(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を電気分解するための複数の電解槽セルを備えた電解ユニットであって、
前記電解槽セルの各々は、内部に電解室を区画するためのケースと、前記電解室を陽極側の陽極室と陰極側の陰極室とに区分するための隔膜とを含み、
前記複数の電解槽セルは、前記隔膜の向きを互いに揃えかつ前記隔膜の法線方向に重ねられた積層体であり、
前記ケースは、前記陽極室を区画するための第１ケース片と、前記陰極室を区画するための第２ケース片とを含み、
前記法線方向に隣り合う一方の前記電解槽セルの前記第１ケース片と、他方の前記電解槽セルの前記第２ケース片とが固着され、
各第１ケース片には、前記陽極室に電気分解のための水を供給するための第１供給口と、前記陽極室から電気分解された水を取り出すための第１排出口とが形成され、
各第１供給口は、前記法線方向に一直線上に配され、
前記各第１供給口は、前記法線方向にのびる第１供給管によって互いに連通され、
前記第１供給管は、前記各第１ケース片ごとに設けられ前記各第１供給口と連通される複数の第１管片が、前記法線方向に連結されることにより構成され、
前記法線方向にのび、各第１管片を前記各第１ケース片に押し当てて固定する第１固定部材をさらに含む、
電解ユニット。
【請求項２】
各第１排出口は、前記法線方向に一直線上に配され、
前記各第１排出口は、前記法線方向にのびる第１排出管によって互いに連通され、
前記第１排出管は、前記各第１ケース片ごとに設けられ前記各第１排出口と連通される複数の第２管片が、前記法線方向に連結されることにより構成され、
前記第１固定部材は、各第２管片を前記各第１ケース片に押し当てて固定する、請求項１に記載の電解ユニット。
【請求項３】
前記法線方向の一端側の前記第１ケース片の外端面及び前記法線方向の他端側の前記第２ケース片の外端面には、補強部材が装着される、請求項１または２に記載の電解ユニット。
【請求項４】
前記第１固定部材は、前記補強部材に固定されている、請求項３に記載の電解ユニット。
【請求項５】
水を電気分解するための複数の電解槽セルを備えた電解ユニットであって、
前記電解槽セルの各々は、内部に電解室を区画するためのケースと、前記電解室を陽極側の陽極室と陰極側の陰極室とに区分するための隔膜とを含み、
前記複数の電解槽セルは、前記隔膜の向きを互いに揃えかつ前記隔膜の法線方向に重ねられた積層体であり、
前記ケースは、前記陽極室を区画するための第１ケース片と、前記陰極室を区画するための第２ケース片とを含み、
前記法線方向に隣り合う一方の前記電解槽セルの前記第１ケース片と、他方の前記電解槽セルの前記第２ケース片とが固着され、
各第２ケース片には、前記陰極室に電気分解のための水を供給するための第２供給口と、前記陰極室から電気分解された水を取り出すための第２排出口とが形成され、
各第２供給口は、前記法線方向に一直線上に配され、
前記各第２供給口は、前記法線方向にのびる第２供給管によって互いに連通され、
前記第２供給管は、前記各第２ケース片ごとに設けられ前記各第２供給口と連通される複数の第３管片が、前記法線方向に連結されることにより構成され、
前記法線方向にのび、各第３管片を前記各第２ケース片に押し当てて固定する第２固定部材をさらに含む、
電解ユニット。
【請求項６】
各第２排出口は、前記法線方向に一直線上に配され、
前記各第２排出口は、前記法線方向にのびる第２排出管によって互いに連通され、
前記第２排出管は、前記各第２ケース片ごとに設けられ前記各第２排出口と連通される複数の第４管片が、前記法線方向に連結されることにより構成され、
前記第２固定部材は、各第４管片を前記各第２ケース片に押し当てて固定する、請求項５に記載の電解ユニット。
【請求項７】
前記法線方向の一端側の前記第１ケース片の外端面及び前記法線方向の他端側の前記第２ケース片の外端面には、補強部材が装着される、請求項５または６に記載の電解ユニット。
【請求項８】
前記第２固定部材は、前記補強部材に固定されている、請求項７に記載の電解ユニット。
【請求項９】
前記各電解槽セルは、前記各電解槽セルを前記法線方向に貫くボルトによって一体的に固着されている、請求項１ないし８のいずれかに記載の電解ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を電気分解するための複数の電解槽セルを備えた電解ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の電解槽セルを備えた電解ユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１１４４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されている電解ユニットでは、各電解槽セルは独立して設けられ、各電解槽セル間には、供給管、排出管が装着されている。
【０００５】
しかしながら、上記電解槽セルのレイアウトでは、電解ユニットが肥大化し、電解水生成装置の小型化を図ることが困難となる。
【０００６】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、電解水生成装置の小型化を容易に図ることができる電解ユニットを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、水を電気分解するための複数の電解槽セルを備えた電解ユニットであって、前記電解槽セルの各々は、内部に電解室を区画するためのケースと、前記電解室を陽極側の陽極室と陰極側の陰極室とに区分するための隔膜とを含み、前記複数の電解槽セルは、前記隔膜の向きを互いに揃えかつ前記隔膜の法線方向に重ねられた積層体である。
【０００８】
本発明に係る前記電解ユニットにおいて、前記複数の電解槽セルの前記ケースが互いに当接している、ことが望ましい。
【０００９】
本発明に係る前記電解ユニットにおいて、前記各電解槽セルは、前記各電解槽セルを前記法線方向に貫くボルトによって一体的に固着されている、ことが望ましい。
【００１０】
本発明に係る前記電解ユニットにおいて、前記ケースは、前記陽極室を区画するための第１ケース片と、前記陰極室を区画するための第２ケース片とを含み、前記法線方向に隣り合う一方の前記電解槽セルの前記第１ケース片と、他方の前記電解槽セルの前記第２ケース片とが固着されている、ことが望ましい。
【００１１】
本発明に係る前記電解ユニットにおいて、各第１ケース片には、前記陽極室に電気分解のための水を供給するための第１供給口と、前記陽極室から電気分解された水を取り出すための第１排出口とが形成され、各第１供給口は、前記法線方向に一直線上に配され、各第１排出口は、前記法線方向に一直線上に配されている、ことが望ましい。
【００１２】
本発明に係る前記電解ユニットにおいて、前記各第１供給口は、前記法線方向にのびる第１供給管によって互いに連通され、前記第１供給管は、前記各第１ケース片ごとに設けられ前記各第１供給口と連通される複数の第１管片が、前記法線方向に連結されることにより構成される、ことが望ましい。
【００１３】
本発明に係る前記電解ユニットにおいて、前記各第１排出口は、前記法線方向にのびる第１排出管によって互いに連通され、前記第１排出管は、前記各第１ケース片ごとに設けられ前記各第１排出口と連通される複数の第２管片が、前記法線方向に連結されることにより構成される、ことが望ましい。
【００１４】
本発明に係る前記電解ユニットにおいて、各第２ケース片には、前記陰極室に電気分解のための水を供給するための第２供給口と、前記陰極室から電気分解された水を取り出すための第２排出口とが形成され、各第２供給口は、前記法線方向に一直線上に配され、各第２排出口は、前記法線方向に一直線上に配されている、ことが望ましい。
【００１５】
本発明に係る前記電解ユニットにおいて、前記各第２供給口は、前記法線方向にのびる第２供給管によって互いに連通され、前記第２供給管は、前記各第２ケース片ごとに設けられ前記各第２供給口と連通される複数の第３管片が、前記法線方向に連結されることにより構成される、ことが望ましい。
【００１６】
本発明に係る前記電解ユニットにおいて、前記各第２排出口は、前記法線方向にのびる第２排出管によって互いに連通され、前記第２排出管は、前記各第２ケース片ごとに設けられ前記各第２排出口と連通される複数の第４管片が、前記法線方向に連結されることにより構成される、ことが望ましい。
【００１７】
本発明に係る前記電解ユニットにおいて、前記法線方向の一端側の前記第１ケース片の外端面及び前記法線方向の他端側の前記第２ケース片の外端面には、補強部材が装着される、ことが望ましい。
【００１８】
本発明に係る前記電解ユニットにおいて、前記法線方向にのび、各第１管片及び各第２管片を前記各第１ケース片に押し当てて固定する第１固定部材をさらに含む、ことが望ましい。
【００１９】
本発明に係る前記電解ユニットにおいて、前記法線方向にのび、各第３管片及び各第４管片を前記各第２ケース片に押し当てて固定する第２固定部材をさらに含む、ことが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の前記電解ユニットでは、前記複数の電解槽セルは、前記隔膜の向きを互いに揃えかつ前記隔膜の前記法線方向に重ねられた前記積層体である。これにより、各電解槽セルの間隔が詰められ、前記電解ユニットの前記法線方向の長さが抑制される。従って、電解水生成装置の小型化を容易に図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の電解ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図２】上記電解ユニットの分解図である。
【図３】上記電解ユニットを構成する電解槽セルの分解図である。
【図４】上記電解槽セルの断面図である。
【図５】上記電解ユニットの第１供給管及び第２供給管の分解図である。
【図６】上記電解ユニットの第１排出管及び第２排出管の分解図である。
【図７】第１ケース片、第２ケース片及び第２管片、第４管片の一部が破断された電解ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１及び図２は、本実施形態の電解ユニット１の構成を示している。電解ユニット１は、水を電気分解するための複数の電解槽セル２を備える。このような電解ユニット１は、短時間で大量の電解水を生成でき、多人数の電解水透析治療や農業分野等での電解水の利用に適している。そして、複数の電解ユニット１等によって一つの電解水生成装置が構成されていてもよい。
【００２３】
本実施形態では、６個の電解槽セル２等によって電解ユニット１が構成されている。電解槽セル２の数は、２個以上であれば、特に限定されない。従って、電解槽セル２の個数は、単位時間に必要とされる電解水の量に応じて調整される。
【００２４】
図３及び図４は、電解槽セル２の構成を示している。各電解槽セル２は、内部に電解室２０を区画するためのケース２３と、電解室２０を陽極側の陽極室２１と陰極側の陰極室２２とに区分するための隔膜２４とを含む。
【００２５】
図１、２に示されるように、複数の電解槽セル２は、各隔膜２４の向きを互いに揃えて、すなわち、各隔膜２４の法線方向Ｄが一致するように配されている。そして、電解槽セル２は、隔膜２４の法線方向Ｄに積み重ねられている。従って、複数の電解槽セル２によって積層体５が構成される。これにより、各電解槽セル２の間隔が詰められ、電解ユニット１の法線方向Ｄの長さが抑制され、電解水生成装置の小型化を容易に図ることが可能となる。
【００２６】
本電解ユニット１では、隔膜２４の法線方向Ｄに隣り合う複数の電解槽セル２のケース２３は、互いに当接しているのが望ましい。これにより、各電解槽セル２が隙間なく密着するので、各電解槽セル２の間隔をより一層詰めることが可能となる。また、隣り合う電解槽セル２間での法線方向Ｄの水圧が打ち消し合うので、ケース２３の厚さを薄く設定することが可能となり、電解ユニット１の小型化を容易に図ることが可能となる。なお、各電解槽セル２は、ブッシュやスペーサー等を介して積み重ねられていてもよい。
【００２７】
本電解ユニット１では、各電解槽セル２は、ボルト５１によって一体的に固着されている。ボルト５１は、各電解槽セル２を法線方向Ｄに貫いている。これにより、電解ユニット１の組立及び分解が容易となり、電解槽セル２のメンテナンスが容易となる。例えば、不具合が生じた電解槽セル２を容易に取り外して、新たな電解槽セル２に交換することが可能となる。
【００２８】
図３、４に示されるように、ケース２３は、陽極室２１を区画するための第１ケース片３と、陰極室２２を区画するための第２ケース片４とを含んでいる。第１ケース片３及び第２ケース片４は、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂によって形成されている。
【００２９】
第１ケース片３及び第２ケース片４は、法線方向Ｄから視て、矩形状に形成されている。第１ケース片３及び第２ケース片４には、ボルト５１を挿通させるための貫通穴３１及び４１が設けられている。貫通穴３１は、第１ケース片３の外周部に適宜の間隔を隔てて形成されている。一方、貫通穴４１は、第２ケース片４の外周部に適宜の間隔を隔てて形成されている。
【００３０】
本実施形態では、法線方向Ｄに隣り合う一方の電解槽セル２の第１ケース片３と、他方の電解槽セル２の第２ケース片４とが背中合わせに配置され固着されている。背中合わせに配置とは、第１ケース片３の背面（法線方向Ｄで陽極室２１が形成されていない端面）と第２ケース片４の背面（法線方向Ｄで陰極室２２が形成されていない端面）とが、向き合っている配置である。これにより、陽極室２１と陰極室２２とが、法線方向Ｄに交互に配される。
【００３１】
電解室２０には、隔膜２４と陽極給電体２５と陰極給電体２６とが配される。隔膜２４、陽極給電体２５及び陰極給電体２６は、それぞれ矩形状に形成されている。陽極給電体２５は陽極室２１に配され、陰極給電体２６は陰極室２２に配される。
【００３２】
隔膜２４は、陽極給電体２５と陰極給電体２６との間に配される。すなわち、隔膜２４の一方側に陽極給電体２５が他方側に陰極給電体２６がそれぞれ配される。陽極給電体２５及び陰極給電体２６には、直流電圧を印加するための給電端子（図示せず）が接続されている。陽極側及び陰極側の給電端子は、一部がケース２３の外部に突出され、電源回路等と接続されている。電解室２０の陽極室２１及び陰極室２２の両方に水が供給され、陽極給電体２５及び陰極給電体２６に直流電圧が印加されることにより、電解室２０内で水の電気分解が生ずる。
【００３３】
隔膜２４は、第１ケース片３及び第２ケース片４とは概略相似する矩形状に形成されている。隔膜２４は、電気分解で生じたイオンを通過させ、隔膜２４を介して陽極給電体２５と陰極給電体２６とが電気的に接続される。隔膜２４には、例えば、スルホン酸基を有するフッ素系の樹脂材料からなる固体高分子材料が用いられている。
【００３４】
固体高分子材料を用いた隔膜２４を有する電解槽セル２では、中性の電解水素水及び電解酸素水が生成される。電解室２０内で水が電気分解されることにより、陰極室２２では、水素ガスが溶け込んだ電解水素水が得られ、陽極室２１では酸素ガスが溶け込んだ電解酸素水が得られる。陰極室２２にて生成された電解水素水は、血液透析治療の際に発生する活性酸素を除去し、患者の酸化ストレスの軽減に適しているとして注目されている。また、農業分野においては、単位面積当たりの収量増加、栄養価の高い高機能作物の栽培が期待できるとして注目されている。
【００３５】
陽極給電体２５及び陰極給電体２６は、それぞれ、その板厚方向で水が行き来可能に構成されている。陽極給電体２５及び陰極給電体２６には、例えば、エクスパンドメタル等の網状の金属が適用されうる。このような、網状の陽極給電体２５及び陰極給電体２６は、隔膜２４を挟持しながら、隔膜２４の表面に水を行き渡らせることができ、電解室２０内での電気分解を促進する。本実施形態では、陽極給電体２５及び陰極給電体２６として、例えば、チタニウム製のエクスパンドメタルの表面に白金のめっき層が形成されたものが適用されている。白金のめっき層は、チタニウムの酸化を防止する。
【００３６】
陽極給電体２５及び陰極給電体２６の外周縁の外側には、第１ケース片３と第２ケース片４との合わせ面からの水漏れを防止するための封止部材２７が設けられている。封止部材２７は、隔膜２４の両側に配されている。隔膜２４の外周部は、封止部材２７によって挟持されている。
【００３７】
各第１ケース片３には、陽極室２１に電気分解のための水を供給するための第１供給口３２と、陽極室２１から電気分解された水を取り出すための第１排出口３３とが形成されている。第１供給口３２は、第１ケース片３の短手方向に沿ってのびる一方の側壁に形成され、陽極室２１と連通している。第１排出口３３は、第１ケース片３の短手方向に沿ってのびる他方の側壁に形成され、陽極室２１と連通している。
【００３８】
各第２ケース片４には、陰極室２２に電気分解のための水を供給するための第２供給口４２と、陰極室２２から電気分解された水を取り出すための第２排出口４３とが形成されている。第２供給口４２は、第２ケース片４の短手方向に沿ってのびる一方の側壁に形成され、陰極室２２と連通している。第２排出口４３は、第２ケース片４の短手方向に沿ってのびる他方の側壁に形成され、陰極室２２と連通している。
【００３９】
図２及び３から理解できるように、各電解槽セル２が法線方向Ｄに沿って積み重ねられたとき、各第１供給口３２は、隔膜２４の法線方向Ｄに一直線上に配されている。同様に、各第１排出口３３は、隔膜２４の法線方向Ｄに一直線上に配されている。これにより、各第１供給口３２及び各第１排出口３３が整然と配置される。
【００４０】
また、各電解槽セル２が法線方向Ｄに沿って積み重ねられたとき、各第２供給口４２は、隔膜２４の法線方向Ｄに一直線上に配されている。同様に、各第２排出口４３は、隔膜２４の法線方向Ｄに一直線上に配されている。これにより、各第２供給口４２及び各第２排出口４３が整然と配置される。
【００４１】
図５は、電解ユニット１の下部に配される第１供給管６及び第２供給管８の構成を示している。同図では、３つの電解槽セル２が積み重ねられる形態が示されている。
【００４２】
図２、５に示されるように、各電解槽セル２の第１供給口３２は、隔膜２４の法線方向Ｄにのびる第１供給管６によって互いに連通されている。第１供給管６は、複数の第１管片６１が、法線方向Ｄに連結されることにより構成されている。
【００４３】
各第１管片６１は、隔膜２４の法線方向Ｄにのびる本体部６２と、隔膜２４の面内方向に平行にのびる枝部６３とを有している。本体部６２の内部及び枝部６３の内部は、管状に形成され、互いに連通している。本体部６２の長さは、電解槽セル２の厚さに応じて設定される。複数の第１管片６１が、法線方向Ｄに連結されることにより、各本体部６２の内部が法線方向Ｄに連通する。本体部６２の法線方向Ｄの両端には、本体部６２の外側に突出するフランジ６４が形成され、隣り合う第１管片６１のフランジ６４が互いに当接されることにより、第１管片６１が連結され、第１供給管６が構成される。
【００４４】
第１供給管６は、各第１管片６１の各枝部６３が各第１供給口３２に連通するように、各第１ケース片３に装着される。これにより、枝部６３を介して各第１供給口３２と第１供給管６の本体部６２とが連通する。
【００４５】
第１供給管６の一端には、第１供給管６の一端を閉鎖するための蓋部材１１が装着される。蓋部材１１の第１管片６１側の端縁には、フランジ１２が形成されている。蓋部材１１のフランジ１２が第１供給管６の一端側の第１管片６１のフランジ６４に当接されることにより、蓋部材１１が、第１供給管６に装着され、クリップ１３によって第１管片６１に固定される。クリップ１３は、フランジ１２及びフランジ６４を一体的に保持する。
【００４６】
第１供給管６の他端には、第１供給管６を水の供給元からのびる管と接続するためのジョイント部材１４が装着される。ジョイント部材１４の第１管片６１側の端縁にはフランジ１５が形成されている。ジョイント部材１４のフランジ１５が第１供給管６の他端側の第１管片６１のフランジ６４に当接されることにより、ジョイント部材１４が、第１供給管６に装着され、クリップ１３によって第１管片６１に固定される。クリップ１３は、フランジ１５及びフランジ６４を一体的に保持する。なお、各第１管片６１間並びに第１管片６１と蓋部材１１及びジョイント部材１４との間には、例えば、Ｏリング等の封止部材１６が装着される。
【００４７】
図６は、電解ユニット１の上部に配される第１排出管７及び第２排出管９の構成を示している。同図では、３つの電解槽セル２が積み重ねられる形態が示されている。
【００４８】
図２、６に示されるように、各電解槽セル２の第１排出口３３は、隔膜２４の法線方向Ｄにのびる第１排出管７によって互いに連通されている。第１排出管７は、複数の第２管片７１が、法線方向Ｄに連結されることにより構成されている。
【００４９】
第２管片７１の構成は、第１管片６１と同様である。すなわち、第２管片７１は、本体部７２と、枝部７３とを有している。本体部７２の法線方向Ｄの両端には、フランジ７４が形成され、隣り合う第２管片７１のフランジ７４が互いに当接されることにより、第２管片７１が連結され、第１排出管７が構成される。第１排出管７は、各枝部７３の内部が各第１排出口３３に連通するように、各第１ケース片３に装着される。
【００５０】
第１排出管７の一端には蓋部材１１が装着され、クリップ１３によって第２管片７１に固定される。第１排出管７の他端には、第１排出管７を電解水の供給先に至る管と接続するためのジョイント部材１４が装着され、クリップ１３によって第２管片７１に固定される。
【００５１】
図２、５に示されるように、各電解槽セル２の第２供給口４２は、隔膜２４の法線方向Ｄにのびる第２供給管８によって互いに連通されている。第２供給管８は、複数の第３管片８１が、法線方向Ｄに連結されることにより構成されている。
【００５２】
第３管片８１の構成は、第１管片６１と同様である。すなわち、第３管片８１は、本体部８２と、枝部８３とを有している。本体部８２の法線方向Ｄの両端には、フランジ８４が形成され、隣り合う第３管片８１のフランジ８４が互いに当接されることにより、第３管片８１が連結され、第２供給管８を構成する。第２供給管８は、各枝部８３の内部が各第２供給口４２に連通するように、各第２ケース片４に装着される。
【００５３】
第２供給管８の一端には蓋部材１１が装着され、クリップ１３によって第３管片８１に固定される。第２供給管８の他端には、第２供給管８を水の供給元からのびる管と接続するためのジョイント部材１４が装着され、クリップ１３によって第３管片８１に固定される。
【００５４】
図２、６に示されるように、各電解槽セル２の第２排出口４３は、隔膜２４の法線方向Ｄにのびる第２排出管９によって互いに連通されている。第２排出管９は、複数の第４管片９１が、法線方向Ｄに連結されることにより構成されている。
【００５５】
第４管片９１の構成は、第２管片７１と同様である。すなわち、第４管片９１は、本体部９２と、枝部９３とを有している。本体部９２の法線方向Ｄの両端には、フランジ９４が形成され、隣り合う第４管片９１のフランジ９４が互いに当接されることにより、第４管片９１が連結され、第２排出管９が構成される。第２排出管９は、各枝部９３の内部が各第２排出口４３に連通するように、各第２ケース片４に装着される。
【００５６】
第１供給管６、一つの電解ユニット１における各陽極室２１が並列に接続され、第１排出管７によって、一つの電解ユニット１における各陰極室２２が並列に接続される。これにより、短時間で大量の電解水を生成することが可能となる。
【００５７】
各第１管片６１及び各第２管片７１は、各第１ケース片３ごとに設けられている。各第３管片８１及び各第４管片９１は、各第２ケース片４ごとに設けられている。これにより、電解ユニット１を構成する電解槽セル２の数に応じて第１管片６１を増減することにより、第１供給管６の長さを自在に調整可能となり、容易かつ安価に第１供給管６が構成される。
【００５８】
第１管片６１、第２管片７１、第３管片８１及び第４管片９１は、例えば、合成樹脂材料によって同一の形状に成形される。これにより、第１供給管６、第１排出管７、第２供給管８及び第２排出管９が、安価に製造可能となる。
【００５９】
各電解槽セル２では水が電気分解されることによって、各陰極室２２では水素ガスが発生し、各陽極室２１では酸素ガスが発生し、各陰極室２２及び各陽極室２１の内圧が高まり、第１ケース片３の背面及び第２ケース片４の背面には大きな水圧が掛けられる。
【００６０】
図２に示されるように、法線方向Ｄの一端側（図中左手前側）の第１ケース片３の背面（外端面）及び法線方向Ｄの他端側の第２ケース片４の背面（外端面）には、第１補強部材５２が装着される、のが望ましい。本実施形態の第１補強部材５２は、例えば、ステンレス鋼等の金属を板金加工することにより、板状に形成されている。第１補強部材５２は、隔膜２４と平行に配され、ボルト５１によって第１ケース片３及び第２ケース片４と固着されている。第１補強部材５２によって、上記一端側の第１ケース片３及び上記他端側の第２ケース片４が強化され、水圧による第１ケース片３及び第２ケース片４の膨張が抑制される。
【００６１】
さらに本実施形態では、第１補強部材５２の外側に、第１ケース片３及び第２ケース片４の短手方向にのびる第２補強部材５３が配されている、のが望ましい。第２補強部材５３は、例えば、第１補強部材５２よりも厚い金属によって形成されている。第２補強部材５３には、ボルト５１に対応する雌ねじが形成されていてもよい。第２補強部材５３によって水圧による第１ケース片３及び第２ケース片４の膨張が、より一層抑制される。
【００６２】
本実施形態において、法線方向Ｄに隣り合う電解槽セル２間で互いに背中合わせに配置される第１ケース片３と第２ケース片４との間では、第１補強部材５２及び第２補強部材５３は省かれている。その理由は、第１ケース片３の外端面に掛かる水圧と第２ケース片４の外端面に掛かる水圧とが打ち消し合うためである。
【００６３】
本実施形態では、第１供給管６及び第１排出管７は、第１固定部材５５によって第１ケース片３に固定されるのが望ましい。第１固定部材５５は、各第１管片６１及び各第２管片７１を各第１ケース片３に押し当てて固定する。第１固定部材５５としては、例えば、法線方向Ｄにのび、断面がＬ字状の金属製のアングル材が適用される。このような第１固定部材５５によって、簡素な構成で複数の第１管片６１及び第２管片７１を第１ケース片３に強固に固定し、かつ、陽極室２１等の水圧に抗して第１ケース片３に押し付けることが可能となる。
【００６４】
本実施形態の第１固定部材５５は、法線方向Ｄの両端部で、第１補強部材５２に固定されている。すなわち、第１固定部材５５は、ボルト５７（図１参照）等の締結により、第１補強部材５２に固定されている。これにより簡素な構成で、第１供給管６及び第１排出管７を第１ケース片３に強固に固定することが可能となる。
【００６５】
また、第２供給管８及び第２排出管９は、第２固定部材５６によって第２ケース片４に固定されるのが望ましい。第２固定部材５６の詳細は上記第１固定部材５５と同等であるので、その説明は省略される。
【００６６】
第１管片６１の枝部６３の先端には、枝部６３の外側に突出するフランジ６５が形成されている。同様に、第２管片７１の枝部７３の先端にはフランジ７５が、第３管片８１の枝部８３の先端にはフランジ８５が、第４管片９１の枝部９３の先端にはフランジ９５が、それぞれ形成されている。
【００６７】
図７は、第１ケース片３、第２ケース片４及び第２管片７１、第４管片９１の一部が破断された電解ユニット１の斜視図である。以下では、図７を参照して、主として、第２管片７１及び第４管片９１の取付構造について説明するが、第１管片６１及び第３管片８１の取付構造についても第２管片７１等と同様である。
【００６８】
本実施形態の第１ケース片３には、第１排出管７と対向する側壁（短手方向にのびる側壁）から第１排出管７の側に突出する突出部３５が形成されている。第１排出口３３は、突出部３５の先端に設けられ、第１ケース片３には、陽極室２１から突出部３５を貫通して第１排出口３３に至る排出管３６が形成されている。
【００６９】
第２管片７１は、枝部７３の先端が第１ケース片３の突出部３５に当接するように装着され、フランジ７５が第１固定部材５５によって第１ケース片３の突出部３５に押し当てられて固定されている。なお、突出部３５と第２管片７１との間には、水漏れを防止するための封止部材２８が設けられている。
【００７０】
突出部３５の両側には、第１ケース片３の側壁から突出する突起３７が形成されている。各側の突起３７は、電解槽セル２が積み重ねられたとき、第１固定部材５５に対向するように、法線方向Ｄに沿って配列されている。
【００７１】
第１固定部材５５が第１補強部材５２に取り付けられたとき、突起３７は第１固定部材５５の下面と当接する。電解室２０等に水が満たされると、第２管片７１は、陽極室２１及び排出管３６等からの水圧により第１ケース片３から離れる方向（図７中、上方向）に力を受け、第１固定部材５５にはモーメントが生ずる。本実施形態では、突起３７が第１固定部材５５と当接しているので、第１固定部材５５の変形が抑制され、突出部３５と第２管片７１との間での水漏れが効果的に抑制される。
【００７２】
同様に、本実施形態の第２ケース片４には、突出部４５、排出管４６及び突起４７が形成されている。第４管片９１は、枝部９３の先端が第２ケース片４の突出部４５に当接するように装着され、フランジ７５が第１固定部材５５によって第２ケース片４に押し当てられて固定されている。第２固定部材５６が第１補強部材５２に取り付けられたとき、突起４７は第２固定部材５６と当接する。従って、電解室２０等の水圧による第２固定部材５６の変形が抑制され、突出部４５と第４管片９１との間での水漏れが効果的に抑制されうる。
【００７３】
図５に示されるように、突出部３５は、第１ケース片３の第１供給管６と対向する側壁からも第１供給管６の側に突出して形成されている。第１供給口３２は、突出部３５の先端に設けられている。この突出部３５の両側には、第１ケース片３の側壁から突出する突起３７が形成されている。第１固定部材５５が第１補強部材５２に取り付けられたとき、突起３７は第１固定部材５５と当接し、第１固定部材５５の変形が抑制され、突出部３５と第１管片６１との間での水漏れが効果的に抑制される。
【００７４】
同様に、突出部４５は、第２ケース片４の第２供給管８と対向する側壁からも第２供給管８の側に突出して形成されている。第２供給口４２は、突出部４５の先端に設けられている。この突出部４５の両側には、第２ケース片４の側壁から突出する突起４７が形成されている。第２固定部材５６が第１補強部材５２に取り付けられたとき、突起４７は第２固定部材５６と当接し、第２固定部材５６の変形が抑制され、突出部４５と第３管片８１との間での水漏れが効果的に抑制される。
【００７５】
本実施形態では、第１ケース片３の突起３７は、第２ケース片４の突起４７と法線方向Ｄで隣り合う位置にも配されている。これにより、第１固定部材５５の変形がさらに抑制され、突出部３５と第１管片６１及び第２管片７１との間での水漏れがより一層抑制される。また、第２ケース片４の突起４７は、第１ケース片３の突起３７と法線方向Ｄで隣り合う位置にも配されている。これにより、第２固定部材５６の変形がさらに抑制され、突出部４５と第３管片８１及び第４管片９１との間での水漏れがより一層抑制される。
【００７６】
各第１ケース片３及び各第２ケース片４の側壁には、突起３８及び４８が設けられていてもよい。突起３８は、例えば、第１ケース片３において、第１供給口３２及び第１排出口３３が設けられていない側壁（長手方向にのびる側壁）に形成され、突起４８は、第２ケース片４において、第２供給口４２及び第２排出口４３が設けられていない側壁に形成される。このような位置に設けられた突起３８及び４８は、電解槽セル２の積み重ねの妨げとならない。
【００７７】
突起３８及び４８は、第１ケース片３と第２ケース片４とが向かい合わせに配置されたとき、互いに隣接し対向する位置に配されている。突起３８及び４８は、電解槽セル２の仮組の際に用いられる。例えば、クリップ（図示せず）等によって、対向する突起３８及び４８を把持することにより、第１ケース片３に対する第２ケース片４の位置ずれ等が抑制される。仮組された電解槽セル２が積み重ねられ、ボルト５１によって固着された後は、突起３８及び４８に装着されている上記クリップは取外されてもよい。
【００７８】
以上、本発明の電解ユニット１が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。すなわち、本発明の電解ユニット１は、少なくとも、水を電気分解するための複数の電解槽セル２を備え、電解槽セル２の各々は、内部に電解室２０を区画するためのケース２３と、電解室２０を陽極側の陽極室２１と陰極側の陰極室２２とに区分するための隔膜２４とを含み、複数の電解槽セル２は、隔膜２４の向きを互いに揃えかつ隔膜２４の法線方向Ｄに重ねられた積層体５を構成していればよい。
【００７９】
例えば、隔膜２４は、上述した固体高分子電解質膜によって構成される形態に限られず、電解水生成装置の用途に応じて、変更されうる。より具体的には、農業分野での電解水の散布や灌水に電解水生成装置が用いられる場合、隔膜２４には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）親水膜が適用されてもよい。これに伴い、第１ケース片３及び第２ケース片４の形状や陽極給電体２５及び陰極給電体２６の配置等は適宜変更されていてもよい。
【００８０】
また、第１供給管６、第１排出管７、第２供給管８及び第２排出管９は、上述した構成に限られず、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１    電解ユニット
２    電解槽セル
３    第１ケース片
４    第２ケース片
５    積層体
６    第１供給管
７    第１排出管
８    第２供給管
９    第２排出管
２０  電解室
２１  陽極室
２２  陰極室
２３  ケース
２４  隔膜
３２  第１供給口
３３  第１排出口
４２  第２供給口
４３  第２排出口
５１  ボルト
５２  第１補強部材
５５  第１固定部材
５６  第２固定部材
６１  第１管片
７１  第２管片
８１  第３管片
９１  第４管片
Ｄ    法線方向
【要約】
【課題】電解水生成装置の小型化を容易に図ることができる電解ユニットを提供する。
【解決手段】電解ユニット１は、少なくとも、水を電気分解するための複数の電解槽セル２を備える。電解槽セル２の各々は、内部に電解室２０を区画するためのケース２３と、電解室２０を陽極側の陽極室２１と陰極側の陰極室２２とに区分するための隔膜２４とを含む。複数の電解槽セル２は、隔膜２４の向きを互いに揃えかつ隔膜２４の法線方向Ｄに重ねられた積層体５である。
【選択図】図１【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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