JPH0217008Y2

JPH0217008Y2 -

Info

Publication number: JPH0217008Y2
Application number: JP1987002430U
Authority: JP
Priority date: 1987-01-13
Filing date: 1987-01-13
Publication date: 1990-05-11
Also published as: JPS63110575U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、淡水中に含まれる微量の塩分を電解
し消毒や殺菌に有効な次亜塩素酸ソーダを生産す
るためのフイルタプレス型無隔膜淡水電解用の電
解槽に関する。

（従来の技術）次亜塩素酸ソーダは塩素処理用の有効塩素源と
して、上下水道の滅菌、各種廃水の殺菌などに広
く使われている。従来、液体塩素、次亜塩素酸ソ
ーダ液が用いられてきたが、いずれも安全性、取
り扱い性、経済性などに問題がある。また最近、
海水や塩水の直接電解により次亜塩素酸ソーダを
製造する方法が普及しているが、海水を利用する
方法では、沿岸地域に限られ、塩水を利用する方
法では、原料塩のコストや溶解作業などに手間が
かかるという欠点がある。

これを解決する手段として、淡水中に含まれる
微量の塩分を利用して電解し、消毒や殺菌に有効
な次亜塩素酸ソーダを生産するための淡水電解法
が開示されている（特公昭59−30790号）。しかし
ながらこの方法では極間を狭くしたために、淡水
中の硬度成分が電解により陰極に付着して流路を
閉塞し流量低下を起こし長期間安定して電解でき
ない欠点があり、頻繁に電解槽内を酸洗したり、
また、高圧のポンプを用いて強制的にスケールを
除去する必要があつた。このために電極の早期劣
化、付帯設備が必要などにより操作性、経済性に
かけていた。

（考案が解決しようとする問題点）本考案者らはこれらの点を考慮して、構造簡単
かつコンパクトであり、経済性にも優れ、長期間
安定に運転可能な淡水電解用の電解槽を完成した
ものである。

（問題点を解決するための手段）本考案にかかる淡水電解用の電解槽は、実用新
案登録請求の範囲に記載の通りの構成よりなるも
のである。

次に本考案の淡水電解用の電解槽の具体例を図
面により説明する。第１図は、本考案の電解槽の
分解斜視図であり、第２図は、本考案の電解槽の
構成および淡水の流れを説明する横断面図であ
る。第１図及び第２図において、端子１３と、片
側上下に淡水流通孔１２及び左右両側に通しボル
ト用の孔１１とを持ち、陰極板４と対向する面を
活性被覆した陽極板１と、陽極板１と同形状で端
子１３と、陽極板１とは反対の片側上下に設けら
れた淡水流通孔１２と、左右両側に通しボルト用
の孔１１とを持つ陰極板４とが、通しボルト用の
孔１１を左右両側に持ち中央を額縁状に切り抜い
たガスケツト５を介して設けられている。次い
で、ガスケツト５を介して前記陽極板１と同形状
で両面に活性被覆を施した陽極板２、更にそれぞ
れガスケツト５を介して、一枚の陰極板４、陽極
板１の反対の面に被覆を施こした陽極板３が、順
番に重ね合わされて電解室ユニツト１６を構成す
る。この電解室ユニツト１６は複数重ね合わせる
ことができ、各ユニツト１６は、両側に通しボル
ト用の孔１１と淡水流通孔１２を持つたパツキン
６を備え、通しボルト用の孔１１を持ち中央を二
列に、あるいは額縁状に切り抜いた仕切板７を挟
んで連絡されている。仕切板７に設けられた淡水
流通孔１２の形状としては、第１図に示したよう
に上下２個、または、中央に１個、あるいは長円
形等にすることができる。各電解室ユニツト１６
間に挟まれている仕切板７は、電解液を連絡する
のみではなく、ユニツト間のリーク電流を押さえ
る役割も果たしている。

このようにして複数重ね合わせられた電解室ユ
ニツト１６は、淡水流入配管１４と、左右両側に
通しボルト用の孔１１とを設けた絶縁配管板８
と、淡水流出配管１５と、左右両側に通しボルト
用の孔１１とを設けた絶縁配管板８とにより、片
側上下に淡水流通孔１２および左右に通しボルト
用の孔１１を設けたパツキン６を介して両側から
挟まれ、さらに通しボルト用の孔１１を設け、下
部に架台１７を取り付けた一方の端板９と、通し
ボルト用の孔１１を設けた他方の端板９を両側に
当て、通しボルト１０により一括締め合わせて淡
水電解槽を構成する。絶縁配管板８の構造は、上
部片側、あるいは側面片側に淡水流入配管１４ま
たは淡水流出配管１５を取り付け、絶縁配管板８
内に設けられた管（図示せず）を介して片側、お
るいは反対の側面に淡水流通孔１２を設けたもの
である。また、これらの端板９おいて、淡水流入
配管１４及び淡水流出配管１５が絶縁配管板８の
側面に垂直に取り付けられている場合には、端板
９の側面にそれらを通過させる孔を設けることも
できる。

淡水は淡水流入配管１４より供給され、順次に
各電解室ユニツト１６内を第２図の矢印のように
水平蛇行して通過する間に電解され、淡水流出配
管１５より次亜塩素酸ソーダ含有淡水として排出
される。

本考案の電解槽に用いられる陽極板としては、
チタンまたはその合金から選んだ基体と、該基体
上に設けた金属白金、二酸化イリジウム、二酸化
ルテニウムとからなる被覆層からなり、該被覆層
中の二酸化イリジウムと二酸化ルテニウムの含有
量が各々５〜35重量％、10〜50重量％であること
を特徴とするもので、これは先に海水電解用陽極
として開示されている（特開昭59−25988）。該陽
極の特性は、酸素過電圧が高く、塩素過電圧の低
い塩素発生用陽極であり、酸素に対して耐久性が
あり、耐エロージヨン性が良好な点が挙げられて
いる。このため淡水電解に用いた際も、白金電極
あるいは白金−二酸化イリジウム合金電極等より
も高い電流効率が得られる。

また、本考案の電解槽に用いられる陰極板は、
チタン、チタン合金、鉄、ステンレスからなる基
体上に該基体と同種金属の網目状の板を溶接し、
表面を絶縁性の樹脂で被覆した後に機械的研摩に
より、前記網目状の板の表面を露出させ、陰極活
性面積を陽極活性面積の1/3〜1/5に縮小させたも
のであり、陰極電流密度を高くすることで陰極面
上に析出するスケールの堆積が緩和され、さら
に、陰極面を網目状としたことで液の流れが乱流
となり、スケールの付着が妨害され、極間が閉塞
されるのを防ぐことができる。また、網目状の陰
極面は電流分布を均一にし陽極消耗の偏りを減少
させる。この陰極を用いることにより、加工を施
していない陰極を用いた場合、数日で流量が低下
し、１〜２週間で完全に流路が閉塞されたのに対
し、流量の低下は著しく遅くなり、酸洗の間隔も
延長することが可能となつた。

本考案では、ガスケツトの厚みを調節すること
により、陽極板と陰極板との極間距離を0.5〜2.0
mmとする。0.5mmより狭くすることは技術的に製
作が困難で、陽極板と陰極板が短絡するおそれが
あり、また極間距離を2.0mmより大きくすると、
槽電圧が高くなり所要電力が増大して経済的でな
い。

本考案の電解槽に用いる電極板の形状は横長
で、縦１に対し横1.1〜10が適当である。従つて、
本考案の電解槽は横長型となる。縦長では電極面
上の気泡含有量が上方へ行くほど増加し、また、
通過する液の流速が遅くなつてガスの滞留、液抵
抗の増加、あるいは流路を閉塞する陰極スケール
の付着を促進させる。横長の場合には液流速が大
となり、陰極スケールの付着を抑制し、かつ、電
解発生ガスの分離が円滑となる。しかし、あまり
長くなると気泡分離の効果が減少し、かつ設置面
積が大となり不利である。

本考案の電解槽への配線方法としては、電解室
ユニツト群の一端にあるユニツトの陽極板群と他
端にある陰極板群とを接続し、中央付近の電解室
ユニツトの陽極板群に正端子を、該電解室ユニツ
トに隣接し、先に接続した、電解室ユニツト群の
一端にあるユニツトの陽極板群側に位置する電解
室ユニツトの陰極板群に負端子を接続し通電す
る。各ユニツトは直列に連絡され、ユニツト内の
陽極板群および陰極板群は各々並列に接続され
る。

以下実施例により本考案を説明する。

（実施例）４枚の厚さ１mmの軟質塩化ビニールシート製の
ガスケツトと、厚さ２mmのチタン板からなる電極
板の縦100mm、横400mmの陽極面上に、白金65重量
％、二酸化イリジウム20重量％、二酸化ルテニウ
ム15重量％からなる被覆を施した陽極板３枚（そ
の内２枚は片面被覆）と、厚さ２mmのステンレス
板からなる陰極基体の両面に20メツシユのステン
レスのエキスパンド板をスポツト溶接し、この表
面をポリエチレン樹脂で被覆し、エキスパンド板
の表面がでるように研摩加工を施して陽極活性面
の約1/4に縮小させた陰極板２枚とで電解室ユニ
ツトを構成させた。このように構成された５個の
電解室ユニツト間に絶縁ゴムパツキングを両側に
備えた硬質塩化ビニルの仕切板をはさみ、淡水流
入側にパツキンを介して淡水流入配管を有する絶
縁配管板を重ね、淡水流出側にパツキンを介して
淡水流出配管を有する絶縁配管板を重ね、更に両
側を端板ではさんで淡水電解槽を構成させた。

この電解槽を用いて室内プール（400m³）の滅
菌を行なつた。この時、プール水中のNaCl濃度
は約500ppmであつた。80A、約50Vの直流を通
じて連続電解した結果、有効塩素濃度約290ppm
の次亜塩素酸ソーダを含む淡水が得られた。定常
値として電流効率20％、所要電力は有効塩素１Kg
当たり37.8kwhであつた。該電解槽の陰極におけ
るスケールの付着状況は、電解開始後約１カ月経
過した時点では、陰極板上に薄く膜状に堆積して
いるが、流路を閉塞するには至つていなかつた。
これにより、酸洗も２〜３カ月に一度行なうこと
により常に安定した操業が可能となつた。

（考案の効果）本考案の電解槽により経済性にも優れ、長期間
安定に次亜塩素酸ソーダを発生させることができ
た。また、本考案の電解槽は、構造簡単かつコン
パクトなため、容易に分解、組み立てができる。
更に本考案の電解槽は淡水だけでなく、塩水およ
び海水の電解にも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の電解槽の分解斜視図示、第２
図は本考案の電解槽の構成および淡水の流れを説
明する横断面図である。１〜３……陽極板、４……陰極板、５……ガス
ケツト、６……パツキン、７……仕切板、８……
絶縁配管板、９……端板、１０……通しボルト、
１１……通しボルト用の孔、１２……淡水流通
孔、１３……端子、１４……淡水流入配管、１５
……淡水流出配管、１６……電解室ユニツト、１
７……架台。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

平行に並べられた複数の陽極板と陰極板とが交
互に配設され、陽極板と陰極板との極間に電解液
が蛇行して流されるフイルタプレス型無隔膜淡水
電解用の電解槽において；陽極板が、陰極板と対
向する面に金属白金、二酸化イリジウムおよび二
酸化ルテニウムからなる被覆を有し、二酸化イリ
ジウムと二酸化ルテニウムの含有量が各々５〜35
重量％および10〜50重量％であり；陰極板が、陰
極板基体上の陽極板と対向する面に、陰極板基体
と同種金属の網目状の板を溶接し、表面を絶縁性
の樹脂で被覆した後に、前記網目状の板の表面を
露出させ、陰極板活性面積を対向する陽極板活性
面積の1/3〜1/5に縮小させたものであり；陽極板
と陰極板との極間距離が0.5〜2.0mmであり；電極
板の縦と横の長さの比が１：1.1〜10であること
を特徴とする淡水電解用の電解槽。