JP7274796B1 - 電解槽 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)第1方向(X方向)に並んで、かつ前記第1方向(X方向)と直交する第2方向(Y方向)に沿う姿勢で設けられる陽極(21,21A~21D)及び陰極(22,22A~22D)と、
前記陽極(21,21A~21D)及び前記陰極(22,22A~22D)を収容する槽本体(3)と、を備え、
前記槽本体(3)の前記第1方向(X方向)における一端側には、電解液を前記第1方向(X方向)に沿う軸(A)の周りに旋回させながら前記槽本体(3)内に供給し、前記槽本体(3)内に前記第1方向(X方向)の他端側に進む前記電解液の旋回流を発生させる供給機構(5)が設けられ、
前記陽極(21,21A~21D)及び前記陰極(22,22A~22D)の前記第2方向(Y方向)における外周端と、前記槽本体(3)の内周壁との間には、前記旋回流の経路となる隙間(S)があることを特徴とする電解槽(1,1A~1D)。
(2)(1)に記載の電解槽(1,1A~1D)において、
前記槽本体(3)は、
前記陽極(21,21A~21D)及び前記陰極(22,22A~22D)を収容する柱状の内部空間(V)を有する収容部(4)と、
前記収容部(4)の前記第1方向(X方向)における一端側の開口(431)を閉塞する前記供給機構(5)とを備え、
前記供給機構(5)は、
前記軸(A)を中心とする円環状で前記第1方向(X方向)の他端側に開いた第1ガイド溝部(55)と、
前記第1ガイド溝部(55)を構成する外側の内周壁(552)に開口し、前記電解液を前記第1ガイド溝部(55)内に供給することで前記旋回流を発生させる入口(555)と、を備えることを特徴とする電解槽(1,1A~1D)。
(3)(2)に記載の電解槽(1,1A~1D)において、
前記供給機構(5)は、直線状に延びて前記入口(555)に接続する前記電解液の供給路(57)を備え、
前記供給路(57)の仮想延長線(K1)から、前記第1ガイド溝部(55)を構成する内側の内周壁(551)は離れていることを特徴とする電解槽(1,1A~1D)。
(4)(3)に記載の電解槽(1,1A,1C)において、
前記槽本体(3)は、前記収容部(4)の前記第1方向(X方向)における他端側の開口(441)を閉塞する第1排出機構(6)を備え、
前記第1排出機構(6)は、
前記軸(A)を中心とする円環状で前記第1方向(X方向)の一端側に開き、前記旋回流を受ける第2ガイド溝部(65)と、
前記第2ガイド溝部(65)を構成する外側の内周壁(652)に前記旋回流の流れに沿って開口する前記旋回流の出口(655)と、を備えることを特徴とする電解槽(1,1A,1C)。
(5)(2)に記載の電解槽(1B,1D)において、
前記陽極(21B,21D)及び前記陰極(22B,22D)の中心部には、前記旋回流の経路となる孔(212,222)が空いていることを特徴とする電解槽(1B,1D)。
(6)(5)に記載の電解槽(1B,1D)において、
前記槽本体(3)は、前記収容部(4)の前記第1方向(X方向)における他端側の開口(441)を閉塞する第2排出機構(6B)を備え、
前記第2排出機構(6B)の前記第1方向(X方向)の一端側の端面(64)において、前記軸(A)が通る位置には、前記旋回流の出口(68)が開口することを特徴とする電解槽(1B,1D)。
(7)(1)から(6)のいずれか一つに記載の電解槽(1C,1D)において、
前記陽極(21C,21D)及び前記陰極(22C,22D)は、それぞれ複数あり前記第1方向(X方向)に交互に並ぶことを特徴とする電解槽(1C,1D)。
(第1実施形態)
図1(A)は、電解槽1の断面図、図1(B)は、陽極21の平面図である。
電解槽1は、陽極21及び陰極22と、槽本体3と、を備える。
入口側フランジ5の+X方向側の端面54には、シール部材52が挿入される溝521があり、溝521の内側にガイド溝部55(第1ガイド溝部)が形成されている。ガイド溝部55は、収容部4の中心軸Aを中心とする円環状で+X方向側に開いた溝である。ガイド溝部55は、軸Aに対して径方向内側の内周壁551と、軸Aに対して径方向外側の内周壁552と、底面553とを含む。外側の内周壁552の内径は、本実施形態では、収容部4の内径とほぼ同一である。本実施形態では、ガイド溝部55における軸Aを中心とする径方向の幅は、収容部4の内径の四分の一以下である。
入口側フランジ5の側面56には、水を入口側フランジ5内に供給する配管94が接続する。入口側フランジ5内には、配管94と入口555とを繋ぐ供給路57が形成されている。入口555からガイド溝部55内に供給される水は、ガイド溝部55により軸Aの周りを旋回する。
出口側フランジ6は、ガイド溝部65、側面66、例えば排出路67a、配管95a、排出路67a及び配管95aに繋がる出口655を備える。これらの要素65、66、67a、95a、655は、入口側フランジ5のガイド溝部55、側面56、供給路57、配管94、入口555と同様の構成を有する。図4(B)では、水の排出経路として、上記の排出路67aと配管95aのほか、排出路67bと配管95b、及び排出路67cと配管95cを描いているが、これら3つの排出経路のうち、いずれか一つの排出経路の出口655のみが開口し、他の2つの排出経路の出口655はパテ等により塞がれている。本実施形態では、排出路67bと配管95b、及び排出路67cと配管95cの出口655は塞がれているものとする。このように、本実施形態では、ガイド溝部65に繋がる複数の排出経路が形成されており、電解槽1の要求性能に応じて、適宜の排出経路の出口655を塞ぐことができるので、出口側フランジ6の利便性が良い。
図5(A)は、電解槽1Bの断面図、図5(B)は、陽極21Bの平面図である。図6(A)は入口側フランジ5の構成及び作用を、図6(B)は出口側フランジ6Bの構成及び作用を説明するための模式的な平面図である。図6(B)では、ガイド溝部65及び出口68に着色している。
図7は、電解槽1Cの断面図である。
電解槽1Cは、電解槽1において、陽極21C及び陰極22Cをそれぞれ複数、X方向に間隔を空けて交互に設置したものである。陽極21Cの保持部材92C及び陰極22Cの保持部材93Cは、1つのみ図示しているが、複数設けられてもよい。保持部材92C,93Cは、X方向に直線状に延び、不図示の直流電源91(図1)に接続される。陽極21Cの外端部には、陰極22Cの保持部材93Cを通す孔211が形成される。陰極22Cの外端部には、陽極21Cの保持部材92Cを通す孔221が形成される。電解槽1Cのその他の構成は、電解槽1と同様である。
図8は、電解槽1Dの断面図である。
電解槽1Dは、第2実施形態の電解槽1Bにおいて、陽極21D及び陰極22Dをそれぞれ複数、X方向に間隔を空けて交互に設置したものである。陽極21D及び陰極22Dには、旋回流が通る中央孔212,222が中央に形成される。陽極21D及び陰極22Dは、第3実施形態と同様、不図示の保持部材92C,93Cにより保持されて直流電源91に接続されるとともに、保持部材92C,93Cを通す不図示の孔211,221が形成される。電解槽1Dのその他の構成は、電解槽1Bと同様である。
ガイド溝部55,65は、軸Aから径方向外側に向かう、または軸Aから径方向外側かつ+X方向側にも向かう螺旋状であってもよく、電解液を軸Aの周りに旋回させる適宜の形状を取り得る。入口側フランジ5(供給機構)及び出口側フランジ6(第1排出機構)は、収容部4の中心軸Aからずれた軸の周りに電解液を旋回させてもよい。
Claims (7)
- 第1方向に並んで、かつ前記第1方向と直交する第2方向に沿う姿勢で設けられる陽極及び陰極と、
前記陽極及び前記陰極を収容する槽本体と、を備え、
前記槽本体において、前記陽極及び前記陰極のうち最も前記第1方向における一方側に位置するものよりも前記第1方向の前記一方側には、電解液を前記第1方向に沿う軸の周りに旋回させながら前記槽本体内に供給し、前記槽本体内に前記第1方向の他方側に進む前記電解液の旋回流を発生させる供給機構が設けられ、
前記陽極及び前記陰極の前記第2方向における外周端と、前記槽本体の内周壁との間には、前記旋回流の経路となる隙間があることを特徴とする電解槽。 - 請求項1に記載の電解槽において、
前記槽本体は、
前記陽極及び前記陰極を収容する柱状の内部空間を有する収容部と、
前記収容部の前記第1方向における前記一方側の開口を閉塞する前記供給機構とを備え、
前記供給機構は、
前記軸を中心とする円環状で前記第1方向の前記他方側に開いた第1ガイド溝部と、
前記第1ガイド溝部を構成する外側の内周壁に開口し、前記電解液を前記第1ガイド溝部内に供給することで前記旋回流を発生させる入口と、を備えることを特徴とする電解槽。 - 請求項2に記載の電解槽において、
前記供給機構は、直線状に延びて前記入口に接続する前記電解液の供給路を備え、
前記供給路の仮想延長線から、前記第1ガイド溝部を構成する内側の内周壁は離れていることを特徴とする電解槽。 - 請求項3に記載の電解槽において、
前記槽本体は、前記収容部の前記第1方向における前記他方側の開口を閉塞する第1排出機構を備え、
前記第1排出機構は、
前記軸を中心とする円環状で前記第1方向の前記一方側に開き、前記旋回流を受ける第2ガイド溝部と、
前記第2ガイド溝部を構成する外側の内周壁に前記旋回流の流れに沿って開口する前記旋回流の出口と、を備えることを特徴とする電解槽。 - 請求項2に記載の電解槽において、
前記陽極及び前記陰極の中心部には、前記旋回流の経路となる孔が空いていることを特徴とする電解槽。 - 請求項5に記載の電解槽において、
前記槽本体は、前記収容部の前記第1方向における前記他方側の開口を閉塞する第2排出機構を備え、
前記第2排出機構の前記第1方向の前記一方側の端面において、前記軸が通る位置には、前記旋回流の出口が開口することを特徴とする電解槽。 - 請求項1から請求項6のいずれか一つに記載の電解槽において、
前記陽極及び前記陰極は、それぞれ複数あり前記第1方向に交互に並ぶことを特徴とする電解槽。
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