JP2581685B2 - 中間電極構造体を備えた電解槽 - Google Patents
中間電極構造体を備えた電解槽Info
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
- C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
- C25B9/77—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の説明 本発明は、単極式および複極式ダイヤフラムまたはメ
ンブレイン電解槽、詳しくは多数の電解隔室よりなる電
解槽、さらに詳しくはこれらの電流分配構造体およびこ
れらの電極構造体に関する。
ンブレイン電解槽、詳しくは多数の電解隔室よりなる電
解槽、さらに詳しくはこれらの電流分配構造体およびこ
れらの電極構造体に関する。
この業界の専門家には周知のように、陽極室と陰極室
との間に位置するセパレーター（多孔室ダイヤフラムま
たはイオン交換膜）を有する電解槽は、電気的に結合し
たそして二つの電極末端構造体間に位置した一連の中間
電極構造体よりなる。電解槽の各隔室は壁で境界が定め
られ、これらの壁は電流分配器および電極を支持する手
段として働く。電極は通常エキスパンデッドシートまた
は孔あきシートまたは有孔性シートよりなり、適当な材
料、たとえば陽極はチタンそして陰極はニッケルまたは
鋼、でできている。
との間に位置するセパレーター（多孔室ダイヤフラムま
たはイオン交換膜）を有する電解槽は、電気的に結合し
たそして二つの電極末端構造体間に位置した一連の中間
電極構造体よりなる。電解槽の各隔室は壁で境界が定め
られ、これらの壁は電流分配器および電極を支持する手
段として働く。電極は通常エキスパンデッドシートまた
は孔あきシートまたは有孔性シートよりなり、適当な材
料、たとえば陽極はチタンそして陰極はニッケルまたは
鋼、でできている。
中間の各電極構造体は上記の壁の一つおよび適切な電
極によって構成される。
極によって構成される。
上記の電極構造体はいわゆるフィルタープレス配列状
に組立て、適当な装置、たとえば引棒、ジャック、で共
に押さえつける。電気接続は、特別の要件および実際条
件および経済条件を考慮して、直列または並列のいずれ
かにする。
に組立て、適当な装置、たとえば引棒、ジャック、で共
に押さえつける。電気接続は、特別の要件および実際条
件および経済条件を考慮して、直列または並列のいずれ
かにする。
接続が直列の場合、電極末端構造体への電流は同じ電
極構造体に属する電流分配面間に二極性の発生をもたら
す。従って一方の面で支持されている電極は一方の隔室
の陽極であり、反対面で支持されている電極は隣接隔室
の陰極である。
極構造体に属する電流分配面間に二極性の発生をもたら
す。従って一方の面で支持されている電極は一方の隔室
の陽極であり、反対面で支持されている電極は隣接隔室
の陰極である。
並列接続の場合、電流は母線に接続している一連の電
気接点および上記の各壁によって供給される。従って、
電流は壁を通って縦方向に流れ、そしてその後支持部材
によって電極へ供給される。並列接続に頼ると、二つの
隣接隔室を分けている同じ電導壁によって支持された二
つの電極は、同じ極性を持つ（単極式電解槽）。この種
の電解槽の電流分布をできるだけ均一に保つためには、
電流が分布している壁の内部の抵抗の低下を最小にする
必要がある。公知のように、不均一な電流分布は、電力
消費量を高め、電極およびメンブレインの操作寿命を短
くする。
気接点および上記の各壁によって供給される。従って、
電流は壁を通って縦方向に流れ、そしてその後支持部材
によって電極へ供給される。並列接続に頼ると、二つの
隣接隔室を分けている同じ電導壁によって支持された二
つの電極は、同じ極性を持つ（単極式電解槽）。この種
の電解槽の電流分布をできるだけ均一に保つためには、
電流が分布している壁の内部の抵抗の低下を最小にする
必要がある。公知のように、不均一な電流分布は、電力
消費量を高め、電極およびメンブレインの操作寿命を短
くする。
電解槽が大きくなるにつれて、従って電流分配壁が大
きくなるにつれて、不均一な電流分布のためにさらに難
しい結果が生じる：導電性のすぐれた材料は、電流を導
く壁を構成するのにたいへん好ましい。非常に都合の悪
いことには、すぐれた導電性を示す金属はしばしば腐蝕
性の電解槽環境下で抵抗力を持たない。従って、導電性
は実質的により低いが、電解槽環境下で耐えることので
きる金属を用いる：たとえば、チタンは陽極構造体用に
そしてニッケルは陰極構造体用に分けられる。その結
果、母線への電気接続からより離れている電流分配壁部
分は通常、近いものより実質的により少ない電流が供給
される。
きくなるにつれて、不均一な電流分布のためにさらに難
しい結果が生じる：導電性のすぐれた材料は、電流を導
く壁を構成するのにたいへん好ましい。非常に都合の悪
いことには、すぐれた導電性を示す金属はしばしば腐蝕
性の電解槽環境下で抵抗力を持たない。従って、導電性
は実質的により低いが、電解槽環境下で耐えることので
きる金属を用いる：たとえば、チタンは陽極構造体用に
そしてニッケルは陰極構造体用に分けられる。その結
果、母線への電気接続からより離れている電流分配壁部
分は通常、近いものより実質的により少ない電流が供給
される。
順番に電流分配壁へ溶接する支持手段への電極の数回
の溶接を伴う、上記電解槽の製法には、さらに問題が生
じる。
の溶接を伴う、上記電解槽の製法には、さらに問題が生
じる。
米国特許第4,464,242号では、金属シートの両側の電
極の支持手段を、スタンピング法によって得ることによ
り、この製造の複雑さを減じている。電流分配壁として
も働くこの金属シートは、耐蝕性材料で作らなければな
らず、従って、上記の理由のため、特定範囲内に電流分
布の不均一性を保持しなければならないということは、
スタンピングシートの寸法を厳しく制限することにな
る。
極の支持手段を、スタンピング法によって得ることによ
り、この製造の複雑さを減じている。電流分配壁として
も働くこの金属シートは、耐蝕性材料で作らなければな
らず、従って、上記の理由のため、特定範囲内に電流分
布の不均一性を保持しなければならないということは、
スタンピングシートの寸法を厳しく制限することにな
る。
米国特許第4,488,946号には、両側にスタッドまたは
ボスを有する、電流を導きそして分配する手段よりな
り、導電性の低い安価な材料（鋼、鋳鉄等）でできた、
電極構造体が記載されている。抵抗損を埋め合わせるた
めに、構造体はかなりの厚みを有し、鋳造することによ
って得られる。鋳鉄、鋼等の鋳造部材を次に耐蝕性金属
のライナーでカバーし、適当に成形しそしてスタッドま
たはボスへ電流溶接によって取付ける。
ボスを有する、電流を導きそして分配する手段よりな
り、導電性の低い安価な材料（鋼、鋳鉄等）でできた、
電極構造体が記載されている。抵抗損を埋め合わせるた
めに、構造体はかなりの厚みを有し、鋳造することによ
って得られる。鋳鉄、鋼等の鋳造部材を次に耐蝕性金属
のライナーでカバーし、適当に成形しそしてスタッドま
たはボスへ電流溶接によって取付ける。
電極構造体はこのようにして得られ、これは均一な電
流分布を持たらし、米国特許第4,464,242号のように、
許容される数の溶接である；しかしながら、抵抗損を最
小にするために厚みを大きくする必要があるので、各々
の単一電極構造体は非常に重く、そしてさらに確かに鋳
造工程は、簡単なプレスまたはスタンプ工程のように、
容易に行なうことができかつ経済的なものではない。
流分布を持たらし、米国特許第4,464,242号のように、
許容される数の溶接である；しかしながら、抵抗損を最
小にするために厚みを大きくする必要があるので、各々
の単一電極構造体は非常に重く、そしてさらに確かに鋳
造工程は、簡単なプレスまたはスタンプ工程のように、
容易に行なうことができかつ経済的なものではない。
本発明は、大きな寸法のものであっても、均一な電流
分布を持たらし、軽重量でありそして簡単で経済的な工
程で製造される、フィルタープレス電解槽を得るように
するものである。
分布を持たらし、軽重量でありそして簡単で経済的な工
程で製造される、フィルタープレス電解槽を得るように
するものである。
さらに詳しく述べると、本発明の電解槽は二つの電極
末端構造体、これらの電極末端構造体の間にはさまれた
少なくとも一つの中間電極構造体、電解槽を陽極室およ
び陰極室に分ける上記中間電極構造体の各々の側におけ
るセパレータ（多孔質ダイヤフラムまたはイオン交換
膜）、電解電流を電解槽へ印加するための手段および電
解槽室へ電解液を供給しそして電解槽室から電解生成物
を取出すための手段よりなり、この電解槽は、中間電極
構造体が： ａ） 少なくとも一枚の高導電性の金属よりなる、電流
を導きそして分配するコアー、 ｂ） 上記コアーの両面上に備えたあるいは備えていな
い、一連の実質的に平行な突き出たリブ；これらのリブ
は、一枚のまたは複数のコアーシートをコールドプレス
またはホットプレスすることによって、あるいは導電性
の形材を機械的におよび電気的に上記のコアーへ結合す
ることによって得られる、 ｃ） コアーの各々の側における耐蝕性金属でできた一
対のコールドまたはホットプレスライナー；これらのラ
イナーは、コアーリブがある場合は上記リブに合うよう
に作られており、コアーリブがない場合は実質的に平ら
であり、平行なリブがこれらに取付けてあり；上記ライ
ナーは、ライナーの面と実質的に平行な、突き出た外辺
フランジ（４）を有する、 ｄ） 上記ライナーに電気的に結合した実質的に平らな
電極スクリーン、 よりなることを特徴とするものである。
末端構造体、これらの電極末端構造体の間にはさまれた
少なくとも一つの中間電極構造体、電解槽を陽極室およ
び陰極室に分ける上記中間電極構造体の各々の側におけ
るセパレータ（多孔質ダイヤフラムまたはイオン交換
膜）、電解電流を電解槽へ印加するための手段および電
解槽室へ電解液を供給しそして電解槽室から電解生成物
を取出すための手段よりなり、この電解槽は、中間電極
構造体が： ａ） 少なくとも一枚の高導電性の金属よりなる、電流
を導きそして分配するコアー、 ｂ） 上記コアーの両面上に備えたあるいは備えていな
い、一連の実質的に平行な突き出たリブ；これらのリブ
は、一枚のまたは複数のコアーシートをコールドプレス
またはホットプレスすることによって、あるいは導電性
の形材を機械的におよび電気的に上記のコアーへ結合す
ることによって得られる、 ｃ） コアーの各々の側における耐蝕性金属でできた一
対のコールドまたはホットプレスライナー；これらのラ
イナーは、コアーリブがある場合は上記リブに合うよう
に作られており、コアーリブがない場合は実質的に平ら
であり、平行なリブがこれらに取付けてあり；上記ライ
ナーは、ライナーの面と実質的に平行な、突き出た外辺
フランジ（４）を有する、 ｄ） 上記ライナーに電気的に結合した実質的に平らな
電極スクリーン、 よりなることを特徴とするものである。
上記のコアー、リブ、ライナーおよび電極スクリーン
は互いに電気的に結合しており、フレーム部材は各ライ
ナーの外辺フランジとコアーの関連した外辺部との間に
はさまれる。
は互いに電気的に結合しており、フレーム部材は各ライ
ナーの外辺フランジとコアーの関連した外辺部との間に
はさまれる。
電流を分配するコアーは高導電性金属（たとえばAl、
Cuまたはこれらの合金）でできた一、二またはこれ以上
の金属シートよりなる。電流を導きそして分配するコア
ーは三枚のシートで構成されているのが有利であり、二
枚の外側のシートは高導電性金属であり、中間のシート
は他の二枚のシートよりも弾性率が高い金属でできてい
る。
Cuまたはこれらの合金）でできた一、二またはこれ以上
の金属シートよりなる。電流を導きそして分配するコア
ーは三枚のシートで構成されているのが有利であり、二
枚の外側のシートは高導電性金属であり、中間のシート
は他の二枚のシートよりも弾性率が高い金属でできてい
る。
コアーは電解槽環境に耐えうる材料でできたスタンプ
またはプレスライナーで覆う。陰イオン側に適した材料
は鉄、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケルおよびニッケル
合金である。陽極側では、ニッケルでできたライナーが
アルカリ性溶液の存在下で適しており、一方、より攻撃
的な溶液、たとえばアルカリ金属ハロゲン化物溶液、の
場合、バルブ金属、たとえばチタン、ジルコニウム、タ
ンタル、を使うのが必須である。
またはプレスライナーで覆う。陰イオン側に適した材料
は鉄、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケルおよびニッケル
合金である。陽極側では、ニッケルでできたライナーが
アルカリ性溶液の存在下で適しており、一方、より攻撃
的な溶液、たとえばアルカリ金属ハロゲン化物溶液、の
場合、バルブ金属、たとえばチタン、ジルコニウム、タ
ンタル、を使うのが必須である。
このような電流を分配するコアーを使用すると、大き
なサイズの電解槽の場合でも、十分に軽く、そして抵抗
損が著しく減少したそして簡単で経済的な方法で製造す
ることができる、電極構造体が得られるようになる。
なサイズの電解槽の場合でも、十分に軽く、そして抵抗
損が著しく減少したそして簡単で経済的な方法で製造す
ることができる、電極構造体が得られるようになる。
さらにまた、外辺フレームが導電性材料でできている
場合も、電流を導くコアー内の縦の電流通路を半分に減
じることによって、均一な電流分布を得る一助にもな
る。その上、フレームはガスケットのより適切な外辺シ
ールを行なうという利点を持たらす。
場合も、電流を導くコアー内の縦の電流通路を半分に減
じることによって、均一な電流分布を得る一助にもな
る。その上、フレームはガスケットのより適切な外辺シ
ールを行なうという利点を持たらす。
本発明の電極構造体の様々な部材の中の機械的および
電気的結合は、従来の方法に従って、特にスポット溶接
または連続溶接によって行なうことができ、この種の結
合は、実施が簡単かつ容易なので、最も好ましい。
電気的結合は、従来の方法に従って、特にスポット溶接
または連続溶接によって行なうことができ、この種の結
合は、実施が簡単かつ容易なので、最も好ましい。
様々な部材のサイズはそれら自体限定されるものでは
ないが、構造体の十分ながん強さおよび電極の平面性を
持たらすようなサイズに決まるであろう。
ないが、構造体の十分ながん強さおよび電極の平面性を
持たらすようなサイズに決まるであろう。
工業電解槽では、電流を分解するコアーは、適当な厚
みを持つ銅またはアルミニウムのシートで構成されるの
が好ましく、同時に耐蝕性ライナーは、陽極室にはチタ
ンでできたそして陰極室にはニッケルでできた金属シー
トまたは他の材料を、コールドまたはホットプレスする
ことによって得る。
みを持つ銅またはアルミニウムのシートで構成されるの
が好ましく、同時に耐蝕性ライナーは、陽極室にはチタ
ンでできたそして陰極室にはニッケルでできた金属シー
トまたは他の材料を、コールドまたはホットプレスする
ことによって得る。
リブは実質的に平行でありそして等距離であって適当
に間隔をおいて、たとえば１〜15cmの距離で、離れてお
り、実質的に垂直方向に縦に伸びている。電流を分配す
るコアーの片側のリブは他の側のリブに対して喰違って
いてもよい。
に間隔をおいて、たとえば１〜15cmの距離で、離れてお
り、実質的に垂直方向に縦に伸びている。電流を分配す
るコアーの片側のリブは他の側のリブに対して喰違って
いてもよい。
リブがコアーシートのコールドまたはホットプレスあ
るいは成形によって直接得られない場合、リブはたとえ
ば常温成形した導電性金属材料（たとえばコアーリブの
場合は鋼形材あるいはライナーリブの場合はチタンまた
はニッケル形材、厚みは1.5〜2mm）によって構成し、こ
れを次に上記の方法でコアーまたはライナーに結合す
る。
るいは成形によって直接得られない場合、リブはたとえ
ば常温成形した導電性金属材料（たとえばコアーリブの
場合は鋼形材あるいはライナーリブの場合はチタンまた
はニッケル形材、厚みは1.5〜2mm）によって構成し、こ
れを次に上記の方法でコアーまたはライナーに結合す
る。
また、リブの形は全く限定されない：適当な形はたと
えば、横断面が小さい方の底が電極メッシュと接触して
いる実質的な台形であり、たとえば幅が３〜10mmで高さ
が約20〜25mmのものである。リブが金属形材よりなる場
合、リブは実質的にＬ形、Ｕ形または台形の横断面を有
するのが有利である。
えば、横断面が小さい方の底が電極メッシュと接触して
いる実質的な台形であり、たとえば幅が３〜10mmで高さ
が約20〜25mmのものである。リブが金属形材よりなる場
合、リブは実質的にＬ形、Ｕ形または台形の横断面を有
するのが有利である。
電極構造体は液体および気体を通過しうる有孔性構造
体である。通常、この電極構造体は少なくとも金属スク
リーンまたはエキスパンデッドメタルシートから構成さ
れている。当業界で周知のように、この電極構造体に適
した材料は以下の通りである： 陰極：鉄、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケル、およびニ
ッケル合金 陽極：アルカリ性溶液の場合：ニッケル；より攻撃的な
溶液、たとえばアルカリハロゲン化物溶液、の場合：バ
ルブ金属、たとえば白金族金属および／またはこれらの
化合物、好ましくは酸化物、を有する電気触媒的にコー
ティングで被覆されたチタン、ジルコニウム、タンタル 前述のように、本発明の電極構造体は単極式並びに複
極式電解槽の両方に使用しうる。単極式電解槽の場合、
電流を分配するコアーの反対側に位置するライナーおよ
び適当な電極メッシュが同じ材料でできているのは明ら
かであり、複極式電解槽の場合は異なっている。この後
者の場合、たとえば、適当に活性化されたまたはされな
いニッケルまたは鋼でできたライナーおよびメッシュ
は、陰極側で用いられ、そしてチタンエキスパンデッド
シートおよびより細いチタンメッシュスクリーンは陽極
側で用いられ、メッシュおよびシートは共に適当に活性
化されているかまたはされていない。
体である。通常、この電極構造体は少なくとも金属スク
リーンまたはエキスパンデッドメタルシートから構成さ
れている。当業界で周知のように、この電極構造体に適
した材料は以下の通りである： 陰極：鉄、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケル、およびニ
ッケル合金 陽極：アルカリ性溶液の場合：ニッケル；より攻撃的な
溶液、たとえばアルカリハロゲン化物溶液、の場合：バ
ルブ金属、たとえば白金族金属および／またはこれらの
化合物、好ましくは酸化物、を有する電気触媒的にコー
ティングで被覆されたチタン、ジルコニウム、タンタル 前述のように、本発明の電極構造体は単極式並びに複
極式電解槽の両方に使用しうる。単極式電解槽の場合、
電流を分配するコアーの反対側に位置するライナーおよ
び適当な電極メッシュが同じ材料でできているのは明ら
かであり、複極式電解槽の場合は異なっている。この後
者の場合、たとえば、適当に活性化されたまたはされな
いニッケルまたは鋼でできたライナーおよびメッシュ
は、陰極側で用いられ、そしてチタンエキスパンデッド
シートおよびより細いチタンメッシュスクリーンは陽極
側で用いられ、メッシュおよびシートは共に適当に活性
化されているかまたはされていない。
本発明の特徴は、リブをソアー上に設けない場合、ヤ
イナーに取付けた垂直リブはナイナー外辺フランジと一
定の間隔を保ち、そして開放部を上記リブの末端に設け
て、発生したガスと共に上方へあがる電解液が、リブに
よって形成された路に添って下方へ少なくとも部分的に
再循環するようにすることである。電解液の内部循環は
このようにして活性化されることになる。
イナーに取付けた垂直リブはナイナー外辺フランジと一
定の間隔を保ち、そして開放部を上記リブの末端に設け
て、発生したガスと共に上方へあがる電解液が、リブに
よって形成された路に添って下方へ少なくとも部分的に
再循環するようにすることである。電解液の内部循環は
このようにして活性化されることになる。
本発明の電極構造体はさらにSPE電解槽でも使用で
き、この電解槽では電極を非常に微細な粉末の形で、電
解液として働くイオン交換膜に結合または埋め込む。こ
の場合、電極およびリブに結合したメッシュ間の電流の
伝導は、適当な電流を導く弾性部材によってもたらされ
る。
き、この電解槽では電極を非常に微細な粉末の形で、電
解液として働くイオン交換膜に結合または埋め込む。こ
の場合、電極およびリブに結合したメッシュ間の電流の
伝導は、適当な電流を導く弾性部材によってもたらされ
る。
本発明の電解槽は工業的な電解を行なうのに適してお
り、特にカリ溶液の電解により水素および酸素の製造に
および塩化ナトリウム溶液の電解による塩素、水素およ
び苛性ソーダの製造に有利である。
り、特にカリ溶液の電解により水素および酸素の製造に
および塩化ナトリウム溶液の電解による塩素、水素およ
び苛性ソーダの製造に有利である。
以下に本発明のいくつかの好ましい具体例について記
す。しかしながら、これらの具体例は、本発明を限定す
るものでないことは無論のことである。以下の図面を参
照して本発明を説明する。
す。しかしながら、これらの具体例は、本発明を限定す
るものでないことは無論のことである。以下の図面を参
照して本発明を説明する。
第１図は、リブを一枚の高導電性金属シートのみから
なる、電流を導きそして分配するコアーの、常温成形に
よって得る、好ましい具体例の水平横断面図である。
なる、電流を導きそして分配するコアーの、常温成形に
よって得る、好ましい具体例の水平横断面図である。
第２図は、電流を分配するコアーが、構造体を補剛す
る働きをする中間シートに取付けた高導電性金属の二枚
の常温成形シートでできており、コアーをその後耐蝕性
の導電性材料でできた適当に成形したライナーで覆い、
各々のリブを喰違いにした、本発明の別の具体例の分解
水平横断面図である。
る働きをする中間シートに取付けた高導電性金属の二枚
の常温成形シートでできており、コアーをその後耐蝕性
の導電性材料でできた適当に成形したライナーで覆い、
各々のリブを喰違いにした、本発明の別の具体例の分解
水平横断面図である。
第３図は、各コアーシートのリブが背中合わせに一致
し、コアーが共に結合した二枚のシートによってできて
いる。別の具体例の分解水平横断面図である。
し、コアーが共に結合した二枚のシートによってできて
いる。別の具体例の分解水平横断面図である。
第４図は、リブが電流を分配するコアー上に固定され
た常温成形材料よりなる、本発明の別の具体例を示す。
た常温成形材料よりなる、本発明の別の具体例を示す。
第５図は、第２図の構成部材を具体的に示す、本発明
の電極構造体の部分的な分解透視図である。
の電極構造体の部分的な分解透視図である。
第6a図および第6b図は、各々突き出たリブをライナー
に取付け、そして電解液の再循環を助けるために開放部
を上記リブの端に設けている、本発明の別の具体例の正
面図および水平横断面図を示す。
に取付け、そして電解液の再循環を助けるために開放部
を上記リブの端に設けている、本発明の別の具体例の正
面図および水平横断面図を示す。
図中、同じ参照番号は同じ部材または相当する部材を
示す。
示す。
第１図において、電流を導きそして分配するコアー１
は、金属の種類およびシートの厚みに従ってコールドま
たはホットプレスすることにより適切に成形し、両側で
喰違いそして反対になっているリブ２を得る。単極式お
よび複極式電解槽の場合において各々、同じ材料でまた
は異なる材料で（これらの材料はいずれの場合も電解槽
環境に耐えるものである）できた二つのコールドまたは
ホットプレスライナー３は、たとえば溶液によってリブ
２の頂部にそしてそれらの外辺フランジ４に対応させて
フレーム５の形の金属部材上に固定する。
は、金属の種類およびシートの厚みに従ってコールドま
たはホットプレスすることにより適切に成形し、両側で
喰違いそして反対になっているリブ２を得る。単極式お
よび複極式電解槽の場合において各々、同じ材料でまた
は異なる材料で（これらの材料はいずれの場合も電解槽
環境に耐えるものである）できた二つのコールドまたは
ホットプレスライナー３は、たとえば溶液によってリブ
２の頂部にそしてそれらの外辺フランジ４に対応させて
フレーム５の形の金属部材上に固定する。
二つの外辺フランジ４（水を封じる表面材としても働
く）、電流を分配するコアー１の外辺端およびコアー１
とライナー３との間にはさまれた二つのフレームによっ
て形成されるアセンブリーは各々、電極構造体を補剛す
る作用をする。フレーム５は導電性材料でできており、
従って、これらは電流を分配するコアー１の電流分配を
さらに改良する。電流はこのようにコアーの端全体にそ
って供給されるので、電流の路は半分に実質的に減少す
る。
く）、電流を分配するコアー１の外辺端およびコアー１
とライナー３との間にはさまれた二つのフレームによっ
て形成されるアセンブリーは各々、電極構造体を補剛す
る作用をする。フレーム５は導電性材料でできており、
従って、これらは電流を分配するコアー１の電流分配を
さらに改良する。電流はこのようにコアーの端全体にそ
って供給されるので、電流の路は半分に実質的に減少す
る。
その上、ガスケットの完全な外辺シールが得られ、こ
れは米国特許第4,464,242号に記載されているシールよ
りももっと効果的である。
れは米国特許第4,464,242号に記載されているシールよ
りももっと効果的である。
電極メッシュ６はリブ２上に取付けられ、電解槽が単
極式かまたは複極式かどうかによって、同じまたは異な
る材料でできている。
極式かまたは複極式かどうかによって、同じまたは異な
る材料でできている。
第２図は、電流を導きそして分配するコアーが、実質
的に平らで硬質のシート７およびシート７に取付けた高
導電性の金属（Cu、Al等）でできた薄い常温成形シート
１で構成されている、電極構造体および中間電極構造体
を示す。電流を導くコアーは、第１図に示すように、フ
レーム５上に固定した外辺フランジ４を有するライナー
３によって保護される。
的に平らで硬質のシート７およびシート７に取付けた高
導電性の金属（Cu、Al等）でできた薄い常温成形シート
１で構成されている、電極構造体および中間電極構造体
を示す。電流を導くコアーは、第１図に示すように、フ
レーム５上に固定した外辺フランジ４を有するライナー
３によって保護される。
参照番号６は電極メッシュを示し、一方番号８は、適
切なガスケット９を有する、陽極室と陰極室との間には
さまれたセパレーター（イオン交換膜または多孔質ダイ
ヤフラム）を示す。
切なガスケット９を有する、陽極室と陰極室との間には
さまれたセパレーター（イオン交換膜または多孔質ダイ
ヤフラム）を示す。
第３図は、本発明の別の具体例の二つの代表的な電極
中間構造体を示す。電流を導きそして分配するコアー
は、二枚のシート１を結合すると、反対側のリブ２が一
致するように成形した二枚のシート１でできている。二
枚のシートの間に、第２図に示すような平らな中間シー
トを置いてもよく、これは補強作用をなし、導電率がよ
り低くても（たとえば炭素鋼）あるいは不活性材料（た
とえばプラスチック材料）であっても、二枚のシートよ
りも高い弾性率の金属で作る。第３図に示す他の部材は
第１または第２図のものに相当する。
中間構造体を示す。電流を導きそして分配するコアー
は、二枚のシート１を結合すると、反対側のリブ２が一
致するように成形した二枚のシート１でできている。二
枚のシートの間に、第２図に示すような平らな中間シー
トを置いてもよく、これは補強作用をなし、導電率がよ
り低くても（たとえば炭素鋼）あるいは不活性材料（た
とえばプラスチック材料）であっても、二枚のシートよ
りも高い弾性率の金属で作る。第３図に示す他の部材は
第１または第２図のものに相当する。
第４図は本発明のまた別の具体例を示すものであり、
ここではリブ10は、Ｌ形（第4b図）または台形（第4a
図）の横断面を有する、そしていずれかの公知の方法に
よって電流を導きそして分配するコアー７に電気的に結
合した、常温成形材料によって作られている。
ここではリブ10は、Ｌ形（第4b図）または台形（第4a
図）の横断面を有する、そしていずれかの公知の方法に
よって電流を導きそして分配するコアー７に電気的に結
合した、常温成形材料によって作られている。
AlまたはCuのようなすぐれた導電性を示す材料ででき
たリブ10の形が限定されないのは明らかであり、ここに
示すものと異なっていてもよい。また、リブの数も限定
されない：しかしながら、これらは、電極の適当な機械
的支持、均一な電流分布およびアセンブリーの適切な強
度を持たらすような十分な数でなければならない。
たリブ10の形が限定されないのは明らかであり、ここに
示すものと異なっていてもよい。また、リブの数も限定
されない：しかしながら、これらは、電極の適当な機械
的支持、均一な電流分布およびアセンブリーの適切な強
度を持たらすような十分な数でなければならない。
第２図の中間電極構造体を電極メッシュ６を支持する
ためのリブ２がはっきり見える第５図の透視図で説明す
る。上記リブは実質的に平行でありそして垂直方向に伸
びている。部材11によって、電流を導きそして分配する
コアー７へおよび大きな横断面を有する導電フレーム５
へ供給される電流は、感知しうる抵抗損なしで、リブ２
へそしてその後電極６へ、均一に分配される。
ためのリブ２がはっきり見える第５図の透視図で説明す
る。上記リブは実質的に平行でありそして垂直方向に伸
びている。部材11によって、電流を導きそして分配する
コアー７へおよび大きな横断面を有する導電フレーム５
へ供給される電流は、感知しうる抵抗損なしで、リブ２
へそしてその後電極６へ、均一に分配される。
第6a図および第6b図は、電流を導きそして分配するコ
アー１が、たとえば銅でできた、単一の平らなシートで
構成される、本発明の別の具体例を示す。ライナー３は
トレーの形をしており、その端は適当なフランジ４を有
している。上記ライナー３の底に、横断面が台形のリブ
10′が取付けてある。上記リブ10′の端は、開放端部と
するためにフランジ４から一定の距離を保っており、発
生したガスと共に上方向へあがった電解液が、リブ10′
の下方で形成された台形横断面を有する路を通って下方
向へ再循環するようにする。電解液の内部循環はこのよ
うに改良される。
アー１が、たとえば銅でできた、単一の平らなシートで
構成される、本発明の別の具体例を示す。ライナー３は
トレーの形をしており、その端は適当なフランジ４を有
している。上記ライナー３の底に、横断面が台形のリブ
10′が取付けてある。上記リブ10′の端は、開放端部と
するためにフランジ４から一定の距離を保っており、発
生したガスと共に上方向へあがった電解液が、リブ10′
の下方で形成された台形横断面を有する路を通って下方
向へ再循環するようにする。電解液の内部循環はこのよ
うに改良される。
第6b図では、コアーとライナーとの間の電気的および
機械的結合を図解し、それらの結合を数字12で示す。こ
れらの結合はスポット溶接で行なうのが有利である。
機械的結合を図解し、それらの結合を数字12で示す。こ
れらの結合はスポット溶接で行なうのが有利である。
Claims (8)
- 【請求項１】二つの電極末端構造体、これらの電極末端
構造体の間にはさまれた少なくとも一つの中間電極構造
体（中間電極構造体が一対の耐蝕性金属製ライナー３か
ら成り、前記ライナーがコールドプレス又はホットプレ
スによって得られたリブを有し、且つ外辺突出フランジ
４を有する）、電解槽を陽極室及び陰極室に分ける前記
中間電極構造体の各々の側におけるセパレータ（多孔質
ダイヤフラム又はイオン交換膜）、電解電流を電解槽へ
送るための手段、及び電解槽室へ電解液を供給し、そし
て電解槽室から電解生成物を取り出すための手段から構
成される複極又は単極の電解槽において、 中間電極構造体が、更に： ａ） 少なくとも高導電性の金属シートよりなる、電流
を導き且つ分配するコアー１、 ｂ） 各ライナーの前記外辺フランジと前記コアーの外
辺面との間にはさまれたフレーム部材５、及び ｃ） ライナーの前記リブに電気的に結合された実質的
に平らな電極スクリーン６から構成されることを特徴と
する電解槽。 - 【請求項２】コアー１及びライナー３の両者のリブが、
平行であり、等間隔に配置され、且つ垂直方向に縦に延
びていることを特徴とする、特許請求の範囲の第１項に
記載の電解槽。 - 【請求項３】コアー１及びライナー３の両者のリブの断
面が台形であることを特徴とする、特許請求の範囲の第
１項又は第２項に記載の電解槽。 - 【請求項４】コアー１の両側のナイナー３が、単極電解
槽に用いられるときには、同じ材料で作成されているこ
とを特徴とする、特許請求の範囲の第１項乃至第３項の
いずれか１つに記載の電解槽。 - 【請求項５】コアーの両側のライナー３が、複極電解槽
に用いれらるときには、異なる材料で作成されているこ
とを特徴とする、特許請求の範囲の第１項乃至第３項の
いずれか１つに記載の電解槽。 - 【請求項６】ライナー３が、陰極室に対してはニッケル
又はスチール、陽極室に対してはチタンで作成されてい
ることを特徴とする、特許請求の範囲の第４項又は第５
項に記載の電解槽。 - 【請求項７】陰極室のライナー３のリブが、陽極室のラ
イナー３のリブに対してオフセットになっていることを
特徴とする、特許請求の範囲の第６項に記載の電解槽。 - 【請求項８】フレーム部材５が導電性物質で作成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲の第１項に記載の
電解槽。
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|---|---|---|---|
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| IT19798A/85 | 1985-03-07 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62502125A JPS62502125A (ja) | 1987-08-20 |
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| DE (1) | DE3680612D1 (ja) |
| EG (1) | EG17691A (ja) |
| ES (1) | ES8706855A1 (ja) |
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| RU (1) | RU2041291C1 (ja) |
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| WO (1) | WO1986005216A1 (ja) |
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| EP0534011B1 (en) * | 1991-09-28 | 1996-05-15 | ECOWIN S.r.l. | Insoluble anode for electrolyses in aqueous solutions |
| AU652179B2 (en) * | 1991-10-02 | 1994-08-18 | Ecochem Aktiengesellschaft | Insoluble anode for electrolyses in aqueuos solutions |
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| JP3282691B2 (ja) * | 1993-04-30 | 2002-05-20 | クロリンエンジニアズ株式会社 | 電解槽 |
| IT1273492B (it) * | 1995-02-03 | 1997-07-08 | Solvay | Cassone d'estremita' di un elettrodializzatore,elettrodializzatore munito di un tale cassone e utilizzazione di detto elettrodializzatore |
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| US9402680B2 (en) | 2008-05-27 | 2016-08-02 | Maquet Cardiovasular, Llc | Surgical instrument and method |
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