 수단(44)이 설치된다. 전류 검출 수단(44)은, 음극 급전체(42)와 제어 수단(6) 사이의 전류 공급 라인에 설치되어도 좋다. 전류 검출 수단(44)은, 급전체(41, 42)에 공급하는 전해 전류(I)를 검출하고, 그 값에 해당하는 신호를 제어 수단(6)으로 출력한다.

제어 수단(6)은, 전류 검출 수단(44)으로부터 입력되는 신호에 기초하여, 양극 급전체(41)와 음극 급전체(42) 사이에 인가하는 전압을 피드백 제어한다. 예컨대, 전해 전류가 과도하게 큰 경우, 제어 수단(6)은 상기 전압을 감소시키고, 전해 전류가 과도하게 작은 경우, 제어 수단(6)은 상기 전압을 증가시킨다. 이에 따라, 급전체(41, 42)에 공급하는 전해 전류(I)가 적절히 제어될 수 있다.

입수부(7)는, 급수관(71)과, 유량 센서(72)와, 분기부(73)와, 유량 조정 밸브(74) 등을 갖는다. 급수관(71)은, 예컨대 정수 카트리지(도시하지 않음)에 접속되어, 정수 카트리지에 의해 정화된 물이 공급되는 물을 전해실(40)로 유도한다. 유량 센서(72)는 급수관(71)에 설치된다. 유량 센서(72)는, 전해실(40)에 공급되는 물의 단위시간당 유량(이하, 단순히 「유량」이라고 기재하는 경우도 있음)(F)을 정기적으로 검출하고, 그 값에 해당하는 신호를 제어 수단(6)으로 출력한다.

분기부(73)는, 급수관(71)을 급수관(71a, 71b)의 양쪽으로 분기한다. 유량 조정 밸브(74)는, 급수관(71a, 71b)을 양극실(40A) 또는 음극실(40B)에 접속한다. 양극실(40A) 및 음극실(40B)에 공급되는 물의 유량은, 제어 수단(6)의 관리 하에 유량 조정 밸브(74)에 의해 조정된다. 유량 조정 밸브(74)는, 물의 이용 효율을 높이기 위해, 양극실(40A) 및 음극실(40B)에 공급되는 물의 유량을 조정한다. 이에 따라, 양극실(40A)과 음극실(40B) 사이에서 압력차가 생기는 경우가 있다.

본 실시형태에서는, 유량 센서(72)는 분기부(73)의 상류측에 설치되기 때문에, 양극실(40A)에 공급되는 물의 유량과 음극실(40B)에 공급되는 물의 유량의 총합, 즉, 전해실(40)에 공급되는 물의 유량(F)을 검출한다.

출수부(8)는, 유로 전환 밸브(81)와, 토수관(82)과, 배수관(83) 등을 갖는다. 유로 전환 밸브(81)는, 양극실(40A), 음극실(40B)을 토수관(82) 또는 배수관(83)에 선택적으로 접속한다. 전해수 생성 장치(1)가 혈액 투석의 투석액의 생성에 이용되는 경우, 음극실(40B)에서 생성되는 전해 수소수가 토수관(82)을 통해, 여과 처리용의 역침투막 모듈 및 투석 원액을 희석하는 희석 장치 등에 공급된다.

제어 수단(6)은, 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)에 인가하는 직류 전압의 극성을 제어한다. 예컨대, 제어 수단(6)은, 유량 센서(72)로부터 입력되는 신호에 기초하여, 전해실(40)에 공급되는 물의 유량(F)을 적산하고, 소정의 적산치에 도달하면 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)에 인가하는 직류 전압의 극성을 전환한다. 이에 따라, 양극실(40A)과 음극실(40B)이 서로 교체된다. 직류 전압의 극성의 전환에 있어서는, 제어 수단(6)은, 유량 조정 밸브(74) 및 유로 전환 밸브(81)를 동기식으로 동작시킨다. 이에 따라, 음극실(40B)과 토수관(82)이 항상 접속되고, 음극실(40B)에서 생성되는 전해 수소수가 토수관(82)으로부터 토출된다.

도 2는, 전해조(4)의 조립전의 사시도이다. 전해조(4)는, 양극 급전체(41)측의 제1 케이스편(50)과, 음극 급전체(42)측의 제2 케이스편(60)과, 제1 케이스편(50)의 외면에 장착되는 제1 보강 부재(110)와, 제2 케이스편(60)의 외면에 장착되는 제2 보강 부재(120)를 갖는다. 서로 대향하여 배치되는 제1 케이스편(50)과 제2 케이스편(60)이 고착되는 것에 의해, 그 내부에 전해실(40)(도 1 참조)이 형성된다.

전해조(4)는, 전해실(40) 내에, 양극 급전체(41), 격막(43) 및 음극 급전체(42)가 중첩되어 이루어진 적층체(45)를 수용한다.

양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)는 각각, 그 판두께 방향으로 물이 왕래할 수 있게 구성된다. 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)에는, 예컨대 익스팬드 메탈 등의 메쉬형의 금속이 적용될 수 있다. 이러한, 메쉬형의 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)는, 격막(43)을 사이에 끼워 지지하면서, 격막(43)의 표면에 물을 골고루 퍼지게 할 수 있어, 전해실(40) 내에서의 전기 분해를 촉진한다. 본 실시형태에서는, 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)로서, 티타늄제의 익스팬드 메탈의 표면에 백금의 도금층이 형성된 것이 적용된다. 백금의 도금층은 티타늄의 산화를 방지한다.

양극 급전체(41)에는, 제1 케이스편(50)을 관통하여 전해조(4)의 외부로 돌출되는 단자(41a)가 설치된다. 단자(41a)에는, 예컨대 밀봉 부재(41b), 부시(41c), 너트(41d, 41e)를 통해 단자(41f)가 장착된다. 마찬가지로, 음극 급전체(42)에도, 제2 케이스편(60)을 관통하여 전해조(4)의 외부로 돌출되는 단자(42a)가 설치된다. 단자(42a)에는, 예컨대 밀봉 부재(42b), 부시(42c), 너트(42d, 42e)를 통해 단자(42f)가 장착된다. 단자(41f, 42f)는, 도 1에 도시되는 제어 수단(6)에 접속된다. 단자(41a, 42a 및 41f, 42f)를 통해, 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)에 직류 전압이 인가된다.

고체 고분자 재료를 이용한 격막(43)을 갖는 전해조(4)에서는, 중성의 전해수가 생성된다. 격막(43)의 양면에는, 백금으로 이루어진 도금층(43a)이 형성된다. 도금층(43a)과 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)는 접촉하여, 전기적으로 접속된다.

격막(43)은, 전해실(40) 내에서 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42) 사이에 끼워져 지지된다. 따라서, 격막(43)의 형상은 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)에 의해 유지된다. 이와 같은 격막(43)의 유지 구조에 의하면, 양극실(40A)과 음극실(40B) 사이에 생기는 압력차에 기인하는 응력의 대부분은, 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)에 의해 부담되고, 격막(43)에 가해지는 응력은 감소한다. 이에 따라, 양극실(40A)과 음극실(40B) 사이에서 큰 압력차가 생기는 상태에서 전해수 생성 장치(1)가 동작하는 경우라 하더라도, 격막(43)에는 큰 응력이 생기지 않는다. 따라서, 격막(43)의 손상을 억제하고, 물의 이용 효율을 용이하게 높이는 것이 가능해진다.

또한, 격막(43)이 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42) 사이에 끼워져 지지되기 때문에, 격막(43)의 도금층(43a)과 양극 급전체(41) 사이 및 도금층(43a)과 음극 급전체(42) 사이에서의 접촉 저항이 감소하고, 전압 강하가 억제된다. 이에 따라, 충분한 전해 전류(I)에 의해 전해실(40) 내에서의 전기 분해가 촉진되어, 높은 용존 수소 농도의 전해 수소수를 생성할 수 있게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)의 외주 가장자리의 외측에는, 제1 케이스편(50)과 제2 케이스편(60)의 맞춤면으로부터의 누수를 방지하기 위한 밀봉 부재(46)가 설치된다. 격막(43)의 외주부는, 밀봉 부재(46) 사이에 끼워져 지지된다.

각 케이스편(50 및 60)은, 예컨대 ABS(아크릴로니트릴부타디엔스티렌)나 PPS(폴리페닐렌술파이드) 등의 수지에 의해 형성된다. 각 케이스편(50 및 60)은, 전해실(40) 내에서의 물의 흐름을 따르는 세로 방향(V)으로 긴 직사각형으로 형성된다. 이에 따라, 전해실(40)은 세로 방향(V)으로 긴 직사각형으로 형성된다. 이러한 세로로 긴 형상의 전해실(40)에 의해, 전해조(4) 내에서의 유로가 길어진다. 그 결과, 음극실(40B)에서 발생한 수소 가스를, 음극실(40B) 내의 물에 녹여 넣기 쉬워져, 용존 수소 농도를 높일 수 있다.

도 3의 (a)는, 전해실(40)측을 향하는 내면측에서 본 제1 케이스편(50)의 사시도이며, 도 3의 (b)는, 외면측에서 본 제1 케이스편(50)의 사시도이다. 한편, 도 4의 (a)는, 전해실(40)측을 향하는 내면측에서 본 제2 케이스편(60)의 사시도이며, 도 4의 (b)는, 외면측에서 본 제2 케이스편(60)의 사시도이다.

도 3, 4에 도시된 바와 같이, 제1 케이스편(50) 및 제2 케이스편(60)의 내면의 외측 가장자리에는, 제1 케이스편(50)과 제2 케이스편(60)을 고착하기 위한 맞춤면(51, 61)이 형성된다. 맞춤면(51, 61)의 내측에는, 내벽이 맞춤면(51, 61)으로부터 제1 케이스편(50), 제2 케이스편(60)의 두께 방향으로 함몰됨으로써, 전해부(52, 62)가 설치된다. 전해부(52)는 양극실(40A)을 구성하고, 전해부(62)는 음극실(40B)을 구성한다.

제1 케이스편(50)의 내면에는 복수의 제1 볼록형부(53)가 배치된다. 각 제1 볼록형부(53)는, 전해부(52)를 세로 방향(V)으로 신장하고, 세로 방향(V)에 수직인 가로 방향(H)으로 나열되어 배치된다. 한편, 제2 케이스편(60)의 내면에는 복수의 제2 볼록형부(63)가 배치된다. 각 제2 볼록형부(63)는, 전해부(62)를 세로 방향(V)으로 신장하고, 가로 방향(H)으로 나열되어 배치된다. 이러한 제1 볼록형부(53) 및 제2 볼록형부(63)는, 전해실(40) 내를 세로 방향(V)으로 흐르는 물의 이동을 저해하지 않는다.

각 제1 볼록형부(53)는, 양극실(40A)에서 양극 급전체(41)와 접촉하여, 양극 급전체(41)를 제2 케이스편(60)측으로 압박한다. 한편, 각 제2 볼록형부(63)는, 음극실(40B)에서 음극 급전체(42)와 접촉하여, 음극 급전체(42)를 제1 케이스편(50)측으로 압박한다. 따라서, 각 제1 볼록형부(53) 및 각 제2 볼록형부(63)에 의해, 적층체(45)는 그 양면 사이에 끼워져 지지된다. 제1 볼록형부(53) 및 제2 볼록형부(63)의 형상 및 배치는 임의이다. 예컨대, 각 제1 볼록형부(53) 및 각 제2 볼록형부(63)는, 상기 특허문헌 1의 도 4에 도시된 바와 같이, 적층체를 사이에 끼우고 전해실의 가로 방향으로 교대로 배치되어도 좋고, 상기 특허문헌 1의 도 8에 도시된 바와 같이, 적층체를 사이에 끼우고 대향하도록 배치되어도 좋다. 또한, 제1 볼록형부(53) 및 제2 볼록형부(63)는, 상기 특허문헌 1의 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 세로 방향으로 이산적으로 설치되는 형태이어도 좋다.

도 2에 도시된 바와 같이, 각 케이스편(50 및 60)의 외면에는, 제1 보강 부재(110) 및 제2 보강 부재(120)가 장착된다. 본 실시형태에서는, 예컨대 스테인리스강 등의 금속을 판금 가공함으로써, 제1 보강 부재(110) 및 제2 보강 부재(120)가 구성된다. 제1 보강 부재(110) 및 제2 보강 부재(120)는, 나사(95) 등을 통해 제1 케이스편(50) 및 제2 케이스편(60)에 고착된다. 제1 보강 부재(110)에는, 나사(95)에 대응하는 암나사(119)가 형성된다. 이에 따라, 제1 케이스편(50)과 제2 케이스편(60)의 접합에 너트 등이 불필요해져, 전해조(4)의 부품수가 삭감됨과 함께, 전해조(4)의 생산성이 향상될 수 있다.

제1 보강 부재(110)는 제1 케이스편(50)을 보강한다. 제2 보강 부재(120)는 제2 케이스편(60)을 보강한다. 제1 보강 부재(110) 및 제2 보강 부재(120)에 의해, 제1 케이스편(50) 및 제2 케이스편(60)의 변형, 즉 전해조(4)의 팽창이 억제되기 때문에, 격막(43)과 각 급전체(41, 42)의 접촉 압력이 충분히 확보되고, 격막(43)과 각 급전체(41, 42) 사이의 접촉 저항이 저감된다. 이에 따라, 각 급전체(41, 42)에 인가하는 전해 전압을 과도하게 크게 하지 않고 충분한 전해 전류(I)를 얻기 쉬워져, 수소 가스의 발생 효율을 용이하게 높이는 것이 가능해진다.

전해조(4)에는, L자형의 이음새(91, 92, 93, 94)가 설치된다. 이음새(91, 92)는, 제1 케이스편(50), 제2 케이스편(60)의 하부에 장착되어, 상기 유량 조정 밸브(74)와 접속된다. 이음새(93, 94)는, 제1 케이스편(50), 제2 케이스편(60)의 상부에 장착되어, 상기 유로 전환 밸브(81)와 접속된다. 전해수 생성 장치(1)에 대한 통수를 시작함으로써, 양극실(40A) 및 음극실(40B)의 하부로부터 상부를 향해 대국적인 물의 흐름이 생긴다.

음극실(40B)에서 발생한 수소 가스는, 미소한 기포가 되어 음극실(40B)의 상측으로 이동한다. 본 실시형태에서는, 수소 가스의 이동 방향과 대국적으로 물이 흐르는 방향이 일치하기 때문에, 수소 분자를 물에 녹여 넣기 쉬워져, 용존 수소 농도가 높아진다.

도 5의 (a)는, 제1 케이스편(50)측을 향하는 내면측에서 본 제1 보강 부재(110)의 사시도이며, 도 5의 (b)는, 외면측에서 본 제1 보강 부재(110)의 사시도이다. 한편, 도 6의 (a)는, 제2 케이스편(60)측을 향하는 내면측에서 본 제2 보강 부재(120)의 사시도이며, 도 6의 (b)는, 외면측에서 본 제2 보강 부재(120)의 사시도이다.

도 5, 6에 도시된 바와 같이, 제1 보강 부재(110)는, 제1 케이스편(50)의 외면을 따라서 형성되는 제1 기초부(111)와, 제1 기초부(111)로부터 기립하여 형성되는 제1 기립부(112)를 포함한다. 제1 기립부(112)에 의해 제1 보강 부재(110)의 강성이 높아지기 때문에, 전해조(4)의 팽창이 한층 더 억제되고, 이로써 수소 가스의 발생 효율이 더욱 향상된다.

마찬가지로, 제2 보강 부재(120)는, 제2 케이스편(60)의 외면을 따라서 형성되는 제2 기초부(121)와, 제2 기초부(121)로부터 기립하여 형성되는 제2 기립부(122)를 포함한다. 제2 기립부(122)에 의해 제2 보강 부재(120)의 강성이 높아지기 때문에, 전해조(4)의 팽창이 한층 더 억제되고, 이로써 수소 가스의 발생 효율이 더욱 향상된다.

제1 기립부(112)는, 세로 방향(V)에 수직인 가로 방향(H)을 따라서 신장되는 제1 가로 기립부(113)와, 제1 보강 부재(110)의 단부 가장자리를 따라서 신장되는 제1 단부 가장자리 기립부(114)를 포함한다. 마찬가지로, 제2 기립부(122)는, 세로 방향(V)에 수직인 가로 방향(H)을 따라서 신장되는 제2 가로 기립부(123)와, 제2 보강 부재(120)의 단부 가장자리를 따라서 신장되는 제2 단부 가장자리 기립부(124)를 포함한다. 이러한 제1 보강 부재(110) 및 제2 보강 부재(120)는, 금속판을 프레스 성형함으로써 용이하게 형성할 수 있다.

예컨대, 제1 가로 기립부(113)는, 제1 기초부(111)를 부분적으로 잘라서 세우는 것에 의해 형성된다. 이에 따라, 제1 기초부(111)에는 관통 구멍(115)이 개구된다. 본 실시형태에서는, 복수의 제1 가로 기립부(113) 및 관통 구멍(115)이 세로 방향(V)으로 나열되어 배치된다. 그리고, 관통 구멍(115)의 세로 방향(V)의 양단에 한 쌍의 제1 가로 기립부(113)가 형성된다. 마찬가지로, 제2 가로 기립부(123)는, 제2 기초부(121)를 부분적으로 잘라서 세우는 것에 의해 형성된다. 이에 따라, 제2 기초부(121)에는 관통 구멍(125)이 개구된다. 제2 가로 기립부(123) 및 관통 구멍(125)의 배열에 관해서는, 제1 가로 기립부(113) 및 관통 구멍(115)과 동일하다.

제1 보강 부재(110)에는, 제1 가로 기립부(113)와, 제1 단부 가장자리 기립부(114)가 형성되는 형태가 바람직하지만, 제1 가로 기립부(113) 및 제1 단부 가장자리 기립부(114) 중 적어도 한쪽이 형성되어도 좋다. 제1 가로 기립부(113)에 의해, 제1 보강 부재(110)의 가로 방향(H), 즉 짧은 방향의 굽힘 강성이 높아지고, 전해조(4)의 팽창이 한층 더 억제된다. 제1 단부 가장자리 기립부(114)에 의해, 제1 보강 부재(110)의 단부 가장자리 근방의 굽힘 강성이 높아지고, 전해조(4)의 팽창이 한층 더 억제된다. 제2 가로 기립부(123) 및 제2 단부 가장자리 기립부(124)에 관해서도 동일하다.

상기 제1 가로 기립부(113) 대신에, 세로 방향(V)을 따라서 신장되는 제1 세로 기립부가 제1 보강 부재(110)에 형성되어도 좋다. 이 경우, 제1 보강 부재(110)의 세로 방향(V), 즉 긴 방향의 굽힘 강성이 높아지고, 전해조(4)의 팽창이 억제될 수 있다. 마찬가지로, 상기 제2 가로 기립부(123) 대신에, 세로 방향(V)을 따라서 신장되는 제2 세로 기립부가 제2 보강 부재(120)에 형성되어도 좋다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 케이스편(50)에는 제1 리브(54)가 형성된다. 제1 리브(54)는, 전해실(40)의 제1 케이스편(50)의 외벽면(50a)으로부터 전해조(4)의 외측 방향으로 돌출된다. 제1 리브(54)에 의해, 제1 케이스편(50)의 강성이 높아지고, 전해조(4)의 팽창이 한층 더 억제되고, 이로써 수소 가스의 발생 효율이 더욱 향상된다.

제1 리브(54)는, 가로 방향(H)을 따라서 신장되는 제1 가로 리브(55)와, 제1 케이스편(50)의 외벽면(50a)의 단부 가장자리를 따라서 신장되는 제1 단부 가장자리 리브(56)를 포함한다.

제1 케이스편(50)에는, 제1 가로 리브(55)와, 제1 단부 가장자리 리브(56)가 형성되는 형태가 바람직하지만, 제1 가로 리브(55) 및 제1 단부 가장자리 리브(56) 중 어느 한쪽이 형성되어도 좋다. 제1 가로 리브(55)에 의해, 제1 케이스편(50)의 가로 방향(H), 즉 짧은 방향의 굽힘 강성이 높아지고, 전해조(4)의 팽창이 한층 더 억제된다. 제1 단부 가장자리 리브(56)에 의해, 제1 케이스편(50)의 단부 가장자리 근방의 굽힘 강성이 높아지고, 전해조(4)의 팽창이 한층 더 억제된다.

본 실시형태에서는, 복수의 제1 가로 리브(55)는 세로 방향(V)으로 나열되어 배치된다. 인접하는 제1 가로 리브(55) 사이에는, 제1 케이스편(50)의 외벽면(50a)으로부터 융기되는 제1 융기부(57)가 형성된다. 제1 융기부(57)는, 인접하는 제1 가로 리브(55) 사이를 잇고, 제1 케이스편(50)의 강성을 한층 더 높인다. 제1 융기부(57)는, 제1 단부 가장자리 리브(56)에 이어져도 좋다.

본 실시형태에서는, 밀봉 부재(46)를 수용하기 위해 제1 케이스편(50)의 내면측에 형성되는 홈부에 대응하는 개소에 제1 융기부(57)가 형성된다. 즉, 제1 융기부(57)는, 제1 가로 리브(55)의 가로 방향의 양단부에 설치된다. 제1 융기부(57)는, 제1 가로 리브(55)의 가로 방향의 중앙부에 설치되어도 좋다. 이 경우, 제1 케이스편(50)의 가로 방향의 중앙부의 강성을 효과적으로 높일 수 있다.

제1 가로 리브(55)의 가로 방향의 양단은, 제1 단부 가장자리 리브(56)에 이어진다. 이에 따라, 제1 가로 리브(55)와 제1 단부 가장자리 리브(56)에 의해 연속하는 폐쇄된 단면이 구성되어, 제1 케이스편(50)의 강성이 한층 더 높아진다.

상기 제1 가로 리브(55) 대신에, 또는 제1 가로 리브(55)에 덧붙여, 세로 방향(V)을 따라서 신장되는 제1 세로 리브가 제1 케이스편(50)의 외벽면(50a)에 형성되어도 좋다. 이 경우, 제1 케이스편(50)의 세로 방향(V), 즉 긴 방향의 굽힘 강성이 높아지고, 전해조(4)의 팽창이 억제될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 케이스편(60)에는 제2 리브(64)가 형성된다. 제2 리브(64)는, 전해실(40)의 제2 케이스편(60)의 외벽면(60a)으로부터 전해조(4)의 외측 방향으로 돌출된다. 제2 리브(64)에 의해, 제2 케이스편(60)의 강성이 높아지고, 전해조(4)의 팽창이 한층 더 억제되고, 이로써 수소 가스의 발생 효율이 더욱 향상된다.

제2 리브(64)는, 가로 방향(H)을 따라서 신장되는 제2 가로 리브(65)와, 제2 케이스편(60)의 외벽면(60a)의 단부 가장자리를 따라서 신장되는 제2 단부 가장자리 리브(66)를 포함한다.

제2 케이스편(60)에는, 제2 가로 리브(65)와, 제2 단부 가장자리 리브(66)가 형성되는 형태가 바람직하지만, 제2 가로 리브(65) 및 제2 단부 가장자리 리브(66) 중 어느 한쪽이 형성되어도 좋다. 제2 가로 리브(65) 및 제2 단부 가장자리 리브(66)의 작용 효과에 관해서는, 제1 가로 리브(55) 및 제1 단부 가장자리 리브(56)와 동등하다.

본 실시형태에서는, 복수의 제2 가로 리브(65)는 세로 방향(V)으로 나열되어 배치된다. 인접하는 제2 가로 리브(65) 사이에는, 제2 케이스편(60)의 외벽면(60a)으로부터 융기되는 제2 융기부(67)가 형성된다. 제2 융기부(67)는, 인접하는 제2 가로 리브(65) 사이를 잇고, 제2 케이스편(60)의 강성을 한층 더 높인다. 제2 융기부(67)의 구성 및 작용 효과에 관해서는, 제1 융기부(57)와 동등하다.

제2 가로 리브(65)의 가로 방향의 양단은, 제2 단부 가장자리 리브(66)에 이어진다. 이에 따라, 제2 가로 리브(65)와 제2 단부 가장자리 리브(66)에 의해 연속하는 폐쇄된 단면이 구성되어, 제2 케이스편(60)의 강성이 한층 더 높아진다.

상기 제2 가로 리브(65) 대신에, 또는 제2 가로 리브(65)에 덧붙여, 세로 방향(V)을 따라서 신장되는 제2 세로 리브가 제2 케이스편(60)의 외벽면(60a)에 형성되어도 좋다. 이 경우, 제2 케이스편(60)의 세로 방향(V), 즉 긴 방향의 굽힘 강성이 높아지고, 전해조(4)의 팽창이 억제될 수 있다.

도 7은, 세로 방향(V)으로 절단된 전해조(4)의 단면도이다. 제1 보강 부재(110)가 제1 케이스편(50)에 장착되면, 제1 리브(54)의 선단부(54a)는 제1 기초부(111)에 내접한다. 이에 따라, 제1 보강 부재(110)와 제1 케이스편(50)이 견고하게 접합됨과 함께, 제1 리브(54)와 제1 기초부(111)에 의해 연속하는 폐쇄된 단면이 구성되어, 제1 리브(54) 및 제1 보강 부재(110)에 의한 보강 효과가 한층 더 높아진다. 제2 보강 부재(120)가 제2 케이스편(60)에 장착되면, 제2 리브(64)의 선단부(64a)는 제2 기초부(121)에 내접한다. 제2 리브(64)의 선단부(64a)의 구성 및 작용 효과에 관해서도, 제1 리브(54)의 선단부(54a)와 동일하다.

본 실시형태에서는, 제1 보강 부재(110)의 제1 기립부(112)는, 제1 기초부(111)로부터 전해조(4)의 내측 방향을 향해 돌출된다. 제1 보강 부재(110)가 제1 케이스편(50)에 장착되었을 때, 제1 기립부(112) 중 제1 가로 기립부(113)는, 인접하는 제1 가로 리브(55) 사이에 위치된다. 한편, 제1 단부 가장자리 기립부(114)는, 제1 단부 가장자리 리브(56)의 외측에 위치된다. 이에 따라, 전해조(4)의 두께를 억제하면서, 전해조(4)의 팽창을 억제하는 것이 가능해진다.

마찬가지로, 제2 보강 부재(120)의 제2 기립부(122)는, 제2 기초부(121)로부터 전해조(4)의 내측 방향을 향해 돌출된다. 이에 따라, 상기 제1 기립부(112)와 마찬가지로, 전해조(4)의 두께를 억제하면서, 전해조(4)의 팽창을 억제하는 것이 가능해진다.

제1 리브(54) 중 제1 가로 리브(55)의 측면은, 제1 가로 기립부(113)와 접촉하도록 구성되어도 좋다. 또한, 제1 단부 가장자리 리브(56)의 측면은, 제1 단부 가장자리 기립부(114)와 접촉하도록 구성되어도 좋다. 이에 따라, 전해조(4)의 팽창시에, 제1 리브(54)의 측면과 제1 기립부(112)가 일체적으로 변형하여 큰 응력을 발생시켜, 전해조(4)의 팽창을 억제하는 것이 가능해진다. 제2 가로 리브(65)의 측면 및 제2 단부 가장자리 리브(66)의 측면에 관해서도, 상기 제1 가로 리브(55)의 측면 및 제1 단부 가장자리 리브(56)의 측면과 동일하다.

도 3 및 7에 도시된 바와 같이, 제1 케이스편(50)에는, 단자(41a)를 제1 케이스편(50)의 외부로 돌출시키기 위해 관통 구멍(58)이 형성된다. 관통 구멍(58)의 세로 방향(V)의 양측에는, 한 쌍의 제3 리브(59)가 형성된다. 제3 리브(59)는, 제1 가로 리브(55)와 평행하게 형성된다.

제3 리브(59)의 높이, 즉, 제1 케이스편(50)의 외벽면(50a)으로부터의 돌출량은, 제1 리브(54)의 높이보다 크다. 이 때문에, 제3 리브(59)의 선단부(59a)는, 제1 보강 부재(110)의 관통 구멍(115a)으로부터 제1 보강 부재(110)의 외측으로 돌출된다. 이에 따라, 단자(41a), 너트(41e) 및 단자(42f) 등과 제1 보강 부재(110)의 접촉이 회피되어, 양자 사이에서의 단락이 방지된다.

도 4 및 7에 도시된 바와 같이, 제2 케이스편(60)에는 관통 구멍(68) 및 한 쌍의 제4 리브(69)가 형성된다. 관통 구멍(68) 및 제4 리브(69)의 구성 및 작용 효과에 관해서는, 관통 구멍(58) 및 제3 리브(59)와 동등하다.

이상, 본 실시형태의 전해수 생성 장치(1)가 상세히 설명되었지만, 본 발명은 상기 구체적인 실시형태에 한정되지 않고 여러가지 양태로 변경하여 실시된다. 즉, 전해수 생성 장치(1)는, 적어도 전기 분해되는 물이 공급되는 전해실(40)이 형성되는 전해조(4)와, 전해실(40) 내에서 서로 대향하여 배치되는 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42)와, 양극 급전체(41)와 음극 급전체(42) 사이에 배치되고, 전해실(40)을 양극 급전체(41) 측의 양극실(40A)과, 음극 급전체(42) 측의 음극실(40B)로 구분하는 격막(43)을 구비하고, 격막(43)이, 양극 급전체(41) 및 음극 급전체(42) 사이에 끼워져 지지되며, 전해조(4)는, 양극 급전체(41) 측의 제1 케이스편(50)과, 음극 급전체(42) 측의 제2 케이스편(60)이 고착되는 것에 의해 전해실(40)을 형성하고, 제1 케이스편(50)의 전해실(40) 측을 향하는 내면에는, 양극 급전체(41)에 접촉하는 복수의 제1 볼록형부(53)가 배치되며, 제2 케이스편(60)의 전해실(40) 측을 향하는 내면에는, 음극 급전체(42)에 접촉하는 복수의 제2 볼록형부(63)가 배치되고, 제1 케이스편(50)의 외면에는, 제1 케이스편(50)을 보강하는 제1 보강 부재(110)가 장착되고, 제2 케이스편(60)의 외면에는, 제2 케이스편(60)을 보강하는 제2 보강 부재(120)가 장착되면 된다.

도 8, 9, 10 및 11은, 전해조(4)의 변형예를 도시하고 있다. 도 8, 9, 10 및 11에 도시되는 변형예 중, 이하에서 설명되지 않은 부분에 관해서는, 전술한 전해조(4)의 구성이 채용될 수 있다. 도 8의 (a)에 도시되는 전해조(4A)에서는, 제1 케이스편(50A) 및 제2 케이스편(60A)이, 제1 보강 부재(110A) 및 제2 보강 부재(120A)와 조합되어 적용된다. 제1 케이스편(50A) 및 제2 케이스편(60A)에서는, 제1 리브(54) 및 제2 리브(64)가 없어졌다. 제1 보강 부재(110A) 및 제2 보강 부재(120A)에서는, 제1 기립부(112), 관통 구멍(115) 및 제2 기립부(122), 관통 구멍(125)이 없어졌다. 제1 케이스편(50A) 및 제2 케이스편(60A) 대신에, 제1 케이스편(50) 및 제2 케이스편(60)이, 제1 보강 부재(110A) 및 제2 보강 부재(120A)와 조합되어 적용되어도 좋다(도시 생략).

도 8의 (b)에 도시되는 전해조(4B)에서는, 제1 리브(54) 및 제2 리브(64)가 없어진 제1 케이스편(50A) 및 제2 케이스편(60A)이, 제1 보강 부재(110) 및 제2 보강 부재(120)와 조합되어 적용된다. 제1 보강 부재(110)는, 제1 가로 기립부(113)의 선단부가 제1 케이스편(50A)에 외접하도록 장착된다. 한편, 제2 보강 부재(120)는, 제2 가로 기립부(123)의 선단부가 제2 케이스편(60A)에 외접하도록 장착된다.

도 8의 (c)에 도시되는 전해조(4C)에서는, 제1 리브(54) 및 제2 리브(64)가 없어진 제1 케이스편(50A) 및 제2 케이스편(60A)이, 제1 보강 부재(110) 및 제2 보강 부재(120)와 조합되어 적용된다. 전해조(4C)에서는, 전해조(4B)와 비교하면, 제1 보강 부재(110) 및 제2 보강 부재(120)의 장착 방향이 상이하다. 즉, 제1 보강 부재(110)는, 제1 기초부(111)가 제1 케이스편(50A)에 외접하도록 장착된다. 이에 따라, 제1 보강 부재(110)의 제1 가로 기립부(116)는, 제1 기초부(111)로부터 전해조(4C)의 외측 방향을 향해 돌출된다. 한편, 제2 보강 부재(120)는, 제2 기초부(121)가 제2 케이스편(60A)에 외접하도록 장착된다. 이에 따라, 제2 보강 부재(120)의 제2 가로 기립부(126)는, 제2 기초부(121)로부터 전해조(4C)의 외측 방향을 향해 돌출된다.

도 9의 (a)에 도시되는 전해조(4D)에서는, 도 7 등에 도시되는 전해조(4)와 비교하면, 제1 보강 부재(110) 및 제2 보강 부재(120)의 장착 방향이 상이하다. 즉 제1 보강 부재(110)는, 제1 가로 기립부(116)가 제1 기초부(111)로부터 전해조(4D)의 외측 방향을 향해 돌출되는 방향으로 장착된다. 마찬가지로, 제2 보강 부재(120)는, 제2 가로 기립부(126)가 제2 기초부(121)로부터 전해조(4D)의 외측 방향을 향해 돌출되는 방향으로 장착된다. 전술한 구성의 전해조(4D)에 의하면, 전해조(4)와 동등한 제1 리브(54), 제2 리브(64) 및 제1 가로 기립부(116), 제2 가로 기립부(126)를 이용하면서, 전해조 전체에서의 단면 2차 모멘트를 높일 수 있다.

도 9의 (b)에 도시되는 전해조(4E)에서는, 관통 구멍(115)의 세로 방향(V)의 일단에 제1 가로 기립부(113)가 형성되는 제1 보강 부재(110E) 및 관통 구멍(125)의 세로 방향(V)의 일단에 제2 가로 기립부(123)가 형성되는 제2 보강 부재(120E)가 적용된다. 제1 보강 부재(110E)는 제1 케이스편(50)에 외접하도록 장착된다. 제1 보강 부재(110E)는, 제1 가로 기립부(113)가 제1 기초부(111)로부터 전해조(4E)의 내측 방향을 향해 돌출된 방향으로 장착된다. 한편, 제2 보강 부재(120E)는 제2 케이스편(60)에 외접하도록 장착된다. 제2 보강 부재(120E)는, 제2 가로 기립부(123)가 제2 기초부(121)로부터 전해조(4E)의 내측 방향을 향해 돌출되는 방향으로 장착된다.

도 9의 (c)에 도시되는 전해조(4F)에서는, 제1 리브(54) 및 제2 리브(64)가 없어진 제1 케이스편(50A) 및 제2 케이스편(60A)이, 제1 보강 부재(110E) 및 제2 보강 부재(120E)와 조합되어 적용된다. 제1 보강 부재(110E)는, 제1 기초부(111)가 제1 케이스편(50A)에 외접하도록 장착된다. 이에 따라, 제1 보강 부재(110E)의 제1 가로 기립부(116)는, 제1 기초부(111)로부터 전해조(4F)의 외측 방향을 향해 돌출된다. 한편, 제2 보강 부재(120E)는, 제2 기초부(121)가 제2 케이스편(60A)에 외접하도록 장착된다. 이에 따라, 제2 보강 부재(120E)의 제2 가로 기립부(126)는, 제2 기초부(121)로부터 전해조(4F)의 외측 방향을 향해 돌출된다.

도 10의 (a)에 도시되는 전해조(4G)에서는, 도 9의 (b)에 도시되는 전해조(4E)와 비교하면, 제1 보강 부재(110E) 및 제2 보강 부재(120E)의 장착 방향이 상이하다. 즉, 제1 보강 부재(110E)는, 제1 가로 기립부(116)가 제1 기초부(111)로부터 전해조(4G)의 외측 방향을 향해 돌출되는 방향으로 장착된다. 마찬가지로, 제2 보강 부재(120E)는, 제2 가로 기립부(126)가 제2 기초부(121)로부터 전해조(4G)의 외측 방향을 향해 돌출되는 방향으로 장착된다.

도 10의 (b)에 도시되는 전해조(4H)에서는, 제1 케이스편(50) 및 제2 케이스편(60)에 제1 보강 부재(110H) 및 제2 보강 부재(120H)가 조합되어 적용된다. 제1 보강 부재(110H)는, 관통 구멍(115)의 세로 방향(V)의 일단에 제1 가로 기립부(113)가 형성되고, 타단에 제1 가로 기립부(116)가 형성된다. 제1 가로 기립부(113)는, 제1 기초부(111)로부터 전해조(4H)의 내측 방향을 향해 돌출되고, 제1 가로 기립부(116)는, 제1 기초부(111)로부터 전해조(4H)의 외측 방향을 향해 돌출된다. 마찬가지로, 제2 보강 부재(120H)는, 관통 구멍(125)의 세로 방향(V)의 일단에 제2 가로 기립부(123)가 형성되고, 타단에 제2 가로 기립부(126)가 형성된다. 제2 가로 기립부(123)는, 제2 기초부(121)로부터 전해조(4H)의 내측 방향을 향해 돌출되고, 제2 가로 기립부(126)는, 제2 기초부(121)로부터 전해조(4H)의 외측 방향을 향해 돌출된다.

상기 전해조(4 내지 4H)에서는, 제1 케이스편(50)에, 일체로 형성되는 제1 보강 부재(110 내지 110H)가 장착되고, 제2 케이스편(60)에, 일체로 형성되는 제2 보강 부재(120 내지 120E)가 장착된다.

도 10의 (c)에 도시되는 전해조(4I)에서는, 제1 케이스편(50)에 복수편으로 분할된 제1 보강 부재(110I)가 장착되고, 제2 케이스편(60)에 복수편으로 분할된 제2 보강 부재(120I)가 장착된다. 각 제1 보강 부재(110I) 및 제2 보강 부재(120I)는, 제1 케이스편(50) 및 제2 케이스편(60)의 외면 전체에 걸쳐 배치되는 형태에 한정되지 않고, 강성이 부족한 개소에 한정적으로 배치되어도 좋다. 이 구성에 의하면, 제1 보강 부재(110I)의 제1 기초부(111) 및 제1 기립부(112)의 설계 자유도가 높아지고, 용이하게 전해조(4I)의 강성을 높이는 것이 가능해진다. 제2 보강 부재(120I)에 관해서도 동일하다.

전해조(4A 내지 4H)의 특징과 전해조(4I)의 특징이 조합되어도 좋다. 즉, 전해조(4A 내지 4H)에 적용되는 제1 보강 부재(110, 110A, 110E, 110H) 및 제2 보강 부재(120, 120A, 120E, 120H)가 복수편으로 분할되어도 좋다.

도 11의 (a)에 도시되는 전해조(4J)에서는, 제1 케이스편(50) 및 제2 케이스편(60)에 제1 보강 부재(110J) 및 제2 보강 부재(120J)가 조합되어 적용된다. 제1 보강 부재(110) 및 제2 보강 부재(120)와 비교하면, 제1 보강 부재(110J) 및 제2 보강 부재(120J)에서는, 제1 기립부(112) 및 제2 기립부(122)가 없어졌다. 제1 보강 부재(110J)는, 제1 기초부(111)에 제1 리브(54)를 삽입 관통시키기 위한 관통 구멍(115)을 갖는다. 제2 보강 부재(120J)는, 제2 기초부(121)에 제2 리브(64)를 삽입 관통시키기 위한 관통 구멍(125)을 갖는다.

도 11의 (b)에 도시되는 전해조(4K)에서는, 제1 케이스편(50) 및 제2 케이스편(60)에 제1 보강 부재(110K) 및 제2 보강 부재(120K)가 조합되어 적용된다. 제1 보강 부재(110K)는, 관통 구멍(115)의 세로 방향(V)의 일단에 제1 기립부(112)를 갖는다. 제2 보강 부재(120K)는, 관통 구멍(125)의 세로 방향(V)의 일단에 제2 기립부(122)를 갖는다.

도 11의 (c)에 도시되는 전해조(4L)에서는, 제1 케이스편(50) 및 제2 케이스편(60)에 제1 보강 부재(110L) 및 제2 보강 부재(120L)가 조합되어 적용된다. 제1 보강 부재(110K)는, 관통 구멍(115)의 세로 방향(V)의 양단에 제1 기립부(112)를 갖는다. 제2 보강 부재(120K)는, 관통 구멍(125)의 세로 방향(V)의 양단에 제2 기립부(122)를 갖는다.

1 : 전해수 생성 장치 4 : 전해조
40 : 전해실 40A : 양극실
40B : 음극실 41 : 양극 급전체
42 : 음극 급전체 43 : 격막
50 : 제1 케이스편 53 : 제1 볼록형부
54 : 제1 리브 60 : 제2 케이스편
63 : 제2 볼록형부 64 : 제2 리브
110 : 제1 보강 부재 111 : 제1 기초부
112 : 제1 기립부 120 : 제2 보강 부재
121 : 제2 기초부 122 : 제2 기립부

Claims

전기 분해되는 물이 공급되는 전해실이 형성되고,
상기 전해실 내에, 서로 대향하여 배치되는 양극 급전체 및 음극 급전체와,
상기 양극 급전체와 상기 음극 급전체 사이에 끼워져 지지되고, 또한 상기 전해실을 상기 양극 급전체측의 양극실과 상기 음극 급전체측의 음극실로 구분하는, 격막이 장착되는 전해조로서,
상기 양극 급전체측의 제1 케이스편과, 상기 음극 급전체측의 제2 케이스편이 고착되는 것에 의해 상기 전해실이 형성되고,
상기 제1 케이스편의 상기 전해실측을 향하는 내면에는, 상기 양극 급전체에 접촉하는 복수의 제1 볼록형부가 배치되고,
상기 제2 케이스편의 상기 전해실측을 향하는 내면에는, 상기 음극 급전체에 접촉하는 복수의 제2 볼록형부가 배치되고,
상기 제1 케이스편의 외면에는, 상기 제1 케이스편을 보강하는 제1 보강 부재가 장착되고,
상기 제2 케이스편의 외면에는, 상기 제2 케이스편을 보강하는 제2 보강 부재가 장착되며,
상기 제1 보강 부재는, 상기 제1 케이스편의 외면을 따라서 형성되는 제1 기초부와, 상기 제1 기초부로부터 기립하여 형성되는 제1 기립부를 포함하고,
상기 제2 보강 부재는, 상기 제2 케이스편의 외면을 따라서 형성되는 제2 기초부와, 상기 제2 기초부로부터 기립하여 형성되는 제2 기립부를 포함하며,
상기 제1 케이스편에는, 상기 전해실의 외벽면으로부터 외측 방향으로 돌출되는 제1 리브가 형성되고,
상기 제2 케이스편에는, 상기 전해실의 외벽면으로부터 외측 방향으로 돌출되는 제2 리브가 형성되며,
상기 제1 기립부는, 상기 제1 기초부로부터 상기 전해조의 내측 방향을 향해 돌출되고,
상기 제2 기립부는, 상기 제2 기초부로부터 상기 전해조의 내측 방향을 향해 돌출되며,
상기 제1 리브의 측면은 상기 제1 기립부와 접촉하고,
상기 제2 리브의 측면은 상기 제2 기립부와 접촉하는 것을 특징으로 하는, 전해조.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 제1 리브의 선단부는 상기 제1 기초부와 접촉하고,
상기 제2 리브의 선단부는 상기 제2 기초부와 접촉하는 것인, 전해조.
삭제
삭제
삭제
제 1항 또는 제 4항에 있어서,
상기 제1 리브는, 상기 전해실 내에서의 물의 흐름을 따르는 세로 방향에 수직인 가로 방향을 따라서 신장되는 제1 가로 리브를 포함하고,
상기 제2 리브는, 상기 가로 방향을 따라서 신장되는 제2 가로 리브를 포함하는 것인, 전해조.
제 8항에 있어서,
상기 제1 가로 리브 및 상기 제2 가로 리브는 각각 복수 형성되고,
상기 제1 케이스편에는, 상기 외벽면으로부터 외측 방향으로 융기하여, 인접하는 상기 제1 가로 리브 사이를 잇는 제1 융기부가 형성되고,
상기 제2 케이스편에는, 상기 외벽면으로부터 외측 방향으로 융기하여, 인접하는 상기 제2 가로 리브 사이를 잇는 제2 융기부가 형성되는 것인, 전해조.
제 8항에 있어서,
상기 제1 리브는, 상기 제1 케이스편의 상기 외벽면의 단부 가장자리를 따라서 신장되는 제1 단부 가장자리 리브를 포함하고,
상기 제2 리브는, 상기 제2 케이스편의 상기 외벽면의 단부 가장자리를 따라서 신장되는 제2 단부 가장자리 리브를 포함하는 것인, 전해조.
제 10항에 있어서,
상기 제1 가로 리브의 양단은 상기 제1 단부 가장자리 리브와 이어지고,
상기 제2 가로 리브의 양단은 상기 제2 단부 가장자리 리브와 이어지는 것인, 전해조.
제 1항 또는 제 4항에 있어서,
상기 제1 기립부는, 상기 전해실 내에서의 물의 흐름을 따르는 세로 방향에 수직인 가로 방향을 따라서 신장되는 제1 가로 기립부를 포함하고,
상기 제2 기립부는, 상기 가로 방향을 따라서 신장되는 제2 가로 기립부를 포함하는 것인, 전해조.
제 1항 또는 제 4항에 있어서,
상기 제1 기립부는, 상기 제1 보강 부재의 단부 가장자리를 따라서 신장되는 제1 단부 가장자리 기립부를 포함하고,
상기 제2 기립부는, 상기 제2 보강 부재의 단부 가장자리를 따라서 신장되는 제2 단부 가장자리 기립부를 포함하는 것인, 전해조.
제 1항 또는 제 4항에 있어서,
상기 제1 보강 부재 및 제2 보강 부재는 판금으로 이루어지는 것인, 전해조.
전해수 생성 장치로서,
제 1항 또는 제 4항에 기재된 상기 전해조를 구비하는 것을 특징으로 하는 전해수 생성 장치.