JP2024090615A

JP2024090615A - 電解装置

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Publication number: JP2024090615A
Application number: JP2022206605A
Authority: JP
Inventors: 仁司松井; Hitoshi Matsui
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 2022-12-23
Filing date: 2022-12-23
Publication date: 2024-07-04
Also published as: CN221480125U; CN118241285A; WO2024135382A1

Abstract

【課題】電解槽内の液体を簡易な構成でタンクに排出可能な電解装置を提供する。
【解決手段】電解装置２は、ポンプ８と、タンク６とポンプ８とを接続する第１の管路Ｌ１と、ポンプ８と電解槽４とを接続する第２の管路Ｌ２と、第１の管路Ｌ１と第２の管路Ｌ２とを接続する第３の管路Ｌ３と、第２の管路Ｌ２において第３の管路Ｌ３との接続部１０よりもポンプ８側に位置するポンプ８側部分からタンク６まで延びる第４の管路Ｌ４と、第１の管路Ｌ１および第２の管路Ｌ２を介してタンク６から電解槽４へポンプ８によって液体を供給するための供給経路、または、第３の管路Ｌ３および第４の管路Ｌ４を介して電解槽４からタンク６へポンプ８によって液体を戻すための戻り経路のいずれかを選択するための選択手段１２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、タンク内の液体を電解槽に供給して電解を行う電解装置に関する。

一般に、電解装置においては、タンク内の電解液をポンプによって電解槽に供給して電解を行なっているが、電解装置の運転を停止する際には、電解槽の腐食を防止するため、電解槽から液体を排出するようになっている。

下記特許文献１には、運転停止時に電解槽内の液体を重力により排出する電解装置が開示されている。この電解装置は、タンクと、タンクの上方に設置された電解槽と、電解槽の下方に接続された供給マニホールドと、電解槽の陽極室および陰極室の底部に設けられた供給ノズルと、供給ノズルと供給マニホールドとの間に設けられた供給チューブとを備える。そして、上記電解装置においては、運転停止時に電解槽内の液体を供給ノズルより供給チューブ、供給マニホールドを介してタンク内に重力によって回収するようになっている。

特開２０１６－２０４６９８号公報

電解槽内の液体を重力により排出させるには、タンクよりも上方に電解槽の排出口を設置しなければならない。このためには、相当の重量物である電解槽を高所に配置するための頑丈で大きな架台が必要となり、そのような架台の設置に高額な費用がかかるという問題がある。

本発明の課題は、電解槽内の液体を簡易な構成でタンクに排出可能な電解装置を提供することである。

本発明によれば、上記課題を解決する以下の電解装置が提供される。すなわち、
「タンク内の液体を電解槽に供給して電解を行う電解装置であって、
ポンプと、
前記タンクと前記ポンプとを接続する第１の管路と、
前記ポンプと前記電解槽とを接続する第２の管路と、
前記第１の管路と前記第２の管路とを接続する第３の管路と、
前記第２の管路において前記第３の管路との接続部よりも前記ポンプ側に位置するポンプ側部分から前記タンクまで延びる第４の管路と、
前記第１の管路および前記第２の管路を介して前記タンクから前記電解槽へ前記ポンプによって液体を供給するための供給経路、または、前記第３の管路および前記第４の管路を介して前記電解槽から前記タンクへ前記ポンプによって液体を戻すための戻り経路のいずれかを選択するための選択手段と、
を備える電解装置」が提供される。

前記選択手段は、前記第１の管路に設置された第１の開閉弁と、前記第２の管路に設置された第２の開閉弁と、前記第３の管路に設置された第３の開閉弁と、前記第４の管路に設置された第４の開閉弁と、前記第１の開閉弁、前記第２の開閉弁、前記第３の開閉弁および前記第４の開閉弁を制御するコントローラと、を含むのが好ましい。

前記選択手段は、前記第１の管路に設置された第１の開閉弁と、前記第４の管路に設置された第２の開閉弁と、前記第２の管路と前記第３の管路との接続部に設置された三方弁と、前記第１の開閉弁、前記第２の開閉弁および前記三方弁を制御するコントローラと、を含む構成でもよい。

前記選択手段は、前記第２の管路に設置された第１の開閉弁と、前記第４の管路に設置された第２の開閉弁と、前記第１の管路と前記第３の管路との接続部に設置された三方弁と、前記第１の開閉弁、前記第２の開閉弁および前記三方弁を制御するコントローラと、を含むのが好適である。

前記選択手段は、前記第１の管路に設置された第１の開閉弁と、前記第３の管路に設置された第２の開閉弁と、前記第２の管路と前記第４の管路との接続部に設置された三方弁と、前記第１の開閉弁、前記第２の開閉弁および前記三方弁を制御するコントローラと、を含むのが望ましい。

前記選択手段は、前記第１の管路と前記第３の管路との接続部に設置された第１の三方弁と、前記第２の管路と前記第４の管路との接続部に設置された第２の三方弁と、前記第１の三方弁および前記第２の三方弁を制御するコントローラと、を含み得る。

本発明の電解装置においては、運転時に供給経路を選択することにより、ポンプによってタンクから電解槽へ液体を供給し、運転を停止する際には、戻り経路を選択することにより、液体供給時に使用するポンプで電解槽からタンクへ液体を戻すことができる。つまり、運転時における電解槽への液体供給と、運転停止時における電解槽からの液体排出とを同一のポンプによって行うため、電解槽を高所に配置するための頑丈で大きな架台を要することなく、簡易な構成で電解槽内の液体をタンクに排出することができる。

本発明に係る電解装置のフロー図。図１に示す電解装置における運転時の液体の流れを示すフロー図。図１に示す電解装置において、運転を停止する際の液体の流れを示すフロー図。本発明に係る電解装置の第１の変形例を示すフロー図。図４に示す電解装置における運転時の液体の流れを示すフロー図。図４に示す電解装置において、運転を停止する際の液体の流れを示すフロー図。本発明に係る電解装置の第２の変形例を示すフロー図。図７に示す電解装置における運転時の液体の流れを示すフロー図。図７に示す電解装置において、運転を停止する際の液体の流れを示すフロー図。本発明に係る電解装置の第３の変形例を示すフロー図。図１０に示す電解装置における運転時の液体の流れを示すフロー図。図１０に示す電解装置において、運転を停止する際の液体の流れを示すフロー図。本発明に係る電解装置の第４の変形例を示すフロー図。図１３に示す電解装置における運転時の液体の流れを示すフロー図。図１３に示す電解装置において、運転を停止する際の液体の流れを示すフロー図。

以下、本発明に係る電解装置の好適実施形態について、図１ないし図３を参照しながら説明する。尚、以下に説明する実施の態様はあくまで本発明の一例であり、本発明が下記に説明する実施の態様に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で適宜変更可能である。

（電解装置２）
電解装置２は、アルカリ水電解装置や食塩電解装置などとして使用され得る。図１に示すとおり、電解装置２は、陽極室４ａおよび陰極室４ｂを有する電解槽４と、電解槽４の陽極室４ａに管路を介して接続された陽極液タンク６と、陽極室４ａと陽極液タンク６との間の管路に配置された陽極液ポンプ８とを備える。陽極液タンク６は、陽極室４ａに供給すべき陽極液を貯留するとともに、陽極室４ａの上部から流出した陽極液（電解液）を受け入れる。

電解装置２は、陽極室４ａおよび陽極液タンク６を陽極液が循環する陽極液回路に加えて、陰極液が循環する陰極液回路（図示していない。）を有する。陰極液回路は、電解槽４の陰極室４ｂに管路を介して接続された陰極液タンクと、陰極室４ｂと陰極液タンクとの間の管路に配置された陰極液ポンプとを含む。ただし、陰極液回路の構成（ポンプや管路、弁、コントローラなど）は、陽極液回路の構成と同一でよいので、本明細書においては、主に陽極液回路について説明する。

（第１～第４の管路Ｌ１～Ｌ４）
電解装置２の陽極液回路は、陽極液タンク６と陽極液ポンプ８とを接続する第１の管路Ｌ１と、陽極液ポンプ８と電解槽４とを接続する第２の管路Ｌ２と、第１の管路Ｌ１と第２の管路Ｌ２とを接続する第３の管路Ｌ３とを含む。第１の管路Ｌ１は、陽極液タンク６の下部（陽極液タンク６内の液面よりも下側）と陽極液ポンプ８の吸入ポート８ａとを接続している。第２の管路Ｌ２は、陽極液ポンプ８の吐出ポート８ｂと電解槽４の陽極室４ａの下部とを接続している。

陽極液回路には、第２の管路Ｌ２において第３の管路Ｌ３との接続部１０よりも陽極液ポンプ８側に位置するポンプ側部分から、陽極液タンク６の下部（陽極液タンク６内の液面よりも下側）まで延びる第４の管路Ｌ４が設けられている。

また、電解槽４の陽極室４ａの上部からは、陽極液タンク６まで延びる第５の管路Ｌ５が設けられている。第５の管路Ｌ５は、陽極液タンク６の手前で、陽極液タンク６内の液面よりも上側に接続される上側部分Ｌ５ａと、陽極液タンク６内の液面よりも下側に接続される下側部分Ｌ５ｂとに分岐している。

（選択手段１２）
電解装置２は、さらに、第１の管路Ｌ１および第２の管路Ｌ２を介して陽極液タンク６から電解槽４の陽極室４ａへ陽極液ポンプ８によって陽極液を供給するための供給経路、または、第３の管路Ｌ３および第４の管路Ｌ４を介して電解槽４の陽極室４ａから陽極液タンク６へ陽極液ポンプ８によって陽極液を戻すための戻り経路のいずれかを選択するための選択手段１２を備えている。

図示の実施形態の選択手段１２は、第１の管路Ｌ１に設置された第１の開閉弁Ｖ１と、第２の管路Ｌ２に設置された第２の開閉弁Ｖ２と、第３の管路Ｌ３に設置された第３の開閉弁Ｖ３と、第４の管路Ｌ４に設置された第４の開閉弁Ｖ４と、第１～第４の開閉弁Ｖ１～Ｖ４を制御するコントローラ２０とを含む。なお、第５の管路Ｌ５の下側部分Ｌ５ｂには、第５の開閉弁Ｖ５が設置されており、第５の開閉弁Ｖ５もコントローラ２０によって制御されるようになっている。

第１の開閉弁Ｖ１は、第１の管路Ｌ１と第３の管路Ｌ３との接続部１４よりも陽極液タンク６側に位置づけられている。第２の開閉弁Ｖ２は、第２の管路Ｌ２と第３の管路Ｌ３との接続部１０と、第２の管路Ｌ２と第４の管路Ｌ４との接続部１６と、の間に配置されている。なお、第３の開閉弁Ｖ３は、接続部１０と接続部１４との間（つまり、第３の管路Ｌ３）に位置し、第４の開閉弁Ｖ４は、接続部１６と陽極液タンク６の下部（つまり、第４の管路Ｌ４）に位置していればよい。

第１～第５の開閉弁Ｖ１～Ｖ５は、ゲート弁またはバタフライ弁などの公知の開閉弁でよい。また、第１～第５の開閉弁Ｖ１～Ｖ５には、弁体を作動させるためのアクチュエータ（たとえば、エアシリンダや電動モータ）が装着されており、各アクチュエータがコントローラ２０に電気的に接続されている。

コントローラ２０は、処理装置および記憶装置を有するコンピュータから構成されている。コントローラ２０は、第１～第５の開閉弁Ｖ１～Ｖ５の作動および陽極液ポンプ８の作動を制御するようになっている。なお、コントローラ２０は、陽極液回路の第１～第５の開閉弁Ｖ１～Ｖ５および陽極液ポンプ８だけでなく、陰極液回路の第１～第５の開閉弁および陰極液ポンプの作動も制御するようになっていてもよい。

（電解装置２の動作）
次に、上述したとおりの電解装置２の動作について説明する。

（電解装置２の運転時）
電解装置２の運転時には、選択手段１２によって供給経路を選択する。供給経路を選択すると、コントローラ２０は、第１・第２・第５の開閉弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ５を開け、第３・第４の開閉弁Ｖ３、Ｖ４を閉じるとともに、陽極液ポンプ８を作動させる。

これによって、図２に示すとおり、第１の管路Ｌ１を通って陽極液タンク６から陽極液ポンプ８の吸入ポート８ａに陽極液が流入する。そして、陽極液ポンプ８の吐出ポート８ｂから吐出された陽極液は、第２の管路Ｌ２を通って電解槽４の陽極室４ａに流入する。他方、第３・第４の開閉弁Ｖ３、Ｖ４は閉じられているので、第３・第４の管路Ｌ３、Ｌ４に陽極液が流れることはない。なお、図２において供給経路を灰色の太線で示している。

また、電解装置２の運転時には、陰極液回路においても、陽極液回路と同様に、第１・第２・第５の開閉弁が開放され、第３・第４の開閉弁が閉塞されるとともに、陰極液ポンプが作動する。そして、陰極液回路における第１の管路を通って、陰極液タンクから陰極液ポンプの吸入ポートに陰極液が流入し、陰極液ポンプの吐出ポートから吐出された陰極液が、陰極液回路における第２の管路を通って電解槽４の陰極室４ｂに流入する。

そして、電解槽４において電解が行われると、陽極室４ａにおいて発生した気体が第５の管路Ｌ５を介して陽極室４ａの上部から陽極液タンク６に陽極液とともに送られる。なお、第５の管路Ｌ５の上側部分Ｌ５ａを気体が通り、第５の管路Ｌ５の下側部分Ｌ５ｂを陽極液が通る。また、陰極室４ｂにおいて発生した気体は、陰極液回路における第５の管路を介して、陰極室４ｂの上部から陰極液タンクに陰極液とともに送られる。

（電解装置２の運転を停止する際）
他方、電解装置２の運転を停止する際は、選択手段１２によって戻り経路を選択する。そうすると、コントローラ２０は、第１・第２・第５の開閉弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ５を閉じ、第３・第４の開閉弁Ｖ３、Ｖ４を開ける。

これによって、図３に示すとおり、第３の管路Ｌ３を通って陽極室４ａの下部から陽極液ポンプ８の吸入ポート８ａに陽極液が流入する。そして、陽極液ポンプ８の吐出ポート８ｂから吐出された陽極液は、第４の管路Ｌ４を通って陽極液タンク６の下部に流入する。なお、図３において戻り経路を灰色の太線で示している。

電解装置２の運転を停止する際は、第１の開閉弁Ｖ１が閉じられているので、陽極液ポンプ８の吸入ポート８ａに、陽極液タンク６内の陽極液が供給されることはない。また、第２の開閉弁Ｖ２が閉じられているため、陽極液ポンプ８の吐出ポート８ｂから吐出された陽極液が、電解槽４の陽極室４ａに流入することはない。

また、陰極液回路においても、陽極液回路と同様に、第３・第４の開閉弁が開放されるとともに、第１・第２・第５の開閉弁が閉塞される。そして、陰極液回路における第３の管路を通って陰極室４ｂの下部から陰極液ポンプの吸入ポートに陰極液が流入し、陰極液ポンプの吐出ポートから吐出された陰極液が、陰極液回路における第４の管路を通って陰極液タンクの下部に流入する。

上述したとおり、電解装置２においては、運転時に供給経路を選択することにより、陽極液ポンプ８によって陽極液タンク６から電解槽４の陽極室４ａへ陽極液を供給し、運転を停止する際には、戻り経路を選択することにより、液体供給時に使用する陽極液ポンプ８によって電解槽４の陽極室４ａから陽極液タンク６へ陽極液を戻すことが可能である。

すなわち、電解装置２においては、運転時における電解槽４の陽極室４ａへの陽極液の供給と、運転停止時における電解槽４からの陽極液の排出を同一の陽極液ポンプ８によって行うため、電解槽４を高所に配置するための頑丈で大きな架台を要することなく、簡易な構成で電解槽４の陽極室４ａ内の陽極液を陽極液タンク６に排出することができる。この効果は、陽極液回路だけでなく、陰極液回路においても同様である。

次に、本発明に係る電解装置２の第１の変形例について、図４ないし図６を参照しつつ説明する。

図４に示す第１の変形例においては、第２の管路Ｌ２と第３の管路Ｌ３との接続部に、コントローラ２０によって作動制御される三方弁ＴＶが設置されている。このため、第１の変形例においては、図１に示す回路とは異なり、第２・第３の管路Ｌ２、Ｌ３に開閉弁が設置されていなくてもよい。そこで、第１の変形例においては、第４の管路Ｌ４に設置されている開閉弁を「第２の開閉弁Ｖ２」と呼び、第５の管路Ｌ５に設置されている開閉弁を「第３の開閉弁Ｖ３」と呼ぶことにする。

なお、第１の変形例における第２の開閉弁Ｖ２は、図１に示す回路における第４の開閉弁Ｖ４と実質的に同一でよく、また、第１の変形例における第３の開閉弁Ｖ３は、図１に示す回路における第５の開閉弁Ｖ５と実質的に同一でよい。

（第１の変形例の運転時）
図４に示す第１の変形例において、電解装置２の運転時に供給経路が選択されると、コントローラ２０は、第１・第３の開閉弁Ｖ１、Ｖ３を開け、第２の開閉弁Ｖ２を閉じるとともに、陽極液ポンプ８を作動させる。

さらに、供給経路が選択された際には、第２の管路Ｌ２における三方弁ＴＶよりも陽極液ポンプ８側に位置するポンプ側部分と、第２の管路Ｌ２における三方弁ＴＶよりも電解槽４側に位置する電解槽側部分とを連通させ、第２の管路Ｌ２と第３の管路Ｌ３との連通を遮断するように、コントローラ２０によって三方弁ＴＶが制御される。

これによって、図５に示すとおり、第１の管路Ｌ１を通って陽極液タンク６から陽極液ポンプ８の吸入ポート８ａに陽極液が流入し、陽極液ポンプ８の吐出ポート８ｂから吐出された陽極液が第２の管路Ｌ２を通って電解槽４の陽極室４ａに流入する。他方、三方弁ＴＶおよび第２の開閉弁Ｖ２によって、第３・第４の管路Ｌ３、Ｌ４への陽極液の流入が阻止される。

（第１の変形例の運転を停止する際）
他方、図４に示す第１の変形例において、電解装置２の運転を停止する際に、戻り経路が選択されると、コントローラ２０は、第１・第３の開閉弁Ｖ１、Ｖ３を閉じ、第２の開閉弁Ｖ２を開ける。

さらに、戻り経路が選択された際には、第２の管路Ｌ２における三方弁ＴＶよりも陽極液ポンプ８側に位置するポンプ側部分と、第２の管路Ｌ２における三方弁ＴＶよりも電解槽４側に位置する電解槽側部分との連通を遮断し、第２の管路Ｌ２における電解槽側部分と第３の管路Ｌ３とを連通させるように、コントローラ２０によって三方弁ＴＶが制御される。

これによって、図６に示すとおり、第３の管路Ｌ３を通って陽極室４ａの下部から陽極液ポンプ８の吸入ポート８ａに陽極液が流入し、陽極液ポンプ８の吐出ポート８ｂから吐出された陽極液は、第４の管路Ｌ４を通って陽極液タンク６の下部に流入する。

次に、本発明に係る電解装置２の第２の変形例について、図７ないし図９を参照しつつ説明する。

図７に示す第２の変形例においては、第１の管路Ｌ１と第３の管路Ｌ３との接続部に、コントローラ２０によって作動制御される三方弁ＴＶが設置されている。このため、第２の変形例においては、図１に示す回路とは異なり、第１・第３の管路Ｌ１、Ｌ３に開閉弁が設置されていなくてもよい。そこで、第２の変形例においては、第２の管路Ｌ２に設置されている開閉弁を「第１の開閉弁Ｖ１」と呼び、第４の管路Ｌ４に設置されている開閉弁を「第２の開閉弁Ｖ２」と呼び、第５の管路Ｌ５に設置されている開閉弁を「第３の開閉弁Ｖ３」と呼ぶことにする。

（第２の変形例の運転時）
図７に示す第２の変形例において、電解装置２の運転時に供給経路が選択されると、コントローラ２０は、第１・第３の開閉弁Ｖ１、Ｖ３を開け、第２の開閉弁Ｖ２を閉じるとともに、陽極液ポンプ８を作動させる。

さらに、供給経路が選択された際には、第１の管路Ｌ１における三方弁ＴＶよりも陽極液タンク６側に位置するタンク側部分と、第１の管路Ｌ１における三方弁ＴＶよりも陽極液ポンプ８側に位置するポンプ側部分とを連通させ、第１の管路Ｌ１と第３の管路Ｌ３との連通を遮断するように、コントローラ２０によって三方弁ＴＶが制御される。

これによって、図８に示すとおり、第１の管路Ｌ１を通って陽極液タンク６から陽極液ポンプ８の吸入ポート８ａに陽極液が流入し、陽極液ポンプ８の吐出ポート８ｂから吐出された陽極液が第２の管路Ｌ２を通って電解槽４の陽極室４ａに流入する。他方、三方弁ＴＶおよび第２の開閉弁Ｖ２によって、第３・第４の管路Ｌ３、Ｌ４への陽極液の流入が阻止される。

（第２の変形例の運転を停止する際）
他方、図７に示す第２の変形例において、電解装置２の運転を停止する際に、戻り経路が選択されると、コントローラ２０は、第１・第３の開閉弁Ｖ１、Ｖ３を閉じ、第２の開閉弁Ｖ２を開ける。

さらに、戻り経路が選択された際には、第１の管路Ｌ１における三方弁ＴＶよりも陽極液タンク６側に位置するタンク側部分と、第１の管路Ｌ１における三方弁ＴＶよりも陽極液ポンプ８側に位置するポンプ側部分との連通を遮断し、第１の管路Ｌ１におけるポンプ側部分と第３の管路Ｌ３とを連通させるように、コントローラ２０によって三方弁ＴＶが制御される。

これによって、図９に示すとおり、第３の管路Ｌ３を通って陽極室４ａの下部から陽極液ポンプ８の吸入ポート８ａに陽極液が流入し、陽極液ポンプ８の吐出ポート８ｂから吐出された陽極液は、第４の管路Ｌ４を通って陽極液タンク６の下部に流入する。

次に、本発明に係る電解装置２の第３の変形例について、図１０ないし図１２を参照しつつ説明する。

図１０に示す第３の変形例においては、第２の管路Ｌ２と第４の管路Ｌ４との接続部に、コントローラ２０によって作動制御される三方弁ＴＶが設置されている。このため、第３の変形例においては、図１に示す回路とは異なり、第２・第４の管路Ｌ２、Ｌ４に開閉弁が設置されていなくてもよい。そこで、第３の変形例においては、第３の管路Ｌ３に設置されている開閉弁を「第２の開閉弁Ｖ２」と呼び、第５の管路Ｌ５に設置されている開閉弁を「第３の開閉弁Ｖ３」と呼ぶことにする。

（第３の変形例の運転時）
図１０に示す第３の変形例において、電解装置２の運転時に供給経路が選択されると、コントローラ２０は、第１・第３の開閉弁Ｖ１、Ｖ３を開け、第２の開閉弁Ｖ２を閉じるとともに、陽極液ポンプ８を作動させる。

さらに、供給経路が選択された際には、第２の管路Ｌ２における三方弁ＴＶよりも陽極液ポンプ８側に位置するポンプ側部分と、第２の管路Ｌ２における三方弁ＴＶよりも電解槽４側に位置する電解槽側部分とを連通させ、第２の管路Ｌ２と第４の管路Ｌ４との連通を遮断するように、コントローラ２０によって三方弁ＴＶが制御される。

これによって、図１１に示すとおり、第１の管路Ｌ１を通って陽極液タンク６から陽極液ポンプ８の吸入ポート８ａに陽極液が流入し、陽極液ポンプ８の吐出ポート８ｂから吐出された陽極液が第２の管路Ｌ２を通って電解槽４の陽極室４ａに流入する。他方、三方弁ＴＶおよび第２の開閉弁Ｖ２によって、第３・第４の管路Ｌ３、Ｌ４への陽極液の流入が阻止される。

（第３の変形例の運転を停止する際）
他方、図１０に示す第３の変形例において、電解装置２の運転を停止する際に、戻り経路が選択されると、コントローラ２０は、第１・第３の開閉弁Ｖ１、Ｖ３を閉じ、第２の開閉弁Ｖ２を開ける。

さらに、戻り経路が選択された際には、第２の管路Ｌ２における三方弁ＴＶよりも陽極液ポンプ８側に位置するポンプ側部分と、第２の管路Ｌ２における三方弁ＴＶよりも電解槽４側に位置する電解槽側部分との連通を遮断し、第２の管路Ｌ２におけるポンプ側部分と第４の管路Ｌ４とを連通させるように、コントローラ２０によって三方弁ＴＶが制御される。

これによって、図１２に示すとおり、第３の管路Ｌ３を通って陽極室４ａの下部から陽極液ポンプ８の吸入ポート８ａに陽極液が流入し、陽極液ポンプ８の吐出ポート８ｂから吐出された陽極液は、第４の管路Ｌ４を通って陽極液タンク６の下部に流入する。

次に、本発明に係る電解装置２の第４の変形例について、図１３ないし図１５を参照しつつ説明する。

図１３に示す第４の変形例においては、第１の管路Ｌ１と第３の管路Ｌ３との接続部に第１の三方弁ＴＶ１が設置され、第２の管路Ｌ２と第４の管路Ｌ４との接続部に第２の三方弁ＴＶ２が設置されており、第１・第２の三方弁ＴＶ１、ＴＶ２はコントローラ２０によって作動制御されるようになっている。

第４の変形例においては、図１に示す回路とは異なり、第１～第４の管路Ｌ１～Ｌ４に開閉弁が設置されていなくてもよい。そこで、第４の変形例においては、第５の管路Ｌ５に設置されている開閉弁を、単に「開閉弁Ｖ」と呼ぶことにする。第４の変形例における開閉弁Ｖは、図１に示す回路における第５の開閉弁Ｖ５と実質的に同一でよい。

（第４の変形例の運転時）
図１３に示す第４の変形例において、電解装置２の運転時に供給経路が選択されると、コントローラ２０は、開閉弁Ｖを開けるとともに陽極液ポンプ８を作動させる。また、コントローラ２０は、第１の三方弁ＴＶ１について、第１の管路Ｌ１における第１の三方弁ＴＶ１よりも陽極液タンク６側に位置するタンク側部分と、第１の管路Ｌ１における第１の三方弁ＴＶ１よりも陽極液ポンプ８側に位置するポンプ側部分とを連通させ、第１の管路Ｌ１と第３の管路Ｌ３との連通を遮断するように制御する。

さらに、コントローラ２０は、第２の三方弁ＴＶ２について、第２の管路Ｌ２における第２の三方弁ＴＶ２よりも陽極液ポンプ８側に位置するポンプ側部分と、第２の管路Ｌ２における第２の三方弁ＴＶ２よりも電解槽４側に位置する電解槽側部分とを連通させ、第２の管路Ｌ２と第４の管路Ｌ４との連通を遮断するように制御する。

これによって、図１４に示すとおり、第１の管路Ｌ１を通って陽極液タンク６から陽極液ポンプ８の吸入ポート８ａに陽極液が流入し、陽極液ポンプ８の吐出ポート８ｂから吐出された陽極液が第２の管路Ｌ２を通って電解槽４の陽極室４ａに流入する。

（第４の変形例の運転を停止する際）
他方、図１３に示す第４の変形例において、電解装置２の運転を停止する際に、戻り経路が選択されると、コントローラ２０は、開閉弁Ｖを閉じるとともに、第１の三方弁ＴＶ１について、第１の管路Ｌ１におけるタンク側部分とポンプ側部分との連通を遮断し、第１の管路Ｌ１におけるポンプ側部分と第３の管路Ｌ３とを連通させるように制御する。

また、コントローラ２０は、第２の三方弁ＴＶ２について、第２の管路Ｌ２におけるポンプ側部分と電解槽側部分との連通を遮断し、第２の管路Ｌ２におけるポンプ側部分と第４の管路Ｌ４とを連通させるように制御する。

これによって、図１５に示すとおり、第３の管路Ｌ３を通って陽極室４ａの下部から陽極液ポンプ８の吸入ポート８ａに陽極液が流入し、陽極液ポンプ８の吐出ポート８ｂから吐出された陽極液は、第４の管路Ｌ４を通って陽極液タンク６の下部に流入する。

このように、図４ないし図６に示す第１の変形例、図７ないし図９に示す第２の変形例、図１０ないし図１２に示す第３の変形例、図１３ないし図１５に示す第４の変形例のいずれにおいても、運転時に供給経路を選択することにより、陽極液ポンプ８によって陽極液タンク６から電解槽４の陽極室４ａへ陽極液を供給し、運転を停止する際には、戻り経路を選択することにより、液体供給時に使用する陽極液ポンプ８によって電解槽４の陽極室４ａから陽極液タンク６へ陽極液を戻すことが可能である。

したがって、図４ないし図６に示す第１の変形例、図７ないし図９に示す第２の変形例、図１０ないし図１２に示す第３の変形例、図１３ないし図１５に示す第４の変形例のいずれにおいても、運転時における電解槽４の陽極室４ａへの陽極液の供給と、運転停止時における電解槽４からの陽極液の排出を同一の陽極液ポンプ８によって行うため、電解槽４を高所に配置するための頑丈で大きな架台を要することなく、簡易な構成で電解槽４の陽極室４ａ内の陽極液を陽極液タンク６に排出することができる。第１～第４の変形例の効果は、陽極液回路だけでなく、当然ながら陰極液回路においても同様である。

２：電解装置
４：電解槽
４ａ：陽極室
４ｂ：陰極室
６：陽極液タンク
８：陽極液ポンプ
８ａ：吸入ポート
８ｂ：吐出ポート
１０：第２の管路と第３の管路との接続部
１２：選択手段
１４：第１の管路と第３の管路との接続部
１６：第２の管路と第４の管路との接続部
Ｌ１：第１の管路
Ｌ２：第２の管路
Ｌ３：第３の管路
Ｌ４：第４の管路
Ｖ１：第１の開閉弁
Ｖ２：第２の開閉弁
Ｖ３：第３の開閉弁
Ｖ４：第４の開閉弁
ＴＶ：三方弁（第１の変形例）
ＴＶ１：第１の三方弁（第２の変形例）
ＴＶ２：第２の三方弁（第２の変形例）

Claims

タンク内の液体を電解槽に供給して電解を行う電解装置であって、
ポンプと、
前記タンクと前記ポンプとを接続する第１の管路と、
前記ポンプと前記電解槽とを接続する第２の管路と、
前記第１の管路と前記第２の管路とを接続する第３の管路と、
前記第２の管路において前記第３の管路との接続部よりも前記ポンプ側に位置するポンプ側部分から前記タンクまで延びる第４の管路と、
前記第１の管路および前記第２の管路を介して前記タンクから前記電解槽へ前記ポンプによって液体を供給するための供給経路、または、前記第３の管路および前記第４の管路を介して前記電解槽から前記タンクへ前記ポンプによって液体を戻すための戻り経路のいずれかを選択するための選択手段と、
を備える電解装置。
前記選択手段は、
前記第１の管路に設置された第１の開閉弁と、
前記第２の管路に設置された第２の開閉弁と、
前記第３の管路に設置された第３の開閉弁と、
前記第４の管路に設置された第４の開閉弁と、
前記第１の開閉弁、前記第２の開閉弁、前記第３の開閉弁および前記第４の開閉弁を制御するコントローラと、
を含む請求項１に記載の電解装置。
前記選択手段は、
前記第１の管路に設置された第１の開閉弁と、
前記第４の管路に設置された第２の開閉弁と、
前記第２の管路と前記第３の管路との接続部に設置された三方弁と、
前記第１の開閉弁、前記第２の開閉弁および前記三方弁を制御するコントローラと、
を含む請求項１に記載の電解装置。
前記選択手段は、
前記第２の管路に設置された第１の開閉弁と、
前記第４の管路に設置された第２の開閉弁と、
前記第１の管路と前記第３の管路との接続部に設置された三方弁と、
前記第１の開閉弁、前記第２の開閉弁および前記三方弁を制御するコントローラと、
を含む請求項１に記載の電解装置。
前記選択手段は、
前記第１の管路に設置された第１の開閉弁と、
前記第３の管路に設置された第２の開閉弁と、
前記第２の管路と前記第４の管路との接続部に設置された三方弁と、
前記第１の開閉弁、前記第２の開閉弁および前記三方弁を制御するコントローラと、
を含む請求項１に記載の電解装置。
前記選択手段は、
前記第１の管路と前記第３の管路との接続部に設置された第１の三方弁と、
前記第２の管路と前記第４の管路との接続部に設置された第２の三方弁と、
前記第１の三方弁および前記第２の三方弁を制御するコントローラと、
を含む請求項１に記載の電解装置。