KR20060058643A

KR20060058643A - 전해수 생성 장치의 전해조

Info

Publication number: KR20060058643A
Application number: KR1020050112631A
Authority: KR
Inventors: 고오이찌 미야시따; 고오 무또오
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2006-05-30
Also published as: KR101211337B1; US20060108216A1; US7513980B2

Abstract

전해조(1)는 격막(11)을 거쳐서 대향 배치된 전해실(5, 6)과, 원수 공급 수단(8, 7)과, 전해실(5, 6)에 격막(11)을 협지하여 설치된 전극(12a, 12b)과, 원수의 전해에 의해 전해수를 취출하는 전해수 취출 수단(9, 10)을 구비한다. 전해조(1)는 전극(12a, 12b)이 격막(11)의 양 표면에 밀착하여 형성된 막-전극 구조체(2)와, 전극(12a, 12b)에 대향 배치된 그물망 형상 집전체(13, 14)와, 복수의 돌출부(15, 16)를 구비한다. 전해조(1)는 전해실(5, 6)의 외벽을 관통하여 그물망 형상 집전체(13, 14)와 외부 전원을 접속하는 접속 부재(17, 18)와, 접속 부재(17, 18)를 그물망 형상 집전체(13, 14) 방향으로 가압하는 탄성 부재(25)를 구비한다. 전해조(1)는 막-전극 구조체(2)의 양측의 서로 대향하는 위치에 돌출부(15, 16)와, 접속 부재(17, 18)를 구비한다. 집전체(13, 14)는 내부식성 도전 재료로 이루어진다. 전극(12a, 12b)은 도전성 분체를 포함하는 다공질체로 이루어진다.

전해조, 전해실, 접속 부재, 집전체, 취출 수단

Description

전해수 생성 장치의 전해조{ELECTROLYTIC CELL OF ELECTROLYSIS WATER GENERATION DEVICE}

도1은 본 발명의 전해조의 일 구성예를 도시한 설명적 단면도.

도2는 도1의 주요부 확대도.

도3a 내지 도3c는 도1의 전해조에 있어서의 접속 부재의 부착 방법을 도시한 설명적 단면도.

도4는 도1에 도시한 막-전극 구조체의 측으로부터 본 전해실 케이스의 평면도.

도5는 본 발명의 전해조의 다른 구성예를 도시한 설명적 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전해조

2 : 막-전극 구조체

3, 4 : 전해실 케이스

5, 6 : 전해실

7, 8 : 원수 공급구

9, 10 : 전해수 취출구

11 : 음이온 교환막

12a, 12b : 전극

13, 14 : 집전체

15, 16 : 돌출부

17, 18 : 터미널

19 : 접촉부

20 : 축부

21, 22 : 관통 구멍

23, 26 : 플랜지부

24 : 캡

25 : 스프링

27 : 삽입 구멍

29 : 바닥부

31 : 스페이서

32 : 패킹

[문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-73177호 공보

[문헌 2] 일본 특허 공개 제2005-144239호 공보

[문헌 3] 일본 특허 공개 제2005-144240호 공보

본 발명은 이온 투과성 격막을 거쳐서 대향 배치된 한 쌍의 전해실에 공급되는 원수를, 각 전해실 내에 상기 격막을 협지하여 설치된 한 쌍의 전극에 전압을 인가하여 전해함으로써 산성 및 알칼리성의 전해수를 생성시키는 전해수 생성 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 상기 전해수 생성 장치의 전해조에 관한 것이다.

이온 투과성 격막을 거쳐서 대향 배치된 한 쌍의 전해실과, 각 전해실 내에 상기 격막을 협지하여 설치된 한 쌍의 전극을 구비하는 전해조를 이용하여 전해수를 생성시키는 전해수 생성 장치가 알려져 있다. 상기 전해수 생성 장치에서는, 상기 각 전해실에 전해질을 포함하는 원수를 공급하고 상기 한 쌍의 전극에 전압을 인가하여 상기 원수를 전해함으로써 양극측의 전해실에 산성의 전해수를 생성시키는 한편, 음극측의 전해실에 알칼리성의 전해수를 생성시킬 수 있다.

상기 전해수 생성 장치의 전해조에서는, 통상 상기 전극은 상기 격막으로부터 이격되어 설치되어 있다. 그런데, 상기 통상의 구성에서는 상기 격막을 협지하여 배치되는 양 전극의 간격이 넓기 때문에 전극 사이의 전기 저항이 커 인가되는 전력에 대한 전해 효율이 낮다고 하는 문제가 있다.

상기 문제를 해결하기 위해, 예를 들어 평직 금속망으로 이루어지는 다공질 전극 소재와 펀치드 메탈을 포갠 전극을 격막에 접촉시킴으로써 양 전극의 간격을 좁힌 전해조가 제안되어 있다(예를 들어 일본 특허 공개 제2001-73177호 공보 참조). 상기 전해조에 따르면, 상기 다공질 전극 소재의 내부에 원수를 유통시킴으 로써 상기 원수와 전극과의 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 또한, 상기 전해조에 따르면 인가되는 전력에 대한 전해 효율은 어느 정도 향상시킬 수 있다.

그러나, 상기 공보에 기재된 전해조는 유통 저항이 커, 단위 시간당 전해수의 생성량을 많게 하고자 하면 장치의 대형화를 피할 수 없다. 상기한 바와 같이 유통 저항이 커지는 것은, 상기 원수가 상기 다공질 전극 소재의 내부에 유통되기 때문이다.

그래서 본 발명자들은, 상기 한 쌍의 전극이 이온 투과성 격막의 양 표면에 밀착하여 형성되어 있고, 상기 전극 자체가 이온 투과성을 구비하는 막-전극 구조체를 이용한 전해조를 제안하고 있다(일본 특허 공개 제2005-144239호 공보, 일본 특허 공개 제2005-144240호 공보 참조). 상기 막-전극 구조체에 따르면, 양 전극 사이에는 상기 격막이 개재될 뿐이므로 인가되는 전력에 대한 전해 효율을 높게 할 수 있고, 게다가 장치를 소형화할 수 있다.

그러나, 상기 막-전극 구조체에서는 상기 전극에 리드선을 접속하기 어려워, 상기 리드선을 거쳐서 전력을 공급하는 것이 어렵다. 상기 리드선 대신에, 상기 전극의 표면에 집전체를 접촉하는 것도 생각할 수 있지만 상기 전극이 미세한 세공을 구비하는 다공질체, 소위 마이크로 폴라스 형상일 때에는 상기 전극의 표면 저항이 커진다. 따라서, 상기 전극의 표면에 집전체를 접촉해도 상기 집전체로부터 상기 전극에 충분한 전력을 공급하기 어려워 더욱 개량이 요망된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하여, 막-전극 구조체의 전극에 대해 충분한 전력을 확실하게 공급할 수 있는 전해수 생성 장치의 전해조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 이온 투과성 격막을 거쳐서 대향 배치된 한 쌍의 전해실과, 각 전해실에 원수를 공급하는 원수 공급 수단과, 각 전해실에 상기 격막을 협지하여 설치된 한 쌍의 전극과, 상기 원수 공급 수단을 거쳐서 각 전해실에 공급된 원수를 양 전극에 전압을 인가하여 전해함으로써 얻어진 전해수를 각 전해실로부터 취출하는 전해수 취출 수단을 구비하는 전해수 생성 장치의 전해조에 있어서, 각 전극이 상기 격막의 양 표면에 밀착하여 형성된 막-전극 구조체와, 상기 막-전극 구조체의 각 전극에 대향 배치된 그물망 형상 집전체와, 각 전해실의 내벽에 설치되고 상기 그물망 형상 집전체를 상기 전극 방향으로 압박하여 상기 전극에 압접하는 복수의 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전해조에서는, 상기 집전체를 각 전극에 접촉함으로써 상기 집전체로부터 각 전극에 전력이 공급된다. 상기 집전체는 그물망 형상임에 따라 원수를 투과시켜 상기 전극에 접촉시킬 수 있으므로 상기 전해의 장해가 되는 일이 없다.

이 때, 본 발명의 전해조에서는 상기 전해실의 내벽에 설치된 상기 복수의 돌출부가 상기 그물망 형상 집전체를 상기 전극 방향으로 압박하여 상기 전극에 압접한다. 따라서, 본 발명의 전해조에 따르면 막-전극 구조체의 전극에 대한 상기 그물망 형상 집전체의 접촉 면적이 커져 상기 전극에 대해 전력이 균일하게 공급되 므로 상기 집전체로부터 상기 전극에 확실하게 충분한 전력을 공급할 수 있다.

또한, 상기 전해실의 내벽에 설치된 상기 돌출부는 상기 전해실 내에 상기 전해수의 유로를 형성하거나, 혹은 상기 전해수의 유로 중에 섬(島) 형상으로 형성됨으로써 전해수 중의 이온을 확산하는 효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 전해조에 있어서 상기 각 전해실은 상기 막-전극 구조체의 양측의 서로 대향하는 위치에 상기 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 돌출부가 상기 막-전극 구조체의 양측의 서로 대향하는 위치에 구비되어 있음으로써 상기 집전체는 한 쪽측에만 국부적인 압력이 가해지는 것을 피할 수 있다. 따라서, 상기 집전체는 양측으로부터 균등한 압력으로 가압되어 상기 막-전극 구조체에 확실하게 압접되고, 상기 집전체로부터 상기 전극에 더욱 확실하게 전력을 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 전해조는 각 전해실의 외벽을 관통하여 상기 그물망 형상 집전체와 외부 전원을 접속하는 접속 부재와, 상기 접속 부재를 상기 그물망 형상 집전체 방향으로 가압하여 압박하고 상기 그물망 형상 집전체를 상기 전극에 압접시키는 탄성 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 본 발명의 전해조에서는 상기 접속 부재가 상기 탄성 부재에 의해 상기 그물망 형상 집전체 방향으로 가압되어 상기 그물망 형상 집전체를 압박하고, 상기 그물망 형상 집전체를 상기 전극에 압접시킨다. 따라서, 본 발명의 전해조에 따르면 막-전극 구조체의 전극에 대한 상기 그물망 형상 집전체의 접촉 면적이 커져 상기 전극에 대해 전력이 균일하게 공급되기 때문에, 상기 집전체로부터 상기 전극에 충분한 전력을 확실하게 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 전해조에서는 상기 접속 부재를 설치함으로써 상기 집전체와 상기 외부 전원을 용이하게 접속할 수 있는 동시에 장치의 구성도 간단해지므로, 조립 및 보수 등의 작업을 용이하게 행할 수 있다.

본 발명의 전해조에 있어서, 상기 각 전해실은 상기 막-전극 구조체의 양측의 서로 대향하는 위치에 상기 접속 부재를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 접속 부재가 상기 막-전극 구조체의 양측의 서로 대향하는 위치에 구비되어 있음으로써 상기 집전체는 한 쪽측에만 국부적인 압력이 가해지는 것을 피할 수 있다. 따라서, 상기 집전체는 양측으로부터 균등한 압력으로 가압되어 상기 막-전극 구조체에 확실하게 압접되고, 상기 집전체로부터 상기 전극으로 더욱 확실하게 전력을 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 전해조에 있어서 상기 집전체는 내부식성 도전 재료로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 내부식성 도전 재료로서는, 예를 들어 티탄 등을 들 수 있다. 상기 집전체는 내부식성 도전 재료로 이루어짐으로써 상기 집전체 자체의 수명 장기화를 도모할 수 있는 동시에, 상기 집전체의 열화에 수반되는 전압 상승 등의 전해에 대한 악영향을 피할 수 있다.

또한, 본 발명의 전해조에 있어서 상기 전극은 도전성 분체를 포함하는 다공질체로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 전극은 상기 다공질체임에 따라, 상기 격막의 표면 전체를 피복한 경우에도 상기 원수를 투과시켜 상기 격막에 접촉시킬 수 있으므로, 상기 격막의 기능을 저해시키는 일 없이 충분한 이온 교환능을 얻 을 수 있다.

또한, 상기 전극은 상기 다공질체임에 따라 상기 원수와의 접촉 면적이 커져 전해 효율을 향상시킬 수 있다.

다음에, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

본 실시 형태의 전해조(1)는 전해수 생성 장치에 이용되는 것으로, 도1에 도시한 바와 같이 막-전극 구조체(2)와, 막-전극 구조체(2)를 협지하는 전해실 케이스(3, 4)를 구비하고, 각 전해실 케이스(3, 4)는 내부에 전해실(5, 6)을 구비하고 있다. 이 결과, 전해조(1)에서는 한 쌍의 전해실(5, 6)이 막-전극 구조체(2)를 거쳐서 대향 배치되어 있다.

또한, 전해실 케이스(3, 4)는 각각 각 전해실(5, 6)에 원수를 공급하는 원수 공급구(7, 8)와, 각 전해실(5, 6)로부터 전해수를 취출하는 전해수 취출구(9, 10)를 구비하고 있다. 원수 공급구(7, 8)는 도시하지 않은 원수 탱크 등의 원수 공급 수단에 접속되어 있고, 전해수 취출구(9, 10)는 도시하지 않은 저수 탱크 등에 접속되어 있다.

막-전극 구조체(2)는, 도2에 도시한 바와 같이 음이온 교환막(11)의 양 표면에 막 형상의 전극(12a, 12b)이 형성된 구성을 구비하고 있고, 예를 들어 전극(12a)은 전해실(5)에 배치되고, 전극(12b)은 전해실(6)에 배치되어 있다. 이 결과, 전해조(1)는 전해실(5, 6)에 음이온 교환막(11)을 협지하여 설치된 한 쌍의 전극(12a, 12b)을 구비하고 있다.

음이온 교환막(11)으로서는, 예를 들어, 아사히 가세이 고교 가부시끼가이샤제 아쉬 플렉스(등록 상표), 아사히 글래스 가부시끼가이샤제 세레미온(등록 상표) 등의 탄화 수소계 폴리머로 이루어지는 음이온 교환막 혹은 아사히 글래스 가부시끼가이샤제 프레미온(등록 상표) 등의 불소계 음이온 교환막을 이용할 수 있다.

또한, 전극(12a, 12b)은 도전성 분체에 금속 분말을 혼합하고 또한 폴리비닐알코올을 물과 알코올의 혼합액에 용해한 혼합물을 첨가한 페이스트 형상 부재로 이루어진다. 전극(12a, 12b)은 상기 페이스트 형상 부재를 음이온 교환막(11)의 양 표면에 소정의 형상으로 도포하여 가열 및 가압함으로써, 음이온 교환막(11)에 밀착하고 음이온 교환막(11)과 일체적으로 형성되어 있다.

상기 도전성 분체로서는, 예를 들어 카본 블랙 등을 들 수 있다. 상기 금속 분말로서는, 예를 들어 백금, 이리듐 등의 분말을 들 수 있다. 상기 금속 분말은, 예를 들어 상기 도전체 분말에 대해 5 중량 ％의 비율로 혼합된다.

전극(12a, 12b)은 상기 도전성 분체 및 금속 분말로 형성되기 때문에, 직경 수 ㎛의 세공을 구비하는 다공질체, 소위 마이크로 폴라스 형상 부재로 되어 있다. 또한, 상기 페이스트 형상 부재에 있어서 폴리비닐알코올은 결착제로서 사용된다.

막-전극 구조체(2)에서는, 음이온 교환막(11)은 50 내지 200 ㎛의 막 두께를 구비하고 있다. 또한, 전극(12a, 12b)은 전술한 방법에 의해 건조막 두께가 30 내지 200 ㎛가 되도록 형성되어 있다.

전해실(5, 6)의 내부에는 막-전극 구조체(2)의 표면에 대해 대향 배치된 집전체(13, 14)가 설치되어 있다. 집전체(13, 14)는 티타늄 등의 내부식성 도전 재 료에 의해 그물망 형상으로 형성되고, 전해실(5, 6)에 공급된 원수를 투과시켜 상기 원수가 전극(12a, 12b)에 접촉할 수 있도록 되어 있다. 상기 그물망 형상의 집전체(13, 14)로서는, 예를 들어 티탄 메쉬로 이루어지는 것 등을 들 수 있다.

또한, 전해실 케이스(3, 4)는 전해실(5, 6)의 내벽면에 복수의 돌출부(15, 16)를 구비하고 있다. 상기 돌출부(15, 16)는 막-전극 구조체(2)의 양측의 서로 대향하는 위치에 구비되고, 각각 그 평탄한 선단부가 집전체(13, 14)에 접촉하고 있다. 이 결과, 돌출부(15, 16)가 집전체(13, 14)를 각각 전극(12a, 12b) 방향으로 압박하여 집전체(13, 14)를 각각 전극(12a, 12b)에 압접시키고 있다.

또한, 전해실 케이스(3, 4)는 전해실(5, 6)의 외벽을 관통하여 집전체(13, 14)에 접촉되는 터미널(17, 18)을 구비하고 있다. 터미널(17, 18)은 집전체(13, 14)를 도시하지 않은 외부 전원에 접속하는 접속 부재로서 작용한다.

터미널(17, 18)은 집전체(13, 14)에 접촉하는 평탄한 접촉부(19)와, 접촉부(19)의 배면에 마련된 축부(20)를 구비하고, 축부(20)는 전해실 케이스(3, 4)에 형성된 관통 구멍(21, 22)에 삽통되어 있다. 또한, 터미널(17, 18)은 전해실 케이스(3, 4)의 외부로 돌출한 축부(20)의 외주측에, 전해실 케이스(3, 4)와의 사이에 간격을 두고 마련된 플랜지부(23)를 구비하고 있다. 그리고, 터미널(17, 18)은 외측에 설치되어 전해실 케이스(3, 4)에 걸림 고정되어 있는 캡(24)의 내면과 플랜지부(23) 사이에 개재 장착된 스프링(25)에 의해 집전체(13, 14) 방향으로 가압되어 압박되고 있다.

이 때, 캡(24)은 도3a에 도시한 바와 같이 전해실 케이스(3, 4)의 외부로 돌 출한 축부(20)의 외주측을 둘러싸는 바닥이 있는 원통 형상으로, 개구 단부의 외주부를 따라 단속적으로 형성된 복수의 플랜지부(26)를 구비하고 있다. 한편, 전해실 케이스(3, 4)는 플랜지부(26)가 삽입되는 복수의 삽입 구멍(27)과 삽입 구멍(27, 27)을 서로 연통하는 언더 커트부(28)를 구비하고 있다.

그래서, 터미널(17, 18)을 부착할 때에는 우선 도3a에 도시한 바와 같이 축부(20)의 플랜지부(23)와, 캡(24)의 바닥부(29) 사이에 개재 장착된 스프링(25)의 탄발력에 저항하여 캡(24)을 전해실 케이스(3, 4) 방향으로 압박한다. 그리고, 플랜지부(26)를 삽입 구멍(27)에 삽입한다.

다음에, 캡(24)의 플랜지부(26)가 삽통 구멍(27)에 삽입되었으면, 도3b에 도시한 바와 같이 캡(24)을 주위 방향으로 회전시킨다. 이와 같이 하면, 도3c에 도시한 바와 같이 플랜지부(26)는 삽통 구멍(27, 27)을 상호 연통하는 언더 커트부(28)로 안내하여 걸어 맞춘다. 이 때, 스프링(25)의 탄발력은 캡(24)의 바닥부(29)와 축부(20)의 플랜지부(23)를 상호 이격시키는 방향으로 작용한다.

따라서, 캡(24)은 바닥부(29) 방향으로 작용하는 스프링(25)의 탄발력에 의해 가압되고, 플랜지부(26)가 언더 커트부(28)의 상방의 전해실 케이스(3, 4)에 걸림 고정되어 빠짐 방지된다. 한편, 터미널(17, 18)은 바닥부(29)로부터 플랜지부(23) 방향으로 작용하는 스프링(25)의 탄발력에 의해 가압되어 집전체(13, 14)에 압박된다.

이 결과, 터미널(17, 18)에 압박된 집전체(13, 14)가 전극(12a, 12b)에 압접된다.

터미널(17, 18)은 막-전극 구조체(2)의 양측의 서로 대향하는 위치에 구비되어 있으므로, 집전체(13, 14)는 한 쪽측에만 국부적인 압력이 가해지는 것을 피할 수 있고, 양측으로부터 균등한 압력으로 가압되어 막-전극 구조체(2)의 전극(12a, 12b)에 확실하게 압접된다.

또한, 터미널(17, 18)은 도시하지 않은 도선 등에 의해 상기 외부 전원에 접속되어 있고, 축부(20)와 관통 구멍(21, 22) 사이에는 O링(30)이 끼움 장착되어 있다.

그리고, 각 전해실 케이스(3, 4)는 도시하지 않은 볼트와 상기 볼트에 나사 부착되는 도시하지 않은 너트에 의해 서로 체결 부착되고, 스페이서(31) 및 패킹(32)을 거쳐서 막-전극 구조체(2)에 압접되어 있다.

본 실시 형태의 전해조(1)에서는, 예를 들어 전극(12a)을 양극, 전극(12b)을 음극으로 한다. 이 경우, 전해실(5)에는 거의 전해질을 포함하지 않는 물을 원수로 하여 원수 공급구(7)를 거쳐서 공급하고, 전해실(6)에는 전해질을 포함하는 원수로서 식염수(염화나트륨 수용액)를 원수 공급구(8)를 거쳐서 공급한다. 그리고, 집전체(13, 14)를 거쳐서 전극(12a, 12b)에 통전한다.

이 결과, 전해실(5)에는 하이포아 염소산을 포함하는 산성 전해수가 얻어지고, 전해실(6)에는 알칼리성 전해수가 얻어진다. 상기 산성 전해수는 전해수 취출구(9)를 거쳐서 전해실(5)로부터 취출된다. 한편, 상기 알칼리성 전해수는 전해수 취출구(10)를 거쳐서 전해실(6)로부터 취출된다.

이 때, 전극(12a, 12b)은 음이온 교환막(11)의 양 표면에 밀착하여 음이온 교환막(11)과 일체적으로 형성되어 있어 양 전극간의 간격이 매우 좁기 때문에, 전극간 저항이 작아 저전압으로 효율적으로 전해를 행할 수 있다.

또한, 집전체(13, 14)는 돌출부(15, 16)와 터미널(17, 18)에 의해 압박되어 전극(12a, 12b)에 압착되어 있다. 따라서, 상기 티탄 메쉬로 이루어지는 집전체(13, 14)의, 전극(12a, 12b)에 대한 접촉 면적이 커져 전극(12a, 12b)에 대해 전력이 균일하게 공급되게 된다. 이 결과, 집전체(13, 14)로부터 전극(12a, 12b)으로 충분한 전력을 확실하게 공급할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 전해조(1)에 있어서 돌출부(15, 16)는 도4에 돌출부(15)를 예로서 도시한 바와 같이, 전해실 케이스(3)의 길이 방향을 따라 평행하게 복수 설치되고, 전해실(5) 내에서 돌출부(15, 15) 사이에 상기 산성 전해수의 유로(33)를 형성하고 있다. 그러나, 돌출부(15)는 도4에 가상선(151)으로 나타낸 바와 같이 유로(33) 중에 섬 형상으로 설치되어 있어도 좋다. 돌출부(15)를 섬 형상으로 설치함으로써 상기 산성 전해수 중의 이온을 확산하는 효과를 향상시킬 수 있다.

전해실 케이스(3, 4)는 외주부에 마련된 볼트 구멍(34)에 삽통되는 볼트와 상기 볼트에 나사 부착되는 너트에 의해 서로 체결 부착되고, 스페이서(31) 및 패킹(32)을 거쳐서 막-전극 구조체(2)에 압접된다.

또한, 본 실시 형태의 전해조(1)에 있어서 돌출부(15, 16)는 막-전극 구조체(2)의 양측에 서로 대향하는 위치에 설치되어 있다. 그러나, 돌출부(15, 16)는 각각 집전체(13, 14)를 전극(12a, 12b)에 압착할 수 있으면 되며, 반드시 대향하는 위치에 설치되어 있지 않아도 된다.

또한, 본 실시 형태의 전해조(1)에 있어서 터미널(17, 18)은 막-전극 구조체(2)의 양측에 서로 대향하는 위치에 설치되어 있다. 그러나, 도5에 도시한 바와 같이 전해조(1)에서는 막-전극 구조체(2)의 양측에서 터미널(17)에는 돌출부(16) 중 하나를 대향시키고, 터미널(18)에는 돌출부(15) 중 하나를 대향시키도록 해도 된다. 도5의 구성에 있어서도 도1의 구성과 마찬가지로, 집전체(13, 14)는 한 쪽측에만 국부적인 압력이 가해지는 것을 피할 수 있어, 양측으로부터 균등한 압력으로 가압되어 막-전극 구조체(2)의 전극(12a, 12b)에 확실하게 압접되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 전해조(1)에 있어서는 이온 투과성 격막으로서 음이온 교환막(11)을 사용하고 있지만, 이 대신에 양이온 교환막을 사용해도 동일하게 실시할 수 있다.

본 실시 형태의 전해조(1)는 전극(12a, 12b)에 전력을 공급하는 전원 장치나 상기 원수 공급 수단 등의 작동을 제어하는 제어 장치 등의 주변 장치를 구비함으로써 전해수 생성 장치를 구성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 막-전극 구조체의 전극에 대해 충분한 전력을 확실하게 공급할 수 있는 전해수 생성 장치의 전해조를 제공할 수 있다.

Claims

이온 투과성 격막을 거쳐서 대향 배치된 한 쌍의 전해실과, 각 전해실에 원수를 공급하는 원수 공급 수단과, 각 전해실에 상기 격막을 협지하여 설치된 한 쌍의 전극과, 상기 원수 공급 수단을 거쳐서 각 전해실에 공급된 원수를 양 전극에 전압을 인가하여 전해함으로써 얻어진 전해수를 각 전해실로부터 취출하는 전해수 취출 수단을 구비하는 전해수 생성 장치의 전해조에 있어서,

각 전극이 상기 격막의 양 표면에 밀착하여 형성된 막-전극 구조체와, 상기 막-전극 구조체의 각 전극에 대향 배치된 그물망 형상 집전체와, 각 전해실의 내벽에 설치되고 상기 그물망 형상 집전체를 상기 전극 방향으로 압박하여 상기 전극에 압접하는 복수의 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전해수 생성 장치의 전해조.
제1항에 있어서, 상기 각 전해실은 상기 막-전극 구조체의 양측의 서로 대향하는 위치에 상기 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전해수 생성 장치의 전해조.
제1항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 전해실 내에 상기 전해수의 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 전해수 생성 장치의 전해조.
제1항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 전해실 내에서 상기 전해수의 유로 중에 섬 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전해수 생성 장치의 전해조.
제1항에 있어서, 각 전해실의 외벽을 관통하여 상기 그물망 형상 집전체와 외부 전원을 접속하는 접속 부재와, 상기 접속 부재를 상기 그물망 형상 집전체 방향으로 가압하여 압박하고 그물망 형상 집전체를 상기 전극에 압접시키는 탄성 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전해수 생성 장치의 전해조.
제5항에 있어서, 상기 각 전해실은 상기 막-전극 구조체의 양측의 서로 대향하는 위치에 상기 접속 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전해수 생성 장치의 전해조.
제1항에 있어서, 상기 집전체는 내부식성 도전 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전해수 생성 장치의 전해조.
제1항에 있어서, 상기 전극은 도전성 분체를 포함하는 다공질체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전해수 생성 장치의 전해조.