特許ウォッチ

公開番号2025002458
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102648
出願日2023-06-22
発明の名称電解水生成装置
出願人株式会社ノーリツ
代理人個人
主分類C02F 1/461 20230101AFI20241226BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】中央開口部を備えた電解部における触媒層を有する触媒電極の無駄の発生を防ぐことができる電解水生成装置を提供すること。
【解決手段】各々が平板状である陽極板と陽極側メッシュ電極とイオン交換膜と陰極側メッシュ電極と陰極板を積層配置した電解部を有し、流動する水に浸漬した電解部の陽極板と陰極板の間に電圧を印加し電解水を生成する電解水生成装置において、電解部は、陽極側メッシュ電極とイオン交換膜の間に触媒電極を有し且つ電解部を積層方向に貫通する中央開口部を備え、陽極側メッシュ電極と陰極側メッシュ電極の外周部から中央開口部に向かって又はこれと反対方向に水が流動するように構成され、触媒電極は、複数の触媒電極片がこれらと同じ厚さのリテーナに保持されたことにより、イオン交換膜と同形の平板状に形成された。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
各々が平板状である陽極板と陽極側メッシュ電極とイオン交換膜と陰極側メッシュ電極と陰極板を積層配置して形成された電解部を有し、流動する水に前記電解部を浸漬した状態で前記陽極板と前記陰極板の間に電圧を印加して電解水を生成する電解水生成装置において、
前記電解部は、前記陽極側メッシュ電極と前記イオン交換膜の間に触媒電極を有すると共に、この電解部を積層方向に貫通する中央開口部を備え、
前記陽極側メッシュ電極の外周部及び前記陰極側メッシュ電極の外周部から前記中央開口部に向かって水が流動するように、又は前記中央開口部から前記陽極側メッシュ電極の外周部及び前記陰極側メッシュ電極の外周部に向かって水が流動するように構成され、
前記触媒電極は、複数の触媒電極片がこれらと同じ厚さのリテーナに保持されたことにより、前記イオン交換膜と同形の平板状に形成されたことを特徴とする電解水生成装置。
続きを表示（約 180 文字）【請求項２】
前記複数の触媒電極片の片面に触媒層が夫々担持され、
前記触媒電極は、前記複数の触媒電極片の前記触媒層を前記イオン交換膜に夫々当接させた状態に固定されたことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記リテーナの導電率は、前記触媒電極片よりも低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の電解水生成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解部で水を電気分解して電解水を生成する電解水生成装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばオゾン水や次亜塩素酸水のような殺菌作用を有する電解水を生成する電解水生成装置が利用されている。電解水生成装置は、陽極と陰極の間に電圧を印加してこの電極間を流動する水を電気分解し、電解水を生成する。
【０００３】
効率的に水を電気分解するために、例えば特許文献１のように、陽極と陰極の間にイオン交換膜を配設し、陽極に接続された陽極側メッシュ電極をイオン交換膜に接触させると共に、その反対側からイオン交換膜に対して陰極に接続された陰極側メッシュ電極を接触させた積層構造の電解部（電解セル）が知られている。そして、電気分解をさらに効率的にするために、例えば特許文献２のように、イオン交換膜である固体電解質膜と接触するメッシュ電極の接触面に触媒層を形成することが知られている。
【０００４】
イオン交換膜は殆ど水を通さないため、上記の電解部を備えた電解水生成装置は、陽極側と陰極側に夫々入水部と吐水部を設けている。そのため、水の配管が多くなり、接続が容易ではない。そこで、例えば特許文献３のように、イオン交換膜を挟んだ積層構造の電解部が、その積層方向に貫通させた中央開口部を備え、電解部の外周側から中央開口部に向かって水を流動させるように、又は中央開口部から電解部の外周側に向かって水を流動させるように構成されたものが知られている。電解部に対して入水部と吐水部が１つずつになり、水の配管の接続が容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第４３９２３５４号公報
特開２０１８－７６５７６号公報
特許第７０１０５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３の中央開口部を備えた電解部を形成するためには、電解部を構成する平板状のイオン交換膜や電極等の部材の中央部分を除去する必要がある。このとき、特許文献２のような触媒層を有する触媒電極は、触媒層の形成が容易ではなく高価であるが、この触媒電極の中央部分が除去されて利用されないので無駄が生じる。そこで、本発明は、中央開口部を備えた電解部における触媒層を有する触媒電極の無駄の発生を防ぐことができる電解水生成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明の電解水生成装置は、各々が平板状である陽極板と陽極側メッシュ電極とイオン交換膜と陰極側メッシュ電極と陰極板を積層配置して形成された電解部を有し、流動する水に前記電解部を浸漬した状態で前記陽極板と前記陰極板の間に電圧を印加して電解水を生成する電解水生成装置において、前記電解部は、前記陽極側メッシュ電極と前記イオン交換膜の間に触媒電極を有すると共に、この電解部を積層方向に貫通する中央開口部を備え、前記陽極側メッシュ電極の外周部及び前記陰極側メッシュ電極の外周部から前記中央開口部に向かって水が流動するように、又は前記中央開口部から前記陽極側メッシュ電極の外周部及び前記陰極側メッシュ電極の外周部に向かって水が流動するように構成され、前記触媒電極は、複数の触媒電極片がこれらと同じ厚さのリテーナに保持されたことにより、前記イオン交換膜と同形の平板状に形成されたことを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、電解水生成装置は、各々が平板状の陽極板と陽極側メッシュ電極とイオン交換膜と陰極側メッシュ電極と陰極板が積層された電解部を有する。電解部は、陽極側メッシュ電極とイオン交換膜の間に触媒電極を有し、その積層方向に貫通する中央開口部が形成されている。触媒電極は、複数の触媒電極片がこれらと同じ厚さのリテーナに保持されたことにより、中央開口部を構成する開口部を有するイオン交換膜と同形の平板状に形成されている。複数の触媒電極片によって触媒電極が形成されるので、中央開口部となる部分には触媒電極片を配設せずにイオン交換膜と同形の平板状に形成することができる。従って、触媒電極から中央開口部となる部分が除去されて使用されない無駄が発生しないので、電解部の製造コストを低減することができる。
【０００９】
請求項２の発明の電解水生成装置は、請求項１の発明において、前記複数の触媒電極片の片面に触媒層が夫々担持され、前記触媒電極は、前記複数の触媒電極片の前記触媒層を前記イオン交換膜に夫々当接させた状態に固定されたことを特徴としている。
上記構成によれば、触媒電極片の片面にのみ触媒層を形成して触媒電極の製造コストを低減すると共に、触媒層をイオン交換膜に当接させて触媒層による効果を高めることができる。
【００１０】
請求項３の発明の電解水生成装置は、請求項１又は２の発明において、前記リテーナの導電率は、前記触媒電極片よりも低いことを特徴としている。
上記構成によれば、触媒電極片の導電率がリテーナよりも高いため、水の電気分解時の電流の大部分が触媒電極片を介して流れ、触媒電極片の効果を高めることができる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許