JPS621236Y2

JPS621236Y2 -

Info

Publication number: JPS621236Y2
Application number: JP1982172888U
Authority: JP
Priority date: 1982-11-17
Filing date: 1982-11-17
Publication date: 1987-01-13
Also published as: JPS5976565U

Description

【考案の詳細な説明】本考案はアルカリ金属塩水溶液の電解に用いる
新規なフイルタープレス型電解槽に関する。詳し
くは、陽イオン交換膜を挟んで相対する陽極室枠
と陰極室枠の圧接面を特定の構造とすることを特
徴とするフイルタープレス型電解槽である。

フイルタープレス型電解槽は内部に陽極を収納
した陽極室枠と内部に陰極を収納した陰極室枠
（これら両者を総称して電極室枠とも称する）と
を陽イオン交換膜を介して相対させた基本構造
（ユニツトセルと称する）よりなる。この場合、
１つの陽極室と１つの陰極室とが隔壁を介して接
合し、各室内にある陽極及び陰極の間を電気的に
接続された複極式構造、及び陽極室と陰極室とが
夫々独立に形成される単極式構造がある。いずれ
の構造にあつても、これらの電極室は多数重合し
て締付けられ、一個の電解槽として形成される。

例えば、複極式のフイルタープレス型電解にお
けるユニツトセルの縦方向切断面を第１図に示
す。

かかる電解槽においては、従来、陽極室枠１と
陰極室枠とも同形状のものを用い、電解液及び気
体の漏れを防止するために、該電極室枠間にパツ
キン２および４を挿着（電極室枠１，３の周縁部
に一致する形状で貼り付け）してイオン交換膜を
挾み締め付けていた。（尚、６は多孔状陽極、７
は多孔状陰極、また８は隔壁である。）この場
合、第１図に示すように電極室枠１，３間にパツ
キン２，４が一致し、且つ電極室間の締付部がズ
レないような状態が望ましい。

ところで工業的な大型のフイルタープレス型電
解槽においては、重量も大きくなるため、一般に
は電極室枠を架台上に乗せ、該枠間にイオン交換
膜及びパツキンを一つづづ順次入れ、人手により
これを保持しつつ、次の電極室枠を押しつけ挾み
込む。この場合、第２図に示す如く、挾み込む時
に電極室間の締付枠部に若干のズレを生じること
が避けられなかつた。また、締付時にパツキンを
電極室枠の周縁部に一致するようにはり合わせ挿
着しようとしても、第３図にようにパツキンのズ
レがどこかに生ずることも避けられなかつた。上
記のように、陽極室枠１のパツキン２が陰極室枠
３のパツキン４よりもずれて電極室内に入つてい
る状態の場合、その部分のイオン交換膜５の陰極
側の面に多量の水ぶくれが生じ、該膜が破損する
ばかりか、その破損した部分から陰極室液中へ陽
極液が混入し、生成苛性アルカリ中へ塩類が混入
したり、逆に陽極室へ陰極液が混入して電流効率
の低下を起こす。この原因については定かではな
いが、本考案者等は次の様に考える。即ち、上記
した如きズレを生じて締め付けが不十分な陽極側
のパツキン部では、パツキンとイオン交換膜間に
隙間を生じて塩水が存在し、電気はその部分にも
イオン交換膜を通して流れる。ところが、その隙
間部分はアルカリ金属塩水溶液の供給が不足す
る。そのためイオン交換膜の陽極面において塩濃
度が低下することにより陰極面に水泡が生じるも
のと考えられる。このような状態が生じてイオン
交換膜が破損した場合、該イオン交換膜の交換を
余儀なくされ、フイルタープレス型電解槽の長期
間連続運転することが困難となる。

上記問題を解決するための１手段として、本出
願人等は既に実願昭57−123766号に提案した。即
ち、該公報の記載によれば予め陰極室側バツキン
の内縁が陽極室側パツキンの内縁よりも内側に存
在するごとく構成することにより、上記問題をあ
る程度、解決することができるが、陰極室側のパ
ツキンは内部の液圧で押えるため、イオン交換膜
とパツキンの圧接が不十分な場合も生じることが
ある。

本考案者等は、フイルタープレス型電解槽にお
ける陽イオン交換膜の上記した如き劣化について
着目して、その防止する手段について検討したと
ころ、下記に示すように陽イオン交換膜と圧接す
る電極室枠の構造を特定にすることによる効果を
見い出し、本考案を提案するに至つた。

即ち、本考案はイオン交換膜と電極室枠とを多
数交互に配列して締め付けたフイルタープレス型
アルカリ金属塩水溶液の電解槽において、電極室
枠の少なくとも圧接面が陽極室側より陰極室側の
方が大きく、電解槽を締め付けた際、陰極室枠の
圧接面の内縁が陽極室枠の内縁よりも内側に存在
するごとく構成されたフイルタープレス型電解槽
である。

本考案の電解槽によれば、イオン交換膜を圧接
する電極室枠が陽極室側に較べ、陰極室側内縁の
方が内側に存在するため、電解時における上記の
問題を解決することができる。尚、本発明におけ
るパツキンは電極室枠の内縁と一致する形状のも
のを言い一般には額縁状のものが用いられる。

以下、本考案を図面に基づき詳細に説明する
が、本考案は以下の図面に特に限定されるもので
はない。

第４図は本考案の代表的な複極式フイルタープ
レス型電解槽の部分断面図を示す。図に示す部分
は電極室枠１，３（陽極室枠１、陰極室枠３）と
イオン交換膜５との間にパツキン２，４（陽極側
パツキン２、陰極側パツキン４）を介在させた電
極室上部の一部分である。

本考案の特徴は少なくともイオン交換膜５と圧
接する電極室枠１，３について、陽極室枠１より
陰極室枠３の方を大きくすることである。その大
きさは特に制限するものではないが、締付の際に
陽極室枠１の内縁より２〜10mm程度内側に陰極室
枠３が存在するようにすることが好ましい。この
ようにすることにより第２図及び第３図に示す状
態（締付枠部やパツキンの若干のズレ）に対して
も問題なく、締め付けた際に陰極室枠３の圧接面
の内縁が陽極室枠１の内縁よりも内側に存在する
ため、締付け部いおけるイオン交換膜５のふくれ
が防止される。尚、本考案において「内側」とは
電極室内部という意味であり、また電極室枠の形
状もイオン交換膜と接する面だけが「少なくと
も」陽極室側よりも陰極室側の方が大きければよ
いのであつて、本考案において「少なくとも」と
は電極室枠にあわせたパツキンを圧接することが
できる程度であればよいという意味である。

本考案は上記した電極室枠の構成に特徴を持た
せたもので、その他のものについては公知のもの
を特に制限なく使用することができる。例えばイ
オン交換膜は耐久性に優れたものであれば特に制
限されないが、一般には陽イオン交換基を有する
所謂パーフロロカーボン系の陽イオン交換膜が好
適に用いられる。

本考案に用いられる電極室枠は上述した部分に
特徴を有する他は公知のもので、一般に額縁状で
内部に陽極、陰極が夫々取付けられた陽極室枠、
陰極室枠とがある。陽極室枠の材質は耐塩素性の
金属やプラスチツク、又、陰極室枠は耐アルカリ
性の金属やプラスチツクが使用される。この際の
電極室枠の形状は電解槽や電極の形状により任意
に選定すればよく、また電極の材質、形状等も公
知のものが特に制限なく使用できるが、特に孔径
の小さいものが加工性に優れるため好ましく用い
られる。

本考案に用いられるパツキンは中央に欠損部を
有する額縁状のもので、該パツキンの外形、欠損
部の形状、及びサイズ等は電解槽を形成する電極
室枠の形状、サイズに応じて適宜決定すればよ
い。またパツキンの厚みは電解槽の大きさ、締付
圧、パツキンの材質等によつて多少異なり一概に
限定することはできないが、0.5〜10mmの範囲が
一般的である。更にパツキンの材質は公知の材質
が特に制限なく採用される。例えば、クロロプレ
ンゴム、エチレン−プロピレンゴム、フツ素ゴム
等の合成ゴム、軟質ポリ塩化ビニル、四フツ化エ
チレン等が好適に使用される。その他、本考案の
電解槽の形状、構成は公知の方法より当業者であ
るなら容易に考えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は複極式のフイルタープレス型電解槽の
断面図であり、第２図及び第３図は従来のフイル
タープレス型電解槽の電極室上部の部分断面図で
ある。第４図は本考案の部分断面図である。図に
おいて１は陽極室枠、２，４はパツキン、３は陰
極室枠、５はイオン交換膜、６は陽極、７は陰
極、８は隔壁である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

イオン交換膜と電極室枠とを交互に多数配列し
て締め付けたフイルタープレス型アルカリ金属塩
水溶液の電解槽において、電極室枠の少なくとも
圧接面が陽極室側より陰極室側の方が大きく、か
つ電解槽を締め付けた際に陰極室枠の圧接面の内
縁が陽極室枠の内縁よりも内側に存在するごとく
構成されたフイルタープレス型電解槽。