JPS6210313B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 電解槽ユニツト同士を組合せて、各槽ユニツ
ト間に密封配置した浸透選択性イオン交換膜２７
によつて槽ユニツトが隣接槽ユニツトから分離さ
れている２極電極型フイルタープレス型電解槽系
列を形成しうる電解槽ユニツト１０であつて；一
面に陽極液室２２を設置し他面に陰極液室２４を
設置してこれら陽極液室と陰極液室とを物理的に
分離するための中心バリヤー１４を含む中心槽要
素１２；この中心槽要素の一面に配置する陽極液
室形成用の陽極３６；この中心槽要素の他面に配
置する陰極液室形成用の陰極４６；および中心槽
要素を介して陽極を陰極に電気的に接続して中心
槽要素を完成させるために中心バリヤー１４と共
に中心槽要素１２に備える周囲フランジ１６と陽
極スタンド・オフ部材と陰極スタンド・オフ部
材；から成り２つの隣接槽ユニツトの陽極と陰極
が中心バリヤーから所定距離に保たれるようにな
した電解槽ユニツトにおいて； 中心バリヤー１４と周囲フランジ１６と陽極ス
タンド・オフ部材と陰極スタンド・オフ部材とを
含めた完成された中心槽要素１２が鋳造性金属の
単一鋳造から一体成形されたものであり； 該中心槽要素１２の陽極側表面には陽極液室の
環境による腐食に対して耐性のある電導性金属を
該陽極側表面の上に適合させた陽極液側内張り２
６が備えてあり； 陽極スタンド・オフ部材が中心バリヤー１４か
らこれに隣接する陽極液室２２中に外側に所定距
離だけ突出する多数個の陽極側突起１８から成
り、これらの陽極側突起１８がこれらの突起に直
接に接合させた陽極液側内張り２６を介して陽極
３６に、あるいは陽極液側内張り２６と陽極側突
起１８との間に配置した少なくとも１種の適合性
ある金属中間層３０を用いてこれら突起に間接に
接合させた陽極液側内張り２６を介して陽極３６
に、機械的および電気的に接合しうるものであ
り； 陰極スタンド・オフ部材が中心バリヤー１４か
らこれに隣接する陰極液室２４中に外側に所定距
離だけ突出する多数個の陰極側突起２０から成
り、これらの陰極側突起２０が陰極４６に直接
に、あるいは陰極４６と陰極側突起２０との間に
配置した少なくとも１種の適合性ある金属中間層
７８を介して陰極４６に間接に、機械的および電
気的に接合しうるものであり；そして 陽極側突起１８が、陽極液室２２をくまなく自
由に陽極液が循環しうるように、間隔をおいて配
置され、そして同様に陰極側突起２０が、陰極液
室２４をくまなく自由に陰極液が循環しうるよう
に、間隔をおいて配置されている；ことを特徴と
する電解槽ユニツト。

２ 中心槽要素１２の鋳造性金属が鉄、鋼、ステ
ンレス鋼、ニツケル、アルミニウム、銅、クロ
ム、マグネシウム、タンタル、カドミウム、ジル
コニウム、鉛、亜鉛、バナジウム、タングステ
ン、イリジウム、ロジウム、コバルト、およびそ
れらの合金類からえらばれた金属である請求の範
囲第１項記載の電解槽ユニツト。

３ 陽極液側内張り２６が陽極側突起１８の上お
よびまわりに適合するように形成されて、陽極側
突起１８に接合され；そしてこの内張りが突起と
突起との間の空間において中心バリヤー１４に向
けて、間隔をおいて配置されている突起群のまわ
りに十分に押し込まれていて内張りした中心槽要
素と隣接陽極液室の膜との間の陽極液の自由な環
境を可能にしており、そしてこの内張りが陽極液
室に隣接する中心槽要素の表面を陽極液に接する
１つの境界として置き換えている；請求の範囲第
１項または第２項に記載の電解槽ユニツト。

４ 金属内張りが陽極側突起１８と内張り２６と
の間に配置した金属中間層３０を介する溶接によ
つて陽極側突起に接合されており、金属中間層の
金属がそれ自体溶接性であるばかりでなく、陽極
液側の内張り金属と中心槽要素を作つた金属との
双方に溶接的に適合するものである請求の範囲第
３項記載の電解槽ユニツト。

５ 中心槽要素１２が鉄質材料で作られており、
陽極液側の内張りがチタン、タンタル、ニオブ、
ハフニウム、ジルコニウム、およびそれらの合金
類からえらばれた金属で作られている請求の範囲
第３項記載の電解槽ユニツト。

６ 金属中間層３０が陽極側突起１８と陽極液側
内張り２６との間に配置され、それぞれの中間層
が少なくとも２種の金属層を一緒に接合させたも
のであつて中間層の一面の外側金属層が陽極側突
起に接触し、中間層の反対側の面の外側金属層が
陽極液側の内張りに接触しており、それぞれの陽
極側突起に接触する中間層の金属層が陽極側突起
を作つた鉄質材料と溶接的に適合し従つて陽極側
突起に溶接され、そして陽極液側の内張りに接触
する中間層の面の金属層が陽極液側の内張りを作
つた金属と溶接的に適合し従つてこの内張りに溶
接され、このようにして内張りが中間層を介して
陽極側突起に溶接されている請求の範囲第５項記
載の電解槽ユニツト。

７ バナジウムウエフアーから成る金属中間層３
０を陽極側突起１８と隣接陽極液側のチタン内張
り２６との間に介在させ、このチタン内張りをバ
ナジウム中間層を介して鉄質材料の突起に溶接し
て成る請求の範囲第５項記載の電解槽ユニツト。

８ 中心槽要素の面の上に適合させた金属シート
製の陰極液側内張り４８を備え；この陰極液側の
内張りが陰極液室の環境による腐食に対して耐性
のある電導性金属であり；この内張りが陰極側突
起２０の上およびまわりに適合するように形成さ
れて、この内張りが陰極側突起において中心槽要
素１２に接合され；そしてこの内張りが突起と突
起との間の空間において中心バリヤー１４に向け
て、間隔をおいて配置されている突起群のまわり
に十分に押し込まれて内張りした中心槽要素１２
と隣接陰極液室の膜との間の陰極液の自由な環境
を可能にしており、そしてこの内張りが陰極液室
に隣接する中心槽要素の表面を陽極液に接する１
つの境界として置き換えている；請求の範囲第１
項または第２項に記載の電解槽ユニツト。

９ 陰極液側の内張り４８が陰極側突起２０と内
張り４８との間に配置した金属中間層７８を介す
る溶接によつて陰極側突起に接合されており、金
属中間層の金属がそれ自体溶接性であるばかりで
なく、陰極液側の内張り金属と中心槽要素を作つ
た金属との双方に溶接的に適合するものである請
求の範囲第８項記載の電解槽ユニツト。

１０ 中心槽要素が鉄質材料で作られており、陰
極液側の内張り４８の金属が鉄質材料、ニツケ
ル、ニツケル合金、クロム、タンタル、カドミウ
ム、ジルコニウム、鉛、亜鉛、バナジウム、タン
グステン、イリジウム、およびコバルトからの合
金類からえらばれたものである請求の範囲第８項
または第９項に記載の電解槽ユニツト。

１１ 金属中間層７８が陰極側突起２０と陰極液
側内張り４８との間に配置され、それぞれの中間
層が少なくとも２種の金属層を一緒に接合させた
ものであり、それぞれの陰極側突起に接触する中
間層の金属層が陰極側突起を作つた鉄質材料と溶
接的に適合し従つて陰極側突起に溶接され、そし
て陰極液側の内張りに接触する中間層の面の金属
層が陰極液側の内張りを作つた金属と溶接的に適
合し従つてこの内張りに溶接され、このようにし
て内張りが中間層を介して陰極側突起に溶接され
ている請求の範囲第８項、第９項または第１０項
に記載の電解槽ユニツト。

１２ 中心槽要素１２の金属、陰極液側内張り４
８の金属、および隣接電解槽の陰極４６の金属が
すべて鉄質材料からえらばれる請求の範囲第８項
記載の電解槽ユニツト。

１３ 浸透選択性イオン交換膜２７が陽極３６と
隣接関係にある請求の範囲第１項〜第１２項のい
ずれか１項に記載の電解槽ユニツト。

１４ 電解槽ユニツトが減極された２極電極型フ
イルター・プレス型の槽ユニツトである請求の範
囲第１項〜第１３項のいずれか１項に記載の電解
槽ユニツト。

明細書 本発明は２極電極型フイルタープレス型電解槽
系列用の電解槽ユニツトの改良に関するものであ
る。更に詳しくは本発明は、隣接電解槽を物理的
に分離する２極電極の流体不浸透性構造体から距
離をおいて平面状の平行な多孔質金属の陽極およ
び陰極を取付ける際にこの陽極と陰極との間に浸
透選択性イオン交換膜を配置して使用する２極電
極型フイルタープレス型電解槽系列用の電解槽ユ
ニツトに関するものである。このような電解槽は
アルカリ金属塩化物水溶液の電解に、特に塩化ナ
トリウム水溶液（塩水）の電解に、有用である。
この電解槽は水酸化カリウム、ヨード、ブロム、
臭素酸、過硫酸、塩素酸、重水素、トリチウム、
アジポニトリルおよび電解で製造されるその他の
生成物のような生成物を製造するための他の溶液
の電解にも使用することができる。

本発明で使用する一体成形の中心槽要素は電解
槽ユニツトの製造コストを低減させ、それらを組
立てるのに必要な労力を軽減し、その製造を単純
にし、電解槽ユニツト部品のゆがみを減少させ、
そして従来技術の２極フイルタープレス電解槽よ
りずつと頑丈な電解槽構造体を与える。

槽構造体のゆがみの減少により電解槽はより効
率的に、すなわち単位電力当りより多くの単位の
電解生成物を製造するように、操業することがで
きる。ゆがみの減少のため各々の電解槽の陽極と
陰極との間の間隙幅の設計値からの偏りが少なく
なる。電解槽電極の面と面との間に均一の電流密
度分布をもたせるために、理想的にはこの間隙幅
は陽極と陰極との間で同じである。とりわけて、
構造上のゆがみはこの間隙に偏りを生ぜしめ、陽
極の若干の部分および陰極の若干の部分が他の部
分よりも接近する。これらの場所では電気抵抗は
小さく、電流は大きく、そのため電気的加熱が大
きい。多くの場合、この電気的加熱はこれらの場
所の膜に損傷を与えるに十分なほどである。許容
しえない高電流密度と高度加熱を受けるこれらの
場所をここでは“ホツトスポツト”と呼ぶ。

これらの“ホツトスポツト”を避けるために
は、従来技術ではそれぞれの電解槽の陽極と陰極
との間の所望の間隙幅よりも大きい幅で電解槽構
造体を設計しなければならなかつた。これはもち
ろん電解槽の操業温度を増大させ、電解槽の操業
効率を低下させる。設計および組立ての複雑性は
これらの電解槽の別の欠点である。

電解槽系列で操業される２極フイルタープレス
電解槽の実例はSekoの米国特許第4111779号
（1978年９月５日）、およびPohtoの米国特許第
4017375号（1977年４月12日）に記載されてい
る。その他の代表的な平板２極電極型フイルター
プレス型電解槽は米国特許第4364815号、同第
4115236号、同第3960698号、同第3859197号、同
第3752757号、同第4194670号、同第3788966号、
同第3884781号、同第4137144号および同第
3960699号に記載されている。

従来技術にはチタンおよびチタン合金を使用す
る電解槽の種々の部品を電気的および／または機
械的に接続するために考案された複雑で骨の折れ
る構成も記載されている。この複雑性は、２極電
極構造体の“平板”の陽極および陰極を電導性中
心バリヤーに該中心バリヤーから距離をおいて接
続する部分（ここではスタンド・オフと呼ぶ）に
関して特に真実であるようにみえる。たとえば米
国特許第4111779号および同第4194670号参照。平
板電極を支持するために、およびこれらを非伝導
性中心バリヤーの穴に電気的および機械的に接続
するために、他のスタンド・オフが使用される。
たとえば米国特許第3752757号および同第3960698
号参照。これらの接続において、スタンド・オフ
を電極に次いで再び中心バリヤーに、または中心
バリヤーを通る向き合つたスタンド・オフに接続
するためには、溶接またはボルトが使用されるこ
とに注目すべきである。適切な電流分布を得るた
めに、これらの接続には多くの問題が伴なう。

本発明はこれらの接続の多くをなくすことによ
つてこれらの問題を少なくする。これはこれらの
スタンド・オフを中心バリヤーと一体に鋳造する
ことによつて行なわれる。その上、陽極液室およ
び陰極液室の周囲構造物に中心バリヤーを接続す
るのに使用する接続も、これら構造体と中心バリ
ヤーとの一体鋳造によつてなくなる。

本発明で使用する中心槽要素（鋳造単一中心バ
リヤー構造物）は溶接型構造物および溶接―ボル
ト締め構造物に共通の問題の大部分をなくした。
その結果として電解槽電極はより均一に平行であ
り、操業中の電解槽にはより均一な電流と電解反
応の分布があり、そして本発明は洩れ防止の中心
ボードもしくは中心バリヤーをも与える。

本発明はまた、比較的に非常に少数の応力点に
のみチタン内張りをもつ構造体を作ることによつ
て、およびこれらの応力点の任意のものに達する
ために横切らなければならない鋼鉄量に関して水
素源から非常に距離をおいてこれらの応力点を配
置することによつても、チタン水素化物の生成の
危険性を非常に減少させる。本発明のチタンホツ
トプレス内張りに見出される唯一の応力点は一体
鋳造陽極突起の端部に溶接される側に見出され
る。然し、本発明はふつうに使用される鋼とチタ
ンについて主として述べたけれども、これらは好
ましい構造ではあるが本発明はこれらの構造材料
に限定されるものではないことを理解すべきであ
る。

添付図面の符号を参照して本発明の要旨を明確
に述べれば、本発明は電解槽ユニツト同士を組合
せて、各槽ユニツト間に密封配置した浸透選択性
イオン交換膜２７によつて槽ユニツトが隣接槽ユ
ニツトから分離されている２極電極型フイルター
プレス型電解槽系列を形成しうる電解槽ユニツト
１０であつて；一面に陽極液室２２を設置し他面
に陰極液室２４を設置してこれら陽極液室と陰極
液室とを物理的に分離するための中心バリヤー１
４を含む中心槽要素１２；この中心槽要素の一面
に配置する陽極液室形成用の陽極３６；この中心
槽要素の他面に配置する陰極液室形成用の陰極４
６；および中心槽要素を介して陽極を陰極に電気
的に接続して中心槽要素を完成させるために中心
バリヤー１４と共に中心槽要素１２に備える周囲
フランジ１６と陽極スタンド・オフ部材と陰極ス
タンド・オフ部材；から成り２つの隣接槽ユニツ
トの陽極と陰極が中心バリヤーから所定距離に保
たれるようになした電解槽ユニツトの改良に関
し、その特徴とするところは、 中心バリヤー１４と周囲フランジ１６と陽極ス
タンド・オフ部材と陰極スタンド・オフ部材とを
含めた完成された中心槽要素１２が鋳造性金属の
単一鋳造から一体成形されたものであり； 該中心槽要素１２の陽極側表面には陽極液室の
環境による腐食に対して耐性のある電導性金属を
該陽極側表面の上に適合させた陽極液側内張り２
６が備えてあり； 陽極スタンド・オフ部材が中心バリヤー１４か
らこれに隣接する陽極液室２２中に外側に所定距
離だけ突出する多数個の陽極側突起１８から成
り、これらの陽極側突起１８がこれらの突起に直
接に接合させた陽極液側内張り２６を介して陽極
３６に、あるいは陽極液側内張り２６と陽極側突
起１８との間に配置した少なくとも１種の適合性
ある金属中間層３０を用いてこれら突起に間接に
接合させた陽極液側内張り２６を介して陽極３６
に、機械的および電気的に接合しうるものであ
り； 陰極スタンド・オフ部材が中心バリヤー１４か
らこれに隣接する陰極液室２４中に外側に所定距
離だけ突出する多数個の陰極側突起２０から成
り、これらの陰極側突起２０が陰極４６に直接
に、あるいは陰極４６と陰極側突起２０との間に
配置した少なくとも１種の適合性ある金属中間層
７８を介して陰極４６に間接に、機械的および電
気的に接合しうるものであり；そして 陽極側突起１８が、陽極液室２２をくまなく自
由に陽極液が循環しうるように、間隔をおいて配
置され、そして同様に陰極側突起２０が、陰極液
室２４をくまなく自由に陰極液が循環しうるよう
に、間隔をおいて配置されている；ことにある。

本発明は特に、２極電極型フイルタープレス型
電解槽系列を製造するのに使用する電解槽ユニツ
トにある。この特殊な電解槽ユニツトは他の電解
槽ユニツトと組合せて電解槽系列とすることもで
きる。この電解槽系列において、電解槽ユニツト
は浸透選択性イオン交換膜によつて隣接電解槽ユ
ニツトから分離されており、そしてこのイオン交
換膜は電解槽ユニツトのそれぞれの間に密封配置
されて複数個の電解槽を形成している。これらの
電解槽のそれぞれは陽極液室をそれぞれの電解槽
の陰極液室から分離し画定する少なくとも１枚の
平面配置の膜をもつている。この特定の電解槽ユ
ニツトのは中心バリヤーをもち、このバリヤーが
その一面に配置した電解槽の陽極液室を反対側に
配置した隣接電解槽の陰極液室から分離してい
る。この中心バリヤーは隣接の陽極液室に位置す
る平面配置の多孔質“平板”陽極と、隣接の陰極
液室に位置する平面配置の多孔質“平板”陰極と
をもつ。双方の電極面はこれらの間に配置した膜
に対して及び中心バリヤーに対して実質的に平行
である。中心バリヤーはそこを通つて隣接陰極液
室の陰極に電気的に接続する隣接陽極液室の陽極
室をもつ。

中心バリヤーに隣接するこれらの陽極液室およ
び陰極液室はその物理的形状を補完するためにそ
の周囲に構造物を備える。この電解槽構造物はこ
れに付随して中心バリヤーを介して隣接陰極液室
から隣接陽極液室に通じる電流通路を与えるため
の電流伝達部材をも備える。この電解槽構造物は
中心バリヤーに隣接する２個の電解槽の陽極と陰
極を中心バリヤーから所定の距離に保持するため
の陽極および陰極のスタンド―オフ部材を含む。

この特殊な電解槽ユニツトの改良は、陽極液室
および陰極液室の周囲フランジ、陽極スタンド―
オフ部材、陰極スタンド・オフ部材、および少な
くとも１部分の電流伝達部材から成り、そしてこ
れらはすべて鋳造性金属の単一鋳造から作られる
中心槽要素に一体成形される。

本発明は中心バリヤーを介して隣接陰極液室か
ら隣接陽極液室に電流をはこぶ電流伝達部材の部
品として鋳造性金属を使用する。

この中心槽要素は、通電時に隣接電解液室を物
理的に支持するに必要な、且つこの単一中心槽要
素によつて支持されることを望む付属電解槽部品
を支持するのに必要な、構造上の一体性を与える
ように作られる。

陽極スタンド・オフ部材、ならびに中心バリヤ
ーの陽極液側の単一中心槽要素に配置される電流
接続部材の部分は、中心バリヤーから所定の距離
を外側に伸びて中心バリヤーに隣接する陽極液室
に突出する多数の陽極側突起に結合される。これ
らの陽極側突起は陽極液室の陽極に直接に、ある
いは陽極と陽極側突起との間に接近して中間に直
接に位置する少なくとも１種の適合金属を介して
陽極に間接に、機械的および電気的に接続しうる
ものである。好ましくは、これらの陽極側突起の
すべては表面の平らな且つ好ましくは同一の幾何
学的面に存在する端部をもつ。

陰極スタンド・オフ部材および中心バリヤーの
陰極液側に配置した電流接続部材の部分は、中心
バリヤーから外側に所定の距離だけ突出している
多数の陰極側突起に結合される。これらの陰極側
突起は、隣接陰極液室の陰極に直接に、あるいは
陰極と陰極側突起との間に接近して中間に直接位
置する少なくとも１種の溶接適合性金属を介して
陰極に間接に、機械的および物理的に接続しう
る。好ましくは、これらの陰極側突起のすべては
平らな表面の且つ好ましくは同一の幾何学的平面
に存在する端部をもつ。

本発明は好ましくは更に、陽極液が他の占有さ
れていない隣接陽極液室の全体を自由に循環しう
るように間隔をおいて陽極側突起を配置して成
り、そして同様に陰極液が他の占有されていない
隣接陰極液室の全体を自由に循環しうるように間
隔をおいて陰極側突起を配置して成る。

好ましくは中心槽要素の鋳造性材料は鉄、鋼、
ステンレス鋼、ニツケル、アルミニウム、銅、ク
ロム、マグネシウム、タンタル、カドミウム、ジ
ルコニウム、鉛、亜鉛、バナジウム、タングステ
ン、イリジウム、ロジウム、コバルト、それぞれ
の合金、およびそれらの合金類からえらばれる。

更に好ましくは、中心槽要素の金属は鉄材料か
らえらばれる。ここに鉄材料とは主成分が鉄であ
る金属材料をいう。

本発明に含めることの好ましい更なる要素は、
陽極液室の腐食性環境にさらされる電解槽構造体
の陽極液室側の表面に施す金属シート製の陽極液
側の内張りである。

好ましくは、この陽極液側の内張りは陽極液室
の環境による腐食に対して実質的に耐性のある電
導性金属であり、陽極側突起の上および周りに密
着するように形成される。この内張りは陽極側突
起において中心槽要素に接合し、更に好ましくは
陽極側突起の端部において接合する。

好ましくは、本発明はこの内張りを間隔をおい
た陽極側突起のまわりにこれらの突起間の空間に
ある中心バリヤーに向けて押し込んで成るもので
ある。これによつて内張りした中心槽要素と隣接
陽極室の膜との間を陽極液が自由に循環しうるよ
うになる。この内張りは陽極液と接触する境界と
して陽極室に隣接する中心槽要素面を置換する。

更に好ましくは、この金属内張りは突起と内張
りとの間に配置した金属中間層を介して溶接する
ことによつて陽極側突起に接合される。この金属
中間層の金属は陽極内張りの金属の金属および単
一中心槽要素の金属の双方に溶接的に適合性のあ
るものである。すなわち双方の金属に対して溶接
的に適合性があつて溶接時にそれらと良好な固相
溶液を形成する溶接点を形成しうるものである。

ほとんどの場合において、たとえば塩素アルカ
リ電解槽の構成において、中心槽要素は鉄質材料
で作り、陽極液側内張りはチタン、チタン合金、
タンタル、タンタル合金、ニオブ、ニオブ合金、
ハフニウム、ハフニウム合金、ジルコニウム、お
よびジルコニウム合金からえらばれた金属材料で
作るのが望ましい。

陽極液側の内張り金属が中心槽要素の金属と溶
接上適合しないときは、内張りを構造体に溶接す
るために、金属中間層の型の金属クーポンを陽極
突起と陽極液側内張りとの間に接触して配置する
のがよい。それぞれのクーポンは少なくとも２種
の金属層を一緒に接合させたものであり、クーポ
ンの一面の外側金属層を陽極側突起に接近させ、
クーポンの他面を陽極液側内張りに接触させる。
それぞれの陽極側突起に接近するクーポンの金属
層は陽極側突起を構成する金属材料に溶接的に適
合し、従つて陽極突起に溶接される。陽極液側内
張りに接近するクーポンの金属層は陽極側内張り
を構成する金属材料に溶接的に適合し、従つて内
張りに溶接される。このようにして内張りはクー
ポンを介して陽極側突起に溶接される。ある場合
には単一の金属または合金で作つたウエフアーが
中間層として全くよく役立つ。

ほとんどの場合に、陽極液側内張りはチタンま
たはチタン合金で作られ、中心槽要素を構成する
鋳造性材料は鉄質材料であるのが好ましい。

陽極液側内張りがチタン材料であり、陽極側突
起が鉄質材料である場合には、溶接的に適合する
金属中間層として役立つバナジウムウエフアーを
陽極側突起と隣接陽極側内張りとの間に介在させ
て、陽極側のチタン内張りをバナジウムウエフア
ーを介して鉄質材料の陽極側突起に溶接しうるよ
うにするのが好ましい。バナジウムはチタンおよ
び鉄質材料の双方に溶接的に適合しうる。

ある場合には、金属中間層を陽極側突起と隣接
陽極液側内張りとの間に介在させてフイルム形成
法によつて陽極側突起の端部に接合するのが好ま
しい。バナジウムのような熱液金属を噴霧するの
が１つのフイルム形成法である。別のフイルム形
成法は陽極側突起に金属をハンダ付け又は真鍮ろ
う付けすることによつて行なわれる。

ある場合には、内張りと陽極側突起との間に金
属中間層を使用する必要がなく、陽極液側内張り
は溶接によつて陽極側突起に直接に接合させうる
ことが見出される。

陽極液側内張りを中心槽要素に、これらの金属
が溶接的に適合しないときに接合する別の方法
は、金属中間層を使用しないで爆発接合によつて
陽極液側内張りを陽極突起に直接に接合する方法
である。

多くの場合に、陽極液側金属内張りは陽極液室
構造物の横方向の面の上を伸びていて、電解槽セ
グメントを一緒に絞つて電解槽系列を作る際に膜
用のシール面を作るシール面を作るのが望まし
い。

ほとんどの場合に、陽極液側内張りは陽極側突
起の端部において中心槽要素に接続するのが望ま
しい。然し本発明はこれらの突起の側面への内張
りの接続も、そしてこれらの突起間の中心バリヤ
ーへの内張りの接続さえも含む。然しながら、好
ましくは陽極液側の内張りは中間金属クーポンも
しくはウエフアーを介して陽極突起の端部に溶接
される。

陰極液側内張りは通常、陽極液側内張りよりも
必要性が少ない。然しながら、高濃度苛性陰極液
室のように単一電解槽要素の陰極液側に内張りを
必要とする場合も多い。従つて本発明は隣接電解
槽の陰極液室に露出される中心槽要素の面の上に
金属シート製の陰極液側内張りを施す場合も含
む。

この陰極液側内張りは陰極液室の環境による腐
食に実質的に抵抗性のある電導性金属から作られ
る。プラスチツクを介して陰極側突起に陰極を電
気的に接続する準備がなされているある種の場合
にはプラスチツク内張りを使用することができ
る。プラスチツク内張りと金属内張りとの組合せ
を使用することもできる。同じことは陽極液側の
内張りについてもいえる。

陰極液内張りは陰極側突起間の空間に中心バリ
ヤーに向けて間隔をおいた陰極側突起のまわりに
十分に押し込めて、内張り中心槽要素と隣接陰極
液室の膜との間を陰極液が自由に循環しうるよう
にする。この内張りは陰極液室に隣接する中心槽
要素の面を陰極液に接触する１つの境界として置
き換えることに注目されたい。

陽極液側の内張りとは異なり、陰極液側の金属
内張りは、陰極側突起と内張りとの間に金属中間
層を介在させることなしに、溶接によつて陰極側
突起に直接に接続させるのが好ましい。然し金属
中間層を使用することもできる。その場合には金
属中間層は陰極液側内張りの金属と単一槽要素を
構成する金属の双方に溶接的に適合するものでな
ければならない。

多くの場合に、槽要素は鉄質材料で作り、陰極
液側の内張りの金属は鉄質材料、ニツケル、ニツ
ケル合金、クロム、マグネシウム、タンタル、カ
ドミウム、ジルコニウム、鉛、亜鉛、バナジウ
ム、タングステン、イリジウム、およびコバルト
からえらぶのが望ましい。

多くの場合に、中心槽要素の金属、陰極液側内
張りの金属、および隣接電解槽陰極の金属はすべ
て鉄質材料からえらぶのが望ましい。

ある場合には、陰極側突起と隣接陰極液側内張
りとの間に金属中間層を介在させ、フイルム形成
法によつて陰極側突起に接合させるのが好まし
い。熱液金属の噴霧は１つのフイルム形成法であ
る。別のフイルム形成法は陰極側突起へ金属をハ
ンダ付け又は真鍮ろう付けすることによつて行な
われる。

然しながら、ほとんどの場合に、陰極液内張り
の金属は金属中間層の必要なしに中心槽要素に直
接溶接することができる。ニツケルはふつう最も
好ましい陰極液内張り材料である。

陰極液側の金属内張りは陰極側突起の端部の上
および周りに密接するように形成され、中心槽要
素と陰極との間に電気的接続が与えられるように
突起に対して内張りの一面上に直接溶接される。
陰極自体は陰極液側内張りの反対の面に直接溶接
される。

陽極液側の内張りと同様に、陰極液側内張りも
陰極液室の周囲構造物の横方向の面の上を伸び
て、電解槽セグメントが一緒に絞られて電解槽系
列を形成する際に膜用のシール面を形成するのが
好ましい。

ほとんどの場合、陰極液側の内張りは陰極側突
起の端部において中心槽要素に接続するのが望ま
しい。然し本発明は内張りを突起間で中心バリヤ
ーに接続する場合も含む。

本発明は好ましい具体例を示す添付図面を参照
することによつて更によく理解しうる。これらの
図面において、同じ数字の符号は種々の図におい
て同様の部品を表わす。

第１図は本発明の中心槽要素１２をこのような
槽の一連のユニツトの２極電極型フイルタープレ
ス型槽ユニツトを形成する付属部品と共に示す部
分破断透視図である。

第２図は本発明の中心槽要素１２を使用する３
個のフイルタープレス型槽ユニツト１０の横断側
面図である。槽ユニツト群はそれらがフイルター
プレス槽系列で現われるように示してある。この
横断面は第４図および第５図の線２―２の方向に
そつてとつたものである。

第３図は第４図および第５図の線３―３にそつ
てとつた槽ユニツト１０の破断横断側面図であ
る。

第４図は陰極側からみた槽ユニツト１０の部分
破断正面図である。

第５図は陽極側からみた槽ユニツト１０の部分
破断正面図である。

第１図、第２図および第３図を参照して、２極
電極型フイルタープレス型電解槽ユニツト１０は
本発明の中心槽要素１２の好ましい具体例を使用
するものとして示されている。この槽は平板槽と
も呼ばれる。

好ましい具体例において、中心槽要素１２は鋳
造鋼で作られている。このものは固体の中心バリ
ヤー１４、このバリヤーの周囲の両面から横方向
に伸びる周囲フランジ１６、突出し間隔をおいて
配置されている陽極側突起１８、および突出し間
隔をおいて配置されている陰極側突起２０を備え
ている。

これらの部品のすべてを一体として１つの中心
槽要素に鋳造することによつて、多くの問題が同
時に消滅もしくは非常に減少する。たとえば、ゆ
がみの問題の大部分、流体洩れの問題、電流分布
不良の問題、および大量生産ベースでの槽構成の
複雑性は非常に軽減される。槽設計のこの単純性
は、信頼性の遥かに高い且つ建設コストの遥かに
経済的な中心槽要素の建設を可能にする。

隣接槽の陽極液室２２は中心槽要素１２の右側
にみえる。中心槽要素１２の左側には第２の隣接
槽の陰極液室２４がみえる。すなわち、中心槽要
素１２は１つの槽を他の槽から分離する。この種
の槽における１つの非常に重要な特徴は１つの槽
から他の槽へ電気をできるだけ安く得ることであ
る。

中心槽要素１２の陽極液室の側に、チタンの単
一シートから作つた内張り２６がある。この内張
りは陽極液室側の中心槽要素１２の表面の上に且
つこれに実質的に対向して適合するようにプレス
によつて熱形成される。これは中心槽要素１２の
鋼を陽極液室２２の腐蝕性環境から保護するため
に行なわれる。内張り２６はまた陽極液室２２の
左側の境界をも形成し、そしてイオン交換膜２７
が（第３図に示すように）右側の境界を形成す
る。中心槽要素１２は、その周囲構造物がフラン
ジ１６を形成するように鋳造される。このフラン
ジは陽極液室２２の周囲境界として役立つのみな
らず、陰極液室２４の周囲境界としても役立つ。
好ましくは、チタン内張り２６をそれに応力なし
で形成させて、原子状水素が迅速に攻撃して脆
い、電気的に非伝導性の水素化チタンを形成する
ことのできない内張りを与える。原子状水素が応
力を受けたチタンをより迅速に攻撃することは知
られている。内張りにこのような応力を及ぼすの
を回避することは、482〜538℃の高温にあるプレ
ス中で内張りを熱形成させることによつて達成さ
れる。内張り金属とプレスの双方がこの高温に加
熱されてから内張りを所望の形状にプレスする。
次いで内張りを加熱プレス中で約45分間保持して
室温まで冷却する際の応力の形成を防ぐ。

チタン内張り２６は抵抗溶接によつて鋼製の中
心槽要素１２に接続される。これはバナジウムウ
エフアー３０を介して切頭円錐形の固体陽極側突
起１８の平らな端部に内張り２６を溶接すること
によつて間接的に達成される。バナジウムはそれ
自体溶接性の、且つチタンと鋼の双方に溶接的に
適合する金属である。溶接的に適合するとは、１
つの溶接性金属が別の溶接性金属と一緒に溶接さ
れるとき、この別の金属と適合性ある固体溶液を
形成することをいう。チタンと鋼は相互に溶接的
に適合しないが、両者はバナジウムにより溶接的
に適合する。それ故、バナジウムウエフアー３０
を鋼製の陽極側突起１８とチタン内張りとの間の
中間金属として使用して、これらの金属の溶接を
達成し、内張り２６と中心槽要素１２との間の電
気的接続を形成させ、且つ内張り２６を支持する
中心槽要素１２の機械的支持部材を形成させる。

中心槽要素１２に対する陽極液側内張り２６の
好ましい適合は第２図からわかる。内張り２６は
これにプレスした刻み目もしくは中空キヤツプ３
２をもつ。これらのキヤツプは切頭円錐形であ
り、陽極側突起１８のような固体ではなくて中空
体である。これらのキヤツプ３２はそれらが陽極
側突起１８の上およびまわりに適合するような大
きさと間隔をもつている。これらのキヤツプの沈
みの深さは、ウエフアー３０が陽極側突起１８の
平らな端部２８に接近しつつあるとき及びこれら
の要素が溶接されるとき、キヤツプの内部端３４
がバナジウムウエフアー３０に接近するような深
さである。突起およびキヤツプの形状は重要では
ない。それらは正方形または他の任意の形状であ
りうる。然しそれらの端部２８はすべて平らであ
るべきであり、且つすべては同一の仮想幾何学平
面に存在すべきである。事実、これらの陽極側突
起は陽極液とガスの循環を導くように形状化され
配置される。

内張り２６は介在する溶接的に適合するバナジ
ウムウエフアー３０を介してキヤツプ３２の内部
端３４において陽極側突起１８の鋼製の平らな端
部２８に抵抗溶接される。

陽極３６は膨張金属またはチタン製の織つた網
の実質的に平らなシートであり、好ましくはその
上に酸化レニウム触媒の被覆をもつものである。
それは内張り２６の刻み目入りキヤツプ３２の平
らな端部３８の外側に直接溶接される。これらの
溶接は電気接続および陽極３６の機械的支持手段
を与える。他の触媒被覆を使用することもでき
る。

第２ａ図において、膜２７が１つの槽ユニツト
１０の陽極３６と次の隣接槽ユニツト１０の陰極
との間に配置されて、これら２個の隣接する中心
槽要素１２のそれぞれの中心バリヤー間に電解槽
を形成する。

本発明で使用の意図される浸透選択性膜の代表
的な種類は次の米国特許に開示されているもので
ある。米国特許第3909378号、同第4329435号、同
第4065366号、同第4116888号、同第4126588号、
同第4209635号、同第4212713号、同第4251333
号、同第2470996号、同第4123336号、同第
4151053号、同第4176215号、同第4178218号、同
第4340680号、同第4357218号、同第4025405号、
同第4192725号、同第4330654号、同第4337137
号、同第4337211号、同第4358412号、および同第
4358547号。

もちろん、２個の槽セグメントの間に形成させ
た電解槽が１枚より多い膜を使用する多室電解
槽、たとえば相互に間隔をおいて２枚の膜を使用
してそれらの間に室を形成させた３室の電解槽、
ならびにそれぞれの膜の間にそれぞれの膜の反対
側に形成させた室およびそのそれぞれの隣接槽ユ
ニツト１０、であることも本発明の範囲内にあ
る。

膜２７およびチタン内張り中心バリヤー１４に
対する陽極液室２２内の陽極３６の配置は、中心
バリヤーからのフランジ１６の横方向の広がり、
中心バリヤーからの陽極側突起１８の広がり、バ
ナジウムウエフアー３０の厚さ、内張り２６の厚
さなどの間の関係によつてきまる。陽極３６は膜
２７に接近する位置から膜２７と陽極３６との間
のかなりの間隙をもつ位置にまで、これらの関係
を変化させることによつて、たとえば中心バリヤ
ー１４からの陽極側突起１８の広がりを変えるこ
とによつて、移動させうることが容易にわかる。
然し、中心バリヤー１４の陽極液側のフランジ１
６が中心バリヤー１４からの陽極側突起１８の広
がりと同じ距離を伸びるのが好ましい。これによ
り槽要素１２の建設は更に簡単になる。この場合
には、機械金属プラナーが陽極側突起１８の両端
面２８ならびに同時にフランジ面１６ａを平らに
して、これらの面がすべて同じ幾何学平面に存在
するからである。同様の好ましさは中心槽要素１
２の陰極液側の同様の面についても真実である。
すなわち、陰極側突起２０の平らな端部４０およ
び中心槽要素１２の陰極液側にあるフランジ面１
６ｃはすべて同じ幾何学平面にあるように機械加
工される。

膜２７とフランジ面１６ａとの間を流体シール
するために、陽極内張り２６を平鍋の形状に形成
し、その周囲に伸びるオフセツト唇部４２を設け
るのが好ましい。唇部４２はフランジ面１６ａに
ぴつたりと適合する。膜２７の周囲は陽極液側内
張り唇部４２にぴつたりと適合し、周囲ガスケツ
ト４４は膜２７の周囲の他の側にぴつたりと適合
する。第２図に示す槽系列において、ガスケツト
４４は次の隣接槽要素の陰極液側のフランジ面１
６ｃにぴつたりと適合し、そして内張り４８のな
い場合の膜にぴつたりと適合する。

唯１個のガスケツト４４のみを示したけれど
も、本発明は膜２７の両側でのガスケツトの使用
も包含する。唇部４２を備えない場合も包含して
いる。

陽極液室側と反対の中心槽要素１２の側すなわ
ち陰極液室側については、第１図には陰極液側の
内張りは示されていないが、第２〜４図には陰極
液室側の内張り４８が示されている。これは、あ
る場合には２つの内張りの存在が望まれるが、あ
る場合には望まれないという事実を説明するため
になされたものである。ほとんどの場合、中心槽
要素１２を鋳造するのに使用する金属は陰極液室
２４または陽極液室２２のいづれかに使用するの
にも好適である。たとえば、塩化ナトリウム水溶
液を電解して陰極液室で苛性ソーダおよび／また
は水素ガスを製造する電解槽系列において、鉄質
材料はほとんどの電解槽操業温度および苛性濃度
たとえば約22％以下の苛性濃度において及び約85
℃以下の電解槽操業温度において、陰極液室の金
属材料として全く好適である。従つて、中心槽要
素１２を鋼のような鉄質材料で作り、苛性アルカ
リを約22％以下の濃度で製造し、そして電解槽を
約85℃以下で操業しようとするならば、中心槽要
素１２の陰極液側には中心槽要素１２の鋼を腐食
から保護するための保護内張りは必要でない。然
しながら、陽極液側ではチタン内張り２６が依然
として必要である。それ故、第１図では陰極液側
の内張り４８は示されていない。その代りに、平
らな多孔質金属陰極４６〔第１図の具体例ではこ
れも鋼製である〕が陰極側突起２０の端部４０に
直接に抵抗溶接されている。

第２図および第３図を参照して、中心槽要素１
２の陰極液側（左側）が陽極液側の鏡像のように
みえる。フランジ１６は陰極液室２４の周囲境界
を形成し、中心バリヤー１４および膜２７は残余
の境界を形成する。間隔をおいて配置されている
突起２０は中心バリヤー１４から陰極液室２４に
外側に伸びる固体の切頭円錐形の突出部である。
平らな面の多孔質鋼板陰極４６は陰極側突起２０
の平らな端部に直接に溶接されている。

第２〜４図を参照して、陰極液室２４の環境か
らの腐食性攻撃に高度に抵抗性のある金属で作つ
た陰極液側内張り４８が示されている。この金属
は単一の金属シートから図示の非平面形にプレス
しうるように十分に展性および加工性のあるもの
でなければならない。これはシートにプレスした
刻み目もしくはキヤツプ７０をもつ能力を含む。
これらのキヤツプ７０は間隔をおいて配置した陰
極側突起２０の上およびまわりに適合するように
間隔をおいて配置してある。陰極液側の内張り４
８は陰極液室２４に隣接する中心槽要素１２の側
のフランジ面１６ｃに接近するようにその周囲を
伸びる刻み目付き唇部７２をもつのが好ましい。
内張り４８は好ましくは陰極側突起２０の平らな
端部４０への内張りキヤツプの内部端の抵抗溶接
によつて中心槽要素１２に接続される。すなわ
ち、これは内張り４８の金属と中心槽要素１２の
金属が相互に溶接適合性があるときに好ましいこ
とである。これらの金属が溶接的に適合しないな
らば、内張り４８の金属と中心槽要素１２の双方
に溶接的に適合性のある金属ウエフアーまたは中
間層もしくは中間層類組合せを使用すべきであ
る。これらのウエフアー７８を陰極側突起の平ら
な端部４０と該端部に対応する内張りキヤツプ７
０の内部端７４との間に配置し、陰極側突起２０
の端部４０に溶接する。次いで陰極液側の内張り
４８を金属ウエフアー７８を介して陰極側突起２
０の端部４０に溶接する。次いで陰極４６をキヤ
ツプ７０の外部端７６に溶接する。金属ウエフア
ー７８を介してそれぞれの内張りキヤツプ７０を
陰極側突起２０の端部に接続する作業は唯一回の
溶接で行なわれる。すなわち金属ウエフアーそれ
自体をあらかじめ溶接する必要はない。

金属ウエフアー７８，３０は中心槽要素１２の
金属とそれぞれの内張り２６，４８の金属の双方
に溶接的に適合性のある金属から作ることができ
る。金属ウエフアーはチタン、銅および鉄質材料
の３層爆発接合ウエフアーのような２層より多い
金属層をもつこともできることに注目すべきであ
る。

平らな面の陽極３６と平らな面の陰極４６の双
方は中心槽要素１２に向かつて且つ膜２７から離
れて内側に巻かれた周囲端をもつ。これはこれら
の電極の時としてジグザグ状の端部が膜２７にふ
れてこれを引裂くのを防ぐために行なわれる。

中心槽要素の周囲フランジ１６のコーナー１６
ｂは大気圧より高い圧力で槽を操業しうるように
作られる。もちろん、槽の形状は丸くても長方形
でも又は他の任意の便利な形状でもよい。丸型は
非常に高圧の操業にとつて恐らく最も実用的であ
る。

槽供給物として塩水を使用し、槽を次のように
操業する。供給塩水はダクト６０を介して陽極液
室２２に連続的に供給し、この間に新鮮な水をダ
クト６４〔第４図および第５図〕を介して陰極液
室２４に供給することができる。槽系列を横切つ
て電力を与え、それぞれの電解槽の陽極３６をそ
の電解槽の陰極４６に対して正（ポジ）とする。
減極した陰極と陽極を除いて、電解は次のように
進行する。陽極３６で塩素ガスが連続的に製造さ
れ、ナトリウムカチオンが陰極４６の静電誘引力
によつて膜２７を通つて陰極液にはこばれる。陰
極液室２４には連続的に製造される水素ガスおよ
び水酸化ナトリウム水溶液が存在する。塩素ガス
および使用済み塩水はダクト６２を介して陽極液
室２２から連続的に流出し、水素ガスおよび水酸
化ナトリウムはダクト６６を介して陰極液室２４
から連続的に流出する。所望ならば減極した電極
を使用して水素または塩素あるいは両者の製造を
抑制することができる。

NaCl塩水の電解槽系列としてこの槽系列を操
業する際には、ある種の操業条件が好ましい。陽
極液室では0.5〜5.0のPHを保持するのが望まし
い。供給塩水は好ましくはごく少量の多価カチオ
ン（カルシウムとして表現して約0.8ｇ／未
満）しか含まない。供給塩水が約70ppm未満の
濃度の２酸化炭素を含み、供給塩水のPHが3.5よ
り低いときには、上記より多い多価カチオン濃度
も許されて同様の有利な結果がえられる。操業温
度は０〜250℃の範囲でありうるが、好ましくは
約60℃以上である。通常の塩水処理後にイオン交
換樹脂によつて多価カチオンを除いて精製した塩
水は膜の寿命の延長という点で特に有用である。
膜の寿命を延ばすために供給塩水中の鉄含量は低
いのが望ましい。好ましくは塩水供給物のPHは塩
酸添加によつて4.0以下のPHに保つ。

好ましくは、陰極液室の圧力は陽極液室よりも
やゝ高い圧力に保たれるが、好ましくは約１フイ
ート水柱圧以下の差圧に保たれる。好ましくはこ
の差圧は米国特許第4105515号に記載されている
ようなサージタンクによつて制御される。

好ましくは、操業圧力は７気圧未満に保持され
る。

通常、この電解槽は1.2〜4.0アンペア／in²の電
流密度で操業されるが、ある場合には約4.0アン
ペア／in²の操業も全く許容される。

塩素・アルカリ槽の槽ユニツトの両面に金属内
張りを使用する場合には、陰極液室２４の苛性濃
度を約22重量以上に保持し、槽の電解液操業温度
を約80℃以上に保持するとき、陰極液側の内張り
４８はニツケル製であるのが望ましい。このニツ
ケル内張り４８は陽極液側にチタン内張り２６を
施すのと実質的に同様にして製作し、寸法合せし
且つ中心槽要素１２に適合させる。然しニツケル
と鋼は溶接適合性があるので、それらの間に金属
中間層またはウエフアーを介在させる必要はな
い。然しこのことは本発明が、金属中間層を介在
させるか否かには関係なく、陽極側突起１８に陽
極内張り２６を接合させる際に陰極側突起２０と
陰極内張り４８との間にも溶接適合性のウエフア
ーを使用することを除去するといつているのでは
ない。内張りは単一槽要素１２の一面に、または
両面に使用することができ、またどちらの面にも
使用しないこともある。

陽極液室入口開口５６、陽極液室出口開口５
０、陰極液室入口開口５６、および陰極液室出口
開口（図示していない）はそれぞれの陽極液室２
２および陰極液室２４と連通するフランジの部分
においてフランジ１６の本体中に鋳造される。こ
れらの室に内張り２６，４８が存在するときは、
対応する開口をこれらの内張り中に設ける。これ
らの開口は第１図および第２図に示されている。

鉄、鋼、およびステンレス鋼のような鉄質材料
の他に、槽要素１２は他の任意の鋳造性金属たと
えばニツケル、アルミニウム、銅、クロム、マグ
ネシウム、チタン、タンタル、カドミウム、ジル
コニウム、鉛、亜鉛、バナジウム、タングステ
ン、イリジウム、ロジウム、コバルト、およびそ
れらの金から鋳造することもできる。陰極液側の
内張りは通常これらの物質からもえらぶことがで
きるが、一般にマグネシウムとアルミニウムは例
外である。

陽極液側の内張り２６および陰極液側の内張り
４８は好ましくは単一および図面に示すような形
状に成形しうるように十分に加工性のある金属材
料から作られる。これは切頭円錐形のキヤツプ３
２，７０をもつようにプレスしうる能力をも含
む。本発明はキヤツプ３２，７０が切頭円錐形で
あるものに限定されるわけではなく、また陽極側
突起１８および陰極側突起２８が切頭円錐形であ
るものに限定されるわけでもないことも理解され
るべきである。それらは室２２，２４中の電解液
およびガスの流れを指向させるような形状に作ら
れ配置されうる。突起１８，２０はその端部が平
らであつて接合されるべき平らな電極面に平行で
あるべきである。突起１８，２０の端部２８，４
０はそれぞれの電極に電気接続を与えて十分に低
い電気抵抗の電流通路を提供するに足る表面積を
もつべきである。突起１８，２０はそれらが接続
される電極面を横切つてかなり均一でかなり低い
電圧勾配を与えるように間隔をおいて配置される
べきである。それらはまたそれぞれの電解液室内
の非占有点からその室内の他の非占有点への自由
な電解液循環を行なわせるように間隔をおいて配
置されるべきである。従つてこれらの突起はそれ
ぞれの室において相互にかなり均一な間隔をおい
て配置されている。陽極側突起１８および陰極側
突起２０は中心バリヤー１４を横切つて背中合せ
で示してあるが、そのような関係である必要はな
いということを注目すべきである。それらはバリ
ヤー１４を横切つて相互にオフセツトであつても
よい。

陽極側突起１８および陰極側突起２０を作る材
料はもちろん中心槽要素１２の材料と同一であ
る。本発明で使用する部品はそれらを中心槽要素
と一体の部品として作るものだからである。

陽極液側の内張り２６および陰極液側の内張り
４８は電導性であり、それらがさらされる電解液
室の環境からの化学的攻撃に対して抵抗性があ
り、そして刻み目のあるキヤツプ３２，７０を作
るに十分な展性のあるものである必要がある。

もちろん、陽極液側および陰極液側の内張り２
６，４８を作るそれぞれの金属は通常は相互に異
なる。それらがさらされる電解腐食条件が異なる
からである。これは塩素―アルカリ槽の電解液に
おいてのみならず、他の電解液においても真実で
ある。従つてこれらの金属はそれらがさらされる
条件に適合するようにえらばなければならない。
代表的には、チタンが陽極液室内張り２６の好ま
しい金属である。このような条件に好適な他の金
属は通常次の群に見出される：チタン、タンタ
ル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、および
それらの合金。

陰極液側に好適な金属の種類は陽極液室側に好
適な金属の種類よりも通常は数がづつと多い。こ
れは主として、陰極液に存在する比較的高いPH条
件下の化学的攻撃に対してほとんどの金属が耐性
であるという事実、ならびに槽構造体１２の陽極
液側の金属によつて付与される電気的な陰極保護
作用による。鉄質材料が鋼およびステンレス鋼を
含めて、陰極液側の内張り金属としてふつうは好
ましい。他の内張り材料としてニツケル、クロ
ム、タンタル、カドミウム、ジルコニウム、鉛、
亜鉛、バナジウム、タングステン、イリジウム、
コバルト、およびこれらの金属のそれぞれの合金
があげられる。

一般的にいつて、陰極液側の内張り４８に使用
される金属は陰極４６の製造用にも好適である。
これは陽極液側の内張２６の金属とその陽極３６
についても同様に真実である。

中心槽要素１２の金属と溶接的に適合しない内
張り金属を使用するとき、および内張り（２６ま
たは４８）を溶接によつて中心槽要素に接合させ
ようとするとき、金属中間層またはウエフアーを
溶接を行なおうとする場所において中心槽要素上
の突起と金属内張りとの間に配置する。これらは
中心槽要素１２または内張り（２６または４８）
のいづれかの上に形成させた単一の金属ウエフア
ーの形体、多層の金属ウエフアーの形体、あるい
は金属フイルムの形体でありうる。

実施例 １ 中心槽要素１２の見本をSA―216等級WCB鋼
から鋳造した。中心バリヤーの厚さは約1.27cm
（0.5インチ）であつた。切頭円錐形の突起の底部
の直径は7.62cm（３インチ）であり頂部の直径は
3.81cm（1.5インチ）であつた。この中心槽要素
の全体の寸法は40.64cm×50.8cm（16インチ×20
インチ）であり、それぞれの側（陽極および陰
極）に各10個の突起を直接向い合せて配置した。
これらの突起の端から端までの距離は約6.35cm
（2.5インチ）であつた。

仕上げ鋳造物はすぐれた品質の表面を示した。
区分をカツトして更に試験した。突起区分中の内
部空洞は最小であるか又は存在しなかつた。この
中心槽要素１２の品質は２極電極槽ユニツトの製
造によく適するものとみなされた。

実施例 ２ 中心槽要素１２の見本をSA―216等級WCB鋼
から鋳造した。この特定の中心槽要素は設計で意
図した槽のコーナー部分を示していた。この中心
槽要素の全体の寸法は約61cm×61cm（24インチ×
24インチ）であり、中心バリヤーの厚さは1.27cm
（0.5インチ）であつた。切頭円錐形突起の基部の
直径は7.62cm（３インチ）であり、頂部の直径は
3.81cm（1.5インチ）であつた。これらの突起の
端から端までの距離は周囲の厚さと同様に約6.35
cm（2.5インチ）であつた。

鋳造後に、この見本を陽極および陰極の両面で
機械加工して２つの平行な面にした。この陽極液
および陰極液の周囲フランジを精密に検査した。
大きな空洞は見出されず、小さな空洞がごく僅か
見出されたにすぎなかつた。周囲の側面は仕上げ
に好適であり、ガスケツトおよびシーリングの要
件に合うための最小量の機械加工を必要とするに
すぎなかつた。この見本からカツトした部分は最
小の空洞を示すか又は空洞を示さなかつた。

実施例 ３ 中心槽要素１２を公称1.22ｍ×2.44ｍ（４フイ
ート×８フイト）の電解槽プレスで鋳造した。こ
の実施例の目的は特定形状の鋳造性を実証し且つ
最小の中心バリヤー厚みを決定することであつ
た。この中心槽要素の中心バリヤーの厚さは約
1.43cm（9/16インチ）であつた。切頭円錐形突起
の底部の直径は7.62cm（３インチ）であり、頂部
の直径は3.81cm（1.5インチ）であつた。これら
の突起の端から端までの距離は約6.35cm（2.5イ
ンチ）であり、周囲の厚さと同じであつた。この
陽極側および陰極側の両面は許容される品質のも
のであり、鋳型に面した側の鋳造物の面にごく僅
かな不完全さがあるにすぎなかつた。鋳型のくり
かえし使用において、鋳造物の品質に実質的な変
化は認められなかつた。この実施例はこの寸法お
よび形状の鋼鋳造が中心槽要素の大量生産を実施
可能にしたことを実証するものである。