WO2021161600A1 - 電解液体生成装置 - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to an electrolytic liquid generator.
- an electrolytic liquid generator including an electrolytic part for electrolytically treating a liquid, an elastic body for holding the electrolytic part, and a housing in which the electrolytic part and the elastic body are arranged is known (see, for example, Patent Document 1). ).
- the electrolytic liquid generator is provided in the housing and has an inflow port into which the liquid supplied to the electrolytic part flows in and an outflow port into which the electrolytic liquid generated in the electrolytic part flows out.
- the electrolytic liquid generating apparatus electrolyzes water as a liquid supplied to the electrolytic part by applying a voltage to the electrolytic part to generate ozone as an electrolytic product. Then, the electrolytic liquid generator dissolves the generated ozone in water to obtain ozone water as an electrolytic liquid.
- the elastic body may not be accurately positioned inside the housing, and the elastic body may be unevenly arranged inside the housing. If the elastic body is biased, the pressing force on the electrolytic part changes depending on the location, and there is a risk that the electrolytic treatment performance of the electrolytic part will not be stable.
- the present disclosure provides an electrolytic liquid generator capable of suppressing the bias of the elastic body inside the housing.
- the electrolytic liquid generator of the present disclosure includes an electrolytic part that electrolyzes a liquid, an elastic body that holds down the electrolytic part, and a housing in which the electrolytic part and the elastic body are arranged inside.
- the housing has an inflow port into which the liquid supplied to the electrolytic part flows in, and an outflow port from which the electrolytic liquid generated in the electrolytic part flows out.
- the elastic body is provided with a positioning recess and the housing is provided with a positioning protrusion. The positioning convex portion of the housing is inserted into the positioning recess of the elastic body so that the elastic body is positioned with respect to the housing. ..
- an electrolytic liquid generator capable of suppressing the bias of the elastic body inside the housing.
- FIG. 1 is an exploded perspective view of the electrolytic liquid generator according to the present embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the electrolytic liquid generator according to the embodiment.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the electrolytic liquid generator according to the embodiment.
- FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG.
- FIG. 5 is a top view of the elastic body of the electrolytic liquid generator according to the embodiment.
- FIG. 6 is a top view of the electrode case of the housing of the electrolytic liquid generator according to the embodiment.
- FIG. 7 is a top view of the case where the elastic body is housed in the electrode case of the housing of the electrolytic liquid generator according to the embodiment.
- FIG. 8 is an enlarged view of a main part of FIG. 7.
- ozone water generator generates ozone as an electrolytic product and dissolves ozone in water as a liquid to generate ozone water as an electrolytic liquid.
- Ozone water has the advantage of having no persistence and not producing by-products, and is effective for sterilization and decomposition of organic substances. Therefore, ozone water is widely used in the fields of water treatment, food, and medicine.
- the extending direction of the flow path is the liquid passing direction (the direction in which the liquid flows) X
- the width direction of the flow path is the width direction (the direction crossing the liquid passing direction) Y
- the electrodes and the conductive film are laminated.
- the direction will be described as the stacking direction Z. Further, in the present embodiment, the stacking direction Z will be described in the vertical direction, and the electrode case lid side in the housing will be described as the upper side.
- ozone as an electrolytic product water as a liquid
- ozone water as an electrolytic liquid will be described as specific examples.
- the electrolytic liquid generator 1 of the present embodiment includes an electrolytic unit 3, a housing 7, an elastic body 5, and the like.
- the electrolytic unit 3 includes a laminated body 23.
- the laminated body 23 has a cathode 25, an anode 27, a conductive film 29, a feeding body 31, and the like.
- the cathode 25 is formed using, for example, titanium.
- the cathode 25 is formed in the shape of a rectangular plate, for example, in which the liquid passage direction X is the longitudinal direction, the width direction Y is the lateral direction, and the stacking direction Z is the thickness direction.
- the cathode 25 is electrically connected to a feeding shaft 25b for the cathode at one end in the longitudinal direction (downstream of the liquid flow direction X) via a spiral spring portion 25a.
- the power feeding shaft 25b is electrically connected to the negative electrode of the power supply unit (not shown).
- the cathode 25 has a plurality of cathode side holes 25c formed so as to penetrate in the thickness direction (stacking direction Z).
- Each of the plurality of cathode side holes 25c is formed in a substantially identical (including the same) shape, for example, in a V shape in the longitudinal direction (liquid flow direction X). That is, the plurality of cathode side holes 25c are provided so as to be arranged in a row at a predetermined pitch along the longitudinal direction (liquid flow direction X).
- the shape and arrangement of the cathode side holes 25c are not limited to the above-mentioned form, and may be another form such as, for example, the one-character shape “llllll” similar to the conductive film side hole 29a described later. Further, at least one cathode side hole 25c may be formed in the cathode 25.
- the anode 27 is formed by forming a conductive diamond film on a conductive substrate formed of, for example, silicon.
- the conductive diamond film has conductivity due to boron doping, and is formed on the conductive substrate by the plasma CVD method.
- the anode 27 is formed in the shape of a rectangular plate, for example, the liquid passing direction X is the longitudinal direction, the width direction Y is the lateral direction, and the stacking direction Z is the thickness direction. Further, two anodes 27 are arranged side by side along the longitudinal direction (liquid flow direction X).
- the reason for the two-layer structure is that the conductive substrate is made of a material that is vulnerable to impact, such as a silicon wafer, so that it is easily broken in an elongated shape. Therefore, the two-sheet configuration shortens the length of each to make it difficult to crack.
- the anode 27 is laminated with the cathode 25 with the conductive film 29 sandwiched in the stacking direction Z.
- the conductive film 29 of the laminated body 23 is formed by using, for example, a proton conductive type ion exchange film.
- the conductive film 29 is formed in a rectangular plate shape, for example, the liquid passing direction X is the longitudinal direction, the width direction Y is the lateral direction, and the stacking direction Z is the thickness direction.
- the conductive film 29 has a plurality of conductive film side holes 29a formed so as to penetrate in the thickness direction (stacking direction Z).
- Each of the plurality of conductive film side holes 29a is formed along the lateral direction (width direction Y), for example, in the shape of a long hole, substantially the same (including the same). That is, the plurality of conductive film side holes 29a are provided so as to be arranged in a row at a predetermined pitch along the longitudinal direction (liquid flow direction X).
- the pitch of the plurality of conductive film side holes 29a may be the same as that of the cathode side hole 25c or different from that of the cathode side hole 25c.
- the shape and arrangement of the conductive film side holes 29a are not limited to the above-mentioned forms, and may be another form such as a V-shaped “ ⁇ ” similar to the cathode side holes 25c. Further, at least one conductive film side hole 29a may be formed in the conductive film 29.
- the feeding body 31 is formed using, for example, titanium.
- the feeding body 31 is formed in a rectangular plate shape, for example, the liquid passing direction X is the longitudinal direction, the width direction Y is the lateral direction, and the stacking direction Z is the thickness direction.
- the feeding shaft 31b for the anode is electrically connected to the other end in the longitudinal direction (upstream side in the liquid flow direction X) via the spiral spring portion 31a.
- the power feeding shaft 31b is electrically connected to the positive electrode of the power supply unit (not shown).
- the feeding body 31 is laminated on one surface side of the anode 27 in the stacking direction Z, and is arranged in contact with the anode 27. As a result, the feeding body 31 is electrically connected to the anode 27.
- the laminated body 23 of the present embodiment is laminated in the order of the feeding body 31, the anode 27, the conductive film 29, and the cathode 25 from the lower side in the stacking direction Z.
- the laminate 23 is a portion of the conductive film 29 laminated between the anode 25 and the anode 27, the interface 33 between the cathode 25 and the conductive film 29, and between the anode 27 and the conductive film 29. Interfaces 35 are formed respectively.
- the laminated body 23 is a portion where the cathode 25 and the conductive film 29 are laminated, and the cathode side hole 25c and the conductive film side hole 29a communicate with each other in the stacking direction Z.
- the groove portion 37 is formed by the conductive film 29, the cathode side hole 25c, and the conductive film side hole 29a. At this time, at least a part of the interface 33 and the interface 35 is exposed to the groove 37. Further, the groove 37 opens in a flow path 39, which will be described later, through which a liquid such as water flows. As a result, water is circulated through the groove 37.
- the electrolytic unit 3 having the laminated body 23, first, water flows through the flow path 39, and water flows through the groove 37.
- a voltage is applied between the cathode 25 and the anode 27 by the power supply unit in a state where water is flowing, a potential difference is generated between the cathode 25 and the anode 27 via the conductive film 29. Due to this potential difference, the cathode 25, the anode 27, and the conductive film 29 are energized.
- the electrolytic treatment is mainly performed in the water in the groove 37, and ozone as an electrolytic product is generated in the vicinity of the interface 35 between the anode 27 and the conductive film 29.
- the generated ozone is dissolved in water while being carried to the downstream side of the flow path 39 along the flow of water.
- an electrolytic liquid such as ozone water is generated.
- the electrolytic unit 3 is arranged in the housing 7.
- the housing 7 of the electrolytic liquid generator 1 is formed by using a non-conductive resin such as PPS.
- the housing 7 is composed of an electrode case 41, an electrode case lid 43, and the like.
- the electrode case 41 of the housing 7 has a bottom wall portion 45 located below the stacking direction Z and a peripheral wall portion 47.
- the peripheral wall portion 47 is erected from the peripheral edge portion of the bottom wall portion 45 toward the upper side in the stacking direction Z, and is formed continuously in the circumferential direction. That is, the electrode case 41 is formed in the shape of, for example, a rectangular housing in which the upper side of the peripheral wall portion 47 is opened.
- the peripheral wall portion 47 has a flange portion 49 arranged at the upper end. The flange portion 49 extends outward in a plane direction parallel to the liquid passing direction X and the width direction Y, and is continuously formed in the circumferential direction of the peripheral wall portion 47.
- the electrode case 41 has a housing recess 51, a pair of through holes 53, a fitting convex portion 55, an inflow port 9, an inflow port 11, and the like.
- the accommodating recess 51 has an opening on the upper side of the peripheral wall portion 47 and is partitioned by an inner surface 45a of the bottom wall portion 45 and an inner surface 47a of the peripheral wall portion 47 to form an internal space of the electrode case 41.
- the electrolytic portion 3 and the elastic body 5 and the like are accommodated in the accommodating recess 51 from the opening side.
- the peripheral wall portion 47 has a plurality of positioning protrusions 57 formed on the inner surface 47a.
- the positioning projection 57 is formed along the liquid flow direction X, and positions the cathode 25 of the laminated body 23 with respect to the housing 7.
- the pair of through holes 53 are provided near the ends of the bottom wall portion 45 of the accommodating recess 51 on the downstream side and the upstream side of the liquid passage direction X, respectively.
- the pair of through holes 53 are formed by penetrating the bottom wall portion 45 in the stacking direction Z.
- the feeding shaft 25b of the cathode 25 and the feeding shaft 31b of the feeding body 31 are inserted into the pair of through holes 53 in a state where the electrolytic portion 3 is housed in the housing recess 51 of the electrode case 41.
- An O-ring 59, a washer 61, a spring washer 63, and a hexagon nut 65 are assembled to the inserted power feeding shaft 25b and power feeding shaft 31b under the pair of through holes 53.
- the power feeding shaft 25b and the power feeding shaft 31b are fixed to the pair of through holes 53. Further, by this assembly, the accommodating recess 51 is stopped from water.
- the fitting convex portion 55 is erected from the upper surface (for example, the flange portion 49) of the peripheral wall portion 47 toward the upper side in the stacking direction Z, and is formed continuously in the circumferential direction.
- the fitting recess 71 of the electrode case lid 43 which will be described later, is fitted to the fitting convex portion 55, and the electrode case lid 43 is positioned with respect to the electrode case 41.
- a plurality of fitting convex portions 55 may be formed discontinuously in the circumferential direction.
- the inflow port 9 is provided on the peripheral wall portion 47 located on the upstream side of the liquid passage direction X among the peripheral wall portions 47 of the electrode case 41, and extends in a tubular shape toward the upstream side of the liquid passage direction X.
- an elongated hole 9a is formed in which the peripheral wall portion 47 penetrates in the liquid passing direction X and communicates with the accommodating recess 51.
- a pipe (not shown) for supplying water is connected to the inflow port 9, and water is introduced into the accommodating recess 51.
- the outlet 11 is provided on the peripheral wall portion 47 located on the downstream side of the liquid passage direction X among the peripheral wall portions 47 of the electrode case 41, and extends in a tubular shape toward the downstream side of the liquid passage direction X.
- An elongated hole (not shown) is formed in the central portion of the outflow port 11 so as to penetrate the peripheral wall portion 47 in the liquid passing direction X and communicate with the accommodating recess 51.
- a pipe (not shown) for discharging ozone water is connected to the outlet 11, and ozone water generated by the electrolytic unit 3 in the accommodating recess 51 is led out.
- the electrode case lid 43 of the housing 7 has a rectangular lid body 67 located above the stacking direction Z and a stacking direction Z from the lower surface of the central portion of the lid body 67. It has a flow path convex portion 69 and the like that are erected in a rectangular shape toward the lower side.
- the outer shape of the lid body 67 is formed to be substantially the same (including the same) as the flange 49 of the electrode case 41. That is, the lid main body 67 is configured to be able to close the opening of the accommodating recess 51 of the electrode case 41.
- the lid main body 67 has a fitting concave portion 71 that is formed continuously in the circumferential direction in the vicinity of the outer edge portion of the lower surface and can be fitted with the fitting convex portion 55.
- the lower surface of the lid body 67 is in contact with the upper surface of the flange 49 of the electrode case 41, and the contact surfaces of the lid body 67 are welded to each other in a state where the fitting recess 71 is fitted to the fitting protrusion 55. By this welding, the inside of the housing 7 is stopped from water, and the electrode case lid 43 is fixed to the electrode case 41.
- the fixing of the electrode case 41 and the electrode case lid 43 is not limited to the above welding method.
- a sealing material may be interposed between the electrode case 41 and the electrode case lid 43, and the electrode case 41 and the electrode case lid 43 may be fixed by a fixing method such as screwing.
- a fixing method such as screwing.
- the fitting recess 71 when a plurality of fitting convex portions 55 are formed discontinuously in the circumferential direction, a plurality of fitting recesses 71 are discontinuously fitted in the circumferential direction in accordance with the plurality of fitting convex portions 55. Recesses 71 may be formed and fitted to each other for welding.
- the lid body 67 has a groove 73 formed on the upper surface.
- the groove 73 is used for positioning, catching, preventing reverse insertion, and the like when assembling the electrolytic liquid generating device 1 to, for example, an apparatus.
- the outer shape of the flow path convex portion 69 is formed to be substantially the same (including the same) as the inner edge portion of the opening of the accommodating recess 51 of the electrode case 41.
- the dimensions of the outer surface of the flow path convex portion 69 are set so as to have a slight gap between the outer surface and the inner surface 47a of the peripheral wall portion 47. This facilitates the insertion of the flow path convex portion 69 into the accommodating recess 51 of the electrode case 41.
- the flow path convex portion 69 is inserted into the accommodating recess 51 with the electrode case lid 43 assembled to the electrode case 41.
- the lower surface of the electrode case lid 43 comes into contact with the surface of the cathode 25 of the electrolytic unit 3 and presses the laminated body 23 of the electrolytic unit 3 toward the lower side in the stacking direction Z.
- the flow path convex portion 69 includes a flow path groove 75 formed in the central portion of the lower surface along the liquid flow direction X.
- the flow path groove 75 is partitioned by a plurality of columnar protrusions 75a arranged along the liquid flow direction X in the central portion of the flow path convex portion 69 in the width direction Y. As a result, two flow path grooves 75 are provided in the width direction Y of the flow path convex portion 69. Each flow path groove 75 is open on both sides of the cathode 25 side and the liquid flow direction X.
- the width of the flow path groove 75 in the width direction Y is set to be substantially the same (including the same) as the width of the groove portion 37 of the electrolytic unit 3 in the width direction Y. With this setting, the water flowing through the flow path groove 75 can be stably introduced into the groove portion 37. Then, the flow path groove 75 forms a flow path 39 through which water flows between the flow path convex portion 69 and the surface of the cathode 25 in a state where the flow path convex portion 69 is in contact with the cathode 25.
- the water introduced into the housing 7 flows into the flow path 39 from the inflow port 9.
- the water flowing into the flow path 39 flows through the groove 37 of the electrolysis unit 3 and is electrolyzed to generate ozone as an electrolysis product.
- the generated ozone dissolves in the water flowing through the flow path 39, and ozone water is generated.
- the generated ozone water flows through the flow path 39 and is led out of the housing 7 from the outlet 11.
- the elastic body 5 is arranged in the housing 7 in which the flow path 39 is formed.
- the elastic body 5 shown in FIGS. 1 to 5 is configured by using an elastic body having an elastic force such as rubber, plastic, or a metal spring.
- the elastic body 5 is formed in a rectangular parallelepiped shape in which the outer surface shape is substantially the same (including the same) as the inner surface shape of the housing recess 51 of the electrode case 41 on the bottom wall portion 45 side, and is configured to be able to be accommodated in the housing recess 51.
- the elastic body 5 is accommodated in the accommodating recess 51, and the electrolytic portion 3 is laminated on the upper side in the stacking direction Z. Then, the electrode case lid 43 is assembled to the electrode case 41 in a laminated state.
- the flow path convex portion 69 of the electrode case lid 43 presses the cathode 25 of the laminated body 23 of the electrolytic portion 3 toward the lower side in the stacking direction Z.
- the elastic body 5 is pressed toward the lower side in the stacking direction Z.
- the elastic body 5 generates a repulsive force that tries to restore the elastic body 5 toward the upper side in the stacking direction Z in response to the pressing.
- the repulsive force of the elastic body 5 imparts an urging force toward the upper side in the stacking direction Z to the electrolytic unit 3.
- the laminated body 23 of the electrolytic unit 3 is in close contact with the flow path convex portion 69 of the electrode case lid 43 in the stacking direction Z. Therefore, the contact of the laminated body 23 is stable, and the energized area is maintained. As a result, the current density supplied to the laminated body 23 can be equalized, and the electrolytic processing performance in the electrolytic unit 3 can be stabilized.
- the width of the cathode 25 of the laminate 23 of the electrolytic unit 3 in the width direction Y is the width direction Y of the flow path convex portion 69 of the electrode case lid 43. It is set to be almost the same as (including the same) as the width.
- the width of the cathode 25 By setting the width of the cathode 25, the cathode side hole 25c of the cathode 25, the conductive film side hole 29a of the conductive film 29, and the anode with respect to the flow path 39 formed between the flow path convex portion 69.
- the opening of the groove 37 formed by 27 can be stably arranged. Further, the flow path convex portion 69 can stably press the cathode 25 of the electrolytic portion 3 toward the lower side in the stacking direction Z.
- the width of the anode 27 of the laminated body 23 in the width direction Y is narrower than the width of the cathode 25 in the width direction Y, and is set to be substantially the same (including the same) as the width of the conductive film 29 in the width direction Y. NS.
- the width of the power feeding body 31 of the laminated body 23 in the width direction Y is set to be substantially the same (including the same) as the width of the anode 27 in the width direction Y.
- the width of the elastic body 5 in the width direction Y is set wider than the width of the anode 27 of the laminated body 23 and the width direction Y of the feeding body 31.
- the outer edge portion of the elastic body 5 can be arranged on the outer peripheral portions of the anode 27 and the feeding body 31.
- the elastic body 5 can stably receive the pressing force applied to the feeding body 31 from the flow path convex portion 69 of the electrode case lid 43. As a result, the urging force can be stably applied to the laminated body 23 of the electrolytic unit 3.
- the electrolytic liquid generator 1 when a minute gap is formed between the outer peripheral portion of the electrolytic portion 3 and the inner surface of the housing 7, a liquid such as water infiltrates into the minute gap and stays there. I have something to do.
- water is electrolyzed to generate ozone in a state where water is retained around the electrolytic unit 3, the pH value of the water retained around the electrolytic unit 3 rises.
- a scale mainly composed of a calcium component is likely to be generated around the electrolytic unit 3.
- scale When scale is generated, scale may be deposited in minute gaps. Then, when the scale is deposited around the electrolytic unit 3, the scale may be pressed and the electrolytic unit 3 and the housing 7 may be deformed.
- a space portion 77 for suppressing the retention of water is formed between the outer peripheral portion of the electrolytic portion 3 and the inner surface of the housing 7. There is.
- the space portion 77 is formed between the inner surface 47a of the peripheral wall portion 47 and the side surfaces on both sides of the laminated body 23 in the width direction Y. Specifically, the space portion 77 is located between the inner surface 47a of the peripheral wall portion 47, the side surface 25d of the cathode 25, the side surface 27a of the anode 27, the side surface 29b of the conductive film 29, and the side surface 31c of the feeding body 31. It is formed.
- the space portion 77 is formed inside the housing 7 on both sides of the laminated body 23 in the width direction Y along the liquid flow direction X, and communicates with each of the inflow port 9 and the outflow port 11. As a result, the water introduced from the inflow port 9 is circulated to the space portion 77, and the water is led out from the outflow port 11. Therefore, the retention of water around the electrolytic unit 3 is suppressed. By suppressing the retention of water around the electrolytic unit 3, the generation of scale around the electrolytic unit 3 is suppressed. Therefore, the deformation of the electrolytic unit 3 and the housing 7 caused by the accumulation of scale can be suppressed more reliably.
- the space portion 77 may be configured to communicate with each other in the middle of the flow path 39. As a result, the water in the flow path 39 and the water in the space 77 can easily flow through each other, so that the generation of scale due to the suppression of retention is suppressed, and the effect of extending the life can be obtained.
- the width of the anode 27 in the width direction Y is formed narrower than the width of the cathode 25 in the width direction Y in the electrolytic portion 3.
- the anode 27 can be miniaturized.
- the anode 27 may not be directly positioned with respect to the housing 7.
- At least the anode 27 of the laminated body 23 of the electrolytic unit 3 is positioned with respect to the elastic body 5.
- the elastic body 5 of the embodiment is erected at the peripheral edge of the upper surface so as to project from the upper surface toward the upper side in the stacking direction Z. 79 is provided.
- the height of the plurality of protrusions 79 in the stacking direction Z is the thickness of the feeding body 31 and the anode 27 so as to reach the height position of the anode 27 of the laminated body 23 laminated on the elastic body 5. It is set to be almost the same as (including the same) as the sum of the heights. As a result, the anode 27 can be positioned by the plurality of protrusions 79.
- a plurality of protrusions 79 arranged along the liquid flow direction X on both sides in the width direction Y are arranged with respect to the side surfaces of the anode 27 and the feeding body 31 on both sides in the width direction Y. It is arranged so as to face the width direction Y. Therefore, when the anode 27 and the feeding body 31 try to move in the width direction Y, the anode 27 and the feeding body 31 come into contact with the protrusion 79. As a result, the movement of the anode 27 and the feeding body 31 in the width direction Y is restricted.
- the protrusions 79 arranged on both sides of the liquid passage direction X are in the liquid passage direction X with respect to the side surfaces of the anode 27 and the feeding body 31 on both sides of the liquid passage direction X. They are arranged to face each other. Therefore, when the anode 27 and the feeding body 31 try to move in the liquid flow direction X, the anode 27 and the feeding body 31 come into contact with the protrusion 79. As a result, the movement of the anode 27 and the feeding body 31 in the liquid flow direction X is restricted.
- the plurality of protrusions 79 restrict the movement of the anode 27 and the feeding body 31 in the plane direction parallel to the liquid passing direction X and the width direction Y.
- the anode 27 and the feeding body 31 are positioned with respect to the elastic body 5 in the plane direction.
- the contact between the anode 27 and the feeding body 31 can be stabilized, and the electrolysis processing performance in the electrolysis unit 3 can be maintained.
- the movement of the anode 27 and the feeding body 31 toward the space 77 side is restricted.
- the space portion 77 formed in the housing 7 can be stably held.
- the elastic body 5 that positions the anode 27 and the feeding body 31 of the laminated body 23 is positioned with respect to the housing 7. At this time, if the elastic body 5 is not sufficiently positioned with respect to the housing 7, the elastic body 5 may be unevenly arranged in the housing 7. When the elastic body 5 is biased, the pressing force on the electrolytic unit 3 in the stacking direction Z changes depending on the location. As a result, the electrolytic treatment performance of the electrolytic unit 3 may become unstable.
- the housing 7 is provided with the positioning convex portion 13, and the elastic body 5 is provided with the positioning concave portion 15. Then, the elastic body 5 is positioned with respect to the housing 7 by fitting the positioning convex portion 13 and the positioning concave portion 15.
- the pressing direction of the elastic body 5 against the electrolytic portion 3 is defined as the stacking direction Z
- the plane direction orthogonal to the stacking direction Z is defined as the plane direction parallel to the liquid passing direction X and the width direction Y.
- one predetermined direction (for example, the first direction) among the parallel directions is defined as the width direction Y, which is the lateral direction of the elastic body 5 and the housing 7.
- the other direction (for example, the second direction) orthogonal to the predetermined one direction is defined as the liquid flow direction X which is the longitudinal direction of the elastic body 5 and the housing 7.
- the positioning convex portion 13 of the housing 7 is erected from the bottom wall portion 45 of the accommodating recess 51 of the housing 7 toward the upper side in the stacking direction Z.
- a plurality of positioning protrusions 13 are arranged along the liquid flow direction X.
- the outer surface of the positioning convex portion 13 is formed, for example, in a quadrangular shape.
- the outer surface shape of the positioning convex portion 13 is not limited to a quadrangular shape, and may be any shape such as a circular shape.
- the positioning recess 15 of the elastic body 5 is composed of a hole formed by penetrating the elastic body 5 in the stacking direction Z.
- a plurality of positioning recesses 15 are arranged along the liquid flow direction X corresponding to the positioning protrusions 13 of the housing 7.
- the positioning recess 15 is formed so that the positioning convex portion 13 can be accommodated inside, and the inner surface shape is, for example, a quadrangular shape.
- the inner surface shape of the positioning recess 15 is not limited to a quadrangular shape, and may be any shape as long as it is formed in a shape that matches the outer surface shape of the positioning convex portion 13. Further, the positioning recess 15 may be formed in a concave shape instead of a penetrating shape in which the elastic body 5 penetrates in the stacking direction Z.
- the positioning protrusion 13 and the positioning recess 15 are inserted into the positioning recess 15. That is, in the state where the positioning convex portion 13 is housed in the positioning concave portion 15, the inner surface of the positioning concave portion 15 is arranged so as to face the outer surface of the positioning convex portion 13. Therefore, when the elastic body 5 tries to move in the plane direction parallel to the liquid passing direction X and the width direction Y, the outer surface of the positioning convex portion 13 and the inner surface of the positioning concave portion 15 come into contact with each other. As a result, the movement of the elastic body 5 in the plane direction in the accommodating recess 51 of the housing 7 is restricted.
- the elastic body 5 is positioned with respect to the housing 7 by the positioning convex portion 13 and the positioning concave portion 15. As a result, it is possible to prevent the elastic body 5 from being unevenly arranged in the housing 7. Therefore, the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic unit 3 in the stacking direction Z can be uniformly maintained, and the electrolytic treatment performance of the electrolytic unit 3 can be stabilized.
- a gap is formed between the outer surface of the positioning convex portion 13 and the inner surface of the positioning concave portion 15.
- the gap is a space that allows the elastic body 5 to be deformed when the elastic body 5 is elastically deformed.
- the above-mentioned gap allows the elastic body 5 to move in the plane direction when the elastic body 5 is in a free state only by accommodating the elastic body 5 in the accommodating recess 51.
- At least one of the plurality of positioning recesses 15 has a protrusion 17 formed inside and projecting toward the positioning protrusion 13.
- the protrusion 17 is provided so as to project from the inner surface of the positioning recess 15 toward the positioning protrusion 13.
- the protrusions 17 are formed in pairs from the inner surface of the positioning recesses 15 that sandwich the positioning protrusions 13.
- the protrusion 17 comes into contact with the positioning protrusion 13 when the elastic body 5 is in a free state. Therefore, the elastic body 5 can be positioned with respect to the housing 7 even when the elastic body 5 is in a free state.
- the protrusion 17 may have a minute gap between it and the outer surface of the positioning convex portion 13 as long as the positional deviation of the elastic body 5 is within an allowable range in the free state of the elastic body 5.
- the protrusion 17 has a positioning recess 15 including a first protrusion 19 and a second protrusion 21 arranged on the inner surfaces of different positioning recesses 15.
- the first protrusion 19 is provided in the positioning recess 15 so as to project from the inner surfaces of the elastic body 5 located on both sides in the lateral direction (width direction Y) toward the positioning protrusion 13. Therefore, when the elastic body 5 tries to move in the lateral direction (width direction Y), the outer surface of the positioning convex portion 13 and the first protrusion 19 come into contact with each other. As a result, the movement of the elastic body 5 in the lateral direction is restricted.
- the positioning recesses 15 provided with the first protrusions 19 are arranged on both end sides in the longitudinal direction among the plurality of positioning recesses 15 arranged along the longitudinal direction (liquid flow direction X) of the elastic body 5.
- both ends of the elastic body 5 that easily bends in the lateral direction (width direction Y) are positioned in the lateral direction in the longitudinal direction (liquid flow direction X).
- the overall bias of the elastic body 5 can be reduced.
- the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic portion 3 in the stacking direction Z can be uniformly maintained.
- the concentration of ozone water as an electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 can be generated with high accuracy as intended.
- the positioning recess 15 provided with the first protrusion 19 is arranged at the central portion in the longitudinal direction among the plurality of positioning recesses 15 arranged along the longitudinal direction (liquid flow direction X) of the elastic body 5.
- the central portion of the elastic body 5 that easily bends in the lateral direction (width direction Y) is positioned in the lateral direction in the longitudinal direction (liquid flow direction X).
- the overall bias of the elastic body 5 can be reduced. That is, the elastic body 5 is positioned in the lateral direction (width direction Y) by the first protrusion 19 of the positioning recess 15 between both end portions and the central portion in the longitudinal direction (liquid flow direction X) of the elastic body 5.
- the overall bias of the elastic body 5 with respect to the housing 7 can be further reduced.
- the second protrusion 21 is provided in the positioning recess 15 so as to project from the inner surfaces on both sides of the elastic body 5 in the longitudinal direction (liquid flow direction X) toward the positioning protrusion 13. Therefore, when the elastic body 5 tries to move in the longitudinal direction (liquid flow direction X), the outer surface of the positioning convex portion 13 comes into contact with the second protrusion 21, which restricts the movement of the elastic body 5 in the longitudinal direction. Will be done.
- the positioning recess 15 provided with the second protrusion 21 has the first protrusion 19 on both sides in the longitudinal direction among the plurality of positioning recesses 15 arranged along the longitudinal direction (liquid flow direction X) of the elastic body 5. They are arranged inside the positioning recesses 15 on both sides.
- the elastic body 5 that easily expands and contracts in the longitudinal direction (liquid flow direction X) is positioned on both sides in the longitudinal direction in the longitudinal direction. Therefore, the overall bias of the elastic body 5 can be reduced. As a result, the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic portion 3 in the stacking direction Z can be uniformly maintained. As a result, the concentration of ozone water as an electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 can be generated with high accuracy as intended.
- the positioning recess 15 provided with the second protrusion 21 is arranged near the central portion in the longitudinal direction among the plurality of positioning recesses 15 arranged along the longitudinal direction (liquid flow direction X) of the elastic body 5. good. As described above, even if the positioning recess 15 provided with the second protrusion 21 is arranged, the elastic body 5 can be positioned in the longitudinal direction with respect to the expansion and contraction of the elastic body 5 in the longitudinal direction (liquid flow direction X). As a result, the overall bias of the elastic body 5 can be reduced.
- the above-mentioned first protrusion 19 and the second protrusion 21 are provided in different positioning recesses 15 among the plurality of positioning recesses 15 arranged along the longitudinal direction (liquid flow direction X) of the elastic body 5. Be done. As a result, the elastic body 5 can be positioned in the lateral direction (width direction Y) and the longitudinal direction (liquid flow direction X) more accurately in each of the positioning recesses 15. As a result, the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic portion 3 in the stacking direction Z can be uniformly maintained. As a result, the concentration of ozone water as an electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 can be generated with high accuracy as intended.
- the electrolytic unit 3 that electrolyzes the liquid, the elastic body 5 that holds down the electrolytic unit 3, the electrolytic unit 3 and the elastic body 5 are arranged inside.
- a housing 7 is provided.
- the housing 7 has an inflow port 9 into which the liquid supplied to the electrolytic unit 3 flows in, and an outflow port 11 in which the electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 flows out.
- the elastic body 5 includes a positioning recess 15, and the housing 7 includes a positioning protrusion 13. Then, the positioning recess 15 of the elastic body 5 is inserted into the positioning convex portion 13 of the housing 7, so that the elastic body 5 is positioned with respect to the housing 7.
- the elastic body 5 can be positioned with respect to the housing 7 by inserting the positioning convex portion 13 into the positioning concave portion 15, and the bias of the elastic body 5 in the housing 7 can be reduced.
- the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic unit 3 can be uniformly maintained.
- the concentration of the electrolytic product of the electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 can be generated with high accuracy as intended.
- the electrolytic liquid generator 1 of the present embodiment can more reliably suppress the bias of the elastic body 5 inside the housing 7.
- the positioning recess 15 is provided inside and has a protrusion 17 projecting toward the positioning protrusion 13.
- the gap between the outer surface of the positioning convex portion 13 and the inner surface of the positioning concave portion 15 can be reduced, and the bias of the elastic body 5 in the housing 7 can be further reduced. Therefore, the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic unit 3 can be uniformly maintained. As a result, the concentration of the electrolytic product of the electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 can be generated with high accuracy as intended.
- the protrusion 17 has a first protrusion 19 that protrudes in a predetermined one direction (width direction Y) in a plane direction orthogonal to the pressing direction (stacking direction Z) of the elastic body 5 against the electrolytic portion 3. ..
- the elastic body 5 can be positioned in a predetermined one direction with respect to the deformation of the elastic body 5 in a predetermined one direction (width direction Y).
- the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic unit 3 can be uniformly maintained.
- the concentration of the electrolytic product of the electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 can be generated with high accuracy as intended.
- the protrusion 17 is in the other direction (liquid flow direction X) orthogonal to a predetermined one direction (width direction Y) among the plane directions orthogonal to the pressing direction (stacking direction Z) of the elastic body 5 against the electrolytic portion 3. It has a second protrusion 21 that projects toward it.
- the elastic body 5 can be positioned in the other direction with respect to the deformation of the elastic body 5 in the other direction (liquid flow direction X).
- the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic unit 3 can be uniformly maintained.
- the concentration of the electrolytic product of the electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 can be generated with high accuracy as intended.
- the positioning convex portion 13 and the positioning concave portion 15 are in the other direction (width direction Y) orthogonal to a predetermined one of the plane directions orthogonal to the pressing direction (stacking direction Z) of the elastic body 5 against the electrolytic portion 3.
- a plurality of liquids are arranged along the liquid flow direction X).
- the first protrusions 19 are provided in the positioning recesses 15 arranged on both ends in the other direction (liquid flow direction X).
- the elastic body 5 is deformed in a predetermined one direction (width direction Y) on both end sides of the elastic body 5 in the other direction (liquid flow direction X). Positioned in the direction. Therefore, the overall bias of the elastic body 5 can be reduced. As a result, the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic unit 3 can be uniformly maintained. As a result, the concentration of the electrolytic product of the electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 can be generated with high accuracy as intended.
- the first protrusion 19 is provided in the positioning recess 15 arranged in the central portion in the other direction (liquid flow direction X).
- the elastic body 5 is deformed in a predetermined one direction (width direction Y) in the central portion of the elastic body 5 in the other direction (liquid flow direction X). Positioned in the direction. Therefore, the overall bias of the elastic body 5 can be reduced. As a result, the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic unit 3 can be uniformly maintained. As a result, the concentration of the electrolytic product of the electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 can be generated with high accuracy as intended.
- the second protrusion 21 is provided in at least one positioning recess 15.
- the elastic body 5 can be positioned in the other direction with respect to the deformation of the elastic body 5 in the other direction (liquid flow direction X), and the overall bias of the elastic body 5 can be reduced.
- the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic unit 3 can be uniformly maintained. Therefore, the concentration of the electrolytic product of the electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 can be generated with high accuracy as intended.
- the second protrusion 21 is provided in the positioning recess 15 arranged on both sides in the other direction (liquid flow direction X).
- the elastic body 5 is positioned in the other direction with respect to the deformation of the elastic body 5 in the other direction on both sides of the elastic body 5 in the other direction (liquid flow direction X), and the entire elastic body 5 is positioned.
- the bias can be reduced.
- the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic unit 3 can be uniformly maintained.
- the concentration of the electrolytic product of the electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 can be generated with high accuracy as intended.
- the first protrusion 19 and the second protrusion 21 are provided in different positioning recesses 15. According to this configuration, the elastic body 5 can be accurately positioned in a predetermined one direction (width direction Y) and in the other direction (liquid flow direction X) independently in each positioning recess 15. As a result, the pressing force of the elastic body 5 on the electrolytic unit 3 can be uniformly maintained. As a result, the concentration of the electrolytic product of the electrolytic liquid generated in the electrolytic unit 3 can be generated with high accuracy as intended.
- the configuration in which the positioning convex portion is provided in the housing and the positioning concave portion is provided in the elastic body has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
- the positioning convex portion may be provided on the elastic body, and the positioning concave portion may be provided on the housing.
- the above configuration can be simplified.
- the manufacturing efficiency of the elastic body can be improved.
- the configuration in which the positioning convex portion is provided on the bottom wall portion of the housing and the positioning concave portion is provided at a position corresponding to the positioning convex portion of the elastic body has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
- a positioning convex portion is provided on the inner surface of the peripheral wall portion of the housing in a ridge shape along the stacking direction, and a positioning concave portion is formed in a groove shape along the stacking direction at a position corresponding to the positioning convex portion on the side surface of the elastic body. It may be provided. That is, the position and shape of the positioning convex portion and the positioning concave portion may be arbitrary.
- the present invention is not limited to this.
- the protrusions may be provided at one place or at three or more places on the inner surface of the positioning recess.
- the shape can be simplified in places where the positioning accuracy may be low, and the number of protrusions can be increased in places where high positioning accuracy is required.
- the configuration in which the first protrusion and the second protrusion are provided in different positioning recesses has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
- the first protrusion and the second protrusion may be provided in the same positioning recess.
- the protrusion can be provided near the place where the positioning accuracy is desired to be improved.
- the elastic body and the housing are formed in a rectangular shape, but the present invention is not limited to this.
- the elastic body and the housing may be formed in another polygonal shape such as a square shape or a pentagonal shape, or a circular shape, and may be in any shape. This makes it possible to meet the design needs of various users.
- the present disclosure is applicable to an electrolytic liquid generator capable of suppressing the bias of the elastic body inside the housing and increasing the concentration of the electrolytic product in the electrolyzed liquid.
- this disclosure can be applied to water treatment equipment such as water purification equipment, washing machines, dishwashers, warm water washing toilet seats, refrigerators, hot water supply and water supply equipment, sterilization equipment, medical equipment, air conditioning equipment, kitchen equipment, etc. Is.
- Electrolytic liquid generator 3 Electrolytic part 5 Electrolytic part 5 Elastic body 7 Housing 9 Inflow port 9a Hole 11 Outlet 13 Positioning convex part 15 Positioning concave part 17 Projection 19 First protrusion 21 Second protrusion 23 Laminated body 25 Cathode 25a, 31a Spring part 25b, 31b Feeding shaft 25c Cathode side hole 25d, 27a, 29b, 31c Side surface 27 Anode 29 Conductive film 29a Conductive film side hole 31 Feeding body 33, 35 Interface 37 Groove 39 Flow path 41 Electrode case 43 Electrode case lid 45 Bottom wall 45a, 47a Inner surface 47 Peripheral wall 49 Flange 51 Containment recess 53 Through hole 55 Fitting convex 57 Protrusion 59 O-ring 61 Washer 63 Spring washer 65 Hexagon nut 67 Lid body 69 Flow path convex 71 Fitting recess 73 Groove 75 Channel groove 75a Cylindrical protrusion 77 Space 79 Protrusion X Liquid
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Abstract
電解液体生成装置は、液体を電解処理する電解部と、電解部を押さえる弾性体(5)と、電解部と弾性体(5)が内部に配置されるハウジング(7)を備える。ハウジング(7)は、電解部に供給される液体が流入する流入口(9)と、電解部で生成される電解液体が流出する流出口(11)を有する。弾性体(5)は位置決め凹部(15)を備え、ハウジング(7)は位置決め凸部(13)を備える。ハウジング(7)の位置決め凸部(13)が、弾性体(5)の位置決め凹部(15)に挿入されることにより、弾性体(5)がハウジング(7)に対して位置決めされる。これにより、ハウジング(7)の内部における弾性体(5)の偏りを抑制できる電解液体生成装置を提供する。
Description
本開示は、電解液体生成装置に関する。
従来、液体を電解処理する電解部と、電解部を押さえる弾性体と、電解部および弾性体が内部に配置されるハウジングを備えた電解液体生成装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
電解液体生成装置は、ハウジングに設けられ、電解部に供給される液体が流入する流入口と、電解部で生成される電解液体が流出する流出口を有する。上記電解液体生成装置は、電解部に供給される、液体としての水を、電解部への電圧の印加によって、電解処理し、電解生成物としてのオゾンを生成する。そして、電解液体生成装置は、生成されたオゾンを水に溶解し、電解液体としてのオゾン水を得ている。
このとき、上記特許文献1の電解液体生成装置は、ハウジングの内部において、弾性体が正確に位置決めされず、弾性体がハウジングの内部で偏って配置される可能性があった。弾性体の偏りが生じると、電解部への押圧力が場所によって変化して、電解部の電解処理性能が安定しない虞があった。
本開示は、ハウジングの内部における弾性体の偏りを抑制できる電解液体生成装置を提供する。
本開示の電解液体生成装置は、液体を電解処理する電解部と、電解部を押さえる弾性体と、電解部および弾性体が内部に配置されるハウジングを備える。ハウジングは、電解部に供給される液体が流入する流入口と、電解部で生成される電解液体が流出する流出口と有する。弾性体は位置決め凹部を備え、ハウジングは位置決め凸部を備える、ハウジングの位置決め凸部が、弾性体の位置決め凹部に挿入されることにより、弾性体がハウジングに対して位置決めされるように構成される。
本開示によれば、ハウジングの内部における弾性体の偏りを抑制できる電解液体生成装置を提供できる。
以下、図面を参照しながら、実施の形態を、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
以下では、電解液体生成装置として、オゾン水生成装置を例に説明する。オゾン水生成装置は、電解生成物としてのオゾンを発生させ、オゾンを液体としての水に溶解させて、電解液体としてのオゾン水を生成する。なお、オゾン水は、残留性がなく、副生成物を生成しないという利点を有し、殺菌や有機物の分解に有効である。そのため、オゾン水は、水処理分野や食品、医学分野において広く利用されている。
なお、以下では、流路の延在方向を通液方向(液体が流れる方向)X、流路の幅方向を幅方向(通液方向を横切る方向)Y、電極や導電性膜が積層される方向を積層方向Zとして、説明する。また、本実施の形態では、積層方向Zを上下方向、ハウジングにおいて、電極ケース蓋側を上側として、説明する。
さらに、以下では、電解生成物としてオゾンを、液体として水を、電解液体としてオゾン水を、具体的な例に挙げて、説明する。
(実施の形態)
以下、本開示の実施の形態の電解液体生成装置1について、図1から図8を用いて、説明する。
以下、本開示の実施の形態の電解液体生成装置1について、図1から図8を用いて、説明する。
図1から図8に示すように、本実施の形態の電解液体生成装置1は、電解部3と、ハウジング7と、弾性体5などを備える。
図1から図4に示すように、電解部3は、積層体23を備える。積層体23は、陰極25と、陽極27と、導電性膜29と、給電体31などを有する。
陰極25は、例えば、チタンを用いて形成される。陰極25は、通液方向Xを長手方向、幅方向Yを短手方向、積層方向Zを厚み方向とする、例えば長方形の板状で形成される。陰極25は、長手方向の一端(通液方向Xの下流側)に、渦巻き状のバネ部25aを介して、陰極用の給電シャフト25bが電気的に接続される。給電シャフト25bは、電力供給部(図示せず)の負極に、電気的に接続される。
また、陰極25は、厚み方向(積層方向Z)に貫通して形成される、複数の陰極側孔25cを有する。複数の陰極側孔25cのそれぞれは、長手方向(通液方向X)に向けて、例えばV字状の、ほぼ同一(同一を含む)の形状で形成される。つまり、複数の陰極側孔25cは、長手方向(通液方向X)に沿って、所定のピッチで一列に並ぶように設けられる。なお、陰極側孔25cの形状および配列は、上記形態に限られず、例えば、後述する導電性膜側孔29aと同様の一文字形状「lllll」などの、別の形態でもよい。また、陰極側孔25cは、陰極25に、少なくとも1つ、形成されていればよい。
陽極27は、例えば、シリコンを用いて形成した導電性基板に、導電性ダイヤモンド膜を成膜して形成される。なお、導電性ダイヤモンド膜は、ボロンドープによる導電性を有し、プラズマCVD法によって、導電性基板上に形成される。陽極27は、通液方向Xを長手方向、幅方向Yを短手方向、積層方向Zを厚み方向とする、例えば、長方形の板状で形成される。また、陽極27は、長手方向(通液方向X)に沿って、2枚並べて配置される。なお、2枚で構成する理由は、導電性基板がシリコンウエハなどの衝撃に弱い素材で構成されるため、細長い形状では割れやすい。そこで、2枚構成により、それぞれの長さを短くして、割れ難くしている。そして、陽極27は、導電性膜29を積層方向Zに挟んで、陰極25と積層される。
また、積層体23の導電性膜29は、例えば、プロトン導電型のイオン交換フィルムを用いて、形成される。導電性膜29は、通液方向Xを長手方向、幅方向Yを短手方向、積層方向Zを厚み方向とする、例えば、長方形の板状に形成される。導電性膜29は、厚み方向(積層方向Z)に貫通して形成される、複数の導電性膜側孔29aを有する。
複数の導電性膜側孔29aのそれぞれは、短手方向(幅方向Y)に沿って、例えば、長穴状の、ほぼ同一(同一を含む)の形状で形成される。つまり、複数の導電性膜側孔29aは、長手方向(通液方向X)に沿って、所定のピッチで一列に並ぶように設けられる。なお、複数の導電性膜側孔29aのピッチは、陰極側孔25cと同じピッチでも、陰極側孔25cと異なるピッチで、設けてもよい。また、導電性膜側孔29aの形状および配列は、上記形態に限られず、例えば、陰極側孔25cと同様のV字形状「<<<<<」など、別の形態でもよい。さらに、導電性膜側孔29aは、導電性膜29に、少なくとも1つ、形成されていればよい。
給電体31は、例えば、チタンを用いて形成される。給電体31は、通液方向Xを長手方向、幅方向Yを短手方向、積層方向Zを厚み方向とする、例えば、長方形の板状で形成される。給電体31は、長手方向の他端(通液方向Xの上流側)に、渦巻き状のバネ部31aを介して、陽極用の給電シャフト31bが電気的に接続される。給電シャフト31bは、電力供給部(図示せず)の正極に、電気的に接続される。給電体31は、陽極27の積層方向Zの一面側に積層され、陽極27と接触して配設される。これにより、給電体31は、陽極27と電気的に接続される。
つまり、本実施の形態の積層体23は、積層方向Zの下側から、給電体31、陽極27、導電性膜29、陰極25の順に積層される。積層体23は、陰極25と陽極27の間に積層された導電性膜29の部分で、陰極25と導電性膜29との間に界面33、および陽極27と導電性膜29との間に界面35が、それぞれ形成される。また、積層体23は、陰極25と導電性膜29とが積層された部分で、陰極側孔25cと導電性膜側孔29aとが積層方向Zに連通する。そして、導電性膜29と、陰極側孔25cおよび導電性膜側孔29aとにより、溝部37が形成される。このとき、界面33、界面35の少なくとも一部が、溝部37に露出する。さらに、溝部37は、水などの液体が流れる、後述する流路39に開口する。これにより、溝部37に、水が流通される。
そして、積層体23を有する電解部3は、まず、流路39に水が流通し、溝部37に水が流通する。水が流通する状態で、電源供給部によって、陰極25と陽極27との間に電圧を印加すると、陰極25と陽極27との間に、導電性膜29を介して電位差が生じる。この電位差により、陰極25と陽極27と導電性膜29とが通電する。これにより、主に、溝部37内の水中で電解処理がなされ、陽極27と導電性膜29との界面35の近傍で、電解生成物としてのオゾンが発生する。発生したオゾンは、水の流れに沿って、流路39の下流側へと運ばれながら水に溶解する。その結果、オゾン水などの電解液体が生成される。上記電解部3は、ハウジング7内に配置される。
また、図1から図4および図6に示すように、電解液体生成装置1のハウジング7は、例えば、PPSなどの非導電性の樹脂を用いて、形成される。ハウジング7は、電極ケース41と、電極ケース蓋43などで構成される。
ハウジング7の電極ケース41は、積層方向Zの下側に位置する底壁部45と、周壁部47を有する。周壁部47は、底壁部45の周縁部から積層方向Zの上側に向けて立設され、周方向に連続して形成される。つまり、電極ケース41は、周壁部47の上側が開口された、例えば、長方形の筐体状で形成される。なお、周壁部47は、上端に配設されるフランジ部49を有する。フランジ部49は、外方に向けて、通液方向Xおよび幅方向Yと平行な平面方向に延設され、周壁部47の周方向に連続して形成される。
さらに、電極ケース41は、収容凹部51と、一対の貫通孔53と、嵌合凸部55と、流入口9と、流出口11などを有する。
収容凹部51は、周壁部47の上側が開口し、底壁部45の内面45aと周壁部47の内面47aとによって区画され、電極ケース41の内部空間を形成する。収容凹部51には、開口側から、電解部3と弾性体5などが収容される。なお、周壁部47は、内面47aに形成される、複数の位置決め突起57を有する。位置決め突起57は、通液方向Xに沿って形成され、ハウジング7に対して、積層体23の陰極25の位置決めをする。
一対の貫通孔53は、収容凹部51の底壁部45の通液方向Xの下流側と上流側の端部近傍に、それぞれ設けられる。一対の貫通孔53は、底壁部45を積層方向Zに貫通して形成される。一対の貫通孔53には、電解部3を電極ケース41の収容凹部51に収容した状態において、陰極25の給電シャフト25bと、給電体31の給電シャフト31bとが挿通される。そして、一対の貫通孔53の下側には、挿通された給電シャフト25bおよび給電シャフト31bに対して、Oリング59、ワッシャ61、バネ座金63、六角ナット65が組付けられる。これにより、給電シャフト25bおよび給電シャフト31bが、一対の貫通孔53に固定される。また、この組付けにより、収容凹部51が止水される。
嵌合凸部55は、周壁部47の上面(例えば、フランジ部49)から積層方向Zの上側に向けて立設され、周方向に連続して形成される。嵌合凸部55は、後述する電極ケース蓋43の嵌合凹部71が嵌合され、電極ケース41に対して、電極ケース蓋43が位置決めされる。なお、嵌合凸部55は、周方向に不連続に、複数、形成してもよい。
流入口9は、電極ケース41の周壁部47のうち、通液方向Xの上流側に位置する周壁部47に設けられ、通液方向Xの上流側に向けて筒状に延設される。流入口9の中央部には、周壁部47を通液方向Xに貫通し、収容凹部51に連通された長穴状の孔9aが形成される。流入口9は、水を供給する配管(図示せず)が接続され、収容凹部51内に水を導入させる。
流出口11は、電極ケース41の周壁部47のうち、通液方向Xの下流側に位置する周壁部47に設けられ、通液方向Xの下流側に向けて筒状に延設される。流出口11の中央部には、周壁部47を通液方向Xに貫通し、収容凹部51に連通された長穴状の孔(図示せず)が形成される。流出口11は、オゾン水を排出する配管(図示せず)が接続され、収容凹部51内の電解部3で生成されたオゾン水を導出させる。
また。ハウジング7の電極ケース蓋43は、図2から図4に示すように、積層方向Zの上側に位置する長方形状の蓋部本体67と、蓋部本体67の中央部の下面から積層方向Zの下側に向けて長方形状に立設された流路凸部69などを有する。
蓋部本体67は、外形形状が電極ケース41のフランジ部49と、ほぼ同一(同一を含む)に形成される。つまり、蓋部本体67は、電極ケース41の収容凹部51の開口を閉塞可能に構成される。蓋部本体67は、下面の外縁部近傍で、周方向に連続して形成される、嵌合凸部55と嵌合可能な嵌合凹部71を有する。蓋部本体67は、下面が電極ケース41のフランジ部49の上面と接触し、嵌合凹部71が嵌合凸部55に嵌合された状態で、互いの接触面が溶着される。この溶着により、ハウジング7の内部が止水されるとともに、電極ケース蓋43が電極ケース41に固定される。
なお、電極ケース41と電極ケース蓋43との固定は、上記溶着による方法に限られない。例えば、電極ケース41と電極ケース蓋43との間にシール材を介在させ、ねじ止めなどの固定方法で、電極ケース41と電極ケース蓋43とを固定してもよい。また、嵌合凹部71は、複数の嵌合凸部55が周方向に不連続に形成されている場合、複数の嵌合凸部55に合わせて、周方向に不連続に、複数の嵌合凹部71を形成して、互いに嵌合して溶着してもよい。
さらに、蓋部本体67は、上面に形成される溝73を有する。溝73は、電解液体生成装置1を、例えば、機器などに組付ける際において、位置決め、引っ掛かり、逆入れ防止などに活用される。
流路凸部69は、外形形状が、電極ケース41の収容凹部51の開口の内縁部と、ほぼ同一(同一を含む)の形状で形成される。流路凸部69の外面の寸法は、周壁部47の内面47aとの間に、わずかな隙間を有するように設定される。これにより、電極ケース41の収容凹部51への、流路凸部69の挿入が容易になる。
流路凸部69は、電極ケース蓋43が電極ケース41に組付けられた状態で、収容凹部51に挿入される。これにより、電極ケース蓋43の下面が電解部3の陰極25の表面と当接して、電解部3の積層体23を積層方向Zの下側に向けて押圧する。
また、流路凸部69は、通液方向Xに沿って、下面の中央部に形成される、流路溝75を備える。
流路溝75は、流路凸部69の幅方向Yの中央部において、通液方向Xに沿って、複数、配置された円柱状の突起部75aで区画される。これにより、2本の流路溝75が、流路凸部69の幅方向Yに対して、設けられる。それぞれの流路溝75は、陰極25側、および通液方向Xの両側が、開口している。流路溝75は、幅方向Yの幅が、電解部3の溝部37の幅方向Yの幅と、ほぼ同一(同一を含む)に設定される。この設定により、流路溝75を流れる水を、溝部37に安定して導入できる。そして、上記流路溝75は、流路凸部69が陰極25に当接された状態において、陰極25の表面との間に、水が流通する流路39を形成する。
つまり、流路39には、流入口9から、ハウジング7内に導入された水が、流入される。流路39に流入した水は、電解部3の溝部37を流通して電解処理され、電解生成物としてのオゾンが生成される。生成されたオゾンは、流路39を流れる水に溶解し、オゾン水が生成される。生成されたオゾン水は、流路39を流れ、流出口11から、ハウジング7外に導出される。
このとき、本実施の形態の電解液体生成装置1は、上記流路39が形成されたハウジング7内に、弾性体5が配置される。
なお、図1から図5に示す弾性体5は、例えば、ゴム、プラスチック、金属ばねなどの弾性力を有する弾性体を用いて、構成される。弾性体5は、外面形状が、電極ケース41の収容凹部51の底壁部45側の内面形状と、ほぼ同一(同一を含む)な直方体状に形成され、収容凹部51に収容可能に構成される。弾性体5は、収容凹部51に収容された状態で、積層方向Zの上側に電解部3が積層される。そして、積層された状態で、電極ケース蓋43を電極ケース41に組付ける。このとき、電極ケース蓋43の流路凸部69が、電解部3の積層体23の陰極25を、積層方向Zの下側に向けて押圧する。これにより、弾性体5が、積層方向Zの下側に向けて押圧された状態となる。
このとき、弾性体5は、上記押圧に対して、積層方向Zの上側に向けて復元しようとする反発力が発生する。この弾性体5の反発力により、電解部3に、積層方向Zの上側に向けた付勢力が付与される。これにより、電解部3の積層体23が、電極ケース蓋43の流路凸部69に対して、積層方向Zに密着された状態となる。そのため、積層体23の接触が安定し、通電面積が保持される。その結果、積層体23に供給される電流密度を均等化して、電解部3での電解処理性能を安定化できる。なお、弾性体5は、押圧されていない自由状態において、弾性体5の外面と収容凹部51の内面との間に、隙間が形成される。この隙間により、弾性体5が弾性変形したときの、弾性体5の変形が許容される。
上述したように、本実施の形態の電解液体生成装置1は、電解部3の積層体23の陰極25の幅方向Yの幅が、電極ケース蓋43の流路凸部69の幅方向Yの幅と、ほぼ同一(同一を含む)に設定される。上記陰極25の幅の設定により、流路凸部69との間に形成された流路39に対して、陰極25の陰極側孔25cおよび導電性膜29の導電性膜側孔29aと、陽極27とで形成される溝部37の開口を、安定して配置できる。さらに、流路凸部69により、電解部3の陰極25を、積層方向Zの下側に向けて、安定して押圧できる。
また、積層体23の陽極27の幅方向Yの幅は、陰極25の幅方向Yの幅よりも狭く、導電性膜29の幅方向Yの幅と、ほぼ同一(同一を含む)に設定される。上記陽極27および導電性膜29の幅の設定により、高価な、陽極27および導電性膜29を小型化できるため、低コスト化が図れる。
また、積層体23の給電体31の幅方向Yの幅は、陽極27の幅方向Yの幅と、ほぼ同一(同一を含む)に設定される。上記給電体31の幅の設定により、給電体31を小型化しながら、陽極27に対する通電面積を確保できる。これにより、陽極27への通電を安定化して、電解部3での電解処理性能を保持できる。
また、弾性体5の幅方向Yの幅は、積層体23の陽極27および給電体31の幅方向Yの幅よりも、広く設定される。上記弾性体5の幅の設定により、陽極27および給電体31の外周部に、弾性体5の外縁部を配置できる。また、電極ケース蓋43の流路凸部69から給電体31に付与される押圧力を、弾性体5で安定して受け止めることができる。これにより、電解部3の積層体23に、付勢力を安定して付与できる。
なお、上記電解液体生成装置1において、電解部3の外周部とハウジング7の内面との間に、微小な隙間が形成されると、微小な隙間に、水などの液体が浸入して、滞留することがある。電解部3の周囲に水が滞留された状態で、水を電解処理して、オゾンを生成すると、電解部3の周囲に滞留した水のpH値が上昇する。これにより、電解部3の周囲に、主に、カルシウム成分からなるスケールが発生し易くなる。スケールが発生すると、微小な隙間にスケールが堆積する場合がある。そして、電解部3の周囲にスケールが堆積すると、スケールに圧迫されて、電解部3やハウジング7が変形する虞がある。
そこで、本実施の形態の電解液体生成装置1は、図4に示すように、電解部3の外周部とハウジング7の内面との間に、水の滞留を抑制する空間部77を形成している。
つまり、空間部77は、周壁部47の内面47aと、積層体23の幅方向Yの両側の側面との間に、形成される。詳細には、空間部77は、周壁部47の内面47aと、陰極25の側面25d、陽極27の側面27a、導電性膜29の側面29bおよび給電体31の側面31cとの、それぞれの間で形成される。
空間部77は、ハウジング7の内部において、積層体23の幅方向Yの両側に、それぞれ通液方向Xに沿って形成され、流入口9と流出口11とのそれぞれと、連通する。これにより、空間部77には、流入口9から導入される水が流通され、流出口11から水が導出される。そのため、電解部3の周囲での水の滞留が、抑制される。上記電解部3の周囲への水の滞留の抑制により、電解部3の周囲のスケールの発生が抑制される。そのため、スケールの堆積により発生する、電解部3やハウジング7の変形を、より確実に抑制できる。なお、空間部77は、流路39の途中に連通するように構成してもよい。これにより、流路39の水と空間部77の水との通流が容易になるため、滞留の抑制によるスケールの発生が抑制され、寿命延長の効果が得られる。
つまり、空間部77が形成された電解液体生成装置1は、電解部3において、陽極27の幅方向Yの幅が、陰極25の幅方向Yの幅よりも、狭く形成される。陽極27の幅を狭めることにより、陽極27を小型化できる。しかしながら、陽極27を小型化すると、陽極27を、直接的に、ハウジング7に対して位置決めできない虞がある。
そこで、実施の形態の電解液体生成装置1は、上述したように、電解部3の積層体23のうち少なくとも陽極27が、弾性体5に対して、位置決めされる。
さらに、図1から図5に示すように、実施の形態の弾性体5は、上面の周縁部で、上面から積層方向Zの上側に向けて突設して立設される、複数の突起部79を備える。このとき、複数の突起部79の積層方向Zの高さは、弾性体5に積層された、積層体23の陽極27の高さ位置まで到達するように、給電体31と陽極27との厚さの合計と、ほぼ同一(同一を含む)に設定される。これにより、複数の突起部79で、陽極27の位置決めができる。
複数の突起部79のうち、幅方向Yの両側で通液方向Xに沿って、複数、配置される突起部79は、陽極27および給電体31の幅方向Yの両側の側面に対して、幅方向Yに対向して配設される。そのため、陽極27および給電体31が幅方向Yに向けて移動しようとすると、陽極27および給電体31は、突起部79と接触する。これにより、陽極27および給電体31の幅方向Yへの移動が、規制される。
また、複数の突起部79のうち、通液方向Xの両側にそれぞれ配置された突起部79は、陽極27および給電体31の通液方向Xの両側の側面に対して、通液方向Xに対向して配設される。そのため、陽極27および給電体31が通液方向Xに向けて移動しようとすると、陽極27および給電体31は、突起部79と接触する。これにより、陽極27および給電体31の通液方向Xへの移動が、規制される。
つまり、上記複数の突起部79は、通液方向Xおよび幅方向Yと平行な平面方向への、陽極27および給電体31の移動を規制する。これにより、陽極27および給電体31は、弾性体5に対して、平面方向において、位置決めされる。その結果、陽極27と給電体31との接触を安定化させて、電解部3での電解処理性能を保持できる。また、陽極27および給電体31の空間部77側への移動を、規制する。これにより、ハウジング7内に形成される空間部77を、安定して保持できる。
以上のように、積層体23の陽極27および給電体31を位置決めする弾性体5が、ハウジング7に対して位置決めされる。このとき、ハウジング7に対する弾性体5の位置決めが不十分な場合、ハウジング7内で弾性体5が偏って配置される虞がある。弾性体5の偏りが生じると、電解部3への積層方向Zの押圧力が、場所によって変化する。その結果、電解部3の電解処理性能が安定しなくなる虞がある。
そこで、実施の形態の電解液体生成装置1は、図5から図8に示すように、ハウジング7に位置決め凸部13、弾性体5に位置決め凹部15を設ける。そして、位置決め凸部13と位置決め凹部15との嵌合により、弾性体5を、ハウジング7に対して位置決めする。
以下、弾性体5とハウジング7との位置決めについて、図1を参照しながら、図5から図8を用いて、具体的に、説明する。
なお、以下では、弾性体5の電解部3への押圧方向を積層方向Zとし、積層方向Zと直交する平面方向を、通液方向Xおよび幅方向Yと平行な平面方向とする。また、平行方向のうち所定の一方向(例えば、第1方向)を、弾性体5およびハウジング7の短手方向である幅方向Yとする。さらに、所定の一方向と直交する他方向(例えば、第2方向)を、弾性体5およびハウジング7の長手方向である通液方向Xとする。
図1に示すように、ハウジング7の位置決め凸部13は、ハウジング7の収容凹部51の底壁部45から積層方向Zの上側に向けて、立設される。位置決め凸部13は、通液方向Xに沿って、複数、配置される。位置決め凸部13は、外面形状が、例えば、四角形状で形成される。なお、位置決め凸部13の外面形状は、四角形状に限らず、例えば、円形状など、任意の形状でもよい。
また、図5から図8に示すように、弾性体5の位置決め凹部15は、弾性体5を積層方向Zに貫通して形成された孔で構成される。位置決め凹部15は、ハウジング7の位置決め凸部13に対応して、通液方向Xに沿って、複数、配置される。位置決め凹部15は、内部に位置決め凸部13を収容可能に、内面形状が、例えば、四角形状で形成される。なお、位置決め凹部15の内面形状は、四角形状に限らず、位置決め凸部13の外面形状に合わせた形状で形成すれば、任意の形状でよい。また、位置決め凹部15は、弾性体5が積層方向Zに貫通する貫通形状でなく、凹状で形成してもよい。
そして、位置決め凸部13と位置決め凹部15とは、弾性体5をハウジング7の収容凹部51に収容する際、位置決め凸部13が位置決め凹部15内に挿入される。つまり、位置決め凸部13が位置決め凹部15内に収容された状態では、位置決め凸部13の外面に対して、位置決め凹部15の内面が対向して配置される。そのため、弾性体5が通液方向Xおよび幅方向Yと平行な平面方向に移動しようとすると、位置決め凸部13の外面と、位置決め凹部15の内面とが接触する。これにより、ハウジング7の収容凹部51内における、弾性体5の平面方向への移動が規制される。
以上のように、弾性体5は、位置決め凸部13と位置決め凹部15とで、ハウジング7に対して、位置決めされる。これにより、ハウジング7内で、弾性体5が偏って配置されることを抑制できる。そのため、弾性体5による電解部3への積層方向Zの押圧力を均一に保持して、電解部3の電解処理性能を安定化できる。
このとき、位置決め凸部13が位置決め凹部15内に収容された状態において、位置決め凸部13の外面と位置決め凹部15の内面との間に、隙間が形成される。隙間は、弾性体5が弾性変形するときの弾性体5の変形を許容する空間となる。
しかしながら、上記隙間は、収容凹部51に弾性体5を収容しただけで、弾性体5が自由状態である場合、弾性体5の平面方向への移動を許容する。
そこで、複数の位置決め凹部15のうちの、少なくとも1つの位置決め凹部15は、内部に形成される、位置決め凸部13に向けて突出する突起17を有する。
突起17は、位置決め凹部15の内面から位置決め凸部13に向けて突設するように設けられる。突起17は、位置決め凸部13を挟んだ位置決め凹部15の内面から一対で形成される。突起17は、弾性体5が自由状態において、位置決め凸部13と接触する。そのため、弾性体5が自由状態でも、弾性体5を、ハウジング7に対して、位置決めできる。なお、突起17は、弾性体5の自由状態において、弾性体5の位置ズレを許容できる範囲内であれば、位置決め凸部13の外面との間に微小な隙間を有する構成としてもよい。
本実施の形態では、突起17は、異なる位置決め凹部15の内面に配設される、第1突起19と、第2突起21とを含む、位置決め凹部15を有する。
第1突起19は、位置決め凹部15において、弾性体5の短手方向(幅方向Y)の両側に位置する内面から位置決め凸部13に向けて突出するように設けられる。そのため、弾性体5が短手方向(幅方向Y)に移動しようとすると、位置決め凸部13の外面と第1突起19とが接触する。これにより、弾性体5の短手方向への移動が規制される。
第1突起19が設けられる位置決め凹部15は、弾性体5の長手方向(通液方向X)に沿って、複数配置された位置決め凹部15のうち、長手方向の両端側に、それぞれ配置される。上記配置により、短手方向(幅方向Y)に曲がり易い弾性体5は、長手方向(通液方向X)の両端部が短手方向に位置決めされる。これによりで、弾性体5の全体の偏りを、小さくできる。そして、弾性体5による電解部3への積層方向Zの押圧力を、均一に保持できる。その結果、電解部3で発生する電解液体としてのオゾン水の濃度を、狙い通り、高精度で生成できる。
さらに、第1突起19が設けられる位置決め凹部15は、弾性体5の長手方向(通液方向X)に沿って、複数配置された位置決め凹部15のうち長手方向の中央部に、配置される。上記配置により、短手方向(幅方向Y)に曲がり易い弾性体5は、長手方向(通液方向X)の中央部が短手方向に位置決めされる。これにより、弾性体5の全体の偏りを、小さくできる。つまり、弾性体5の長手方向(通液方向X)の両端部と中央部との位置決め凹部15の第1突起19で、弾性体5を短手方向(幅方向Y)に位置決めする。これにより、ハウジング7に対する、弾性体5の全体の偏りを、さらに小さくできる。
第2突起21は、位置決め凹部15において、弾性体5の長手方向(通液方向X)の両側の内面から位置決め凸部13に向けて突出するように設けられる。そのため、弾性体5が長手方向(通液方向X)に移動しようとすると、位置決め凸部13の外面と第2突起21とが接触する、これにより、弾性体5の長手方向への移動が規制される。
第2突起21が設けられる位置決め凹部15は、弾性体5の長手方向(通液方向X)に沿って、複数配置された位置決め凹部15のうち、長手方向の両側で、第1突起19を有する位置決め凹部15の両側よりも内側に、それぞれ配置される。上記配置により、長手方向(通液方向X)に伸び縮みし易い弾性体5は、長手方向の両側を長手方向に位置決めされる。そのため、弾性体5の全体の偏りを、小さくできる。これにより、弾性体5による電解部3への積層方向Zの押圧力を、均一に保持できる。その結果、電解部3で発生する電解液体としてのオゾン水の濃度を、狙い通りに、高精度で生成できる。
なお、第2突起21が設けられる位置決め凹部15を、弾性体5の長手方向(通液方向X)に沿って、複数配置された位置決め凹部15のうち長手方向の中央部近傍に配置してもよい。上記のように、第2突起21を設ける位置決め凹部15を配置しても、弾性体5の長手方向(通液方向X)の伸び縮みに対して、弾性体5を長手方向に位置決めできる。これにより、弾性体5の全体の偏りを、小さくできる。
つまり、上述した第1突起19と第2突起21とは、弾性体5の長手方向(通液方向X)に沿って、複数配置された位置決め凹部15のうち、異なる位置決め凹部15に、それぞれ設けられる。これにより、弾性体5の短手方向(幅方向Y)と長手方向(通液方向X)との位置決めを、それぞれの位置決め凹部15で、より正確に行うことができる。これにより、弾性体5による電解部3への積層方向Zの押圧力を、均一に保持できる。その結果、電解部3で発生する電解液体としてのオゾン水の濃度を、狙い通り、高精度に生成できる。
上述したように、本実施の形態の電解液体生成装置1は、液体を電解処理する電解部3と、電解部3を押さえる弾性体5と、電解部3および弾性体5が内部に配置されるハウジング7を備える。ハウジング7は、電解部3に供給される液体が流入する流入口9と、電解部3で生成される電解液体が流出する流出口11が有する。弾性体5は位置決め凹部15を備え、ハウジング7は位置決め凸部13を備える。そして、弾性体5の位置決め凹部15が、ハウジング7の位置決め凸部13に挿入されることにより、弾性体5がハウジング7に対して位置決めされるように構成される。
この構成によれば、位置決め凸部13の位置決め凹部15への挿入により、弾性体5をハウジング7に対して位置決めして、ハウジング7内での、弾性体5の偏りを小さくできる。これにより、弾性体5による電解部3への押圧力を、均一に保持できる。その結果、電解部3で発生する電解液体の電解生成物の濃度を、狙い通りに、高精度に生成できる。
つまり、本実施の形態の電解液体生成装置1は、ハウジング7の内部における弾性体5の偏りを、より確実に抑制できる。
また、位置決め凹部15は、内部に設けられ、位置決め凸部13に向けて突出する突起17を有する。これにより、位置決め凸部13の外面と位置決め凹部15の内面との隙間を小さくして、ハウジング7内での、弾性体5の偏りを、より小さくできる。そのため、弾性体5による電解部3への押圧力を、均一に保持できる。その結果、電解部3で発生する電解液体の電解生成物の濃度を、狙い通りに、高精度に生成できる。
さらに、突起17は、弾性体5の電解部3への押圧方向(積層方向Z)と直交する平面方向のうち所定の一方向(幅方向Y)に向けて突出される第1突起19を有する。この構成によれば、弾性体5の所定の一方向(幅方向Y)への変形に対して、弾性体5を所定の一方向に位置決めできる。これにより、弾性体5による電解部3への押圧力を、均一に保持できる。その結果、電解部3で発生する電解液体の電解生成物の濃度を、狙い通りに、高精度に生成できる。
また、突起17は、弾性体5の電解部3への押圧方向(積層方向Z)と直交する平面方向のうち所定の一方向(幅方向Y)と直交する他方向(通液方向X)に向けて突出される第2突起21を有する。この構成によれば、弾性体5の他方向(通液方向X)への変形に対して、弾性体5を他方向に位置決めできる。これにより、弾性体5による電解部3への押圧力を、均一に保持できる。その結果、電解部3で発生する電解液体の電解生成物の濃度を、狙い通りに、高精度に生成できる。
また、位置決め凸部13および位置決め凹部15は、弾性体5の電解部3への押圧方向(積層方向Z)と直交する平面方向のうち所定の一方向(幅方向Y)と直交する他方向(通液方向X)に沿って、複数配置される。そして、第1突起19は、他方向(通液方向X)の両端側に配置された位置決め凹部15に設けられる。この構成によれば、弾性体5の他方向(通液方向X)の両端側における弾性体5の所定の一方向(幅方向Y)への変形に対して、弾性体5が、所定の一方向に位置決めされる。そのため、弾性体5の全体の偏りを、小さくできる。これにより、弾性体5による電解部3への押圧力を、均一に保持できる。その結果、電解部3で発生する電解液体の電解生成物の濃度を、狙い通りに、高精度に生成できる。
また、第1突起19は、他方向(通液方向X)の中央部に配置された位置決め凹部15に設けられる。この構成によれば、弾性体5の他方向(通液方向X)の中央部における弾性体5の所定の一方向(幅方向Y)への変形に対して、弾性体5が、所定の一方向に位置決めされる。そのため、弾性体5の全体の偏りを、小さくできる。これにより、弾性体5による電解部3への押圧力を、均一に保持できる。その結果、電解部3で発生する電解液体の電解生成物の濃度を、狙い通りに、高精度に生成できる。
さらに、第2突起21は、少なくとも1つの位置決め凹部15に設けられる。これにより、弾性体5の他方向(通液方向X)への変形に対して、弾性体5を他方向に位置決めして、弾性体5の全体の偏りを小さくできる。その結果、弾性体5による電解部3への押圧力を、均一に保持できる。そのため、電解部3で発生する電解液体の電解生成物の濃度を、狙い通り、高精度に生成できる。
また、第2突起21は、他方向(通液方向X)の両側に配置された位置決め凹部15に設けられる。この構成によれば、弾性体5の他方向(通液方向X)の両側における弾性体5の他方向への変形に対して、弾性体5を他方向に位置決めし、弾性体5の全体の偏りを小さくできる。これにより、弾性体5による電解部3への押圧力を、均一に保持できる。その結果、電解部3で発生する電解液体の電解生成物の濃度を、狙い通り、高精度に生成できる。
さらに、第1突起19と第2突起21とは、異なる位置決め凹部15に設けられる。この構成によれば、弾性体5の所定の一方向(幅方向Y)と他方向(通液方向X)との位置決めを、それぞれの位置決め凹部15で独立して、正確に行うことができる。これにより、弾性体5による電解部3への押圧力を、均一に保持できる。その結果、電解部3で発生する電解液体の電解生成物の濃度を、狙い通りに、高精度に生成できる。
なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
例えば、上記実施の形態では、位置決め凸部をハウジングに設け、位置決め凹部を弾性体に設ける構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、位置決め凸部を弾性体に設け、位置決め凹部をハウジングに設ける構成としてもよい。これにより、上記構成を簡略化できる。その結果、弾性体の製造効率の向上が図れる。
また、上記実施の形態では、位置決め凸部をハウジングの底壁部に設け、位置決め凹部を弾性体の位置決め凸部と対応する位置に設ける構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、位置決め凸部を、ハウジングの周壁部の内面に積層方向に沿って突条状に設け、位置決め凹部を、弾性体の側面の位置決め凸部と対応する位置に積層方向に沿って溝状に設けてもよい。つまり、位置決め凸部と位置決め凹部とは、その形成箇所や形状は、任意でよい。
また、上記実施の形態では、突起を、位置決め凹部の内面に、一対、設ける構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、突起を、位置決め凹部の内面に、1箇所、あるいは3箇所以上、設ける構成としてもよい。これにより、位置決め精度が低くても良い箇所は、形状を簡略化し、高い位置決め精度が要求される箇所は、突起の数を増やすことができるなど、必要に応じて、柔軟な対応ができる。
また、上記実施の形態では、第1突起と第2突起とを、異なる位置決め凹部に設ける構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、第1突起と第2突起とを、同じ位置決め凹部に設ける構成としてもよい。これにより、より位置決め精度を高くしたい箇所の近くに突起を設けることができる。
また、上記実施の形態では、弾性体およびハウジングを、長方形状で形成する例で説明したが、これに限られない。例えば、弾性体およびハウジングは、正方形状や五角形状などのような他の多角形状、あるいは円形状で形成してもよく、さらに、任意の形状でもよい。これにより、様々なユーザのデザインニーズに応えることができる。
本開示は、ハウジングの内部における弾性体の偏りを抑制し、電解処理した液中の電解生成物の濃度を高めることができる電解液体生成装置に適用可能である。具体的には、浄水装置などの水処理機器、洗濯機、食洗器、温水洗浄便座、冷蔵庫、給湯給水装置、殺菌装置、医療用機器、空調機器、厨房機器などに、本開示は適用可能である。
1 電解液体生成装置
3 電解部
5 弾性体
7 ハウジング
9 流入口
9a 孔
11 流出口
13 位置決め凸部
15 位置決め凹部
17 突起
19 第1突起
21 第2突起
23 積層体
25 陰極
25a,31a バネ部
25b,31b 給電シャフト
25c 陰極側孔
25d,27a,29b,31c 側面
27 陽極
29 導電性膜
29a 導電性膜側孔
31 給電体
33,35 界面
37 溝部
39 流路
41 電極ケース
43 電極ケース蓋
45 底壁部
45a,47a 内面
47 周壁部
49 フランジ部
51 収容凹部
53 貫通孔
55 嵌合凸部
57 突起
59 Oリング
61 ワッシャ
63 バネ座金
65 六角ナット
67 蓋部本体
69 流路凸部
71 嵌合凹部
73 溝
75 流路溝
75a 円柱状の突起部
77 空間部
79 突起部
X 通液方向(他方向)
Y 幅方向(所定の一方向)
Z 積層方向(弾性体の電解部への押圧方向)
3 電解部
5 弾性体
7 ハウジング
9 流入口
9a 孔
11 流出口
13 位置決め凸部
15 位置決め凹部
17 突起
19 第1突起
21 第2突起
23 積層体
25 陰極
25a,31a バネ部
25b,31b 給電シャフト
25c 陰極側孔
25d,27a,29b,31c 側面
27 陽極
29 導電性膜
29a 導電性膜側孔
31 給電体
33,35 界面
37 溝部
39 流路
41 電極ケース
43 電極ケース蓋
45 底壁部
45a,47a 内面
47 周壁部
49 フランジ部
51 収容凹部
53 貫通孔
55 嵌合凸部
57 突起
59 Oリング
61 ワッシャ
63 バネ座金
65 六角ナット
67 蓋部本体
69 流路凸部
71 嵌合凹部
73 溝
75 流路溝
75a 円柱状の突起部
77 空間部
79 突起部
X 通液方向(他方向)
Y 幅方向(所定の一方向)
Z 積層方向(弾性体の電解部への押圧方向)
Claims (9)
- 液体を電解処理する電解部と、
前記電解部を押さえる弾性体と、
前記電解部および前記弾性体が内部に配置されるハウジングと、
を備え、
前記ハウジングは、前記電解部に供給される液体が流入する流入口と、前記電解部で生成される電解液体が流出する流出口とを有し、
前記弾性体は位置決め凹部を備え、前記ハウジングは位置決め凸部を備え、
前記ハウジングの前記位置決め凸部が、前記弾性体の前記位置決め凹部に挿入されることにより、前記弾性体が前記ハウジングに対して位置決めされるように構成される、
電解液体生成装置。 - 前記位置決め凹部は、内部に設けられ、前記位置決め凸部に向けて突出する突起を有する、
請求項1に記載の電解液体生成装置。 - 前記突起は、前記弾性体の前記電解部への押圧方向と直交する平面方向のうち、所定の一方向に向けて突出される第1突起を有する、
請求項2に記載の電解液体生成装置。 - 前記突起は、前記弾性体の前記電解部への押圧方向と直交する平面方向のうち、所定の一方向と直交する他方向に向けて突出される第2突起を有する、
請求項2または請求項3のいずれか1項に記載の電解液体生成装置。 - 前記位置決め凸部および前記位置決め凹部は、前記弾性体の前記電解部への押圧方向と直交する平面方向のうち、所定の一方向と直交する他方向に沿って、複数配置され、
前記第1突起は、前記他方向の両端側に配置された前記位置決め凹部に設けられる、
請求項3に記載の電解液体生成装置。 - 前記位置決め凸部および前記位置決め凹部は、前記弾性体の前記電解部への押圧方向と直交する平面方向のうち、所定の一方向と直交する他方向に沿って、複数配置され、
前記第1突起は、前記他方向の中央部に配置される前記位置決め凹部に設けられる、
請求項3または請求項5のいずれか1項に記載の電解液体生成装置。 - 前記位置決め凸部および前記位置決め凹部は、前記弾性体の前記電解部への押圧方向と直交する平面方向のうち、所定の一方向と直交する他方向に沿って、複数配置され、
前記第2突起は、少なくとも1つの前記位置決め凹部に設けられる、
請求項4に記載の電解液体生成装置。 - 前記第2突起は、前記他方向の両側に配置される前記位置決め凹部に設けられる、
請求項7に記載の電解液体生成装置。 - 前記突起は、前記弾性体の前記電解部への押圧方向と直交する平面方向のうち所定の一方向に向けて突出された第1突起と、前記一方向と直交する他方向に向けて突出された第2突起と、を有し、
前記位置決め凸部および前記位置決め凹部は、前記他方向に沿って、複数配置され、
前記第1突起と前記第2突起とは、異なる前記位置決め凹部に設けられる、
請求項2に記載の電解液体生成装置。
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EP3067441A4 (en) * | 2013-11-06 | 2016-09-14 | Osaka Soda Co Ltd | ELECTROLYTE BATH WITH AN ION EXCHANGE MEMBRANE AND ELASTIC BODY |
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