JP2695908B2 - モジュール式アノードのモザイクとしての集成アノード - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多数のアノードモジュールを間隔をあけて
密に配列して組み立てた集成アノードに関するものであ
り、該アノードは少なくとも実質的な非可とう性を有す
る。この集成アノードは、金属コイルからの移動シート
を電気亜鉛メッキする際など可とう性カソードがアノー
ドに向かって移動し、接触することもあるような場合の
アノードとして特に有用である。

（従来の技術） 鋼コイルの金属メッキなど大物体の連続的電解被覆の
ため非犠牲的アノードを電気亜鉛メッキ使用することは
周知である。代表的電解沈着法は電気亜鉛メッキ（elec
tro galbanizing）である。このような電着法では、コ
イルから供給されるシート状鋼のような基材金属を、頻
々高い線速度で電解被覆プロセスを通して走らせる。電
解質流量その他の動力学特性を考慮して斯かるプロセス
用のアノードを設計することも既知である。

例えば米国特許第4,642,173号には、電気亜鉛メッキ
操作に要する高出力のみならず電解質フローパターンの
調節及び方向も考慮に入れて設計された電極が示されて
いる。該特許の構造物では、長い薄板状のアノードが棒
状の配電体により給電柱に接続されたシートコネクタ上
に配されている。

その他の電解操作でも配電シートから平行ストリップ
型又はフィン型の導体を組み立てることは知られてい
る。米国特許第4,364,811号に示されているように、こ
のシートは、柱により給電される主配電棒と電気伝導接
続している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、電気亜鉛メッキなどの電着操作に使用
可能であって、経済的な操作と共にアノード再被覆を含
む取替又は修繕の容易さ及び経済性を与えるような構造
のアノード構造物は、今尚必要とされている。このよう
なアノード構造は、効果的かつ経済的であるばかりでな
く、鋼被覆工業における苛酷なライン操作で取り扱える
よう頑丈に製作できることからも極めて望ましいもので
ある。このようなアノード構造は、不時の短絡を受けな
がらも連続一様沈着を中断することなく連続的に操作を
維持することも必要とされよう。

更に一部の工業設備では、アノードは頑丈な構成であ
るばかりでなく、たわまない固定位を維持することも必
要とされることがある。例えば、鋼コイルの電気亜鉛メ
ッキに有用な電解質内にアノードを配置し、コイル鋼が
カソード移動のためアノード面の前方の近傍に急速に移
動するような場合、アノードは固定位置にあることが製
品の連続的均質性のために望ましい。このような電解操
作で急速移動するカソードは、過剰移動時にアノード表
面と衝突接触することがあるので、アノード構成を頑丈
にしておくことも必要である。

（課題を解決するための手段） 改善された高効率かつ頑丈なアノード構造物が今や製
作されたのである。この構造物は、固定位置のアノード
を必要として移動カソードと併用する際などに望ましい
剛性を有する。モジュール式構成は、総括アノード構造
の重要部分を破壊することなく不時の短絡に耐え得るの
である。更にこのような構成は、アノードの再構築及び
修繕を容易かつ経済的にする。操作環境の攻撃に対する
抵抗を含めて構成が頑丈であって操作効率が良好である
と、操作効率を損なうことなく、望ましい副生物の放出
たとえばガスの発生を含めて長期にわたる経済的操作が
可能となる。

本発明は、広義の特徴として、モジュール式アノード
のモザイクを含有して、アノードに向けての移動を含む
相面する移動カソードとの併用に適した一般に共通面内
に活性アノード前面を有してそれにより一般に平面状の
アノード前面を与える平面状で少くとも実質的に非可と
う性の集成アノードに導かれ、このアノードは平面状の
電気伝導性金属部材を有した多数の個別の非消耗性アノ
ードジュールからなり、各アノードモジュールはそのモ
ジュールの配電部材として機能する電気伝導性支持部材
と堅固な電気伝導接触状態にあり、一連の線状、誘電性
ストリップ部材は支持板部材上に積載され、且つ、隣接
アノードモジュールの縁部の少なくとも一部の隣に位置
され、アノードモジュールの前面を越えて相面するカソ
ードに向かって前方に突出する誘電性ストリップ部材を
包含し、かつ、金属コネクタ手段は各アノードモジュー
ルを支持板部材に電気接続状態に固定すると同時に各ア
ノードモジュールとし支持板部材を互いに隔てる。

本発明は、別の特徴として、前記の集成アノードに使
用するためのアノードモジュール並びに高電導性かつア
ノードの使用に係わる腐食環境に抵抗する集成アノード
用バスワークに関する。尚別なる特徴は、かかる集成ア
ノードを含んだ電解槽、電槽内でのアノードの使用及び
アノード用の特別の電極支持装置を包含することであ
る。

第１図は、本発明の集成（massive）アノードの前立
面図である。

第２図は、第１図アノードの側立面断面図である。

第2A図は、第２図アノードの一部断面を拡大した図で
ある。

第2B図は、第２図アノードの一断面拡大図である。

第３図は、第１図アノードの部分断面図である。

本発明のアノードは、沈着たとえば亜鉛含有沈着など
金属の沈着物をカソード上に付与する電解槽内での電着
操作に特に有用である。このような操作の例は、鋼スト
リップなど基材金属ストリップの電気亜鉛メッキであ
る。本発明アノードは、ストリップ形態コイル鋼の電気
亜鉛メッキ操作における鋼の移動シートのようにカソー
ドが移動カソードである場合の電着操作に特に有用であ
る。便宜上、電着操作における使用を引用してこのアノ
ードを説明することが多く、説明を目的としてこのよう
な操作を頻々電気亜鉛メッキ操作と称するが、本発明の
アノードは他の電着プロセスたとえばカドミウム、ニッ
ケル又は錫、プラスニッケル−亜鉛合金などの金属合金
のような金属の沈着を用いる電解槽での使用並びにアノ
ード化、電気泳動及び電気ピクリングなど電着以外の操
作での使用も考慮するものである。

本題では便宜上、アノードを「集成アノード（massiv
e anode）」と称するが、これは十分組み上ったアノー
ドが自身アノードとして機能し得る多数の小アノードユ
ニットの集合体であることを意味する。すなわち、集成
アノードは大きさの点では如何なる寸法であってもよ
く、ただ個々の副集成部品ユニットから組み立てられて
いることだけが必要なのである。これらのユニットを本
題では便宜上頻々「アノードモジュール」と称する。ア
ノードモジュールは、自身アノードとして機能するが、
同様な副集成部品と共に、例えば同様乃至類似のアノー
ドモジュール列内に並置されて使用されるものを意味
し、所望ならば列スタックを用いて集成アノードを形成
する。このアノードモジュールは、突出したアノードス
トリップを担った板を含み、この突出アノードストリッ
プは「ブレード」又は「フィン」又は「ラメラ（薄
板）」と称され、従ってこの板は「フィン付き板」と称
される。

図面中、各図とも一般に同一要素に対して同じ同定数
字を使用している。便宜上、本明細書では垂直位又は水
平位の要素につき言及しているが、その使用位置が本発
明を限定すると解されてはならない。第１図を参照す
る。集成アノードを一般的に１で示す。これは例示的集
成アノード１の部分組立状態を示す。この特定の集成ア
ノード１では、アノードモジュール２を１列５個の水平
列で横に並べて設置し、この列を互いに積み重ねて五列
の垂直スタックにする。図の部分組立物では20個のアノ
ードモジュール２しか示していない。各アノードモジュ
ール２は、一般に平面状の面板部材３（face plate mem
ber）を有する。各面板部材３上には。「フィン」又は
「ブレード」となる一連の平行な垂直金属要素４があ
り、面板部材３から突き出ている（図では一面板部材３
上のみのものを部分的にしか示していない）。ブレード
要素４の横方向には水平溝５が切り込まれている。各水
平溝５は、締結具６により面板部材３に接合された絶縁
ストリップ10を包含する。

各アノードモジュール２列内の面板部材３の隣接端部
は、互いに僅か離れて垂直に設置されている。面板部材
３の水平縁部は、水平な誘電性ストリップ７により面板
部材３の列に分かたれている。この誘電性ストリップ７
は、耐食性ボルト８により支持板15にボルド締めされ
る。図の切開部列内に相並んだ隣接モジュールの垂直縁
部に示されるように、垂直な誘電性ストリップ９が配さ
れて金属面部材３の縁部の下で圧縮支持体として機能す
る。この垂直な誘電性ストリップ９は、支持ボルト11に
より支持板15に固定される。このストリップ９は、その
圧縮支持機能により、本明細書では「圧縮支持体９」と
も称される。集成アノード１の側面に沿って縁部マスク
ガイド12があり、アノード１の頂部には一対のバスコネ
クタ（buss connectors）13がある。このバスコネクタ1
3には孔14が設けられており、これを経由して締結具
（図示していない）がコネクタ13を別電槽のバスワーク
（buss work）に結合するか、或は電槽外部への電気接
続用に用いられる。

次に第２図を参照する。集成アノード１は各々支持板
15に固定されたモジュール２を有する。アノードモジュ
ール２の面板部材３上にはブレード要素４が設置されて
いる。個々のアノードモジュール２は、その水平縁部の
ところで誘電性ストリップ７により列に分かたれてい
る。個々のアノードモジュール２は、第2A図に示され更
に詳しく説明されているように、締結具16により支持板
15に接続されている。各モジュール２の締結具16は同一
深さを有し、それにより面板部材３は横に並んで縦に列
をなす配列状態にあり、全体として共通面内に平らな活
性アノード面を形成する。各モジュールの中央には、水
平な絶縁ストリップ10が配されている。金属板締結具
は、支持板15の背後でボルト17にて終了する。誘電性ス
トリップ７は、アノードモジュール２のスタックの頂部
及び底部に位置する縁部ストリップ7Aを包含する。支持
板15は、その頂部でで締結具18を介してバスコネクタ13
に接続される。バスコネクタ13は、外部接続などのため
の孔14を有する。便宜上の目的で、本図には垂直圧縮支
持体９を示していないが、実はこの垂直圧縮支持体９が
支持板15と面板部材３との間の空間を占める。

第2A図において、アノードモジュール面板部材３は突
出したブレード要素４を有する。面板部材３は、金属コ
ネクタすなわちボス（boss）16を介して支持板15に接続
される。金属コネクタ16と支持板15との間には、電圧を
最小化する金属被覆21が挿入される。金属コネクタ16と
被覆21は、面板部材３を支持板15から隔て、板部材３が
「前方に」又は「外向きに」（本明細書では斯かる用語
を使用する）突出できるようにする。面板部材３は、担
電流溶接部（current−carrying weld）22により金属コ
ネクタ16に少くとも部分的に固定される。更に金属コネ
クタ16と支持板15は締結具23により合体される。締結具
23は、支持板15背後のワッシャー24プラスねじ切りボル
ト17で終わる。溝５内の面板部材３上には水平な絶縁体
ストリップ10がある。

次に第2B図に示すように、アノードモジュール面板部
材３はブレード要素４を有する。これら面板部材３の隣
接する平行水平縁部は、誘電性ストリップ７で隔てられ
ている。この誘電性ストリップ７は絶縁体要素25から構
成され、支持板15内にネジ切り皿（countersunk）ボル
ト26で固定されている。

第３図は、第１図の線３−３に沿った切り取り図であ
り、アノードモジュール面板部材３はブレード要素４を
有する、ブレード要素４は、その前面の大部分を占める
域としてカソードに面する前面域31をし、前面域31の間
に三側面のスロット32を有する。ブレード要素４の面板
部材３は、その隣接縁部で僅かに隔てられている。この
縁部間の僅かな隙間の面板部材３の下部に、衝撃を吸収
する誘電性ストリップ９すなわち圧縮支持体９がある。
この圧縮支持体９は、皿ボルト33により支持体15に固定
される。第2B図及び第３図を参照すると一番良く判るよ
うに、一部の誘電性ストリップ部材すなわち第2B図の誘
電性ストリップ７は、面板部材３を超えて外側に突き出
ると共にこの面板部材３をその端部で分離する。また、
一部の誘電性ストリップ部材すなわち第３図の誘電性ス
トリップは面板部材の端部に配置されるが、面板部材３
はそれ自身が互いに分離されている。

組立に際しては、先ず誘電性ストリップ７を支持板15
の前面にボルトで取り付け、支持板15の面を横切って伸
長させておくことができる。次に圧縮支持体９を支持板
15上にボルトで取り付け、誘電性ストリップ７の間に挿
入することができる。この組立の時点で、支持板15は、
代表的には水平ストリップ７と垂直ストリップ９が支持
板15上に積載された平行四辺形状域の格子形態をなすネ
ットワークを有する。バスワーク例えばバスコネクタ13
は、バス締結具18により支持板の背部に固定される。モ
ジュール２に関しては、ブレード要素４は金属面部材３
に溶接される。モジュール２の背部で金属コネクタ16は
一端部がメッキされ反対端部が面部材３に溶接される。
次に面域31とその間にあるスロット32を含む面部材３上
のブレード要素４、は活性アノード表面を与える被覆を
受け入れる。次に絶縁ストリップ10は、モジュール２の
面部材３上の溝５内に固定される。このように調整され
たモジュール組立物を次に支持板15に固定して支持板15
付モジュール２の組立を完了する。全モジュール２をこ
のように固定したあと、縁部マスクガイド12と支持アー
ムを取り付けると、電解槽内に設置するための準備が完
了する。

面部材３は個々のモジュール２毎に製作され、かつ、
コネクタ16により支持板15から隔てられているので、集
成アノード１は少くとも実質的に非可とう性である。こ
れは、支持アームによる調整の場合を除きアノード１は
電槽内で自由に動くことができないが、突出する（proj
ecting）モジュール２を有して、例えば運動中のカソー
ドが当った場合にこれが多少変形して面部材３及び圧縮
支持体９を経由する打撃を吸収することを意味する。こ
のようにアノード面の一部のみに生ずる打撃を吸収する
能力は、モジュール２が相互連結していないこと及び間
隔のあいた分離ユニットとして列及び段をなして配置さ
れていることにより促進される。また、誘電性ストリッ
プ７並びに絶縁ストリップ10は圧縮性であって、総括集
成アノード１の若干の可とう性に更に加わる。

アノード１の組立を始める際の支持体15は、少くとも
実質的に平らな裏面を有することが好ましい。このこと
は、アノード１の面を横切るアノードとカソードとの間
隔を少くとも本質的に一定に、例えば通常2.54cm（１イ
ンチ）時には3.81乃至7.62cm（1.5乃至３インチ）の保
つのに役立つ。しかしながら、他の形状、たとえば曲線
状の支持板15も使用可能であり、一般にアノードを使用
する電槽の寸法に関係する。他の設計も使用できると考
えられるが、金属コネクタ16は本質的に常時均一な寸法
を有し、集成アノード１の面板部材３は全て少くとも実
質的に同一の厚みを有し、それにより集成アノード１の
組立時に活性なアノード前面が少くとも本質的に共通面
内にあり、少くとも一般に平面状のアノード１の前面を
与えるであろう。

モジュール式アノード２は、ブレード要素４付きの面
板部材３を有するものを示してきたが、この面板部材３
は平らなものでもよいし、ブレード以外の各種形状の突
出する***要素を含んだものでもよい。しかしながら、
アノードとカソードとの間隔を少くとも一般に一定に維
持するため、従ってブレードが提供するように少くとも
一般に平面状のアノード表面を付与するためには、これ
らの基準に留意して他の形状を選択することが有利であ
る。

突出要素を使用する場合、電解操作時の流れ例えば放
出ガス流に適合するよう、これらの要素は互いに間隔を
あけた平行な関係にあり、かつ、垂直に配向されること
が好ましい。また、カソードが第１図のアノード面を横
切って底部から頂部に向い上方へ移動する場合には、垂
直に配向された平行な要素は、アノード面を横切る電解
質流の摩擦損を最小化するよう促進する。面板部材３は
内実の無孔板を示してきたが、普通はアノードとカソー
ドとの間隔が一定であることが好ましい電着プロセスで
使用される限り、この部材は有孔のもの例えば伝統的な
有孔板、ワイヤ織、エキスパンデッドメタルすなわちメ
タルメッシュなどでもよく、このような板はこの定間隔
特性に適合するために十分な少くとも実質的な剛性を維
持するものが考えられる。更に、この部材は正方形の面
を有するものを示してきたが、代表的には少くとも実質
的に垂直及び水平の面部材３縁部は一般に平行四辺形状
のもの例えば菱形も適当と考えられる。このような場
合、誘電性部材７、９のグリッドワークは、面板部材３
の外郭に類似した形状のものとなるであろう。面板部材
３並びにブレード要素４に使用される構成材料は環境内
で消耗しないもの例えば耐熱性金属のチタン、コロンビ
ウム、タンタルなどを触媒活性被覆で被覆したものが考
えられる。

面板部材３は、絶縁体ストリップ10を収めるための中
央溝５を含むものを示してきたが、このようなストリッ
プ10は２以上が互いに平行に存在したものでもよいし、
全てのストリップが面板部材３の中央に位置する必要は
ない。更には、このストリップ10の長軸がブレード要素
４の長軸を横断する配置を図示しているが、他の配列た
とえば要素４がストリップ10に対して平行な配置も使用
できる。どのような場合もストリップ10は面板部材３上
に前記要素４から離れて存在し、モジュール式アノード
の全要素に対し常に外側に向ってカソードの最も近くま
で突出するために十分な大きさの寸法を有していなけれ
ばならない。この突起はアノードとカソードとの接触を
防止する助けとなるであろう。すなわち、ストリップ10
は誘電性ストリップ７と共に移動カソードの接触を最初
に受けて吸収する突起要素として機能する。これらのス
トリップ７、10は、諸図に示したように線状すなわち細
長い形が好ましく、絶縁体ストリップ10は板部材３上の
端から端まで伸長することが好ましいが、その他の形状
や長さも考えられる。同様に、誘電性ストリップ７も支
持板15の端から端まで伸長することが好ましいが、これ
とは異なるストリップ７例えば板15に沿ってセグメント
化されたものも使用可能である。更には、誘電性ストリ
ップ７は、ストリップ7Aの場合には一般にＴ型又はＬ型
の断面を有し、絶縁体ストリップ10は図では一般に長方
形として示されているが、その他の形状たとえばＵ型又
は部分切除（trun−cated）星型も考えられる。

これらのストリップ10及び７は、同一若しくは類似の
絶縁材料からなると考えられる。通常このような材料
は、ポリオレフィン材料などの熱可塑性プラスチックを
含む変形可能なプラスチック材料であろう。これらのス
トリップ用に好適な代表的物質は、超高分子量ポリエチ
レン並びにポリプロピレン又はハロゲン化樹脂たとえば
ポリテトラフルオロエチレン及びフッ素化エチレン−プ
ロピレン樹脂である。ストリップ10及び７として望まし
い耐摩耗性を有するセラミック材料を使用すること、例
えばアルミナやジルコニアのストリップも考えられる。
同様に、圧縮支持体９なる誘電性ストリップも、ストリ
ップ7,10と同一若しくは類似の材料から製造することが
できる。支持体９も図示のＵ字形とは異なる断面たとえ
ばＢ字形の断面を有してもよい。圧縮支持体９として選
択される材料は、環境に耐えるもの例えばアノードが使
用される電解質環境に耐えるものでなければならない。
この材料は、カソードなどからの衝撃を吸収するよう変
形可能であること並びに摩耗に対する抵抗を有すること
も有利である。有害な摩耗や崩壊を受けずに衝撃を吸収
するため、ストリップ７及び10ははすに切った又は角を
そいだ縁部を有する。

金属コネクタすなわちボス16は、電解質環境に耐性あ
る適当な電気伝導性の金属で作ることができる。ボス16
用として考えられる金属には、耐熱性金属たとえばチタ
ンやコロンビウムがある。良好な電気伝導性と環境に対
する望ましい抵抗を併せ有する電導体用金属はとして
は、チタンが有利であろう。このようなコネクタ16は、
レーザ溶接、タングステン不活性ガス溶接又は金属不活
性ガス溶接などの溶接により面板部材３にしっかりと固
定することができる。コネクタ16は、支持板15との界面
接触のため相異なる成分すなわち相異なる治金学的組成
を有するであろう。この成分差はコネクタ表面における
治金学的差異であって、その表面はコネクタの一般的組
成とは相異なる。例えばコネクタがチタン又はチタン合
金製である場合、それがコネクタの一般的組成であり、
コネクタ表面用の治金学的に異なったものとは、チタン
又はその合金以外の金属でメッキされた金属表面であ
る。この治金学的差異は、コネクタ16と隣接する電気伝
導性要素との間の接触を良好にする。電気伝導性接続を
最良にし、かつまた、電解質に耐性あるものにするに
は、この成分差異をコネクタ表面の被覆により付与する
ことが望ましい。しかしながら、表面を合金にすること
などその他の変更も有用である。被覆を使用する場合、
経済性の点で電気被覆操作が好適であるが、他の被覆操
作たとえばブラシメッキ法、プラズマアークスプレー法
又は気相沈着法も使用される。コネクタ16として好適金
属のチタンを用いる場合、貴金属メッキ被覆を用いると
有利である。この貴金属被覆は原子量100以上の第V III
族又は第I B族金属すなわちルテニウム、ロジウム、パ
ラジウム、銀、オスミウム、イリジウム、白金及び金な
どの一種以上の金属の被覆である。電気的接触効率を高
めるには、白金メッキの使用が好適である。

支持板15には、電解質に適当に抵抗し、望ましくは電
気伝導性の金属を使用することが考えられる。こういっ
た金属にはバルブ金属たとえばタンタル、チタン及びコ
ロンビウムがある。電気伝導性と電解質に対する抵抗を
併せ有するためには、電気亜鉛メッキ操作時の支持板15
はチタン、チタンクラッド金属又はチタンメッキ金属た
とえばチタンクラッド鋼であることが有利である。支持
板15は、電気伝導性と電解質に対する抵抗を併せ有する
頑丈なものとして内実チタンシートが好ましいが、他の
形状のもの例えば有孔板や開口フレームワークであって
もよい。締結具たとえば金属コネクタ16を支持板15に結
合する締結具又は圧縮支持体９を支持板15に結合する締
結具は、支持板15と同一若しくは類似の金属で製作する
ことができる。これまでネジ切り締結具を示してきた
が、その他のもの例えば支持板15へのリベット打ち又は
ネジ切りスタッドの支持板15に溶接してもよい。

バスコネクタ13には、高伝導性の金属たとえば銅を使
用することが最も望ましい。これらのコネクタ13は、
銅、銅合金又はステンレス鋼や高強度鋼を含む鋼製の締
結具などにより支持板15にボルト締めすることができ
る。銅金属は電気亜鉛メッキ環境内の電解質の攻撃を受
ける可能性があるので、銅のバスワークは、普通、クラ
ッディング、メッキ爆着又は溶接などにより一種以上の
不活性金属たとえばバルブ金属で被覆される。従って、
下部の銅金属を完全に保護するには、爆着チタンシート
で例えばバスコネクタ13の面を保護し、一方で縁部にチ
タンストリップを溶接することができる。

面板部材３並びに隣接する突出部材たとえばブレード
要素４は、アノード活性を最良にするため電解触媒被覆
を含むことが有利である。このような被覆は、白金又は
その他の白金族金属の被覆であろうが、白金族金属酸化
物、マグネタイト、フェライト、コバルトスピネル又は
混合金属酸化物の被覆など電気化学工業でアノード被覆
用として開発されてきた多数の活性酸化物被覆のいずれ
であってもよい。被覆用の白金族金属又は混合金属酸化
物は、米国特許第3,265,526号、同第3,632,498号、同第
3,711,385号及び同第4,528,084号の一以上に一般的に記
載されている。更に詳しく述べると、このような白金族
金属には白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム及び
ルテニウム又はそれら白金族金属と他の金属との合金が
ある。混合金属酸化物には、これら白金族金属酸化物の
一種以上をバルブ金属又はその他の非貴金属の酸化物の
一種以上と組合せたものが包含される。

面板部材３がブレード要素４又は類似物で形成されて
いる場合には、カソードに面する面域31がスロット32の
突出された面積に少くとも等しい面積を有することが有
利である。すなわち、面域31の面積：スロット32の突出
された面積の比は少くとも約1:1である。面域／突出さ
れたスロット域の面積比がこのようであると、平均操作
電流密度の低下によりアノードの過電圧は低下するので
あろう。更には、時折ブレードの面域31上の被覆を損な
うことがある短絡も、スロット域32には影響しないであ
ろう。被覆の操作寿命を最良にするには、この比は少く
とも約3:1、更にはそれ以上たとえば4:1乃至5:1或いは
それ以上であることが好ましい。

縁部マスクガイド12は、カソード例えば鋼ストリップ
カソードの縁部で調整可能縁部マスクを案内し整列させ
る。この縁部マスクは、一面上のみ被覆しようとするカ
ソード上の欲せざる電着を減少乃至抑制するため使用さ
れる。すなわち、縁部マスクガイド12は、アノード１の
縁部にぴったりと合う縦型のフィン様側部材である。こ
のようなガイド12の製作に好適な材料は、ストリップ10
及び７のそれと同じである。従って、アノード１を電気
亜鉛メッキ操作に用い、ガイドに望ましい頑丈な構成と
電気亜鉛メッキ媒体に対する抵抗を併せ持たせる場合に
は、このガイド12用の材料は超高分子量ポリエチレンな
どのポリオレフィンである。

アノード１は、第１図に示したようなアノードに対し
ては側方に突出する支持アームを含むこともできる。こ
の支持アームは、縁部マスクガイド12の上方及び下方の
双方に配置可能である。この支持アームは、電気亜鉛メ
ッキ電槽タンク内におけるようにアノード１を配置した
あとでもアノードとカソードの間隔を調整可能とする調
整可能支持ベアリング又はカムを組込だものでもよい。
このアームの構成材料は、支持板のそれと同じもの例え
ばチタンクラッド鋼にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の集成（massive）アノードの前立面
図である。 第２図は、第１図アノードの側立面の断面図である。 第2A図は、第２図アノードの一部断面を拡大した図であ
る。 第2B図は、第２図アノードの一断面の拡大図である。 第３図は、第１図アノードの部分断面図である。

Claims (25)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モジュール式アノードの配列体を含有し、
   かつ、前記アノード方向への移動を含む相面する移動カ
   ソードとの併用に適した一般に平面状かつ少なくとも実
   質的に非可とう性の集成アノードであって、アノードが 共通面内に活性アノード前面を備えた平面状の電気伝導
   性金属部材を有し、それにより、各モジュール式アノー
   ドが堅固に電気伝導接触し、前記アノードに一般に平面
   状の前面を与える多数の個別かつ非消耗性のモジュール
   式アノード、 前記モジュール式アノードの配電部材として機能する電
   気伝導性支持板部材、 前記の支持板部材上に積層され、かつ、隣接するモジュ
   ール式アノードの縁部の少くとも一部の隣りに位置し、
   前記モジュール式アノードの前面を越えて前記の相面す
   るカソードに向かって前方に突き出た誘電性ストリップ
   部材を含む一連の線状、誘電性のストリップ部材、及び 各モジュール式アノードを前記の支持板部材に電気接続
   させた状態に固定し、同時に各モジュール式アノードと
   支持板部材を互いに隔てる金属コネクタ手段を包含する
   ことを特徴とする集成アノード。
2. 【請求項２】前記の活性アノード前面が、前記前面を横
   切って伸長する少なくとも一個の細長い絶縁体部材を有
   する内実の無孔面であり、前記の絶縁体部材は、前記活
   性アノード面が前記の相面するカソードと接触しないよ
   うに保護するような寸法と位置を有する、請求項１記載
   の集成アノード。
3. 【請求項３】前記平面状部材の前面が、前記絶縁体部材
   から離れた域で、前記の相面するカソードに向かって突
   出し、かつ、互いに平行に隔てられた一連の突出部材を
   活性アノード要素として含有し、そして前記の突出する
   活性アノード要素は、その前方の大部分の域としてカソ
   ードに面する前面域を有して、残りがスロット域であ
   り、かつ、前方の面域：スロットの突出された域の面積
   比が少くとも1:1である、請求項２記載の集成アノー
   ド。
4. 【請求項４】前記の突出する活性アノード要素が、前記
   の細長い絶縁体部材の軸を横切るように前記前方面上に
   位置したブレードである、請求項３記載の集成アノー
   ド。
5. 【請求項５】前記のモジュール式アノードは、活性アノ
   ード金属部材の前面が電解触媒被覆を含有する耐熱性金
   属のアノードであり、前記の電解触媒被覆が、白金族金
   属を含有するか、又は白金族金属酸化物、マグネタイ
   ト、フェライト及びコバルト酸化物スピネルからなる群
   から選択される一種以上の酸化物を含有する、又は一種
   以上のバルブ金属酸化物と一種以上の白金族金属酸化物
   との混合酸化物材料を含有する、請求項１記載の集成ア
   ノード。
6. 【請求項６】１個以上の支持アームを含むこと、又は縁
   部案内手段を含むこと、を更なる特徴とする請求項１記
   載の集成アノード。
7. 【請求項７】前記の金属コネクタ手段が、前記支持板部
   材に隣接する部分を有し、該部分が前記コネクタの一般
   的金属組成とは異なる金属組成を有し、前記の金属コネ
   クタ手段が、溶接により少くとも部分的に前記の平面状
   金属部材に固定される、請求項１記載の集成アノード。
8. 【請求項８】前記の支持板部材が、剛性、内実の無孔金
   属部材であり、請求項１記載の集成アノード。
9. 【請求項９】前記の支持板部材が、内実のチタンシート
   であり、そして耐火金属コネクタ手段により前記の平面
   状金属部材から隔てられている、請求項１記載の集成ア
   ノード。
10. 【請求項１０】各アノードモジュールが、その前面の周
    囲で隣接するアノードモジュールから隔てられており、
    前記の誘電性ストリップ部材の少くとも一部が、隣接す
    るアノードモジュールの平行な縁部間に位置して、前記
    アノードモジュールを列に分け、および前記の誘電性ス
    トリップ部材が、耐摩耗性セラミック部材又は変形可能
    なプラスチック部材である、請求項１記載の集成アノー
    ド。
11. 【請求項１１】前記の誘電性ストリップ部材で分離され
    ていないアノードモジュールの縁部が互いに隔てられ、
    かつ、斯く隔てられた縁部が、前記支持板上に積載され
    て前記支持板と前記の平面状金属部材との間に位置する
    誘電性ストリップ部材を有する、請求項１記載の集成ア
    ノード。
12. 【請求項１２】前記アノードが電槽外部に電気接続する
    バス要素を含む前記支持板部材により、および前記のバ
    ス要素が金属被覆された銅要素であることを、更なる特
    徴とする請求項１記載の集成アノード。
13. 【請求項１３】類似アノードの配列体として請求項１記
    載の集成された少くとも実質的に非可とう性のアノード
    を形成するのに適した非消耗性のアノードモジュールで
    あって、前記アノードモジュールが相面する移動カソー
    ドに対向する活性アノード前面を有する平面状の電気伝
    導性金属部材、前記の平面状金属部材の前面を横切って
    伸長する一以上の絶縁体部材、但し前記の絶縁体部材
    は、前記の前面が前記の移動カソードと望ましくない接
    触をせぬよう保護するような寸法と位置を有し、前記の
    平面状金属部材の背面と電気接続状態に固定され、か
    つ、金属コネクタの背面の少くとも一部がコネクタの一
    般的金属組成とは異なる金属組成を有する金属コネク
    タ、但し、前記の異なる金属組成の背面は、前記集成ア
    ノードの組み立ての際に、前記支持板部材と電気接続状
    態に安全に固定されることを包含し、前記アノードモジ
    ュールが前記アノード用の配電部材として機能する電気
    伝導性支持板部材に固定されていることを特徴とするア
    ノードモジュール。
14. 【請求項１４】前記の絶縁体部材がストリップ形態の細
    長い縁角をとった部材であり、前記のストリップ形態の
    部材が、前記の平面状金属部材の前面の少くとも中央部
    分でその前面を縁部から縁部へと横切って伸長し、およ
    び前記ストリップ形態の絶縁体部材が、プラスチック又
    はセラミックの部材である、請求項13記載のアノードモ
    ジュール。
15. 【請求項１５】前記の平面状金属部材の前面が内実の無
    孔面であって、互いに平行かつ間隔をあけて前記カソー
    ドに向って突出し、かつまた、前記絶縁体部材から離れ
    て前記の前面上に配置される一連の活性アノード要素を
    含有し、そして前記の突出する活性アノード要素が、そ
    の前方の大部分域としてのカソードに面する前面域と残
    りのスロット域とを有し、かつ、その前面域：スロット
    の突出された域の面積比が少くとも1:1である、請求項1
    3記載のアノードモジュール。
16. 【請求項１６】前記の突出する活性アノード要素が、前
    記の前面で細長い形状絶縁体部材の長軸を横切るように
    位置したブレードである、請求項15記載のアノードモジ
    ュール。
17. 【請求項１７】前記の前面が電解触媒被覆を含み、前記
    の電解触媒被覆が、白金族金属を含有するか、又は白金
    族金属酸化物、マグネタイト、フェライト及びコバルト
    酸化物スピネルからなる群から選択される酸化物を一種
    以上含有する、又は一種以上のバルブ金属酸化物と一種
    以上の白金族金属酸化物との混合酸化物材料を含有す
    る、請求項13記載のアノードモジュール。
18. 【請求項１８】前記の金属コネクタを溶接により少くと
    も部分的に前記の平面状金属部材に固定し、異なる金属
    組成を有する前記の金属コネクタの背面が、貴金属のメ
    ッキ被覆であり、前記の貴金属被覆が、100以上の原子
    量を有する第VIII族金属又は第I B族金属の一種以上を
    含む被覆であり、そして前記の集成アノードを組み立て
    た際に、前記貴金属被覆が前記の支持板部材と堅固に電
    気伝導接触している、請求項13記載のアノードモジュー
    ル。
19. 【請求項１９】アノードが、側支持板と堅固にかみ合っ
    て電気接続されている多数の個別アノードモジュール用
    の配電体として機能する電気伝導性支持板部材を包含
    し、かつ、電解媒体と接触する可能性ある金属製バスワ
    ークが前記の支持板に電流を供給するような、電解媒体
    中に配置するための集成アノードであって、前記電解媒
    体との接触により劣化され易い高電気伝導性の第一金属
    からなる前記アノード用のバスワークを包含し、第一金
    属のバスワークが前記の支持板に電気接続され、前記の
    第一金属が電気伝導性で耐食性の第二金属に包まれ、か
    つ、前記の第二金属が前記の第一金属とその外表面上で
    電気伝導性接触した状態に固定されている改善を特徴と
    する、電解媒体中に配置するための集成アノード。
20. 【請求項２０】前記の第一金属が銅であり、前記の電解
    媒体がカソード上に亜鉛含有沈着物を与えるものであ
    り、前記の第二金属がチタンであり、前記の第二金属
    が、爆発接合又は溶接により前記の第一金属に固定さ
    れ、および前記のバスワークが、前記アノード用の構造
    支持体を提供する、請求項19記載のアノード。
21. 【請求項２１】アノードが電気亜鉛メッキ電槽内のアノ
    ードとして使用され、該電槽が前記アノードの誘電性ス
    トリップ部材の少くとも一部に向って横断方向に移動す
    る銅ストリップを含む移動カソードを有し、該アノード
    と該カソードが近くで互いに隔てられ、かつ、アノード
    は間隔の調整が可能な方法で電槽内に搭載されている、
    請求項１記載のアノード。
22. 【請求項２２】電極支持板に電気接続されてそれから外
    に向って突出する電極用の配電体である電極支持板であ
    って、前記の支持板がその広い面上に少くとも実質的に
    垂直及び水平な耐摩耗性かつ変形可能な誘電性ストリッ
    プ部材のネットワークを有し、前記ストリップ部材は、
    少くとも実質的に垂直及び水平な対が前記支持板上に平
    行四辺形状域を形成するよう配列されている電極支持
    板。
23. 【請求項２３】一方向のストリップ部材は突出度のより
    大なるストリップ部材であって、他方向のストリップ部
    材は突出度のより小なるストリップ部材であって、か
    つ、全部材共前記支持板から外側に向って突出してお
    り、突出度のより大なる前記ストリップ部材は、前記の
    電極を越えて前記支持板から外側に突出し、一方の突出
    度のより小なるストリップ部材は、突出する電極の背後
    で凹んだ状態にあり、前記ストリップ部材が、Ｔ型、Ｕ
    型、Ｌ型、Ｂ型又は部分削除星型の一以上の断面を有す
    る、請求項22記載の支持板。
24. 【請求項２４】金属亜鉛含有沈着物を受け取るための可
    動カソード、電解時に前記の亜鉛被覆沈着物を前記カソ
    ード上に付与するための電解質を含み、請求項１記載の
    集成された、非可とう性アノードを更に包含し、 前記のアノード及びカソードは近くで相隔てられ、か
    つ、アノードはその間隔の調整が可能な方法で装置に搭
    載されている、電気亜鉛メッキ装置。
25. 【請求項２５】平面状の活性アノード面を構成する複数
    の活性アノード要素を前面上に担った一般に平面状の剛
    性金属支持体を含み、該支持体が活性アノード要素の配
    電体として機能するような剛性金属アノードであって、
    該活性アノード要素は、分離された平面状アノード要素
    が相並んで全体として平面状の活性アノード面を構成す
    るよう配列され、かつ、個々のモジュールとして該支持
    体と電気接続状態に固定された配列体であり、該平面状
    アノード要素が更に支持用に配置され、かつ、一連の誘
    電性の間を隔てる部材により互いに少くとも部分的に分
    離され、その誘電性の間を隔てる部材が、平面状活性ア
    ノード表面を越えて前方に突出して前記の面が相面する
    カソードと望ましくない接触をせぬよう保護する部分を
    含む剛性金属アノード。