[发明专利]电极单元、具备电极单元的电解槽及电解装置

说明书

技术领域

这里所述的实施方式涉及电极单元、具备该电极单元的电解槽及电解装置。

背景技术

近年来，提供了通过对水进行电解而生成具有多种功能的电解水例如碱离子水、臭氧水或次氯酸水等的电解装置。电解水内，次氯酸水具有优异的杀菌力，而且对人体是安全的，作为食品添加物也是被认可的。

作为电解装置，例如，提出了具有3室型的电解槽的电解水生成装置。电解槽内，通过阳离子交换膜及阴离子交换膜分隔成中间室、位于该中间室的两侧的阳极室及阴极室这3室。阳极室及阴极室中分别设有阳极及阴极。作为电极，使用通过扩张、蚀刻或冲孔在金属板基材上加工了多个孔的多孔结构的电极。

在这样的电解装置中，例如，向中间室中流通盐水，分别向阳极室及阴极室中流通水。通过用阴极及阳极电解中间室的盐水，由在阳极产生的氯气生成次氯酸水，同时在阴极室生成氢氧化钠水。生成的次氯酸水可作为杀菌消毒水使用，氢氧化钠水可作为清洗水使用。

在3室型的电解槽中，阴离子交换膜因氯及次氯酸而容易劣化。此外，在使多孔体的电极和离子交换膜(电解质膜)密合时，在电极的孔的边缘部分应力容易集中，容易使薄的且机械强度低的电解质膜等隔膜劣化。因此，提出了在多孔结构的电极与电解质膜之间插入嵌入了搭接(overlap)或切口的无纺布，从而降低由氯造成的电极劣化的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-101549号公报

专利文献2：日本特开2006-322053号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在电极与电解质膜之间夹着无纺布这样的多孔质膜时，因对多孔质膜施加应力而使多孔质膜的膜厚产生分布。即，多孔质膜的膜厚变得不均匀。该膜厚不均匀的多孔质膜在电解反应中产生不均，招致电解装置的反应效率的下降及电解质膜的劣化。

本发明要解决的课题在于，提供反应效率高且长寿命的电极单元、电解槽及电解装置。

用于解决问题的手段

根据实施方式，电解装置具备电极单元。电极单元具备：第1电极，其具有第1表面、位于该第1表面的相反侧的第2表面、在所述第1表面开口的多个第1孔部、和在所述第2表面开口而且开口面积比所述第1孔部大的多个第2孔部，多个第1孔部与1个第2孔部连通；第2电极，其与所述第1电极的第1表面相对地设置；和连续的多孔质膜，其配置在所述第1电极与第2电极之间，覆盖所述第1电极的第1表面。

附图说明

图1是表示第1实施方式涉及的电解装置的剖视图。

图2是表示第1实施方式涉及的电解装置的电极单元的剖视图。

图3是所述电极单元的分解立体图。

图4是表示电极的制造工序的剖视图。

图5是表示第2实施方式涉及的电解装置的电极单元的剖视图。

图6是表示第2实施方式涉及的电极单元的电极的立体图。

图7是表示第3实施方式涉及的电解装置的电极单元的剖视图。

图8是表示第4实施方式涉及的电极单元的电极的立体图。

图9是表示第5实施方式涉及的电解装置的剖视图。

图10是表示第6实施方式涉及的电解装置的剖视图。

图11是表示第6实施方式涉及的电极单元的剖视图。

图12是表示变形例涉及的第1电极及第2电极的立体图。

图13是概略地表示由平面内或立体上具有不规则的孔的含有无机氧化物的膜形成的多孔质膜的剖视图。

图14是概略地表示由层叠膜构成的多孔质膜的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对多种实施方式进行说明。再者，贯通实施方式对于通用的构成标注相同的符号，并将重复的说明省略。此外，各图是用于促进实施方式和其理解的示意图，其形状及尺寸、比例等有与实际装置不同的地方，但这些可参酌以下的说明和公知的技术适宜地进行设计变更。例如，附图中在平面上描绘了电极，但也可以对照电极单元的形状进行弯曲，也可以形成圆筒状。

(第1实施方式)

图1是概略地表示第1实施方式涉及的电解装置的图。电解装置10例如具备2室型的电解槽11及配置在电解槽11内的电极单元12。电解槽11形成为扁平的矩形箱状，其内部通过隔壁14及电极单元12分隔成阳极室16和阴极室18两个室。