JP7198619B2 - ガス回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、電解設備に用いられるガス回収装置に関する。

従来より、電解液の電気分解を利用して被処理材に表面処理を施す電解設備が知られている。この種の電解設備では、通常、電解液の電気分解に伴い電極から水素等の電解ガスが生じる。近年、この電解ガスを回収して利用する試みがなされている。たとえば、特許文献１には、電解ガスが生じる陰極の全体を隔壁体により包囲して陰極室を形成し、その電解ガスを電解液上のガス室で集めて回収する技術が開示されている。

特開昭５６－３３４９６号公報

ところで、電解ガスの気泡が電解液上で破裂するとミストが周囲に飛散する。このミストがガス室を形成するガス室形成面、被処理材、電解設備等に付着すると、その乾燥により結晶が析出する。この結晶がガス室形成面等に付着したままであると、腐食による劣化等の不具合の原因となる。よって、通常、ガス室形成面等に付着した結晶の除去を目的として、ガス室形成面等の洗浄作業が行われる。

ここで、特許文献１の技術のもとでは、隔壁体が陰極の全体を覆っている。よって、ガス室形成面の洗浄作業をするうえで、ガス室形成面に洗浄液を届かせるため、隔壁体の分解又は取り外しを経る必要があり、作業性に劣るという問題点がある。

本発明のある態様は、このような課題に鑑みてなされ、その目的の１つは、ガス回収装置のガス室形成面の洗浄作業で良好な作業性を得られる技術を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明のある態様はガス回収装置である。第１態様のガス回収装置は、電解液の電気分解に伴い電解ガスが生じる電極を取り囲み、前記電解液上に前記電解ガスを集めるためのガス室を形成する隔壁体を備え、前記隔壁体には、下向きに開く開口部が形成されるガス回収装置。

第１態様によれば、電解槽の電解液を除去したとき、隔壁体の分解や取り外しを伴うことなく、隔壁体の開口部を通るように洗浄器具を配置したり洗浄液を噴出できる。このため、隔壁体等のガス室形成面を容易に洗浄でき、その洗浄作業で良好な作業性を得られる。

第１実施形態のガス回収装置が用いられる電解設備を模式的に示す正面断面図である。 第１実施形態の電解設備の模式的な側面断面とともにガス回収装置を示す構成図である。 図１の一部の拡大図である。 図２の一部の拡大図である。 第１実施形態のガス回収装置の機能ブロックを示す構成図である。 第１実施形態の隔壁体の一部を模式的に示す斜視図である。 図７（ａ）は、図６の矢視Ｐａから見た図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。 第１実施形態の隔壁体から第２隔壁部材を取り外した状態を示す斜視図である。 図９（ａ）は、第１変形例のガス回収装置の動作を示す図であり、図９（ｂ）は、第１実施形態のガス回収装置の動作を示す図である。 第２実施形態のガス回収装置を模式的に示す斜視図である。 第２実施形態のガス回収装置の正面断面図である。 第３実施形態の陰極の液面周りの構成を模式的に示す図である。 第２変形例のガス回収装置の一部を示す図である。 第４実施形態の隔壁体を周辺構造と併せて示す断面図である。 第５実施形態の電解設備を模式的に示す正面断面図である。 図１６（ａ）は、図１５の範囲Ｂのガス回収装置の側面図であり、図１６（ｂ）は、その側面断面図である。 図１５の範囲Ｂの拡大図である。 第６実施形態の隔壁体を図１７と同じ視点から見た図である。 図１９（ａ）は、第７実施形態の隔壁体の一部を示す側面図であり、図１９（ｂ）は、複数の隔壁体ユニットの分解図である。 図２０（ａ）は、図１９（ａ）のＤ－Ｄ線断面図であり、図２０（ｂ）は、隔壁体ユニットの組立途中状態を示す図である。

以下、実施形態、変形例では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略したり、構成要素の寸法を適宜拡大、縮小して示す。本明細書での「接触」や「接続」とは、特に明示がない限り、言及している条件を二者が直接的に満たす場合の他に、他の部材を介して満たす場合も含む。

図１は、第１実施形態のガス回収装置１０が用いられる電解設備１２を模式的に示す正面断面図である。電解設備１２は、電解液１４に浸漬させた陰極１６と陽極１８とに通電することにより電解液１４を電気分解させて、電解液１４に浸漬させた被処理材に表面処理を施すためのものである。本実施形態の表面処理は、被処理材に陽極酸化皮膜（アルマイト皮膜）を生成する陽極酸化処理である。陽極酸化処理では、アルミニウム、白金等が陰極１６に用いられ、アルミニウム製の被処理材が陽極１８として用いられる。本実施形態の陰極はアルミニウム製である。

電解設備１２は、主に、陰極１６と、陽極１８と、電解槽２０と、支持構造体２２とを備える。

図２は、電解設備１２の模式的な側面断面ととともにガス回収装置１０を示す構成図である。図１、図２に示すように、陰極１６は、鉛直方向に延びる長尺体であり、水平方向に複数配列される。陽極１８は、鉛直方向に延びる長尺体であり、図示はしないが、複数の陰極１６の配列方向（以下、Ｘ方向という）に複数配列される。陰極１６と陽極１８との間には不図示の電源により電圧が印加される。

電解槽２０には、表面処理の内容に応じた電解液１４が貯留される。本実施形態では、陽極酸化処理を施すための電解液１４として、たとえば、硫酸を含む水溶液が用いられる。本実施形態の電解槽２０は、電解液１４の液面が大気圧に晒された開放型の構造であり、その上面部には開口部２０ａが開口する。

図３は、図１の一部の拡大図であり、図４は、図２の一部の拡大図である。本実施形態の陰極１６は、陰極１６の上端部に設けられるプレート部１６ａと、プレート部１６ａの下方に設けられるとともにプレート部１６ａに接続されるパイプ部１６ｂとを有する。

支持構造体２２は、長尺体であるベース部材２４と、ベース部材２４に設けられる電極接続部２６とを有する。支持構造体２２は、不図示の電源から複数の陰極１６に至る通電経路の一部となり、金属等の導電性素材を用いて構成される。ベース部材２４は、剛性に優れた断面形状であり、本実施形態では角形筒状の断面形状である。ベース部材２４の両端部は電解槽２０の上面部等の他の構造体の上に載せられ、支持構造体２２はその構造体に支持される。

電極接続部２６は、ベース部材２４から下向きに突き出る。電極接続部２６は、ベース部材２４の長手方向に沿った板状の長尺体である。ベース部材２４及び電極接続部２６は、Ｘ方向を長手方向として延びる。本実施形態の電極接続部２６は、ベース部材２４とは別体であり、溶接等によりベース部材２４に接続される。電極接続部２６は、ベース部材２４の長手方向の両端部より長手方向の内側に収まる位置に設けられ、電解槽２０内に配置される（図２参照）。ここでの「長手方向の内側」とは、言及している構成要素（ここではベース部材２４）の長手方向の中央に近づく側を意味する。電極接続部２６には、陰極１６のプレート部１６ａが重ね合わせられ、複数のボルト等の接続具を用いてプレート部１６ａが接続される。

以上の電解設備１２では、電解液１４の電気分解に伴い電解ガスＧが陰極１６から生じる。本実施形態では電解ガスＧとして水素（Ｈ_２）ガスが生じる。ガス回収装置１０は、この陰極１６から生じる電解ガスＧを回収するために用いられる。

本実施形態のガス回収装置１０は、主に、隔壁体２８と、気泡ガイド部材３０とを備える。隔壁体２８は、電解ガスＧが生じる陰極１６を取り囲み、電解液１４上に電解ガスＧを集めるためのガス室３２を形成する。ガス室３２内のガスは、後述するガス回収通路５２やガス排出通路５６を通して他の空間に送られる。

気泡ガイド部材３０は、陰極１６で生じた電解ガスＧの気泡をガス室３２に導くようにガイド可能である。気泡ガイド部材３０は、電解液１４の液面より上方から陰極１６の下端より下方に亘る範囲で、陰極１６を取り囲むように設けられる。本実施形態の気泡ガイド部材３０は、複数の微小な開口部となる網目が形成された網状体であり、可撓性を持つ。気泡ガイド部材３０の開口部の寸法は、その開口部を通過しようとする気泡を遮断する大きさに設定される。

隔壁体２８は、隔壁体２８の周囲の外部空間３４とガス室３２を隔離している。隔壁体２８は、電解液１４に対して耐腐食性があり、かつ、絶縁性のある素材が用いられる。この素材は、たとえば、塩化ビニル樹脂等である。絶縁性を条件とするのは、支持構造体２２と電解液１４の間で隔壁体２８を通して通電される事態を避けるためである。

図５は、隔壁体２８の模式的な平面断面とともにガス回収装置１０の機能ブロックを示す構成図である。図３～図５に示すように、隔壁体２８は、陰極１６の上方に設けられる天壁部２８ａと、陰極１６を取り囲む筒状の周壁部２８ｂとを有する。周壁部２８ｂは、Ｘ方向に沿って延びる一対の側壁部２８ｃと、Ｘ方向の両端側に設けられる一対の端壁部２８ｄとを有する。

ガス室３２は、隔壁体２８の周壁部２８ｂの内壁面、支持構造体２２のベース部材２４の外面（下面）、及び、電解液１４の液面に囲まれて形成される。以下、これら隔壁体２８や支持構造体２２のガス室３２を形成する面をガス室形成面３６という。

ガス室３２は、平面視において、Ｘ方向を長手方向とし、そのＸ方向と直交する方向（以下、Ｙ方向という）を短手方向として細長に広がっている。これは、平面視において、ガス室３２のＸ方向に沿った内寸法よりＹ方向に沿った内寸法が小さいことを意味する。

隔壁体２８は、陰極１６に上側から被せるように設けられ、一種のフードとして機能する。隔壁体２８は下向きに開いた箱状をなしており、隔壁体２８には下向きに開く開口部３８が形成される。開口部３８は、電解液１４の液面下にて少なくとも陰極１６と鉛直方向に重なる位置では隔壁体２８の一部が存在しないように設けられる。本実施形態の開口部３８は、周壁部２８ｂの下端部が形成している。開口部３８は、電解液１４の液面下に没している。本実施形態の開口部３８は、陰極１６の上端部１６ｃが貫通する位置に設けられる。ここでの「陰極１６の上端部１６ｃ」とは、陰極１６の上端から陰極１６の長手方向の全長の１０％の領域をいう。開口部３８は、陰極１６に対して水平方向に重なる位置に設けられることになる。開口部３８と気泡ガイド部材３０の間には洗浄液を通すための隙間４０が設けられる。

本実施形態の隔壁体２８は、複数の陰極１６を取り囲んで一つのガス室３２を形成する。本実施形態の隔壁体２８は、複数の陰極１６のうちＸ方向の両端側の陰極１６以外の全ての陰極１６を取り囲んで一つのガス室３２を形成している（図２参照）。Ｘ方向の両端側の陰極１６から生じる電解ガスＧは回収せず、それ以外の陰極１６から生じる電解ガスＧを回収することになる。

図６は、隔壁体２８の一部を模式的に示す斜視図である。図７（ａ）は、図６の矢視Ｐａから見た図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。隔壁体２８は、第１隔壁部材４２と、第２隔壁部材４４とを有する。第１隔壁部材４２は、隔壁体２８の天壁部２８ａを形成する天面部４２ａと、隔壁体２８の一対の側壁部２８ｃを形成する第１隔壁部４２ｂとを有する。天面部４２ａは、支持構造体２２のベース部材２４に被せられており、そのＹ方向の両端部のそれぞれから第１隔壁部４２ｂが垂下している。一対の第１隔壁部４２ｂは、ベース部材２４のＹ方向の側面に接触して又は近傍に設けられる。

第２隔壁部材４４は、ガス室３２のＸ方向の両端部に設けられる。第２隔壁部材４４は、隔壁体２８の端壁部２８ｄを形成する第２隔壁部４４ａと、第１隔壁部材４２に接続される一対の第１接続壁部４４ｂと、支持構造体２２の電極接続部２６に接続される一対の第２接続壁部４４ｃとを有する。

図８は、隔壁体２８から第２隔壁部材４４を取り外した状態を示す斜視図である。図７、図８に示すように、隔壁体２８の端壁部２８ｄ、つまり、第２隔壁部材４４の第２隔壁部４４ａは、電極接続部２６の長手方向（Ｘ方向）の一端２６ａより長手方向の内側に配置される。ここでの「長手方向の内側」とは、前述の通り、電極接続部２６の長手方向の中央に近づく側をいう。これを実現するため、第２隔壁部４４ａには、支持構造体２２の電極接続部２６に応じた形状の切欠部４４ｄが形成される。切欠部４４ｄは、第２隔壁部４４ａの上辺部から下向きに窪む溝状をなす。支持構造体２２の電極接続部２６は、切欠部４４ｄを貫通するとともに切欠部４４ｄに嵌め込まれる。

図６、図７に示すように、第１接続壁部４４ｂは、第１隔壁部４２ｂのＹ方向の両端部から電極接続部２６の長手方向の内側に延びている。本実施形態の第１接続壁部４４ｂは、第２隔壁部４４ａと同じ部材の一部として設けられる。第１接続壁部４４ｂは、第１隔壁部材４２の第１隔壁部４２ｂと重ね合わせられ、ねじ等の接続具４６を用いて第１隔壁部４２ｂに接続される。第１接続壁部４４ｂと第１隔壁部４２ｂの間は、これらの間に挟み込まれる弾性体であるシール材（不図示）によりシールされる。

一対の第２接続壁部４４ｃは、支持構造体２２の電極接続部２６を間に挟んだ両側に配置される。第２接続壁部４４ｃは、第２隔壁部４４ａの切欠部４４ｄの縁部から電極接続部２６の長手方向の外側に延びている。本実施形態の第２接続壁部４４ｃは、第２隔壁部４４ａとは別体であり、溶接等により第２隔壁部４４ａに接続される。一対の第２接続壁部４４ｃは、電極接続部２６と重ね合わせられ、ねじ等の接続具４８を用いて電極接続部２６に接続される。第２接続壁部４４ｃと電極接続部２６の間は、これらの間に挟み込まれる弾性体であるシール材（不図示）によりシールされる。なお、第２接続壁部４４ｃは、第２隔壁部４４ａと同じ単数の部材の一部を構成していてもよい。

以上の第１隔壁部材４２は支持構造体２２に被せられ、第２隔壁部材４４を介して支持構造体２２に接続されることで、支持構造体２２に固定される。第１隔壁部材４２を第２隔壁部材４４に接続する接続具４６や、第２隔壁部材４４を支持構造体２２に接続する接続具４８は、第１隔壁部材４２、第２隔壁部材４４、支持構造体２２に対して着け外し可能である。隔壁体２８は、この接続具４６、４８の着け外しにより、支持構造体２２に着脱可能に取り付けられる。

以上のガス回収装置１０の効果を説明する。
（Ａ）隔壁体２８には、図３、図４に示すように、下向きに開く開口部３８が形成される。よって、電解槽２０の電解液１４を除去したとき、隔壁体２８の分解や取り外しを伴うことなく、隔壁体２８の開口部３８を通るように洗浄器具を配置したり洗浄液を噴出できる。このため、隔壁体２８等のガス室形成面３６を容易に洗浄でき、その洗浄作業で良好な作業性を得られる。なお、ここでの洗浄器具とは洗浄液を噴出可能な器具をいう。また、この洗浄作業は、ガス室形成面３６に析出している結晶に洗浄液を噴出して結晶を洗い流すことで行われる。

（Ｂ）隔壁体２８は、複数の陰極１６を取り囲んで一つのガス室３２を形成する。よって、陰極１６毎に個別の隔壁体２８を用いるよりも隔壁体２８の個数を削減でき、隔壁体２８の設置作業が容易となる。また、これに伴いガス回収装置１０の製品コストの削減も図れる。

（Ｃ）なお、隔壁体２８は、複数の陰極１６の間には壁部がない構造である。よって、複数の陰極１６の間に壁部がある構造と比べ、洗浄器具を大きく動かさずとも、隔壁体２８のガス室形成面３６の広範囲に洗浄液を行き届かせ易くなる。

（Ｄ）隔壁体２８の開口部３８は陰極１６の上端部１６ｃが貫通する位置に設けられる。よって、隔壁体２８等のガス室形成面３６から開口部３８までの距離が短くなり、それだけ開口部３８を通る洗浄器具や洗浄液を用いてガス室形成面３６を洗浄し易くなる。

かりに、後述する図１１の構造のように、隔壁体２８の荷重を接続具８０を介して支持構造体２２に伝達しなければならない場合を考える。この場合、隔壁体２８の荷重を支持構造体２２にしっかりと伝達するうえで、支持構造体２２と隔壁体２８の接続強度の確保のために支持構造体２２に大面積の被接続部２２ａを設けたり、接続具８０の個数を増大させる必要がある。これに伴い、隔壁体２８を支持構造体２２に接続するための接続構造が複雑化してしまう。

この点、隔壁体２８の第１隔壁部材４２は、図６、図７に示すように、支持構造体２２に被せられている。よって、隔壁体２８の荷重を支持構造体２２にしっかりと伝達するうえで、隔壁体２８の荷重を支持構造体２２に直接に伝達できる。このため、隔壁体２８を支持構造体２２に接続するための接続構造を簡素化でき、ガス回収装置１０の製品コストの削減を図れる。

また、後述する図１１の構造と比べ、隔壁体２８を支持構造体２２に接続するため、支持構造体２２に出っ張りとなる被接続部２２ａを設けずともよくなる。よって、ガス回収装置１０を用いるうえで、支持構造体２２の小型化を図れ、その被接続部２２ａの周辺構造物との干渉を避けられる。

なお、本実施形態の気泡ガイド部材３０の上端部には、図８に示すように、紐状体５０が繋がれている。気泡ガイド部材３０は、支持構造体２２のベース部材２４に紐状体５０を巻き掛けることで、支持構造体２２に支持される。ここで、本実施形態によれば、気泡ガイド部材３０の紐状体５０を支持構造体２２に巻き掛けるうえで、出っ張りとなる支持構造体２２の被接続部２２ａがないため、その巻き掛け作業が容易となる。

隔壁体２８の端壁部２８ｄは、図８に示すように、支持構造体２２の電極接続部２６の一端２６ａより長手方向の内側に配置される。よって、隔壁体２８は、支持構造体２２の電極接続部２６より長手方向の外側にはみ出ないレイアウトとなる。このため、図２に示すように、既存の電解槽２０の内壁面と支持構造体２２の電極接続部２６の一端２６ａと間に隙間があまりない場合でも、その電解槽２０との干渉を避けつつ隔壁体２８を利用できる。

なお、本実施形態では、支持構造体２２の電極接続部２６の一端２６ａから、Ｘ方向の最端側の電極１６までの間に第２隔壁部材４４の第２接続壁部４４ｃを配置できるだけのスペースがない。そこで、本実施形態では、Ｘ方向の最端側の電極１６から二番目の箇所にあった既存の陰極１６（不図示）を取り外し、その陰極１６の取り付け箇所に第２隔壁部材４４を接続している。このとき、既存の陰極１６を電極接続部２６に接続するための既存のボルト穴にボルトを挿通し、そのボルトを用いて第２隔壁部材４４を電極接続部２６に接続している。この第２隔壁部材４４の接続箇所を確保するために取り外される既存の陰極１６は特に限定されず、たとえば、Ｘ方向の最端側の陰極１６を対象にしてもよい。また、電極接続部２６の一端２６ａからＸ方向の最端側の陰極１６までの間に第２隔壁部材４４の第２接続壁部４４ｃを配置できるスペースがある場合を考える。この場合、既存の陰極１６を取り外さずに、電極接続部２６に新たに形成したボルト穴にボルトを挿通し、そのボルトを用いて第２隔壁部材４４を接続してもよい。

ガス回収装置１０の他の特徴を説明する。ガス回収装置１０は、図２、図５に示すように、ガス回収通路５２と、ガス供給通路５４と、ガス排出通路５６と、切替弁５８と、計測部６０と、制御部６２とを更に備える。

ガス回収通路５２は、ガス室３２内の電解ガスＧを回収用空間６４に送るためのものである。ガス回収通路５２には、水等の封止液６６が貯留された液槽６８が設置される。ガス室３２内のガスは液槽６８内の封止液６６を通過しつつ回収用空間６４に送られる。液槽６８は逆火防止器としての役割の他、可溶性ミストをガスから除去する役割がある。

ガス回収通路５２は、ガスが流出するガス流出口５２ａを有する。ガス流出口５２ａは封止液６６に全体が没している。封止液６６の一部はガス回収通路５２の下流側部分５２ｂの内部を満たしている。この封止液６６により、隔壁体２８内のガス室３２と液槽６８内の回収用空間６４との間の連通が遮断される。

ガス供給通路５４は、ガス源からガス室３２に不活性ガスを供給するためのものである。ここでの不活性ガスとは、たとえば、窒素、アルゴン等である。ガス供給通路５４の途中位置には開閉弁７０が設置される。開閉弁７０が開弁状態にあるとき、ガス室３２に不活性ガスが供給され、開閉弁７０が閉弁状態にあるとき、不活性ガスの供給が停止する。本実施形態の開閉弁７０は、制御部６２による制御のもとで、その開閉状態が切り替えられる。なお、開閉弁７０は、手動により開閉状態を切り替えてもよい。

ガス排出通路５６は、ガス回収通路５２から分岐しており、ガス室３２内のガスを排気用空間７２に送るためのものである。本実施形態では、ガス排出通路５６を通してガス室３２内に残存する空気を排出しようとしており、排気用空間７２は大気空間となる。

切替弁５８は、回収用空間６４及び排気用空間７２のいずれかにガス室３２内のガスの送り先を切り替えるためのものである。本実施形態の切替弁５８は、ガス回収通路５２からガス排出通路５６が分岐する分岐点に設けられる三方弁である。切替弁５８は、ガス室３２内のガスを回収用空間６４のみに流通させることが可能な第１状態と、ガス室３２内のガスを排気用空間７２のみに流通させることが可能な第２状態とを切り替え可能である。本実施形態の切替弁５８は、制御部６２による制御のもとで、これら動作状態を切り替え可能である。切替弁５８が第１状態にあるとき、ガス室３２内のガスの送り先が回収用空間６４になる。切替弁５８が第２状態にあるとき、ガス室３２内のガスの送り先が排気用空間７２になる。

計測部６０は、酸素センサである。計測部６０は、ガス室３２内の酸素の濃度を計測し、その計測結果を計測信号として制御部６２に出力可能である。本実施形態の計測部６０は、ガス回収通路５２の切替弁５８より上流側部分であって、後述する合流点より下流側に設置されている。これにより、計測部６０は、ガス室３２内からガス回収通路５２内に送られる酸素の濃度を、ガス室３２内の濃度として計測することになる。

制御部６２は、計測部６０から出力される計測信号に基づいて、切替弁５８や開閉弁７０を制御する。詳しくは、制御部６２は、計測部６０により計測される酸素の濃度が所定の下限濃度超の場合、開閉弁７０を開弁状態に切り替えて、ガス室３２内に不活性ガスを供給する。これと併せて、制御部６２は、切替弁５８を第２状態に切り替えて、ガス室３２内のガスの送り先を排気用空間７２にする。これにより、隔壁体２８のガス室３２内に残存する空気が不活性ガスによりパージされて、排気用空間７２に排出される。この下限濃度は、ガス室３２内の電解ガスＧと空気が混合したとき、その混合ガスの混合比が燃焼範囲に属さない大きさに設定される。下限濃度は、たとえば、５％未満の範囲で設定される。

制御部６２は、計測部６０により計測される酸素の濃度が所定の下限濃度以下の場合、開閉弁７０を閉弁状態に切り替えて、ガス室３２内への不活性ガスの供給を停止する。これと併せて、制御部６２は、切替弁５８を第１状態に切り替えて、ガス室３２内のガスの送り先を回収用空間６４にする。これにより、隔壁体２８のガス室３２内に電解ガスＧが集められると、その電解ガスＧが回収用空間６４に送られる。

このとき、隔壁体２８のガス室３２内での電解ガスＧのガス量が多くなるほど、ガス室３２内での電解ガスＧの内圧が大きくなる。これに伴い、ガス回収通路５２の下流側部分５２ｂに満たされる封止液６６の液面が徐々に低下する。ガス回収通路５２のガス流出口５２ａと重なる位置まで封止液６６の液面が下がったところで、ガス室３２内の電解ガスＧがガス流出口５２ａを通して液槽６８の回収用空間６４に送られる。

以上のガス回収装置１０の効果を説明する。
ガス回収装置１０では、ガス室形成面３６の洗浄作業や、陰極１６の交換を目的として、定期的にメンテナンスが行われる。ガス回収装置１０のメンテナンスに伴い電解液１４を除去した後、電解槽２０内に電解液１４を再び貯留すると、隔壁体２８のガス室３２内には空気が残存した状態となる。ここで、本実施形態では、不活性ガスをガス室３２内に供給するガス供給通路５４を備えている。よって、電解ガスＧを発生させる前にガス室３２内に不活性ガスを供給することで、ガス室３２内に残存した空気をガス回収通路５２を通して不活性ガスによりパージできる。このため、ガス室３２内に残存した空気の酸素成分を可能な限り除去してから電解ガスＧを回収できる。この結果、空気中の多くの酸素成分が混入した電解ガスＧをガス回収通路５２を通して回収してしまう事態を避けられる。

また、ガス回収装置１０は、回収用空間６４と排気用空間７２のいずれかにガス室３２内のガスの送り先を切り替え可能な切替弁５８を備える。よって、ガス室３２内に残存する空気を排気用空間７２に送ってから、電解ガスＧを回収用空間６４に送れるようになる。このため、空気の酸素成分を可能な限り除去した電解ガスＧを回収用空間６４で回収できる。

また、ガス回収装置１０は、前述のように、計測部６０の計測結果に基づき切替弁５８を制御する制御部６２を備える。よって、ガス室３２内に残存する空気を排気用空間７２に送ってから、電解ガスＧを回収用空間６４に送るように、ガス回収装置１０の動作の自動化を図れる。

なお、回収用空間６４に送られる電解ガスＧは、不図示の貯留槽に一時的に貯留してから他の製造プロセスで活用してもよい。また、この他にも、貯留槽で貯留せずに他の製造プロセスで活用してもよい。

図５に示すように、ガス回収通路５２は、ガス室３２からガスが流入するガス流入口５２ｃを有する。ガス流入口５２ｃは、隔壁体２８のＸ方向の一端側（図５中の右側）にある第１端壁部２８ｄの内壁面に開口する。本実施形態のガス回収通路５２は、図５、図６に示すように、その途中位置に設けられる合流点から上流側に向かって分岐する複数の第１分岐通路５２ｄを有する。ガス流入口５２ｃは、その第１分岐通路５２ｄの上流端に設けられる。隔壁体２８の第１端壁部２８ｄの内壁面には複数のガス流入口５２ｃが開口することになる。複数のガス流入口５２ｃのうち一部のガス流入口５２ｃは電極接続部２６の下端より上方に位置しており、他のガス流入口５２ｃは電極接続部２６の下端より下方に位置する。

ガス供給通路５４は、ガス室３２に不活性ガスが流出するガス流出口５４ａを有する。ガス流出口５４ａは、隔壁体２８のＸ方向の他端側（図５中の左側）にある第２端壁部２８ｄの内壁面に開口する。本実施形態のガス供給通路５４は、その途中位置に設けられる分岐点から下流側に向かって分岐する複数の第２分岐通路５４ｂを有し、その第２分岐通路５４ｂの下流端にガス流出口５４ａが設けられる。隔壁体２８の第２端壁部２８ｄの内壁面には複数のガス流出口５４ａが開口することになる。図示はしないが、複数のガス流出口５４ａのうちの一部のガス流出口５４ａは電極接続部２６の下端より上方に位置し、他のガス流出口５４ａは電極接続部２６の下端より下方に位置する。

図９（ａ）は、第１変形例のガス回収装置１０の動作を示す図である。図９（ｂ）は、第１実施形態のガス回収装置１０の動作を示す図である。いずれの図でもガスの流れ方向Ｐｂを示す。本例のガス回収通路５２のガス流入口５２ｃやガス供給通路５４のガス流出口５４ａは、隔壁体２８の側壁部２８ｃの内壁面に開口する。ガス流出口５４ａから不活性ガスを供給してガス室３２内の空気をパージする場合を考える。この場合、本例の構造では、ガス室３２のＸ方向の末端箇所３２ａを不活性ガスが通り難くなり、その末端箇所３２ａに残存する空気を不活性ガスにより押し出し難くなる。

この点、本実施形態のガス流出口５４ａやガス流入口５２ｃは、隔壁体２８の端壁部２８ｄの内壁面に開口する。よって、ガス室３２のＸ方向の末端箇所３２ａを不活性ガスが通り易くなり、その末端箇所３２ａに残存する空気を不活性ガスによりスムーズに押し出し易くなる。この結果、ガス室３２内の空気のパージに要する不活性ガスの使用量を削減できる。

なお、電解設備１２は、図１に示すように、電解槽２０の内底部に設置される散気管７４を備える。散気管７４は、電解液１４内を上昇する攪拌用気泡７６を電解液１４内に送り込む。攪拌用気泡７６は、電解液１４の攪拌により鉛直方向での温度の均一化を目的として用いられる。電解液１４の温度の均一化により、被処理材に生成される陽極酸化皮膜の膜厚の鉛直方向での均一化が図られる。

攪拌用気泡がガス室３２内に入り込むと、攪拌用気泡７６のガス成分が電解ガスＧに混ざってしまう。この対策として、本実施形態では気泡ガイド部材３０が用いられている。気泡ガイド部材３０により気泡ガイド部材３０の内部への攪拌用気泡７６の侵入を防止でき、ガス室３２内への攪拌用気泡７６の入り込みを防げる。

同様の効果を発揮するうえでは、攪拌用気泡７６として不活性ガスを用いてもよい。また、この他にも、攪拌用気泡７６の浮上経路と電解ガスＧの浮上経路を分離できるように、他の気泡ガイド部材が用いられてもよい。

（第２の実施の形態）
図１０は、第２実施形態のガス回収装置１０を模式的に示す斜視図である。図１１は、ガス回収装置１０の正面断面図である。第２実施形態では、図３、図８の例と比べて、隔壁体２８の構成が主に異なる。支持構造体２２は、隔壁体２８を接続するための被接続部２２ａを有する。被接続部２２ａは、ベース部材２４からＹ方向の両側に突き出る板状をなす。被接続部２２ａは、ベース部材２４とは別体であり、溶接等によりベース部材２４に接続される。

隔壁体２８は、筒状の周壁部２８ｂの他に、周壁部２８ｂの上端開口部から外周側に張り出すフランジ部２８ｅを有する。本実施形態の周壁部２８ｂは単一の部材を用いて構成される。周壁部２８ｂの端壁部２８ｄは、図８の例と異なり、支持構造体２２の電極接続部２６の一端２６ａより長手方向（Ｘ方向）の外側に配置される。

フランジ部２８ｅは、支持構造体２２の被接続部２２ａに下側から重ね合わせられ、ボルト等の接続具８０を用いて被接続部２２ａに接続される。図３の例と異なり、隔壁体２８は支持構造体２２に被せないことになる。この隔壁体２８でも、前述した効果（Ａ）～（Ｄ）を得られる。

（第３の実施の形態）
図１２は、第３実施形態の陰極１６の液面周りの構成を模式的に示す図である。ガス室形成面３６の洗浄作業を楽にする観点からは、電解ガスＧの気泡の破裂に伴い生じるミストＭの周辺構造物への飛散を防止できると好ましい。このような観点のもと、ガス回収装置１０は、電解ガスＧの気泡のガス室３２内での破裂により生じるミストＭを捕捉して、その周辺構造物への飛散を防止するためのミスト捕捉体８２を備える。ここでの周辺構造物とは、支持構造体２２のベース部材２４や電極接続部２６、隔壁体２８であり、ガス室形成面３６が設けられる箇所である。ミスト捕捉体８２は、これら支持構造体２２や隔壁体２８とは別体であり、電解液１４の液面より上方にてガス室３２内に設けられる。

本実施形態のミスト捕捉体８２は、気泡ガイド部材３０の一部として設けられる。詳しくは、ミスト捕捉体８２は、気泡ガイド部材３０の上端部にて上方に向かって先細りとなる箇所として設けられる。ミスト捕捉体８２は、電解液１４の液面上であって電解ガスＧの浮上箇所１４ａを上側から部分的に覆う位置に設けられることになる。ここでの電解ガスＧの浮上箇所１４ａとは、電解液１４の液面において気泡ガイド部材３０で囲まれた箇所をいう。ミスト捕捉体８２は、陰極１６の全周に亘る範囲のうち少なくとも一部の範囲で陰極１６に対して隙間をおいて設けられる。これにより、気泡ガイド部材３０の内側に電解ガスＧがこもり難くなる。

以上の構成により、電解ガスＧの気泡の破裂に伴いミストＭが生じたときでも、ミスト捕捉体８２によりミストＭを捕捉して、その周辺構造物への飛散を防止できる。よって、周辺構造物でのミストＭの付着を防止でき、ガス室形成面３６の洗浄作業を楽にできる。なお、ミスト捕捉体８２により捕捉したミストＭは液滴の状態で自重により流下して電解液１４に戻される。

ミスト捕捉体８２は、電解液１４のミストが付着し難い非粘着性素材を用いて構成されてもよい。この非粘着性素材は、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）等である。

図１３は、第２変形例のガス回収装置１０の一部を示す図である。ミスト捕捉体８２は、その具体例について特に限定されるものではない。ミスト捕捉体８２は、たとえば、気泡ガイド部材３０とは別体に設けられるフィルタでもよい。フィルタは、通気性がある素材を用いて構成される。フィルタの素材は、電解液のミストをはじく撥液性（撥水性）も兼ね備えると好ましい。この素材は、たとえば、不織布等である。ミスト捕捉体８２は、電解液１４の液面上であって電解ガスＧの浮上箇所１４ａを上側から全体的に覆う位置に設けられる。

（第４の実施の形態）
図１４は、第４実施形態の隔壁体２８を周辺構造と併せて示す断面図である。図３の例では支持構造体２２のベース部材２４の断面形状が角形筒状であり、その上面部が平板状である例を説明した。ベース部材２４の断面形状は特に限定されず、たとえば、その上面部が湾曲した板状であってもよい。

また、ベース部材２４に被せられる第１隔壁部材４２の天面部４２ａは、そのベース部材２４の上面部に沿って接触可能な形状であると好ましい。本実施形態の第１隔壁部材４２の天面部４２ａは、ベース部材２４の上面部に沿って接触するように湾曲した板状をなす。これを実現するうえで、第１隔壁部材４２は、可撓性を持つ素材を用いて構成されると好ましい。この素材は、たとえば、軟質ポリ塩化ビニル等である。これにより、第１隔壁部材４２の天面部４２ａとベース部材２４の間に隙間が生じ難くなり、その隙間を通してガス室３２内のガスが外部空間に抜け出る事態を避けられる。

（第５の実施の形態）
図１５は、第５実施形態の電解設備１２を模式的に示す正面断面図である。本実施形態のガス回収装置１０は、隔壁体２８に覆い被さるフード状のシュート１００を備える。シュート１００は、電解槽２０内に陽極１８を配置するときに隔壁体２８に対する陽極１８の接触を避けるために用いられる。

図１６（ａ）は、図１５の範囲Ｂのガス回収装置１０の側面図であり、図１６（ｂ）は、その側面断面図である。図１７は、図１５の範囲Ｂの拡大図である。図１７は、図１６（ａ）のＣ－Ｃ線断面図でもある。隔壁体２８の一対の側壁部２８ｃは、陰極１６（電極）を間に挟んで配置される。隔壁体２８は、外部空間３４とガス室３２を通じさせる開口部１０２が形成された開口壁部１０４を備える。開口壁部１０４は、本実施形態では、一対の側壁部２８ｃのうちの一方の側壁部２８ｃが構成する。

本実施形態の隔壁体２８は、ガス室３２内の過圧を外部に逃がすことができる過圧逃がし部１０６を備える。ここでの過圧とは、予め定められる許容圧力超の圧力のことをいう。ここでの許容圧力とは、隔壁体２８において設計上許容できる最大の圧力のことをいう。この許容圧力は、たとえば、常圧（≒１．０×１０^５［Ｐａ］）より大きい１．３×１０^５［Ｐａ］に設定される。

本実施形態の過圧逃がし部１０６は、隔壁体２８の一部を構成するとともに外部空間３４とガス室３２を隔てる壁体１０８と、隔壁体２８の他の箇所に壁体１０８を固定する固定部１１０と、を備える。本実施形態の壁体１０８は、開口壁部１０４の開口部１０２を覆い塞いでおり、固定部１１０は壁体１０８を開口壁部１０４に固定する。固定部１１０は、たとえば、ボルト、接着剤等である。

本実施形態の壁体１０８は、外部空間３４とガス室３２を隔てる隔壁体２８の他の壁部より剛性が弱い脆弱壁部が構成する。ここでの「他の壁部」とは、本実施形態では、開口壁部１０４である。このように剛性を弱めるうえで、脆弱壁部は、前述の隔壁体２８の他の壁部より厚みが薄くなるように構成される。脆弱壁部の厚みは、たとえば、隔壁体２８の他の壁部の厚みに対して、０．２倍以下の大きさに設定される。

ガス回収装置１０は、隔壁体２８の内部に配置され、ガス室３２を複数の小室１１２に仕切る仕切り部材１１４を備える。本実施形態の仕切り部材１１４は隔壁体２８の内部に複数配置され、複数の仕切り部材１１４はガス室３２を三つ以上の小室１１２に仕切っている。本実施形態の複数の小室１１２はＸ方向に配列される。本実施形態の仕切り部材１１４は板状、詳しくは、平板状をなす。仕切り部材１１４は、複数の陰極１６のうち、Ｘ方向に隣り合う一部の陰極１６の間に配置される。

仕切り部材１１４には、支持構造体２２の電極接続部２６に応じた形状の切欠部１１６が形成される。電極接続部２６は、切欠部１１６を貫通するとともに切欠部１１６に嵌め込まれる。

仕切り部材１１４の上辺部１１４ａは、支持構造体２２のベース部材２４と接触する。仕切り部材１１４の一対の側辺部１１４ｂのそれぞれは、隔壁体２８の一対の側壁部２８ｃのそれぞれと接触する。仕切り部材１１４の下辺部１１４ｃは、電解液１４の液面下に没している。仕切り部材１１４は、たとえば、ボルト、溶接等によって、隔壁体２８の側壁部２８ｃに固定される。

仕切り部材１１４には、隣り合う複数の小室１１２を連通する連通路１１８が形成される。本実施形態の連通路１１８は、仕切り部材１１４を貫通する貫通孔である。連通路１１８は、隣り合う小室１１２の間で電解ガスＧや不活性ガス等の気体を通すことができる。これにより、仕切り部材１１４とは別部材を用いて連通路１１８を設けるより、部品点数の削減を図れる。本実施形態では複数の仕切り部材１１４のそれぞれに連通路１１８が形成される。これにより、全ての小室１１２が連通路１１８を介して連通される。よって、全ての小室１１２内にガス供給通路５４から不活性ガスを送ったり、全ての小室１１２内の電解ガスＧや不活性ガスをガス回収通路５２に送ることができる。

本実施形態の連通路１１８は、隣り合う小室１１２それぞれの上側部分に連通するように形成される。これにより、電解液１４の液面から離れた箇所に連通路１１８を設けられる。これに伴い、電解ガスの気泡の破裂に伴い飛散する電解液のミストが連通路１１８に付着し難くなり、その電解液の結晶により連通路１１８が塞がれにくくなる。また、不活性ガスより軽い電解ガスＧを通し易くもなる。

前述の過圧逃がし部１０６は、複数の小室１１２に対応して設けられる。本実施形態の過圧逃がし部１０６は、複数の小室１１２のそれぞれに対応して個別に設けられる。本実施形態では、一つの小室１１２につき複数（二つ）の過圧逃がし部１０６が設けられる。この過圧逃がし部１０６は、対応する小室１１２内の過圧を外部に逃がすことができる。

以上のガス回収装置１０の動作を説明する。ガス室３２内に過圧がかかる場合を考える。これは、たとえば、ガス室３２内に電解ガスＧを回収している途中にガス室３２内の電解ガスＧが燃焼し、その燃焼に伴う加熱によりガス室３２内の気体が急膨張したときである。このようにガス室３２内に過圧がかかったとき、隔壁体２８の他の箇所より先に、過圧逃がし部１０６が破壊される。本実施形態では、過圧逃がし部１０６の壁体１０８が破壊され、その壁体１０８が覆い塞いでいた開口部１０２を通して外部空間３４とガス室３２が連通される。このように、過圧逃がし部１０６は、ガス室３２内に過圧がかかったときに、隔壁体２８の他の箇所より先に破壊されることで、外部空間３４とガス室３２を連通させる開口部１０２を設けることができる。

このような開口部１０２を設けることで、ガス室３２内の過圧が開口部１０２から外部空間３４に逃がされる。（Ｅ）これにより、ガス室３２内に過圧がかかった状態のもとでガス室３２内の圧力が更に増大する事態を避けられ、ガス回収装置１０の安全性の向上を図れる。

ガス回収装置１０の他の動作を説明する。ガス室３２内に電解ガスＧを回収している途中に、いずれかの小室１１２内で電解ガスＧが着火された場合を考える。この場合、電解ガスＧの燃焼により生じる火炎が着火箇所から周囲に広がるように伝搬しようとする。いずれかの小室１１２から隣り合う小室１１２に火炎が伝搬しようとしたとき、その火炎の伝搬が仕切り部材１１４により堰き止められる。仕切り部材１１４で堰き止められた火炎は、連通路１１８を通して他の小室１１２内に伝わり、その小室１１２内で広がるように伝搬する。このように、小室１１２内での火炎の伝搬と、その火炎伝搬の仕切り部材１１４による堰き止めとを繰り返しつつ、ガス室３２の全体に火炎が伝搬しようとする。

このようにガス室３２の全体に火炎が伝搬する過程で、仕切り部材１１４により火炎伝搬を堰き止めることで、その伝搬速度を一時的に遅くでき、ガス室３２の全体に急速に火炎が伝搬するのを避けられる。これに伴い、次に説明するような、その急速な火炎伝搬に伴いガス室３２内に過大な圧力がかかる前にガス室３２の内圧を逃がす設計を許容でき、ガス回収装置１０の安全性の向上を図れる。

いずれかの小室１１２内で電解ガスＧが燃焼したとき、その燃焼に伴う加熱により小室１１２内の気体が急膨張し、その小室１１２内での圧力が他の小室１１２より大きくなり、その小室１１２内に過圧がかかる。このように小室１１２内に過圧がかかったとき、その小室１１２に対応する過圧逃がし部１０６が隔壁体２８の他の箇所より先に破壊され、その小室１１２内の過圧が外部空間３４に逃がされる。これにより、複数の小室１１２内で順次に火炎が伝搬する過程で、個々の小室１１２内で過圧を徐々に外部に逃がせるようになる。よって、ガス室３２内全体に一気に火炎が伝搬する場合と比べ、ガス室３２全体に過大な圧力がかかり難くなるため、ガス回収装置１０の更なる安全性の向上を図れる。

本実施形態の過圧逃がし部１０６は、一対の壁部（側壁部２８ｃ）のうちの一方の壁部にのみ設けられる。ここでの「一対の壁部」とは、本実施形態において、一対の側壁部２８ｃをいう。よって、他方の壁部の近くに他の物体を置いても、過圧逃がし部１０６が動作するとき、その他の物体との干渉を避けられる。本実施形態でいえば、過圧逃がし部１０６の壁体１０８が破壊されたとき、その破壊された壁体１０８の一部と他の物体との干渉を避けられる。このため、他方の壁部の近くに他の物体を置くような設計を許容でき、隔壁体２８に過圧逃がし部１０６を設けるうえでの設計の自由度の向上を図れる。ここでの「他の物体」とは、本実施形態では、他の隔壁体２８や、電解槽２０の一部をいう（図１５照）。

ここでの「一対の壁部」として、一対の側壁部２８ｃを例に説明したが、一対の端壁部２８ｄであってもよい。また、過圧逃がし部１０６は、隔壁体２８の任意の壁部に設けられていてもよい。

なお、本実施形態のガス回収装置１０は、図示はしないが、第１実施形態で説明したガス回収通路５２、ガス供給通路５４、ガス排出通路５６、切替弁５８、計測部６０、制御部６２等を備えてもよい。

（第６の実施の形態）
図１８は、第６実施形態の隔壁体２８を図１７と同じ視点から見た図である。本実施形態では、第６実施形態と比べ、過圧逃がし部１０６の構成が相違する。本実施形態の過圧逃がし部１０６の壁体１０８は、ヒンジ機構１２０を介して、隔壁体２８の開口壁部１０４に回動可能に取り付けられる。壁体１０８は、開口壁部１０４の開口部１０２を覆い塞ぐ閉位置Ｐ１と、その開口部１０２を開く開位置Ｐ２との間を回動可能である。本実施形態の固定部１１０は壁体１０８を閉位置Ｐ１に固定する。

本実施形態の固定部１１０は、ガス室３２内に過圧がかかったとき、隔壁体２８の他の箇所より先に破壊されるように構成される。これを実現するうえでは、固定部１１０の素材、構造の調整を通じて固定強度が調整される。

これにより、ガス室３２内に過圧がかかったとき、隔壁体２８の他の箇所より先に過圧逃がし部１０６の固定部１１０が破壊される。これに伴い、ガス室３２内の過圧によって、過圧逃がし部１０６の壁体１０８が閉位置Ｐ１から開位置Ｐ２に移動し、その壁体１０８が覆い塞いでいた開口部１０２を通して外部空間３４とガス室３２が連通される。これにより、ガス室３２内の過圧が開口部１０２から外部空間３４に逃がされる。よって、前述の（Ｅ）と同様の効果を得られる。

（第７の実施の形態）
図１９（ａ）は、第７実施形態の隔壁体２８の一部を示す側面図であり、図１９（ｂ）は、複数の隔壁体ユニット１２２（後述する）の分解図である。図２０（ａ）は、図１９（ａ）のＤ－Ｄ線断面図であり、図２０（ｂ）は、隔壁体ユニット１２２の組立途中状態を示す図である。

本実施形態の隔壁体２８は、隔壁体２８をＸ方向に分割して構成される複数の隔壁体ユニット１２２を備える。隔壁体ユニット１２２は、隔壁体２８の天壁部２８ａを形成する軟質部材１２４と、隔壁体２８の一対の側壁部２８ｃのそれぞれを形成する一対の硬質部材１２６と、を備える。軟質部材１２４は、可撓性を持つ素材を用いて構成される。硬質部材１２６は、軟質部材１２４より硬質な素材を用いて構成される。これらの素材は、たとえば、塩化ビニル等の樹脂素材である。軟質部材１２４と硬質部材１２６は互いの一部を重ね合わせたうえで、その重ね合わせ箇所の接着等により一体化される。

隣り合う隔壁体ユニット１２２のうちの一方の隔壁体ユニット１２２は、その隣り合う隔壁体ユニット１２２の継ぎ目１２８を覆い塞ぐ第１塞ぎ材１３０を備える。本実施形態の第１塞ぎ材１３０は一方の隔壁体ユニット１２２の端部にて硬質部材１２６にボルト、接着等により取り付けられる。第１塞ぎ材１３０は、隣り合う隔壁体ユニット１２２の端部に重ね合わせられることで、それらの継ぎ目１２８を覆い塞ぐ。

前述の仕切り部材１１４は、隣り合う隔壁体ユニット１２２のうちの他方の隔壁体ユニット１２２に取り付けられる。本実施形態の仕切り部材１１４は、仕切り部材１１４を二つに分割して構成される一対の分割部材１３２を備える。一方の分割部材１３２は、他方の隔壁体ユニット１２２の一方の側壁部２８ｃに固定され、他方の分割部材１３２は、その隔壁体ユニット１２２の他方の側壁部２８ｃに固定される。

隔壁体ユニット１２２は、隣り合う分割部材１３２の継ぎ目１３４を覆い塞ぐ第２塞ぎ材１３８を備える。第２塞ぎ材１３８は、一方の分割部材１３２にボルト、接着等により取り付けられる。第２塞ぎ材１３８は、他方の分割部材１３２に重ね合わせられることで、隣り合う分割部材１３２の継ぎ目１３４を部分的に覆い塞ぐ。

以上の隔壁体ユニット１２２の組立方法を説明する。まず、支持構造体２２のベース部材２４に隔壁体ユニット１２２の軟質部材１２４を覆い被せる。このとき、軟質部材１２４は、ベース部材２４の上面部に沿うように撓み変形しつつ覆い被せられる。次に、軟質部材１２４を撓み変形させつつ、隔壁体ユニット１２２の一方の硬質部材１２６を動かすことで、その硬質部材１２６に固定される分割部材１３２をベース部材２４の下方に配置する（図２０（ｂ）参照）。次に、軟質部材１２４を撓み変形させつつ、隔壁体ユニット１２２の他方の硬質部材１２６を動かすことで、その硬質部材１２６に固定される分割部材１３２をベース部材２４の下方に配置する（図２０（ａ）参照）。これにより、隔壁体ユニット１２２の一部を支持構造体２２のベース部材２４に被せつつ、そのベース部材２４の下方に一対の分割部材１３２が構成する仕切り部材１１４を配置できる。

次に、各構成要素の変形例を説明する。

電解設備１２による表面処理の種類は特に限定されない。たとえば、エッチング、電解研磨等に用いられてもよい。電気分解に伴い電解ガスＧが生じる電極は陰極１６である例を説明したが、陽極１８でもよい。また、陰極１６、陽極１８の具体的な構造は特に限定されない。たとえば、陰極１６のプレート部１６ａには、パイプ部１６ｂの代替として、他のプレート部が接続されてもよい。

隔壁体２８は、電解ガスＧが生じる複数の電極に個別に用いられてもよい。隔壁体２８の開口部３８は、電解ガスＧが生じる電極の上端部が貫通する位置に設けられる例を説明したが、その位置は特に限定されない。たとえば、電極の下端部より下方に設けられてもよい。

隔壁体２８は、複数の陰極１６の一部を取り囲んで一つのガス室３２を形成する例を説明した。この他にも、電解槽２０の内壁面と支持構造体２２の電極接続部２６の一端２６ａとの間に十分なスペースがある場合、そのスペースを通るように隔壁体２８の一部を配置しつつ、全ての電極を取り囲んで一つのガス室３２を形成してもよい。

切替弁５８は、制御部６２による制御のもとで動作状態が切り替えられる例を説明したが、手動で切り替えられてもよい。また、切替弁５８は、三方弁に限定されるものではない。たとえば、ガス排出通路５６に設置される第１開閉弁と、ガス回収通路５２の下流側部分に設置される第２開閉弁の組み合わせでもよい。

ガス室３２内に残存した空気をガス回収通路５２を通して不活性ガスによりパージするうえで、その空気をガス回収通路５２からガス排出通路５６を通して排出する例を説明した。この空気の排出方法は特に限定されない。たとえば、ガス室３２内の空気をガス回収通路５２を通して回収用空間６４まで送り、その回収用空間６４の空気をポンプ等で排出してから、電解ガスＧをガス回収通路５２を通して回収用空間６４に送るようにしてもよい。

また、ガス室３２内に残存した空気を排気用空間７２に送るうえで、ガス供給通路５４から供給される不活性ガスを用いる例を説明した。同様の目的を果たすうえで、ガス供給通路５４は必須とはならない。たとえば、ガス室３２内に空気が残存した状態のまま電解ガスＧをガス室３２内に集めるようにし、その電解ガスＧを利用してガス室３２内の空気を電解ガスＧとともに排気用空間７２に送ってもよい。

ガス回収通路５２のガス流出口５２ａは、液槽６８の側壁面に開口する例を説明した。この他にも、ガス流出口５２ａは、ガス回収通路５２の一部が内部に形成されるパイプの先端部に形成されてもよい。これは、パイプの先端部のガス流出口５２ａ全体が封止液６６内に浸漬している状態を想定している。このパイプの先端部の向きは特に問わず、下向き、横向きの何れに配置されてもよい。また、ガス回収通路５２には複数の液槽６８がガスの送り方向に順に設置されていてもよい。

計測部６０は、防爆仕様、薬品耐性のあるセンサを用いるのが好ましい。また、計測部６０は、ガス室３２内の酸素の濃度を計測可能であれば、その設置位置は特に限定されない。たとえば、計測部６０は、ガス回収通路５２の他に、ガス室３２内に設置されていてもよい。また、計測部６０は、ガス回収通路５２にて封止液６６より上流側に設置される例を示したが、封止液６６より下流側に設置されてもよい。この場合、計測部６０は、防爆仕様、薬品耐性のあるセンサを用いなくともよい。

制御部６２は、製造システムと連動して切替弁５８や開閉弁７０を制御してもよい。

過圧逃がし部１０６は、ガス室３２内に過圧がかかったときに、隔壁体２８の他の箇所より先に破壊されることで、外部空間３４とガス室３２を連通させる開口部１０２を設けることができればよい。これを実現するうえで、たとえば、過圧逃がし部１０６の壁体１０８及び固定部１１０のいずれが破壊されてもよい。

隔壁体２８の壁部に開口部１０２を形成しないこととし、その開口部１０２の形成されない壁部の一部を過圧逃がし部１０６の壁体１０８（脆弱壁部）が構成してもよい。このように過圧逃がし部１０６を設けるうえで、隔壁体２８に開口部１０２を形成することは必須とはならない。

過圧逃がし部１０６が構成する壁体１０８は、隔壁体２８の一部を構成していればよい。この壁体１０８は、たとえば、隔壁体２８の天壁部２８ａや端壁部２８ｄが構成していてもよい。

過圧逃がし部１０６は、ガス室３２内に過圧がかかるまでは壁体１０８を閉位置Ｐ１に保持し、過圧がかかったときにガス室３２の内圧により壁体１０８が開位置Ｐ２に移動するように構成してもよい。これは、たとえば、壁体１０８を閉位置Ｐ１に保持するばね等の付勢部材を組み込むことで実現される。

過圧逃がし部１０６は、複数の小室１１２に対応せずに設けられてもよい。たとえば、ガス室３２につき一つの過圧逃がし部１０６のみが設けられてもよい。

複数の小室１１２はＸ方向に配列される例を説明したが、Ｘ方向及びＹ方向の両方に配列されてもよい。

隣り合う小室１１２を連通する連通路１１８は、仕切り部材１１４とは別の部材に形成されてもよい。この別の部材とは、たとえば、隔壁体２８に接続される配管部材である。

以上の構成要素の任意の組み合わせも、本発明の態様として有効である。たとえば、第５実施形態～第７実施形態の過圧逃がし部１０６、仕切り部材１１４を、第１実施形態～第４実施形態のガス回収装置１０に組み合わせてもよい。同様に、第１実施形態～第４実施形態の任意の構成要素（ガス回収通路５２、ガス供給通路５４、ガス排出通路５６、切替弁５８、計測部６０、制御部６２、ミスト捕捉体８２等）を第５実施形態～第７実施形態のガス回収装置１０に組み合わせてもよい。また、第５実施形態～第７実施形態の過圧逃がし部１０６と仕切り部材１１４を組み合わせずに、何れか一方のみが用いられていてもよい。

以上、本発明の実施形態の例や変形例について詳細に説明した。前述した実施形態や変形例は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態や変形例の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。また、図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

以上の実施形態、変形例により具体化される発明を一般化すると、以下の技術的思想が導かれる。以下、発明が解決しようとする課題に記載の態様を用いて説明する。

第２態様のガス回収装置は、第１態様において、前記隔壁体は、複数の前記電極を取り囲んで一つの前記ガス室を形成してもよい。
この態様によれば、電極毎に個別の隔壁体を用いるよりも隔壁体の個数を削減でき、隔壁体の設置作業が容易となる。

第３態様のガス回収装置は、第１または第２態様において、前記開口部は、前記電極の上端部が貫通する位置に設けられてもよい。ここでの「電極の上端部」とは、電極の上端から電極の長手方向の全長の１０％の領域をいう。
この態様によれば、隔壁体等のガス室形成面から開口部までの距離が短くなり、それだけ開口部を通る洗浄器具や洗浄液を用いてガス室形成面を洗浄し易くなる。

第４態様のガス回収装置は、第１から第３態様のいずれかにおいて、前記隔壁体は、前記電極を吊り下げ支持する支持構造体に被せられていてもよい。
この態様によれば、隔壁体の荷重を第１支持構造体にしっかりと伝達するうえで、隔壁体の荷重を支持構造体に直接に伝達できる。よって、隔壁体を支持構造体に接続するための接続構造を簡素化できる。

第５態様のガス回収装置は、第４態様において、前記電極は、水平方向に複数配列され、前記支持構造体は、前記複数の電極が接続され、前記複数の電極の配列方向を長手方向として延びるとともに電解槽内に配置される電極接続部を備え、前記隔壁体の前記長手方向の一端側の壁部は、前記電極接続部の前記長手方向の一端より前記長手方向の内側に配置されてもよい。
この態様によれば、既存の電解槽の内壁面と支持構造体の電極接続部の一端との間に隙間があまりない場合でも、その電解槽との干渉を避けつつ隔壁体を利用できる。

第６態様のガス回収装置は、第１から第５態様のいずれかにおいて、前記ガス室内のガスを回収用空間に送るためのガス回収通路と、前記ガス室に不活性ガスを供給するためのガス供給通路と、を備えてもよい。
この態様によれば、電解ガスを発生させる前にガス室内に不活性ガスを供給することで、ガス室内に残存した空気をガス回収通路を通して不活性ガスによりパージできる。よって、ガス室内に残存した空気の酸素成分を可能な限り除去してから電解ガスを回収できる。

第７態様のガス回収装置は、第６態様において、前記電極は、水平方向に複数配列され、前記ガス室は、平面視において、前記複数の電極の配列方向を長手方向として細長に広がっており、前記ガス回収通路のガス流入口は、前記ガス室を形成する前記配列方向の一端側の壁部に開口し、前記ガス供給通路のガス流出口は、前記ガス室を形成する前記配列方向の他端側の壁部に開口してもよい。
この態様によれば、ガス室の配列方向の末端箇所に残存する空気を不活性ガスによりスムーズに押し出し易くなり、ガス室内の空気のパージに要する不活性ガスの使用量を削減できる。

第８態様のガス回収装置は、第１から第７態様のいずれかにおいて、前記ガス室内のガスを回収用空間に送るためのガス回収通路と、前記ガス回収通路から分岐して排気用空間に繋がるガス排出通路と、前記回収用空間及び前記排気用空間のいずれかに、前記ガス室内のガスの送り先を切り替え可能な切替弁と、を備えてもよい。
この態様によれば、ガス室内に残存する空気を排気用空間に送ってから、電解ガスを回収用空間に送れるようになる。

第９態様のガス回収装置は、第８態様において、前記ガス室の酸素の濃度を計測可能な計測部と、前記計測部により計測される前記酸素の濃度が所定の濃度超の場合に前記送り先を前記排気用空間にし、前記所定の濃度以下の場合に前記送り先を前記回収用空間にするように前記切替弁を制御する制御部と、を備えてもよい。
この態様によれば、ガス室内に残存する空気を排気用空間に送ってから、電解ガスを回収用空間に送るように、ガス回収装置の動作の自動化を図れる。

第１０態様のガス回収装置は、第１から第９態様のいずれかにおいて、前記電極を吊り下げ支持する支持構造体及び前記隔壁体とは別体であり、前記ガス室内に設けられるミスト捕捉体を備えてもよい。
この態様によれば、電解ガスの気泡の破裂に伴いミストが生じたときでも、ミスト捕捉体によりミストを捕捉して、その支持構造体や隔壁体への飛散を防止できる。

第１１態様のガス回収装置は、第１から第１０態様のいずれかにおいて、前記隔壁体は、前記ガス室内の過圧を外部に逃がすことができる過圧逃がし部を備えてもよい。
この態様によれば、ガス室内に過圧がかかった状態のもとでガス室内の圧力が更に増大する事態を避けられ、ガス回収装置の安全性の向上を図れる。

第１２態様のガス回収装置は、第１１態様において、前記隔壁体は、前記電極を間に挟んで配置される一対の壁部を有し、前記過圧逃がし部は、前記一対の壁部のうちの一方の壁部にのみ設けられてもよい。
この態様によれば、他方の壁部の近くに他の物体を置いても、過圧逃がし部が動作するとき、その他の物体との干渉を避けられる。このため、他方の壁部の近くに他の物体を置くような設計を許容でき、隔壁体に過圧逃がし部を設けるうえでの設計の自由度の向上を図れる。

第１３態様のガス回収装置は、第１から第１２態様のいずれかにおいて、前記隔壁体の内部に配置され、前記ガス室を複数の小室に仕切る仕切り部材を備えてもよい。
この態様によれば、ガス室の全体に火炎が伝搬する過程で、仕切り部材により火炎伝搬を堰き止めることで、その伝搬速度を一時的に遅くでき、ガス室の全体に急速に火炎が伝搬するのを避けられる。これに伴い、その急速な火炎伝搬に伴いガス室の圧力が急増加する前にガス室の内圧を逃がす設計を許容でき、ガス回収装置の安全性の向上を図れる。

第１４態様のガス回収装置は、第１３態様において、前記仕切り部材には、隣り合う前記複数の小室を連通する連通路が形成されてもよい。
この態様によれば、仕切り部材とは別部材を用いて連通路を設けるより、部品点数の削減を図れる。

第１５態様のガス回収装置は、第１３または第１４態様において、前記隔壁体は、前記複数の小室に対応して設けられ、対応する小室内の過圧を外部に逃がすことができる過圧逃がし部を備えてもよい。
この態様によれば、複数の小室内で順次に火炎が伝搬する過程で、個々の小室内で過圧を徐々に外部に逃がせるようになる。よって、ガス室全体に一気に火炎が伝搬する場合と比べ、ガス室全体に過大な圧力がかかり難くなる。

１０…ガス回収装置、１４…電解液、１６…陰極（電極）、２０…電解槽、２２…支持構造体、２６…電極接続部、２８…隔壁体、３２…ガス室、３８…開口部、５２…ガス回収通路、５２ｃ…ガス流入口、５４…ガス供給通路、５４ａ…ガス流出口、６４…回収用空間、８２…ミスト捕捉体、１０６…過圧逃がし部、１１２…小室、１１４…仕切り部材、１１８…連通路。

Claims (15)

1. 電解液の電気分解に伴い電解ガスが生じる電極を取り囲み、前記電解液上に前記電解ガスを集めるためのガス室を形成する隔壁体を備え、
   前記隔壁体には、下向きに開く開口部が形成され、
   前記隔壁体は、前記電極を吊り下げ支持する支持構造体に被せられ、
   前記ガス室は、平面視において細長に広がっており、
   前記支持構造体は、前記ガス室の長手方向に延びる長尺体のベース部材を備え、
   前記隔壁体は、前記ベース部材に上側から被せられるガス回収装置。
2. 前記隔壁体は、複数の前記電極を取り囲んで一つの前記ガス室を形成する請求項１に記載のガス回収装置。
3. 前記開口部は、前記電極の上端部が貫通する位置に設けられる請求項１または２に記載のガス回収装置。
4. 電解液の電気分解に伴い電解ガスが生じる電極を取り囲み、前記電解液上に前記電解ガスを集めるためのガス室を形成する隔壁体を備え、
   前記隔壁体には、下向きに開く開口部が形成され、
   前記隔壁体は、前記電極を吊り下げ支持する支持構造体に被せられ、
   前記電極は、水平方向に複数配列され、
   前記支持構造体は、前記複数の電極が接続され、前記複数の電極の配列方向を長手方向として延びるとともに電解槽内に配置される電極接続部を備え、
   前記隔壁体の前記長手方向の一端側の壁部は、前記電極接続部の前記長手方向の一端より前記長手方向の内側に配置されるガス回収装置。
5. 前記ガス室内のガスを回収用空間に送るためのガス回収通路と、
   前記ガス室に不活性ガスを供給するためのガス供給通路と、を備える請求項１から４のいずれかに記載のガス回収装置。
6. 電解液の電気分解に伴い電解ガスが生じる電極を取り囲み、前記電解液上に前記電解ガスを集めるためのガス室を形成する隔壁体を備え、
   前記隔壁体には、下向きに開く開口部が形成され、
   前記ガス室内のガスを回収用空間に送るためのガス回収通路と、
   前記ガス室に不活性ガスを供給するためのガス供給通路と、を備え、
   前記電極は、水平方向に複数配列され、
   前記ガス室は、平面視において、前記複数の電極の配列方向を長手方向として細長に広がっており、
   前記ガス回収通路のガス流入口は、前記ガス室を形成する前記配列方向の一端側の壁部に開口し、
   前記ガス供給通路のガス流出口は、前記ガス室を形成する前記配列方向の他端側の壁部に開口するガス回収装置。
7. 前記ガス室内のガスを回収用空間に送るためのガス回収通路と、
   前記ガス回収通路から分岐して排気用空間に繋がるガス排出通路と、
   前記回収用空間及び前記排気用空間のいずれかに、前記ガス室内のガスの送り先を切り替え可能な切替弁と、を備える請求項１から６のいずれかに記載のガス回収装置。
8. 前記ガス室の酸素の濃度を計測可能な計測部と、
   前記計測部により計測される前記酸素の濃度が所定の濃度超の場合に前記送り先を前記排気用空間にし、前記所定の濃度以下の場合に前記送り先を前記回収用空間にするように前記切替弁を制御する制御部と、を備える請求項７に記載のガス回収装置。
9. 前記電極を吊り下げ支持する支持構造体及び前記隔壁体とは別体であり、前記ガス室内に設けられるミスト捕捉体を備える請求項１から８のいずれかに記載のガス回収装置。
10. 前記隔壁体には、下向きに開く前記開口部としての第１開口部と、外部空間と前記ガス室を通じさせる第２開口部とが形成され、
    前記隔壁体は、前記ガス室内の過圧を外部に逃がすことができる過圧逃がし部を備え、
    前記過圧逃がし部は、前記第２開口部を覆い塞ぐ壁体を備える請求項１から９のいずれかに記載のガス回収装置。
11. 前記過圧逃がし部は、前記隔壁体の他の箇所に前記壁体を固定する固定部を備え、
    前記ガス室内に過圧がかかったときに、前記壁体及び前記固定部のいずれかが破壊されることで、前記過圧を外部に逃がすことができる請求項１０に記載のガス回収装置。
12. 前記隔壁体は、前記電極を間に挟んで配置される一対の壁部を有し、
    前記過圧逃がし部は、前記一対の壁部のうちの一方の壁部にのみ設けられる請求項１０に記載のガス回収装置。
13. 前記隔壁体の内部に配置され、前記ガス室を複数の小室に仕切る仕切り部材を備える請求項１から１２のいずれかに記載のガス回収装置。
14. 電解液の電気分解に伴い電解ガスが生じる電極を取り囲み、前記電解液上に前記電解ガスを集めるためのガス室を形成する隔壁体を備え、
    前記隔壁体には、下向きに開く開口部が形成され、
    前記隔壁体の内部に配置され、前記ガス室を複数の小室に仕切る仕切り部材を備え、
    前記仕切り部材には、隣り合う前記複数の小室を連通する連通路が形成されるガス回収装置。
15. 前記隔壁体は、前記複数の小室に対応して設けられ、対応する小室内の過圧を外部に逃がすことができる過圧逃がし部を備える請求項１３または１４に記載のガス回収装置。

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