JP5048878B1 - Ozone water generator - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化でき、容易に高濃度のオゾン水を効率良く生成することのできるオゾン水生成装置を提供する。
【解決手段】陰極用及び陽極用供給流路5,7は、第1筐体1及び第2筐体2の外面から、両筐体1,2の重ね合わせ面まで厚さ方向に貫通する厚さ方向供給流路111,121,131,211,221,231と、当該厚さ方向供給流路111,121,131,211,221,231から前記重ね合わせ面と同一平面方向に延在して収容室144a,144b,244a,244bに連通する平面方向供給流路141,241と、を有する。陰極用及び陽極用排出流路6,8においても同様に、厚さ方向排出流路112,122,132,212,222,232と、平面方向排出流路142,242と、を有する。平面方向供給流路141,241及び排出流路142,242の径Lは、収容室144a,144b,244a,244bの径Nよりも小さい。
【選択図】図2An ozone water generator that can be reduced in size and can easily generate high-concentration ozone water efficiently.
SOLUTION: The cathode and anode supply flow paths 5 and 7 have a thickness penetrating in the thickness direction from the outer surface of the first casing 1 and the second casing 2 to the overlapping surface of the casings 1 and 2. The vertical direction supply flow paths 111, 121, 131, 211, 211, 231 and 231 and the thickness direction supply flow paths 111, 121, 131, 2111, 211, 212, 231 extend in the same plane direction as the overlapping surface. And planar supply channels 141, 241 communicating with the storage chambers 144a, 144b, 244a, 244b. Similarly, the cathode and anode discharge channels 6 and 8 have thickness direction discharge channels 112, 122, 132, 212, 222, and 232 and planar direction discharge channels 142 and 242. The diameters L of the planar supply channels 141 and 241 and the discharge channels 142 and 242 are smaller than the diameter N of the storage chambers 144a, 144b, 244a, and 244b.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、オゾン水生成装置に関する。 The present invention relates to an ozone water generator.
近年、オゾン水は食品の殺菌や悪臭ガスの脱臭などの用途に広範に使用されており、さらに医療や介護の分野で、数多い知見例が発表され始めている。また、半導体製造領域においても、超微細構造に対するオゾン酸化の特徴が認められ、オゾン水の使用が必須とされている。
このようなオゾン水の製法として、陽イオン交換膜の一方の面に陽極電極を圧接させ、他方の面に陰極電極を圧接してなる触媒電極の電解面に原料水を直接接触させて、水の電気分解によりオゾン水を生成させる直接電解法を利用したものが知られている。
In recent years, ozone water has been widely used for applications such as sterilization of foods and deodorization of malodorous gases, and many examples of knowledge have begun to be published in the fields of medical care and nursing care. Also in the semiconductor manufacturing area, the feature of ozone oxidation with respect to the ultrafine structure is recognized, and the use of ozone water is essential.
As such a method for producing ozone water, the anode electrode is pressed against one surface of the cation exchange membrane, and the raw material water is brought into direct contact with the electrolytic surface of the catalyst electrode formed by pressing the cathode electrode against the other surface. A method using a direct electrolysis method in which ozone water is generated by electrolysis of benzene is known.
しかしながら、上記直接電解法で生成されるオゾン水の濃度は4ppm程度と低濃度であり、40ppmといった高濃度のオゾン水を生成するためには、触媒電極を大型化しなければならないという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化でき、容易に高濃度のオゾン水を効率良く生成することのできるオゾン水生成装置を提供することを目的としている。
However, the concentration of ozone water generated by the direct electrolysis method is as low as about 4 ppm, and there is a problem that the catalyst electrode must be enlarged in order to generate ozone water having a high concentration of 40 ppm.
This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the ozone water production | generation apparatus which can be reduced in size and can produce | generate ozone water of high concentration easily efficiently.
上記課題を解決するため、請求項1の発明によれば、
第1筐体と、
前記第1筐体に重ね合わされる第2筐体と、
前記第1筐体及び第2筐体を重ね合わせることによって形成された収容室に収容された触媒電極と、を備え、
前記触媒電極が、陽イオン交換膜と、前記陽イオン交換膜の一方の面に設けられた陰極と、前記陽イオン交換膜の他方の面に設けられた陽極と、を有し、
前記触媒電極に原料水を供給するとともに前記陰極及び前記陽極間に直流電圧を印加することによってオゾン水を生成するオゾン水生成装置であって、
前記第1筐体には、前記収容室に連通し、原料水を前記触媒電極の前記陰極に供給する陰極用供給流路及び生成された生成水を排出する陰極用排出流路が設けられ、
前記第2筐体には、前記収容室に連通し、原料水を前記触媒電極の前記陽極に供給する陽極用供給流路及び生成された生成水を排出する陽極用排出流路が設けられ、
前記陰極用供給流路及び前記陽極用供給流路は、前記第1筐体及び前記第2筐体の外面から、当該第1筐体及び第2筐体の重ね合わせ面まで厚さ方向に貫通する厚さ方向供給流路と、当該厚さ方向供給流路から前記重ね合わせ面と同一平面方向に延在して前記収容室に連通する平面方向供給流路と、を有し、
前記陰極用排出流路及び前記陽極用排出流路は、前記第1筐体及び前記第2筐体の外面から、当該第1筐体及び第2筐体の重ね合わせ面まで厚さ方向に貫通する厚さ方向排出流路と、当該厚さ方向排出流路から前記重ね合わせ面と同一平面方向に延在して前記収容室に連通する平面方向排出流路と、を有し、
前記平面方向供給流路及び平面方向排出流路の長さが、それぞれ当該平面方向供給流路及び平面方向排出流路の径よりも長く、
前記平面方向供給流路及び前記平面方向排出流路の径は、前記収容室の径よりも小さいことを特徴とするオゾン水生成装置が提供される。
In order to solve the above problem, according to the invention of
A first housing;
A second housing overlaid on the first housing;
A catalyst electrode housed in a housing chamber formed by overlapping the first housing and the second housing,
The catalyst electrode has a cation exchange membrane, a cathode provided on one surface of the cation exchange membrane, and an anode provided on the other surface of the cation exchange membrane,
An ozone water generating device that supplies raw water to the catalyst electrode and generates ozone water by applying a DC voltage between the cathode and the anode,
The first casing is provided with a cathode supply channel that communicates with the storage chamber and supplies raw water to the cathode of the catalyst electrode and a cathode discharge channel that discharges the generated generated water.
The second casing is provided with an anode supply channel that communicates with the storage chamber and supplies raw water to the anode of the catalyst electrode, and an anode discharge channel that discharges the generated generated water.
The cathode supply flow path and the anode supply flow path penetrate in the thickness direction from the outer surface of the first housing and the second housing to the overlapping surface of the first housing and the second housing. A thickness direction supply flow path, and a plane direction supply flow path extending from the thickness direction supply flow path in the same plane direction as the overlapping surface and communicating with the storage chamber,
The cathode discharge passage and the anode discharge passage penetrate in the thickness direction from the outer surface of the first housing and the second housing to the overlapping surface of the first housing and the second housing. A thickness direction discharge channel, and a planar direction discharge channel that extends from the thickness direction discharge channel in the same plane direction as the overlapping surface and communicates with the storage chamber,
The lengths of the planar supply channel and the planar discharge channel are longer than the diameters of the planar supply channel and the planar discharge channel, respectively.
An ozone water generator is provided in which the diameters of the planar supply channel and the planar discharge channel are smaller than the diameter of the storage chamber.
請求項2の発明によれば、前記平面方向供給流路及び前記平面方向排出流路は、平面視した際に、前記収容室に対して鋭角となるように連通していることを特徴とする請求項1に記載のオゾン水生成装置が提供される。
According to a second aspect of the present invention, the planar supply channel and the planar discharge channel communicate with the storage chamber so as to form an acute angle when viewed in plan. An ozone water generator according to
請求項3の発明によれば、前記収容室は、複数に分割されており、
分割された各収容室毎に前記触媒電極が配置され、
互いに隣接する収容室間には、当該収容室同士を連通させる連通流路が設けられ、
前記連通流路の径が、各収容室の径よりも小さいことを特徴とする請求項1又は2に記載のオゾン水生成装置が提供される。
According to invention of
The catalyst electrode is arranged for each divided storage chamber,
Between the storage chambers adjacent to each other, there is provided a communication channel that allows the storage chambers to communicate with each other.
3. The ozone water generation apparatus according to
請求項4の発明によれば、前記第1筐体及び第2筐体の重ね合わせ面が、それぞれ水密材で形成されており、
前記水密材に、前記収容室、前記平面方向供給流路及び前記平面方向排出流路が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のオゾン水生成装置が提供される。
According to the invention of claim 4, the overlapping surfaces of the first housing and the second housing are each formed of a watertight material,
The ozone water generating apparatus according to any one of
本発明によれば、小型化でき、容易に高濃度のオゾン水を効率良く生成することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the size and easily generate high-concentration ozone water efficiently.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
[第1の実施形態]
図1は、オゾン水生成装置の外観斜視図、図2は、オゾン水生成装置の分解斜視図、図3は、図2における切断線I−Iに沿って切断した際の矢視断面図、図4は、第1パッキン材及び陰極の平面図である。
図1〜図3に示すように、本発明に係るオゾン水生成装置100は、第1筐体1と、第1筐体1に重ね合わされる第2筐体2と、これら第1筐体1及び第2筐体2の重ね合わせ面に形成された収容室144a,144b,244a,244bに収容される触媒電極3と、を備えている。
触媒電極3は、陽イオン交換膜31と、陽イオン交換膜31の一方の面に設けられた陰極32と、陽イオン交換膜31の他方の面に設けられた陽極33と、を備えている。第1筐体1側から、陰極32、陽イオン交換膜31、陽極33、第2筐体2の順に配置されている。
オゾン水生成装置100は、陰極32及び陽極33にそれぞれ原料水を供給するとともに陰極32及び陽極33間に直流電圧を印加することによって、陽極33側に微細オゾン気泡を発生させて、微細オゾン気泡を水に溶解させることにより、オゾン水を生成する。なお、陰極32側には、水素が発生し、水素が水に溶解して水素水(陰極水)が生成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
1 is an external perspective view of an ozone water generator, FIG. 2 is an exploded perspective view of the ozone water generator, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the cutting line II in FIG. FIG. 4 is a plan view of the first packing material and the cathode.
As shown in FIGS. 1 to 3, an ozone
The
The ozone
第1筐体1は、最も外側に配置される第1狭持板11と、第1狭持板11の内側に配置される第1保持板13と、第1狭持板11及び第1保持板13の間に配置される第1シート材12と、第1保持板13の内側に配置されて、触媒電極3(陰極32)が収容される第1パッキン材(水密材)14と、から構成されている。
The
第1狭持板11は、円板状をなしており、例えば、プラスチック製とすることが好ましい。第1狭持板11には、表裏面を貫通する陰極用の厚さ方向供給流路111及び厚さ方向排出流路112が形成されている。
陰極用の厚さ方向供給流路111には、外部から陰極32に原料水を供給するための陰極用供給管91が嵌め込まれるようになっている。
陰極用の厚さ方向排出流路112には、生成水(陰極水)を外部に排出するための陰極用排出管92が嵌め込まれるようになっている。
これら陰極用の厚さ方向供給流路111及び厚さ方向排出流路112の周囲に複数のボルト貫通穴113が等間隔に形成されている。
なお、陰極用供給管91は、図示しないが、例えば、原料水が貯留されたタンクに接続されたり、水道管に接続されている。また、陰極用排出管92は、例えば、生成された生成水(陰極水)を貯留するためのタンク等に接続されている。
また、陰極用供給管91に供給する原料水としては、水道水、精製水などが挙げられる。特に、陰極32としてダイヤモンドを使用した場合には精製水、蒸留水、RO水、水道水が使用され、白金を使用した場合には食塩水を使用することが好ましい。
The
A
A
A plurality of bolt through
Although not shown, the
Examples of the raw water supplied to the
第1保持板13は、第1狭持板11と平面視が同じ大きさの円板状をなしており、第1狭持板11の厚さよりも薄くなっている。
第1保持板13は、例えば、金属製とすること好ましい。
第1保持板13には、第1狭持板11の陰極用の厚さ方向供給流路111及び厚さ方向排出流路112に対応する位置に、それぞれ陰極用の厚さ方向供給流路131及び厚さ方向排出流路132が形成されている。
また、これら陰極用の厚さ方向供給流路131及び厚さ方向排出流路132の周囲で、第1狭持板11のボルト貫通穴113に対応する位置に、複数のボルト貫通穴133が等間隔に形成されている。
The
The
The
Further, a plurality of bolt through
第1シート材12は、第1狭持板11と第1保持板13との間に設けられ、第1狭持板11及び第1保持板13の間の水密性を確保するためのパッキンとして機能する。第1シート材12は、第1狭持板11及び第1保持板13と平面視が同じ大きさの円板状をなしており、例えば、シリコン製とすることが好ましい。
また、第1シート材12には、第1狭持板11の陰極用の厚さ方向供給流路111及び厚さ方向排出流路112に対応する位置にそれぞれ陰極用の厚さ方向供給流路121及び厚さ方向排出流路122が形成されている。
また、陰極用の厚さ方向供給流路121及び厚さ方向排出流路122の周囲に複数のボルト貫通穴123が形成されている。
The
Further, the
A plurality of bolt through
第1パッキン材14は、第1保持板13の内側に設けられて、第1狭持板11及び第1保持板13と平面視が同じ大きさの円板状をなしており、例えば、シリコン製とすることが好ましい。
図4に示すように、第1パッキン材14には、2つの平面視矩形状の貫通穴である収容室144a,144bが形成されている。後述するが、これら収容室144a,144bに触媒電極3の陰極32がそれぞれ収容されるようになっている。
これら2つの収容室144a,144は、連結流路145によって連通している。
連結流路145は、2つの収容室144a,144bの間に形成されている。詳細には、収容室144a,144bを形成する内壁面のうち長手方向の内壁面で、図4中、左側端部の内壁面が切り欠かれることによって、連結流路145が形成されている。
連結流路145の径(幅)Hは、収容室144a,144bの径(幅)Nよりも小さくなっている。
ここで、連結流路145の径とは、流水方向に対して直交する方向の幅Hを言い、収容室144a,144bの径とは、連結流路145が形成される収容室144a,144bの長手方向の内壁面における幅Nを言う。
具体的に、連結流路145の径(幅)Hは、5〜10mm程度が好ましい。収容室144a,144bの径(幅)Nは、30〜40mm程度が好ましい。なお、これらの径は、φ86の第1パッキン材14の場合である。
また、収容室144a,144bを形成する長手方向内壁面のうち、連結流路145とは反対側の端部(図4中、右側端部)の内壁面が切り欠かれることによって、陰極用の平面方向供給流路141及び平面方向排出流路142が形成されている。
The
As shown in FIG. 4, the
These two
The
The diameter (width) H of the
Here, the diameter of the
Specifically, the diameter (width) H of the
In addition, among the inner walls in the longitudinal direction forming the
陰極用の平面方向供給流路141及び平面方向排出流路142は、平面視円弧状をなしている。
陰極用の平面方向供給流路141の一端部は、収容室144aの右側端部に連通し、他端部は、第1狭持板11、第1シート材12及び第1保持板13に形成された陰極用の厚さ方向供給流路111,121,131に連通している。
陰極用の平面方向排出流路142の一端部は、収容室144bの右側端部に連通し、他端部は、第1狭持板11、第1シート材12及び第1保持板13に形成された陰極用の厚さ方向排出流路112,122,132に連通している。
陰極用の平面方向供給流路141及び平面方向排出流路142は、平面視した際に、収容室144a,144bに対して鋭角となるように連通している。
詳細には、陰極用の平面方向供給流路141を形成する内壁面に接する接線と、収容室144aを形成する長手方向内壁面に接する延長線のなす角度αが鋭角であり、具体的には5〜30°程度が好ましい。なお、陰極用の平面方向排出流路142と収容室144bにおける鋭角の好ましい範囲も、上記と同様である。
The
One end of the
One end portion of the
The
Specifically, an angle α formed by a tangent line that contacts the inner wall surface that forms the
陰極用の平面方向供給流路141及び平面方向排出流路142の径Lは、収容室144a,144bの径Nよりも小さく、陰極用の厚さ方向供給流路111,121,131及び厚さ方向排出流路112,122,132の径Kとほぼ同じ大きさとなっている。
ここで、陰極用の平面方向供給流路141及び平面方向排出流路142の径とは、流水方向に対して直交する方向の幅Lを言い、収容室144a,144bの径とは、陰極用の平面方向供給流路141及び平面方向排出流路142が形成される収容室144a,144bの内壁面における幅Nを言う。
具体的に、陰極用の平面方向供給流路141及び平面方向排出流路142の径(幅)Lは、3〜5mm程度が好ましい。
収容室144a,144bの周囲には、複数のボルト貫通穴143が等間隔に形成されている。
The diameter L of the
Here, the diameters of the
Specifically, the diameter (width) L of the
A plurality of bolt through
図1〜図3に示すように、第2筐体2は、最も外側に配置される第2狭持板21と、第2狭持板21の内側に配置される第2保持板23と、第2狭持板21及び第2保持板23の間に配置される第2シート材22と、第2保持板23の内側に配置されて、触媒電極3(陽極33)が収容される第2パッキン材(水密材)24と、から構成されている。
第2狭持板21は、円板状をなしており、例えば、プラスチック製とすることが好ましい。
第2狭持板21には、表裏面を貫通する陽極用の厚さ方向供給流路211及び厚さ方向排出流路212が形成されている。
陽極用の厚さ方向供給流路211には、外部から陽極33に原料水を供給するための陽極用供給管93が嵌め込まれるようになっている。
陽極用の厚さ方向排出流路212には、生成水(オゾン水)を外部に排出するための陽極用排出管94が嵌め込まれるようになっている。
これら陽極用の厚さ方向供給流路211及び厚さ方向排出流路212の周囲に複数のボルト貫通穴213が等間隔に形成されている。
なお、陽極用供給管93は、図示しないが、例えば、原料水が貯留されたタンクに接続されたり、水道管に接続されている。また、陽極用排出管94は、例えば、生成されたオゾン水を貯留するためのタンクや、オゾン水を吐出させるノズル等に接続されている。
また、陽極用供給管93に供給する原料水としては、水道水、精製水、蒸留水、RO水などが挙げられる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
The
A thickness
An
An
A plurality of bolt through
Although not shown, the
Examples of the raw water supplied to the
第2保持板23は、第2狭持板21と平面視が同じ大きさの円板状をなしており、第2狭持板21の厚さよりも薄くなっている。
第2保持板23は、例えば、金属製とすることが好ましい。
第2保持板23には、第2狭持板21の陽極用の厚さ方向供給流路211及び厚さ方向排出流路212に対応する位置に、それぞれ陽極用の厚さ方向供給流路231及び厚さ方向排出流路232が形成されている。
また、これら陽極用の厚さ方向供給流路231及び厚さ方向排出流路232の周囲で、第2狭持板21のボルト貫通穴213に対応する位置に、複数のボルト貫通穴233が等間隔に形成されている。
The
For example, the
On the
In addition, a plurality of bolt through
第2シート材22は、第2狭持板21と第2保持板23との間に設けられ、第2狭持板21及び第2保持板23の間の水密性を確保するためのパッキンとして機能する。第2シート材22は、第2狭持板21及び第2保持板23と平面視が同じ大きさの円板状をなしており、例えば、シリコン製とすることが好ましい。
また、第2シート材22には、第2狭持板21の陽極用の厚さ方向供給流路211及び厚さ方向排出流路212に対応する位置にそれぞれ陽極用の厚さ方向供給流路221及び厚さ方向排出流路222が形成されている。
また、陽極用の厚さ方向供給流路221及び厚さ方向排出流路222の周囲に複数のボルト貫通穴223が形成されている。
The
Further, the
In addition, a plurality of bolt through
第2パッキン材24は、第2保持板23の内側に設けられて、第1狭持板21及び第1保持板23よりも小さな円板状をなしており、例えば、シリコン製とすることが好ましい。
第2パッキン材24には、第1パッキン材14の2つの収容室144a,144bと同様の2つの収容室244a,244bが形成されている。後述するが、これら収容室244a,244bに、触媒電極3の陽極33がそれぞれ収容される。
これら2つの収容室244a,244bは、連結流路245によって連通している。
連結流路245は、2つの収容室244a,244bの間に形成されている。詳細には、収容室244a,244bを形成する内壁面のうち長手方向の内壁面で、図2中、左側端部の内壁面が切り欠かれることによって、連結流路245が形成されている。
連結流路245の径(幅)は、収容室244a,244bの径(幅)よりも小さくなっている。
また、収容室244a,244bを形成する長手方向内壁面のうち、連結流路245とは反対側の端部(図2中、右側端部)の内壁面が切り欠かれることによって、陽極用の平面方向供給流路241及び平面方向排出流路242が形成されている。
The
In the
These two
The
The diameter (width) of the connecting
Further, of the inner wall surfaces in the longitudinal direction forming the
陽極用の平面方向供給流路241及び平面方向排出流路242は、平面視円弧状をなしている。
陽極用の平面方向供給流路241の一端部は、収容室244aの右側端部に連通し、他端部は、第2狭持板21、第2シート材22及び第2保持板23に形成された陽極用の厚さ方向供給流路211,221,231に連通している。
陽極用の平面方向排出流路242の一端部は、収容室244a,244bの右側端部に連通し、他端部は、第2狭持板21、第2シート材22及び第2保持板23に形成された陽極用の厚さ方向排出流路212,222,232に連通している。また、陽極用の平面方向供給流路241及び平面方向排出流路242は、平面視した際に、収容室244a,244bに対して鋭角となるように連通している。鋭角となるように連通する点については、上述した陰極用の平面方向供給流路141の場合と同様である。
陽極用の平面方向供給流路241及び平面方向排出流路242の径(幅)は、収容室244a,244bの径(幅)よりも小さく、陽極用の厚さ方向供給流路211,221,231及び厚さ方向排出流路212,222,232の径(幅)とほぼ同じ大きさとなっている。
The
One end of the
One end of the
The diameter (width) of the
陽極用の連結流路245、陽極用の平面方向供給流路241及び平面方向排出流路242の径(幅)、収容室244a,244bの径(幅)の定義及び好ましい範囲については、上述の陰極側の場合と同様である。
The definitions and preferred ranges of the diameter (width) of the
第2パッキン材24の周囲には、リング状部材25が設けられている。リング状部材25には、複数のボルト貫通穴253が等間隔に形成されている。
リング状部材25は、例えば、シリコン製とすることが好ましい。
リング状部材25の内部に第2パッキン材24が嵌めこまれるようになっており、リング状部材25の内部に第2パッキン材24を嵌め込んだ状態の平面視の大きさが、第1パッキン材14と同じ大きさとなっている。
A ring-shaped
For example, the ring-shaped
The
触媒電極3は、陰極32、陽イオン交換膜31及び陽極33を有している。
陰極32は、平面視矩形状をなしており、第1パッキン材14に形成された2つの収容室144a,144bにそれぞれ配置される大きさとなっている。
また、陰極32は、陽イオン交換膜31を全面的に覆い隠すように密着するものではなく、多数の通孔を設けて、陽イオン交換膜31に接触部と非接触部とを有して重ねられることが好ましい。例えば、陰極32は、エキスパンドメタル状またはパンチングメタル状とすることが好ましい。なお、エキスパンドメタル状とは、金属板を千鳥状に切れ目を入れながら押し広げ、その切れ目を菱形や亀甲形に成形したメッシュ状の金属であり、パンチングメタル状とは金属板に多数の通孔を形成した多孔板状のことである。図2では、エキスパンドメタル状の陰極32を使用している。
このように陰極32をエキスパンドメタル状またはパンチングメタル状とすることによって、供給された原料水の水流と接触して渦流を生じ、陰極32で発生した水素の微泡を巻き込んで溶解を早めることができる。
また、陰極32としては、オゾン発生触媒機能を有する金属を使用する。具体的には、安定性が良い点で白金、金またはその被覆金属を使用することが好ましく、特にチタンに白金を被覆した金属を使用すると製造コストを安価に抑えることができる。被覆処理としては、例えばメッキや熱着等により行うことができる。
The
The
Further, the
Thus, by making the
As the
陽イオン交換膜31は、平面視円形状をなしており、第1狭持板11の平面視の大きさと同じである。陽イオン交換膜31の外周には、複数のボルト貫通穴313が等間隔に形成されている。
陽イオン交換膜31としては、従来公知のものを使用することができ、発生するオゾンに耐久性の強いフッ素系陽イオン交換膜を使用することができる。また、厚さは、100〜300μm程度が好ましい。
The
As the
陽極33は、平面視矩形状をなしており、第2パッキン材24に形成された2つの収容室244a,244bにそれぞれ配置される大きさとなっている。
陽極33としては、オゾン発生触媒機能を有する金属を使用する。具体的には、上述の陰極32と同様に、安定性が良い点で、白金、金又はその被覆金属を使用することが好ましく、特にチタンに白金を被覆した金属を使用すると製造コストを安価に抑えることができる。また、陽極33も陰極32と同様に、エキスパンドメタル状またはパンチングメタル状とすることが好ましい。陽極33をエキスパンドメタル状またはパンチングメタル状とすることによって、供給された原料水の水流と接触して渦流を生じ、陽極33で発生したオゾンの微泡を巻き込んで溶解を早めることができる。特に、陽極33は陰極32よりも目の粗さが細かくなるように形成することが好ましい。
The anode 33 has a rectangular shape in plan view, and is sized to be disposed in each of the two
As the anode 33, a metal having an ozone generation catalyst function is used. Specifically, like the above-described
なお、陰極32及び陽極33の外側には、陰極32及び陽極33と同じ大きさのチタン製のエキスパンドメタル34,35がそれぞれ設けられている。
また、陰極32と陽極33との間には、電源装置(図示しない)の出力端が電気的に連結され、直流電圧が印加されるように構成されている。すなわち、陰極32及び陽極33は、各電極32,33に導線を介して電源装置に連結されている。印加する直流電圧は、例えば6〜24ボルトの範囲内が好ましい。
Note that titanium expanded
Further, an output terminal of a power supply device (not shown) is electrically connected between the
以上のように、陽イオン交換膜31の一方の面に陰極32及びエキスパンドメタル34、他方の面に陽極33及びエキスパンドメタル35が接触するように配置されて触媒電極3が構成されている。
As described above, the
そして、第1狭持板11、第1シート材12、第1保持板13及び第1パッキン材14からなる第1筐体1と、第2狭持板21、第2シート材22、第2保持板23、第2パッキン材24及びリング状部材25からなる第2筐体2と、が重ね合わされて、第1パッキン材14に形成された2つの収容室144a,144bに触媒電極3の陰極32が収容され、第2パッキン材24に形成された2つの収容室244a,244bに触媒電極3の陽極33が収容される。
このように触媒電極3が収容されて、各部材に形成されたボルト貫通穴113,123,133,143,213,223,233,253にボルトMを挿入して締結することによって、オゾン水生成装置100が組み立てられる。
And the 1st housing | casing 1 which consists of the
Thus, the
なお、図2の符号中、カッコ書きの数字は、組み立てた際に形成される流路の符号を示している。
以上のようにして組み立てられたオゾン水生成装置100では、第1狭持板11、第1シート材12及び第1保持板13に形成された陰極用の厚さ方向供給流路111,121,131と、第1パッキン材14に形成された陰極用の平面方向供給流路141とが、互いに連通して一本の陰極用供給流路5とされる。
さらに、第1狭持板11、第1シート材12及び第1保持板13に形成された陰極用の厚さ方向排出流路112,122,132と、第1パッキン材14に形成された陰極用の平面方向供給流路142とが、互いに連通して一本の陰極用排出流路6とされる。
In addition, in the code | symbol of FIG. 2, the number of parentheses has shown the code | symbol of the flow path formed at the time of an assembly.
In the ozone
Further, the cathode thickness
同様にして、第2狭持板21、第2シート材22及び第2保持板23に形成された陽極用の厚さ方向供給流路211,221,231と、第2パッキン材24に形成された陽極用の平面方向供給流路241とが、互いに連通して一本の陽極用供給流路7とされる。
さらに、第2狭持板21、第2シート材22及び第2保持板23に形成された陽極用の厚さ方向排出流路212,222,232と、第2パッキン材24に形成された陽極用の平面方向排出流路242とが、互いに連通して一本の陽極用排出流路8とされる。
In the same manner, the anode thickness
Further, anode thickness
なお、陽極用排出管94の下流側には、図示しないが、濃度検出センサが設けられている。濃度検出センサは、検出電極(図示しない)と電位測定の基準となる比較電極(図示しない)、これら検出電極及び比較電極の一方の端部に結線して電位を測定する電位差計(図示しない)等から構成されている。検出電極及び比較電極は、陽極用排出管94を流れるオゾン水に接触するようになっている。そして、検出電極及び比較電極がオゾン水に接触することで、検出電極のオゾン濃度変化による検出電極と比較電極との電位差を検出して濃度を測定する。
検出電極としては、例えば白金や金等からなる電極を使用し、比較電極としては銀や塩化銀を使用することが好ましい。
このようにして検出されたオゾン濃度に基づいて、オゾン水生成装置100内の制御部(図示しない)が予め設定されたオゾン濃度と一致するように、電源装置に陰極32及び陽極33間に印加する電力量を制御している。
Although not shown, a concentration detection sensor is provided on the downstream side of the
As the detection electrode, it is preferable to use, for example, an electrode made of platinum or gold, and as the comparison electrode, silver or silver chloride is used.
Based on the ozone concentration thus detected, a control unit (not shown) in the ozone
次に、上述のオゾン水生成装置100の動作について説明する。
陰極用供給管91及び陽極用供給管93から原料水を供給すると同時に、電源装置を駆動させることによって、陰極32及び陽極33の間に所定の電圧を印加する。この通電により水が電気分解されて、陽極側にはオゾン気泡及び酸素気泡が発生し、陰極側には水素気泡が発生する。
Next, operation | movement of the above-mentioned ozone water production |
A raw material water is supplied from the
詳細に説明すると、陰極用供給管91から原料水を供給すると、原料水は、陰極用の厚さ方向供給流路111,121,131を介して、平面方向供給流路141を流れ、収容室144aに収容された陰極32に接触する。
このとき、図2及び図4に示すように、径の小さな平面方向供給流路141を流れる原料水は、径の大きな収容室144aでは急激に容積が大きくなるため、乱流が発生する。また、平面方向供給流路141が収容室144aに対して鋭角となるように連通しているので、平面方向供給流路141を流れる原料水が、収容室144aに鋭角の角度で流れ込む。そのため、発生する乱流がより一層大きくなり、水素気泡の発生が良好となる。
また、2つに分割した各収容室144a,144bを、収容室144a,144bよりも径の小さな連結流路145によって連結しているので、上流側の収容室144aから連結流路145を介して下流側の収容室144bに原料水が流れ込む際に、再び乱流が発生する。その結果、下流側の収容室144bにおける水素気泡の発生も良好となる。
さらに、下流側の収容室144bから平面方向排出流路142へ流れる際にも、鋭角の角度で流れ込む。そのため、この点においても下流側の収容室144bにおける水素気泡の発生が良好となり、その結果、高効率でオゾン水を生成することができる。
発生した水素気泡は、水に溶解して水素水(陰極水)となり、陰極用の平面方向排出流路142を介して、厚さ方向排出流路112,122,132及び陰極用排出管92を流れて外部に排出される。
More specifically, when the raw material water is supplied from the
At this time, as shown in FIGS. 2 and 4, the raw water flowing through the
In addition, since the
Furthermore, when flowing from the
The generated hydrogen bubbles are dissolved in water to become hydrogen water (cathode water), and the thickness direction
一方、陽極用供給管93から原料水を供給すると、原料水は、陽極用の厚さ方向供給流路211,221,231を介して、平面方向供給流路241を流れ、収容室244aに収容された陽極33に接触する。
このとき、図2に示すように、径の小さな平面方向供給流路241を流れる原料水は、収容室244aでは急激に容積が大きくなるため、乱流が発生する。また、平面方向供給流路241が収容室244aに対して鋭角となるように連通しているので、平面方向供給流路241を流れる原料水が、収容室244aに鋭角の角度で流れ込む。そのため、発生する乱流がより一層大きくなり、オゾン気泡の発生が良好となる。
また、2つに分割した各収容室244a,244bを、収容室244a,244bより径の小さな連結流路245によって連結しているので、上流側の収容室244aから連結流路245を介して下流側の収容室244bに原料水が流れ込む際に、再び乱流が発生する。その結果、下流側の収容室244bにおけるオゾン気泡の発生も良好となる。
さらに、下流側の収容室244bから平面方向排出流路242へ流れる際にも、鋭角の角度で流れ込む。そのため、この点においても下流側の収容室244bにおけるオゾン気泡の発生が良好となり、その結果、高効率でオゾン水を生成することができる。
発生したオゾン気泡は、水に溶解してオゾン水となり、陽極用の平面方向排出流路242を介して、厚さ方向排出流路212,222,232及び陽極用排出管94を流れて外部に排出される。
On the other hand, when the raw water is supplied from the
At this time, as shown in FIG. 2, the raw water flowing through the
Further, since the
Further, when flowing from the
The generated ozone bubbles are dissolved in water to become ozone water, and flow through the thickness direction discharge
なお、通電中に、同時に濃度検出センサによって、陽極用排出管94内のオゾン水濃度が測定され、制御部は予め設定されたオゾン濃度となるように電源装置の出力調整を行うことによって、陰極32及び陽極33間の電力量が制御される。以上のようにして、設定濃度のオゾン水が生成される。
During energization, the concentration detection sensor simultaneously measures the concentration of ozone water in the
以上、本実施形態によれば、陰極用供給流路5が厚さ方向供給流路111,121,131と平面方向供給流路141とを備え、陰極用排出流路6が厚さ方向排出流路112,122,132と平面方向排出流路142とを備えているので、陰極側において、径の小さな平面方向供給流路141を流れる原料水が、径の大きな収容室144aに流れ込む際に、乱流が発生する。そして、径の大きな収容室144aから径の小さな平面方向排出流路142へ流れる際にも、乱流が発生することから、高効率でオゾン水を生成することができる。
一方、陽極側においても陰極側と同様に、陽極用供給流路7が厚さ方向供給流路211,221,231と平面方向供給流路241とを備え、陽極用排出流路8が厚さ方向排出流路212,222,232と平面方向排出流路242とを備えているので、収容室244a,244bで乱流が発生しやすく、この点においても高効率でオゾン水を生成することができる。
As described above, according to the present embodiment, the cathode
On the other hand, on the anode side, similarly to the cathode side, the
また、特に、陰極側及び陽極側において、それぞれ平面方向供給流路141,241及び平面方向排出流路142,242は、平面視した際に、収容室144a,144b,244a,244bに対してそれぞれ鋭角となるように連通しているので、収容室144a,144b,244a,244bにおいて発生する乱流が大きくなり、より一層、高効率でオゾン水を生成することができる。
また、収容室が複数に分割され、分割された収容室144a,144b,244a,244b同士を連通させる連通流路145,245が設けられ、連通流路145,245の径が、収容室144a,144b,244a,244bの径よりも小さいので、上流側の収容室144a,244aから下流側の収容室144b,244bへ流れ込む際にも乱流が発生する。その結果、この点においても高効率でオゾン水を生成することができる。
In particular, on the cathode side and on the anode side, the
In addition, the storage chamber is divided into a plurality of portions, and
さらに、第1筐体1の重ね合わせ面が第1パッキン材14で形成され、第2筐体2の重ね合わせ面が第2パッキン材24で形成され、これら第1及び第2パッキン材14,24に収容室144a,144b,244a,244b、平面方向供給流路141,241及び平面方向排出流路142,242が形成されているので、これら収容室及び流路の形状を適宜変更するだけで、様々な形状の収容室及び流路を容易に形成することができる。複雑な形状の流路を形成すれば、より高濃度のオゾン水を生成することもできる。しかも、装置を小型化することができる。
Furthermore, the overlapping surface of the
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について説明する。
図5は、オゾン水生成装置の分解斜視図、図6は、第1パッキン材及び触媒電極(陰極)の平面図である。
図5及び図6に示すように、第2の実施形態では、第1の実施形態の第1パッキン材14及び第2パッキン材24とはその形状が異なっている。すなわち、第1の実施形態の収容室144a,144b,244a,244b、平面方向供給流路141,241及び平面方向排出流路142,242の形状が第2の実施形態とは異なっている。なお、第1及び第2パッキン材14,24以外は、第1の実施形態と同様の構成のため、第1の実施形態と同様の符号を付して、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 5 is an exploded perspective view of the ozone water generator, and FIG. 6 is a plan view of the first packing material and the catalyst electrode (cathode).
As shown in FIG.5 and FIG.6, in 2nd Embodiment, the shape differs from the
図6に示すように、第2の実施形態の第1パッキン材14Aは、第1狭持板11及び第1保持板13と平面視の大きさが同じ円形状をなしている。第1パッキン材14Aの中央には、矩形状の貫通穴である収容室144Aが1つ形成されている。
収容室144Aを形成する内壁面のうち、互いに対向する内壁面の略中央に、陰極用の平面方向供給流路141A及び平面方向排出流路142Aが形成されている。陰極用の平面方向供給流路141Aは、平面視直線状をなしており、その一端部は、収容室144Aに連通し、他端部は、第1狭持板11、第1シート材12及び第1保持板13の厚さ方向供給流路111,121,131に連通している。
陰極用の平面方向排出流路142Aは、平面視直線状をなしており、その一端部は、収容室144Aに連通し、他端部は、第1狭持板11、第1シート材12及び第1保持板13の厚さ方向排出流路112,122,132に連通している。
陰極用の平面方向供給流路141A及び平面方向排出流路142Aの径(幅)LAは、収容室144Aの径(幅)NAよりも小さく、厚さ方向供給流路111,121,131及び厚さ方向排出流路112,122,132の径(幅)KAとほぼ同じ大きさとなっている。
具体的に、陰極用の平面方向供給流路141A及び平面方向排出流路142Aの径(幅)LAは、3.5〜5mm程度が好ましく、収容室144Aの径(幅)NAは、30〜40mm程度が好ましい。なお、これらの径は、φ86の第1パッキン材14Aの場合である。
収容室144Aの周囲には、複数のボルト貫通穴143Aが等間隔に形成されている。
As shown in FIG. 6, the
Of the inner wall surfaces forming the
The
The diameter (width) LA of the
Specifically, the diameter (width) LA of the
A plurality of bolt through
第2パッキン材24Aも、上記第1パッキン材14Aと同様に、収容室244A、陽極用の平面方向供給流路241A及び平面方向排出流路242Aが形成されている。
Similarly to the
したがって、第1狭持板11、第1シート材12、第1保持板13及び第1パッキン材14Aからなる第1筐体1と、第2狭持板21、第2シート材22、第2保持板23、第2パッキン材24A及びクッション材25からなる第2筐体2と、が重ね合わされて、第1パッキン材14Aに形成された収容室144Aに、触媒電極3の陰極32が収容され、第2パッキン材24Aに形成された収容室244Aに、触媒電極3の陽極33が収容される。
なお、図5及び図6では、収容室144A内に小さいサイズの陰極32を2枚並べて配置されているが、大きなサイズの陰極を1枚使用しても良い。
同様に、図示しないが、陽極33も小さいサイズのものを2枚並べて配置しても良いし、大きなサイズの陽極を1枚使用しても良い。
Accordingly, the
In FIGS. 5 and 6, two small-
Similarly, although not shown, two anodes 33 having a small size may be arranged side by side, or one anode having a large size may be used.
このように触媒電極3が収容されて、各部材に形成されたボルト貫通穴113,123,133,143A,213,223,233,253にボルト(図示しない)を挿入して締結することによって、オゾン水生成装置100が組み立てられている。
Thus, the
以上のようにして組み立てられたオゾン水生成装置100では、第1狭持板11、第1シート材12及び第1保持板13に形成された陰極用の厚さ方向供給流路111,121,131と、第1パッキン材14Aに形成された陰極用の厚さ方向供給流路141Aとが、互いに連通して一本の陰極用供給流路5とされる。
さらに、第1狭持板11、第1シート材12及び第1保持板13に形成された陰極用の厚さ方向排出流路112,122,132と、第1パッキン材14Aに形成された陰極用の平面方向排出流路142Aとが、互いに連通して一本の陰極用排出流路6とされる。
In the ozone
Further, the cathode thickness
同様にして、第2狭持板21、第2シート材22及び第2保持板23に形成された陽極用の厚さ方向供給流路211,221,231と、第2パッキン材24Aに形成された陽極用の平面方向供給流路241Aとが、互いに連通して一本の陽極用供給流路7とされる。
さらに、第2狭持板21、第2シート材22及び第2保持板23に形成された陽極用の厚さ方向排出流路212,222,231と、第2パッキン材24Aに形成された陽極用の平面方向供給流路242Aとが、互いに連通して一本の陽極用排出流路8とされる。
Similarly, it is formed in the thickness direction
Further, anode thickness direction discharge
以上のような第1パッキン材14A及び第2パッキン材24Aを備えたオゾン水生成装置100では、陰極側において、径の小さな平面方向供給流路141Aを流れる原料水が、径の大きな収容室144Aに流れ込むため、乱流が発生する。そして、径の大きな収容室144Aから径の小さな平面方向排出流路142Aへ流れる際にも、乱流が発生することから、高効率でオゾン水を生成することができる。
一方、陽極側においても陰極側と同様に、収容室244Aで乱流が発生しやすく、高効率でオゾン水を生成することができる。
In the ozone
On the other hand, similarly to the cathode side, turbulent flow is likely to occur in the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、水密材としてパッキン材14,14A,24,24Aを使用したが、水密性を有する部材であればパッキン材に限らず、ガスケット等も使用することができる。
また、第1パッキン材14,14A及び第2パッキン材24,24Aに形成された各流路や収容室は、上記した形状に限らず適宜変更可能である。
さらに、第1保持板13及び第1パッキン材14は、金属製の一体化させた部材としても良く、第2保持板23、第2パッキン材24及びリング状部材25も金属製の一体化させた部材としても良い。この場合、部材点数を減らすことができ、低コスト化及び小型化を図ることができる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
For example, in the above-described embodiment, the packing
Moreover, each flow path and storage chamber formed in the
Further, the first holding
次に、本発明のオゾン水生成装置による効果について実施例を挙げて説明する。
[実施例1]
図1〜図4に示す第1パッキン材及び第2パッキン材を備えた上記第1実施形態のオゾン水生成装置を使用した。2つの収容室に、陰極、陽イオン交換膜及び陰極からなる触媒電極を2枚配置した。陰極としては、白金、銀、陽極としては、白金、陽イオン交換膜としては、ナフィオン膜を使用した。また、陰極及び陽極に供給する原料水である精製水の流量は1.20L/minとした。このようにして生成したオゾン水について、電圧、電流、オゾン濃度及びオゾン水温度の関係を測定した。
オゾン濃度は、オゾン濃度計OZ−20(東亜ディーケーケー社製)と、よう素滴定法によって測定した。測定結果を図9及び表1に示す。なお、図8は、よう素滴定法によって測定した結果である。
Next, the effect of the ozone water generator of the present invention will be described with reference to examples.
[Example 1]
The ozone water generating apparatus of the first embodiment provided with the first packing material and the second packing material shown in FIGS. 1 to 4 was used. Two catalyst electrodes comprising a cathode, a cation exchange membrane, and a cathode were disposed in the two storage chambers. Platinum and silver were used as the cathode, platinum as the anode, and Nafion membrane as the cation exchange membrane. Moreover, the flow volume of the purified water which is the raw material water supplied to a cathode and an anode was 1.20 L / min. With respect to the generated ozone water, the relationship among voltage, current, ozone concentration, and ozone water temperature was measured.
The ozone concentration was measured by an ozone concentration meter OZ-20 (manufactured by Toa DKK Corporation) and an iodine titration method. The measurement results are shown in FIG. In addition, FIG. 8 is the result measured by the iodine titration method.
[実施例2]
図5及び図6に示す第1パッキン材及び第2パッキン材を備えた上記第2実施形態のオゾン水生成装置を使用した。収容室に、陰極、陽イオン交換膜及び陽極からなる矩形状の触媒電極を配置した。陰極としては、白金、銀、陽極としては、白金、陽イオン交換膜としては、ナフィオン膜を使用した。また、陰極及び陽極に供給する原料水である精製水の流量は1.20L/minとした。このようにして生成したオゾン水について、電圧、電流、オゾン濃度及びオゾン水温度の関係を上記実施例1と同様に測定した。測定結果を図9及び表2に示す。
[Example 2]
The ozone water generating apparatus of the second embodiment provided with the first packing material and the second packing material shown in FIGS. 5 and 6 was used. A rectangular catalyst electrode comprising a cathode, a cation exchange membrane, and an anode was placed in the storage chamber. Platinum and silver were used as the cathode, platinum as the anode, and Nafion membrane as the cation exchange membrane. Moreover, the flow volume of the purified water which is the raw material water supplied to a cathode and an anode was 1.20 L / min. With respect to the ozone water generated in this manner, the relationship among voltage, current, ozone concentration, and ozone water temperature was measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in FIG.
[比較例1]
ケース内に図7に示すような平面視矩形状の収容室4Bが形成されたオゾン水生成装置を使用した。収容室4B内には、ケースの外部に連通する厚さ方向の供給流路5B及び排出流路6Bが形成されている。この収容室4Bに陽極、陽イオン交換膜及び陰極からなる矩形状の触媒電極3Bを1枚配置した。陰極としては、白金、銀、陽極としては、白金、陽イオン交換膜としては、ナフィオン膜を使用した。また、陰極及び陽極に供給する原料水である精製水の流量は1.26L/minとした。このようにして生成したオゾン水について、電圧、電流、オゾン濃度及びオゾン水温度の関係を上記実施例1と同様に測定した。測定結果を図9及び表3に示す。
[Comparative Example 1]
An ozone water generator in which a
[比較例2]
図8に示すような、平面視六角形状の収容室4Cが形成された第1パッキン材14C及び、この第1パッキン材14Cと同形状の第2パッキン材を備えたオゾン水生成装置を使用した。なお、図中、符号5Cは厚さ方向供給流路、符号6Cは厚さ方向排出流路を示す。平面視六角形状の収容室4Cに、陰極、陽イオン交換膜及び陽極からなる矩形状の触媒電極3Cを2枚配置した。陰極としては、白金、銀、陽極としては、白金、陽イオン交換膜としては、ナフィオン膜を使用した。また、陽極及び陰極に供給する原料水である精製水の流量は1.20L/minとした。このようにして生成したオゾン水について、電圧、電流、オゾン濃度及びオゾン水温度の関係を上記実施例1と同様に測定した。測定結果を図9及び表4に示す。
[Comparative Example 2]
As shown in FIG. 8, an ozone water generating apparatus provided with a first packing material 14C in which a
以上の結果から明らかなように、実施例1及び実施例2は、比較例1及び比較例2に比べて、低い電圧で高濃度のオゾン水を生成することができることが認められる。
すなわち、比較例1や比較例2では、実施例1及び実施例2に示すような平面方向供給流路や平面方向排出流路を備えておらず、厚さ方向供給流路や厚さ方向排出流路が収容室内に直接、連通している。そのため、収容室内に供給された原料水が触媒電極に接触するまでの供給流路が広くなっており、また、触媒電極の電解面で発生した生成水が当該触媒電極から排出口までの流路が広くなっている。したがって、乱流が発生しづらく、オゾン生成効率が低下すると推察される。
これに対して、実施例1及び実施例2では、厚さ方向供給流路及び厚さ方向排出流路に加えて、収容室よりも径の小さな平面方向供給流路及び平面方向排出流路を備えているので、収容室に流れ込む際及び収容室から流れ出る際に乱流が発生し、オゾン生成効率が上がると推察される。
As is clear from the above results, it can be seen that Example 1 and Example 2 can generate high-concentration ozone water at a lower voltage than Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
In other words, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 do not include the planar supply channel and the planar discharge channel as shown in Example 1 and Example 2, but the thickness direction supply channel and the thickness direction discharge. The flow path communicates directly with the storage chamber. Therefore, the supply flow path until the raw material water supplied into the storage chamber contacts the catalyst electrode is widened, and the generated water generated on the electrolysis surface of the catalyst electrode is a flow path from the catalyst electrode to the discharge port. Is getting wider. Therefore, it is assumed that turbulent flow hardly occurs and ozone generation efficiency is lowered.
On the other hand, in Example 1 and Example 2, in addition to the thickness direction supply flow path and the thickness direction discharge flow path, the planar direction supply flow path and the planar direction discharge flow path having a smaller diameter than the storage chamber are provided. Since it is provided, it is assumed that turbulent flow is generated when flowing into and out of the storage chamber and ozone generation efficiency is increased.
1 第1筐体
14 第1パッキン材
141 陰極用の平面方向供給流路
142 陰極用の平面方向排出流路
144a,144b 収容室
145 連通流路
2 第2筐体
24 第2パッキン材
241 陽極用の平面方向供給流路
142 陽極用の平面方向排出流路
244a,244b 収容室
245 連通流路
3 触媒電極
31 陽イオン交換膜
32 陰極
33 陽極
5 陰極用供給流路
6 陰極用排出流路
7 陽極用供給流路
8 陽極用排出流路
100 オゾン水生成装置
H 連通流路の径
L 平面方向供給流路の径、平面方向排出流路の径
N 収容室の径
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1筐体に重ね合わされる第2筐体と、
前記第1筐体及び第2筐体を重ね合わせることによって形成された収容室に収容された触媒電極と、を備え、
前記触媒電極が、陽イオン交換膜と、前記陽イオン交換膜の一方の面に設けられた陰極と、前記陽イオン交換膜の他方の面に設けられた陽極と、を有し、
前記触媒電極に原料水を供給するとともに前記陰極及び前記陽極間に直流電圧を印加することによってオゾン水を生成するオゾン水生成装置であって、
前記第1筐体には、前記収容室に連通し、原料水を前記触媒電極の前記陰極に供給する陰極用供給流路及び生成された生成水を排出する陰極用排出流路が設けられ、
前記第2筐体には、前記収容室に連通し、原料水を前記触媒電極の前記陽極に供給する陽極用供給流路及び生成された生成水を排出する陽極用排出流路が設けられ、
前記陰極用供給流路及び前記陽極用供給流路は、前記第1筐体及び前記第2筐体の外面から、当該第1筐体及び第2筐体の重ね合わせ面まで厚さ方向に貫通する厚さ方向供給流路と、当該厚さ方向供給流路から前記重ね合わせ面と同一平面方向に延在して前記収容室に連通する平面方向供給流路と、を有し、
前記陰極用排出流路及び前記陽極用排出流路は、前記第1筐体及び前記第2筐体の外面から、当該第1筐体及び第2筐体の重ね合わせ面まで厚さ方向に貫通する厚さ方向排出流路と、当該厚さ方向排出流路から前記重ね合わせ面と同一平面方向に延在して前記収容室に連通する平面方向排出流路と、を有し、
前記平面方向供給流路及び平面方向排出流路の長さが、それぞれ当該平面方向供給流路及び平面方向排出流路の径よりも長く、
前記平面方向供給流路及び前記平面方向排出流路の径は、前記収容室の径よりも小さいことを特徴とするオゾン水生成装置。 A first housing;
A second housing overlaid on the first housing;
A catalyst electrode housed in a housing chamber formed by overlapping the first housing and the second housing,
The catalyst electrode has a cation exchange membrane, a cathode provided on one surface of the cation exchange membrane, and an anode provided on the other surface of the cation exchange membrane,
An ozone water generating device that supplies raw water to the catalyst electrode and generates ozone water by applying a DC voltage between the cathode and the anode,
The first casing is provided with a cathode supply channel that communicates with the storage chamber and supplies raw water to the cathode of the catalyst electrode and a cathode discharge channel that discharges the generated generated water.
The second casing is provided with an anode supply channel that communicates with the storage chamber and supplies raw water to the anode of the catalyst electrode, and an anode discharge channel that discharges the generated generated water.
The cathode supply flow path and the anode supply flow path penetrate in the thickness direction from the outer surface of the first housing and the second housing to the overlapping surface of the first housing and the second housing. A thickness direction supply flow path, and a plane direction supply flow path extending from the thickness direction supply flow path in the same plane direction as the overlapping surface and communicating with the storage chamber,
The cathode discharge passage and the anode discharge passage penetrate in the thickness direction from the outer surface of the first housing and the second housing to the overlapping surface of the first housing and the second housing. A thickness direction discharge channel, and a planar direction discharge channel that extends from the thickness direction discharge channel in the same plane direction as the overlapping surface and communicates with the storage chamber,
The lengths of the planar supply channel and the planar discharge channel are longer than the diameters of the planar supply channel and the planar discharge channel, respectively.
The ozone water generating apparatus according to claim 1, wherein a diameter of the planar supply channel and the planar discharge channel is smaller than a diameter of the storage chamber.
分割された各収容室毎に前記触媒電極が配置され、
互いに隣接する収容室間には、当該収容室同士を連通させる連通流路が設けられ、
前記連通流路の径が、各収容室の径よりも小さいことを特徴とする請求項1又は2に記載のオゾン水生成装置。 The storage chamber is divided into a plurality of parts,
The catalyst electrode is arranged for each divided storage chamber,
Between the storage chambers adjacent to each other, there is provided a communication channel that allows the storage chambers to communicate with each other.
The ozone water generating apparatus according to claim 1 or 2, wherein a diameter of the communication channel is smaller than a diameter of each storage chamber.
前記水密材に、前記収容室、前記平面方向供給流路及び前記平面方向排出流路が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のオゾン水生成装置。 The overlapping surfaces of the first housing and the second housing are each formed of a watertight material,
The ozone water generating device according to any one of claims 1 to 3, wherein the watertight material is formed with the storage chamber, the planar supply channel, and the planar discharge channel.
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