(57)【要約】【課題】電極間距離を短縮化して性能向上を図ると共に電解槽の組立性を容易なものとなす。【解決手段】筐体２３内に、陰極板１７と陽極板１８と隔膜保持フレーム２４に支持された隔膜１９とを収容して陰極槽２１及び陽極槽２２を構成し、前記陰極板１７と前記陽極板１８間に電圧を印加して電解水を生成する電解槽であり、陰極板１７及び陽極板１８から外部端子と接続されるターミナル３１、３２をそれぞれ取り出し、そのターミナル３１、３２を陰極板１７及び陽極板１８と略同一の板厚として形成し、前記筐体２３に形成した貫通孔３３から筐体２３外へと導出させた。また、ターミナル３１、３２は、陰極板１７及び陽極板１８の一側縁から主面に対して略垂直に立ち上げるようにする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に、陰極板と陽極板と隔膜保持フレームに支持された隔膜とを収容して陰極槽及び陽極槽を構成し、前記陰極板と前記陽極板間に電圧を印加して電解水を生成する電解槽において、
前記陰極板及び前記陽極板から外部端子と接続されるターミナルをそれぞれ取り出し、そのターミナルを前記陰極板及び前記陽極板と略同一の板厚として形成し、前記筐体に形成した貫通孔から筐体外へと導出させた
ことを特徴とする電解槽。
【請求項２】
請求項１に記載の電解槽であって、
前記ターミナルは、前記陽極板及び陰極板の一側縁から主面に対して略垂直に立ち上がるように形成された
ことを特徴とする電解槽。
【請求項３】
請求項２に記載の電解槽であって、
前記ターミナルは、前記陰極板及び前記陽極板の一部を延在して一体的に形成され又は前記陰極板及び陽極板がメッシュ金属である場合にスポット溶接して形成された
ことを特徴とする電解槽。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一つに記載の電解槽であって、
前記ターミナルには、該ターミナルの一部を湾曲させた変形許容部を設けた
ことを特徴とする電解槽。
【請求項５】
請求項３に記載の電解槽であって、
前記陰極板及び前記陽極板を複数枚有し、複数枚の陰極板又は複数枚の陽極板を一枚の電極板から折り曲げて形成し、各陰極板又は各陽極板のターミナルを共通化して一箇所から取り出した
ことを特徴とする電解槽。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか一つに記載の電解槽であって、
同一形状の陰極板又は陽極板を複数枚有し、前記陰極板又は前記陽極板のターミナル取り出し位置を中心からずらした位置に設定し、そのターミナルを重ならないようにずらして陰極板又は陽極板を配置した
ことを特徴とする電解槽。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか一つに記載の電解槽であって、
前記ターミナルは、金型で成形される筐体の型割方向と同一方向からこの筐体に組み付けられる
ことを特徴とする電解槽。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか一つに記載の電解槽であって、
前記貫通孔には、前記電解槽から前記筐体外へと漏水するのを防止するシール機構部を設けた
ことを特徴とする電解槽。
【請求項９】
請求項８に記載の電解槽であって、
前記シール機構部は、ゴム状弾性体を前記ターミナルに一体成形し、そのゴム状弾性体を前記貫通孔に密着させてなる
ことを特徴とする電解槽。
【請求項１０】
請求項８に記載の電解槽であって、
前記シール機構部は、円筒形の樹脂部材の中央にゴム状弾性体を前記ターミナルと共に一体成形すると共に樹脂部品の外周にゴム状弾性体を設け、前記樹脂部品を前記貫通孔に密着して設けてなる
ことを特徴とする電解槽。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０の何れか一つに記載の電解槽において、
前記陰極板と前記陽極板間に電圧を印加して電解水を生成させ、その生成した電解水を吐水及び排水する
ことを特徴とする電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道水や井戸水等の原水を電気分解してアルカリイオン水や酸性イオン水を生成する電解槽及びこれを備えた電解水生成装置に関し、詳細には、電極を電解槽内部より取り出す技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道水等を電気分解してアルカリイオン水と酸性イオン水を生成する電解水生成装置において、電解槽の電極取出し構造としては、例えば、白金コーティングされたチタン電極板にチタン電極棒をスポット溶接し、そのチタン電極棒を電解槽外部へ取り出すようにした構造のものが知られている（例えば、特許文献１など参照）。
【０００３】
かかる特許文献１に記載のチタン電極棒は、直径が約２．５ｍｍの丸棒を使用し、その丸棒を平板からなる電極板にスポット溶接することにより形成されている。
【特許文献１】特開平８−３０９３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、電解水生成装置においては、性能向上を目的として電極間距離を短縮する傾向にある。つまり、電極間距離を短くすることで、電解電圧を下げることができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の電解槽では、電極棒の取り出しに難点があり、電極間距離を短縮するのには限界がある。すなわち、特許文献１に記載の電解槽では、丸棒の電極棒を使用すると共に各電極の取り出し方向を同じ面から取り出しているため、一定以上電極間距離を狭めることはできない。
【０００６】
そこで本発明は、電極間距離を短縮化して性能向上を図ると共に、電解槽の組立性を容易なものとなし、電気的・機械的に信頼性の高い電解槽及びこれを備えた電解水生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、上述の目的を達成するために、筐体内に、陰極板と陽極板と隔膜保持フレームに支持された隔膜とを収容して陰極槽及び陽極槽を構成し、前記陰極板と前記陽極板間に電圧を印加して電解水を生成する電解槽において、前記陰極板及び前記陽極板から外部端子と接続されるターミナルをそれぞれ取り出し、そのターミナルを前記陰極板及び前記陽極板と略同一の板厚として形成し、前記筐体に形成した貫通孔から筐体外へと導出させたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電解槽であって、前記ターミナルは、前記陽極板及び陰極板の一側縁から主面に対して略垂直に立ち上がるように形成されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電解槽であって、前記ターミナルは、前記陰極板及び前記陽極板の一部を延在して一体的に形成され又は前記陰極板及び陽極板がメッシュ金属である場合にスポット溶接して形成されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３の何れか一つに記載の電解槽であって、前記ターミナルには、該ターミナルの一部を湾曲させた変形許容部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の電解槽であって、前記陰極板及び前記陽極板を複数枚有し、複数枚の陰極板又は複数枚の陽極板を一枚の電極板から折り曲げて形成し、各陰極板又は各陽極板のターミナルを共通化して一箇所から取り出したことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５の何れか一つに記載の電解槽であって、同一形状の陰極板又は陽極板を複数枚有し、前記陰極板又は前記陽極板のターミナル取り出し位置を中心からずらした位置に設定し、そのターミナルが重ならないようにずらして陰極板又は陽極板を配置したことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６の何れか一つに記載の電解槽であって、前記ターミナルは、金型で成形される筐体の型割方向と同一方向からこの筐体に組み付けられることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７の何れか一つに記載の電解槽であって、前記貫通孔には、前記電解槽から前記筐体外へと漏水するのを防止するシール機構部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の電解槽であって、前記シール機構部は、ゴム状弾性体を前記ターミナルに一体成形し、そのゴム状弾性体を前記貫通孔に密着させてなることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の電解槽であって、前記シール機構部は、円筒形の樹脂部材の中央にゴム状弾性体を前記ターミナルと共に一体成形すると共に樹脂部品の外周にゴム状弾性体を設け、前記樹脂部品を前記貫通孔に密着して設けてなることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項１０の何れか一つに記載の電解槽において、前記陰極板と前記陽極板間に電圧を印加して電解水を生成させ、その生成した電解水を吐水及び排水することを特徴とする電解水生成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、ターミナルを陰極板及び陽極板と略同一の板厚として形成しているため、丸棒のターミナルを使用した場合と異なり、電極間距離を大幅に短縮することができ、電解槽としての性能向上を図ることができる。また、本発明によれば、ターミナルとして電極棒（丸棒）を使用する必要がないので、電極棒の変形、即ち棒の外径による電解集中を考慮することがないため電極間距離を一定に保つことが可能で電極と隔膜間を樹脂などで覆う必要がなくなる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、電極板の一側縁から主面に対して略垂直に立ち上がるように形成したので、ターミナルの取り出し位置を任意の位置から取り出すことができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、電極板の一部を延在してターミナルとしたので、電極を直接電解槽外に取り出せるため、電極棒を使用した場合に比べてスポット溶接が不要となり、スポット溶接や溶接部のマスキングにまつわる費用や工数の低減につなげることが可能となる。
【００２１】
また、請求項３に記載の発明によれば、陰極板及び陽極板がエキスパンド（電極板を短冊状に加工し引き伸ばし孔形状を形成したもの）などのようにターミナルを平板で延長不可能な場合でも、平板形状のターミナルをスポット溶接して電解槽外へ取り出すことで、電解効率を高めるための電極間距離の短縮を確保することが可能となり、効率化を推進することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、圧力容器である筐体が変移した（内圧により筐体が外側へ押圧された）際、電極板である陰極板及び陽極板と筐体との絶対距離が変化し、電極取り出し部であるターミナル部のゴム状弾性体に負荷が掛かり易い状態となるが、ターミナルの一部を湾曲させた変形許容部が伸縮時柔軟にその負荷による変形を吸収する。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、複数枚の電極板のターミナルを共通化して一箇所から取り出したことで、ターミナルの取り出し工数や筐体部品への封止工数及び部品点数を削減することができ、よりコストを低減させることが可能となる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、ターミナル取り出し位置を中心からずらし、そのターミナルを重ならないようにずらして陰極板又は陽極板を配置したことで、貫通穴同士の距離と筐体肉厚を確保することができ、陰極板又は陽極板を共通化することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、電解槽内部は常に筐体外部と比較して通水時は常に正圧がかかる構造となっているが、ターミナルを型割方向と同一方向から筐体に組み付けるようにしたので、筐体に形成した貫通孔の抜き勾配が利用でき、外側へ移動しようとするターミナル取り出し部であるシール機構部の樹脂継手部品がより縮まる方向になり漏れに対して有利に働くことになる。筐体を形成するための金型は、キャビティとコア側に分かれるが、コア側（内側、即ち隔膜保持フレームや電極板が入る部分）よりターミナル取り出し部分を抜くことで抜き勾配や抜け止め防止機構を配することが可能となり、設計に柔軟度を持たせることが可能となる。
【００２６】
請求項８に記載の発明によれば、貫通孔にシール機構部を設けたので、電解槽から筐体外へと漏水するのを防ぐことができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、ゴム状弾性体をターミナルに一体成形し、そのゴム状弾性体を貫通孔に密着させたので、ターミナルと陰極板、陽極板の端子エッジ部が強固に封止され、漏水が抑えられる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明によれば、円筒形の樹脂部材の中央にゴム状弾性体をターミナルと共に一体成形したので、シール機構部全体を水圧で変位し易いゴム状弾性体で形成する必要が無くなり、その容積をできるだけ少量化することができる。樹脂部品の外周部は、ゴム状弾性体（例えばＯリングなどの汎用品）を使用して円形に構成するが、内部はターミナルが平板形状になっているのでオーバル形状などの構成として極力ゴム状弾性体の容積の少量化を図ることが可能となる。また、筐体である電解槽外郭部は水圧により変形し易いが、特に電極の接合部が変移する場合、ゴム状弾性体の少量化が当該ゴム状弾性体自体の変移量を低減させ、その効果を向上させる。
【００２９】
請求項１１に記載の発明によれば、性能向上した電解槽による電解水の生成が可能となると共に、電解槽の組立性が容易となり、また、電気的・機械的に信頼性を高めることができる電解水生成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
「実施形態１」
先ず、電解水生成システムの概略構成について図１を参照しながら簡単に説明する。電解水生成システムにおいては、蛇口１を開くと、浄水カートリッジ２及びＣａ添加筒（電解槽での電解を促進させるためＣａを添加）３を介して電解槽（陽極流路または陰極流路）５に水が供給される。蛇口１から水が供給されているか否かは、流量センサ６で検知する。陰極室で生成されたアルカリイオン水は、陰極槽の出口７に接続されたリザーブタンク８を介して吐水パイプ９から吐水される。一方、陽極室で生成された酸性イオン水は、陽極槽の出口１０に接続された排水パイプ１１の排水口１２から排水される。
【００３２】
このとき、陰極槽への入口１３と連通する排水弁１４と、陽極槽の排水出口１５と連通する排水弁１６は閉じている。蛇口１を閉じると、陰極と陽極の極性を反転し、これら電極間に一定時間電圧を印加して逆電洗浄を行なう。このとき、水頭圧の関係で、吐水パイプ９から空気が入ってくるが、リザーブタンク８を介在させているので、リザーブタンク８が無いものに比べ電解槽５へ空気が遅れて流入することとなる。本実施形態では、上記一定時間を、電解槽５へ空気が流入するまでの時間内で設定している。一定時間が経過して逆電洗浄が完了すると、排水弁１４、１６を開いて電解槽５内の水を排水する。
【００３３】
次に、電解槽５の構造に関して説明する。図２は実施形態１の電解槽の平面図、図３は実施形態１の電解槽の縦断面図、図４は実施形態１の電解槽の要部拡大断面図、図５は実施形態１の電解槽の電極板部分の要部拡大断面図、図６は図２のＡ−Ａ断面図、図７は図２のＢ−Ｂ断面図である。
【００３４】
電解槽５は、図２及び図３に示すように、陰極板１７と、この陰極板１７を挟んで両側に所定距離を置いてそれぞれ対向配置された２枚の陽極板１８と、各陽極板１８の一面に接して設けられた隔膜１９と、陰極板１７と陽極板１８との間に設けられ、原水を入口管２０から内部に流入させる２つの陰極槽（陰極流路）２１と、陽極板１８を挟んで前記陰極槽２１とは反対側に設けられた２つの陽極槽（陽極流路）２２と、これらを内部に収容する筐体２３（２３Ａ，２３Ｂ）とを備える。
【００３５】
陰極板１７には、例えば長方形状とされた平板状の電極が使用される。かかる陰極板１７と陽極板１８との間に形成される陰極槽２１には、入口管２０からその内部に例えば水道水、河川水、井戸水等の原水が流通する。
【００３６】
陽極板１８には、陰極板１７と同様、長方形状とされた平板状の通水性電極が使用される。かかる陽極板１８は、例えば図４及び図５に示すように、Ｐｔメッキしたチタンメッシュ電極とされる。陽極板１８は、電解槽５の性能向上（電解電圧の低減による電解効率アップ）を目的として前記陰極板１７に対して接近した距離に配置される。
【００３７】
隔膜１９には、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）などの多孔膜にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の如き不織布を複合化されたものが使用される。かかる隔膜１９は、長方形状をなす枠体として形成されたＡＢＳなどの樹脂にて一体成形された隔膜保持フレーム２４（２４Ａ，２４Ｂ）にその外周縁部をインサート成形されて保持されている。隔膜１９は、陰極槽２１に臨む側の前記陽極板１８の一面に接して設けられる。隔膜１９を陽極板１８と接触させれば、これらの間の水路を無くすことができ、電解電圧の低減を図ることができる。
【００３８】
２つの隔膜保持フレーム２４Ａ，２４Ｂは、陰極板１７を挟み込んで互いに突き合わされ、溶着等で外周を固着させ通水路を除き隔膜１９以外より漏水を防止する構造としている。また、隔膜保持フレーム２４Ｂには、入口管２０から流入する原水を陰極槽２１へと導くための導入通水路２６と、吐水管２７へアルカリイオン水（図３にはアルカリ水と表記）を吐水させる吐水通水路２８と、が設けられている。また、この導入通水路２６と吐水通水路２８の先端側外周面には、Ｏリングなどの如きシール部材２９が設けられている。
【００３９】
陰極槽２１は、中央に設けられた陰極板１７と、この陰極板１７に対して近接配置された陽極板１８と該陽極板１８の内側にある隔膜１９との間に形成される。この実施形態１では、２つの陰極槽２１を有している。
【００４０】
陽極槽２２は、陽極板１８の裏面（隔膜１９と接する面とは反対側の面）側に設けられている。陽極槽２２には、陰極槽２１から隔膜１９及び陽極板１８を通過してくる水が流通する。
【００４１】
筐体２３は、陰極槽２１及び陽極槽２２を構成する陰極板１７、陽極板１８、隔膜１９及び隔膜保持フレーム２４を内部に収容する２つの筐体２３Ａ，２３Ｂで構成される。一方の筐体２３Ａには、前記した入口管２０、吐水管２７の他に、一方の陽極板１８の陽極ターミナル３１及び陰極板１７の陰極ターミナル３２をそれぞれ筐体外へと導出させる貫通孔３３を有した円筒形状のターミナル導出部３４が形成されている。他方の筐体２３Ｂには、酸性イオン水（図３では酸性水と表記）を排水する排水管３５と、他方の陽極板１８の陽極ターミナル３１を筐体外へと導出させる貫通孔３３を有した円筒形状のターミナル導出部３４が形成されている。
【００４２】
陰極板１７、陽極板１８、隔膜１９及び隔膜保持フレーム２４は、一方の筐体２３Ａに順次組み込まれた後、パッキン３６を介して他方の筐体２３Ｂを組み付けビス３７にて固定されることにより、これら筐体２３Ａ，２３Ｂ内に収容される。各ターミナル導出部３４から筐体外へと導出された陽極ターミナル３１と陰極ターミナル３２には、それぞれファストン端子とされる陽極外部端子３８と陰極外部端子３９が接続される。
【００４３】
かかる構成の電解槽５では、原水は入口管２０を通って陰極槽２１に流入する。陰極槽２１内で原水は、隔膜１９を一部通水し、さらに陽極板１８を通過して排水として流れる。このとき、陽極板１８の表面では、次式（１）及び（２）のような水の電気分解反応が起き、水素イオンと酸素と遊離塩素が生成される。
【００４４】
２Ｈ2 Ｏ→４Ｈ+ ＋Ｏ2 ＋４ｅ-   ・・・（１）式
２Ｃｌ− →Ｃｌ２＋２ｅ−             ・・・（２）式
生成された水素イオン、酸素及び遊離塩素は、隔膜１９を強制的に通過して流れる水によって陽極板１８の表面から排水として除去される。また、隔膜１９は、陰極槽２１から流れてくる水流によって陽極板１８であるメッシュ電極に押し付けられている。
【００４５】
陰極槽２１では、陰極板１７の表面で、次式（３）のような反応によって水が電気分解される。
【００４６】
４Ｈ2 Ｏ＋４ｅ- →４ＯＨ- ＋２Ｈ2   ・・・（３）式
このとき生成した水素は、陰極槽２１を流れる水に部分的に溶解する。また、水素の生成と同時に、水酸化物イオンも生成される。このように電気分解して生成されたアルカリイオン水は、吐水管２７から吐水され、酸性イオン水は、排水管３５から排水される。
【００４７】
以上のように構成された電解槽５では、電気分解する上で陰極板１７と陽極板１８に電圧を印加するためのターミナルを筐体２３外へ取り出す必要があるが、図１５の従来例のように陰極板１７及び陽極板１８に丸棒形状の陽極電極棒１００及び陰極電極１０１をスポット溶接してターミナルを取り出した場合、外径による電解集中を考慮し抑制するため、隔膜１９を保持するフレームにＡＢＳなどで集中電解防止ガイド１０２を設置しなければならない。また、電極間距離を短縮するためには、陽極電極棒１００及び陰極電極棒１０１の直径を小さくする、若しくは電極位置をずらすなどしなければならず、実質電極棒１００，１０１による極間距離を短縮した端子取り出しは困難である。
【００４８】
そこで本実施形態では、陽極ターミナル３１と陰極ターミナル３２を、図３、図６及び図７に示すように、陰極板１７及び陽極板１８と略同一の板厚として陽極外部端子３８及び陰極外部端子３９と接続される幅に形成し、且つ陽極板１８及び陰極板１７の一側縁から主面１８ａ，１７ａに対して略垂直に立ち上がるように形成している。これら陽極ターミナル３１と陰極ターミナル３２は、陰極板１７及び陽極板１８の一部を延在させて一体的に形成されている。例えば、平板形状の電極板を陰極板１７及び陽極板１８の形状に打ち抜くときに、陽極ターミナル３１及び陰極ターミナル３２も同時に形成し、その細長いターミナル部分を略垂直に折り曲げて形成する。
【００４９】
陽極ターミナル３１及び陰極ターミナル３２を陽極板１８及び陰極板１７の一部を延在させて一体的に形成することで、従来からのスポット溶接作業を無くすことができ、部品点数及び組み立て工数の低減を図ることができる。
【００５０】
２つの陽極ターミナル３１は、陽極外部端子３８との結合作業性及び筐体２３の肉厚確保を考慮して該筐体２３の一面側からと他面側からそれぞれ取り出される。陰極ターミナル３２は、同様に、陽極ターミナル３１と干渉しない位置で筐体２３の肉厚確保を考慮して該筐体２３の一面側から取り出される。これら陽極ターミナル３１及び陰極ターミナル３２は、何れも金型で成形される２つの筐体２３Ａ、２３Ｂの型割方向と同一方向から組み付けられる。筐体２３は、内圧が付与されると外部へ膨らもうとするため、筐体２３Ａ，２３Ｂの型割方向と同一方向からターミナルや電極板等を組み付けることで抜け止め効果が得られる。また、筐体２３Ａ，２３Ｂの型割り方向にターミナル取り出し口を設けることで、組み立て性が容易になり、さらに後述するシール機構部の樹脂部品４０等を装着する際に装着部に面取り５０を施すことで装着も容易となり、樹脂部品４０の抜け止めもなされる。
【００５１】
一方の陽極ターミナル３１は、一方の筐体２３Ａに形成されたターミナル導出部３４の貫通孔３３から筐体外へと導出される。他方の陽極ターミナル３１は、これとは反対の他方の筐体２３Ｂに形成されたターミナル導出部３４の貫通孔３３から筐体外へと導出される。陰極ターミナル３２は、同じく前記一方の筐体２３Ａに形成されたターミナル導出部３４の貫通孔３３から筐体外へと導出される。
【００５２】
前記貫通孔３３には、内部から筐体外へ漏水するのを防止するためのシール機構部が設けられている。シール機構部は、円筒状の樹脂部材４０の中央にゴム状弾性体４１をターミナル（陽極ターミナル３１、陰極ターミナル３２）と共に一体成形すると共に樹脂部品４０の外周にゴム状弾性体であるＯリング４２を設け、前記樹脂部品４０を前記貫通孔３３に密着して設けた構造とされている。このシール機構部は、陽極ターミナル３１側と陰極ターミナル３２側にそれぞれ設けられるが、何れも同一の構造とされている。
【００５３】
樹脂部材４０は、貫通孔３３に圧入し得る円筒体として形成されている。そして、この樹脂部材４０の中心には、ターミナルを一体成形させた弾性に富んだゴム状弾性体４１が設けられている。ゴム状弾性体４１は、筐体内部とターミナルとの間をシールするもので、例えば二トリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコンゴム等のゴムを使用することが望ましい。このゴム状弾性体４１は、筐体２３内に生じる水圧で変形し易いため、その容積は出来るだけ少ないことが望ましいことから、樹脂部材４０の中心部のみに設けられる。
【００５４】
なお、ターミナルは平板形状であるからゴム状弾性体４１を楕円形状としてその容量を減らすようにしてもよい。そうすることで、ゴム状弾性体４１の容積を低減することでゴム状弾性体４１にかかる面圧の抑制が可能となり、前記樹脂部材４０との密着強度の信頼性を確保することができる。
【００５５】
Ｏリング４２は、樹脂部材４０の外周面に形成された環状溝４３内に装着される。かかるＯリング４２は、貫通孔３３の内周面に密着することでそのスラスト方向（貫通孔３３の軸方向）に変位可能となる。これは、電解槽自体が水圧により内圧が上昇して外部との圧力差が生じた際に、陰極板１７及び陽極板１８と筐体２３との位置関係に変位が生じるが、Ｏリング４２がスラスト方向に変位することによりゴム状弾性体４１とターミナルエッジ部との切れによる漏水を抑えることができる。なお、Ｏリング４２には、前記したゴム状弾性体４１と同一のゴム材料を使用することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、陽極ターミナル３１及び陰極ターミナル３２の何れもその一部を湾曲させた変形許容部４４を有している。陰極板１７及び陽極板１８は、電極間距離を一定に保つため隔膜保持フレーム２４に固定されているが、前記筐体２３（２３Ａ，２３Ｂ）に対しては単に装着されるだけで、しかも内圧上昇で位置関係が微妙に変動することから、ターミナルに設けられた変形許容部４４がその変動を吸収し漏水を防止する。
【００５７】
「実施形態２」
実施形態２では、実施形態１のように樹脂部材４０の中央にのみゴム状弾性体４１を設けると共に樹脂部材４０の外周にＯリング４２を設けることでシール機構部を構成したが、ゴム状弾性体のみでシール機構部を構成する。
【００５８】
具体的には、図８に示すように、ターミナル（陽極ターミナル３１及び陰極ターミナル３２）に一体成形した円柱体形状をなすゴム状弾性体４１を貫通孔３３に圧入し、そのゴム状弾性体４１の外周面に形成した環状の突起部４５を当該貫通孔３３の内面に密着させてシールを図っている。
【００５９】
実施形態２では、実施形態１のシール機構部に対してゴム状弾性体４１の容積が増えるが、電解槽からの漏水防止効果としては十分に効果がある。また、樹脂部材４０やＯリング４２を使用しないため、コストの面でも有利である。
【００６０】
「実施形態３」
実施形態３では、実施形態１に対して２枚の陽極板１８を一枚の電極板から折り曲げて形成し、その２枚の陽極板１８からそれぞれターミナルを取り出すのではなくターミナルを共通化して一つの陽極ターミナル３１として筐体２３の一箇所から取り出す構造とする。
【００６１】
具体的には、図９に示すように、一枚の電極板をこの字形状に折り曲げて２つの陽極板１８となる部位を形成し、その一方の陰極板１７となる部位の側縁から陽極外部端子３８と接続し得る幅の陽極ターミナル３１を略垂直に立ち上げるように形成し、二つの陽極板１８を連結する連結部４６を隔膜保持フレーム２４の外側へ導出させる。
【００６２】
実施形態２のように構成すれば、陽極ターミナル３１の数を減らすことができると共に陽極ターミナル３１の取り出し部分を筐体２３に形成する必要もシール機構部の数も減らすことができ、漏水箇所の低減効果に加え部品点数の削減並びに組み立て工数の削減を図ることができる。また、陽極板１８の電解に寄与しない部位は、マスキングして白金コーティングを排除することにより、白金量の低減が図れコストダウンを実現できる。
【００６３】
「実施形態４」
実施形態４では、陽極板１８がエキスパンドなどのメッシュ金属である場合、陽極ターミナル３１をメッシュ金属から延在させて一体的に形成することは困難であるため、陽極板１８と同一板厚の平板形状のターミナルをメッシュ金属である陽極板１８にスポット溶接する。
【００６４】
具体的には、図１０及び図１１に示すように、陽極板１８と同一板厚の平板形状のターミナルを陽極ターミナル３１として用意し、その陽極ターミナル３１をメッシュ金属とした陽極板１８にスポット溶接する。スポット溶接部４７は、例えば２箇所として接合信頼性を確保し、また、電解集中を避けるために陰極板１７と対向しない面の位置に設ける。
【００６５】
このように実施形態４によれば、陽極ターミナル３１を陽極板１８から延在させて一体的に形成するのが困難なメッシュ金属とした陽極板１８を使用した場合でも平板形状のターミナルをスポット溶接して陽極ターミナル３１を筐体外へと取り出すことができる。
【００６６】
「実施形態５」
実施形態５では、陽極ターミナル３１の取り出し位置を中心からずらした位置に設定し、その陽極ターミナル３１を重ならないようにずらして２つの陽極板１８、１８を配置する構造とする。
【００６７】
具体的には、図１２及び図１３に示すように、陽極板１８の長手方向中心位置Ｃから何れかの方向に位置をずらした部位より陽極ターミナル３１を延在して一体的に形成し、その陽極ターミナル３１が互いに重なり合わないように反転配置させた構造とする。こうすることで、陽極ターミナル３１の取り出し位置の異なる２種類の陽極板１８を使用することなく、一種類の陽極板１８を２枚用意すればよく部品点数の削減を図ることができる。
【００６８】
また、２つの陽極ターミナル３１の取り出し位置をずらして電極配置することで、筐体２３の肉厚を十分に確保することができる。これは、実施形態５のように陽極板１８が複数枚ある場合、ターミナル取り出し位置が筐体２３の同一面に設けられる場合、片面メッキで電極を共用化する場合などに有効な手段となる。
【００６９】
片面メッキで電極を共用化する場合とは、電気分解に必要な面は基本的に隔膜に接する面のみでいいのでその面のみメッキすればよく、陽極槽側は不要という意味である。片面メッキの場合は、反転させる必要があるが、取り出し位置をずらすことで反転時自然と位置がずれるので筐体肉厚を確保することができる。
【００７０】
また、実施形態５では、図１３、図１４に示すように、筐体２３内の内圧上昇による変位対策として実施形態１と同様、陽極ターミナル３１の一部に変形許容部４４を設けており、さらに陽極ターミナル３１を陰極ターミナル３２も含めて同一直線上に配置させている。こうすることで、電極間距離の短縮が図れると共に電解槽５の薄肉対応化が可能となる。
【００７１】
「その他の実施形態」
なお、本発明を適用した電解槽では、中央に陰極板１７を配置し、その陰極板１７の両側に陽極板１８を２つ配置した電極構造としたが、中央に陽極板１８を配置し、その陽極板１８の両側に陰極板１７を２つ配置した電極構造としても同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本実施形態の電解水生成システムを示す全体構成図である。
【図２】実施形態１の電解槽の平面図である。
【図３】実施形態１の電解槽の縦断面図である。
【図４】実施形態１の電解槽の要部拡大断面図である。
【図５】実施形態１の電解槽の電極板部分の要部拡大断面図である。
【図６】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】実施形態２を示し、ゴム状弾性体のみでシール機構部を構成した例を示すターミナル取り出し部分の要部拡大断面図である。
【図９】実施形態３を示し、一枚の電極板からこの字形状に折り曲げて２つの陽極板を形成した例を示す電解槽の断面図である。
【図１０】実施形態４を示し、メッシュ金属である陽極板にターミナルをスポット溶接した例を示すターミナル取り出し部分の要部拡大断面図である。
【図１１】実施形態４を示し、メッシュ金属である陽極板にターミナルをスポット溶接した例を示すターミナル取り出し部分の要部拡大平面図である。
【図１２】実施形態５の電解槽の断面図である。
【図１３】実施形態５を示し、中心位置から偏芯した位置にターミナルを取り出した陽極板を互いのターミナルが重ならないように配置する例を示す平面図である。
【図１４】実施形態５を示し、陰極板及び陽極板のターミナルを同一直線上に配置させた例を示す図である。
【図１５】丸棒形状の電極棒を電極板にスポット溶接した電極構造を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
５…電解槽
１７…陰極板
１８…陽極板
１９…隔膜
２１…陰極槽
２２…陽極槽
２３…筐体
２４…隔膜保持フレーム
３１…陽極ターミナル
３２…陰極ターミナル
３３…貫通孔
３４…ターミナル導出部
４０…樹脂部材
４１…ゴム状弾性体
４２…Ｏリング
４４…変形許容部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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