TWI622666B - 電解水生成裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種電解水生成裝置，其生成高濃度地含有氫分子的氫水。本發明的電解水生成裝置係將表面設有離子交換膜的2片多孔質陰極板，設置成離子交換膜隔著陽極板面向陽極板側，於陽極板與離子交換膜之間，形成水流動的空間，形成4個電解室。形成第1水路及第2水路，以及第3水路，其中第1水路及第2水路係對形成於陽極板與陰極板之間的第1電解室及第2電解室供給水，第3水路係對形成於陰極板之與陽極板相反側的第3電解室及第4電解室中任一方的電解室供給水，將通過前述電解室內而排出的處理水，供給至另一方電解室。

Description

電解水生成裝置

本發明係關於一種電解水生成裝置，其生成高濃度地含有氫分子的氫水。

近年來，富含氫分子的水(氫水)對於健康的效能或醫學效能受到矚目。氫水的製造方法已知利用水電解的方法、使氫氣溶解於水的方法等，藉由電解製造氫水的裝置已提案各種電解水生成裝置。例如已提案一種電解裝置，其使用具有多孔性隔膜的電解槽，於電解質水溶液中，插入正極及負極的電極，經由直流電流使離子進行移動，生成含有氫氣(H₂)及還原性離子的電解負極水(參考專利文獻1)。又，已提案一種電解水生成裝置，其係於電解槽內，將陽極與陰極對向配置，藉由兩電極間，將原水(食鹽水或去鹽處理水)電解以生成電解水，以高空孔率具有細孔，藉由原水電解所產生的電解離子會通過該細孔，並以多孔質鈦作為基體，該多孔質鈦會以高頻度接觸電解離子，於該基體表面，以金屬體鍍鉑或鉑系貴金屬而成電極，以該電極作為陽極(參考專利文獻2)。

然而，專利文獻1記載的裝置是於純水添加電解質來電解，難以將經逆滲透膜等過濾的水電解，來生成氫水。於專利文獻2，記載一種電解水生成裝置，其係將多孔質的陽極、陰極及隔膜的排列，加以各種變化，於兩電極間電解食鹽水或去鹽處理水。然而，該類裝置主要著眼於使用多孔質的陽極，來獲得含次氯酸的電解水或含臭氧的電解水，其目的並非獲得高濃度的氫水。又，近年來，於家庭或辦公室等設置氫水飲水器來飲用氫水，要求可裝入飲水器內 有限空間的電解水生成裝置。然而，若為了裝入有限空間而縮小電極面積，則發生無法獲得高濃度氫水的問題。進而言之，若於狹小空間內裝入電極或離子交換膜，由於在裝置動作時，流於電極或離子交換膜、裝置內的水等的溫度會上升，因此發生氫的氣體化造成溶氫量減少、或離子交換膜破損的問題。又，就電解水生成裝置而言，不限於設置在飲水器內的情況，減少電極板的面積或個數，或者抑制溫度上升的影響均甚重要。以上述裝置為首的習知電解水生成裝置均未解決該類問題。

先行技術文獻

專利文獻

[專利文獻1]日本特開平10-296262號公報

[專利文獻2]日本特開平11-138171號公報

本發明的課題在於解決上述問題，提供一種電解水生成裝置，其氫水的生成效率高，且可生成高濃度的氫水，並可安定地動作。

本發明人為了解決上述課題，著眼於如何使氫溶解於水中，及如何使溶解於水中的氫不會氣體化，開始檢討電解水生成裝置。然後，隨著檢討的進展，意外地發現於電解槽中，將表面設有離子交換膜的2片多孔質陰極板，設置成離子交換膜隔著陽極板面向陽極板側而設置於相反側，形成4個電解室，以預定的水路連結各個電解室，藉此可有效率地利用電極，提高氫水的生成效率，抑制電極的面積或個數增加，獲得高濃度的氫水，並且可抑制溫度上升所造成的氫的氣體化或離子交換膜的劣化等。

亦即，本發明如下。

(1)一種電解水生成裝置，其特徵為：具備陽極板、多孔質的第1陰極板及第2陰極板；前述第1陰極板及第2陰極板係隔著前述陽極板設置於相反側；於前述陽極板與前述第1陰極板之間，形成第1電解室，於前述陽極板與前述第2陰極板之間，形成第2電解室，於前述第1陰極板之與前述陽極板相反側，形成第3電解室，以及於前述第2陰極板之與前述陽極板相反側，形成第4電解室；於前述第1電解室內及前述第2電解室內，將離子交換膜配置成與陰極板相接，與前述陽極板之間形成水流動的空間；第1水路形成如：水供給至前述第1電解室，並通過前述第1電解室內而排出；第2水路形成如：水供給至前述第2電解室，並通過前述第2電解室內而排出；第3水路形成如：水供給至前述第3電解室及第4電解室中任一方的電解室，通過前述電解室內而排出的處理水供給至另一方電解室，並通過前述另一方電解室內而排出。

(2)如上述(1)所記載的電解水生成裝置，其特徵為：形成於第1電解室、第2電解室、第3電解室及第4電解室內的水路呈蛇行。

(3)如上述(1)或(2)所記載的電解水生成裝置，其特徵為第3水路形成如：第3電解室內的水流動方向與第4電解室內的水流動方向為相反方向。

(4)如上述(3)所記載的電解水生成裝置，其特徵為第1水路及第2水路形成如：第1電解室內的水流動方向與第3電解室內的水流動方向為相反方向，第2電解室內的水流動方向與第4電解室內的水流動方向為相反方向。

(5)如上述(1)~(4)中任一項所記載的電解水生成裝置，其特徵為：陽極板與離子交換膜的間隔為0.1~2mm。

本發明的電解水生成裝置的氫水生成效率高，可生成高濃度的氫水。本發明的電解水生成裝置由於相對於電極板的面積或個數，氫水的生成效率高，因此以小型裝置，仍可生成高濃度的氫水。又，本發明的電解水生成裝置可抑制動作時的溫度上升，因此可防止氫的氣體化造成溶氫量減少，或離子交換膜因熱而破損，可提高動作時的安定性，安定生成高濃度的氫水。

11、51‧‧‧陽極板

21‧‧‧第1陰極板

22‧‧‧第2陰極板

31、32‧‧‧離子交換膜

40‧‧‧框體

61‧‧‧陰極板

71‧‧‧離子交換膜

101‧‧‧第1電解室

102‧‧‧第2電解室

103‧‧‧第3電解室

104‧‧‧第4電解室

105、106‧‧‧電解室

1a‧‧‧第1電解室供給口(排出口)

1b‧‧‧第1電解室排出口(供給口)

2a‧‧‧第2電解室供給口(排出口)

2b‧‧‧第2電解室排出口(供給口)

3a‧‧‧第3電解室供給口(排出口)

3b‧‧‧第3電解室排出口(供給口)

4a‧‧‧第4電解室排出口(供給口)

4b‧‧‧第4電解室供給口(排出口)

5a‧‧‧電解室105供給口

5b‧‧‧電解室105排出口

6a‧‧‧電解室106供給口

6b‧‧‧電解室106排出口

101'‧‧‧第1電解室內蛇行水路

102'‧‧‧第2電解室內蛇行水路

103'‧‧‧第3電解室內蛇行水路

104'‧‧‧第4電解室內蛇行水路

105'‧‧‧電解室105內蛇行水路

106'‧‧‧電解室106內蛇行水路

A、B、C、D、E‧‧‧電解水生成裝置

第1圖係表示本發明的電解水生成裝置的第一實施形態的模式圖。

第2圖係表示本發明的電解水生成裝置的第二實施形態的模式圖。

第3圖係表示本發明的電解水生成裝置的第三實施形態的模式圖。

第4圖係表示本發明的電解水生成裝置的第四實施形態的模式圖。

第5圖係比較例所使用的電解水生成裝置的模式圖。

用以實施發明之形態

本發明的電解水生成裝置的特徵為：具備陽極板、多孔質的第1陰極板及第2陰極板；前述第1陰極板及第2陰極板係隔著前述陽極板設置於相反側；於前述陽極板與前述第1陰極板之間，形成第1電解室，於前述陽極板與前述第2陰極板之間，形成第2電解室，於前述第1陰極板之與前述陽極板相反側，形成第3電解室，以及於前述第2陰極板之與前述陽極板相反側，形成第4電解室；於前述第1電解室內及前述第2電解室內，將離子交換膜配置成與陰極板相接，與前述陽極板之間形成水流動的空間；第1水路形成如：水供給至前述第1電解室，並通過前述第1電解室內而排出；第2水路形成如：水供給至前述第2電 解室，並通過前述第2電解室內而排出；第3水路形成如：水供給至前述第3電解室及第4電解室中任一方的電解室，通過前述電解室內而排出的處理水供給至另一方電解室，並通過前述另一方電解室內而排出。本發明的陽極板若可阻斷第1電解室與第2電解室之間的水進出，並作為電極發揮作用即可，材質並未特別限制，可使用電解水生成裝置一般會使用的電極板。可舉出例如鈦板、鉑板、鈦製鍍鉑板等。陽極板的厚度並未特別限制，宜為0.05~2mm，更宜為0.5~1mm。本發明的第1陰極板及第2陰極板若為多孔質，並作為電極發揮作用即可，材質並未特別限制。在此，多孔質若是第1陰極板及第2陰極板具有複數個孔，於第1電解室與第3電解室之間，以及第2電解室與第4電解室之間，形成離子可進出的水流路即可，可使用電解水生成裝置一般會使用的多孔質電極。可使用例如擴張金屬板等網狀金屬板、格子狀金屬板、縱或橫狹縫狀金屬板、由金屬纖維形成的金屬板等，材質與陽極板相同或不同均可。孔徑宜在5mm以下，更宜在2mm以下，進而宜在0.05~0.5mm。本發明的離子交換膜並未特別限制，可使用電解水生成裝置一般會使用的離子交換膜。

於本發明的電解水生成裝置，第1陰極板及第2陰極板係隔著陽極板設置於相反側。藉此，於陽極板與第1陰極板之間、陽極板與第2陰極板之間、第1陰極板之與陽極板相反側，及第2陰極板之與陽極板相反側，分別形成第1電解室、第2電解室、第3電解室及第4電解室。又，於本發明，離子交換膜配置成在前述第1電解室內，與前述第1陰極板相接，在前述第2電解室內，與前述第2陰極板相接。進而言之，各離子交換膜配置成與陽極板之間，形成水流動的空間。

於本發明的電解水生成裝置，水藉由第1水路供給至第1電解室，並通過第1電解室內而從第1電解室排出。又，水藉由第2水路供給至第2電解室，並通過第2電解室內而從第2電解室排出。除此之外，於本發明的電解水生成裝 置，水藉由第3水路供給至第3電解室及第4電解室中任一方電解室，通過前述電解室內而排出的處理水供給至另一方電解室，並通過前述另一方電解室內而排出。亦即，對第3電解室供給處理前的水時，通過第3電解室內而從第3電解室排出的處理水供給至第4電解室，並通過第4電解室而從第4電解室排出。又，對第4電解室供給處理前的水時，通過第4電解室內而從第4電解室排出的處理水供給至第3電解室，並通過第3電解室而從第3電解室排出。

由於本發明的電解水生成裝置具有上述構造，因此若處理前的水藉由第1水路供給至第1電解室，藉由第2水路供給至第2電解室，藉由第3水路供給至第3電解室及第4電解室中任一方電解室，例如供給至第3電解室，則如下生成氫水。供給至第1電解室的處理前的水係於第1電解室內電解，藉由電解所產生的氫離子係通過離子交換膜而到達第1陰極板，接收電子而成為氫分子，生成的氫分子溶解於流於第3電解室內的水。又，供給至第2電解室的處理前的水係於第2電解室內電解，藉由電解所產生的氫離子係通過離子交換膜而到達第2陰極板，接收電子而成為氫分子，生成的氫分子溶解於流於第4電解室內的水，亦即溶解於藉由第3電解室內的處理，成為含有溶氫的狀態的處理水。因此，從第4電解室排出的水包含高濃度的氫分子。本發明的電解水生成裝置可如此生成高濃度的氫水。進而言之，不以含電解質的自來水，以經逆滲透等過濾自來水所得的水，亦可生成高濃度的氫水。又，在第1電解室內及第2電解室內產生的羥離子，由於離子交換膜而不能移動至第3電解室或第4電解室，從第1電解室及第2電解室排出含氧或臭氧的水。對第4電解室供給處理前的水時，唯一不同點在於從第4電解室排出的處理水供給至第3電解室，亦與上述同樣，氫分子溶解於流於第4電解室及第3電解室的水，從第3電解室排出含高濃度氫分子的氫水。於本發明，作為發揮如上作用的離子交換膜，可使用一般會採用的陽離子交換膜。於本發明的電解水生成裝置，在陽極板與離子交換膜之間設有空間。因此，於 陽極板的兩側形成水路，因此可於一片陽極板的兩側，有效率地進行電解。進而言之，離子在陽極板的兩側容易移動，可增加通過離子交換膜及多孔質的陰極板往第3電解室及第4電解室移動的氫離子。如此，於本發明的電解水生成裝置，可有效利用電極，可抑制電極板的面積或個數增加，同時生成高濃度的氫水。又，在電解時電解部的溫度會上升，尤其如本發明的電解水生成裝置，構造採電極集中的情況下，電解部的溫度上升會造成問題。然而，於本發明的電解水生成裝置，由於在陽極板、第1陰極板及第2陰極板，水流於各個電極板的兩側，且陰極板為多孔質，散熱效率良好，因此可抑制電解部溫度上升，防止水溫上升或離子交換膜破損。陽極板與離子交換膜的間隔若從確保水的流動，同時增加與電極的接觸部分的觀點考量，宜為0.1~2mm，更宜為0.1~1mm。

於本發明的電解水生成裝置，形成於第1電解室、第2電解室、第3電解室及第4電解室內的水路宜呈蛇行。藉由於第1電解室及第2電解室內形成蛇行的水路，可拉長流於第1電解室及第2電解室內的水對電極板的接觸時間。因此，可有效率地進行第1電解室及第2電解室內的電解，可產生更多氫離子。進而言之，藉由於第3電解室及第4電解室內形成蛇行的水路，可拉長流於第3電解室及第4電解室內的水對陰極板的接觸時間，可使更多氫分子溶解於水中。又，為了進行安定的電解，宜於各電極板的兩側，同樣安定地使水流動，若於各電解室內形成蛇行的水路，則水的流動會安定，因此由此來看，亦宜形成蛇行的水路。形成各電解室內的蛇行水路會安定進行電解，由此觀點來看，更宜為相同形狀。進而言之，使水流動於板狀的電極間以進行電解時，水的供給測溫度變低，排出側溫度變高，但藉由使各電解室內的水路蛇行，可使水溫平均，抑制水溫上升。又，若使各電解室內的水路蛇行，於各電解室，可於相同側的面設置水的供給口及排出口。此時，由於溫度變低的供給口側與溫度變高的排出 口側位於相同側的面，因此可更加抑制電解部的溫度不均或溫度上升，防止水溫上升或離子交換膜破損。

本發明的電解水生成裝置係第3水路形成如：第3電解室內的水流動方向與第4電解室內的水流動方向為相反方向。例如於第3電解室的一面設置水的供給口，在與供給口相對向的面設置排出口時，於第4電解室，在對應於第3電解室的排出口的面設置供給口，在對應於第3電解室的供給口的面設置排出口。如此一來，從供給口朝向排出口而流於第3電解室內的水的方向，會與從供給口朝向排出口而流於第4電解室內的水的方向相反。若使第3電解室內的水流動方向與第4電解室內的水流動方向相反，則4個電解室的供給口不會全都同樣排列於相同側，因此可更減少電解部的溫度不均及溫度上升。進而言之，由於第3電解室及第4電解室是氫分子溶解於水的電解室，因此可使生成氫水的路徑即第3水路內的水溫平均，更抑制水溫上升。

於本發明的電解水生成裝置，亦可將第3水路形成如：第3電解室內的水流動方向與第4電解室內的水流動方向為相反方向；並且將第1水路及第2水路形成如：第1電解室內的水流動方向與第3電解室內的水流動方向為相反方向，第2電解室內的水流動方向與第4電解室內的水流動方向為相反方向。藉此，就相鄰電解室來看，水的供給側與排出側相反，因此可進一步抑制電解部的溫度上升，可進一步抑制水溫上升。又，於本發明的電解水生成裝置，亦可將第1水路及第2水路形成如：供給至第1電解室及第2電解室中任一方電解室，並於前述電解室內處理而排出的處理水，供給至另一方電解室，並於另一方電解室再次處理而排出。此時，亦可於陽極板的端部附近設置孔，使得處理水經由前述孔而從一方電解室供給至另一方電解室。藉由將從第1電解室及第2電解室中任一方排出的處理水，供給至另一方電解室，可不浪費供給至第1電解室及第2電解室的水，有效率地電解。又，可生成含有高濃度的氧或臭氧的水。

以下利用圖式，更詳細說明本發明的實施形態的電解水生成裝置。本發明的電解水生成裝置不受到該等實施形態所限定。

第1圖係模式性地表示本發明第一實施形態的電解水生成裝置的構造。於第1圖的電解水生成裝置A，隔著陽極板11而於相反側，設置多孔質的第1陰極板21及多孔質的第2陰極板22，於陽極板11與第1陰極板21之間，形成第1電解室101，於陽極板11與第2陰極板22之間，形成第2電解室102，於第1陰極板21之與陽極板11相反側，亦即於第1陰極板21與框體壁40之間，形成第3電解室103，以及於第2陰極板22之與陽極板11相反側，亦即於第2陰極板22與框體壁40之間，形成第4電解室104。於第1電解室101內，離子交換膜31設置成與第1陰極板21相接，但不與陽極板11相接，於陽極板11與離子交換膜31之間，形成水的流動空間。同樣於第2電解室102內，離子交換膜32設置成與第2陰極板22相接，但不與陽極板11相接，於陽極板11與離子交換膜32之間，形成水的流動空間。第1水路形成如：處理前的水供給至第1電解室101的供給口1a，並通過第1電解室101內而從排出口1b排出；第2水路形成如：處理前的水供給至第2電解室102的供給口2a，並通過第2電解室102內而從排出口2b排出。又，第3水路形成如：處理前的水供給至第3電解室103的供給口3a，並通過第3電解室103內而從排出口3b排出，從排出口3b排出的處理水供給至第4電解室104的供給口4b，並通過第4電解室104內而從排出口4a排出。

供給至第1電解室101的處理前的水係於第1電解室101內電解，藉由電解所產生的氫離子係通過離子交換膜31而到達第1陰極板21，接收電子而成為氫分子，由於第1陰極板21為多孔質，因此生成的氫分子溶解於流於第3電解室103內的水。供給至第2電解室102的處理前的水係於第2電解室102內電解，藉由電解所產生的氫離子係通過離子交換膜32而到達第2陰極板22，接收電子而成為氫分子，由於第2陰極板22為多孔質，因此生成的氫分子溶解於流於第4電解 室104內的水，亦即溶解於已於第3電解室103內處理之含有溶氫的水。因此，從第4電解室104排出的水包含高濃度的氫分子。電解水生成裝置A可如此生成高濃度的氫水。又，於電解水生成裝置A的第3電解室103內，水是從供給口3a朝向排出口3b流動，於第4電解室104內，水是從供給口4b朝向排出口4a流動，因此第3電解室103內的水流動方向與第4電解室104內的水流動方向相反。因此，第4電解室104的供給側及排出側與其他電解室相反。亦即，於其他電解室(101~103)，a側為供給側，b側為排出側，相對於此，於第4電解室104，a側為排出側，b側為供給側，因此更提高抑制電解部的溫度不均及溫度上升的效果。又，亦可將第3水路形成如：水的流動成為4a→4b→3b→3a、3b→3a→4a→4b或4b→4a→3a→3b。

第2圖係模式性地表示本發明第二實施形態的電解水生成裝置B的構造。第2圖的電解水生成裝置B係陽極板11、多孔質的第1陰極板21及第2陰極板22，以及離子交換膜31及32的配置與第1圖的電解水生成裝置A相同，於第1電解室101、第2電解室102、第3電解室103及第4電解室104的各電解室內，形成蛇行的水路。101'、102'、103'及104'係圖示以第2圖上圖作為正面，以前述圖的右側作為右側面時，從右側面所見各電解室內的水路形狀。分別而言，101'表示第1電解室101內的蛇行水路，102'表示第2電解室102內的蛇行水路，103'表示第3電解室103內的蛇行水路及103'，以及104'表示第4電解室104內的蛇行水路。1a、2a、3a及4a係於從右側面觀看電解水生成裝置B時，位於下部的左側，1b、2b、3b及4b係於從右側面觀看電解水生成裝置B時，位於下部的右側。於各電解室，供給口及排出口設置於電解室的同一面側。於電解水生成裝置B，第1水路形成如：處理前的水從供給口1a供給至第1電解室101，並通過第1電解室101內的蛇行水路而從排出口1b排出；第2水路形成如：處理前的水從供給口2a供給至第2電解室102，並通過第2電解室102內的蛇行水路而從排出口2b排出。又，第3水路形成如：處理前的水從供給口3a供給至第3電解室103，並通過第3電解室103 內的蛇行水路而從排出口3b排出，排出的處理水從供給口4b供給至第4電解室104，並通過第4電解室104內的蛇行水路而從排出口4a排出。

各電解室的蛇行水路可藉由例如將形成有蛇行狀水路的襯墊、形成蛇行狀水路的導水板，設置於陽極板11與離子交換膜31之間、陽極板11與離子交換膜32之間、第1陰極板21與框體壁40之間，及第2陰極板22與框體壁40之間來形成。為了於陽極板11與離子交換膜31及32之間，形成0.1~2mm，更宜為0.1~1.0mm的水路高度較低的水路，宜使用一襯墊，其為閉合環路形狀，且對應於供給口及排出口形成貫通孔，與電極板相對向的面具有貫通至蛇行狀水路形狀的部分。襯墊的材質並未特別限制，可舉出例如有機樹脂製、橡膠製、金屬製等。又，框體壁40的材質並未特別限制，為了改善散熱性，宜採用鋁等金屬製。為了更加改善散熱性，框體壁40宜設置突起，可舉出例如設置許多散熱用突起的鋁壓鑄品等。於第3電解室103內，水是從3a朝向3b流動，於第4電解室104內，水是從4b朝向4a流動，因此第3電解室內的水流動方向與第4電解室內的水流動方向相反。因此，第4電解室104的供給側及排出側與其他電解室相反。亦即，於其他電解室(101~103)，a側為供給側，b側為排出側，相對於此，於第4電解室104，a側為排出側，b側為供給側，因此更提高抑制電解部的溫度不均及溫度上升的效果。各電解室的供給口與排出口雖可不位於各電解室的同一面側而位於相對向面側，但若位於同一面側，可更抑制電解部的溫度不均，可使流於電解室內的水的水溫平均，抑制溫度上升。於電解水生成裝置B，亦可將第3水路形成如：水的流動成為4a→4b→3b→3a、3b→3a→4a→4b或4b→4a→3a→3b。

第3圖係模式性地表示本發明第三實施形態的電解水生成裝置的構造。第3圖的電解水生成裝置C的第1水路與第1圖的電解水生成裝置A不同。於電解水生成裝置C，在第1電解室101，1b作為水的供給口，1a作為排出口。藉此， 第1電解室101內的水流動方向與第3電解室103內的水流動方向會成為相反方向，於4個電解室內，相鄰電解室的水供給側與排出側會相反。亦即，由於在第4電解室104與第2電解室102之間、第2電解室102與第1電解室101之間、及第1電解室101與第3電解室103之間，水的供給側與排出側相反，因此可更抑制電解部的水溫不均及溫度上升。又，藉由將第1及第2水路形成如：從第2電解室2a供給處理前的水，將從2b排出的處理水再次供給至第1電解室1b，並從1a排出，可有效率地利用供給至第1電解室及第2電解室的水。此時，亦可封堵排出口2b及供給口1b，另外於陽極板的2b附近，設置貫通陽極板兩側的孔，使第2電解室102的處理水供給至第1電解室101。

第4圖係模式性地表示本發明第四實施形態的電解水生成裝置的構造。第4圖的電解水生成裝置D的第1水路與第2圖的電解水生成裝置A不同。於電解水生成裝置D，在第1電解室101，1b作為水的供給口，1a作為排出口。藉此，第1電解室101內的水流動方向與第3電解室103內的水流動方向會成為相反方向，於4個電解室內，相鄰電解室的水供給側與排出側會相反。亦即，由於在第4電解室104與第2電解室102之間、第2電解室102與第1電解室101之間、及第1電解室101與第3電解室103之間，水的供給側與排出側相反，因此可更抑制電解部的水溫不均及溫度上升。又，藉由將第1及第2水路形成如：從第1電解室1b供給處理前的水，將從1a排出的處理水再次供給至第2電解室2b，並從2b排出，可有效率地利用供給至第1電解室及第2電解室的水。此時，亦可封堵排出口1a及供給口2a，另外於陽極板的1a附近，設置貫通陽極板兩側的孔，使第1電解室101的處理水供給至第2電解室102。

[實施例1]

使用第2圖所示的電解水生成裝置來製造電解水。對供給口1a、2a及3a，供給經逆滲透膜處理的水(總溶解固形物(TDS)為1mg/l，水溫20℃)，對1a 及2a分別以50cc/min供給，對3a以1000cc/min供給。測定從排出口4a排出的電解水的溶氫濃度(DH)、氧化還原電位(ORP)及pH。於表1表示結果。電流值(1)是測定陽極板與第1陰極板之間的值，電流值(2)是測定陽極板與第2陰極板之間的值。溶氫濃度係以溶氫分析儀(共榮電子研究所製KM2100DH)，氧化還原電位及pH係以pH及還原電位分析儀(DKK-TOA製HM-31P)測定。再者，陽極板及陰極板的尺寸為長120mm×寬70mm，兩者均使用鈦鍍鉑材質，離子交換膜使用陽離子交換膜。於電解室101及電解室102，藉由襯墊形成蛇行狀水路，於電解室103與電解室104，設置形成蛇行狀水路的導水板。陽極板11與離子交換膜31的間隔及陽極板11與離子交換膜32的間隔均為1.0mm。

[比較例1]

使用第5圖所示的電解水生成裝置E來製造電解水。圖中，51表示陽極板，61表示陰極板，71表示離子交換膜，105及106表示電解室，40表示框體。105'及106'係圖示以第5圖上圖作為正面，以前述圖的右側作為右側面時，從右側面所見各電解室內的水路形狀。分別而言，105'表示電解室105內的蛇行水路，106'表示電解室106內的蛇行水路。5a及6a係於從右側面觀看電解水生成裝置E時，位於下部的左側，5b及6b係位於下部的右側。陽極板51、陰極板61及離子交換膜71係使用與實施例相同之物，電解室105及106內的蛇行水路亦採用與實施例相同的材質‧形狀。將經逆滲透膜處理的水(總溶解固形物(TDS)為1mg/l，水溫20℃)，以50cc/min供給至供給口5a，以1000cc/min供給至供給口6a。對各個供給口的供給量為1000cc/min。針對從排出口6b排出的電解水，與實施例同樣地側定溶氫濃度(DH)、氧化還原電位(ORP)及pH。於表1表示結果。

[比較例2]

連接2台比較例1所使用的電解水生成裝置，製造電解水。第1台電解水生成裝置係與比較例1同樣地製造電解水，從第1台的排出口6b排出的電解 水供給至第2台電解水生成裝置的供給口6a。對第2台電解水生成裝置的供給口5a，與第1台同樣地供給經逆滲透膜處理的水。針對從第2台的排出口6b排出的電解水，與實施例同樣地側定溶氫濃度(DH)、氧化還原電位(ORP)及pH。於表1表示結果。電流值(1)是測定第1台的陽極板與陰極板之間的值，電流值(2)是測定第2台的陽極板與陰極板之間的值。

從表1結果可知，相較於具有陽極板及陰極板各1片的比較例1的電解水生成裝置，實施例所用的電解水生成裝置可獲得氫濃度高、氧化還原電位低的電解水。進而言之，相較於連結2台具有陽極板及陰極板各1片的比較例1的電解水生成裝置的情況，於實施例可獲得氫濃度高、氧化還原電位低的電解水。又，於實施例及比較例，即使輸入電壓大致相同，實施例中流於電極間的電流大，可知有效率地進行電解。

產業上之可利用性

本發明的電解水生成裝置由於相對於電極板的面積或個數，氫水的生成效率高，可生成高濃度的氫水，因此尤其對電解水生成裝置的小型化有用。又，可抑制動作時的溫度上升所造成的影響，因此可提高動作時的安定性，安定製造高濃度氫水。

Claims (5)

1. 一種電解水生成裝置，其特徵為：具備陽極板、多孔質的第1陰極板及第2陰極板；前述第1陰極板及第2陰極板係隔著前述陽極板設置於相反側；於前述陽極板與前述第1陰極板之間，形成第1電解室，於前述陽極板與前述第2陰極板之間，形成第2電解室，於前述第1陰極板之與前述陽極板相反側，形成第3電解室，以及於前述第2陰極板之與前述陽極板相反側，形成第4電解室；前述陽極板是可阻斷第1電解室與第2電解室之間的水進出的陽極板；於前述第1電解室內及前述第2電解室內，將離子交換膜配置成與陰極板相接，與前述陽極板之間形成水流動的空間；第1水路形成如：水供給至前述第1電解室，並通過前述第1電解室內而排出；第2水路形成如：水供給至前述第2電解室，並通過前述第2電解室內而排出；第3水路形成如：水供給至前述第3電解室及第4電解室中任一方的電解室，通過前述電解室內而排出的處理水供給至另一方電解室，並通過前述另一方電解室內而排出。
2. 如申請專利範圍第1項之電解水生成裝置，其中形成於第1電解室、第2電解室、第3電解室及第4電解室內的水路呈蛇行。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之電解水生成裝置，其中第3水路形成如：第3電解室內的水流動方向與第4電解室內的水流動方向為相反方向。
4. 如申請專利範圍第3項之電解水生成裝置，其中第1水路及第2水路形成如：第1電解室內的水流動方向與第3電解室內的水流動方向為相反方向，第2電解室內的水流動方向與第4電解室內的水流動方向為相反方向。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項之電解水生成裝置，其中陽極板與離子交換膜的間隔為0.1~2mm。