TWI656241B - 襯墊、包含該襯墊之裝置及相關方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於襯墊、包含該等襯墊之裝置且係關於使用該等襯墊之方法。詳言之，提供襯墊，其包含彈性材料之閉環，該環具有內周邊及外周邊，該襯墊在第一位置處具有第一厚度，該第一位置遠離該外周邊處於該襯墊寬度之0%與30%之間；在第二位置處具有第二厚度，該第二位置在一點處量測，該點與該第一位置相距該襯墊寬度之至少50%；以及在第三位置處具有第三厚度，該第三位置位於該第一位置與該第二位置中間，且與每一該第一位置及該第二位置相距該襯墊寬度之至少10%，該第一厚度大於該第三厚度，該第三厚度大於該第二厚度，且其中a 該襯墊之厚度經由一或多個推拔區段自該第一厚度減小至該第三厚度且隨後減小至該第二厚度，該等一或多個推拔區段在朝向該內周邊之方向上線性縮減至減小厚度，或b 該襯墊之厚度經由一或多個台階自該第一厚度減小至該第三厚度，該等一或多個台階在朝向該內周邊之該方向上級變至減小厚度，且隨後該襯墊之厚度經由一或多個台階自該第三厚度減小至該第二厚度，該等一或多個台階在朝向該內周邊之該方向上級變至減小厚度，或c 該襯墊之厚度經由如以上所限定之一或多個台階及一或多個推拔區段之組合自該第一厚度減小至該第三厚度，且隨後減小至該第二厚度。

Description

襯墊、包含該襯墊之裝置及相關方法 發明領域

本發明係關於襯墊、包含該等襯墊之裝置及係關於使用該等襯墊之方法。更尤其但不排他，本發明係關於用於在諸如模組化雙極電解器及壓濾機電解器之電極結構中使用之襯墊，該等電極結構用於在氯鹼製程及燃料電池中使用。本發明之襯墊適用於其他應用中，例如在熱交換器，尤其板框熱交換器中。

發明背景

US6761808描述電極總成。雖然此等總成有效，但使用一些年後襯墊往往有效性更低且必須替換。為了替換襯墊，有必要使裝置停機，導致生產損失。此外，替換襯墊可導致諸如膜或電極塗層之其他部件之整修早於必需之整修。本發明設法提供具有改良使用壽命從而允許裝置於整修之前操作更長時間之襯墊。本發明進一步設法提供用於整修現有裝置以允許該裝置比先前預期操作更長時間之構件。

發明概要

根據本發明，提供襯墊，其包含彈性材料之閉環，該環具有內周邊及外周邊，該襯墊在第一位置處具有第一厚度，該第一位置遠離該外周邊處於該襯墊寬度之0%與30%之間；在第二位置處具有第二厚度，該第二位置於一點處量測，該點與該第一位置之該襯墊寬度之至少50%處；以及在第三位置處具有第三厚度，該第三位置位於該第一位置與該第二位置中間，且與每一該第一位置及該第二位置相距該襯墊寬度之至少10%處，該第一厚度大於該第三厚度，該第三厚度大於該第二厚度，以及其中a 該襯墊之厚度經由一或多個推拔區段(tapered sections)自該第一厚度減小至該第三厚度且隨後減小至該第二厚度，該等一或多個推拔區段在朝向該內周邊之方向上線性縮減至減小厚度，或b 該襯墊之厚度經由一或多個台階自該第一厚度減小至該第三厚度，該等一或多個台階在朝向該內周邊之方向上級變至減小厚度，且隨後該襯墊之厚度經由一或多個台階自該第三厚度減小至該第二厚度，該等一或多個台階在朝向該內周邊之方向上級變至減小厚度，或c 該襯墊之厚度經由如以上所限定之一或多個台階及一或多個推拔區段之組合自該第一厚度減小至該第三厚度，且隨後減小至該第二厚度。

本發明係關於一種襯墊。該襯墊包含彈性材料之閉環且具有內周邊及外周邊。該閉環可為適於預定用途之任何形狀。針對在電解器中之使用，大體上矩形之組態為典型的。襯墊由諸如橡膠之彈性材料製成，該橡膠例如EPDM，然而未排除其他彈性材料之使用。在為橡膠之情況下，通常而言該彈性材料將具有約35至95之硬度(IRHD ISO 48)，該硬度例如35、45、55、65、75、85或95。如根據IRHD ISO 48：(英國版本2010)針對35-85 IRHD值之方法N及針對85-95 IRHD值之方法H所量測，硬度之典型範圍為60至90，諸如65至85。針對兩個方法之樣本大小為8-10mm厚，其他尺寸大於或等於25mm。

然而，在電極總成中，橡膠可藉由溶液或逸出氣體侵蝕及降解。因此，內周邊可具備耐受材料之襯裡。通常而言，該耐受材料為氟聚合物，諸如PTFE或FEP(氟化乙丙烯)。許多氟聚合物藉由擠出來處理。然而，為使該等氟聚合物可擠出，將其他材料與聚合物混合以輔助處理。所擠出之含有混合材料之氟聚合物不完全對孔內含物耐受且將及時降解。在使用切成片狀的氟聚合物之情況下甚至獲得最佳結果。切成片狀為自塊狀物切割薄層之製程。藉由切成片狀來使用未擠出且不要求處理輔助存在之氟聚合物為可能的。當使用切成片狀的氟聚合物時，甚至獲得更長之耐久性。

本發明之襯墊在第一位置上具有第一厚度，該第一位置遠離外周邊處於襯墊寬度之0%與30%之間。在實施 例中，該第一厚度位於襯墊之外周邊處。在實施例中，襯墊具備螺栓孔且該第一厚度位於該等螺栓孔與襯墊之外周邊中間。

第二厚度在第二位置處，該第二位置在一點處量測，該點與第一位置相距襯墊寬度之至少50%處。較佳而言該第二位置在一點處，該點與內周邊相距襯墊寬度之0%與30%之間處。

第三厚度在第三位置處，該第三位置位於第一位置與第二位置中間，且與每一第一位置及第二位置相距襯墊寬度之至少10%處。較佳而言該第三位置在一點處，該點位於遠離外周邊之襯墊寬度之40%與60%處。

第一厚度通常而言比第二厚度大0.1mm至3.0mm，諸如比第二厚度大0.1mm至2.0mm，且更佳而言比第二厚度大0.5mm至1.0mm。

第一厚度通常而言處於1mm至10.0mm之範圍內，較佳地處於2.0mm至7.0mm之範圍內。

第三厚度較佳地比第二厚度大至少0.2mm且比第一厚度薄至少0.2mm。例如，第三厚度可比第二厚度大0.2mm至0.5mm且比第一厚度薄0.2mm至0.5mm。第三厚度可等於第一厚度與第二厚度加上或減去差值之30%之平均數，且尤其加上或減去差值之10%之平均數。

在根據本發明之襯墊中，第一厚度大於第三厚度，第三厚度大於第二厚度。可藉由如請求項所限定及如以下進一步所論述之一或多個推拔(tapers)及/或一或多個 台階來獲得該減小。

大體而言，當置放在水平表面上時，該襯墊可藉由內周邊及外周邊之上部部分及下部部分之間之上部表面及下部表面來限定。為本發明之描述方便起見，即使當襯墊未處於橫向定向時，該襯墊之表面亦將基於當置放在水平表面上時該等表面之定向，且基於如下之推拔及/或台階及肋(當存在肋時，以下進一步論述)之位置來稱為「上部」表面及「下部」表面：

1)若襯墊僅於一個表面上具有推拔及/或台階，則此表面為與任何肋之存在及位置無關之上部表面。

2)若襯墊於兩個表面上具有推拔及/或台階，但僅於一個表面上具有一或多個肋，則應認為具有該等一或多個肋之表面為上部表面，以及

3)若襯墊於兩個表面上具有推拔及/或台階且於兩個表面上具有一或多個肋，則根據本發明可認為兩個表面中之任一者為上部表面。

為避免疑問，吾人僅僅為闡明襯墊特徵之空間關係之目的而如上限定「上部」表面及「下部」表面。然而此不限制本發明之襯墊在使用時之定向。在使用中襯墊可，例如，水平安裝但可同樣偏離水平面安裝，諸如垂直安裝，且取決於使用之襯墊類型，推拔及/或台階以及任何肋可以任何此類定向來位於襯墊之兩側中之任一側上或兩側上。

下部表面可基本上平坦(水平面)(當如上所指出 之置放於水平表面上時)且藉由上部表面上之推拔及/或台階獲得所要求之厚度之減小。此係複雜的。然而，如自以上亦明顯的，亦可能在相同襯墊中之上部表面及下部表面之兩者上存在台階及/或推拔。

在一個選項中，襯墊之厚度經由一或多個推拔區段自第一厚度減小至第三厚度且隨後減小至第二厚度，該等一或多個推拔區段在朝向內周邊之方向上線性縮減至減小厚度。如本文所使用之「線性縮減之推拔區段」意味襯墊之厚度在該截面中自較厚截面線性變化至較薄截面。推拔區段中之推拔可藉由厚度之變化率或推拔之「梯度」來限定，如本文所使用之「梯度」應垂直於當襯墊置放於水平表面上時自內周邊至外周邊穿過襯墊之水平平面來量測。

可存在(經由第三厚度)自第一厚度至第二厚度之單個推拔，或可存在具有不同推拔之兩個或兩個以上推拔區段，該等不同推拔諸如自第一厚度至第三厚度之第一推拔以及自第三厚度至第二厚度之第二推拔。

較佳而言，該等一或多個推拔區段發生於第一位置與第二位置之間之距離的至少50%之上，更佳而言發生於該距離之至少75%之上。

最佳而言，該推拔為自朝向外周邊之相對厚之橫截面至朝向內周邊之相對薄之截面的連續推拔，且尤其覆蓋於自外周邊至內周邊之距離之75%之上。

相對於自內周邊至外周邊貫穿襯墊之水平平 面，第一位置與第二位置之間的平均推拔之梯度為大體上1：10至1：200，較佳而言為1：20至1：200，諸如1：50至1：150。

但更佳而言，藉由第一位置與第二位置之間的襯墊之上部表面及下部表面形成之橫截面呈等腰梯形、直角梯形或不等邊梯形之形狀。此之實例於圖3中展示且於下文進一步描述。

最佳而言，下部表面可基本上平坦(水平面)(當如上所指出之置放於水平表面上時)且藉由位於為上部表面之表面上之推拔獲得厚度之減小。藉由第一位置與第二位置之間的襯墊之上部表面及下部表面形成之橫截面隨後呈直角梯形之形狀。

在替代方案中，襯墊之厚度經由一或多個台階自第一厚度減小至第三厚度，該等台階在朝向內周邊之方向上級變至減小厚度，且隨後襯墊之厚度經由一或多個台階自第三厚度減小至第二厚度，該等台階在朝向內周邊之方向上級變至減小厚度。如本文所使用之「台階」指代顯示厚度之至少兩倍於台階兩側之梯度之改變的截面。較佳而言襯墊之厚度恆定(無梯度)或在台階前後藉由小於1：50之梯度來改變，但在台階間藉由至少1：2之梯度來改變。

替代而言，襯墊之厚度可經由如以上所限定之一或多個台階截面及一或多個推拔區段之組合自第一厚度減小至第三厚度，且隨後減小至第二厚度。例如，襯墊可經由一或多個推拔區段自第一厚度減小至第三厚度，且經由一或多個台階自第三厚度減小至第二厚度。

如上所指出，本發明之襯墊可具有至少一個肋。本發明之襯墊較佳地具有自襯墊之上部表面直立且安置於第三位置與內周邊的中間之至少一個肋。該至少一個肋大體上平行於襯墊之內周邊延伸。實施例可具有自襯墊之上部表面直立且安置於第二位置與內周邊的中間之至少一個肋。在實施例中，可於襯墊之上部表面及下部表面中之每一者上提供至少一個肋。

在較佳實施例中，至少一個肋安置於第二位置與內周邊上之襯裡的中間之上部表面上。該肋或一個以上肋大體上平行於襯墊之內周邊。通常而言提供1至20個肋，更佳而言提供1至10個肋，進一步更佳而言提供2至6個肋。該等肋通常而言自襯墊直立0.2mm至2.0mm。

在一個實施例中，於襯墊之上部表面上提供2至5個肋，該等肋於襯墊之上部表面之上豎立0.5mm至1.0mm。在此等實施例中，第一厚度較佳地為3.0mm至5.0mm且較佳地為大於第二厚度0.5mm至1mm。

在本發明之另一實施例中，於襯墊之上部表面上提供3至6個肋，該等肋於襯墊之上部表面之上豎立0.3mm至0.7mm。第一厚度為4.0mm至7.0mm且較佳地為大於第二厚度0.1mm至2.0mm。

在使用中，該或該等肋鄰接鄰近部件且限定彎曲路徑，該彎曲路徑減小溶液穿過密封漏泄之可能性。該等肋亦提供所施加密封壓力之局部增加。

根據本發明，進一步提供電極總成，其包含位於 陽極與陰極中間之隔膜或膜，以及位於該隔膜或膜與陽極及陰極中間之襯墊，其中至少一個襯墊為本發明之襯墊。

根據本發明，進一步提供一種整修電極總成中之電極之方法，該電極總成包含位於陽極與陰極中間之隔膜或膜，以及位於該隔膜與陽極及陰極中間之襯墊，該方法包含i)將該電極總成拆卸，ii)使用本發明之襯墊替換襯墊以及iii)將該電極總成重裝。

在本發明之另一態樣中，提供用於電解模組化雙極電解器或壓濾機電解器中之鹼金屬氯化物之製程，該電解器包含一或多個電極總成，該等電極總成包含本發明之襯墊。

根據本發明，亦進一步提供本發明之襯墊在電極總成中之用途，以及尤其在減少電極總成之停機時間中之用途。

1‧‧‧內周邊

2‧‧‧外周邊

3‧‧‧螺栓孔/孔

4、9、10‧‧‧台階

5‧‧‧襯裡

6‧‧‧直立肋/肋

7‧‧‧上部表面

8‧‧‧下部表面

A‧‧‧第一位置

B‧‧‧第二位置

C‧‧‧第三位置

將參考隨附圖式藉助於非限制性實例描述本發明之實施例，在該等隨附圖式中圖1為根據先前技術之襯墊之轉角的局部正視圖，圖2為圖1之襯墊之橫截面，圖3為本發明之第一實施例之橫截面，圖4為本發明之第二實施例之橫截面，以及圖5為本發明之第三實施例之橫截面。

較佳實施例之詳細說明

雖然如先前所指出，本發明應用於一系列領域中，但為方便起見將參考氯鹼電極來論述本發明。

參照圖1及圖2，先前技術襯墊包含大體上矩形組態之閉環，具有內周邊1、外周邊2、一系列螺栓孔3以及單個台階4。該襯墊在該襯墊之內周邊處具有襯裡5。

提供孔3以與電極部件之凸緣中的孔對準，以允許將裝置彼此栓接。在其他實施例中，例如在壓濾機電解器中，由於部件藉由縱向力彼此推壓，所以提供孔未必為必需的，該等縱向力藉由除凸緣螺栓以外之構件施加。實例將包括藉由千斤頂或壓機或系桿彼此壓縮之電解器端板。

圖1及圖2所展示之襯墊具有台階結構，其中襯墊之外部分厚於內部分。該台階穿過襯墊中之孔。此組態之難題為進入襯墊之一個部分的溶液可引導至別處。

本發明提供一襯墊，該襯墊在第一位置處具有第一厚度，該第一位置遠離外周邊處於襯墊寬度之0%與30%之間；在第二位置處具有第二厚度，該第二位置在一點處量測，該點與該第一位置相距襯墊寬度之至少50%；以及在第三位置處具有第三厚度，該第三位置位於該第一位置與該第二位置中間，且與每一該第一位置及該第二位置相距襯墊寬度之至少10%，該第一厚度大於該第三厚度，該第三厚度大於該第二厚度。

可達成此之一個方式為藉由提供推拔，襯墊以此推拔自朝向外周邊之相對厚之橫截面縮減至朝向內周邊之相對薄之橫截面。此類組態在圖3中展示，其中標號1-5對應於如圖1及圖2中之相同部件。如自圖3可見，該推拔可自外周邊2延伸經過螺栓孔3(當存在螺栓孔3時)且在襯墊之內周邊處接近於襯裡5之邊緣。上部表面具備一系列直立肋6，該等肋大體上平行於該襯墊之內周邊1且圖3中展示該等肋中之三個。

圖3上亦標記上部表面7、下部表面8、第一位置(A)、第二位置(B)以及第三位置(C)。

在第一位置與第二位置之間藉由襯墊之上部表面及下部表面形成之橫截面限定直角梯形，如虛線形狀所展示。

圖3中亦展示等腰梯形及不等邊梯形。當該下部表面亦相對於水平面縮減時可獲得此類橫截面。

圖4為進一步較佳之實施例。在此情況下推拔延伸包括襯裡區段之襯墊之整個寬度。

圖5中展示本發明之襯墊之另一組態。在此情況下藉由當朝襯墊之外周邊移動時提供多個台階9、10來達成厚度之減小。在此實施例中較佳而言螺栓孔不通過台階。

雖然不希望受理論所約束，但認為靠近襯墊之外周邊存在之相對較厚部分抵消凸緣旋轉，否則該凸緣旋轉將降低襯墊之內周邊處之壓縮密封能力。

凸緣旋轉可藉由該凸緣上之分異力引起。

分異力之一個原因可由於該凸緣在其內周邊處之尺寸更穩定，在該內周邊處，該凸緣接合用作加強支柱之盤壁且藉由該盤壁支撐。

當襯墊之內周邊藉由諸如氟聚合物之防化學材料層保護時，可出現另一原因，該防化學材料比餘下之襯墊材料相對更不可壓縮。

凸緣上之分異力之第三原因可為無法施加用來將凸緣及襯墊總成沿凸緣之中心線彼此壓縮的力，導致該壓縮力優先應用於襯墊之外周邊處的材料之更窄邊沿。當例如由於針對螺栓緊固之接近難題導致螺栓孔之中心線無法經設計來與凸緣之中心線對準時，此可發生於栓接凸緣。當凸緣上之夾具，或用來在凸緣之間傳遞壓縮負載及自端部千斤頂傳輸壓縮負載之條棒或其他介質由於接近問題而無法與凸緣之中心線對準時，此可產生於非栓接凸緣。

本發明之襯墊補償由以上所有三個原因引起之凸緣旋轉之負效應且增加襯墊之內周邊上的密封壓力。此改良密封藉由消除穿過襯墊之溶液之流徑來產生有益之使用壽命，否則該流徑將導致漏泄或其他潛在破壞效應，諸如由於襯墊與凸緣之間的截留溶液而導致之保護層後的襯墊之加速損壞或凸緣之間隙腐蝕。

因此，無論該等總成藉由栓接或非栓接壓縮及藉由夾具或千斤頂壓縮，該佈置都幫助產生用於所有襯墊總成/凸緣總成之位於襯墊之內周邊處的溶液耐受密封。

無論使用一或多個推拔、一系列台階或推拔及台 階之組合達成該輪廓，改良密封及使用壽命益處都自本發明之襯墊輪廓獲得。當具有本發明之輪廓之襯墊i)在內周邊處具備諸如氟聚合物之防化學保護層，ii)具備如本文所描述之一或多個肋，及/或。

iii)在本發明之輪廓包含台階及螺栓孔之情況下，藉由確保台階不與螺栓孔相交，從而避免針對流至螺栓孔之溶液之潛在路線。

時，甚至達成更大之益處。

以上中之每一者可提供如已描述之另一益處。在內周邊處提供諸如氟聚合物之防化學保護層尤其較佳。與一個或兩個其他選項(當存在用於第三選項之台階及螺栓孔時)一同提供諸如氟聚合物之防化學保護層提供最大之益處。

先前技術襯墊通常而言具有3.5年至4年之間之使用壽命。本發明之襯墊已測試48個月無斷裂且仍在負載下。因此認為典型壽命顯著大於4年。

測試實例：

根據本發明之襯墊

提供具有藉由圖4示意性表示的類型之橫截面之襯墊。該等襯墊呈適於安裝於BICHLOR^TM氯鹼電解器中之矩形『圖像框架』形式，且由EPDM橡膠製造，具有內周邊上之切成片狀的PTFE帶保護。該等襯墊在環繞該襯墊之10cm間隔處含有21mm直徑螺栓孔，且其中螺栓孔中心定遠離外周邊處於襯墊寬度之40%處並遠離內周邊處於襯墊寬 度之60%處。為了幫助栓接壓力轉移至內周邊以輔助密封，該襯墊經製造為：具有不等邊梯形之橫截面，該襯墊之底部表面與內周邊及外周邊成直角且該襯墊之頂部表面自外周邊至內周邊縮減，外周邊處之厚度厚於內周邊處之厚度且相對於底部表面之頂部表面的斜面之梯度為67分之1。此外該等襯墊在頂部表面中具備平行於內周邊之4個肋。該等肋之高度等於內周邊處之襯墊的厚度之19%且相隔1.9mm，其中最內之肋遠離內周邊處於襯墊之寬度的24%處且最外之肋遠離內周邊處於襯墊之寬度的36%處。在隨後之實例中此等襯墊命名為『類型A』。

比較襯墊

提供具有藉由圖2示意性表示的類型之橫截面之襯墊。此第二類型之襯墊，『類型B』，之樣本亦呈適於安裝於BICHLOR^TM氯鹼電解器中之矩形『圖像框架』形式，由與『類型A』襯墊化學及機械地相同之EPDM橡膠製造，且具有內周邊上之相同之切成片狀的PTFE帶保護。『類型B』襯墊與『類型A』襯墊中，內周邊與外周邊之間之距離、內周邊之厚度、外周邊之厚度以及螺栓孔之大小、間隔以及位置為相同的。然而，『類型B』襯墊不具有與內周邊平行之肋且不具備推拔。實情為，『類型B』襯墊之頂部表面平行於底部表面且兩個表面垂直於內周邊及外周邊安置於一平面中。在此情況下，為了幫助栓接壓力轉移至內周邊以輔助密封，藉由在襯墊之頂部表面中提供與內周邊及外周邊平行之單個台階，達成外周邊與內周邊之間之高度差， 該台階遠離外周邊處於襯墊寬度的40%之距離處並遠離襯墊之內周邊處於襯墊寬度的60%之距離處。

實例1

使用藉由Asahi Kasei Corporation供應之Aciplex 6801膜的BICHLOR^TM電解器中之模組內置14對『類型A』襯墊。該電解器根據批准程序在氫側上250毫巴規格之內部氣壓下及氯側上235毫巴規格之內部氣壓下起動及操作。該等模組經週期性監測較小漏泄之可見跡象，諸如螺栓周圍之較小硬殼及自該等模組之底部懸吊之鐘乳石狀物。在48個月之負載狀態後該等模組未見漏泄且繼續操作良好。

實例2

使用藉由Asahi Kasei Corporation供應之Aciplex 6801膜的BICHLOR^TM氯鹼電解器中之69個模組內置69對『類型A』襯墊。該電解器根據批准程序在氫側上250毫巴規格之內部氣壓下及氯側上235毫巴規格之內部氣壓下起動及操作。該等模組經週期性監測較小漏泄之可見跡象，諸如螺栓周圍之較小硬殼及自該等模組之底部懸吊之鐘乳石狀物。在28個月之操作後該等模組未顯示可見之漏泄徵兆且繼續運行良好。

實例3(比較實例)

使用藉由Asahi Kasei Corporation供應之Aciplex 6801膜的BICHLOR^TM氯鹼電解器中之69個模組內置另外69對『類型B』襯墊。設置方法與以上實例中用於『類型A』模組之彼等設置方法相同。該電解器根據批准程序在氫側 上250毫巴規格之內部氣壓下及氯側上235毫巴規格之內部氣壓下起動及操作。該等模組經週期性監測較小漏泄之可見跡象，諸如螺栓周圍之較小硬殼及自該等模組之底部懸吊之鐘乳石狀物。在10個月之操作後無可見之漏泄徵兆。在25個月之負載狀態後三個模組顯示較小螺栓硬殼及指示低水平漏泄之鐘乳石狀物，在37個月之負載狀態後6個模組已見低水平漏泄徵象且在49個月之負載狀態後7個模組已見低水平漏泄徵象。

實例4(比較實例)

使用藉由E.I.DuPont de Nemours and Company供應之Nafion 2030膜的BICHLOR^TM氯鹼電解器之69個模組內置69對『類型B』襯墊。設置方法與以上實例中用於『類型A』模組之彼等設置方法相同。該電解器根據批准程序在氫側上250毫巴規格之內部氣壓下及氯側上235毫巴規格之內部氣壓下起動及操作。該等模組經週期性監測較小漏泄之可見跡象，諸如螺栓周圍之較小硬殼及自該等模組之底部懸吊之鐘乳石狀物。在9個月之操作後該等模組未顯示可見之漏泄徵兆。在24個月之負載狀態後兩個模組顯示較小螺栓硬殼及指示低水平漏泄之鐘乳石狀物，在36個月之負載狀態後3個模組已見低水平漏泄徵象且在48個月之負載狀態後7個模組已見低水平漏泄徵象。

本發明之襯墊適用於新構造之總成，但亦可用來替換現有總成中之襯墊，從而改良效能。

Claims (19)

1. 一種襯墊，其包含彈性材料之一閉環，該環具有一內周邊及一外周邊，該襯墊在一第一位置處具有一第一厚度，該第一位置位於與該外周邊相距該襯墊寬度之0%與30%間之處；在一第二位置處具有一第二厚度，該第二位置位於與該第一位置相距該襯墊寬度之至少50%之一點處；以及在一第三位置處具有一第三厚度，該第三位置位於該第一位置與該第二位置中間，且與該第一位置及該第二位置之每一者相距該襯墊寬度之至少10%，該第一厚度大於該第三厚度，該第三厚度大於該第二厚度，以及其中a 該襯墊之厚度經由一或多個推拔區段(tapered sections)自該第一厚度減小至該第三厚度且隨後減小至該第二厚度，該等一或多個推拔區段在朝向該內周邊之方向上線性漸縮至一減小厚度，或b 該襯墊之厚度經由一或多個台階自該第一厚度減小至該第三厚度，該等一或多個台階在朝向該內周邊之方向上級變至一減小厚度，且隨後該襯墊之厚度經由一或多個台階自該第三厚度減小至該第二厚度，該等一或多個台階在朝向該內周邊之該方向上級變至一減小厚度，或c 該襯墊之厚度經由如以上所界定之一或多個台階與一或多個推拔區段的組合自該第一厚度減小至該第三厚度，且隨後減小至該第二厚度；及進一步其中，i)該襯墊包括一或多個台階及具備多數螺栓孔，且其中該等螺栓孔不與該等台階相交；及/或ii)其中該襯墊之該內周邊包含一氟聚合物。
2. 如請求項1之襯墊，其中該第二位置位於與該內周邊相距該襯墊寬度之0%與30%間之一點處。
3. 如請求項1之襯墊，其中該第一位置與該第二位置中間之該第三位置位於與該外周邊相距該襯墊寬度之40%與60%間之一點處。
4. 如請求項1之襯墊，其中該等一或多個推拔區段遍及該第一位置與該第二位置之間的距離之至少50%。
5. 如請求項1之襯墊，其中該襯墊之厚度經由一或多個推拔區段自該第一厚度減小至該第三厚度且隨後減小至該第二厚度，該等一或多個推拔區段在朝向該內周邊之方向上線性漸縮至一減小厚度。
6. 如請求項5之襯墊，其中該推拔為自朝向該外周邊之一相對厚之橫截面至朝向該內周邊之一相對薄之截面之一連續推拔。
7. 如請求項5之襯墊，其中由該第一位置與該第二位置之間的該襯墊之上部表面與下部表面所形成之橫截面係呈等腰梯形、直角梯形或不等邊梯形之形狀。
8. 如請求項5之襯墊，其中相對於自該內周邊至該外周邊貫穿該襯墊之水平平面，該第一位置與該第二位置之間的總推拔之梯度為1：20至1：200。
9. 如請求項1之襯墊，其中該襯墊具備多數螺栓孔且該第一厚度位於該等螺栓孔與該襯墊之該外周邊中間。
10. 如請求項1之襯墊，其中該第一厚度位於該襯墊之該外周邊處。
11. 如請求項1之襯墊，其中該襯墊上提供至少一個肋。
12. 如請求項11之襯墊，其具有至少一個肋，該至少一個肋自該襯墊之上部表面直立且平行於該襯墊之該內周邊延伸，且安置於該第三位置與該內周邊中間。
13. 如請求項12之襯墊，其中該至少一個肋安置於該第二位置與該周邊中間。
14. 如請求項11之襯墊，其中該襯墊之每一面上提供至少一個肋。
15. 如請求項1之襯墊，其中該氟聚合物為PTFE及/或其中該氟聚合物係經切削。
16. 一種電極總成，其包含一隔膜或膜以及一襯墊，該隔膜或膜位於一陽極與一陰極中間，該襯墊位於該隔膜或膜與該陽極及該陰極中間，其中該總成中之至少一個襯墊為如請求項1至15中任一項之襯墊。
17. 一種整修一電極總成中之一電極之方法，該電極總成包含位於一陽極與一陰極中間之一隔膜或膜，以及位於該隔膜與該陽極及該陰極中間之一襯墊，該方法包含i)將該電極總成拆卸，ii)使用如請求項1至15中任一項之襯墊來替換一襯墊，以及iii)將該電極總成重裝。
18. 一種用於電解一模組化雙極電解器或壓濾電解器中之鹼金屬氯化物之製程，其中電解器包含一或多個電極總成，該等一或多個電極總成包含如請求項1至15中任一項之襯墊。
19. 一種如請求項1至15中任一項之襯墊在一電極總成中之用途。