(57)【要約】      （修正有）【課題】水の電気分解により、水素ガス又は酸素ガスを直接外部に排出可能にした酸素又は水素溶解装置を提供する。【解決手段】水平に配置した高分子電解質膜１、その上方側及び下方側に接して設けた電極２、前記電極の両側に接してもうけた導電体、前記上方側導電体の上部に隣接して設けられ中空のガス溶解部位を有する非導電素材からなる上部ボディ３、前記下方側導電体の下部に隣接して設けられかつ発生したガスの通路を有する非導電素材からなる下部ボディ４、前記電極を前記固体高分子電解質膜に対して押し付ける押し付け素材６、を設けて、マイクロバブル酸素ガス又は水素ガス発生装置を構成する。この構成により、上部側から発生したガス成分は速やかに水に溶解し、一方下部側から発生したガスは大気圧以上になっても漏れないように密封されホースを伝って回収することができる。【選択図】図１
0003155148.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
高分子電解質膜、該高分子電解質膜の一方側に接して設けた電極、前記高分子電解質膜の他方側に接して設けた電極、前記両電極の外側に隣接して設けられた電極への電気供給のための導電体、前期導電体の外側に隣接して設けられた水および発生したガスの通路を有する非導電素材からなる固定板、および該固定板に内蔵されかつ前記酸素極および水素極を前記固体高分子電解質膜に対して押し付ける素材を有するユニット水電気分解セルを少なくとも１個含み、、
前記酸素極から発生する酸素ガス又は水素ガスは、マイクロバブルであり、
前記電極を水平方向に配置し、
前記高分子電解質膜の対極側において発生した水素ガス又は酸素ガスを前記連通孔を介して直接酸素ガス又は水素ガスと混合することなく回収することを特徴とする水の電気分解装置を用いた酸素又は水素溶解装置。
【請求項２】
前記電気分解装置の高分子電解質膜および電極を水平に対して３０度以内の角度に配置することを特徴とする請求項１に記載された水の電気分解装置を用いた酸素又は水素溶解装置。
【考案の詳細な説明】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、酸素ガス又は水素ガスを得ることができる水の電気分解装置を用いた酸素ガス処理装置に係り、特にマイクロバブルを用いてガスの溶解を促進する酸素又は水素溶解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  水素、酸素ガスを得るために高分子電解質膜を用いた水の電気分解装置には、教育あるいはデモンストレーション用のものとして、図４に示すような装置がある。この電気分解装置は、高分子電解質膜１を電極２で挟み、これらの電極２の外側に、発生したガスを通す通路を有したボディを設け、複数のガス排出孔が設けられたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】  また、水の電気分解による酸素・水素ガスを発生させ、水に溶解させることを目的とする装置としては、特許文献１、特許文献２に記載されているようなものがあり、これらの構造も図３と同様な構造であり、高分子電解質膜は垂直に配置している。【０００４】  また、水の電気分解による酸素・水素ガスの発生装置としては、特許文献３に記載されているように、水平に高分子電解質膜を配置した構造のものもみられるが、これらはガスを発生することを目的としたものである。
【特許文献１】特開２００２−７９２５１号公報
【特許文献２】特開２００４−２９８７３２号公報
【特許文献３】特開２００８−２６６７４１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】  図４に示すような水の電気分解装置では、この装置により生成された水素、酸素は、垂直方向に上部へ移動し、上部では、電極が水に接しないために電圧が上昇したり、高分子膜の寿命を縮めるなどの問題があった。【０００６】  このように問題は、特許文献１、特許文献２に記載された酸素・水素ガス溶解装置においては、高分子電解質膜を垂直に配置し使用したものであるために、気泡が上昇し上部に滞留し、膜の電圧上昇が生じることによる膜の劣化を必然的に起こし、膜の定期的な交換を必要とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本考案は、上記問題に鑑みてなされたものであり、水の電気分解装置から効率的に酸素又は水素を水中に溶解させるために、マイクロバブルによって酸素ガス並びにオゾン等の過酸化物又は水素ガス並びに還元性の化合物を水に溶解するための水の電気分解装置を用いた酸素又は水素溶解装置を提供することを目的とするものである。【０００８】  本考案の目的を達成するための水の電気分解装置を用いた酸素ガス処理装置は、水平に配置した高分子電解質膜、該高分子電解質膜の上方側に接して設けた電極、前記高分子電解質膜の下方側に接して設けた電極、前記上方側電極の上部に隣接して設けられ中空のガス溶解部位を有する非導電素材からなる上部ボディ、前記下方側電極の下部に隣接して設けられかつ発生したガスの通路を有する非導電素材からなる下部ボディ、および該ボディに内蔵されかつ前記酸素極および水素極を前記固体高分子電解質膜に対して押し付ける押し付け素材を有するユニット水電気分解セルを少なくとも１個含む装置であって、
前記高分子電解質膜および電極を水平に配置することによって、上方の電極に発生したマイクロバブルが大きな気泡として成長することなく水に溶解し、
前記対極側において発生した水素ガス又は水素ガスを通路を介して直接回収することを特徴とする。
【考案の効果】
【０００９】  上記のような本考案による水の電気分解装置を用いた酸素又は水素溶解装置は、上方の電極に発生した酸素又は水素のマイクロバブルの気泡が成長することなく速やかに水に溶解することができ、気泡の成長に伴う電圧の上昇が見られず、高分子電解膜の劣化を抑制できるために、高分子電解膜の交換等のメンテナンスが必要ない。【００１０】  また、この水の電気分解装置を酸素溶解装置として用いた場合には、酸素と同時に発生するオゾン等の過酸化物を発生するためのオゾン発生装置にすることができるので、このオゾンを用いた殺菌装置等の用途に適用することができる。【００１１】  また、この水の電気分解装置を水素溶解装置として用いた場合には、還元水の供給装置として用いることができ、医療分野等の用途に適用することができる。【００１２】  また、この水の電気分解装置を酸素溶解装置として用いた場合には、発生した水素ガスを燃料電池の燃料として、電気の発生に用いることができる。また、この水の電気分解装置を水素溶解装置として用いた場合には、発生した酸素ガスを高純度の酸素として利用することができる。【００１３】  さらに、本考案の新規な特徴および構成、効果に関しては、以下の説明に関連する添付図面からさらに理解することができる。なお、図面において、同じ符号は同じ構成部材を示している。
【考案を実施するための形態】
【００１４】  以下、本考案の一実施の形態を図１を参照して説明する。
【００１５】  この水の電気分解装置を用いた酸素ガス処理装置は、水平に配置した高分子電解質膜１、該高分子電解質膜１の上方側に接して設けた電極２、前記高分子電解質膜１の下方側に接して設けた電極２、前記電極の両側に接してもうけた導電体、前記上方側導電体の上部に隣接して設けられ中空のガス溶解部位を有する非導電素材からなる上部ボディ３、前記下方側導電体の下部に隣接して設けられかつ発生したガスの通路を有する非導電素材からなる下部ボディ４、および該ボディに付けられた押しつけ素材用の溝１０、前記酸素極および水素極を前記固体高分子電解質膜に対して押し付ける押し付け素材６、を有するユニット水電気分解セルを少なくとも１個含む装置であって、上部側からは発生したガス成分は速やかに水に溶解し、一方下部側から発生したガスが大気圧以上になっても漏れないように密封されホースを伝って回収することができる。
【産業上利用の可能性】
【００１６】  この装置を水素溶解用に用いた場合には、その用途に応じて医療用の還元水供給装置として用いることができる。
【００１７】  この装置を酸素溶解用に用いた場合には、その用途に応じて水耕栽培用殺菌装置として用いることができ、また、養殖魚用殺菌装置として用いることができる。その際、酸素溶解装置としては、効率がよく、安全性、環境の面ものからも問題の少ない装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案の一実施の形態による高分子膜型水電気分解装置を用いた酸素又は水素溶解装置の説明断面図である。
【図２】本考案の一実施の形態による高分子膜型水電気分解装置を用いた酸素又は水素溶解装置の上部ボディを上方より見た説明図である。
【図３】本考案の一実施の形態による高分子膜型水電気分解装置を用いた酸素又は水素溶解装置の下部ボディを上方より見た説明図である。
【図４】従来の高分子膜型水電気分解装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００１９】１  高分子電解質膜
２  電極
３  上部ボディ
４  下部ボディ
５  導電体
６  押し付け素材
７  ガス排出孔
８  接続ホース
９  ガス排出溝
１０  押しつけ素材用溝
１１  導電線
【図１】
0003155148.tif 000003
【図２】
0003155148.tif 000004
【図３】
0003155148.tif 000005
【図４】
0003155148.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
高分子電解質膜、該高分子電解質膜の一方側に接して設けた第一電極、前記高分子電解質膜の他方側に接して設けた第二電極、前記第一電極および第二電極の外側に隣接して設けられた電気供給のための導電体、前記導電体の外側に隣接して設けられた水および発生したガスの通路を有する非導電素材からなる固定板、および該固定板に内蔵されかつ前記第一電極および第二電極を前記高分子電解質膜に対して押し付ける素材を有するユニット水電気分解セルを少なくとも１個含み、 
前記第一電極から発生する酸素ガス又は水素ガスは、マイクロバブルであり、
前記第一電極および第二電極を水平方向に配置し、
前記高分子電解質膜の前記第二電極において発生した水素ガス又は酸素ガスを前記固定版に設けた連通孔を介して直接酸素ガス又は水素ガスと混合することなく回収することを特徴とする水の電気分解装置を用いた酸素又は水素溶解装置。
【請求項２】
前記水の電気分解装置の高分子電解質膜および前記第一電極および第二電極を水平に対して３０度以内の角度に配置することを特徴とする請求項１に記載された水の電気分解装置を用いた酸素又は水素溶解装置。