特開 2024-176534 電解液体生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024176534

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】電解液体生成装置

(51)【国際特許分類】

   C25B 9/00 20210101AFI20241212BHJP

   C25B 1/13 20060101ALI20241212BHJP

   C25B 9/23 20210101ALI20241212BHJP

   C25B 9/60 20210101ALI20241212BHJP

   C25B 9/63 20210101ALI20241212BHJP

   C02F 1/461 20230101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

C25B9/00 Z

C25B1/13

C25B9/00 A

C25B9/23

C25B9/60

C25B9/63

C02F1/461 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023095117

(22)【出願日】2023-06-08

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 賢一郎

(72)【発明者】

【氏名】今堀 修

(72)【発明者】

【氏名】長田 実

(72)【発明者】

【氏名】堀田 真未

【テーマコード（参考）】

4D061

4K021

【Ｆターム（参考）】

4D061DA03

4D061DB09

4D061EA02

4D061EB01

4D061EB04

4D061EB13

4D061EB16

4D061EB30

4D061EB35

4K021AB15

4K021BA02

4K021CA01

4K021CA08

4K021CA09

4K021DA11

4K021DB11

4K021DB31

4K021DB43

4K021DC15

(57)【要約】

【課題】電解部における電解液体の生成効率を向上させることが出来る電解液体生成装置を提供する。
【解決手段】電解液体生成装置１００は、電解部１と、ハウジング３と、を備える。電解部１は、第１電極１３及び第２電極１１の間に導電性膜１２が挟まれるように配置されており、液体を電解処理する。ハウジング３は、電解部１が内部に配置されている。ハウジング３は、電解部１に供給される液体が流入する流入口と、電解部１で生成される電解液体が流出する流出口と、を有する。ハウジング３の内周面と電解部１との間に、液体及び電解液体の流路６１，６２が形成されている。電解部１は、空間部を有する。溝部は、空間部は、電解部１を貫通し、液体を第１電極１３側から第２電極１１側へと流す。空間部は流路６１に開口し、導電性膜１２の少なくとも一部が流路６１に露出している。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極及び第２電極の間に導電性膜が挟まれるように配置されており、液体を電解処理する電解部と、
前記電解部が内部に配置されているハウジングと、を備え、
前記第１電極及び前記第２電極と、前記導電性膜とは、前記導電性膜の積層方向である第１方向において並ぶように配置されており、
前記ハウジングは、
前記電解部に供給される液体が流入する流入口と、
前記電解部で生成される電解液体が流出する流出口と、を有し、
前記ハウジングの内周面と前記電解部との間に、前記液体及び前記電解液体の流路が形成されており、
前記電解部は前記電解部を貫通し、前記液体を前記第１電極側から前記第２電極側へと流す空間部を有し、
前記空間部は前記流路に開口し、前記導電性膜の少なくとも一部が前記流路に露出している、
電解液体生成装置。

【請求項2】

第１電極及び第２電極の間に導電性膜が挟まれるように配置されており、液体を電解処理する電解部と、
前記電解部が内部に配置されているハウジングと、を備え、
前記第１電極及び前記第２電極と、前記導電性膜とは、前記導電性膜の積層方向である第１方向において並ぶように配置されており、
前記ハウジングは、
前記電解部に供給される液体が流入する流入口と、
前記電解部で生成される電解液体が流出する流出口と、を有し、
前記ハウジングの内周面と前記電解部との間に、前記液体及び前記電解液体の流路が形成されており、
前記流路は、前記ハウジングの内周面と前記第１電極との間に位置する外流路を含み、
前記外流路において、前記液体の流路方向である第２方向を法線方向とする前記流出口側の断面積は、前記第２方向を法線とする前記流入口側の断面積よりも小さい、
電解液体生成装置。

【請求項3】

前記流路は、前記ハウジングの内周面と前記第１電極との間に位置する外流路を含み、前記外流路において、前記液体の流路方向である第２方向を法線方向とする前記流出口側の断面積は、前記第２方向を法線とする前記流入口側の断面積よりも小さい、
請求項１に記載の電解液体生成装置。

【請求項4】

前記第２電極は、前記第１方向に前記第２電極を貫通する貫通孔を有し、
前記導電性膜は、前記第１方向に前記導電性膜を貫通する貫通部を有し、
前記第１方向及び前記流路を前記液体が流れる方向に交差する第３方向において、
前記第２電極の前記貫通孔の幅は、前記第１電極の幅よりも大きく、
前記導電性膜の前記貫通部の幅は、前記第１電極の幅よりも大きく、
前記空間部は、前記第２電極の前記貫通孔と、前記導電性膜の前記貫通部とが前記第１方向に重なる位置を含む、
請求項１又は３に記載の電解液体生成装置。

【請求項5】

前記第３方向において、前記第２電極の前記貫通孔の幅は、前記導電性膜の前記貫通部の幅よりも大きい、
請求項４に記載の電解液体生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は電解液体生成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電解液体生成装置として、オゾン（電解生成物）が水に溶解したオゾン水（電解液体）を生成するオゾン水生成装置が知られている。電解部は、陽極及び陰極の間に介在している導電性膜を有する。そして、電解部を水に浸した状態で陽極及び陰極の間に電位差を生じさせることで、水中にて電気化学反応を起こす電解処理が行われて、オゾン水が生成される（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２０１７－１７６９９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の電解液体生成装置では、ハウジングの内周面と陰極との間に液体の流路が存在するため、陰極にスケールが蓄積する場合がある。これにより、オゾンの空間密度に濃淡が生じ、オゾンの溶解効率が低下して電解液体の生成効率が低下する場合がある。

【0005】

本開示は、電解部における電解液体の生成効率を向上させることが出来る電解液体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】

【0006】

本開示の一態様に係る電解液体生成装置は、電解部と、ハウジングと、を備える。前記電解部は、第１電極及び第２電極の間に導電性膜が挟まれるように配置されており、液体を電解処理する。前記ハウジングは、前記電解部が内部に配置されている。前記第１電極及び前記第２電極と、前記導電性膜とは、第１方向において並ぶように配置されている。前記第１方向は、前記導電性膜の積層方向である。前記ハウジングは、前記電解部に供給される液体が流入する流入口と、前記電解部で生成される電解液体が流出する流出口と、を有する。前記ハウジングの内周面と前記電解部との間に、前記液体及び前記電解液体の流路が形成されている。前記電解部は、空間部を有する。前記空間部は、前記電解部を貫通し、前記液体を前記第１電極側から前記第２電極側へと流す。前記空間部は前記流路に開口し、前記導電性膜の少なくとも一部が前記流路に露出している。

【0007】

本開示の他の一態様に係る電解液体生成装置は、電解部と、ハウジングと、を備える。前記電解部は、第１電極及び第２電極の間に導電性膜が挟まれるように配置されており、液体を電解処理する。前記ハウジングは、前記電解部が内部に配置されている。前記第１電極及び前記第２電極と、前記導電性膜とは、第１方向において並ぶように配置されている。前記第１方向は、前記導電性膜の積層方向である。前記ハウジングは、前記電解部に供給される液体が流入する流入口と、前記電解部で生成される電解液体が流出する流出口と、を有する。前記ハウジングの内周面と前記電解部との間に、前記液体及び前記電解液体の流路が形成されている。前記流路は、前記ハウジングの内周面と前記第１電極との間に位置する外流路を含む。前記外流路において、前記液体の流路方向である第２方向を法線方向とする前記流出口側の断面積は、前記第２の方向を法線とする前記流入口側の断面積よりも小さい。

【発明の効果】

【0008】

本開示の一態様に係る電解液体生成装置によれば、電解部における電解液体の生成効率を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る電解液体生成装置の分解斜視図である。

【図2】図２は、同上の電解液体生成装置の電解部の平面図である。

【図3】図３は、同上の電解液体生成装置の第３方向を法線方向とする断面図である。

【図4】図４は、同上の電解液体生成装置において液体の流路を示す概略斜視図である。

【図5】図５は、同上の電解液体生成装置の第２方向を法線方向とする断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態に係る電解液体生成装置について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、以下に実施する実施形態は、本開示の実施形態の一例に過ぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

【0011】

（実施形態）
（１）概要
まず、実施形態に係る電解液体生成装置１００の概要について、図１～図５を参照して説明する。

【0012】

実施形態に係る電解液体生成装置１００は、液体を電解処理することで電解液体を生成する。本実施形態では一例として、電解液体生成装置１００は、上記液体として上水道から供給される水道水を用い、電解液体としてオゾン水を生成するオゾン水生成装置である。オゾン水生成装置である電解液体生成装置１００は、水道水を電気分解する電解処理によってオゾン（電解生成物）を発生させ、当該オゾンを水道水に溶解させることで、オゾン水を生成する。オゾン水は、除菌、脱臭、及び有機物分解等に有効であるため、水処理分野、衛生分野、食品分野、及び医学分野等の各分野において広く利用されている。

【0013】

実施形態に係る電解液体生成装置１００は、図１及び図２に示すように、電解部１と、弾性体２と、ハウジング３と、給電体４４と、を備える。電解部１は、一対の電極である第１電極及び第２電極と、一対の電極の間に挟まれるように配置されている導電性膜１２と、を含む。第１電極、導電性膜１２、及び第２電極は、各々の厚さ方向に積層されている。実施形態では、第１電極は陽極１３であり、第２電極は陰極１１である。電解部１は、液体を電解処理する。ハウジング３は、電解部１が内部に配置されている。実施形態に係る電解液体生成装置１００では、図２及び図４に示すように、電解部１が、電解部１を貫通する空間部１５を備える。ここで、図４では、断面を示すハッチングを省略している。また、図４において、矢印は、水道水（液体）の流れを示す。電解液体生成装置１００では、図５に示すように、外流路６２から空間部１５を通過して陰極１１の貫通孔１１１に水道水が流入する。したがって、電解生成物が電解部１の近傍に留まらずに拡散する。したがって、電解生成物が電解処理によるオゾン生成を阻害しにくくなり、オゾン水生成効率を向上させることが可能となる。

【0014】

（２）詳細
次に、実施形態に係る電解液体生成装置１００の詳細について、図１～図５を参照して説明する。以下の説明では、後述する電解部１における陰極１１、導電性膜１２及び陽極１３の積層方向を第１方向Ｄ１と規定し、後述するハウジング３の長手方向を第２方向Ｄ２と規定し、ハウジング３の短手方向（幅方向）を第３方向Ｄ３と規定する。ただし、これらの方向は電解液体生成装置１００の使用時の方向を限定する趣旨ではない。また、図面中の「Ｄ１」、「Ｄ２」、「Ｄ３」を示す矢印は、説明のために表記しているに過ぎず、いずれも実体を伴わない。

【0015】

実施形態に係る電解液体生成装置１００は、図１に示すように、電解部１と、弾性体２と、ハウジング３と、給電体４４と、複数（図示例では２つ）のＯリング５と、を備える。また、実施形態に係る電解液体生成装置１００は、図１に示すように、複数（図示例では２つ）のナット４５、複数（図示例では２つ）のばね座金４６、及び、複数（図示例では２つ）のワッシャ４７を更に備える。

【0016】

（２．１）ハウジング
ハウジング３は、電解部１及び弾性体２が内部に配置されている。ハウジング３は、図１に示すように、ケース３１及びカバー３２を含む。

【0017】

ケース３１は、ケース本体３１１を含む。ケース本体３１１は、第１方向Ｄ１における一端（図１の上面）が開放された中空の直方体状に形成されている。すなわち、ケース本体３１１は、収容部３１１１を有する。また、ケース３１の第２方向Ｄ２における両端には接続部３１２及び接続部３１３が形成されている。接続部３１２には液体の流入口が形成されており、流入口は収容部３１１１と連通している。また、接続部３１３には電解液体の流出口が形成されており、流出口は収容部３１１１と連通している。すなわち、流入口から流入した液体は、収容部３１１１で電解処理され、電解液体として流出口から流出する。

【0018】

カバー３２は、長方形状の板である。カバー３２は、第１方向Ｄ１に沿ってケース本体３１１に接しており、ケース本体３１１の収容部３１１１の開口を覆っている。また、カバーのうち、ケース本体３１１の収容部３１１１の開口に面している内面には、複数の凸部列が形成されている。

【0019】

また、ケース本体３１１は、電極ピン４１を貫通させるための貫通孔（電極ピン孔）を有する。

【0020】

ケース３１及びカバー３２は、アクリル等の非導電性の樹脂で形成されている。

【0021】

（２．２）弾性体及び電解部
ケース３１の収容部３１１１には、弾性体２、給電体４４、陽極１３、導電性膜１２、及び陰極１１が収納されている。より詳細には、弾性体２、給電体４４、陽極１３、導電性膜１２、及び陰極１１は、この順に、第１方向Ｄ１に沿って積層されている。

【0022】

弾性体２は、例えば、ゴム等の弾力性を有する材料を用いて、直方体状に形成されている。弾性体２は、直方体状の本体と、複数の突起を含む。複数の突起は、第２方向Ｄ２における端部と、第３方向Ｄ３における端部と、の各々に形成されている。複数の突起は、給電体４４及び陽極１３を位置決めする位置決め突起である。弾性体２は、給電体４４及び陽極１３を、第１方向Ｄ１に押さえている。

【0023】

給電体４４は、陽極１３に電力を供給するための導体である。給電体４４は、第２方向Ｄ２に長尺な長方形状に形成されている。給電体４４は、一方の面（第１面）が弾性体２と接しており、他方の面（第２面）の少なくとも一部が陽極１３に接している。給電体４４は、例えば、チタン合金で形成されている。

【0024】

陽極１３は、液体である水道水を電気分解するための第１電極である。陽極１３は、第２方向Ｄ２に長尺な長方形状に形成されている。陽極１３は、一方の面（第１面）が給電体４４と接しており、他方の面（第２面）の少なくとも一部が導電性膜１２に接している。陽極１３は、例えば、シリコンを用いた矩形板状の導電性基板に導電性ダイヤモンド膜を成膜することで形成されている。

【0025】

導電性膜１２は、陽極１３と陰極１１との間に位置している。導電性膜１２は、例えば、プロトン導電型のイオン交換フィルムである。また、導電性膜１２は、第３方向Ｄ３に延伸する複数のスリット１２３を有する。導電性膜１２は、例えば、くし型である。導電性膜１２は、第３方向Ｄ３に長手形状である主片１２１と、第３方向Ｄ３を長手方向とする複数の突片１２２と、を含む。複数のスリット１２３の各々は、第２方向Ｄ２において、第２方向Ｄ２に隣接する２つの突片１２２に挟まれている。複数の突片１２２は、第２方向Ｄ２に沿って等間隔に並んでいる。なお、複数の突片１２２の各々の延伸方向は、第２方向Ｄ２と交差する方向であればよく、必ずしも第３方向Ｄ３でなくてもよい。また、導電性膜１２の隣接する２つの突片１２２の間の貫通孔の第３方向Ｄ３における幅は、陽極１３の第３方向Ｄ３における幅よりも大きい。

【0026】

陰極１１は、液体である水道水を電気分解するための第２電極である。陰極１１は、後述する電極ピン４１と電気的に接続されている。陰極１１は、第２方向Ｄ２に長尺である長方形状であり、第１方向Ｄ１に導電性膜１２と接している。陰極１１は、例えば、チタン合金などの導電性の材料で形成されている。

【0027】

陰極１１は、第２方向Ｄ２に沿って等間隔に並ぶ複数の貫通孔１１１を有する。複数の貫通孔１１１の各々は同じ形状であり、例えば、Ｖ字状である。これにより、陰極１１と導電性膜１２との界面の少なくとも一部が液体（水道水）と接触する。したがって、陽極１３の表面で生じるオゾンが、陰極１１とカバー３２との間の空間（以下、「主流路という」）の液体（水道水）に溶解しやすくなる。また、気体であるオゾンが電解部の内部に留まることによるオゾンの生成効率の低下を低減させることが可能となる。

【0028】

また、陰極１１の複数の貫通孔１１１の第３方向Ｄ３における幅は、導電性膜１２のスリット１２３の第３方向Ｄ３における幅よりも大きい。したがって、第１方向Ｄ１からの平面視において、貫通孔１１１の内部に、導電性膜１２とも陽極１３とも重ならない部分を有する。すなわち、電解部１は、電解部１を第１方向Ｄ１に貫通する貫通孔を有する。したがって、第１方向Ｄ１に沿って液体（水道水）が電解部１を透過できるため、ケース３１の収容部３１１１におけるオゾン水中のオゾン濃度が均一化し、オゾン水の生成効率が向上する。

【0029】

陰極１１及び給電体４４の各々は、電極ピン４１に接続されている。複数の電極ピン４１の各々は、第１方向Ｄ１に長尺である。すなわち、各電極ピン４１の長手方向は、第１方向Ｄ１と平行な方向である。各電極ピン４１は、第１方向Ｄ１における第１端（図１の上端）が給電体４４又は陰極１１に溶接されている。また、各電極ピン４１において、第１方向Ｄ１における第２端（図１の下端）を含む所定範囲にネジ山が設けられている。

【0030】

一対の電極ピン４１の各々には、Ｏリング５、ワッシャ４７、ばね座金４６、及び、ナット４５が取り付けられる。

【0031】

（３）詳細構成
（３．１）電解部
電解部１は、陽極１３と陰極１１とが第１方向Ｄ１に対向している。また、導電性膜１２は、陽極１３と陰極１１との間に挟まれている。

【0032】

第３方向Ｄ３において、導電性膜１２の隣接する２つの突片１２２の間のスリット１２３の幅ｄ２は、陽極１３の幅ｄ１よりも大きい。ここで、スリット１２３の幅ｄ２は、第３方向Ｄ３における突片１２２の長さｄ２と一致する。したがって、第１方向Ｄ１からの平面視において、導電性膜１２の隣接する２つの突片１２２の間のスリット１２３のうち、陽極１３と重ならない部分が存在する。

【0033】

また、第３方向Ｄ３において、陰極１１の複数の貫通孔１１１の各々の幅ｄ３は、導電性膜１２の隣接する２つの突片１２２の間のスリット１２３の幅ｄ２よりも大きい。したがって、第１方向Ｄ１からの平面視において、陰極１１の貫通孔１１１のうち、導電性膜１２と重ならない部分が存在する。また、第３方向Ｄ３において、陰極１１の複数の貫通孔１１１の各々の幅ｄ３は、陽極１３の幅ｄ１よりも大きい。したがって、第１方向Ｄ１からの平面視において、陰極１１の貫通孔１１１のうち、導電性膜１２及び陽極１３と重ならない部分（以下、貫通孔１４という）が存在する。電解部１は、第２方向に間隔を空けて並んでいる複数の貫通孔１４を有する。

【0034】

空間部１５は、電解部１を第１方向Ｄ１に貫通する水道水（液体）の流路である。空間部１５は、図２に示すように、陰極１１の貫通孔１１１と、導電性膜１２のスリット１２３と、を含む。ここで、貫通孔１４は、少なくとも第３方向Ｄ３において、陰極１１の貫通孔１１１及び導電性膜１２のスリット１２３に連通している。また、貫通孔１４に直接連通していないスリット１２３又は貫通孔１１１も、貫通孔１４に連通しているスリット１２３又は貫通孔１１１を介して、間接的に貫通孔１１１に連通している。

【0035】

したがって、空間部１５の貫通孔１４に流入する水道水（液体）は、第１方向Ｄ１に沿って貫通孔１４を通過するだけでなく、図４に示すように、導電性膜１２のスリット１２３及び陰極１１の貫通孔１１１にも流れる。また、導電性膜１２のスリット１２３に流入する水道水（液体）も、空間部１５を通過し、陰極１１の貫通孔１１１から流出する。すなわち、空間部１５に第１方向Ｄ１に沿って流入する水道水（液体）は、陽極１３よりカバー３２側を、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３にも流れる。

【0036】

図３及び図４に示すように、電解部１とカバー３２との間には、水道水（液体）が主として第２方向Ｄ２に流れる主流路６１が形成されている。また、電解部１とケース本体３１１の内周面との間には、水道水（液体）が主として第２方向Ｄ２に流れる外流路６２が形成されている。

【0037】

電解部１に電圧を印加すると、陽極１３と導電性膜１２との界面でオゾンが発生する。オゾンは、陰極１１の貫通孔１１１で主流路６１を流れる水道水に溶解し、主流路６１にオゾン水（電解液体）が生じる。

【0038】

一方で、陽極１３の近傍では、水道水中の水酸化物イオンが電気分解によって消費されるため、プロトン濃度が上昇する。そのため、陽極１３の近傍の水酸化物イオン濃度が低下して、オゾンの生成効率が低下する場合がある。

【0039】

また、電解処理によって陽極１３近傍のｐＨが低下するため、陰極１１近傍ではｐＨの上昇が生じる。したがって、水道水に含まれるカルシウム化合物等がスケールとして陰極１１に付着しやすくなる。そのため、スケールによって、第１方向Ｄ１における陰極１１と陽極１３との間の距離が拡大する場合がある。したがって、電解部１において電流密度の偏りが生じ、オゾンの生成効率が低下する。また、陰極１１と導電性膜１２との間、又は、導電性膜１２と陽極１３との間の各々に隙間が発生すると、隙間にスケールが付着しやすくなるため、第１方向Ｄ１における陰極１１と陽極１３との間の距離が広がった部分では電気抵抗が更に上昇しやすくなる。したがって、オゾンの生成効率が更に低下しやすくなる。

【0040】

一方、実施形態に係る電解液体生成装置１００では、水道水（液体）の流路である空間部１５が電解部１を第１方向Ｄ１に貫通している。したがって、図４に示すように、外流路６２を流れる水道水の一部が、空間部１５を通過して主流路６１に流れ込む。これにより、主流路６１において、オゾン水のオゾン及びプロトンが希釈され、オゾン水のオゾン濃度及びプロトン濃度の偏りが小さくなる。また、空間部１５では、貫通孔１４と陰極１１の貫通孔１１１とが連通しているため、陽極１３の近傍にオゾン及びプロトンが留まりにくくなる。したがって、電解液体生成装置１００では、オゾン水の生成効率の低下を低減することができる。また、電解液体生成装置１００では、空間部１５における液体の流れによって陽極１３近傍のｐＨが低い液体を陰極１１近傍に流すことができる。したがって、電解液体生成装置１００では、陰極１１近傍でのｐＨの上昇を低減させ、陰極１１へのスケールの付着を低減させることができる。さらに、空間部１５において、複数の貫通孔１４は、外流路６２を水道水が流れる方向である第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。したがって、空間部１５において、複数の貫通孔１４に偏りなく水道水が流れやすいため、流路６１においてオゾン水のオゾン濃度及びプロトン濃度の偏りを更に小さくすることができる。したがって、オゾン水の生成効率を向上させることができる。

【0041】

（３．２）ハウジング
ハウジング３の接続部３１２の流入口から流入する水道水は、電解部１の第２方向Ｄ２における上流側の端部で、主流路６１と外流路６２に分かれる。また、電解部１の下流側では、主流路６１と外流路６２とを流れるオゾン水は、電解部１の第２方向Ｄ２における下流側の端部で、合流して接続部３１２の流出口から流出する。

【0042】

ここで、図５に示すように、外流路６２において、下流側の領域６２２における断面積Ｓ２は、上流側の領域６２１における断面積Ｓ１よりも小さい。ここで、断面積Ｓ１及び断面積Ｓ２は、第２方向Ｄ２を法線方向とする。上流側の領域６２１は、例えば、第２方向Ｄ２において弾性体２よりも流入口側である。また、下流側の領域６２２は、例えば、第２方向Ｄ２において弾性体２よりも流出口側である。すなわち、外流路６２は、上流側の断面積より下流側の断面積の方が小さい。この構成により、外流路６２の領域６２１に流れ込んだ水道水が、空間部１５を経由して主流路６１に流れ込みやすくなる。したがって、電解部１において陰極１１の貫通孔１１１近傍の水の流れが促進され、陽極１３の近傍にオゾン及びプロトンが留まりにくくなる。このため、オゾンの生成効率の低下を低減することができる。また、陰極１１へのスケールの付着を低減させることができる。

【0043】

（４）効果
実施形態の電解液体生成装置１００は、電解部１と、ハウジング３と、を備える。電解部１は、陽極１３及び陰極１１の間に導電性膜１２が挟まれるように配置されており、水道水を電解処理する。ハウジング３は、電解部１が内部に配置されている。陽極１３及び陰極１１と、導電性膜１２とは、第１方向Ｄ１において並ぶように、かつ、各々の厚さ方向が第１方向Ｄ１に沿うように配置されている。第１方向は、導電性膜１２の積層方向である。ハウジング３は、電解部１に供給される水道水が流入する流入口と、電解部１で生成されるオゾン水が流出する流出口と、を有する。ハウジング３の内周面と電解部１との間に、水道水及びオゾン水の流路６１，６２が形成されている。電解部１は、電解部１を貫通し、液体を陽極１３側から陰極１１側へと流す空間部１５を有する。空間部１５に含まれる陰極１１の貫通孔１１１は流路６１に開口し、導電性膜１２の少なくとも一部が流路６１に露出している。

【0044】

したがって、実施形態の電解液体生成装置１００では、空間部１５を水道水が通過するため、電解部１の近傍にオゾン水が留まらずにオゾンが拡散しやすい。そのため、オゾン水が電解部１の近傍に留まることによるオゾン水の生成効率の低下を低減させることができる。また、オゾン水が電解部１の近傍に留まることによる電解部１へのスケールの付着を低減させることができるため、オゾン水の生成効率が低下しづらい。

【0045】

また、実施形態の電解液体生成装置１００では、ハウジング３の内周面と陽極１３との間に位置する外流路６２が形成されている。外流路６２において、第２方向Ｄ２を法線方向とする領域６２２の断面積Ｓ２は、第２方向Ｄ２を法線方向とする領域６２１の断面積Ｓ１よりも小さい。領域６２１は領域６２２より流入口側であり、領域６２２は領域６２１より流出口側である。

【0046】

したがって、実施形態の電解液体生成装置１００では、領域６２１から外流路６２に流入する水道水が領域６２２に流れにくいため、外流路６２を流れる水道水の一部が空間部１５を通過して主流路６１に流入しやすい。これにより、電解部１の近傍で水の流れが生じやすくなる。また、外流路６２を未反応のまま素通りする水道水の割合を減らすことができるため、電解液体生成装置１００が生成するオゾン水のオゾン濃度を向上させることができる。

【0047】

また、実施形態の電解液体生成装置１００では、陰極１１は、第１方向Ｄ１に陰極１１を貫通する貫通孔１１１を有する。導電性膜１２は、第１方向Ｄ１に導電性膜１２を貫通するスリット１２３を有する。第３方向Ｄ３において、陰極１１の貫通孔１１１の幅ｄ３は、陽極１３の幅ｄ１よりも大きい。第３方向Ｄ３において、導電性膜１２のスリット１２３の幅ｄ２は、陽極１３の幅ｄ１よりも大きい。空間部１５は、陰極１１の貫通孔１１１と、導電性膜１２のスリット１２３とが第１方向Ｄ１に重なる位置を含む。

【0048】

したがって、実施形態の電解液体生成装置１００では、第１方向Ｄ１からの平面視において、陰極１１の貫通孔１１１と、導電性膜１２のスリット１２３とが重なり、かつ、陽極１３が重ならない位置である貫通孔１４を空間部１５が含む。これにより、空間部１５において、陰極１１の貫通孔１１１と貫通孔１４とが連通するため、電解部１で生成するオゾン及びプロトンが水道水で希釈されやすい。したがって、オゾン水の生成効率を高めることができる。

【0049】

また、実施形態の電解液体生成装置１００では、第３方向Ｄ３において、陰極１１の貫通孔１１１の幅ｄ３は、導電性膜１２のスリット１２３の幅ｄ２よりも大きい。これにより、電解部１に貫通孔１４が形成されやすくなり、空間部１５を通過して電解部１を貫通する水の流れが生じやすい。したがって、オゾン水の生成効率を高めることができる。

【0050】

（変形例）
（１）実施形態に係る電解液体生成装置１００では、導電性膜１２がくし型である。しかしながら、導電性膜１２は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に交差する方向に複数のスリット１２３を有し、電解部１に空間部１５が形成される形状であれば、これに限られない。同様に、陰極１１の貫通孔１１１の形状もＶ字状に限られず、他の形状であってもよい。

【0051】

（２）実施形態に係る電解液体生成装置１００では、液体が水道水であり電解液体がオゾン水であるが、液体を電解処理して電解液体を生成することができる限りにおいて、液体と電解液体との組み合わせは、任意の２つの液体の組み合わせであってよい。

【0052】

（態様）
第１の態様に係る電解液体生成装置（１００）は、電解部（１）と、ハウジング（３）と、を備える。電解部（１）は、第１電極（１３）及び第２電極（１１）の間に導電性膜（１２）が挟まれるように配置されており、液体を電解処理する。ハウジング（３）は、電解部（１）が内部に配置されている。第１電極（１３）及び第２電極（１１）と、導電性膜（１２）とは、第１方向（Ｄ１）において並ぶように配置されている。第１方向（Ｄ１）は、導電性膜（１２）の積層方向である。ハウジング（３）は、電解部（１）に供給される液体が流入する流入口と、電解部（１）で生成される電解液体が流出する流出口と、を有する。ハウジング（３）の内周面と電解部（１）との間に、液体及び電解液体の流路（６１，６２）が形成されている。電解部（１）は、電解部（１）を貫通し、液体を第１電極（１３）側から第２電極（１１）側へと流す空間部（１５）を有する。空間部（１５）は流路（６１，６２）に開口し、導電性膜（１２）の少なくとも一部が流路（６１）に露出している。

【0053】

上記態様に係る電解液体生成装置（１００）によれば、空間部（１５）を液体が通過するため、電解部（１）の近傍に電解液体が留まりにくい。そのため、電解液体が電解部（１）の近傍に留まることによる電解液体の生成効率の低下を低減させることができる。

【0054】

第２の態様に係る電解液体生成装置（１００）は、電解部（１）と、ハウジング（３）と、を備える。電解部（１）は、第１電極（１３）及び第２電極（１１）の間に導電性膜（１２）が挟まれるように配置されており、液体を電解処理する。ハウジング（３）は、電解部（１）が内部に配置されている。第１電極（１３）及び第２電極（１１）と、導電性膜（１２）とは、第１方向（Ｄ１）において並ぶように配置されている。第１方向（Ｄ１）は、導電性膜（１２）の積層方向である。ハウジング（３）は、電解部（１）に供給される液体が流入する流入口と、電解部（１）で生成される電解液体が流出する流出口と、を有する。ハウジング（３）の内周面と電解部（１）との間に、液体及び電解液体の流路（６１，６２）が形成されている。流路（６１，６２）は、ハウジング（３）の内周面と第１電極（１３）との間に位置する外流路（６２）を含む。外流路（６２）において、流出口側の断面積（Ｓ２）は、流入口側の断面積（Ｓ１）よりも小さい。第２方向（Ｄ２）は、流路（６１，６２）を液体が流れる方向である。断面積（Ｓ１，Ｓ２）は、第２方向（Ｄ２）を法線方向とする。

【0055】

上記態様に係る電解液体生成装置（１００）によれば、電解部（１）の近傍に電解液体が留まりにくい。また、液体が外流路（６２）の流入口側から流出口側に流れにくいため、外流路（６２）を流れる液体の一部が流路（６１）に流入しやすい。そのため、電解液体が電解部（１）の近傍に留まることによる電解液体の生成効率の低下を低減させることができる。また、電解処理されないまま外流路（６２）を通過する液体の割合を減少させることができるため、電解液体生成装置（１００）が生成する電解液体の電解生成物の濃度を向上させることができる。

【0056】

第３の態様に係る電解液体生成装置（１００）では、第１の態様において、流路（６１，６２）は、ハウジング（３）の内周面と第１電極（１３）との間に位置する外流路（６２）を含む。外流路（６２）において、流出口側の断面積（Ｓ２）は、流入口側の断面積（Ｓ１）よりも小さい。第２方向（Ｄ２）は、流路（６１，６２）を液体が流れる方向である。断面積（Ｓ１，Ｓ２）は、第２方向（Ｄ２）を法線方向とする。

【0057】

上記態様に係る電解液体生成装置（１００）によれば、液体が外流路（６２）の流入口側から流出口側に流れにくいため、外流路（６２）を流れる液体の一部が空間部（１５）を通過して流路（６１）に流入しやすい。したがって、電解部（１）の近傍で液体の流れが生じやすくなる。また、電解処理されないまま外流路（６２）を通過する液体の割合を減少させることができるため、電解液体生成装置（１００）が生成する電解液体の電解生成物の濃度を向上させることができる。

【0058】

第４の態様に係る電解液体生成装置（１００）では、第１又は第３の態様のいずれかにおいて、第２電極（１１）は、第１方向（Ｄ１）に第２電極（１１）を貫通する貫通孔（１１１）を有する。導電性膜（１２）は、第１方向（Ｄ１）に導電性膜（１２）を貫通する貫通部（１２３）を有する。第３方向（Ｄ３）において、第２電極（１１）の貫通孔（１１１）の幅（ｄ３）は、第１電極（１３）の幅（ｄ１）よりも大きい。第３方向（Ｄ３）は、第１方向（Ｄ１）及び流路（６１，６２）を液体が流れる方向に交差する。第３方向（Ｄ３）において、導電性膜（１２）の貫通部（１２３）の幅（ｄ２）は、第１電極（１３）の幅（ｄ１）よりも大きい。空間部（１５）は、第２電極（１１）の貫通孔（１１１）と、導電性膜（１２）の貫通部（１２３）とが第１方向（Ｄ１）に重なる位置を含む。

【0059】

上記態様に係る電解液体生成装置（１００）によれば、第１方向（Ｄ１）からの平面視において、第２電極（１１）の貫通孔（１１１）と、導電性膜（１２）の貫通部（１２３）とが重なり、かつ、第１電極（１３）が重ならない位置に空間部（１５）が形成されている。これにより、第２電極（１１）の貫通孔（１１１）と空間部（１５）とが連通するため、電解部（１）近傍の液体の流れが生じやすくなる。したがって、電解液体の生成効率を高めることができる。

【0060】

第５の態様に係る電解液体生成装置（１００）では、第４の態様において、第３方向（Ｄ３）において、第２電極（１１）の貫通孔（１１１）の幅（ｄ３）は、導電性膜（１２）の貫通部（１２３）の幅（ｄ２）よりも大きい。

【0061】

上記態様に係る電解液体生成装置（１００）によれば、電解部（１）に空間部（１５）が生じやすいため、電解部（１）近傍の液体の流れが生じやすくなる。したがって、電解液体の生成効率を高めることができる。

【符号の説明】

【0062】

１００ 電解液体生成装置
１ 電解部
１１ 陰極（第２電極）
１１１ 貫通孔
１２ 導電性膜
１２３ スリット（貫通部）
１３ 陽極（第１電極）
１５ 空間部
６１ 主流路（流路）
６２ 外流路（流路）
３ ハウジング
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
Ｄ３ 第３方向
Ｓ１，Ｓ２ 断面積
ｄ１ 第１電極の幅
ｄ２ 導電性膜の貫通部の幅
ｄ３ 貫通孔の幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】