JPH09292359A - カラム型フロー電解セル - Google Patents
カラム型フロー電解セルInfo
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- JPH09292359A JPH09292359A JP8108982A JP10898296A JPH09292359A JP H09292359 A JPH09292359 A JP H09292359A JP 8108982 A JP8108982 A JP 8108982A JP 10898296 A JP10898296 A JP 10898296A JP H09292359 A JPH09292359 A JP H09292359A
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- Japan
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- electrode
- liquid
- electrode material
- electrolysis cell
- hole
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- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フロー式電解分析装置等に用いる電解セルか
らの電極の取出しを容易にするとともに絶縁管の直径を
小さくしても電極棒と絶縁管の配置関係をスムーズとし
たカラム型フロー電解セルを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 表面に微細な孔が無数に貫通された絶縁
管９を隔膜とし、この絶縁管９内に糸状に形成されたカ
ーボン繊維８を長さ方向に密に充填して該カーボン繊維
８に外部から電極端子を接続するカラム型フロー電解セ
ルにおいて、上記絶縁管９の長手方向の略中央部に、外
部から液流路に達する貫通孔２１を形成して、この貫通
孔２１内に電極材料としてのカーボン電極２２を嵌合固
定し、この電極材料に導線２３の一端部を接続するとと
もに該電極材料の内側面とカーボン繊維８とを電気的に
接続したカラム型フロー電解セルの構成にしてある。前
記電極材料の内側で液流路に面した表面部には円弧状部
２２ａを形成する。
らの電極の取出しを容易にするとともに絶縁管の直径を
小さくしても電極棒と絶縁管の配置関係をスムーズとし
たカラム型フロー電解セルを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 表面に微細な孔が無数に貫通された絶縁
管９を隔膜とし、この絶縁管９内に糸状に形成されたカ
ーボン繊維８を長さ方向に密に充填して該カーボン繊維
８に外部から電極端子を接続するカラム型フロー電解セ
ルにおいて、上記絶縁管９の長手方向の略中央部に、外
部から液流路に達する貫通孔２１を形成して、この貫通
孔２１内に電極材料としてのカーボン電極２２を嵌合固
定し、この電極材料に導線２３の一端部を接続するとと
もに該電極材料の内側面とカーボン繊維８とを電気的に
接続したカラム型フロー電解セルの構成にしてある。前
記電極材料の内側で液流路に面した表面部には円弧状部
２２ａを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフロー式電解分析装
置に用いる電解セルの構造に関し、特に注入された薬液
の流れを乱すことがなく、分解能を高めたカラム型フロ
ー電解セルに関するものである。
置に用いる電解セルの構造に関し、特に注入された薬液
の流れを乱すことがなく、分解能を高めたカラム型フロ
ー電解セルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に流液中の物質の分析は、プロセス
制御、クロマトグラフの検出、臨床検査等多くの分野で
の重要性が増大している。この中でも流液中の試薬の全
てを電解して、その電解電流を測定することによって薬
物の分析を行うフロークーロメトリー法は、分析操作が
迅速に行えるとともに薬物の絶対定量が可能であるた
め、各種の分析機器に応用されている。
制御、クロマトグラフの検出、臨床検査等多くの分野で
の重要性が増大している。この中でも流液中の試薬の全
てを電解して、その電解電流を測定することによって薬
物の分析を行うフロークーロメトリー法は、分析操作が
迅速に行えるとともに薬物の絶対定量が可能であるた
め、各種の分析機器に応用されている。
【０００３】図７によりフロー電解セルを使用した測定
系の基本的システムを説明する。支持電解液１が図外の
液溜から液送ポンプ２により電解セル３へ一定速度で送
液されており、この送液の中途で注入器４により一定量
の被検液５が注入され、この被検液５は支持電解液１と
ともに電解セル３に流入して酸化又は還元される。この
時の電解電流は電解用電源６から供給され、この電流を
測定することによって電解反応とか被検液５の濃度が計
測される。
系の基本的システムを説明する。支持電解液１が図外の
液溜から液送ポンプ２により電解セル３へ一定速度で送
液されており、この送液の中途で注入器４により一定量
の被検液５が注入され、この被検液５は支持電解液１と
ともに電解セル３に流入して酸化又は還元される。この
時の電解電流は電解用電源６から供給され、この電流を
測定することによって電解反応とか被検液５の濃度が計
測される。
【０００４】更に電解セル３に接続された分析器７、例
えば化学発光分析装置等の光分析機器によって被検液５
の成分分析が行われる。測定及び分析精度を高めるため
に、電解セル３中を被検液５が通過する際の前記酸化及
び還元反応は１００％行われることが望ましく、この目
的を達成するための電解セル３として通常カーボン繊維
を内部に充填して電解面積を最大限に大きくしたカラム
型電解セルが一般に採用されている。
えば化学発光分析装置等の光分析機器によって被検液５
の成分分析が行われる。測定及び分析精度を高めるため
に、電解セル３中を被検液５が通過する際の前記酸化及
び還元反応は１００％行われることが望ましく、この目
的を達成するための電解セル３として通常カーボン繊維
を内部に充填して電解面積を最大限に大きくしたカラム
型電解セルが一般に採用されている。
【０００５】図８，図９により上記電解セル３を用いた
分析機器の構成を説明すると、８は糸状に形成された直
径１０μｍ程度のカーボン繊維であり、このカーボン繊
維８の束がバイコールガラス管９内に密に充填されてい
る。このバイコールガラス管９は液の隔膜として用いら
れており、表面に直径０.１μｍ程度の微細な孔が無数
に貫通しているガラス管で構成され、該バイコールガラ
ス管９の周囲には対極として白金線１０が必要回数だけ
巻着されている。１１は内部に液溜１２が形成された絶
縁性の容器であり、この液溜１２内に前記バイコールガ
ラス管９が浸漬した状態に配置されている。
分析機器の構成を説明すると、８は糸状に形成された直
径１０μｍ程度のカーボン繊維であり、このカーボン繊
維８の束がバイコールガラス管９内に密に充填されてい
る。このバイコールガラス管９は液の隔膜として用いら
れており、表面に直径０.１μｍ程度の微細な孔が無数
に貫通しているガラス管で構成され、該バイコールガラ
ス管９の周囲には対極として白金線１０が必要回数だけ
巻着されている。１１は内部に液溜１２が形成された絶
縁性の容器であり、この液溜１２内に前記バイコールガ
ラス管９が浸漬した状態に配置されている。
【０００６】１４は容器１１の液流通方向に配置された
一対の保持板であり、この保持板１４の液流通方向両端
末部には一対の圧接板１５，１５が配置されている。
又、上記カーボン繊維８への電気的接続をとるためにグ
ラファイト棒１６が一方の保持板１４を介してカーボン
繊維８内に挿入接続され、このグラファイト棒１６から
外部電極１６ａが保持板１４内を貫通して上方に導出さ
れている。上記バイコールガラス管９と保持板１４の接
続部には、液洩れを防ぐためのＯリング１９が挿入され
ている。
一対の保持板であり、この保持板１４の液流通方向両端
末部には一対の圧接板１５，１５が配置されている。
又、上記カーボン繊維８への電気的接続をとるためにグ
ラファイト棒１６が一方の保持板１４を介してカーボン
繊維８内に挿入接続され、このグラファイト棒１６から
外部電極１６ａが保持板１４内を貫通して上方に導出さ
れている。上記バイコールガラス管９と保持板１４の接
続部には、液洩れを防ぐためのＯリング１９が挿入され
ている。
【０００７】上記保持板１４を容器１１に圧接すること
によってグラファイト棒１６がカーボン繊維８内に挿入
接続される。この圧接動作は両側に配置された圧接板１
５，１５の両側から図 のａに示すボルトを保持板１４
に設けた螺子穴２５，２５に挿通して、保持板１４を容
器１１の側面に締付固定することにより行われる。
によってグラファイト棒１６がカーボン繊維８内に挿入
接続される。この圧接動作は両側に配置された圧接板１
５，１５の両側から図 のａに示すボルトを保持板１４
に設けた螺子穴２５，２５に挿通して、保持板１４を容
器１１の側面に締付固定することにより行われる。
【０００８】１７は圧接板１５と保持板１４に貫通形成
された液体の流入口、１８は同流出口であり、液体は流
入口１７から電解セル３を構成するバイコールガラス管
９内に流れ、所定の電解電流の供給によって酸化又は還
元されてから流出口１８を通して流出する。
された液体の流入口、１８は同流出口であり、液体は流
入口１７から電解セル３を構成するバイコールガラス管
９内に流れ、所定の電解電流の供給によって酸化又は還
元されてから流出口１８を通して流出する。
【０００９】前記液溜１２の中には支持電解液１と同じ
液体が予め貯留されており、且つカーボン繊維８と支持
電解液１間に印加する電圧を決めるための参照電極２０
が液溜１２から容器１１の上方に導出されている。
液体が予め貯留されており、且つカーボン繊維８と支持
電解液１間に印加する電圧を決めるための参照電極２０
が液溜１２から容器１１の上方に導出されている。
【００１０】このような電解セル３の特徴は、カーボン
繊維８と支持電解液１との接触する表面積が非常に大き
く、従ってカーボン繊維８の内部を流れる支持電解液１
は、条件によってはほぼ１００％電解することが可能で
あり、電解合成に適したセル構成となっている。
繊維８と支持電解液１との接触する表面積が非常に大き
く、従ってカーボン繊維８の内部を流れる支持電解液１
は、条件によってはほぼ１００％電解することが可能で
あり、電解合成に適したセル構成となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の電解セルを用いた分析機器の場合、カーボン繊
維からの電極棒の取り出しが容易ではない上、該電極棒
とバイコールガラス管との配置関係が難しくなり、且つ
バイコールガラス管の直径を小さくすることが困難であ
るという課題がある。
な従来の電解セルを用いた分析機器の場合、カーボン繊
維からの電極棒の取り出しが容易ではない上、該電極棒
とバイコールガラス管との配置関係が難しくなり、且つ
バイコールガラス管の直径を小さくすることが困難であ
るという課題がある。
【００１２】即ち、前記電解セル３を分析用セルとして
使用する場合には、被検液５の量を少なくするためにバ
イコールガラス管９の直径を小さくして内部容積を小さ
くする必要がある。具体的にはバイコールガラス管９の
内径を２ｍｍ以下にする必要がある。しかしこの場合に
は電極としてのグラファイト棒１６をバイコールガラス
管９内に充填されたカーボン繊維８内に挿入するのが困
難であり、場合によってはグラファイト棒１６を折損し
てしまう惧れがある。
使用する場合には、被検液５の量を少なくするためにバ
イコールガラス管９の直径を小さくして内部容積を小さ
くする必要がある。具体的にはバイコールガラス管９の
内径を２ｍｍ以下にする必要がある。しかしこの場合に
は電極としてのグラファイト棒１６をバイコールガラス
管９内に充填されたカーボン繊維８内に挿入するのが困
難であり、場合によってはグラファイト棒１６を折損し
てしまう惧れがある。
【００１３】又、グラファイト棒１６を容易に挿入する
ためにカーボン繊維８の本数を少なくすることが要求さ
れるが、この場合には電解液表面積が充分大きくとれな
いという問題点が生じる。
ためにカーボン繊維８の本数を少なくすることが要求さ
れるが、この場合には電解液表面積が充分大きくとれな
いという問題点が生じる。
【００１４】更に液流入口１７と電極としてのグラファ
イト棒１６の両方をバイコールガラス管９の内側に入れ
るための配置関係が難しくなり、必要とするバイコール
ガラス管９の直径を小さくすることができないのみなら
ず、液が流入口１７からカーボン繊維８内に流入する際
に流れが乱されて層流が大きくずれてしまい、それに伴
って流入口１７の部分で乱流が生じてしまうという問題
点が生じる。
イト棒１６の両方をバイコールガラス管９の内側に入れ
るための配置関係が難しくなり、必要とするバイコール
ガラス管９の直径を小さくすることができないのみなら
ず、液が流入口１７からカーボン繊維８内に流入する際
に流れが乱されて層流が大きくずれてしまい、それに伴
って流入口１７の部分で乱流が生じてしまうという問題
点が生じる。
【００１５】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、カーボン繊維からの電極の取出しが容易であるとと
もに該電極棒と隔膜として用いる絶縁管との配置関係を
スムーズとし、該絶縁管の直径を小さくすることを可能
としたカラム型フロー電解セルを提供することを目的と
するものである。
り、カーボン繊維からの電極の取出しが容易であるとと
もに該電極棒と隔膜として用いる絶縁管との配置関係を
スムーズとし、該絶縁管の直径を小さくすることを可能
としたカラム型フロー電解セルを提供することを目的と
するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、表面に微細な孔が無数に貫通された絶縁
管を隔膜として、この絶縁管内に糸状に形成されたカー
ボン繊維を長さ方向に密に充填し、該カーボン繊維に外
部から電極端子を接続するとともに絶縁管の周囲に対極
としての金属線を巻着して構成したカラム型フロー電解
セルにおいて、上記絶縁管の長手方向の略中央部に、外
部から液流路に達する貫通孔を形成して、この貫通孔内
に電極材料を嵌合固定し、この電極材料に導線の一端部
を接続するとともに該電極材料の内側面とカーボン繊維
とを電気的に接続したカラム型フロー電解セルの構成を
提供する。
成するために、表面に微細な孔が無数に貫通された絶縁
管を隔膜として、この絶縁管内に糸状に形成されたカー
ボン繊維を長さ方向に密に充填し、該カーボン繊維に外
部から電極端子を接続するとともに絶縁管の周囲に対極
としての金属線を巻着して構成したカラム型フロー電解
セルにおいて、上記絶縁管の長手方向の略中央部に、外
部から液流路に達する貫通孔を形成して、この貫通孔内
に電極材料を嵌合固定し、この電極材料に導線の一端部
を接続するとともに該電極材料の内側面とカーボン繊維
とを電気的に接続したカラム型フロー電解セルの構成を
提供する。
【００１７】上記電極材料の内側で液流路に面した表面
部には、液の流れを阻害しないように絶縁管の形状に合
わせて円弧状部を形成してある。又、請求項３により、
上記絶縁管に液流路をカバーするような大きな孔部を形
成して、この孔部内に液流路に充填されたカーボン繊維
の周辺部全面と接触する電極材料を嵌合固定した電解セ
ルの構成を提供する。前記絶縁管としてバイコールガラ
ス管を用いており、電極材料としてカーボン電極を用い
る。
部には、液の流れを阻害しないように絶縁管の形状に合
わせて円弧状部を形成してある。又、請求項３により、
上記絶縁管に液流路をカバーするような大きな孔部を形
成して、この孔部内に液流路に充填されたカーボン繊維
の周辺部全面と接触する電極材料を嵌合固定した電解セ
ルの構成を提供する。前記絶縁管としてバイコールガラ
ス管を用いており、電極材料としてカーボン電極を用い
る。
【００１８】かかるカラム型フロー電解セルによれば、
被検液が注入された支持電解液が送液されて流入口から
電解セル内に送り込まれ、絶縁管内の長さ方向に密に充
填されたカーボン繊維内を通過する際に、電解用電源か
ら導線及び電極材料を介して供給される所定の電解電流
によって酸化又は還元されてから流出口を通して流出す
る。カーボン繊維内での電位分布は均等であって電解効
率は向上する。この時の電流を測定することによって電
解反応とか被検液の濃度が計測される。
被検液が注入された支持電解液が送液されて流入口から
電解セル内に送り込まれ、絶縁管内の長さ方向に密に充
填されたカーボン繊維内を通過する際に、電解用電源か
ら導線及び電極材料を介して供給される所定の電解電流
によって酸化又は還元されてから流出口を通して流出す
る。カーボン繊維内での電位分布は均等であって電解効
率は向上する。この時の電流を測定することによって電
解反応とか被検液の濃度が計測される。
【００１９】上記の動作時に液が流入口からカーボン繊
維内に流入する際の流れはスムーズであり、支持電解液
の層流がずれることがない上、流入口の部分で乱流が生
じないので、カーボン繊維中へ液の流れがほとんど乱さ
れることがないという作用が得られる。
維内に流入する際の流れはスムーズであり、支持電解液
の層流がずれることがない上、流入口の部分で乱流が生
じないので、カーボン繊維中へ液の流れがほとんど乱さ
れることがないという作用が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明にかか
るカラム型フロー電解セルの具体的な一実施例を、前記
従来の構成部分と同一の構成部分に同一の符号を付して
詳述する。先ず図２により電解セル３の構成を説明する
と、８は糸状に形成された直径１０μｍ程度のカーボン
繊維、９は隔膜として用いられる絶縁管としてのバイコ
ールガラス管であり、このバイコールガラス管９の表面
には直径０.１μｍ程度の微細な孔が無数に貫通して形
成されている。上記カーボン繊維８の束がバイコールガ
ラス管９内に密に充填されている。本実施例では上記カ
ーボン繊維８が内径２ｍｍ程度のバイコールガラス管９
内に１５０本程度密に挿入されている。
るカラム型フロー電解セルの具体的な一実施例を、前記
従来の構成部分と同一の構成部分に同一の符号を付して
詳述する。先ず図２により電解セル３の構成を説明する
と、８は糸状に形成された直径１０μｍ程度のカーボン
繊維、９は隔膜として用いられる絶縁管としてのバイコ
ールガラス管であり、このバイコールガラス管９の表面
には直径０.１μｍ程度の微細な孔が無数に貫通して形
成されている。上記カーボン繊維８の束がバイコールガ
ラス管９内に密に充填されている。本実施例では上記カ
ーボン繊維８が内径２ｍｍ程度のバイコールガラス管９
内に１５０本程度密に挿入されている。
【００２１】上記バイコールガラス管９の長手方向，即
ち液の流通方向の略中央部には、外部から液流路に達す
る貫通孔２１が形成されていて、この貫通孔２１内に電
極材料としてのカーボン電極２２が嵌合固定されてい
る。このカーボン電極２２のバイコールガラス管の外側
に出ている部分には導線２３が例えば銀ペーストのよう
な接着剤３０を用いて電気的に接続されている。この導
線２３の表面は絶縁剤２４で被覆してあり、カーボン電
極２２の露出部もエポキシ等の被覆材２６でカバーされ
ている。この被覆材２６はカーボン電極２２とバイコー
ルガラス管９に形成した貫通孔２１との間を接着する機
能を兼ねている。
ち液の流通方向の略中央部には、外部から液流路に達す
る貫通孔２１が形成されていて、この貫通孔２１内に電
極材料としてのカーボン電極２２が嵌合固定されてい
る。このカーボン電極２２のバイコールガラス管の外側
に出ている部分には導線２３が例えば銀ペーストのよう
な接着剤３０を用いて電気的に接続されている。この導
線２３の表面は絶縁剤２４で被覆してあり、カーボン電
極２２の露出部もエポキシ等の被覆材２６でカバーされ
ている。この被覆材２６はカーボン電極２２とバイコー
ルガラス管９に形成した貫通孔２１との間を接着する機
能を兼ねている。
【００２２】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である図３に
示したように、カーボン電極２２の内側で液流路に面し
た表面には、バイコールガラス管９の形状に合わせて円
弧状部２２ａが形成されている。これによってカーボン
電極２２の内側面とカーボン繊維８との電気的接続を確
実に取ることが可能となる。この円弧状部２２ａは液の
流れを乱さない範囲でバイコールガラス管９の内部に僅
かに突出させてもよい。
示したように、カーボン電極２２の内側で液流路に面し
た表面には、バイコールガラス管９の形状に合わせて円
弧状部２２ａが形成されている。これによってカーボン
電極２２の内側面とカーボン繊維８との電気的接続を確
実に取ることが可能となる。この円弧状部２２ａは液の
流れを乱さない範囲でバイコールガラス管９の内部に僅
かに突出させてもよい。
【００２３】図１は上記電解セル３を用いた測定系の要
部断面図であり、電解セル３はテフロン等の耐薬品性の
材質を用いた加圧板２７，２８と電解液２９を入れるた
めの液溜１２を有する保持具３１によって圧接固定され
ている。１７は加圧板２７側に開口された液流入口、１
８は加圧板２８側に開口された液流出口であり、液流入
口１７側の加圧板２７にはバイコールガラス管９の内径
よりも僅かに小さい径長を持つ環状の突出部２７ａが液
流入口１７から流路内に延長して形成されていて、その
突出部２７ａの外側周辺部でバイコールガラス管５の一
端面が当接する部位にＯリング用の溝３４が円形状に掘
削されており、この溝３４内にＯリング３５が挿入され
ている。
部断面図であり、電解セル３はテフロン等の耐薬品性の
材質を用いた加圧板２７，２８と電解液２９を入れるた
めの液溜１２を有する保持具３１によって圧接固定され
ている。１７は加圧板２７側に開口された液流入口、１
８は加圧板２８側に開口された液流出口であり、液流入
口１７側の加圧板２７にはバイコールガラス管９の内径
よりも僅かに小さい径長を持つ環状の突出部２７ａが液
流入口１７から流路内に延長して形成されていて、その
突出部２７ａの外側周辺部でバイコールガラス管５の一
端面が当接する部位にＯリング用の溝３４が円形状に掘
削されており、この溝３４内にＯリング３５が挿入され
ている。
【００２４】液流出口１８側の加圧板２８にもバイコー
ルガラス管９の内径よりも僅かに小さい径長を持つ環状
の突出部２８ａが流路内に延長して形成されていて、そ
の突出部２８ａの外側周辺部でバイコールガラス管５の
他端面が当接する部位にＯリング用の溝３４ａが円形状
に掘削されており、この溝３４ａ内にＯリング３５ａが
挿入されている。この電解セル３には、予め白金線１０
がバイコールガラス管９の外側に数ターン巻装されてお
り、液溜１２内にバイコールガラス管９が浸漬した状態
に配置されている。予め液溜１２内には支持電解液と同
じ液体が貯留されている。
ルガラス管９の内径よりも僅かに小さい径長を持つ環状
の突出部２８ａが流路内に延長して形成されていて、そ
の突出部２８ａの外側周辺部でバイコールガラス管５の
他端面が当接する部位にＯリング用の溝３４ａが円形状
に掘削されており、この溝３４ａ内にＯリング３５ａが
挿入されている。この電解セル３には、予め白金線１０
がバイコールガラス管９の外側に数ターン巻装されてお
り、液溜１２内にバイコールガラス管９が浸漬した状態
に配置されている。予め液溜１２内には支持電解液と同
じ液体が貯留されている。
【００２５】更に加圧板２７と保持具３１との接触部か
らの液漏れを防ぐために、加圧板２７内側面と加圧板２
８の内側面にＯリング用の溝３６，３８が掘削されてい
て、この溝３６，３８内にＯリング３７が挿入されてい
る。上記の溝３６，３８は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図
である図４に点線で示したように、液溜１２の少なくと
も下方と側方部分を包囲するように上部が開いたＵ字形
として形成されている。図４に示す４０，４０は加圧板
２７，２８及び保持具３１とを各Ｏリングを挟んで締付
けるための孔部であり、この孔部４０，４０に図外のボ
ルトを螺合して加圧板２７，２８と保持具３１の組付が
行われる。
らの液漏れを防ぐために、加圧板２７内側面と加圧板２
８の内側面にＯリング用の溝３６，３８が掘削されてい
て、この溝３６，３８内にＯリング３７が挿入されてい
る。上記の溝３６，３８は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図
である図４に点線で示したように、液溜１２の少なくと
も下方と側方部分を包囲するように上部が開いたＵ字形
として形成されている。図４に示す４０，４０は加圧板
２７，２８及び保持具３１とを各Ｏリングを挟んで締付
けるための孔部であり、この孔部４０，４０に図外のボ
ルトを螺合して加圧板２７，２８と保持具３１の組付が
行われる。
【００２６】更に図１に示したように液流出口１８側の
加圧板２８には、カーボン繊維８と支持電解液間に印加
する電圧を決めるための参照電極２０が上方に導出され
ている。即ち、加圧板２８には参照電極２０を接続する
ための孔部４１が上部から液流出口１８に向けて掘削さ
れていて、この孔部４１の先端部は小孔４１ａで液流出
口１８内の液部に接触している。４２は孔部４１内の液
漏れを防止するために加圧板２８と参照電極２０間に挿
入されたＯリングであり、このＯリング４２により参照
電極２０が孔部４１内に固定されている。
加圧板２８には、カーボン繊維８と支持電解液間に印加
する電圧を決めるための参照電極２０が上方に導出され
ている。即ち、加圧板２８には参照電極２０を接続する
ための孔部４１が上部から液流出口１８に向けて掘削さ
れていて、この孔部４１の先端部は小孔４１ａで液流出
口１８内の液部に接触している。４２は孔部４１内の液
漏れを防止するために加圧板２８と参照電極２０間に挿
入されたＯリングであり、このＯリング４２により参照
電極２０が孔部４１内に固定されている。
【００２７】図１に示したように、本実施例におけるフ
ロー電解セル３は、バイコールガラス管９の表面から内
部に向けて形成した貫通孔２１内にカーボン電極２２を
嵌合固定してその一端を液通路に露出させ、この露出部
に液の流れを阻害しないようなバイコールガラス管９の
形状に合わせた円弧状部２２ａを加工形成するととも
に、カーボン繊維の反対面には電解用電源に接続するた
めの導線２３を固定して、この導線２３をカーボン電極
２２を介して液通路に充填したカーボン繊維８に電気的
に接続し、このカーボン電極２２を含めた表面を電気的
に絶縁して構成したことが特徴となっている。
ロー電解セル３は、バイコールガラス管９の表面から内
部に向けて形成した貫通孔２１内にカーボン電極２２を
嵌合固定してその一端を液通路に露出させ、この露出部
に液の流れを阻害しないようなバイコールガラス管９の
形状に合わせた円弧状部２２ａを加工形成するととも
に、カーボン繊維の反対面には電解用電源に接続するた
めの導線２３を固定して、この導線２３をカーボン電極
２２を介して液通路に充填したカーボン繊維８に電気的
に接続し、このカーボン電極２２を含めた表面を電気的
に絶縁して構成したことが特徴となっている。
【００２８】特に本実施例における導線２３のカーボン
繊維８への電気的接続は、貫通孔２１内に嵌合固定され
たカーボン電極２２を介して行われているため、従来例
のような単なるグラファイト棒の挿入に比べて確実な電
気的接続がとれるという特徴がある。
繊維８への電気的接続は、貫通孔２１内に嵌合固定され
たカーボン電極２２を介して行われているため、従来例
のような単なるグラファイト棒の挿入に比べて確実な電
気的接続がとれるという特徴がある。
【００２９】図５はバイコールガラス管９に挿入するカ
ーボン電極２２の別の作成方法を示しており、この例で
はバイコールガラス管９に液流路をカバーするような大
きな孔部４４を形成して、この孔部４４内に液流路に充
填されたカーボン繊維８の周辺部全面と接触するように
カーボン電極２２を嵌合固定してある。
ーボン電極２２の別の作成方法を示しており、この例で
はバイコールガラス管９に液流路をカバーするような大
きな孔部４４を形成して、この孔部４４内に液流路に充
填されたカーボン繊維８の周辺部全面と接触するように
カーボン電極２２を嵌合固定してある。
【００３０】上記図２と図５に示したバイコールガラス
管９とカーボン電極２２との嵌合固定方法を説明する
と、超音波加工法を用いて棒状のバイコールガラス管９
に貫通孔２２及び孔部４４を必要な形状と深さを設定し
たに開けた後、この貫通孔２２もしくは孔部４４にカー
ボン電極２２を差し込み、断面中央部に液を流すための
円形孔を同様な超音波加工法によって貫通することによ
って作成することができる。又、別に加工したカーボン
電極２２を貫通孔２２もしくは孔部４４に挿入固定する
方法を用いてもよい。
管９とカーボン電極２２との嵌合固定方法を説明する
と、超音波加工法を用いて棒状のバイコールガラス管９
に貫通孔２２及び孔部４４を必要な形状と深さを設定し
たに開けた後、この貫通孔２２もしくは孔部４４にカー
ボン電極２２を差し込み、断面中央部に液を流すための
円形孔を同様な超音波加工法によって貫通することによ
って作成することができる。又、別に加工したカーボン
電極２２を貫通孔２２もしくは孔部４４に挿入固定する
方法を用いてもよい。
【００３１】かかる本実施例の電解セル３と、この電解
セル３を用いた測定系の作用を以下に説明する。先ず一
定量の被検液が注入された支持電解液が図外の液送ポン
プにより一定速度で送液されて、図１の矢印Ｃに示した
ように液流入口１７から電解セル３内に送り込まれ、バ
イコールガラス管９内の長さ方向に密に充填されたカー
ボン繊維８内を通過する。この時に図外の電解用電源か
ら導線２３及びカーボン電極２２を介して供給される所
定の電解電流によって酸化又は還元された後、矢印Ｄに
示したように液流出口１８を通して流出する。この時の
電流を測定することによって電解反応とか被検液の濃度
が計測される。この電解セル３に化学発光分析装置等の
光分析機器を接続することによって被検液の成分分析を
行うことができる。
セル３を用いた測定系の作用を以下に説明する。先ず一
定量の被検液が注入された支持電解液が図外の液送ポン
プにより一定速度で送液されて、図１の矢印Ｃに示した
ように液流入口１７から電解セル３内に送り込まれ、バ
イコールガラス管９内の長さ方向に密に充填されたカー
ボン繊維８内を通過する。この時に図外の電解用電源か
ら導線２３及びカーボン電極２２を介して供給される所
定の電解電流によって酸化又は還元された後、矢印Ｄに
示したように液流出口１８を通して流出する。この時の
電流を測定することによって電解反応とか被検液の濃度
が計測される。この電解セル３に化学発光分析装置等の
光分析機器を接続することによって被検液の成分分析を
行うことができる。
【００３２】上記の動作時に、液が流入口１７からカー
ボン繊維８内に流入する際の流れはスムーズであり、支
持電解液の層流がずれたり液流入口１７の部分で乱流が
生じる惧れはない。従ってカーボン繊維８の中へ液の流
れをほとんど乱すことなく流入させることができる。
ボン繊維８内に流入する際の流れはスムーズであり、支
持電解液の層流がずれたり液流入口１７の部分で乱流が
生じる惧れはない。従ってカーボン繊維８の中へ液の流
れをほとんど乱すことなく流入させることができる。
【００３３】図６（イ）は従来構造の電解セル（図８，
図９に示したもの）の電解電流の波形を示し、図６
（ロ）は本実施例の電解セルについての電解電流の波形
を比較して示している。本実施例によれば、電流波形の
立ち上がり及び幅が従来例に比較して大幅に改良されて
いることが分かる。
図９に示したもの）の電解電流の波形を示し、図６
（ロ）は本実施例の電解セルについての電解電流の波形
を比較して示している。本実施例によれば、電流波形の
立ち上がり及び幅が従来例に比較して大幅に改良されて
いることが分かる。
【００３４】尚、本実施例の説明では電解セル３を被検
液の分析用として説明したが、合成用にも採用すること
ができる。更に液の隔膜として用いる絶縁管としてのバ
イコールガラス管９はこれに限定されるものではなく、
微細な貫通孔を有するホーロー等の絶縁材に代替しても
よい。
液の分析用として説明したが、合成用にも採用すること
ができる。更に液の隔膜として用いる絶縁管としてのバ
イコールガラス管９はこれに限定されるものではなく、
微細な貫通孔を有するホーロー等の絶縁材に代替しても
よい。
【００３５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば電解セルを用いた測定系において、カーボン繊維か
らの電極の取り出しが容易であり、特に電極棒と絶縁管
としてのバイコールガラス管との配置関係での難点が解
消されて、バイコールガラス管の直径を２ｍｍ以下に小
さくすることが可能となり、それに伴って被検液の量を
少なくして測定精度を高めることができる。又、絶縁管
内に充填されたカーボン繊維の本数に限定条件は付され
ないため、電解液表面積は充分大きく取ることができ
る。
れば電解セルを用いた測定系において、カーボン繊維か
らの電極の取り出しが容易であり、特に電極棒と絶縁管
としてのバイコールガラス管との配置関係での難点が解
消されて、バイコールガラス管の直径を２ｍｍ以下に小
さくすることが可能となり、それに伴って被検液の量を
少なくして測定精度を高めることができる。又、絶縁管
内に充填されたカーボン繊維の本数に限定条件は付され
ないため、電解液表面積は充分大きく取ることができ
る。
【００３６】本発明ではカーボン繊維への電気的接続が
絶縁管の略中央部から取られているので、カーボン繊維
内での電位分布は均等であり、電解効率が向上するとい
う効果が得られる。更に液が流入口からカーボン繊維内
に流入する際の流れは乱されることがなくなり、層流の
ずれ等によって液流入口の部分で乱流が生じる惧れはな
い。
絶縁管の略中央部から取られているので、カーボン繊維
内での電位分布は均等であり、電解効率が向上するとい
う効果が得られる。更に液が流入口からカーボン繊維内
に流入する際の流れは乱されることがなくなり、層流の
ずれ等によって液流入口の部分で乱流が生じる惧れはな
い。
【００３７】従って本発明によれば、カーボン繊維から
の電極の取り出しを容易とし、電極棒とバイコールガラ
ス管との配置関係がスムーズにするとともに電解効率を
高め、且つバイコールガラス管の直径を小さくして分析
用にも使用可能として汎用性を高めたカラム型フロー電
解セルを提供することができる。
の電極の取り出しを容易とし、電極棒とバイコールガラ
ス管との配置関係がスムーズにするとともに電解効率を
高め、且つバイコールガラス管の直径を小さくして分析
用にも使用可能として汎用性を高めたカラム型フロー電
解セルを提供することができる。
【図１】本実施例にかかる電解セルを用いた測定系の要
部断面図。
部断面図。
【図２】本実施例にかかる電解セルの構成を示す要部断
面図。
面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図５】本実施例り別の作成例を説明する要部断面図。
【図６】従来の電解セルと本実施例にかかる電解セルの
電解電流の波形を比較して示すグラフ。
電解電流の波形を比較して示すグラフ。
【図７】フロー電解セルを使用した測定系の基本的シス
テムを説明する概念図。
テムを説明する概念図。
【図８】電解セルを用いた分析機器の要部を透視して示
す斜視図。
す斜視図。
【図９】図５の要部断面図。
３…電解セル ８…カーボン繊維 ９…バイコールガラス管 １２…液溜 １７…液流入口 １８…液流出口 ２０…参照電極 ２１…貫通孔 ２２…カーボン電極 ２２ａ…円弧状部 ２３…導線 ２４…絶縁剤 ２６…被覆材 ２７，２８…加圧板 ２７ａ，２８ａ…突出部 ２９…電解液 ３０…接着剤 ３１…保持具 ３５，３５ａ，３７，４２…Ｏリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末岡 徹郎 東京都目黒区碑文谷４丁目22番13号 北斗 電工株式会社内 (72)発明者 高村 喜代子 東京都八王子市堀之内1432−１ 東京薬科 大学内 (72)発明者 楠 文代 東京都八王子市堀之内1432−１ 東京薬科 大学内
Claims (4)
- 【請求項１】 表面に微細な孔が無数に貫通された絶縁
管を隔膜として、この絶縁管内に糸状に形成されたカー
ボン繊維を長さ方向に密に充填し、該カーボン繊維に外
部から電極端子を接続するとともに絶縁管の周囲に対極
としての金属線を巻着して構成したカラム型フロー電解
セルにおいて、 上記絶縁管の長手方向の略中央部に、外部から液流路に
達する貫通孔を形成して、この貫通孔内に電極材料を嵌
合固定し、この電極材料に導線の一端部を接続するとと
もに該電極材料の内側面とカーボン繊維とを電気的に接
続したことを特徴とするカラム型フロー電解セル。 - 【請求項２】 前記電極材料の内側で液流路に面した表
面部に、液の流れを阻害しないように絶縁管の形状に合
わせて円弧状部を形成した請求項１記載のカラム型フロ
ー電解セル。 - 【請求項３】 上記絶縁管に液流路をカバーするような
大きな孔部を形成して、この孔部内に液流路に充填され
たカーボン繊維の周辺部全面と接触する電極材料を嵌合
固定した請求項１記載のカラム型フロー電解セル。 - 【請求項４】 前記絶縁管としてバイコールガラス管を
用いるとともに、電極材料としてカーボン電極を用いた
請求項１，２，３記載のカラム型フロー電解セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8108982A JPH09292359A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | カラム型フロー電解セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8108982A JPH09292359A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | カラム型フロー電解セル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09292359A true JPH09292359A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14498591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8108982A Pending JPH09292359A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | カラム型フロー電解セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09292359A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011038977A (ja) * | 2009-08-17 | 2011-02-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化還元物質の分離分析方法及び分離分析装置 |
| JP2011102644A (ja) * | 2011-01-06 | 2011-05-26 | Waters Technologies Corp | 管継手および管を結合する方法 |
| CN102364739A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-02-29 | 上海裕豪机电有限公司 | 平板配置型氧化还原液流电池 |
| US8951374B2 (en) | 2003-07-15 | 2015-02-10 | Waters Technologies Corporation | Tube joint and a method of bonding tubes |
-
1996
- 1996-04-30 JP JP8108982A patent/JPH09292359A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8951374B2 (en) | 2003-07-15 | 2015-02-10 | Waters Technologies Corporation | Tube joint and a method of bonding tubes |
| JP2011038977A (ja) * | 2009-08-17 | 2011-02-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化還元物質の分離分析方法及び分離分析装置 |
| JP2011102644A (ja) * | 2011-01-06 | 2011-05-26 | Waters Technologies Corp | 管継手および管を結合する方法 |
| CN102364739A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-02-29 | 上海裕豪机电有限公司 | 平板配置型氧化还原液流电池 |
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