(57)【要約】【課題】被電解水を、供給口から導入部を通して電解室内に導入し、電極板の内面全面に沿って上方へ流動させつつ電解する有隔膜電解槽において、被電解水の電極板の内面全面での流れを均一にして電解効率を向上させる。【解決手段】槽本体内の隔膜２１と各電極板２２間に配設した一対のスペーサ２３にて一対の電解室Ｒ1，Ｒ2が形成されている有隔膜電解槽であって、電解室Ｒ1，Ｒ2における被電解水の流入口側の部位を、電解室Ｒ1，Ｒ2の外側方向から内側方向へ上方傾斜して延びる形状の流水導入部１６ｃに形成し、流水導入部１６ｃでの被電解水の流れの規制を解消する。【選択図】  図７
2004188336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
槽本体と、前記槽本体の内部に配設されて同槽本体内に一対の区画室を形成する隔膜と、これら各区画室に配設された一対の電極板と、前記槽本体の内部における前記隔膜と前記電極板間に配設されてこれら隔膜と電極板間に同電極板の上下方向に延びる電解室を形成する一対のスペーサを備える有隔膜電解槽であり、前記電解室における被電解水の流入口側の部位が、同電解室の外側方向から内側方向へ上方傾斜して延びる形状の流水導入部に形成されていることを特徴とする有隔膜電解槽。
【請求項２】
請求項１に記載の有隔膜電解槽において、前記スペーサは方形の格子状に形成されていて、同スペーサの格子状の内周縁部の下側部位が前記電解室の流水導入部に形成されていることを特徴とする有隔膜電解槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、槽本体の内部を陽極側電解室と陰極側電解室とに区画する隔膜を有する有隔膜電解槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解水生成装置を構成する電解槽の一形式として、槽本体の内部を陽極側電解室と陰極側電解室とに区画する隔膜を有する有隔膜電解槽がある。当該有隔膜電解槽は、槽本体と、前記槽本体の内部に配設されて同槽本体内に一対の区画室を形成する隔膜と、これら各区画室に配設された一対の電極板と、前記槽本体の内部における前記隔膜と前記電極板間に配設されてこれら隔膜と電極板間に同電極の上下方向に延びる電解室を形成する一対のスペーサを備える構成となっている。
【０００３】
当該形式の有隔膜電解槽においては、槽本体の内部に供給される被電解水が各スペーサにて確保されている各電解室の下端側から各電解室内に導入され、導入された被電解水は、各電解室内を各電極板に沿ってそれらの下端側から上端側へ流動する。
【０００４】
この間、被電解水は、各電解室にて電解を受けて、陽極側電解室では酸性水（電解生成酸性水）が生成され、かつ、陰極側電解室ではアルカリ性水（電解生成アルカリ性水）が生成される。生成された各電解生成水（電解生成酸性水および電解生成アルカリ性水）は、各電解室の上端側を経て、各流出口から槽本体の外部へ流出される。
【０００５】
従って、当該形式の有隔膜電解槽においては、その電解効率を向上させるためには、前記各電解室の下端部から各電解室内に導入された被電解水が、各電極板の内面全面に沿って均一に流動するようにすることが重要である。
【０００６】
従来のこの種形式の有隔膜電解槽においては、かかる問題に対処すべく、被電解水を電解室内へ導入する前に電解室の幅方向に分配した状態にし、この状態の被電解水を電解室内に導入するようにし、このための被電解水の導入部を備えている。
【０００７】
当該導入部は、槽本体の横方向に延びて被電解水の供給口に連通する第１の流通路と、槽本体の横方向に延びて各電解室の下端の下方部に位置して両電解室内の下端に臨む第２の流通路と、槽本体の縦方向に延びて第１の流通路と第２の流通路を互いに連結する複数の第３の流通路を備える構成としている。（例えば特許文献１を参照）。
【０００８】
上記した特許文献１に記載の有隔膜電解槽が備える被電解水の導入部は、その構成上、供給口から供給される被電解水を第１の流通路および複数の第３の流通路を経て、第２の流通路に対して、槽本体の横方向（換言すれば第２の流通路の長さ方向）に複数に分配して導入すべく機能する。これにより、槽本体の供給口から供給された被電解水は、流れ方向の慣性力が緩和され、被電解水の慣性力に起因する第２の流通路での偏り、乱れ、淀み等の発生が防止される。このため、被電解水は第２の流通路ではその長さ方向に均一に分配され、第２の流通路から各電解室内の下端側へ導入される被電解水は、電極板の幅方向に均一に分配されることになる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１８５５４８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した特許文献１に記載の有隔膜電解槽にて採用されている、被電解水を電解室内へ導入するための導入部においては、電解槽の構成部材であるスペーサとの関係から、第２の流通路がスペーサの下端部の下方に臨み、第２の流通路と電解室の内部との連結部位では、スペーサの下端角部が突出する構造となっている。このため、かかる構造の第２の流通部では、スペーサの下端角部が、電極板の幅方向に均一に分配されて電解室内に流入しようとする被電解水の流れを規制して、一旦電極板の幅方向に均一に分配された被電解水の流れに偏り、乱れ、淀み等を発生させるおそれがある。
【００１１】
従って、本発明の目的は、当該形式の有隔膜電解槽における被電解水の電解室内への導入部を改良して、スペーサの下端部による被電解水の乱れの発生を防止し、電解室内に導入される被電解水を電極板に沿って均一に流動させることによって、有隔膜電解槽における電解効率を一層向上させることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は有隔膜電解槽に関するもので、本発明に係る有隔膜電解槽は、槽本体と、前記槽本体の内部に配設されて同槽本体内に一対の区画室を形成する隔膜と、これら各区画室に配設された一対の電極板と、前記槽本体の内部における前記隔膜と前記電極板間に配設されてこれら隔膜と電極板間に同電極板の上下方向に延びる電解室を形成する一対のスペーサを備える有隔膜電解槽である。
【００１３】
しかして、本発明に係る有隔膜電解槽においては、前記電解室における被電解水の流入口側の部位が、同電解室の外側方向から内側方向へ上方傾斜して延びる形状の流水導入部に形成されていることを特徴とするものである。本発明に係る有隔膜電解槽を構成する前記スペーサが方形の格子状に形成されている場合には、同スペーサの格子状の内周縁部の下側部位を前記流水導入部に形成するようにすることができる。
【００１４】
【発明の作用・効果】
本発明に係る有隔膜電解槽においては、各電解室における被電解水の流入口部が、電解室の下側から上側へ上方傾斜して延びる形状の流水導入部に形成されている。当該流水導入部のこのような構成には、電解槽を構成するスペーサ等構成部材の角部等の突出部位等、被電解水の流れを規制すべく機能する部位は存在しない。
【００１５】
このため、当該流水導入部では、当該流水導入部前にて予め電極板の幅方向に均一に分配されていて、電解室の下端からその内部に流入しようとする被電解水の流れには偏り、乱れ、淀み等が発生することはなく、その分配状態がそのまま保持された状態で電解室内に流入することになる。
【００１６】
この結果、本発明に係る有隔膜電解槽においては、槽本体の内部に供給される被電解水は、各電解室内を各電極板の下端側から上端側へ、各電極板の内面全面に沿って均一に流動して電解効率を高める。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、電解水生成装置を構成する有隔膜電解槽に関するもので、図１には本発明が適用対象とする形式の有隔膜電解槽を示しており、図２には、当該電解槽を分解した状態の各構成部材を示している。当該電解槽は、一対のセル１０ａ，１０ｂにて形成された槽本体、隔膜２１、一対の電極板２２、一対のスペーサ２３を主要構成部材としている。
【００１８】
両セル１０ａ，１０ｂは、左右対称の形状および構造を有する絶縁性の合成樹脂製のもので、それらの内側面に各電極板２２および各スペーサ２３を配置し、隔膜２１を介在させた状態で互いに重合して結合されている。これにより、両セル１０ａ，１０ｂ内には、隔膜２１、各電極板２２、および各スペーサ２３にて、隔膜２１と各電極板２２間に電解室Ｒ1，Ｒ2が形成されて、電解室Ｒ1，Ｒ2は各スペーサ２３にて確保されている。
【００１９】
各電極板２２は、その一側面の略中央に設けたナット２２ａに、電極端子２２ｂを螺着することにより、各セル１０ａ、１０ｂの内側面に密着した状態に取付けられている。各スペーサ２３は、絶縁性合成樹脂製の格子状のものであって、図３に示すように、多数本の縦枠部２３ａと、各縦枠部２３ａの上下各端部に固定された一対の横枠部２３ｂにて構成されている。各スペーサ２３は、その上下の横枠部２３ｂを各セル１０ａ，１０ｂの内側面に設けた凹所にはめ込んだ状態で、各電極板２２と隔膜２１間に介在している。
【００２０】
各スペーサ２３は、各電極板２２と隔膜２１との接触を防止して、各電極板２２と隔膜２１間に、被電解水を流動させる空間部を確保している。これにより、槽本体内には、隔膜２１を挟んで両側に一対の電解室Ｒ1，Ｒ2が形成されている。電解室Ｒ1，Ｒ2の空間部は、電極板２２の内面全面の沿って上下方向に延びている。
【００２１】
各セル１０ａ，１０ｂにおいては、被電解水を槽本体内の各電解室Ｒ1，Ｒ2内に供給するための供給口１１を下方側部に備え、かつ、電解生成水を槽本体内の各電解室Ｒ1，Ｒ2内から外部へ流出するための流出口１２を上方側部に備えている。また、各セル１０ａ，１０ｂの内側面には、図３および図４に示すように、供給口１１から供給される被電解水を槽本体内の各電解室Ｒ1，Ｒ2内における各電極板２２の下端側に導く導入部１０ｃを備えている。
【００２２】
導入部１０ｃは、各セル１０ａ，１０ｂの内壁面に形成されて横方向に延びる横溝にて構成された第１の流通路１３ａと、各セル１０ａ，１０ｂの内壁面にて第１の流通路１３ａより下方に形成されて横方向に延びる横溝にて構成された第２の流通路１３ｂと、各セル１０ａ，１０ｂの内壁面にて第１の流通路１３ａと第２の流通路１３ｂ間に形成されて縦方向に延びる縦溝にて構成された一対の第３の流通路１４ａ，１４ｂからなるもので、各電極板２２の裏面側に位置している。
【００２３】
導入部１０ｃにおいては、第１の流通路１３ａは、その中央部にて被電解水の供給口１１に連通している。また、第２の流通路１３ｂは各電極板２２の下端の下方部に位置し、第２の流通路１３ｂには、その上方側から両電極板２２および両スペーサ２３の下端部が臨んでいる。これにより、各第２の流通路１３ｂは各電解室Ｒ1，Ｒ2の内部下端に連通している。
【００２４】
導入部１０ｃにおいては、供給口１１から流入する被電解水を、供給口１１の出口で第１の流通路１３ａの左右の方向に分配して、左右の分岐路を形成する各第３の流通路１４ａ，１４ｂを通して第２の流通路１３ｂに導く。すなわち、当該導入通路１０ｃは、供給口１１から槽本体内に供給される被電解水を各電解室Ｒ1，Ｒ2内の下端側に導入し、被電解水を電極板２２の左右の幅方向に分配された状態で各電解室Ｒ1，Ｒ2内に導入する。
【００２５】
当該電解槽にあっては、各電解室Ｒ1，Ｒ2内の下端側に導入された被電解水は、図５の１点鎖線で示すように、各電極板２２の内面全面に沿ってその下端側からその上端側へ流動する。この間、被電解水は各電解室Ｒ1，Ｒ2内にて電解を受けて電解生成水（電解生成酸性水および電解生成アルカリ性水）となり、各電解生成水は各流出口１２から外部へ流出される。
【００２６】
このように、当該電解槽においては、被電解水を槽本体の側部に設けた供給口１１から槽本体内の各電解室Ｒ1，Ｒ2内の下端側に導入する導入部１０ｃを備えていて、供給口１１から槽本体内に供給される被電解水を供給口１１の出口で第１の流通路１３ａの左右に分配して、第３の流通路１４ａ，１４ｂおよび第２の流通路１３ｂを通して各電極板２２の左右の幅方向の全体に導入するようにしている。
【００２７】
これにより、当該電解槽においては、電解運転時、被電解水を電解室Ｒ1，Ｒ2内にて各電極板２２の内面全面に沿って下端側から上端側へ流動させつつ電解することができて、電解効率を相当程度向上させることができる。
【００２８】
しかしながら、当該電解槽の導入部１０ｃにあっては、図５に拡大して示したように、電解槽の構造部材であるスペーサ２３との関係から、第２の流通路１３ｂがスペーサ２３の下端部の下方に臨み、第２の流通路１３ｂと電解室Ｒ1，Ｒ2の空間部との連結部位に、スペーサ２３の下端角部である横枠部２３ｂの角部が突出する構造となっている。
【００２９】
このため、かかる構造の導入部１０ｃでは、スペーサ２３の下端角部が、電極板２２の幅方向に均一に分配されて電解室Ｒ1，Ｒ2内に流入しようとする被電解水の流れを規制して、一旦電極板２２の左右の幅方向に均一に分配された状態の被電解水の流れに偏り、乱れ、淀み等を発生させるおそれがある。
【００３０】
本発明においては、被電解水の当該導入部１０ｃを改良して、電解槽の電解効率を一層向上すべく意図しているものである。
【００３１】
図６および図７には、本発明に係る有隔膜電解槽における改良された導入部１０ｄを示しており、図７は図６の一部を拡大したものである。また、図８は、当該導入部１０ｄを構成するスペーサ２３を縦断した一部を拡大したものである。
【００３２】
当該導入部１０ｄを有する有隔膜電解槽では、各セル１０ａ，１０ｂの内面に方形の嵌合凹所１５が形成されていて、嵌合凹所１５に通路形成用板１６を嵌合固着することにより、第１の流通路１３ａ、第２の流通路１３ｂ、および、第３の流通路１４ａ，１４ｂが形成されている。
【００３３】
当該電解槽の電解室Ｒ1，Ｒ2を構成するスペーサ２３は、縦枠部２３ａと横枠部２３ｂが一体に形成されている。スペーサ２３においては、図８に示すように、その下側の横枠部２３ｂが段付き形状に形成されていて、厚みの薄い上側段部２３ｂ1における上端縁部２３ｂ2が、その外側から内側へ上方傾斜して延びる形状に形成されている。スペーサ２３は、隔膜２１を左右から挟持した状態で、その外周を両セル１０ａ，１０ｂに挟持されて槽本体内に配設されている。
【００３４】
この状態で配設されたスペーサ２３においては、その下側の横枠部２３ｂの上端縁部２３ｂ2が導入部１０ｄを構成する第２の流通路１３ｂの内側に、下方から臨んでいる。これにより、上端縁部２３ｂ2は、被電解水を第２の流通路１３ｂから電解室Ｒ1，Ｒ2  内に導入するための流水導入部１３ｃを形成している。
【００３５】
当該流水導入部１３ｃは、電解室Ｒ1，Ｒ2の外側方向から内側方向へ上方傾斜して延びる形状となっていて、流水導入部１３ｃ内には、第２の流通路１３ｂから電解室Ｒ1，Ｒ2 内に流入する被電解水の流れを規制する部位は存在しない。
【００３６】
このため、当該流水導入部１０ｄでは、予め電極板２２の幅方向に均一に分配されて電解室Ｒ1，Ｒ2の下端からその内部に流入しようとする被電解水の流には、偏り、乱れ、淀み等が発生することはなく、被電解水は、その分配状態がそのまま保持された状態で電解室内に流入することになる。この結果、被電解水は、電解室Ｒ1，Ｒ2内を電極板２２の下端部から電極板２２の内面全面に沿って均一に上端側へ流動して電解効率を高める。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用対象とする形式の電解槽の縦断側面図である。
【図２】同電解槽を分解した状態の縦断側面図である。
【図３】同電解槽を構成するセルを互いに分離した状態で内側からみた正面図である。
【図４】同セルの内面の正面図である。
【図５】同電解槽を構成する導入部を拡大して示す縦断面図である。
【図６】本発明の一例に係る電解槽を構成する導入部を示す縦断面図である。
【図７】同導入部を拡大して示す縦断面図である。
【図８】同電解槽を構成するスペーサの下端部を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ…セル、１０ｃ，１０ｄ…導入部、１１…供給口、１２…流出口、１３ａ…第１の流通路、１３ｂ…第２の流通路、１３ｃ…流水導入部、１４ａ，１４ｂ…第３の流通路、１５…嵌合凹所、１６…流通路形成板、２１…隔膜、２２…電極板、２２ａ…ナット、２２ｂ…電極端子、２３…スペーサ、２３ａ…縦枠部、２３ｂ…横枠部、２３ｂ1…上側段部、２３ｂ2…上端縁部。
【図１】
2004188336.tif 000003
【図２】
2004188336.tif 000004
【図３】
2004188336.tif 000005
【図４】
2004188336.tif 000006
【図５】
2004188336.tif 000007
【図６】
2004188336.tif 000008
【図７】
2004188336.tif 000009
【図８】
2004188336.tif 000010