JP2013174024A - 電解槽用ガスケット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電解槽用ガスケット20は、電解槽100に供給される液体、または、電解槽100から排出される液体若しくは気体が通過する配管の接続部に用いられる電解槽用ガスケットであって、リング状の中心部材20aと、中心部材20aの少なくとも液体若しくは気体に接する部分に設けられた保護層20bと、を備える。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態に係る電解槽100の構成を説明する概略断面図である。本実施形態において、電解槽とは、複数の電解セル1を直列に並べた電解槽のことであり、複極式イオン交換膜法電解槽という。図1では、複数の電解セル1のうち1つのみを取り出して記載したものである。複極式イオン交換膜法電解槽では、電解セル1の陽極室と、隣の電解セルの陰極室との間にイオン交換膜を介在させ、単位電解槽を形成させて、各単位電解槽に対して直列に給電することで、電気分解を行う。なお、図1では、陽極室及び陰極室の区画は省略している。
電解槽100を構成する電解セル1は、陰極を取り付けた陰極室枠と、陽極を取り付けた陽極室枠とが、隔壁(背面板:図示せず)を介して背中合わせに配置される。そして、陽極室枠と陰極室枠とは、電気的に接続されている。また、電解セル1は、陽極室に陽極液を供給する陽極液入口10、陰極室に陰極液を供給する陰極液入口11、陽極室から陽極液と陽極での発生ガスとを排出する陽極液出口12、及び陰極室から陰極液と陰極での発生ガスとを排出する陰極液出口13を有する。そして、陽極液入口10、陰極液入口11、陽極液出口12及び陰極液出口13にはそれぞれノズル10a、11a、12a及び13aが設けられている。
本実施形態の電解槽100は、多数直列に並んだ電解セル1のそれぞれに、電解液を供給するための電解液供給管を有し、各電解セル1からそれぞれ排出された電解液を回収するための電解液回収管を有する。具体的には、電解槽100は、陽極液を各電解セルの陽極液入口10に対して供給する陽極液供給管2、陰極液を各電解セルの陰極液入口11に供給する陰極液供給管3、陽極液を各電解セルの陽極液出口12から回収する陽極液回収管4、及び陰極液を各電解セルの陰極液出口13から回収する陰極液回収管5を有する。そして、陽極液供給管2、陰極液供給管3、陽極液回収管4及び陰極液回収管5にはそれぞれノズル2a、3a、4a及び5aが設けられている。
本実施形態の電解槽100において、電解セル1の陽極液入口10のノズル10aと、陽極液供給管2のノズル2aとがホース6で繋がれており、電解セル1の陰極液入口11のノズル11aと、陰極液供給管3のノズル3aとがホース7で繋がれており、電解セル1の陽極液出口12のノズル12aと、陽極液回収管4のノズル4aとがホース8で繋がれており、電解セル1の陰極液出口13のノズル13aと、陰極液回収管5のノズル5aとがホース9で繋がれている。
図2は、ノズル4aとホース8との接続構造を説明する概略断面図である。ここでは、電解槽100に供給される液体、または、電解槽100から排出される液体が通過する配管の接続部として、陰極液回収管4のノズル4aとホース8との接続部のみを取り出して説明するが、電解槽100におけるこれ以外のノズルとホースとの接続部もこれと同様の構造である。
図2に示されるように、ガスケット20は、ノズル4aとホース8との接続部に配置され、リークを防いでいる。ガスケット20は、ノズル4aに接する底部が平面で、ホース8と接する頂部が丸みを帯びた形状を有するリング状の中心部材20aに、保護層20bが被覆されて構成されている。保護層20bは、ガスケット20の少なくとも電解液又は発生ガスに接する部分に設けられていればよく、必要に応じて、底部まで設けてもよい。保護層20bは、中心部材20aを保護フィルムにより溶着包み込みして形成することができる。なお、溶着せず保護フィルムで中心部材20aを包み込んだ状態でセットし、保護層20bとしてもよい。
実施例に何ら限定されるものではない。
中心部材として、外径44mm、内径31mm、厚み約7mmのリング状のEPDM製ゴムガスケットを用い、その表面に200μm厚のPTFEフィルムを溶着包み込みして保護層を形成し、実施例1のガスケットとした。
中心部材として、外径32mm、内径20mm、厚み約7mmのリング状のEPDM製ゴムガスケットを用い、その表面に200μm厚のPTFEフィルムを溶着包み込みして保護層を形成し、実施例2のガスケットとした。
中心部材として、外径44mm、内径31mm、厚み約7mmのリング状のEPDM製ゴムガスケットを用い、保護層を形成せず、比較例1のガスケットとした。
中心部材として、外径32mm、内径20mm、厚み約7mmのリング状のEPDM製ゴムガスケットを用い、保護層を形成せず、比較例2のガスケットとした。
実施例1のガスケットを、電解液回収管のノズルとホースとの接続部を取り付けて加圧試験装置に組み込んだ。ガスケットを面圧7.5kg/cm2で押し付けた状態で、接続部を90℃の水中に浸漬し、窒素ガスで内圧を0.1MPaとして加圧した。目視観察により、ガスリークは確認されなかった。また、面圧を40kg/cm2とし、3日間プレスを継続したあと、ガスケットを取り出して観察したが、ガスケットの厚みはテスト前と同じであった。比較例1の保護層を有さないガスケットについて、同条件のテストを行った結果、ガスリークは確認されず、3日間プレス後のガスケットの厚み変化も確認されなかった。
実施例1のガスケット及び比較例1の保護層を有さないガスケットについて、プレス面圧を変えて、ガスケットの底部から頂部までの高さを測定した結果を表1に示す。実施例1のガスケットは、比較例1のガスケットよりも、圧縮歪み量が小さかった。
電解セル1において、実施例1のガスケットを、陽極液回収管4のノズル4aとホース8との接続部、陽極液出口12のノズル12aとホース8との接続部、陰極液回収管5のノズル5aとホース9との接続部及び陰極液出口13のノズル13aとホース9との接続部にそれぞれ装着すると共に、実施例2のガスケットを、陽極液供給管2のノズル2aとホース6との接続部、陽極液入口10のノズル10aとホース6との接続部、陰極液供給管3のノズル3aとホース7との接続部及び陰極液入口11のノズル11aとホース7との接続部にそれぞれ装着し、電解試験を行った。
Claims (3)
- 電解槽に供給される液体、または、電解槽から排出される液体若しくは気体が通過する配管の接続部に用いられる電解槽用ガスケットであって、
リング状の中心部材と、
前記中心部材の少なくとも液体若しくは気体に接する部分に設けられた保護層と、を備えることを特徴とする電解槽用ガスケット。 - 前記保護層は、四フッ化エチレン(PTFE)からなることを特徴とする請求項1記載の電解槽用ガスケット。
- 前記保護層の厚さは、50μm〜800μmであることを特徴とする請求項1又は2記載の電解槽用ガスケット。
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