JPWO2018225239A1 - 犠牲電極の取付構造、およびこれを備えた電解装置 - Google Patents

Abstract

犠牲電極の取付構造は、電解液が流通する第１の配管と、絶縁材料から形成され、電解液が流通する第２の配管と、電解液が流通するように、第１の配管と第２の配管との間に配置され、電解液に接触する犠牲電極が設けられた筒状の犠牲電極ユニットと、第１の配管と犠牲電極ユニットを液密かつ着脱自在に連結する第１の管継手と、第２の配管と犠牲電極ユニットを液密かつ着脱自在に連結する第２の管継手を備える。（選択図）図３

Description

本発明は、犠牲電極（sacrificial electrode）の取付構造、およびこれを備えた電解装置に関する。

各種の化学製品の製造装置や水処理設備に使用される金属製の電解槽においては、電極に流入した直流電流の一部が、電解槽の一部や電解槽の付属機器を経て電極に帰るという電流回路が形成されることがある。この場合、電解槽または付属機器が腐食することがある。

この腐食を抑制する方法として、電解液の供給流路や排出流路に犠牲電極を取付けることが知られている。

電解槽の用途によっては、犠牲電極が短期間で減耗することがある。このため、犠牲電極は交換を要する場合がある。特許文献１は、交換を可能とした犠牲電極の取付構造を開示する。その取付構造においては、電解液の流路を構成する主管の内部に雌ネジが形成され、犠牲電極の端部に形成された雄ネジがこの雌ネジに螺着されている。

［特許文献１］中国実用新案第２０２５１９３４９号公報

特許文献１に開示されている上記の犠牲電極の取付構造においては、犠牲電極の雄ネジと主管の雌ネジからなる螺合部が電解液中に露出している。このため、雄ネジと雌ネジの界面に電解液が侵入し、これらのネジおよびその近傍が腐食する可能性がある。腐食生成物により雄ネジと雌ネジが互いに固着した場合、または雄ネジや雌ネジが浸食されて原形を留めなくなった場合においては、犠牲電極の交換が容易ではない。また、特許文献１に開示されている上記の犠牲電極の取付構造においては、犠牲電極が電解液の流路を構成する主管に内蔵されているため、犠牲電極の状態を外側から視認することができない。

本発明は、目視で容易に犠牲電極の減耗状況を確認でき、かつ、犠牲電極の交換が容易な犠牲電極の取付構造、およびこれを備えた電解装置を提供する。

本発明に係る犠牲電極の取付構造は、電解液に接触する犠牲電極の取付構造であって、電解液が流通する第１の配管と、絶縁材料から形成され、前記電解液が流通する第２の配管と、前記電解液が流通するように、前記第１の配管と前記第２の配管との間に配置され、前記電解液に接触する犠牲電極が設けられた筒状の犠牲電極ユニットと、前記第１の配管と前記犠牲電極ユニットを液密かつ着脱自在に連結する第１の管継手と、前記第２の配管と前記犠牲電極ユニットを液密かつ着脱自在に連結する第２の管継手を備える。

上記の構成においては、筒状の犠牲電極ユニットに電解液に接触する犠牲電極が設けられており、電解槽に連結された第１の配管に犠牲電極ユニットが第１の管継手によって着脱自在に連結されている。また、第２の配管に犠牲電極ユニットが第２の管継手によって着脱自在に連結されている。したがって、犠牲電極を交換する場合には、これらの管継手を外し、使用済みの犠牲電極ユニットを第１の配管と第２の配管から分離して取り外した後に、新たな犠牲電極ユニットを第１の配管と第２の配管の間に設置し、管継手により固定すればよい。このようにして、犠牲電極の交換が容易である。第２の配管は絶縁材料から形成されており、電解液によって腐食せず、犠牲電極の交換がさらに容易である。

好ましくは、前記第２の配管は、前記犠牲電極を外部から視認可能な材料から構成されている。この構成によれば、第２の配管に挿入された犠牲電極ユニットの状態を、配管の外側から視認することができる。すなわち、目視で容易に犠牲電極の減耗状況を確認できるため、犠牲電極の交換計画の立案が容易となるとともに、犠牲電極の想定以上の減耗による電解装置の腐食や破損を抑制することができる。

本発明の別の態様においては、前記犠牲電極ユニットの全体が前記犠牲電極である。この構成によれば、犠牲電極ユニットの全体が犠牲電極材料から構成されているため、犠牲電極ユニットの犠牲電極として作用可能な期間を長くすることができる。このようにして、犠牲電極ユニットの交換スパンを長期にすることができる。

本発明の一態様においては、前記第１の配管は導電性材料から形成されていてよく、前記犠牲電極ユニットが前記第１の配管から離間させられていてよい。犠牲電極ユニットが第１の配管から離間させられていることにより、腐食により犠牲電極ユニットに変形が生じても第１の配管からの取り外しが容易となる。

この場合には、取付構造は、前記第１の管継手によって包囲され、前記犠牲電極ユニットと前記第１の配管の間に介在する絶縁材料から形成されたスペーサーをさらに備えると好ましい。スペーサーによって、犠牲電極ユニットと第１の配管の間隔が確保される。

前記第１の配管が導電性材料から形成され、前記犠牲電極ユニットが前記第１の配管から離間させられている場合には、前記犠牲電極ユニットと前記第１の配管は、導電材料から形成されたワイヤーにより電気的に接続されていてよい。この構成によれば、犠牲電極ユニットと第１の配管は導電材料から形成されたワイヤーにより電気的に接続されているため、犠牲電極ユニットと第１の配管の間を流れる漏れ電流はワイヤーを通過する。このため、漏れ電流を測定する際には、このワイヤー部分を流れる電流を測定すればよい。したがって、漏れ電流の測定を容易に行うことができる。

前記第１の配管は、チタンまたはチタン合金により形成されていると好ましい。チタンまたはチタン合金は、耐食性が高いため、犠牲電極の交換がさらに容易である。

好ましくは、前記犠牲電極ユニットは、軸部と、前記軸部の端部に形成された半径方向外側に広がるフランジ部を備え、前記第１の管継手は、筒状の主壁部と、前記主壁部の端部にあり半径方向内側に突出する端壁部を備え、前記主壁部の内周面には雌ネジが形成され、前記第１の配管の端部に雄ネジが形成され、前記端壁部には貫通孔が形成され、前記犠牲電極ユニットの前記軸部は、前記端壁部の貫通孔に挿入されており、前記犠牲電極ユニットの前記フランジ部は、前記主壁部の内部に配置されており、前記第１の配管の端部の雄ネジが、前記主壁部の前記雌ネジに螺着されている。この場合には、第１の配管の端部と主壁部の螺着を解除することによって、犠牲電極を容易に第１の配管から取り外すことができる。

本発明の別の態様においては、前記第１の管継手は、可撓性を有し、かつ絶縁材料から形成され、前記第１の配管および前記犠牲電極ユニットが互いに間隔をおいた状態で挿入される接続管と、前記接続管の周囲に配置されて、前記接続管を半径方向に縮小させて前記第１の配管および前記犠牲電極ユニットに固定する緊締具を備えてもよい。この場合には、緊締具の操作によって、犠牲電極を容易に第１の配管から取り外すことができる。

好ましくは、前記第２の配管は、可撓性材料により形成されており、前記第２の配管には、前記犠牲電極ユニットが挿入されている。この場合には、犠牲電極ユニットを第２の配管から引く抜くことによって、犠牲電極を容易に第２の配管から取り外すことができる。

前記第２の管継手は、前記第２の配管の周囲に配置されて、前記第２の配管を半径方向に縮小させて前記犠牲電極ユニットに固定する緊締具を備えてもよい。この場合には、緊締具の操作によって、犠牲電極を容易に第２の配管から取り外すことができる。

本発明の一態様に係る電解装置は、前記電解液に対する電気分解が行われる電解槽を備え、上記の犠牲電極の取付構造における前記第１の配管が前記電解槽に連結されているか一体に設けられている。この構成によれば、犠牲電極の交換が容易な電解装置を実現可能である。

本発明の一態様に係る電解装置は、前記電解液に対する電気分解が行われる電解槽と、前記電解槽に接続されている複数の電解液経路を備え、前記電解液経路には、１以上の前記犠牲電極の取付構造が設けられている。電解液経路に、１以上の前記犠牲電極の取付構造が設けられることによって、電解槽が適切に保護され、また、後述するように、マニフォールドと電解槽を複数の電解液経路で結ぶ場合には、電解槽とマニフォールドが適切に保護される。そして、本発明に係る犠牲電極の取付構造がこれらの犠牲電極ユニットに適用されることによって、犠牲電極を容易に交換することができる。

本発明によれば、目視で容易に犠牲電極の減耗状況を確認でき、かつ、交換が容易な犠牲電極の取付構造及びこれを備えた電解装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る犠牲電極の取付構造を備えた電解装置の斜視図である。 前記電解装置の電解液供給路の斜視図である。 前記電解装置の電解液供給路に設けられた犠牲電極の取付構造の断面図である。 前記電解装置の電解液排出路の斜視図である。 前記電解装置の電解液排出路に設けられた犠牲電極の取付構造の断面図である。 本発明の変形例に係る犠牲電極の取付構造を備えた電解装置の斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施形態における犠牲電極の取付構造を備えた電解装置１の斜視図である。電解装置１は、本体フレーム２と、本体フレーム２に支持された電解槽３を備える。電解槽３には電解液が蓄えられている。電解槽３は、内部に陽極が設けられた複数の陽極ユニット３Ａと、内部に陰極が設けられた複数の陰極ユニット３Ｂを有する。陽極ユニット３Ａと陰極ユニット３Ｂは交互に並べられており、これらの内部空間は相互に連通し、電解液がこれらのユニットを流通することができるようになっている。

本体フレーム２の外側には、電解液供給マニフォールド４と電解液排出マニフォールド５が設けられている。電解液供給マニフォールド４は、複数の電解液供給路（図１では図示せず）を介して、電解槽３のユニット３Ａ、３Ｂの各々に接続されている。電解液排出マニフォールド５は、複数の電解液排出路（図１では図示せず）を介して、電解槽３のユニット３Ａ、３Ｂの各々に接続されている。

電解液供給マニフォールド４には、電解液が外部から供給されている。電解液供給マニフォールド４に供給された電解液は、電解液供給路を介して電解槽３のユニット３Ａ、３Ｂの各々に供給される。電解槽３においては、電解液に印加された電圧により電気分解が行われる。電気分解に使用された電解液は、ユニット３Ａ、３Ｂの各々から電解液排出路を介して電解液排出マニフォールド５に排出される。電解液排出マニフォールド５に排出された電解液は、電気分解による生成物の分離、冷却、電気分解により消費された物質の補充等の様々な処理を経た後に、再度電解液供給マニフォールド４へ供給される。電解槽３内の電解液だけでなく、電解液供給マニフォールド４および電解液排出マニフォールド５内の電解液も、電気分解によって発生したイオンを含む。

図２は、電解液供給マニフォールド４と電解槽３を結ぶ電解液供給路１０の斜視図である。図２は簡略化のために１つの電解液供給路１０のみを示すが、実際には複数のユニット３Ａ、３Ｂに対してそれぞれ複数の電解液供給路１０が設けられており、各電解液供給路１０は同様の構造を有する。

各電解液供給路１０には、２つの犠牲電極ユニット２２が設けられている。より具体的には、電解液供給路１０の電解槽３の側の端部に１つの犠牲電極ユニット２２が設けられ、電解液供給路１０の電解液供給マニフォールド４の側の端部に他の１つの犠牲電極ユニット２２が設けられている。電解液供給マニフォールド４と電解槽３を複数の電解液供給路１０で結ぶ場合には、電位の高い部材から電位の低い部材に向かって電流が流れる。例えば、供給される電解液によって、電解槽３内の陽極から、電解液供給路１０や電解液供給マニフォールド４に向かって電流が流れる。このため、電解槽だけでなく電解液供給マニフォールド４の腐食を考慮すべきである。電解液供給路１０の各々において、２つの犠牲電極ユニット２２が電解槽３の側と電解液供給マニフォールド４の側に設けられることによって、電解槽３と電解液供給マニフォールド４が適切に保護される。

電解液供給路１０の構成をより具体的に説明する。電解液供給マニフォールド４の電解液供給口には、ナット１１によってノズル（第１の配管）１４が連結されている。この実施形態では、電解液供給マニフォールド４に連結された配管がノズル１４である。

ノズル１４は、第１の管継手２３によって犠牲電極ユニット２２に連結されている。犠牲電極ユニット２２は、第２の管継手２４によって配管（第２の配管）１３に連結されている。配管１３は、透明または半透明の可撓性を有する絶縁材料、例えば、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）等により形成されている。

さらに、配管１３は他の第２の管継手２４によって他の犠牲電極ユニット２２に連結されている。この犠牲電極ユニット２２は、他の第１の管継手２３によってノズル（第１の配管）１５に連結されている。ノズル１５は、電解槽３に連結されているか一体に設けられた配管である。

このようにして、電解液供給路１０は、電解液供給マニフォールド４側から順に、ノズル１４、第１の管継手２３、犠牲電極ユニット２２、第２の管継手２４、配管１３、第２の管継手２４、犠牲電極ユニット２２、第１の管継手２３および電解槽３の側のノズル１５を有する。電解液供給路１０においては、２つの犠牲電極ユニット２２に対して、２つの犠牲電極の取付構造２０が電解液供給路１０に設けられている。配管１３は、２つの犠牲電極の取付構造２０によって共有されているとみなすことができる。

図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、電解槽３の電解液供給路１０に設けられた犠牲電極の取付構造２０を示す。図３の犠牲電極の取付構造２０は、図２の電解槽３の側の取付構造であり、ノズル１５を含む。図２の電解液供給マニフォールド４の側の取付構造２０も、これと基本的に同じであり、ノズル１５がノズル１４で置換されることが異なるだけである。

犠牲電極の取付構造２０は、ノズル１５と、配管１３と、筒状の犠牲電極ユニット２２と、第１の管継手２３と、第２の管継手２４を有する。第１の管継手２３は、ノズル１５と犠牲電極ユニット２２を液密かつ着脱自在に連結する。第２の管継手２４は、配管１３と犠牲電極ユニット２２を液密かつ着脱自在に連結する。

ノズル１５は、電解槽３のユニット３Ａ、３Ｂの各々に設けられている。ノズル１５は、例えば金属、より詳細にはチタンまたはチタン合金等の耐食性が高い導電性材料により形成されている。ノズル１５は、軸部１５ａと頭部１５ｂを備えており、軸部１５ａと頭部１５ｂは一体に形成されている。軸部１５ａは円筒状に形成されており、電解槽３に接続されている。すなわち、電解槽３の内部と軸部１５ａの内部が通じている。

頭部１５ｂは、ほぼ円筒であって、軸部１５ａにおける電解槽３とは反対側の端部に設けられ、軸部１５ａの外径よりも大きな外径を有する。頭部１５ｂの外周面には、雄ネジが形成されている。

犠牲電極ユニット２２は、軸部２２ａ、フランジ部２２ｂおよび犠牲電極２２ｃを有する。軸部２２aは円筒状に形成されており、ノズル１５と同軸に配置されている。軸部２２ａの外径および内径は、配管１３の外径および内径とほぼ同等である。

フランジ部２２ｂは、軸部２２ａにおけるノズル１５側の端部から半径方向外側に広がる。軸部２２ａとフランジ部２２ｂは、導電材料、例えば金属から一体に形成されている。フランジ部２２ｂの外径は、ノズル１５の外径よりもわずかに小さい。

図３において、犠牲電極２２ｃは、軸部２２ａにおける配管１３側の端部に同軸に挿入された円筒状の部材である。犠牲電極２２ｃは、電解時に高い耐久性を示す物質で形成される。例えば、（１）白金族金属（白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム）単体、（２）２種以上の白金族金属の合金、（３）白金族金属と他の金属との合金、（４）白金族金属とチタン・タンタルなどのバルブ金属とを構成元素とする混合酸化物または複合酸化物、（５）金属ストロンチウム、（６）金属鉄、金属ニッケル、（７）金属鉛、二酸化鉛、（８）シリコン、（９）ダイヤモンドまたはグラファイト、（１０）アルミナ、ムライト、ジルコニアなどの酸化物、（１１）ＳｉＣなどの炭化物、（１２）ＡｌＮなどの窒化物、（１３）チタン、タンタル、ジルコニウムなどのバルブ金属単体、である。あるいは、犠牲電極２２ｃは、基板上に触媒層が形成されたものであっても良い。この場合、基板としてチタン、ジルコニウム、アルミニウム、タンタル、ニオブ、鉄、ニッケル、鉛の単体または合金や、炭素、シリコン、セラミックスなどが適用できる。触媒としては、上述の（１）〜（１２）に例示される触媒機能を有する物質が適用できる。犠牲電極２２ｃは、上述した材質からなる板状部材を円筒状に加工したものでも良いし、製造時から円筒状に形成されるものであっても良い。この場合、図３に示すように犠牲電極２２ｃ自体が電解液の流通路となる。

あるいは、犠牲電極は、メッシュ状、パンチングメタル等の孔を有する板状部材を円筒状に加工したものでも良い。有孔の部材を犠牲電極して用いる場合には、孔のあいていない円筒状の支持部材（例えばチタン等の金属製の筒やチューブ状の樹脂）に犠牲電極２２ｃを挿入した上で、軸部２２ａに挿入される。犠牲電極は必ずしも円筒状に加工する必要はなく、例えば板状部材をＣ字状断面になるように丸めた状態や平板のままで支持部材内に挿入すれば良い。犠牲電極が金属の場合には、犠牲電極脱落防止のために、支持部材と犠牲電極とが溶接等で結合されていても良い。挿入したとき、犠牲電極の端部は支持部材の端部からはみ出していると、後述するように配管１３の外側から犠牲電極の状態を視認することができる。

犠牲電極が金属製の場合には、軸部２２ａの配管１３側の先端に犠牲電極を溶接等で直接取り付けたものを用いることもできる。この場合も、犠牲電極は必ずしも円筒状に加工する必要はなく、板状部材を丸めた状態や平板のままで軸部２２ａに取り付けられる。

犠牲電極２２ｃの材料は、軸部２２ａとフランジ部２２ｂの材料と同じでもよい。すなわち、犠牲電極ユニット２２の全体が犠牲電極として使用されうる。この場合、犠牲電極ユニット２２の全体が犠牲電極材料から構成されているため、犠牲電極ユニット２２の犠牲電極として作用可能な期間を長くすることができる。

犠牲電極２２ｃは配管１３の端部内にも挿入されている。このようにして、ノズル１５と配管１３の間に犠牲電極ユニット２２が介在する。配管１３に挿入された際、犠牲電極２２ｃの軸部２２ａと反対側の端部は、第２の管継手２４の取付位置よりも奥側（配管１３の端部と反対側）に位置する。配管１３が透明または半透明の絶縁材料で構成されているため、人員が配管１３の外側から犠牲電極２２ｃの状態を視認することが可能となる。
ノズル１５の内部、犠牲電極ユニット２２の軸部２２ａの内部、犠牲電極２２ｃの内部、および配管１３の内部が電解液Ｌの流路として使用される。

ノズル１５と犠牲電極ユニット２２は、第１の管継手２３によって液密かつ着脱自在に連結されている。第１の管継手２３は外部から操作することができる。第１の管継手２３の詳細は限定されないが、下記の例であってよい。第１の管継手２３の例は、筒状の主壁部２３ａと、主壁部２３ａの端部にあり半径方向内側へ突出する端壁部２３ｂを備える。主壁部２３ａの内周面には雌ネジが形成されている。例えば、第１の管継手２３は、金属製の袋ナットである。

通常の袋ナットと異なり、端壁部２３ｂには貫通孔２３ｃが形成されている。犠牲電極ユニット２２の軸部２２ａは、貫通孔２３ｃに挿入され、犠牲電極ユニット２２のフランジ部２２ｂは、主壁部２３ａの内部に配置されている。

主壁部２３ａの内周面の雌ネジには、ノズル１５の頭部１５ｂに形成された雄ネジが螺着されている。こうして第１の管継手２３はノズル１５に連結されている。

ノズル１５の頭部１５ｂと犠牲電極ユニット２２のフランジ部２２ｂの間には、絶縁材料（例えばポリテトラフルオロエチレン）から形成された環状のスペーサー２１ａが介在する。また、犠牲電極ユニット２２のフランジ部２２ｂと第１の管継手２３の端壁部２３ｂの間にも、絶縁材料（例えばポリテトラフルオロエチレン）から形成された環状のスペーサー２１ｂが介在する。これらのスペーサー２１ａ、２１ｂは、第１の管継手２３の主壁部２３ａの内部に配置されている。スペーサー２１ｂの貫通孔には、犠牲電極ユニット２２の軸部２２ａが挿入されている。

第１の管継手２３がノズル１５に連結されると、ノズル１５の頭部１５ｂによって、スペーサー２１ａ、犠牲電極ユニット２２のフランジ部２２ｂ、およびスペーサー２１ｂが第１の管継手２３の端壁部２３ｂに向けて押し付けられる。このようにして、第１の管継手２３によって、ノズル１５が犠牲電極ユニット２２に液密に連結されている。

絶縁材料から形成されたスペーサー２１ａは、導電性材料により形成されたノズル１５と、導電性材料により形成された犠牲電極ユニット２２の間の間隔を確保するために設けられている。犠牲電極ユニット２２がノズル１５から離間させられていることにより、腐食により犠牲電極ユニット２２に変形が生じてもノズル１５からの取り外しが容易となる。

この理由により、第１の管継手２３が導電材料から形成されている場合には、犠牲電極ユニット２２のフランジ部２２ｂが第１の管継手２３の主壁部２３ａの内周面に接触しないように、フランジ部２２ｂの外径は主壁部２３ａの内径よりも小さく設計されている。

絶縁材料から形成されたスペーサー２１ｂは、第１の管継手２３が導電材料から形成されている場合に、第１の管継手２３の端壁部２３ｂと導電材料により形成された犠牲電極ユニット２２の間の間隔を確保するために設けられている。犠牲電極ユニット２２が第１の管継手２３の端壁部２３ｂから離間させられていることにより、ノズル１５から第１の管継手２３を経て第１の管継手２３に電流が流れることが防止され、腐食により犠牲電極ユニット２２に変形が生じても管継手２３からの取り外しが容易となる。

ただし、第１の管継手２３が絶縁材料から形成されている場合には、スペーサー２１ｂは不可欠ではない。この場合には、犠牲電極ユニット２２は第１の管継手２３に接触してもよく、犠牲電極ユニット２２のフランジ部２２ｂは第１の管継手２３の端壁部２３ｂに接触するように押し付けられてもよい。

犠牲電極ユニット２２と配管１３は、第２の管継手２４によって液密かつ着脱自在に連結されている。第２の管継手２４は外部から操作することができる。第２の管継手２４の詳細は限定されないが、下記の例であってよい。上記のように、犠牲電極ユニット２２の犠牲電極２２ｃは、可撓性材料により形成された配管１３の端部に挿入されている。第２の管継手２４の例は、可撓性材料により形成された配管１３の周囲に配置されて、配管１３の端部を半径方向に縮小させて犠牲電極２２ｃに固定する緊締具を備える。

第２の管継手２４の例は、接続管２４ａと、接続管２４ａの両端の内側に配置された２つのフェルール２４ｂ、２４ｃと、接続管２４ａの両端の外側に配置された２つのナット２４ｄ、２４ｅを有する。接続管２４ａおよびフェルール２４ｂ、２４ｃは、絶縁材料、例えばポリテトラフルオロエチレンから形成されている。ナット２４ｄ、２４ｅは、絶縁材料、例えばペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）から形成されている。

接続管２４ａの内周面において、両端は他の部分よりも大きい内径を有し、両端には管であるフェルール２４ｂ、２４ｃがそれぞれ挿入されている。また、接続管２４ａの両端には、雄ネジが形成され、２つのナット２４ｄ、２４ｅがそれぞれ螺着させられている。

フェルール２４ｂとナット２４ｄは、犠牲電極ユニット２２の軸部２２ａの周囲に配置されている。ナット２４ｄを接続管２４ａの端部に締結することによって、その内側のフェルール２４ｂが半径方向に縮小されて軸部２２ａに固定される。

フェルール２４ｃとナット２４ｅは、犠牲電極２２ｃと配管１３の重なり部分の周囲に配置されている。ナット２４ｅを接続管２４ａの端部に締結することによって、その内側のフェルール２４ｃが半径方向に縮小されて配管１３に固定される。同時に、配管１３の端部が半径方向に縮小されて犠牲電極２２ｃに固定される。このようにして、第２の管継手２４によって、配管１３が犠牲電極ユニット２２に液密に連結されている。接続管２４ａ、フェルール２４ｃおよびナット２４ｅは、配管１３の端部を犠牲電極２２ｃに固定する緊締具とみなすことができる。

この犠牲電極の取付構造２０には、犠牲電極ユニット２２とノズル１４及びノズル１５の間を電気的に接続するための機構が設けられている。以下の説明では、ノズル１５を有する犠牲電極の取付構造２０を例にとるが、ノズル１４を有する犠牲電極の取付構造２０も同様であり、必要に応じてノズル１５をノズル１４と読み替えられたい。具体的には、ノズル１５の軸部１５ａの外周面には、金属板からなるワイヤー取付部２５が接合されている。犠牲電極ユニット２２の軸部２２ａの外周面にも、同様に、ワイヤー取付部２６が接合されている。これらのワイヤー取付部２５、２６には、導電材料により形成されたワイヤー２７の両端が接合されている。

犠牲電極ユニット２２とノズル１５の間を流れる漏れ電流はワイヤー２７を通過する。このため、漏れ電流を測定する際には、このワイヤー２７を流れる電流を測定すればよい。したがって、漏れ電流の測定を容易に行うことができる。

図４は、電解液排出マニフォールド５と電解槽３を結ぶ電解液排出路３０の斜視図である。図４は簡略化のために１つの電解液排出路３０のみを示すが、実際には電解槽３の複数のユニット３Ａ、３Ｂのために複数の電解液排出路３０が設けられており、各電解液排出路３０は同様の構造を有する。

各電解液排出路３０には、２つの犠牲電極ユニット４２が設けられている。より具体的には、電解液排出路３０の電解槽３の側の端部に１つの犠牲電極ユニット４２が設けられ、電解液排出路３０の電解液排出マニフォールド５の側の端部に他の１つの犠牲電極ユニット４２が設けられている。電解液排出マニフォールド５と電解槽３を複数の電解液排出路３０で結ぶ場合には、電位の高い部材から電位の低い部材に向かって電流が流れる。例えば、排出される電解液によって、電解槽３内の陽極から、電解液排出路３０や電解液排出マニフォールド５を通る電流路が発生する。このため、電解槽だけでなく電解液排出マニフォールド５の腐食を考慮すべきである。電解液排出路３０の各々において、２つの犠牲電極ユニット４２が電解槽３の側と電解液排出マニフォールド５の側に設けられることによって、電解槽３と電解液排出マニフォールド５が適切に保護される。

電解液排出路３０の構成をより具体的に説明する。電解液排出マニフォールド５の電解液排出口には、ナット３１によってノズル（第１の配管）３４が連結されている。この実施形態では、電解液排出マニフォールド５に連結された配管がノズル３４である。

ノズル３４は、第１の管継手４３によって犠牲電極ユニット４２に連結されている。犠牲電極ユニット４２は、第２の管継手４４によって配管（第２の配管）３３に連結されている。配管３３は、透明または半透明の可撓性を有する絶縁材料、例えば、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）等により形成されている。

さらに、配管３３は他の第２の管継手４４によって他の犠牲電極ユニット４２に連結されている。この犠牲電極ユニット４２は、他の第１の管継手４３によってノズル（第１の配管）３５に連結されている。ノズル３５は、電解槽３に連結されているか一体に設けられた配管である。

このようにして、電解液排出路３０は、電解液排出マニフォールド５側から順に、ノズル３４、第１の管継手４３、犠牲電極ユニット４２、第２の管継手４４、配管３３、第２の管継手４４、犠牲電極ユニット４２、第１の管継手４３および電解槽３の側のノズル３５を有する。電解液排出路３０においては、２つの犠牲電極ユニット４２に対して２つの犠牲電極の取付構造４０が電解液排出路３０に設けられている。配管３３は、２つの犠牲電極の取付構造４０によって共有されているとみなすことができる。

図５は、図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、電解槽３の電解液排出路に設けられた犠牲電極の取付構造４０を示す。図５の犠牲電極の取付構造４０は、図４の電解槽３の側の取付構造であり、ノズル３５を含む。図４の電解液排出マニフォールド５の側の取付構造４０も、これと基本的に同じであり、ノズル３５がノズル３４で置換されることが異なるだけである。

犠牲電極の取付構造４０は、ノズル３５と、配管３３と、筒状の犠牲電極ユニット４２と、第１の管継手４３と、第２の管継手４４を有する。第１の管継手４３は、ノズル３５と犠牲電極ユニット４２を液密かつ着脱自在に連結する。第２の管継手４４は、配管３３と犠牲電極ユニット４２を液密かつ着脱自在に連結する。

ノズル３５は、電解槽３のユニット３Ａ、３Ｂの各々に設けられている。ノズル３５は、例えば金属、より詳細にはチタンまたはチタン合金等の耐食性が高い導電性材料により形成されている。ノズル３５は円筒状に形成されており、電解槽３に接続されている。すなわち、電解槽３の内部とノズル３５の内部が通じている。

犠牲電極ユニット４２は、軸部本体４２ａおよび犠牲電極４２ｃを有する。軸部本体４２ａは、円筒状に形成されており、ノズル３５と同軸に配置されている。軸部本体４２ａの外径および内径は、ノズル３５の外径および内径とほぼ同等である。軸部本体４２ａの外径は、配管３３の内径とほぼ同等である。軸部本体４２ａは、例えばチタン等の金属製の筒やチューブ状の樹脂で作製される。軸部本体４２ａは配管３３内に挿入される。

犠牲電極４２ｃは、軸部本体４２ａにおける配管３３側の端部に同軸に挿入された部材である。犠牲電極４２ｃは、電解時に高い耐久性を示す物質で形成される。具体的に、犠牲電極２２ｃと同じ材料（上述の（１）〜（１３）の材料）が採用される。あるいは、犠牲電極４２ｃは、犠牲電極２２ｃと同様に、基板上に触媒層が形成されたものであっても良い。
犠牲電極４２ｃは、上述した材質からなる板状部材を円筒状に加工したものでも良いし、製造時から円筒状に形成されるものであっても良い。あるいは、犠牲電極４２ｃは、メッシュ状、パンチングメタル等の孔を有する板状部材を円筒状やＣ字状に丸めて加工したものでも良い。また、犠牲電極４２ｃは平板であっても良い。犠牲電極４２ｃが金属の場合は、犠牲電極脱落防止のために、支持部材と犠牲電極とが溶接等で結合されていても良い。挿入したとき、犠牲電極４２ｃの端部は軸部本体４２ａの端部からはみ出していると、後述するように配管３３の外側から犠牲電極の状態を視認することができる。

犠牲電極が金属製の場合には、軸部本体４２ａの配管３３側の先端に犠牲電極を溶接等で直接取り付けたものを犠牲電極ユニット４２として用いることもできる。この場合も、犠牲電極は必ずしも円筒状に加工する必要はなく、板状部材を丸めた状態や平板のままで軸部本体４２ａに取り付けられる。

あるいは、軸部本体４２ａを省略し、犠牲電極４２ｃそのものが犠牲電極ユニット４２を構成するようにしても良い。この場合、犠牲電極４２ｃを円筒状に加工すれば、液密とすることができるとともに、電解液の流路としても機能する。

犠牲電極４２ｃの材料は、軸部本体４２ａの材料と異なっている。すなわち、犠牲電極ユニット４２のうち、配管３３側の端部が犠牲電極４２ｃであって、その他の部分が犠牲電極４２ｃの材料とは異なる金属から形成されている。

ただし、犠牲電極４２ｃの材料は、軸部本体４２ａの材料と同じでもよい。すなわち、犠牲電極ユニット４２の全体が犠牲電極として使用されうる。この場合、犠牲電極ユニット４２の全体が犠牲電極材料から構成されているため、犠牲電極ユニット４２の犠牲電極として作用可能な期間を長くすることができる。

犠牲電極４２ｃは、配管３３の端部内に挿入されている。このようにして、ノズル３５と配管３３の間に犠牲電極ユニット４２が介在する。配管３３に挿入された際、犠牲電極４２ｃの端部は、第２の管継手４４の取付位置よりも奥側（配管３３の端部と反対側）に位置する。配管３３が透明または半透明の絶縁材料で構成されているため、人員が配管３３の外側から犠牲電極４２ｃの状態を視認することが可能となる。
ノズル３５の内部、犠牲電極ユニット４２の軸部本体４２ａの内部、犠牲電極４２ｃの内部、および配管３３の内部が電解液Ｌの流路として使用される。

ノズル３５と犠牲電極ユニット４２は、第１の管継手４３によって液密かつ着脱自在に連結されている。第１の管継手４３は外部から操作することができる。第１の管継手４３の詳細は限定されないが、下記の例であってよい。第１の管継手４３の例は、接続管４１と緊締具４８を有する。接続管４１は、可撓性を有し、かつ絶縁材料から形成されている。接続管４１の内部には、ノズル３５の端部および犠牲電極ユニット４２の軸部本体４２ａの端部が互いに間隔をおいた状態で挿入されている。緊締具４８は、接続管４１の周囲に配置されて、接続管４１を半径方向に縮小させて、ノズル３５および軸部本体４２ａに固定する。

接続管４１が柔軟な材料により形成されており、かつ、接続管４１にノズル３５の端部が挿入された状態で十分に堅固に固定される場合には、緊締具４８は必ずしも必要ではない。

図４に示されるように、緊締具４８は、接続管４１を全周にわたって包囲する環状部材４８ａと、環状部材４８ａの接続管４１の周囲の長さが収縮させられた状態を保持するロック機構４８ｂを有する。ロック機構４８ｂは、例えば、ネジまたはその他のファスナーを用いた機構であってよい。

図５に示されるように、接続管４１とノズル３５の重なり部分の周囲に、緊締具４８が配置されている。接続管４１と犠牲電極ユニット４２の重なり部分の周囲にも、緊締具４８が配置されている。図４に示される環状部材４８ａの接続管４１の周囲の長さが収縮させられることによって、接続管４１が半径方向に縮小されて、ノズル３５および軸部本体４２ａに固定される。このようにして、第１の管継手４３によって、犠牲電極ユニット４２がノズル３５に液密に連結されている。

犠牲電極ユニット４２と配管３３は、第２の管継手４４によって液密かつ着脱自在に連結されている。第２の管継手４４は外部から操作することができる。第２の管継手４４の詳細は限定されないが、下記の例であってよい。上記のように、犠牲電極ユニット４２は、可撓性材料により形成された配管３３の端部に挿入されている。第２の管継手４４の例は、緊締具４９Ａを有する。第２の管継手４４は、可撓性材料により形成された配管３３の周囲に配置されて、配管３３の端部を半径方向に縮小させて犠牲電極ユニット４２に固定する。

接続管３３が柔軟な材料により形成されており、かつ、接続管３３に犠牲電極ユニット４２の端部が挿入された状態で十分に堅固に固定される場合には、緊締具４９Ａは必ずしも必要ではない。

緊締具４９Ａは、第１の管継手４３の緊締具４８と同様に、図４に示されるようなロック機構４９ｂと環状部材４９ａを有する。環状部材４９ａは、配管３３を全周にわたって包囲する。ロック機構４９ｂは、環状部材４９ａの配管３３の周囲の長さが収縮させられた状態を保持する。ロック機構４９ｂは、例えば、ネジまたはその他のファスナーを用いた機構であってよい。

図５に示されるように、配管３３と犠牲電極ユニット４２の重なり部分の周囲に、緊締具４８が配置されている。図４に示される環状部材４９ａの配管３３の周囲の長さが収縮させられることによって、配管３３が半径方向に縮小されて、犠牲電極ユニット４２に固定される。このようにして、第２の管継手４４によって、犠牲電極ユニット４２が配管３３に液密に連結されている。

この犠牲電極の取付構造４０には、犠牲電極ユニット４２と、ノズル３４及びノズル３５との間を電気的に接続するための機構が設けられている。以下の説明では、ノズル３５を有する犠牲電極の取付構造４０を例にとるが、ノズル３４を有する犠牲電極の取付構造４０も同様であり、必要に応じてノズル３５をノズル３４と読み替えられたい。具体的には、ノズル３５の外周面には、金属板からなるワイヤー取付部４５が接合されている。犠牲電極ユニット４２の軸部４２ａの外周面にも、同様に、ワイヤー取付部４６が接合されている。これらのワイヤー取付部４５、４６には、導電材料により形成されたワイヤー４７の両端が接合されている。

犠牲電極ユニット４２とノズル３５の間を流れる漏れ電流はワイヤー４７を通過する。このため、漏れ電流を測定する際には、このワイヤー４７を流れる電流を測定すればよい。したがって、漏れ電流の測定を容易に行うことができる。

なお本発明においては、電解液供給路における犠牲電極の取付構造として、図２、３の構成に代えて図４、５の構成を適用することもできる。同様に、電解液排出路における犠牲電極の取付構造として、図４、５の構成に代えて図２、３の構成を適用することもできる。

次に、図２および図３を用いて、電解槽３の電解液供給側の犠牲電極の取付構造２０における犠牲電極２２ｃの交換方法について説明する。以下の説明では、ノズル１５を有する犠牲電極の取付構造２０を例にとるが、ノズル１４を有する犠牲電極の取付構造２０の犠牲電極２２ｃの交換方法も同様であり、必要に応じてノズル１５をノズル１４と読み替えられたい。

配管１３は、犠牲電極を外部から視認可能な材料により構成されているため、配管１３内部に設けられている犠牲電極２２ｃの減耗状況を目視にて確認可能である。例えば、人員による目視確認において犠牲電極２２ｃの交換が必要と判断された場合には、電解装置１の稼働を停止した後に、次のように犠牲電極ユニット２２を交換する。

まず、人員が第２の管継手２４のナット２４ｄ、２４ｅを緊締を緩める方向に、接続管２４ａに対して回転させて、フェルール２４ｂ、２４ｃによるロックを解除する。そして、配管１３から犠牲電極ユニット２２を分離させる。接続管２４ａ、フェルール２４ｃおよびナット２４ｅから構成される緊締具の操作によって、犠牲電極ユニット２２を容易に配管１３から取り外すことができる。

次に、人員がワイヤー取付部２６からワイヤー２７を切り離す。さらに、第１の管継手２３を回転させて、主壁部２３ａの内周面の雌ネジとノズル１５の頭部１５ｂの外周面の雄ネジによる螺合を解除する。そして、ノズル１５から犠牲電極ユニット２２を分離させる。ノズル１５の端部にある頭部１５ｂと主壁部２３ａの螺着を解除することによって、犠牲電極ユニット２２を容易にノズル１５から取り外すことができる。このようにして、使用済みの犠牲電極ユニット２２、第１の管継手２３、第２の管継手２４およびワイヤー取付部２６が、配管１３とノズル１５から分離される。

その後、新しい犠牲電極ユニット２２の軸部２２ａをスペーサー２１ｂの貫通孔および第１の管継手２３の貫通孔２３ｃに挿入し、軸部２２ａにワイヤー取付部２６を装着する。さらに、軸部２２ａに第２の管継手２４のフェルール２４ｂおよびナット２４ｄを装着する。

その後、スペーサー２１ａがノズル１５の頭部１５ｂと犠牲電極ユニット２２のフランジ部２２ｂの間に挟まれるようにして、第１の管継手２３を回転させる。すなわち、主壁部２３ａの内周面の雌ネジにノズル１５の頭部１５ｂの外周面の雄ネジを噛み合わせ、頭部１５ｂと端壁部２３ｂの間にスペーサー２１ａ、フランジ部２２ｂおよびスペーサー２１ｂを強固に挟み付ける。このようにして、第１の管継手２３によりノズル１５と犠牲電極ユニット２２を連結する。

さらに、配管１３の端部に第２の管継手２４のフェルール２４ｃおよびナット２４ｅを装着する。そして、第２の管継手２４の接続管２４ａの一端部にナット２４ｄを螺合させ、ナット２４ｄの回転によってフェルール２４ｂを犠牲電極ユニット２２に固定する。また、第２の管継手２４の接続管２４ａの他端部にナット２４ｅを螺合させ、ナット２４ｅの回転によってフェルール２４ｃを配管１３に固定する。このようにして、第２の管継手２４により配管１３と犠牲電極ユニット２２を連結する。最後に、ワイヤー取付部２６にワイヤー２７を接続する。

次に、図４および図５を用いて、電解槽３の電解液排出側の犠牲電極の取付構造４０における犠牲電極４２ｃの交換方法について説明する。以下の説明では、ノズル３５を有する犠牲電極の取付構造４０を例にとるが、ノズル３４を有する犠牲電極の取付構造２０の犠牲電極２２ｃの交換方法も同様であり、必要に応じてノズル３５をノズル３４と読み替えられたい。

配管３３は、犠牲電極を外部から視認可能な材料により構成されているため、配管３３内部に設けられている犠牲電極４２ｃの減耗状況を目視にて確認可能である。例えば、この目視確認において犠牲電極４２ｃの交換が必要と判断された場合には、電解装置１の稼働を停止した後に、次のように犠牲電極ユニット４２を交換する。
犠牲電極ユニット４２とノズル３５との間のワイヤー４７を流れる漏れ電流を測定する場合には、漏れ電流と犠牲電極の有効電解面積とから電流密度を得ることができる。電流密度に応じた犠牲電極４２ｃの消耗速度に関するデータを予め取得しておけば、計測した漏れ電流から犠牲電極の消耗度を判定することができる。

まず、人員が、第１の管継手４３の緊締具４８のうち、接続管４１と犠牲電極ユニット４２の重なり部分に設けられている緊締具４８Ａのロック機構４８ｂを操作し、緊締具４８Ａの締結を解除する。また、第２の管継手４４の緊締具４９Ａのロック機構４９ｂを操作し、緊締具４９Ａの締結を解除する。

次に、人員がワイヤー取付部４６からワイヤー４７を切り離す。さらに、ノズル３５から犠牲電極ユニット４２を分離させ、配管３３からも犠牲電極ユニット４２を分離させる。第１の管継手４３の緊締具４８の操作によって、犠牲電極ユニット４２を容易にノズル３５から取り外すことができる。また、第２の管継手４４の緊締具４９Ａの操作によって、犠牲電極ユニット４２を容易に配管３３から取り外すことができる。このようにして、使用済みの犠牲電極ユニット４２およびワイヤー取付部４６が、配管３３と接続管４１から分離される。

その後、新しい犠牲電極ユニット４２の一端部を接続管４１に挿入し、新しい犠牲電極ユニット４２の他端部配管３３に挿入する。そして、接続管４１と犠牲電極ユニット４２の重なり部分に設けられている緊締具４８Ａと緊締具４９Ａの各々のロック機構４９ｂ、４８ｂを操作する。これによって、緊締具４８Ａで犠牲電極ユニット４２をノズル３５に連結し、緊締具４９Ａで犠牲電極ユニット４２を配管３３に連結する。最後に、ワイヤー取付部４６にワイヤー４７を接続する。

以上の説明から明らかなように、この実施形態によれば、配管と犠牲電極ユニット２２、４２を着脱自在に連結する第１の管継手２３、４３および第２の管継手２４、４４を用いることにより、犠牲電極ユニット２２、４２、ひいては犠牲電極２２ｃ、４２ｃの交換が容易である。配管１３、３３は絶縁材料から形成されており、電解液によって腐食せず、犠牲電極ユニット２２、４２の交換がさらに容易である。

この実施形態によれば、第１の管継手２３または４３は、外部からの操作により、ノズル１５（もしくは１４）または３５（もしくは３４）と犠牲電極ユニット２２または４２を連結し、外部からの操作により、その連結を解除する。第２の管継手２４または４４は、外部からの操作により、配管１３または３３と犠牲電極ユニット２２または４２を連結し、外部からの操作により、その連結を解除する。したがって、電解液Ｌによる管継手２３、２４、４３、４４の腐食による劣化と、これに伴う管継手２３、２４、４３、４４の操作性の低下を抑制可能であり、これにより、犠牲電極２２ｃ、４２ｃの交換が容易である。

この実施形態によれば、配管１３、３３は、透明または半透明の材料により形成されているため、配管１３、３３に挿入された犠牲電極２２ｃ、４２ｃの状態を、配管１３、３３の外側から視認することができる。すなわち、目視で容易に犠牲電極２２ｃ、４２ｃの減耗状況を確認できるため、犠牲電極２２ｃ、４２ｃの交換計画の立案が容易となる。また、犠牲電極２２ｃ、４２ｃの想定以上の減耗による電解装置１の腐食や破損を抑制することができる。

図６は、本発明の変形例に係る犠牲電極の取付構造６０を示す。犠牲電極の取付構造６０は、電解液供給路１０に設けられる犠牲電極の取付構造２０の変形である。

この犠牲電極の取付構造６０においては、ワイヤー取付部２５、２６およびワイヤー２７が設けられていない。また、スペーサー２１ａ、２１ｂが設けられず、ノズル１５の頭部１５ｂの端面に犠牲電極ユニット２２のフランジ部２２ｂの端面が直接接触し、フランジ部２２ｂは第１の管継手２３の端壁部２３ｂに直接接触する。

この変形例では、導電材料から形成されたノズル１５に犠牲電極ユニット２２が接触する。しかし、接触界面は平面であるので、たとえ界面およびその付近が腐食しても、犠牲電極ユニット２２をノズル１５から取り外すことが容易である。

この変形例では、第１の管継手２３は絶縁材料から形成されていると好ましい。第１の管継手２３が絶縁材料から形成されることにより、たとえ犠牲電極ユニット２２が腐食しても、犠牲電極ユニット２２をノズル１５から取り外すことが容易である。

この変形例と同様に、図５に示す犠牲電極の取付構造４０において、ワイヤー取付部４５、４６およびワイヤー４７を設けず、犠牲電極ユニット４２の端面とノズル３５の端面が直接接触していてもよい。この場合も接触界面は平面であるので、たとえ界面およびその付近が腐食しても、犠牲電極ユニット４２をノズル３５から取り外すことが容易である。

図６に示す変形例では、犠牲電極２２ｃは、軸部２２ａにおける配管１３側の端部に同軸に接合された円筒状の部材である。犠牲電極２２ｃの外径および内径は、軸部２２ａの外径および内径とほぼ同等である。犠牲電極２２ｃの長さは軸部２２ａの長さよりも小さい。

この変形例では、第２の管継手２４の代わりに第２の管継手６４が設けられている。第２の管継手６４は、内周面に雌ネジが形成されたナットである。配管１３の端部の外周面には、第２の管継手６４の雌ネジに噛み合う雄ネジが形成されている。

犠牲電極２２ｃを含む犠牲電極ユニット２２の端部は、配管１３の端部に挿入されている。第２の管継手６４は、配管１３の端部の周囲に配置され、第２の管継手６４の雌ネジが配管１３の雄ネジに噛み合うことによって、配管１３の端部を半径方向に縮小させて犠牲電極ユニット２２に固定する。すなわち、第２の管継手６４は緊締具として機能する。

以上、本発明の実施形態および変形例を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。

例えば、上記の実施形態および変形例においては、図３または図６に示される犠牲電極の取付構造２０または６０が電解液供給側に設けられ、図５に示される犠牲電極の取付構造４０が電解液排出側に設けられている。しかし、電解液供給側に犠牲電極の取付構造４０が設けられていてもよいし、電解液排出側に犠牲電極の取付構造２０または６０が設けられていてもよい。

上記の実施形態においては、電解液供給側と排出側の双方に犠牲電極の取付構造が設けられているが、電解液供給側または電解液排出側のみに犠牲電極の取付構造が設けられていてもよい。

上記の実施形態および変形例においては、電解液経路の各々には２つの犠牲電極の取付構造２０、４０または６０が設けられている。具体的には、各電解液経路における１つの犠牲電極の取付構造２０、４０または６０の第１の配管１５または３５が電解槽３に連結されているか一体に設けられ、各電解液経路における他の１つの犠牲電極の取付構造２０、４０または６０の第１の配管１４または３４がマニフォールド４または５に連結されているか一体に設けられている。しかし、各電解液経路において、１つの犠牲電極の取付構造２０、４０または６０を電解槽３の側またはマニフォールド４または５の側にのみ設けてもよい。

上記の実施形態および変形例においては、図３および図６に示されるように、ノズル１５、犠牲電極ユニット２２および配管１３が直線状であり相互に同軸である。また、図５に示されるように、ノズル３５、犠牲電極ユニット４２および配管３３が直線状であり相互に同軸である。しかし、上記部材のいずれかまたはすべてが部分的に湾曲していてもよいし、上記部材のいずれかが他の部材に対して偏心していてもよい。特に、上記の実施形態および変形例においては、配管１３、３３、接続管４１は可撓性材料により形成されているため、実際には、部分的に湾曲していてよい。

各部材の材料は、本発明の範囲を逸脱しない限り、上記の材料以外の材料によって形成されていてもよい。

Ｌ 電解液
１ 電解装置
３ 電解槽
４ 電解液供給マニフォールド
５ 電解液排出マニフォールド
１０ 電解液供給路
１３、３３ 配管（第２の配管）
１４、１５、３４、３５ ノズル（第１の配管）
１５ａ 軸部
１５ｂ 頭部
２０、４０、６０ 犠牲電極の取付構造
２１ａ、２１ｂ スペーサー
２２、４２ 犠牲電極ユニット
２２ａ 軸部
２２ｂ フランジ部
２２ｃ、４２ｃ 犠牲電極
２３、４３ 第１の管継手
２３ａ 主壁部
２３ｂ 端壁部
２３ｃ 貫通孔
２４、４４、６４ 第２の管継手
２４ａ 接続管
２４ｂ、２４ｃ フェルール
２４ｄ、２４ｅ ナット
２５、２６、４５、４６ ワイヤー取付部
２７、４７ ワイヤー
３０ 電解液排出路
４１ 接続管
４２ａ 軸部本体
４８、４９Ａ 緊締具
４８ａ、４９ａ 環状部材
４８ｂ、４９ｂ ロック機構

あるいは、犠牲電極は、メッシュ状、パンチングメタル等の孔を有する板状部材を円筒状に加工したものでも良い。有孔の部材を犠牲電極として用いる場合には、孔のあいていない円筒状の支持部材（例えばチタン等の金属製の筒やチューブ状の樹脂）に犠牲電極２２ｃを挿入した上で、軸部２２ａに挿入される。犠牲電極は必ずしも円筒状に加工する必要はなく、例えば板状部材をＣ字状断面になるように丸めた状態や平板のままで支持部材内に挿入すれば良い。犠牲電極が金属の場合には、犠牲電極脱落防止のために、支持部材と犠牲電極とが溶接等で結合されていても良い。挿入したとき、犠牲電極の端部は支持部材の端部からはみ出していると、後述するように配管１３の外側から犠牲電極の状態を視認することができる。

絶縁材料から形成されたスペーサー２１ｂは、第１の管継手２３が導電材料から形成されている場合に、第１の管継手２３の端壁部２３ｂと導電材料により形成された犠牲電極ユニット２２の間の間隔を確保するために設けられている。犠牲電極ユニット２２が第１の管継手２３の端壁部２３ｂから離間させられていることにより、ノズル１５から第１の管継手２３を経て犠牲電極ユニット２２に電流が流れることが防止され、腐食により犠牲電極ユニット２２に変形が生じても管継手２３からの取り外しが容易となる。

配管３３が柔軟な材料により形成されており、かつ、配管３３に犠牲電極ユニット４２の端部が挿入された状態で十分に堅固に固定される場合には、緊締具４９Ａは必ずしも必要ではない。

この犠牲電極の取付構造４０には、犠牲電極ユニット４２と、ノズル３４及びノズル３５との間を電気的に接続するための機構が設けられている。以下の説明では、ノズル３５を有する犠牲電極の取付構造４０を例にとるが、ノズル３４を有する犠牲電極の取付構造４０も同様であり、必要に応じてノズル３５をノズル３４と読み替えられたい。具体的には、ノズル３５の外周面には、金属板からなるワイヤー取付部４５が接合されている。犠牲電極ユニット４２の軸部本体４２ａの外周面にも、同様に、ワイヤー取付部４６が接合されている。これらのワイヤー取付部４５、４６には、導電材料により形成されたワイヤー４７の両端が接合されている。

その後、新しい犠牲電極ユニット４２の一端部を接続管４１に挿入し、新しい犠牲電極ユニット４２の他端部を配管３３に挿入する。そして、接続管４１と犠牲電極ユニット４２の重なり部分に設けられている緊締具４８Ａと緊締具４９Ａの各々のロック機構４９ｂ、４８ｂを操作する。これによって、緊締具４８Ａで犠牲電極ユニット４２をノズル３５に連結し、緊締具４９Ａで犠牲電極ユニット４２を配管３３に連結する。最後に、ワイヤー取付部４６にワイヤー４７を接続する。

Claims (13)

1. 電解液に接触する犠牲電極の取付構造であって、
   電解液が流通する第１の配管と、
   絶縁材料から形成され、前記電解液が流通する第２の配管と、
   前記電解液が流通するように、前記第１の配管と前記第２の配管との間に配置され、前記電解液に接触する犠牲電極が設けられた筒状の犠牲電極ユニットと、
   前記第１の配管と前記犠牲電極ユニットを液密かつ着脱自在に連結する第１の管継手と、
   前記第２の配管と前記犠牲電極ユニットを液密かつ着脱自在に連結する第２の管継手を備える、
   犠牲電極の取付構造。
2. 前記第２の配管が、前記犠牲電極を外部から視認可能な材料から構成されている、請求項１に記載の犠牲電極の取付構造。
3. 前記犠牲電極ユニットの全体が、前記犠牲電極である、請求項１または２に記載の犠牲電極の取付構造。
4. 前記第１の配管は導電性材料から形成され、前記犠牲電極ユニットが前記第１の配管から離間させられている、請求項１から３のいずれか一項に記載の犠牲電極の取付構造。
5. 前記第１の管継手によって包囲され、前記犠牲電極ユニットと前記第１の配管の間に介在する絶縁材料から形成されたスペーサーをさらに備える、請求項４に記載の犠牲電極の取付構造。
6. 前記犠牲電極ユニットと前記第１の配管は、導電材料から形成されたワイヤーにより電気的に接続されている、請求項４または５に記載の犠牲電極の取付構造。
7. 前記第１の配管は、チタンまたはチタン合金により形成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の犠牲電極の取付構造。
8. 前記犠牲電極ユニットは、軸部と、前記軸部の端部に形成された半径方向外側に広がるフランジ部を備え、
   前記第１の管継手は、筒状の主壁部と、前記主壁部の端部にあり半径方向内側に突出する端壁部を備え、
   前記主壁部の内周面には雌ネジが形成され、
   前記第１の配管の端部に雄ネジが形成され、
   前記端壁部には貫通孔が形成され、
   前記犠牲電極ユニットの前記軸部は、前記端壁部の貫通孔に挿入されており、
   前記犠牲電極ユニットの前記フランジ部は、前記主壁部の内部に配置されており、
   前記第１の配管の端部の雄ネジが、前記主壁部の前記雌ネジに螺着されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の犠牲電極の取付構造。
9. 前記第１の管継手は、
   可撓性を有し、かつ絶縁材料から形成され、前記第１の配管および前記犠牲電極ユニットが互いに間隔をおいた状態で挿入される接続管と、
   前記接続管の周囲に配置されて、前記接続管を半径方向に縮小させて前記第１の配管および前記犠牲電極ユニットに固定する緊締具を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の犠牲電極の取付構造。
10. 前記第２の配管は、可撓性材料により形成されており、
    前記第２の配管には、前記犠牲電極ユニットの一部が挿入される、請求項１から９のいずれか一項に記載の犠牲電極の取付構造。
11. 前記第２の管継手は、前記第２の配管の周囲に配置されて、前記第２の配管を半径方向に縮小させて前記犠牲電極ユニットに固定する緊締具を備える、請求項１０に記載の犠牲電極の取付構造。
12. 前記電解液に対する電気分解が行われる電解槽を備え、請求項１から１０のいずれか一項に記載の犠牲電極の取付構造における前記第１の配管が前記電解槽に連結されているか一体に設けられている、電解装置。
13. 前記電解液に対する電気分解が行われる電解槽と、
    前記電解槽に接続されている複数の電解液経路を備え、
    前記電解液経路には、１以上の請求項１から１０のいずれか一項に記載の犠牲電極の取付構造が設けられている、電解装置。

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