JPS6229490Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はイオン交換膜をとりつけた竪型の水溶
液電解槽に関する。

従来アルカリ金属塩化物（例えば食塩）の水溶
液を電解する方法として、水銀法、隔膜法および
イオン交換膜法がある。水銀法では製品カセイア
ルカリの濃度が高く、且つ高純度のものがえられ
るが、水銀が漏洩して環境汚染の問題をもひきお
こす可能性があるということで近年、隔膜法に転
換されつつある。然し隔膜法は生成するカセイア
ルカリの濃度が約９〜12％と低く、且つ不純物と
してかなりのアルカリ金属塩化物を含んでいる。
このため製品の用途によつては精製や濃縮を更に
行う必要がある。これら隔膜法の欠点を考慮し、
陽イオン交換膜を用いる方法が開発されつゝあ
り、そのための電解槽としては例えばフイルター
プレス型のものが一般に採用されている。

然し、従来使用してきた隔膜法に代りイオン交
換膜法を採用する場合新に電解槽を製作すること
は不経済であり、隔膜法用の電解槽の転用が強く
要望されてきた。

隔膜法用の電解槽としては竪型と水平型とがあ
るが、本考案に係る電解槽は竪型の電解槽の改良
に関するものである。隔膜法用の電解槽のアスベ
スト隔膜はアスベストスラリーからアスベストを
陰極金網に沈着させて作るが、アスベスト隔膜の
代りに陽イオン交換膜を直ちにとりつけることは
技術的に不可能であり、陽イオン交換膜の取りつ
け装置が問題になる。

従つて本考案はアスベスト隔膜を用いる従来の
竪型水溶液電解槽をイオン交換膜法用に転用する
ことを目的とするものであり、研究の結果完成さ
れたものである。

すなわち本考案は陽極板とそれをを囲む箱型陰
極金網とが配置されている竪型の水溶液電解槽に
おいて、陰極金網の上方に空間部分を保持して該
陰極金網上部を囲覆する側板付陰極カバーと、上
記陰極カバーの側板の鉛直下で且つ、陽極取付面
上に帯状体が水密、気密性を保持して鉛直且つ環
状に固定されてなる取付用部材と、陽極鉛直面に
平行で且つ陽極鉛直面を覆つて設けられ、且つ陽
極に対する面は有孔であり、上辺は陰極カバーの
側板に、下辺は取付用部材の鉛直な帯状体に夫々
気密、水密に取り付けられた管状フレームと、該
フレームの陽極側にフレームの有孔部分を完全に
覆つて気密、水密固定されている陽イオン交換膜
とが設けられてなる竪型の水溶液電解槽に関す
る。

本明細書において、気密、水密とは陰極区域及
陽極区域間の気体及び液体の流通が事実上遮断さ
れている状態をいう。

次に本考案の代表的な例を示す第１図、イ、
ロ、第２図、第３図、及び第４図にもとづいて本
考案を説明する。

第１図、イ、ロは本考案の電解槽の構成を示す
もので、イは一部平面図、（ロのｂ−b′横断面）、
ロは一部縦断面斜視図（イのａ−a′縦断面）であ
る。図において１は箱型陰極金網、２は陽極板、
３は陰極カバーであつて、陰極カバー３は箱型陰
極金網１の上方に空間部分４を保持してもうけら
れ、該空間部分４は発生する水素ガス捕集用の大
きな容積をもつ。箱型陰極金網１は第１図、ａ，
ｂに示す如く箱型で、陽極板を包囲してもうけら
れている。５は陽極取付孔を有する陽極取付板、
６はその上にもうけられたシートパツキングであ
る。７は陰極カバー３の側板であり、該側板の鉛
直下には、陽極取付板５にシートパツキング６を
介して固定されている取付用部材１４に接続して
いる、鉛直かつ環状の帯状体１４′がある。陰極
カバー３の側板７と取付用部材１４間には陽極の
鉛直面に平行で且つ陽極を覆うようにもうけられ
ており、且つ該陽極に相対する部分のみは格子状
等の有孔構造となつて陽極周囲を囲んだ管状フレ
ームＡが気密、水密に取りつけられている。８は
イオン交換膜であつて、管状フレームＡの有孔部
分を陽極側より完全に覆い、且つ管状フレームＡ
の上下の部分において管状フレームＡに気密に固
定されている。

イオン交換膜は陽極周囲を囲める寸法の管状体
を使用すると膜の接合部分がなくなり便利であ
る。また、イオン交換膜は管状フレームＡの有効
部分の陽極側を覆うので水位の高い陽極側より水
圧により押されて管状フレームＡの面に固定され
る効果がある。

このような構造とすることにより、陽極室と陰
極室とはイオン交換膜により完全に分離される。

イオン交換膜８と管状フレームＡとはイオン交
換膜８の固定のために密に接触しておけばよく、
その接続部分の構造についてはとくに限定されな
いが、その好ましい代表例を第２図、第３図及び
第４図に示す。第２図は管状フレームＡの有孔部
分の上部において陰極カバー３の側板７、イオン
交換膜８と管状フレームＡとが水密、気密に固定
されている例である。図において管状フレーム
Ａ、イオン交換膜８、およびパツキング９が押え
板１０，１１にはさまれ、ボルト１２およびナツ
ト１３により締めつけられて固定されている。第
３図は管状フレームＡとイオン交換膜８と取付部
材１４と陽極取付板５との関係を示すものであ
る。管状フレームＡの最下部は絶縁パツキング１
５がボルト１６、ナツト１７により締付けられて
いる取付用部材１４に接続している環状の帯状体
１４′にイオン交換膜８と共にとりつけられてい
る。このとりつけは管状フレームＡの上辺の場合
と同様になされている。

第４図は鉛直且つ環状の帯状体１４′からなる
取付用部材１４の構造を示す斜視図である。

本考案の電解槽は従来のイオン交換膜法用の電
解槽と同じく陽極室と陰極室とがイオン交換膜に
より完全に分離され、電解時におけるカセイアル
カリ溶液中へのアルカリ金属塩化物の混入は極め
て少い。又陰極室において箱型陰極金網と陰極カ
バーとの間には水素捕集用の大きな空間があるた
め、発生水素は陽極と相対する部分には存在しな
いので陰陽両電極の全電解面を有効に利用するこ
とができる。またイオン交換膜の固定性がよく電
解が安定に行われる。なお陽極室は塩素を発生す
るので、前記押え板等露出部はチタン、チタン合
金、フツ素樹脂等の耐食性の材料を使用する必要
がある。

本装置の組立は容易である。次にその一例を示
す。

まず電解槽体に箱型陰極金網をとりつけてお
く。

そして陰極カバー３の側板７の下端に第２図に
示すように、抑え板１０、ナツト１３を例えば溶
接により固着する。そして側板７、抑え板１０に
ナツト１３にあわせて共通の貫通孔を設けてお
く。

次に取付用部材１４に接続している環状の帯状
体１４′に第３図に示されるように管状フレーム
Ａおよびイオン交換膜８を取付けてそれから一体
化された構造体を得、この構造体の帯状体部１４
をパツキング６を介して陽極取付板５に固定す
る。

ついで前記陽極板取付板５に固定された一体化
構造体の上端部に第２図に示すようにイオン交換
膜８側にパツキング９を介して抑え板１１を、
又、管状フレームＡ側に、抑え板１０、ナツト１
３を固着した側板７を、それらのそれぞれの穴が
すべて連通するように保持した後、抑え板１１側
よりボルト１２を前記連通穴に挿入して、ボルト
のねじをナツト１３に螺入させる。これにより陰
極カバー３はその側板７において管状フレームＡ
およびイオン交換膜に水密、気密に固定される。

次に陽極取付板５にもうけられた陽極板取付孔
に陽極ロツドを挿入固定する。この固定は例えば
陽極ロツドにあらかじめつばをつけておき、つば
をシートパツキングを介して陽極板に取付ける
等、公知の手段により容易に行いうる。又陽極カ
バーの他の端部は第１図ロに示されるように電解
槽の側壁と電解槽蓋との間に挟持され、気密、水
密に固定された。

なお第２図はナツト１３側が陰極室であり、ボ
ルト１２の頭側が陽極室である。実際は陽極室の
両側に第２図に示す構造が存在し、いずれも陽極
室よりボルト１２をナツト１３に螺合させるで、
その形は左右対象になる。

【図面の簡単な説明】

第１図イは本考案の電解槽の構成を示す一部平
面図、第１図ロは一部縦断面斜視図、第２図は管
状フレームと陽イオン交換膜の上辺の接続固定の
一例を示す図、第３図は管状フレームと陽イオン
交換膜及び陽極取付板との接続固定の関係の一例
を示す図、第４図は取付用部材の斜視図である。 １……箱型陰極金網、２……陽極板、３……陰
極カバー、４……陰極と陰極カバーとの間の空
間、５……陽極取付板、７……陰極カバー側板、
８……イオン交換膜、１４……取付用部材、Ａ…
…管状フレーム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (イ) 陽極板とそれを囲む箱型陰極金網とが配置さ
   れている竪型の水溶液電解槽において、 (ロ) 陰極金網の上方に空間部分を保持して該陰極
   金網上部を囲覆する側板付陰極カバーと、 (ハ) 上記陰極カバーの側板の鉛直下で且つ、陽極
   取付板面上に帯状体が水密、気密性を保持して
   鉛直且つ環状に固定されてなる取付用部材と、 (ニ) 陽極鉛直面に平行で且つ陽極鉛直面を覆つて
   設けられ、且つ陽極に対する面は有孔であり、
   上辺は陰極カバーの側板に、下辺は取付用部材
   の鉛直な帯状体に夫々気密、水密に取り付けら
   れた管状フレームと、 (ホ) 該フレームの陽極側にフレームの有孔部分を
   完全に覆つて気密、水密に固定されている陽イ
   オン交換膜 とが設けられていることを特徴とする竪型の水溶
   液電解槽。