TWI841088B - 生成裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可抑制陰極側隔膜及/或陽極側隔膜的損傷之生成裝置。生成裝置(1)具備:電解槽(5),係具有經由陰極側隔膜(11)及陽極側隔膜(12)所分隔而成的室(6),(7),(8);以及膜保護構造(75),係抑制陰極側隔膜(11)及/或陽極側隔膜(12)的損傷。電解槽(5)係具有:具備凹部(51)之成對的覆蓋構件(41),該凹部(51)區隔出陰極室(6)及陽極室(7);間隔壁(42),係具備開口部(61)且隔著陰極(13)、陽極(14)及陰極側隔膜(11)、陽極側隔膜(12)而被夾在覆蓋構件(41)之間,該開口部(61)區隔出中間室(8);以及密封構件(43),(44),係以水密的方式封堵住覆蓋構件(41)與間隔壁(42)的間隙。膜保護構造(75)係包含:突出部,係形成為從密封構件(43),(44)超過凹部(51)的緣部或開口部(61)的緣部而突出到室(6),(7),(8)內。
Description
本發明係關於生成電解水之生成裝置。
以往,已知有一種例如下述的專利文獻1中記載之習知的電解水生成裝置。
該習知的電解水生成裝置係藉由收納電極之一對覆蓋構件、以及隔著隔膜而被夾在該等覆蓋構件間之間隔壁,而將電解槽分隔成兩室或三室而形成,且藉由通電至各電極而生成電解水。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2016-16346號公報
當隔膜發生破損等損傷,如上述之電解水生成裝置就無法適切地生成電解水,必須進行隔膜之更換等之維護。因此,希望能夠遍及長期地抑制隔膜的損傷。
本發明係有鑑於如上述的點而完成者,其目的在提供可抑制隔膜的損傷之生成裝置。
本發明之生成裝置係使用接受電力供給之成對的電極以及隔膜而生成電解水,該生成裝置具備:電解槽,係具有經由前述隔膜所分隔而成的複數個室;以及膜保護構造,係抑制前述隔膜的損傷;且前述電解槽係具有:具備凹部之成對的覆蓋構件,該凹部區隔出前述室;間隔壁,係具備開口部且隔著前述電極及前述隔膜而被夾在前述覆蓋構件之間,該開口部係區隔出前述室;以及密封構件,係以水密的方式封堵住前述覆蓋構件與前述間隔壁的間隙;且前述膜保護構造係包含:突出部,係形成為從前述密封構件超過前述凹部的緣部或前述開口部的緣部而突出到前述室內。
根據本發明,可抑制隔膜的損傷。
1:生成裝置
5:電解槽
6:陰極室(室)
7:陽極室(室)
8:中間室(室)
11:陰極側隔膜(隔膜,膜)
12:陽極側隔膜(隔膜,膜)
13:陰極(電極)
14:陽極(電極)
21:食鹽水供給部
22:儲槽
23:供給配管
25:返回配管
31:水供給部
32:電解水排出部
33:第一供給配管
34:第二供給配管
36:第一排出配管
37:第二排出配管
41:外板(覆蓋構件)
41a:陰極用外板
41b:陽極用外板
42:間隔壁
43:密封構件
44:密封構件(膜保護構件)
51:凹部
52:供給口
53:排出口
54:供給配管構造(配管構造)
55:排出配管構造(配管構造)
56:分歧部(支持部)
57:分歧流路
58:合流部
59:合流部
61:開口部
62:供給口
63:排出口
64:供給配管構造
65:排出配管構造
70:孔部
71:孔部
72:膜支持部
72a:支持本體部
72b:連結部
73:貫通孔
75:膜保護構造
81:倒角部
83:導入配管部
84:分歧配管部
86:分歧配管部
87:導出配管部
90:導入配管部
91:分歧配管部
93:分歧配管部
94:導出配管部
96:突出部
97:突出部
圖1係第一實施型態之生成裝置的縱剖面圖。
圖2係第一實施型態之生成裝置的分解立體圖。
圖3係第一實施型態之生成裝置之說明圖。
圖4係第一實施型態之生成裝置的覆蓋構件的剖面圖。
圖5係第一實施型態之生成裝置的覆蓋構件的立體圖。
圖6係第一實施型態之生成裝置的間隔壁的剖面圖。
圖7係從間隔壁側顯示第一實施型態之生成裝置的一方的覆蓋構件之正面圖。
圖8係相當於圖7的I-I位置的剖面圖。
圖9係放大顯示第一實施型態之生成裝置的一部分之橫剖面圖。
圖10係顯示第一實施型態之生成裝置的膜保護構件之正面圖。
圖11係顯示第一實施型態的膜保護構件的一部分之縱剖面圖。
圖12中,圖12(a)係顯示第一實施型態之生成裝置的一例之立體圖,圖12(b)係顯示第一實施型態之生成裝置的另一例之立體圖。
圖13係顯示第二實施型態之生成裝置的密封構件之立體圖。
參照圖式來說明本發明的第一實施型態。
圖3中,1表示生成電解水之生成裝置(電解水生成裝置)。生成裝置1為例如利用作為電解液之食鹽水的電解,而至少生成作為酸性電解水之次氯酸水溶液(電解除菌水)之三室型電解裝置(次氯酸水溶液生成裝置)。
該生成裝置1具備有三室型的電解槽(電解單元)5。電解槽5具有陰極室6、陽極室7及中間室8,陰極室6係作為一方的電極室(第一電極室),陽極室7係作為另一方的電極室(第二電極室),中間室8係位於該等陰極室6與陽極室7之間。
陰極室6與中間室8係以作為離子交換膜之陰極側隔膜11加以分隔,陰極側隔膜11係作為一方的隔膜(第一隔膜)。陽極室7與中間室8係以作為離子交換膜之陽極側隔膜12加以分隔,陽極側隔膜12係作為另一方的隔膜(第二隔膜)。亦即,電解槽5內係藉由兩個膜11,12而分隔為三個室6,7,8。
而且,在陰極室6內設有平板狀的陰極13,陰極13係作為一方的電極(第一電極),該陰極13係與陰極側隔膜11接近且相向。在陽極室7內設有平板狀的陽極14,陽極14係作為另一方的電極(第二電極),該陽極14係與陽極側隔膜12接近且相向。該等陰極13及陽極14係與供給電力之電源部連接。
另外,生成裝置1具備有食鹽水供給部21,該食鹽水供給部21係將作為電解液之食鹽水供給至電解槽5的中間室(電解液室)8。
食鹽水供給部21係具有:儲存食鹽水之儲槽22、將該儲槽22內的食鹽水供給至中間室8之供給配管23、設於該供給配管23的中途之泵、以及使中間室8內的食鹽水返回到儲槽22之返回配管25。此外,並不限定於圖3所示的循環式的構成,亦可為例如不使電解液循環之構成等。
再者,生成裝置1還具備有:將作為電解原水之水(例如通過軟水器後的自來水等)供給至電解槽5的陰極室6及陽極室7之水供給部31、以及將在電解槽5的陰極室6及陽極室7生成的電解水排出至電解槽5外之電解水排出部32。
水供給部31係具有:將水供給至作為第一電極室之陰極室6之第一供給配管33、以及將水供給至作為第二電極室之陽極室7之第二供給配管34。
電解水排出部32係具有:將在陰極室6生成的作為鹼性電解水之苛性鈉水溶液(NaOH水溶液)排出之第一排出配管36、以及將在陽極室7生成的作為酸性電解水之次氯酸水溶液(HClO水溶液)排出之第二排出配管37。
而且,生成裝置1係使食鹽水供給部21的泵作動,從供給配管23將食鹽水供給至電解槽5的中間室8,並且從水供給部31的第一供給配管33及第二供給配管34將水供給至電解槽5的陰極室6及陽極室7。同時,從電源部將負電壓及正電壓分別施加至陰極13及陽極14。
在流入到中間室8之食鹽水中進行電離的鈉離子(Na+)會受到陰極13的吸引,通過陰極側隔膜11而流入到陰極室6。而且,如以下所示,在陰極室6內,水會在陰極13分解而得到苛性鈉水溶液。
H2O+2e- → 1/2H2+OH-
Na++e- → Na
Na+OH- → NaOH+e-
另外,在中間室8內的食鹽水中進行電離的氯離子(Cl-)會受到陽極14的吸引,通過陽極側隔膜12而流入到陽極室7。而且,如以下所示,氯離子會在陽極14還原而產生氯氣,氯氣會在陽極室7內與水反應而產生次氯酸水溶液。
H2O → 2H++1/2O2+2e-
2Cl- → Cl2+2e-
如上述而生成的苛性鈉水溶液會從陰極室6通過第一排出配管36而排出,次氯酸水溶液會從陽極室7通過第二排出配管37而排出。
接著,針對生成裝置1的詳細的構造進行說明。
如圖1及圖2所示,生成裝置1在構造上,係使成對的作為覆蓋構件之外板41與被夾在該等外板41之間之間隔壁42隔著密封構件43,44以水密的方式相組合而構成。
在外板41設定有覆蓋間隔壁42的一側面側、陰極側隔膜11及陰極13之陰極用外板41a、及覆蓋間隔壁42的另一側面側、陽極側隔膜12及陽極14之陽極用外板41b。在本實施型態中,陰極用外板41a及陽極用外板41b係形成為夾著間隔壁42而基本上相互對稱或大致對稱之構造,所以,關於該等外板的構造,若無特別記載,就一併作為外板41的構造進行說明。
外板41係由合成樹脂等形成為從正面觀看時呈四角形。外板41具有與間隔壁42相等或大致相等的外形。就本實施型態而言,外板41係沿著上下方向具有長邊方向之長方形的外形。在陰極用外板41a與間隔壁42之間配置有陰極13及陰極側隔膜11,在陽極用外板41b與間隔壁42之間配置有陽極14及陽極側隔膜12。在外板41的間隔壁42側的側面係形成有凹部51。凹部51係在外板41的厚度方向凹入。陰極用外板41a的凹部51係形成陰極室6者,陽極用外板41b的凹部51係形成陽極室7者。在本實施型態中,凹部51係形成為沿著上下方向具有長邊方向之四角形。在陰極用外板41a的凹部51與陰極側隔膜11之間區隔出陰極室6,在陽極用外板41b的凹部51與陽極側隔膜12之間區隔出陽極室7。陰極13及陰極側隔膜11係設置於其大小會至少覆蓋住陰極用外板41a的凹部51之位置,陽極14及陽極側隔膜12係設置於其大小會至少覆蓋住陽極用外板41b的凹部51之位置。
另外,如圖1及圖3所示,在外板41中,係在下部形成有供給口52,在上部形成有排出口53。供給口52係向下方形成開口,排出口53係向上方形成開口。供給口52位於比凹部51更為下方處,排出口53位於比凹部51更為上方處。在
本實施型態中,供給口52與排出口53係在外板41的短邊方向位於相互相等或大致相等的位置。亦即,供給口52與排出口53係位於同一垂直線上或大致位於同一垂直線上。如圖3所示,供給口52與水供給部31連接,排出口53與電解水排出部32連接。亦即,陰極用外板41a的供給口52及排出口53係與第一供給配管33及第一排出配管36連接,陽極用外板41b的供給口52及排出口53係與第二供給配管34及第二排出配管37連接。
另外,供給口52與凹部51係藉由作為配管構造之供給配管構造54而連接,凹部51與排出口53係藉由作為配管構造之排出配管構造55而連接。供給配管構造54及排出配管構造55分別在外板41中形成為通路狀。藉由此等構造,將水從水供給部31經由供給口52及供給配管構造54而從下方供給至陰極室6及陽極室7,並且,將生成的電解水從陰極室6及陽極室7經由排出配管構造55及排出口53而從上方排出。亦即,構成為:相對於陰極室6及陽極室7,將水往沿著陰極13、陽極14、陰極側隔膜11及陽極側隔膜12之方向進行供給及排出。
較佳者為,如圖4及圖5所示,在外板41形成有位於凹部51內之分歧部56。分歧部56係在與水的供給方向及電解水的排出方向交叉或正交的方向將陰極室6及陽極室7內做分隔而形成分歧。分歧部56係形成為在凹部51的長邊方向,亦即作為水的供給方向及電解水的排出方向之上下方向呈直線狀連續的長肋條狀。更佳者為,分歧部56設定有複數個。在本實施型態中,分歧部56係在與陰極室6及陽極室7內的水的供給方向及電解水的排出方向交叉或正交的方向設定有三個以上,在圖示的例子中為四個。該等分歧部56係相互等間隔且平行或大致平行地配置。分歧部56係設置於相對於凹部51的緣部而在圖4及圖5的左右方向及上下方向分離的位置。在分歧部56與分歧部56之間、及凹部51的緣部與分歧部56之間分別形成分歧流路57,在分歧部56的上部及下部與凹部51的緣部之間形成供分歧流路57合流之合流部58,59,該合流部58,59朝與分歧流路57交叉的方向延伸而形成。
圖1、圖2及圖6所示之間隔壁42為存在於陰極用外板41a與陽極用外板41b之間之中間框(frame)。間隔壁42係由合成樹脂等形成為具有從正面觀看時呈四角形之外形。間隔壁42具有與外板41相等或大致相等之外形。在本實施型態中,間隔壁42係沿著上下方向具有長邊方向。在間隔壁42的內側方形成有開口部61,該開口部61將間隔壁42遍及於一側面與另一側面而在厚度方向貫通。開口部61係形成中間室8者。在開口部61與陰極側隔膜11及陽極側隔膜12之間區隔出中間室8。開口部61具有與凹部51的外形相等或大致相等之外形。藉由開口部61,間隔壁42形成為框狀或畫框狀。開口部61配置於間隔壁42的從正面觀看時的中央部。
在間隔壁42中,係在下部形成有供給口62,在上部形成有排出口63。供給口62係向下方形成開口,排出口63係向上方形成開口。在本實施型態中,供給口62與排出口63係在間隔壁42的短邊方向位於相互相等或大致相等的位置。亦即,供給口62與排出口63係位於同一垂直線上或大致位於同一垂直線上。另外,供給口62及排出口63係在短邊方向位於與外板41的供給口52及排出口53錯開的位置。
如圖1及圖3所示,供給口62及排出口63係與食鹽水供給部21連接。供給口62係與供給配管23連接,排出口63係與返回配管25連接。供給口62與開口部61係藉由供給配管構造64而連接,開口部61與排出口63係藉由排出配管構造65而連接。供給配管構造64及排出配管構造65分別在間隔壁42中形成為通
路狀。藉由此等構造,將食鹽水從食鹽水供給部21經由供給口62及供給配管構造64而從下方供給至中間室8,並且,將食鹽水從中間室8經由排出配管構造65及排出口63而從上方排出。亦即,構成為:相對於中間室8,將食鹽水沿著陰極側隔膜11及陽極側隔膜12進行供給及排出之構成。
圖1及圖7至圖9所示的密封構件43及圖10所示的密封構件44係以水密的方式封堵住外板41與間隔壁42的間隙。密封構件43係分別配置於陰極用外板41a的周緣部與陰極13的周緣部之間、陰極13與陰極側隔膜11之間、陽極側隔膜12與陽極14之間、以及陽極14的周緣部與陽極用外板41b的周緣部之間,密封構件44係在陰極側隔膜11與間隔壁42之間、以及陽極側隔膜12與間隔壁42之間分別配置於密封構件43的周緣部與間隔壁42的周緣部之間。
密封構件43係由橡膠、具有彈性之合成樹脂等形成為平面狀。密封構件43係形成為例如0.5mm程度的厚度。在本實施型態中,密封構件43係形成為從正面觀看時具有與外板41及間隔壁42相等或大致相等之外形。在本實施型態中,密封構件43係沿著上下方向具有長邊方向。另外,在密封構件43的內側方形成有孔部70,該孔部70在厚度方向將密封構件43從一側面遍及於另一側面而貫通。藉由孔部70,密封構件43形成為框狀或畫框狀。
孔部70係形成為使外板41的凹部51及膜11,12的大致全體露出之大小。在本實施型態中,孔部70係形成為沿著上下方向具有長邊方向之大致四角形。孔部70配置於密封構件43的從正面觀看時的中央部。
圖10及圖11所示的密封構件44係採用由合成樹脂等形成之纖維,亦即由化學纖維等軟質的材料形成為平面狀。密封構件44係形成為例如0.5mm程度的厚度。在本實施型態中,密封構件44係形成為從正面觀看時具有與外板41、間隔壁42及密封構件43相等或大致相等之外形。在本實施型態中,密封構件44係沿著上下方向具有長邊方向。另外,在密封構件44的內側方形成有孔部71,該孔部71將密封構件44從一側面遍及於另一側面而在厚度方向貫通。在孔部71,形成有格子狀的膜支持部72。
與孔部70同樣地,孔部71係形成為使膜11,12的大致全體露出之大小。在本實施型態中,孔部71係形成為沿著上下方向具有長邊方向之大致四角形。孔部71配置於密封構件44的從正面觀看時的中央部。
膜支持部72為支持陰極側隔膜11及陽極側隔膜12而使其相對於陰極13及陽極14的位置穩定,以維持穩定的電性分解之部分。膜支持部72係配置於孔部71的間隔壁42側,且插入於開口部61(亦即中間室8)。在本實施型態中,密封構件44,44的膜支持部72,72係在中間室8內位於相互接近或接觸的位置。膜支持部72係一體地具備支持本體部72a及連結部72b,支持本體部72a為沿著上下方向之長條狀,連結部72b係將該等支持本體部72a彼此連結。
支持本體部72a係相對於密封構件44的孔部71的周緣部的面而往間隔壁42側突出。
連結部72b係將支持本體部72a彼此連結成使得支持本體部72a彼此之相互的間隔保持一定或大致一定,並且使其不易在厚度方向變形。連結部72b形成於支持本體部72a的作為長邊方向之上下方向的複數個部位。上下排列的連結部72b係交互地配置於支持本體部72a的間隔壁42側及作為其相反側之膜11,12側。連結部72b係構成為:厚度設定為比支持本體部72a小,使得食鹽水在間隔壁42的開口部61中可朝上下通過中間室8內。
而且,如圖1及圖2所示,將陰極用外板41a、密封構件43、陰極13、密封構件43、陰極側隔膜11、密封構件44、間隔壁42、密封構件44、陽極側隔膜12、密封構件43、陽極14、密封構件43、陽極用外板41b在厚度方向依序疊合配置,並利用固定手段使其在厚度方向相互壓接,藉此構成電解槽5。固定手段係由例如螺栓及螺帽所構成,將螺栓穿過形成於陰極用外板41a、密封構件43、陰極13、密封構件43、密封構件44、間隔壁42、密封構件44、密封構件43、陽極14、密封構件43、陽極用外板41b的周緣部之貫通孔73而插穿,然後在該螺栓的前端螺接螺帽並鎖緊,藉此將間隔壁42壓接並保持於外板41,41之間。
此處,在本實施型態中,係在生成裝置1設有抑制陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷之膜保護構造75。
膜保護構造75係抑制由於對於各部的物理接觸、水壓、電性分解時從陰極13及/或陽極14產生的熱的至少其中任一者所造成的陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷。
就膜保護構造75的第一例而言,係包含:倒角部81,係形成於在電解槽5內會與陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12接觸的部分。如圖1及圖5所示,倒角部81為抑制由於與陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的物理接觸所造成的其與陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷之部分。例如,倒角部81形成於外板41的凹部51的緣部(邊緣(edge)部)及/或分歧部56之與陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12相向的部分的角部(邊緣(edge)部)等。除此之外,倒角部81亦可任意形成於間隔壁42的開口部61的緣部等可能會與陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12接觸的部位。
另外,就膜保護構造75的第二例而言,係包含供給口52與排出口53的至少任一者,該供給口52係將水往沿著陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的方向(亦即上下方向)供給至陰極室6及/或陽極室7,該排出口53係將電解水往沿著陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的方向(亦即上下方向)從陰極室6及/或陽極室7排出。亦即,供給口52及排出口53為抑制由於水壓所造成的陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷之部分,該水壓係由於往與陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12交叉的方向的水流而產生者。
同樣地,就膜保護構造75的第三例而言,係包含供給口62與排出口63的至少任一者,該供給口62係將食鹽水往沿著陰極側隔膜11及陽極側隔膜12的方向(亦即上下方向)供給至圖1及圖6所示的中間室8,該排出口63係將食鹽水往沿著陰極側隔膜11及陽極側隔膜12的方向(亦即上下方向)從中間室8排出。亦即,供給口62及排出口63為抑制由於水壓所造成的陰極側隔膜11及陽極側隔膜12的損傷之部分,該水壓係由於往與陰極側隔膜11及陽極側隔膜12交叉的方向的水流而產生者。
再者,就膜保護構造75的第四例而言,係包含:可支持陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12之三個以上的支持部。本實施型態中,圖1、圖4及圖5所示的分歧部56具有支持部的功能。分歧部56可在將水供給至陰極室6及/或陽極室7而進行電性分解時支持陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12。藉由在陰極室6及/或陽極室7設定三個以上的分歧部56,會分散支持陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的強度,抑制由於陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12之與分歧部56的物理接觸所造成的損傷。
另外,就膜保護構造75的第五例而言,係包含:供給配管構造54,係作為將水均等或大致均等地供給至陰極室6及/或陽極室7內的分歧部56之間的分歧流路57之配管構造。
供給配管構造54具有將從供給口52流入的水導引到陰極室6及/或陽極室7之導入配管部83、以及從該導入配管部83使水產生分歧而流至分歧部56之間之複數個分歧配管部84。導入配管部83係從位於陰極室6及/或陽極室7的靠近短邊方向的一方的下部之供給口52呈L字形彎曲而沿著外板41的短邊方向配置。導入配管部83具有一定或大致一定的流路面積。分歧配管部84係從導入配管部83沿著上下方向而相互平行或大致平行地配置。各分歧配管部84的上端部係在與各分歧流路57相向的位置與合流部58連通。分歧配管部84具有小於導入配管部83的流路面積,且形成為距離供給口52越遠的位置的分歧配管部84的流路面積越大。因此,供給配管構造54構成為將從供給口52流入的水從導入配管部83均等或大致均等地分配到各分歧配管部84、及分歧部56之間的分歧流路57。供給配管構造54為抑制由於水壓所造成的陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷之部分。
另外,就膜保護構造75的第六例而言,係包含:排出配管構造55,係作為將電解水均等或大致均等地從陰極室6及/或陽極室7內的分歧部56之間的分歧流路57排出之配管構造。
排出配管構造55具有將電解水從陰極室6及陽極室7排出之複數個分歧配管部86、以及使電解水從該等分歧配管部86合流而將其導引到排出口53之導出配管部87。分歧配管部86係沿著上下方向而相互平行或大致平行地配置。分歧配管部86的下端部係在與分歧流路57相向的位置與合流部59連通。分歧
配管部86具有小於導出配管部87的流路面積,且形成為距離排出口53越遠的位置就使流路面積越大。導出配管部87係呈L字形彎曲而沿著外板41的短邊方向配置,並與位於陰極室6及陽極室7的靠近短邊方向的一方的上部之排出口53連通。各分歧配管部86連接到導出配管部87。因此,排出配管構造55構成為將陰極室6及/或陽極室7的電解水從分歧部56之間的分歧流路57經由合流部59而均等或大致均等地往排出口53排出。排出配管構造55為抑制由於水壓所造成的陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷之部分。
再者,就膜保護構造75的第七例而言,係包含:供給配管構造64及排出配管構造65,係作為在圖6所示的中間室8內使食鹽水均等或大致均等地流到與陰極室6及陽極室7的分歧流路57對應的位置之配管構造。
供給配管構造64具有將從供給口62流入的食鹽水導引到中間室8之導入配管部90、以及從該導入配管部90使食鹽水產生分歧而流至與分歧部56之間對應之位置的複數個分歧配管部91。該等導入配管部90及分歧配管部91的構造係與供給配管構造54的導入配管部83及分歧配管部84的構造同樣,故省略其詳細的說明。
另外,排出配管構造65具有將食鹽水從中間室8排出之複數個分歧配管部93、以及使食鹽水從該等分歧配管部93合流而將其導引到排出口63之導出配管部94。該等分歧配管部93及導出配管部94的構造係與排出配管構造55的分歧配管部86及導出配管部87的構造同樣,故省略其詳細的說明。
另外,就膜保護構造75的第八例而言,係包含:突出部96,如圖9所示,該突出部96從密封構件43超過凹部51的緣部而突出到陰極室6及/或陽極室7內。突出部96為阻止凹部51的緣部與陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12(圖1)直
接接觸之部分。亦即,突出部96為抑制由於與陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12(圖1)的物理接觸所造成的其與陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12(圖1)的損傷之部分。突出部96係構成孔部70的緣部,且超過凹部51的緣部預定距離(例如1mm)而突出到陰極室6及/或陽極室7內。此外,關於圖10及圖11所示的密封構件44,也可在孔部71的緣部具備有同樣地從開口部61(圖1)的緣部突出的突出部97。
再者,就膜保護構造75的第九例而言,係包含:將陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12保持於接近陰極13及/或陽極14的位置之密封構件44。本實施型態中,密封構件44藉由使膜支持部72存在於陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12與間隔壁42之間,而將陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12固定於接近陰極13及/或陽極14之位置,使電性分解時的陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的位置穩定而抑制陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的振動,防止由於與陰極13及/或陽極14的接觸所造成的陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的燒傷。亦即,密封構件44為膜保護構件,其抑制由於電性分解時從陰極13及/或陽極14產生的熱所造成的陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷。
而且,生成裝置1可如圖12(a)所示,相對於給水源而具備一個電解槽5,亦可如圖12(b)所示,相對於給水源而具備有並列的複數個電解槽5。圖12(b)所示的例子中,係藉由將外板41與間隔壁42交互地配置而將複數個電解槽5連續地疊合而構成。在此情況,在位於間隔壁42之間之外板41係形成有用以在兩側面形成室之凹部51(圖1)。此外,在將複數個電解槽5疊合之情況,較佳為依每個電解槽5設置節流部,使流入到室6,7,8的水、從室6,7,8排出的水均一或大致均一。再者,較佳為在各電解槽5設置根據電解水的電氣特性(例如電阻值等)來檢測出由於陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷所致之食鹽水的洩漏等異常之異常
檢知裝置,而能夠發現是否在任一個電解槽5的陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12發生了異常。
如上所述,根據第一實施型態,藉由具備膜保護構造75,可抑制陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷。因此,可延長陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的使用壽命,可減低生成裝置1的陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12等的維護的頻率而以低成本進行電解水的生成。
膜保護構造75係抑制由於物理接觸、水壓、電性分解時從電極產生的熱之至少任一者所造成的陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷,藉此,在生成裝置1中,可針對在水的供給、排出及電性分解等之際可能會發生的物理接觸、過大的水壓、從電極產生的熱而確實地保護陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12,其中該生成裝置1為如下所述者:將水供給至陰極室6及陽極室7,且將食鹽水供給至中間室8,使用陰極側隔膜11及陽極側隔膜12並藉由電性分解來生成並排出電解水。
具體而言,膜保護構造75包含倒角部81,該倒角部81係形成於在電解槽5內會與陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12接觸的部分,藉此,可抑制由於與陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的物理接觸所造成之陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷。
膜保護構造75包含供給口52與排出口53的至少任一者,該供給口52係將電解原水往沿著陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的方向供給至陰極室6及/或陽極室7,該排出口53係將電解水往沿著陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的方向從陰極室6及/或陽極室7排出,藉此,可抑制施加於陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的水壓(負荷),可抑制陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷。
另外,藉由將供給口52配置於外板41的下部,將排出口53配置於外板41的上部,就可以將外板41與間隔壁42在厚度方向交互地疊合,所以,可將多數個外板41與間隔壁42交互地疊合而將複數個電解槽5構成得很小型。
膜保護構造75包含:三個以上的分歧部56,係形成於陰極室6及/或陽極室7內且可支持陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12;藉此,可將分歧部56,56之間的空間(分歧流路57)縮窄,且可將分歧部56本身形成為相對較細而利用分歧部56高強度地支持陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12,並分散對於陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的負荷而抑制陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12之由於水壓等所造成的損傷。
藉由將分歧部56形成為相互平行的肋條狀,可有效地支持陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12,同時可利用分歧部56將流入到陰極室6及/或陽極室7內的水及從陰極室6及/或陽極室7排出的電解水分別沿著陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12導引,使其效率良好地流動。
膜保護構造75包含:均等地將水供給至陰極室6及/或陽極室7內的分歧部56之間之供給配管構造54、排出配管構造55等配管構造;藉此,可抑制在分歧部56之間的對於陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的水壓的不一致,可更加抑制陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷。另外,雖然會因設定三個以上的分歧部56而使分歧部56,56之間的空間(分歧流路57)變窄,但可藉由使水均一或大致均一地分散到該等分歧流路而使水較容易通過,可確保處理性能。
膜保護構造75包含突出部96,該突出部96係形成為從以水密的方式封堵住外板41與間隔壁42的間隙之密封構件43超過凹部51的緣部而突出到陰
極室6及/或陽極室7內,藉此可抑制由於凹部51的緣部之與陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的物理接觸所造成的陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的損傷。
相對於給水源而並列地配置的複數個電解槽5,藉此,可使電解水的精製能力增加到5~10L/分之程度。
另外,膜保護構造75包含片狀的作為膜保護構件之密封構件44,該密封構件44係由纖維形成且固定陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的位置,藉此可抑制由於電性分解時從陰極13及/或陽極14產生的熱所造成的陰極側隔膜11及/或陽極側隔膜12的燒傷(亦即損傷)。
此外,在上述的第一實施型態中,係將密封構件44配置於膜11,12之各者與間隔壁42之間,但不限於此,如圖13所示的第二實施型態一般,即使藉由將膜支持部72的厚度設定為比第一實施型態大(例如2倍的程度)而配置於膜11,12的任一者與間隔壁42之間,且配置為使膜支持部72從開口部61接近膜11,12的另一者,也同樣地可使其作為膜保護構件而產生作用。
另外,在上述的各實施型態中,亦可將供給口52,62與排出口53,63的上下關係以相反的方式設定。亦即,亦可將供給口52,62配置於上部,將排出口53,63配置於下部。
5:電解槽
6:陰極室(室)
7:陽極室(室)
8:中間室(室)
11:陰極側隔膜(隔膜,膜)
12:陽極側隔膜(隔膜,膜)
13:陰極(電極)
14:陽極(電極)
41:外板(覆蓋構件)
41a:陰極用外板
41b:陽極用外板
42:間隔壁
43:密封構件
44:密封構件(膜保護構件)
51:凹部
54:供給配管構造(配管構造)
55:排出配管構造(配管構造)
56:分歧部(支持部)
61:開口部
62:供給口
63:排出口
64:供給配管構造
65:排出配管構造
72:膜支持部
73:貫通孔
75:膜保護構造
81:倒角部
83:導入配管部
84:分歧配管部
86:分歧配管部
87:導出配管部
90:導入配管部
91:分歧配管部
93:分歧配管部
94:導出配管部
Claims (8)
- 一種生成裝置,係使用接受電力供給之成對的電極以及隔膜而生成電解水,該生成裝置具備:電解槽,係具有經由前述隔膜所分隔而成的複數個室;以及膜保護構造,係抑制前述隔膜的損傷;且前述室係包含陰極室及陽極室;前述電解槽係具有:具備凹部之成對的覆蓋構件,該凹部區隔出前述室;間隔壁,係具備開口部且隔著前述電極及前述隔膜而被夾在前述覆蓋構件之間,該開口部係區隔出前述室;以及密封構件,係以水密的方式封堵住前述覆蓋構件與前述間隔壁的間隙;且前述膜保護構造係包含:突出部,係形成為從前述密封構件超過前述凹部的緣部或前述開口部的緣部而突出到前述陰極室內及前述陽極室內之至少一者。
- 如請求項1所述之生成裝置,其中,膜保護構造係包含:倒角部,係形成於在電解槽內會與隔膜接觸的部分。
- 如請求項1或2所述之生成裝置,其中,膜保護構造係包含供給口與排出口的至少任一者,該供給口係將水往沿著隔膜的方向供給至陰極室及陽極室之至少一者,該排出口係將水往沿著前述隔膜的方向從前述陰極室及前述陽極室之至少一者排出。
- 如請求項1或2所述之生成裝置,其中,膜保護構造係包含:在陰極室內及陽極室內之至少一者形成且可支持隔膜之三個以上的支持部。
- 如請求項4所述之生成裝置,其中,支持部係形成為相互平行的肋條狀。
- 如請求項5所述之生成裝置,其中,膜保護構造係包含:均等地將電解原水供給至陰極室內及陽極室內之至少一者的支持部之間之配管構造。
- 如請求項1或2所述之生成裝置,其中,膜保護構造係包含:由纖維所形成且固定隔膜的位置之片狀的膜保護構件。
- 如請求項1或2所述之生成裝置,其中,電解槽係相對於給水源而並列地配置有複數個。
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