特許 7369974 電解液体生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-19

(45)【発行日】2023-10-27

(54)【発明の名称】電解液体生成装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/461 20230101AFI20231020BHJP

   C25B 9/00 20210101ALI20231020BHJP

   C25B 13/02 20060101ALI20231020BHJP

【ＦＩ】

C02F1/461 Z

C25B9/00 A

C25B13/02 301

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020023386

(22)【出願日】2020-02-14

(65)【公開番号】P2021126622

(43)【公開日】2021-09-02

【審査請求日】2022-04-04

(73)【特許権者】

【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】100170575

【弁理士】

【氏名又は名称】森 太士

(74)【代理人】

【識別番号】100141449

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 隆芳

(74)【代理人】

【識別番号】100142446

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 覚

(72)【発明者】

【氏名】今堀 修

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 賢一郎

(72)【発明者】

【氏名】山口 友宏

【審査官】高橋 成典

(56)【参考文献】

【文献】特表２００３－５０１２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０１１１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０１１１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１９９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１６８４７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／０４７０５５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ １／４６ － １／４８

Ｃ２５Ｂ １／００ － ９／７７

１３／００ － １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに隣り合う電極間に導電性膜が介在するように積層された積層体を有し、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るハウジングと、
を備え、
前記ハウジングには、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が設けられ、
前記積層体は、一方の前記電極と、前記導電性膜の反対側で接触する給電体を有し、
前記導電性膜は、前記給電体と離間して配置され、
前記導電性膜には、流路の幅方向側の側面から前記ハウジングの内面に向けて突出し、前記ハウジングと接触して前記ハウジングに対して前記導電性膜を位置決めする凸部が設けられ、
前記凸部は、前記流路の幅方向と直交する流路の通液方向に複数設けられている電解液体生成装置。

【請求項2】

前記凸部は、前記流路の通液方向の上流端側と下流端側とにそれぞれ設けられている請求項１に記載の電解液体生成装置。

【請求項3】

前記導電性膜には、前記凸部に対して前記流路の幅方向の反対側の位置に凹部が設けられている請求項１または２に記載の電解液体生成装置。

【請求項4】

前記ハウジングには、前記ハウジングの内面から内部に向けて突出し、前記凸部と前記流路の通液方向にて対向するように配置され、前記導電性膜を前記流路の通液方向に対して位置決めする規制部が設けられている請求項１～３のいずれか１項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は、互いに隣り合う電極間に導電性膜が介在するように積層された積層体を有し液体を電解処理する電解部と、電解部が内部に配置されるハウジングとを備えたものが知られている（特許文献１参照）。

【0003】

この電解液体生成装置では、ハウジングに、電解部に供給される液体が流入する流入口と電解部で生成される電解液体が流出する流出口とが設けられている。このような電解液体生成装置では、電解部に、液体としての水を供給し、電解部への電圧の印加によって水を電解処理し、電解生成物としてのオゾンを生成している。そして、生成されたオゾンを水に溶解し、電解液体としてのオゾン水を得ている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】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】

【0005】

ところで、上記特許文献１のような電解液体生成装置では、積層体を構成する導電性膜が、外縁部をハウジングの内面に接触するように配置することによって、ハウジングに対して位置決めされている。

【0006】

しかしながら、このようなハウジングに対する導電性膜の位置決めでは、導電性膜を小型化してしまうと、導電性膜の外縁部をハウジングの内面に接触させることができず、導電性膜の小型化と位置決めとを両立することができなかった。

【0007】

本開示は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本開示の目的は、導電性膜を小型化することができ、ハウジングに対して導電性膜を位置決めすることができる電解液体生成装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の態様に係る電解液体生成装置は、互いに隣り合う電極間に導電性膜が介在するように積層された積層体を有し、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るハウジングとを備え、前記ハウジングには、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が設けられ、前記導電性膜には、前記ハウジングの内面に向けて突出し、前記ハウジングに対して前記導電性膜を位置決めする凸部が設けられている。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、導電性膜を小型化することができ、ハウジングに対して導電性膜を位置決めすることができる電解液体生成装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本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】本実施形態に係る電解液体生成装置の断面図である。

【図3】本実施形態に係る電解液体生成装置の断面図である。

【図4】図３の要部拡大図である。

【図5】本実施形態に係る電解液体生成装置の導電性膜の上面図である。

【図6】本実施形態に係る電解液体生成装置のハウジングの電極ケースに導電性膜を収容したときの上面図である。

【図7】本実施形態に係る電解液体生成装置の給電体に陽極を積層したときの上面図である。

【図8】本実施形態に係る電解液体生成装置の給電体および陽極に導電性膜を積層したときの上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。

【0012】

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

【0013】

以下では、電解液体生成装置として、電解生成物としてのオゾンを発生させ、オゾンを液体としての水に溶解させることで、電解液体としてのオゾン水を生成するオゾン水生成装置を例示する。なお、オゾン水は、殺菌や有機物分解に有効であるため、水処理分野や食品、医学分野において広く利用されており、残留性がないことや、副生成物を生成しないという利点を有するものである。

【0014】

なお、以下では、流路の延在方向を通液方向（液体が流れる方向）Ｘ、流路の幅方向を幅方向（通液方向を横切る方向）Ｙ、電極や導電性膜が積層される方向を積層方向Ｚとして説明する。なお、本実施形態では、積層方向Ｚを上下方向とし、ハウジングにおいて、電極ケース蓋側を上側としている。

【0015】

図１～図８に示すように、電解液体生成装置１は、電解部１１と、ハウジング１３と、弾性体２７とを備えている。なお、以下では、電極３を陰極３とし、電極５を陽極５とする。

【0016】

図１～図４に示すように、電解部１１は、積層体９を有し、積層体９は、陰極３と、陽極５と、導電性膜７と、給電体２３とを備えている。

【0017】

陰極３は、例えば、チタンを用いて形成されている。この陰極３は、通液方向Ｘを長手方向とし、幅方向Ｙを短手方向とし、積層方向Ｚを厚み方向とする長方形の板状に形成されている。このような陰極３の長手方向の一端（通液方向Ｘの下流側）には、渦巻き状のバネ部３ａを介して陰極用の給電シャフト３ｂが電気的に接続されている。この給電シャフト３ｂは、電力供給部（不図示）の負極に電気的に接続される。

【0018】

この陰極３には、厚み方向（積層方向Ｚ）に貫通した陰極側孔３ｃが複数形成されている。この複数の陰極側孔３ｃは、それぞれが長手方向（通液方向Ｘ）に向けてＶ字状になるように、ほぼ同一の形状をしている。このような複数の陰極側孔３ｃは、長手方向（通液方向Ｘ）に沿って所定のピッチで一列に並ぶように設けられている。なお、陰極側孔３ｃの形状および配列は、別の形態であってもよい。また、陰極側孔３ｃは、陰極３に少なくとも１つ形成されていればよい。

【0019】

陽極５は、例えば、シリコンを用いて形成した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。なお、導電性ダイヤモンド膜は、ボロンドーブ導電性を有し、プラズマＣＶＤ法によって、導電性基板上に形成される。この陽極５は、通液方向Ｘを長手方向とし、幅方向Ｙを短手方向とし、積層方向Ｚを厚み方向とする長方形の板状に形成されている。また、陽極５は、長手方向（通液方向Ｘ）に沿って２枚並べて配置されている。このような陽極５は、導電性膜７を積層方向Ｚに挟んで陰極３と積層される。

【0020】

導電性膜７は、例えば、プロトン導電型のイオン交換フィルムを用いて形成されている。この導電性膜７は、通液方向Ｘを長手方向とし、幅方向Ｙを短手方向とし、積層方向Ｚを厚み方向とする長方形の板状に形成されている。このような導電性膜７には、厚み方向（積層方向Ｚ）に貫通した導電性膜側孔７ａが複数形成されている。

【0021】

この複数の導電性膜側孔７ａは、それぞれが短手方向（幅方向Ｙ）に沿って長孔状になるように、ほぼ同一の形状をしている。このような複数の導電性膜側孔７ａは、長手方向（通液方向Ｘ）に沿って所定のピッチで一列に並ぶように設けられている。なお、複数の導電性膜側孔７ａのピッチは、陰極側孔３ｃと同じピッチとしてもよいし、陰極側孔３ｃと異なるピッチとしてもよい。また、導電性膜側孔７ａの形状および配列は、別の形態であってもよい。さらに、導電性膜側孔７ａは、導電性膜７に少なくとも１つ形成されていればよい。

【0022】

給電体２３は、例えば、チタンを用いて形成されている。この給電体２３は、通液方向Ｘを長手方向とし、幅方向Ｙを短手方向とし、積層方向Ｚを厚み方向とする長方形の板状に形成されている。このような給電体２３の長手方向の他端（通液方向Ｘの上流側）には、渦巻き状のバネ部２３ａを介して陽極用の給電シャフト２３ｂが電気的に接続されている。この給電シャフト２３ｂは、電力供給部（不図示）の正極に電気的に接続される。この給電体２３は、陽極５の積層方向Ｚの一面側に積層されて陽極５に接触され、陽極５と電気的に接続される。

【0023】

このような積層体９は、積層方向Ｚの下側から、給電体２３、陽極５、導電性膜７、陰極３の順に積層される。この積層体９では、陰極３と陽極５の間に導電性膜７が積層された部分で、陰極３および陽極５と導電性膜７との間に界面２９，３１が形成される。また、積層体９では、陰極３と導電性膜７とが積層された部分で、陰極側孔３ｃと導電性膜側孔７ａとが積層方向Ｚに連通し、溝部３３が形成される。この溝部３３には、界面２９，３１の少なくとも一部が露出している。このような溝部３３は、液体としての水が流れる流路３５に開口し、水が流通される。

【0024】

このような積層体９を有する電解部１１では、流路３５に水を流通させ、溝部３３に水を流通させた状態で、電源供給部によって、陰極３と陽極５との間に電圧を印可すると、陰極３と陽極５との間には導電性膜７を介して電位差が生じる。この電位差により、陰極３と陽極５と導電性膜７とが通電し、主に溝部３３内の水中で電解処理がなされ、陽極５と導電性膜７との界面３１の近傍で電解生成物としてのオゾンが発生する。このオゾンは、水の流れに沿って流路３５の下流側へと運ばれながら水に溶解し、電解液体としてのオゾン水が生成される。このような電解部１１は、ハウジング１３内に配置されている。

【0025】

図１～図４に示すように、ハウジング１３は、例えば、ＰＰＳなどの非導電性の樹脂を用いて形成されている。このハウジング１３は、電極ケース３７と、電極ケース蓋３９とを備えている。

【0026】

電極ケース３７は、積層方向Ｚの下側に位置する底壁部４１と、底壁部４１の周縁部から積層方向Ｚの上側に向けて立設され周方向に連続して形成された周壁部４３とを備えている。この電極ケース３７は、周壁部４３の上側が開口された長方形の筐体状に形成されている。なお、周壁部４３の上端には、外方に向けて通液方向Ｘおよび幅方向Ｙと平行な平面方向に延設され周方向に連続してフランジ部４５が形成されている。このような電極ケース３７は、収容凹部４７と、一対の貫通孔４９，４９と、嵌合凸部５１と、流入口１５と、流出口１７とを備えている。

【0027】

収容凹部４７は、底壁部４１の内面４１ａと周壁部４３の内面４３ａとによって区画された電極ケース３７の内部空間となっており、周壁部４３の上側が開口されている。この収容凹部４７には、開口側から電解部１１と弾性体２７とが収容される。なお、周壁部４３の内面４３ａには、ハウジング１３に対して陰極３を位置決めする位置決め突起５３が通液方向Ｘに沿って複数形成されている。

【0028】

一対の貫通孔４９，４９は、収容凹部４７の底壁部４１の通液方向Ｘの下流側と上流側とにそれぞれ設けられている。この一対の貫通孔４９，４９は、それぞれ底壁部４１を積層方向Ｚに貫通して形成されている。このような一対の貫通孔４９，４９には、電解部１１を収容凹部４７に収容した状態で、それぞれ陰極３の給電シャフト３ｂと給電体２３の給電シャフト２３ｂとが挿通して配置される。そして、一対の貫通孔４９，４９の下側には、給電シャフト３ｂおよび給電シャフト２３ｂに対して、Ｏリング５５、ワッシャ５７、バネ座金５９、六角ナット６１が組付けられる。この組付けにより、収容凹部４７が止水されつつ、給電シャフト３ｂおよび給電シャフト２３ｂが一対の貫通孔４９，４９に固定される。

【0029】

嵌合凸部５１は、周壁部４３の上面から積層方向Ｚの上側に向けて立設され周方向に連続して形成されている。この嵌合凸部５１には、電極ケース蓋３９の嵌合凹部６７が嵌合され、電極ケース３７に対して電極ケース蓋３９が位置決めされる。なお、嵌合凸部５１は、周方向に不連続に複数形成してもよい。

【0030】

流入口１５は、電極ケース３７の周壁部４３のうち通液方向Ｘの上流側に位置する周壁部４３に設けられ、通液方向Ｘの上流側に向けて筒状に延設されている。この流入口１５の中央部には、周壁部４３を通液方向Ｘに貫通し、収容凹部４７に連通された長穴状の孔が形成されている。このような流入口１５には、液体としての水を供給する配管（不図示）が接続され、収容凹部４７内に水を導入させる。

【0031】

流出口１７は、電極ケース３７の周壁部４３のうち通液方向Ｘの下流側に位置する周壁部４３に設けられ、通液方向Ｘの下流側に向けて筒状に延設されている。この流出口１７の中央部には、周壁部４３を通液方向Ｘに貫通し、収容凹部４７に連通された長穴状の孔が形成されている。このような流出口１７には、電解液体としてのオゾン水を排出する配管（不図示）が接続され、収容凹部４７内の電解部１１で生成されたオゾン水を導出させる。

【0032】

電極ケース蓋３９は、積層方向Ｚの上側に位置する長方形状の蓋部本体６３と、蓋部本体６３の中央部の下面から積層方向Ｚの下側に向けて長方形状に立設された流路凸部６５とを備えている。

【0033】

蓋部本体６３は、収容凹部４７の開口を閉塞可能なように、外形形状が電極ケース３７のフランジ部４５とほぼ同一に形成されている。この蓋部本体６３の下面の外縁部には、嵌合凸部５１と嵌合可能な嵌合凹部６７が周方向に連続して形成されている。このような蓋部本体６３は、下面がフランジ部４５の上面と接触し、嵌合凹部６７が嵌合凸部５１に嵌合された状態で、互いの接触面が溶着される。この溶着により、ハウジング１３の内部が止水されつつ、電極ケース蓋３９が電極ケース３７に固定される。

【0034】

なお、電極ケース３７と電極ケース蓋３９との固定は、電極ケース３７と電極ケース蓋３９との間にシール材を介在させ、ねじ止めなどの固定手段によって固定してもよい。また、嵌合凹部６７は、嵌合凸部５１が周方向に不連続に複数形成されている場合には複数の嵌合凸部５１に合わせて、周方向に不連続に複数形成させればよい。さらに、蓋部本体６３の上面には、電解液体生成装置１を組付ける際に、位置決め、引っ掛かり、逆入れ防止などに活用される溝６９が形成されている。

【0035】

流路凸部６５は、外形形状が収容凹部４７の開口の内縁部とほぼ同一形状に形成されている。この流路凸部６５の外面は、収容凹部４７に挿入可能なように、周壁部４３の内面４３ａとの間にわずかな隙間を有するように設定されている。このような流路凸部６５は、電極ケース蓋３９が電極ケース３７に組付けられた状態で、収容凹部４７に挿入され、下面が電解部１１の陰極３の表面に当接して積層体９を積層方向Ｚの下側に向けて押圧する。この流路凸部６５の下面の中央部には、流路溝７１が通液方向Ｘに沿って形成されている。

【0036】

流路溝７１は、流路凸部６５の中央部に通液方向Ｘに沿って複数配置された円柱状の突起部で区画されるように、流路凸部６５の幅方向Ｙに対して２本設けられ、それぞれ陰極３側が開口し、通液方向Ｘの両側が開口されている。この流路溝７１は、幅方向Ｙの幅が、電解部１１の溝部３３の幅方向Ｙの幅とほぼ同一に設定されている。この設定により、流路溝７１を流れる液体としての水を、溝部３３に安定して導入させることができる。このような流路溝７１は、流路凸部６５が陰極３に当接された状態で、陰極３の表面との間に液体としての水が流通する流路３５を形成する。

【0037】

この流路３５には、流入口１５からハウジング１３内に導入された液体としての水が流入される。この流路３５に流入された水は、電解部１１の溝部３３を流通して電解処理され、電解生成物としてのオゾンが生成される。この生成されたオゾンは、流路３５を流れる水に溶解し、電解液体としてのオゾン水が生成される。この生成されたオゾン水は、流路３５を流れ、流出口１７からハウジング１３外に導出される。このような流路３５が形成されたハウジング１３内には、弾性体２７が配置されている。

【0038】

図１～図４に示すように、弾性体２７は、例えば、ゴム、プラスチック、金属ばねなどの弾性力を有する弾性体を用いて形成されている。この弾性体２７は、収容凹部４７に収容可能なように、外面形状が収容凹部４７の底壁部４１側の内面形状とほぼ同一な直方体状に形成されている。このような弾性体２７は、収容凹部４７に収容された状態で、積層方向Ｚの上側に電解部１１が積層される。この状態で、電極ケース蓋３９を電極ケース３７に組付けることによって、流路凸部６５が電解部１１を積層方向Ｚの下側に向けて押圧し、弾性体２７が積層方向Ｚの下側に向けて押圧された状態となる。

【0039】

このとき、弾性体２７には、積層方向Ｚの上側に向けて復元しようとする反発力が発生する。この弾性体２７の反発力によって、電解部１１に積層方向Ｚの上側に向けた付勢力が付与され、積層体９が積層方向Ｚに密着された状態となる。このため、積層体９の接触が安定し、通電面積が保持され、電流密度を均等化して電解部１１での電解処理性能を安定化することができる。なお、弾性体２７の自由状態において、弾性体２７の外面と収容凹部４７の内面との間には、隙間が形成されている。このような隙間を形成することにより、弾性体２７が弾性変形したときの弾性体２７の変形を許容することができる。

【0040】

このような弾性体２７には、積層方向Ｚに貫通して形成され、通液方向Ｘに沿って複数配置された位置決め凹部７３が設けられている。この位置決め凹部７３には、収容凹部４７の底壁部４１に複数立設された位置決め凸部７５が挿入される。このように位置決め凹部７３に位置決め凸部７５を挿入することにより、弾性体２７がハウジング１３に対して通液方向Ｘおよび幅方向Ｙと平行な平面方向に位置決めされる。なお、弾性体２７の自由状態において、位置決め凹部７３の内面と位置決め凸部７５の外面との間には、弾性体２７の変形を許容する隙間が形成されている。また、位置決め凹部７３は、弾性体２７を積層方向Ｚに貫通して形成させなくともよい。

【0041】

このような電解液体生成装置１において、陰極３の幅方向Ｙの幅は、流路凸部６５の幅方向Ｙの幅とほぼ同一に設定されている。このように陰極３の幅を設定することにより、流路凸部６５との間に形成された流路３５に対して、溝部３３の開口を安定して配置することができる。また、流路凸部６５によって、陰極３を積層方向Ｚの下側に向けて安定して押圧することができる。

【0042】

陽極５の幅方向Ｙの幅は、陰極３の幅方向Ｙの幅より狭く、導電性膜７の幅方向Ｙの幅とほぼ同一に設定されている。このように陽極５および導電性膜７の幅を設定することにより、高価な陽極５および導電性膜７を小型化することができる。

【0043】

給電体２３の幅方向Ｙの幅は、陽極５の幅方向Ｙの幅とほぼ同一に設定されている。このように給電体２３の幅を設定することにより、給電体２３を小型化しつつ、陽極５に対する通電面積を確保することができる。このため、陽極５への通電を安定化することができ、電解部１１での電解処理性能を保持することができる。

【0044】

弾性体２７の幅方向Ｙの幅は、陽極５および給電体２３の幅方向Ｙの幅より広く設定されている。このように弾性体２７の幅を設定することにより、陽極５および給電体２３の外周部に弾性体２７の外縁部を配置することができる。また、給電体２３から付与される流路凸部６５からの押圧力を安定して受けることができ、積層体９に対して付勢力を安定して付与することができる。

【0045】

ここで、電解液体生成装置１では、電解部１１の外周部とハウジング１３の内面との間に、微小な隙間が形成されていると、この微小な隙間に液体としての水が侵入して滞留することがある。電解部１１の周囲に水が滞留された状態で水を電解処理して電解生成物としてのオゾンを生成すると、電解部１１の周囲に滞留した水のｐＨ値が上昇し、主にカルシウム成分からなるスケールが発生し易くなる。スケールが発生すると、微小な隙間にスケールが堆積してしまうおそれがある。電解部１１の周囲にスケールが堆積してしまうと、電解部１１やハウジング１３がスケールに圧迫されて変形してしまうおそれがある。

【0046】

そこで、電解部１１の外周部とハウジング１３の内面との間には、液体としての水の滞留を抑制する空間部７７が形成されている。

【0047】

図４に示すように、空間部７７は、周壁部４３の内面４３ａと積層体９の幅方向Ｙの両側の側面との間に形成されている。詳細には、空間部７７は、周壁部４３の内面４３ａと陰極３の側面３ｄとの間に形成されている。また、空間部７７は、周壁部４３の内面４３ａと陽極５の側面５ａとの間に形成されている。また、空間部７７は、周壁部４３の内面４３ａと導電性膜７の側面７ｂとの間に形成されている。また、空間部７７は、周壁部４３の内面４３ａと給電体２３の側面２３ｃとの間に形成されている。

【0048】

この空間部７７は、ハウジング１３の内部において、積層体９の幅方向Ｙの両側にそれぞれ通液方向Ｘに沿って形成され、流入口１５と流出口１７とにそれぞれ連通されている。このような空間部７７には、流入口１５から導入される液体としての水が流通され、流出口１７から水が導出される。このため、電解部１１の周囲では、水が滞留することが抑制される。このように電解部１１の周囲に水が滞留することを抑制することにより、スケールの発生を抑制することができる。このため、スケールの堆積による電解部１１やハウジング１３の変形を抑制することができる。なお、空間部７７は、流路３５の途中に連通するようにしてもよい。

【0049】

このような空間部７７が設けられた電解液体生成装置１では、電解部１１において、陽極５の幅方向Ｙの幅が、陰極３の幅方向Ｙの幅より狭く形成されている。このように陽極５の幅を狭めることで陽極５を小型化している。しかしながら、陽極５を小型化してしまうと、陽極５を直接的にハウジング１３に対して位置決めすることができない。

【0050】

そこで、ハウジング１３に対して位置決めされた弾性体２７は、電解部１１の積層体９のうち少なくとも陽極５を位置決めしている。このため、陽極５は、弾性体２７を介してハウジング１３に位置決めされている。このように弾性体２７で陽極５を位置決めすることにより、陽極５を小型化しても、陽極５をハウジング１３に対して位置決めすることができる。

【0051】

図１～図４，図６に示すように、弾性体２７の上面の周縁部には、上面から積層方向Ｚの上側に向けて複数の突起部７９が立設されている。この複数の突起部７９の積層方向Ｚの高さは、弾性体２７に積層された陽極５まで到達するように、給電体２３と陽極５との厚さの合計とほぼ同一に設定されている。このように複数の突起部７９の高さを設定することにより、複数の突起部７９によって陽極５を位置決めすることができる。

【0052】

このような複数の突起部７９は、幅方向Ｙの両側にそれぞれ通液方向Ｘに沿って複数配置された突起部７９が、陽極５および給電体２３の幅方向Ｙの両側の側面に対して、幅方向Ｙに対向している。このため、陽極５および給電体２３が幅方向Ｙに向けて移動しようとすると、陽極５および給電体２３は突起部７９と接触し、幅方向Ｙへの移動が規制される。

【0053】

また、複数の突起部７９は、通液方向Ｘの両側にそれぞれ配置された突起部７９が、陽極５および給電体２３の通液方向Ｘの両側の側面に対して、通液方向Ｘに対向している。このため、陽極５および給電体２３が通液方向Ｘに向けて移動しようとすると、陽極５および給電体２３は突起部７９と接触し、通液方向Ｘへの移動が規制される。

【0054】

このように複数の突起部７９は、陽極５および給電体２３の通液方向Ｘおよび幅方向Ｙと平行な平面方向の移動を規制し、陽極５および給電体２３を弾性体２７に対して平面方向に位置決めしている。このため、陽極５と給電体２３との接触を安定化することができ、電解部１１での電解処理性能を保持することができる。また、陽極５および給電体２３の空間部７７側への移動を規制することができ、空間部７７を保持することができる。

【0055】

このように弾性体２７に位置決めされた陽極５は、積層方向Ｚの給電体２３と接触する反対側の面が導電性膜７と接触されている。この導電性膜７の幅方向Ｙの幅は、陽極５の幅方向Ｙの幅とほぼ同一に設定されており、陽極５と同様に小型化されている。しかしながら、単に導電性膜７を小型化してしまうと、導電性膜７をハウジング１３に対して位置決めすることができなかった。

【0056】

そこで、導電性膜７には、導電性膜７をハウジング１３に対して位置決めするために、図５，図６に示すように、ハウジング１３の内面に向けて突出する凸部１９が設けられている。

【0057】

なお、以下では、導電性膜７の厚さ方向を積層方向Ｚとし、積層方向Ｚと直交する平面方向を通液方向Ｘおよび幅方向Ｙと平行な平面方向とする。また、この平行方向のうち所定の一方向を導電性膜７の短手方向である幅方向Ｙとする。さらに、所定の一方向と直交する他方向を導電性膜７の長手方向である通液方向Ｘとする。

【0058】

凸部１９は、導電性膜７の短手方向（幅方向Ｙ）の両側の側面からそれぞれハウジング１３の内面である周壁部４３の内面４３ａに向けて突設されている。この導電性膜７の短手方向（幅方向Ｙ）の両側に設けられた凸部１９，１９は、導電性膜７の長手方向（通液方向Ｘ）に対する配置位置が、短手方向でほぼ対向するように、近接している。また、凸部１９は、導電性膜７の長手方向（通液方向Ｘ）の両側にそれぞれ配置されている。このように凸部１９は、導電性膜７に対して複数（ここでは４つ）設けられている。

【0059】

このような凸部１９の突出方向の先端は、導電性膜７がハウジング１３に収容された状態で、周壁部４３の内面４３ａに接触されている。この凸部１９とハウジング１３の内面との接触により、導電性膜７が幅方向Ｙに向けて移動、或いは通液方向Ｘおよび幅方向Ｙと平行な平面上で回転することがない。このため、ハウジング１３に対して導電性膜７を位置決めすることができ、電解部１１で発生する電解液体としてのオゾン水濃度を狙い通り高精度に発生することができる。なお、凸部１９の突出方向の先端と周壁部４３の内面４３ａとの間に、微小な隙間を形成してもよい。

【0060】

このような凸部１９に対して、ハウジング１３には、導電性膜７を通液方向Ｘに対して位置決めする規制部２５が設けられている。規制部２５は、周壁部４３の幅方向Ｙに対向する内面４３ａにそれぞれ設けられている。この規制部２５，２５は、それぞれ周壁部４３の内面４３ａから内部に向けて突出し、積層方向Ｚに沿って連続して形成されている。

【0061】

このような規制部２５，２５は、通液方向Ｘ側の異なる側面が、導電性膜７の短手方向（幅方向Ｙ）の両側に設けられた凸部１９，１９の通液方向Ｘ側の異なる側面に対して、それぞれ通液方向Ｘに対向して配置される。このため、導電性膜７が通液方向Ｘに移動しようとすると、凸部１９，１９と規制部２５，２５とが接触し、導電性膜７の通液方向Ｘへの移動が規制される。従って、ハウジング１３に対して導電性膜７を位置決めすることができ、電解部１１で発生する電解液体としてのオゾン水濃度を狙い通り高精度に発生することができる。

【0062】

ここで、導電性膜７には、凸部１９が設けられた短手方向（幅方向）の反対側の位置に凹部２１が設けられている。この凹部２１の内面形状は、凸部１９の外面形状とほぼ同一、或いは凸部１９の外面形状よりわずかに大きく形成されている。このような凹部２１は、導電性膜７を母材から切り出して加工する際に、導電性膜７に凸部１９を形成させたときに、母材で隣り合う導電性膜７に形成される。このように導電性膜７に凹部２１を設けることにより、導電性膜７の母材の使用量を低減することができる。

【0063】

このような導電性膜７は、図７，図８に示すように、陽極５に積層したときに、陽極５から大きく張り出さないように設定されており、陽極５を挟んで積層方向Ｚに対向する給電体２３と接触しないように、給電体２３と離間して配置されている。このように導電性膜７を配置することにより、導電性膜７と給電体２３とが接触して、陽極５を通らない電流経路ができることがない。このため、電解部１１での電解液体としてのオゾン水の発生効率の低下を防止することができる。

【0064】

このような電解液体生成装置１では、互いに隣り合う電極３，５間に導電性膜７が介在するように積層された積層体９を有し、液体を電解処理する電解部１１と、電解部１１が内部に配置されるハウジング１３とを備えている。

【0065】

また、ハウジング１３には、電解部１１に供給される液体が流入する流入口１５と、電解部１１で生成される電解液体が流出する流出口１７とが設けられている。

【0066】

そして、導電性膜７には、ハウジング１３の内面に向けて突出し、ハウジング１３に対して導電性膜７を位置決めする凸部１９が設けられている。

【0067】

このため、導電性膜７を小型化しても、導電性膜７をハウジング１３に位置決めすることができる。従って、電解部１１で発生する電解液体の電解生成物濃度を狙い通り高精度に発生することができる。

【0068】

従って、このような電解液体生成装置１では、導電性膜７を小型化することができ、ハウジング１３に対して導電性膜７を位置決めすることができる。

【0069】

また、凸部１９は、導電性膜７の厚さ方向（積層方向Ｚ）と直交する平面方向のうち所定の一方向（幅方向Ｙ）の両側にそれぞれ設けられている。そして、所定の一方向（幅方向Ｙ）の両側の凸部１９，１９は、平面方向のうち所定の一方向（幅方向Ｙ）と直交する他方向（通液方向Ｘ）に対する配置位置が近接されている。このため、ハウジング１３に対する導電性膜７の回転方向の位置バラツキを低減することができる。従って、電解部１１で発生する電解液体の電解生成物濃度を狙い通り高精度に発生することができる。

【0070】

さらに、凸部１９は、導電性膜７の厚さ方向（積層方向Ｚ）と直交する平面方向のうち所定の一方向（幅方向Ｙ）と直交する他方向（通液方向Ｘ）の両側にそれぞれ設けられている。このため、ハウジング１３に対する導電性膜７の回転方向の位置バラツキを低減することができる。従って、電解部１１で発生する電解液体の電解生成物濃度を狙い通り高精度に発生することができる。

【0071】

また、導電性膜７には、凸部１９が設けられた導電性膜７の厚さ方向（積層方向Ｚ）と直交する平面方向のうち所定の一方向（幅方向Ｙ）の反対側の位置に凹部２１が設けられている。このため、母材で隣り合う導電性膜７，７の所定の一方向（幅方向Ｙ）の同一位置に、それぞれ凸部１９と凹部２１とを設けることができる。従って、母材の少ない使用量で、効率よく電解部１１で電解液体を発生することができる。

【0072】

さらに、積層体９は、少なくとも一方の電極と導電性膜７と反対側で接触する給電体２３を有する。そして、導電性膜７は、給電体２３と離間して配置されている。このため、導電性膜７と給電体２３とが接触して、電極を通らない電流経路ができることがない。従って、電解部１１での電解液体の発生効率の低下を防止することができる。

【0073】

また、ハウジング１３には、凸部１９と対向して配置され、導電性膜７を導電性膜７の厚さ方向（積層方向Ｚ）と直交する平面方向のうち所定の一方向（幅方向Ｙ）と直交する他方向（通液方向Ｘ）に対して位置決めする規制部２５が設けられている。このため、ハウジング１３に対する導電性膜７の他方向（通液方向Ｘ）の位置バラツキを低減することができる。従って、電解部１１で発生する電解液体の電解生成物濃度を狙い通り高精度に発生することができる。

【0074】

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

【0075】

例えば、凸部は、導電性膜に４つ設けられているが、これに限らず、凸部を、１つ～３つ、或いは５つ以上導電性膜に設けてもよい。

【0076】

また、導電性膜の短手方向の両側にそれぞれ設けられた凸部は、導電性膜の長手方向の配置位置が近接している、詳細には長手方向に凹部が隣接しているが、これに限るものではない。例えば、導電性膜に凹部を設けないのであれば、導電性膜の短手方向の両側にそれぞれ設けられた凸部を、導電性膜の長手方向の配置位置が同一の位置になるように配置してもよい。

【0077】

さらに、給電体は、陽極に接触されているが、これに限らず、陰極に接触するようにしてもよい。この場合には、陰極と接触する給電体に対して、導電性膜を離間して配置することが好ましい。

【産業上の利用可能性】

【0078】

本開示は、導電性膜を小型化し、電解処理した液中の電解生成物の濃度を高めることができる電解液体生成装置に適用可能である。具体的には、浄水装置などの水処理機器、洗濯機、食洗器、温水洗浄便座、冷蔵庫、給湯給水装置、殺菌装置、医療用機器、空調機器、厨房機器などに、本開示は適用可能である。

【符号の説明】

【0079】

１ 電解液体生成装置
３，５ 電極
７ 導電性膜
９ 積層体
１１ 電解部
１３ ハウジング
１５ 流入口
１７ 流出口
１９ 凸部
２１ 凹部
２３ 給電体
２５ 規制部
Ｘ 通液方向（他方向）
Ｙ 幅方向（所定の一方向）
Ｚ 積層方向（導電性膜の厚さ方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】