(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解水生成用の電解槽に使用される電極板への電極端子の接合構造であって、棒状の電極端子の基端に扁平部を形成し、該扁平部を電極板に重ねて上記扁平部の平坦面を上記電極板に面接触させると共に、点溶接部により上記扁平部と上記電極板とを接合したことを特徴とする電解槽用電極板への電極端子の接合構造。
【請求項２】
上記扁平部の平坦面を上記電極板に面接触させることにより上記電極端子の中心軸上に上記電極板が位置するように、上記扁平部を上記電極端子の中心軸から径方向にずらした位置で該中心軸に平行に形成したことを特徴とする請求項１記載の電解槽用電極板への電極端子の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解水を生成する電解槽に用いられる電極板への電極端子の接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解水生成用の電解槽は、陰極の電極板と陽極の電極板の間にイオン交換膜を配設し、水を電気分解して陰極側でアルカリ性水を生成すると共に陽極側で酸性水を生成するものであり、アルカリ性水は飲食などに利用され、酸性水は美容等に利用される。
【０００３】
そして、電極板に棒状の電極端子が接合されている場合、従来の接合構造は、図７に示すように、電極板１００の端部の一部を切断して角窓１０３をあけると共にアール曲げ加工を行って棒状の電極端子１０１の挿入部１０２を形成し、該挿入部１０２に電極端子１０１を挿入して電極板１００と電極端子１０１とをスポット溶接で接合して構成されていた。
【０００４】
しかし、電極板１００の加工に手間がかかり、また、電極板１００の表面に白金やイリジウムやルテニウム等が付着している場合には、電極板１００の曲げ加工により、白金等が剥げ落ちたり電極板１００にクラックが入るという問題があり、また、電極端子１０１を挿入してスポット溶接しても、該クラックにより電極板１００と電極端子１０１とが接合不良となり、電極板１００の使用中などにおいて電極板１００と電極端子１０１とが簡単に離脱するという危険があった。
【０００５】
ところで、複数の電解室を有する電解槽では、同極の電極板１００が複数配設されるので、同極の電極板１００の電極端子１０１同士を端子プレート（図示省略）で接続し、該端子プレートに電源コードに接続している。そして、電極端子１０１への上記端子プレートの取付けは、電極端子１０１に設けられた雄ねじ部１０４に上記端子プレートに穿設された取付孔を通し、雄ねじ部１０４にナット（図示省略）を締め付けることに行っている。
【０００６】
しかし、ナットを強く締め付ける場合には、電極端子１０１に大きなトルクが発生して上記スポット溶接による点溶接部が剥がれるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような従来技術の問題を解決するためになされたものであり、電極板を曲げ加工することなく電極端子を接合でき、また、ナットの締め付け力により電極板と電極端子の溶接部が剥がれるのを防止できる電解槽用電極板への電極端子の接合構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の電解槽用電極板への電極端子の接合構造は、電解水生成用の電解槽に使用される電極板への電極端子の接合構造であって、棒状の電極端子の基端に扁平部を形成し、該扁平部を電極板に重ねて上記扁平部の平坦面を上記電極板に面接触させると共に、点溶接部により上記扁平部と上記電極板とを接合したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、上記扁平部の平坦面を上記電極板に面接触させることにより上記電極端子の中心軸上に上記電極板が位置するように、上記扁平部を上記電極端子の中心軸から径方向にずらした位置で該中心軸に平行に形成するのが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１乃至図６を参照して説明する。
【００１１】
図６に示すように、電解水生成用の電解槽Ａは、ハウジング１内に複数の電解室２が連設され、各電解室２に電極板３及びイオン交換膜４が設けられた多連槽構造となっている。
【００１２】
電極板３はチタン製の導電性基板の片面若しくは両面に白金層を焼き付けることにより形成され、導電性基板の表面には微細な凹凸が形成されて白金層の付着性を高めている。なお、上記の白金に代えてイリジウムやルテニウム等を用いても良い。
【００１３】
図１及び図２に示すように、各電極板３の上端部にはチタン製の電極端子５が接合されている。電極端子５は丸棒状に形成され、先端部には雄ねじ部５ａが形成され、電極端子５の基端部は扁平加工されて扁平部６が形成されている。図３に示すように、扁平部６は電極端子５の中心軸Ｏを避けた位置に形成され、扁平部６の上下両面には平坦面６ａが形成されている。なお、図３に示すように、意匠性等を考慮して扁平部６の両端部を平坦面６ａと直角に切断してカット面６ｂを形成しても良い。
【００１４】
電極端子５を電極板３に接合する場合には、図２及び図３に示すように、電極端子５の扁平部６を電極板３の端部に重ねて電極端子５の中心軸Ｏ寄りの平坦面６ａを電極板３に面接触させると共に、電極板３を電極端子５の中心軸Ｏに位置させ、扁平部６と電極板３とをスポット溶接して点溶接部７により扁平部６と電極端子５とを接合する。なお、図２では点溶接部７は電極端子５の中心軸Ｏに沿って２カ所に形成されているが、その数は特に限定されるものではない。
【００１５】
図６に示すように、電極板３は第１電極板３ａと第２電極板３ｂとで構成され、第１電極板３ａは、上端部の一側寄りに電極端子５が接合され、第２電極板３ｂは、上端部の他側寄りに電極端子５が接合されている。なお、電極板３の上端部には電極板３をハウジング１に位置決めするための切り欠き３１が形成されている。
【００１６】
図４に示すように、ハウジング部１の上板１ａには電極棒５を突出させるための複数の突出孔８が千鳥状に穿設されている。
【００１７】
図６に示すように、ハウジング１内に第１電極板３ａと第２電極板３ｂとが交互に配設されることにより、ハウジング１の各電解室２に第１電極板３ａ及び第２電極板３ｂが位置し、隣接する電解室２の境界部は第１電極板３ａ又は第２電極板３ｂで仕切られるようになっている。
【００１８】
また、第１電極板３ａと第２電極板３ｂとの間にイオン交換膜４が介在することにより、各電解室２にアルカリイオン室９及び酸性イオン室１０が形成されている。また、アルカリイオン室９及び酸性イオン室１０の上方及び下方に位置するハウジング１にはイオン水の放出口１１及び水道水の導入口１２が形成されている。なお、図４及び図５はイオン水の放出口１１を省略している。
【００１９】
電極端子５付きの電極板３をハウジング１に取り付ける場合には、電極端子５をハウジング１の内側から突出孔８に挿通して電極端子５の雄ねじ部５ａを突出孔８から外部に突出し、ハウジング１内に設けられた図外の位置決め片に電極板３の切り欠き３１を嵌め込んで電極板３をハウジング１内に位置決めした後、電極板３の周囲部をハウジング１に固定する。
【００２０】
この場合、電極端子５及び電極板３を同時に操作して両者をハウジング１に取り付ける必要があるが、電極板３は電極端子５の中心軸Ｏ上に位置しているので、電極板３と電極端子５の中心軸Ｏとの位置がずれているものに較べて、該位置ずれを考慮した操作が不要となり、ハウジング１への電極端子５付き電極板３の取付け作業が容易となる。
【００２１】
突出孔８から突出する第１電極板３ａの電極端子５同士及び第２電極板３ｂの電極端子５同士は端子プレート１３で接続されている。各端子プレート１３には取付孔１３ａが穿設され、この取付孔１３ａを電極端子５の雄ねじ部５ａに嵌め込むと共に雄ねじ部５ａにナット１４を螺合することにより端子プレート１３を電極端子５に固定している。
【００２２】
端子プレート１３を電極端子５に固定する際にナット１４を強く締め付けた場合には、電極端子５は中心軸Ｏを中心として図３の矢印に示すように、回転して点溶接部７を剥がそうとする力が発生するが、扁平部６の平坦面６ａが電極板３に密着しているので、扁平部６の存在によって電極端子５の回転が規制されて点溶接部７に作用する力を小さくでき、点溶接部７の剥がれを防止できる。
【００２３】
このように構成される電解槽Ａの端子プレート１３には図外の電源ケーブルから導出される２本のリード端子が接続され、第１電極板３ａを陽極とし、第２電極板３ｂを陰極として直流電流を印加すると電気分解が行われる。
【００２４】
電解槽Ａには浄水器が付設され、水道水は水道水圧により浄水器を経て電解槽Ａの導入口１２から電解室２内に供給され、電極板３に直流電圧が印加されることにより、電解槽Ａのアルカリイオン室９でアルカリ水が、酸性イオン室１０で酸性水がそれぞれ生成され、酸性水及びアルカリ水は放出口１１から外部に放出される。
【００２５】
なお、第１電極板３ａと第２電極板３ｂは狭幅の電解室２に配設されて近接しているので、高い電流効率が得られる。また、水は電解室２を仕切る電極板３の両面に沿って流れるので、電極板３の水接触面積が大きくなって電気分解効率を向上させることができ、電解槽Ａの小型化が可能になる。
【００２６】
また、電解槽Ａは、電極板３の極性を一定時間毎に反転させて電極板３へのスケールの付着を防止できるようになっている。
【００２７】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明の電極板と電極端子の接合構造によれば、電極端子の扁平部の平坦面を電極板に接触させて点溶接部により扁平部を電極板に接合したので、点溶接部に加わる締め付け力の影響を少なくできる。
【００２８】
また、電極板の曲げ加工が不要になって生産性が向上し、電極板の表面に白金層やイリジウム層やルテニウム層等が形成されている場合には、曲げ加工による白金層等の剥がれを防止でき、また、電極板の使用中などにおいて電極板と電極端子とが離脱することがなくなる。
【００２９】
また、上記電極端子の中心軸上に上記電極板を位置させたので、電解槽の組立効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の電解槽用電極板への電極端子の接合動作を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の電解槽用電極板への電極端子の接合構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態の電解槽用電極板への電極端子の接合構造を示す平面図である。
【図４】電極端子への端子プレートの取付動作を示す斜視図である。
【図５】電極端子への端子プレートの取付動作を示す斜視図である。
【図６】電極槽を示す概略断面図である。
【図７】従来の電解槽用電極板への電極端子の接合動作を示す斜視図である。
【図８】従来の電解槽用電極板への電極端子の接合構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ａ      電解槽Ａ
１      ハウジング
２      電解室
３      電極板
４      イオン交換膜
５      電極端子
６      扁平部
６ａ    扁平部６の平坦面
１３    端子プレート
【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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