JP2607278B2

JP2607278B2 - 電解槽用電極構造物

Info

Publication number: JP2607278B2
Application number: JP63171985A
Authority: JP
Inventors: ペーター・ファビアン; ヘルムート・クレプス; ハインリッヒ・ジーモン
Original assignee: ヘレウス・エレクトロデン・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクター・ハフツング
Priority date: 1987-08-11
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: JPS6455392A; DE3726674A1; EP0306627A1; EP0306627B1; KR890004461A; DE3870771D1; US4855032A; ES2031178T3

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、膜の両側に配置された平らな電極構造物を
有しており、この場合、少なくとも、陽極構造物が、金
属的間隔保持器を介して、電流分配器として機能する金
属薄板製の担体に連結されている電解槽に対する電極構
造物に関するものである。

従来の技術隔膜法により作動する電解槽は、ヨーロッパ特許公開
第55930号公報から公知となっている。これは、以下に
は、隔膜電解槽と呼ばれる。本来の電極構造は、例え
ば、ドイツ公開特許第36 25 506号公報に基づいて詳細
に説明されるが、これにおいては、両側に横たわってい
る電極を有しているフオイル状の隔膜が説明されてい
る。更に、ドイツ特許第35 19 272号から、隔膜電解層
に対する電極構造物が公知となっているが、これは、電
流分配器として機能する薄金属板製の担体を有してお
り、この担体の上には、多数の板状の電極板が、平らな
上面を有している薄板構造物を形成しており、この上面
は、隔膜に直接的にプレスされている。

公知の電極構造物においては、電流分配器として機能
する金属製の担体と、板状の能動的な電極部分との間
の、金属的間隔保持器ないしは担体の隆起により作られ
ている硬い機械的連結は、問題であることが分ってお
り、この能動的な電極部分は、電極の再活性化、又は、
修理の場合に、相互に分離されなければならない。この
ことは、普通、フライス加工、穴あけ、あるいは、研磨
のような機械的分離方法により行われる。再活性化の
後、電極表面は、再び、電流分配器に、間隔保持器の上
において、溶接により、電気的及び機械的に強固に連結
される。再活性化、又は、修理に結び付けられる複雑な
機械的作業のために、電気分解設備の比較的長い休止期
間及び比較的高い輸送費が生ずる。なぜならば、全体の
電極構造物が、顧客から製造者に返却されなければなら
ないからである。

米国特許第４、149、956号から、水平に配置された電
極を有する電解層に対する陽極構造物が公知となってい
るが、これにおいては、通気性金属から成り立っている
能動的陽極が、それらの電流分配器により、電流の引き
込み部に、ねじ込みによる解放自在な接続を介して、連
結されている。

このような連結は、隔膜電解層には、転用されること
はできない。

発明が解決しようとする課題本発明は、隔膜電解層において利用可能である、容易
に取り去り可能である能動的電極表面を有し、この表面
が、特別な機械的の作業無しに担体から分解可能である
が、しかしながら、運転状態においては、良好な電流の
伝達を可能とする電極構造物を得ることを、その課題と
するものである。

課題を解決するための手段この課題は、本発明によると、「特許請求の範囲」第
１項の特徴項に記載の構成により解決されるものであ
る。

本発明の他の有利な実施形態が、「請求項」２以下の
記載から分かるところである。

一つの好適な実施形態において、電流分配器として機
能する担体の上に、少なくとも１個の間隔保持器として
機能する、１点に集まっている腕を有しているＵ字状の
横断面を有しているクランプが配置されており、これら
の腕は、それらの先端部において、再び相互に湾曲され
ており、この場合、これらの腕の端部は、担体と反対側
の上に開放されている。クランプは、担体と、電気的に
伝導し、機械的に強固に連結されている。このクランプ
には、電極板のカム状の隆起が係合しているが、これら
のカムは、電極板の平面に対して垂直に配置されてい
る。カム状の隆起は、電極板の湾曲された縁部により形
成されている。

クランプは、それらの端部に接触面を有しており、こ
れらの接触面は、平らな電極表面に対して平行に延びて
いる。このような電極配置の作動の際には、電極表面
は、クランプ保持器を介して固定され、接触される。追
加して、電解隔膜の上の圧力により、電極表面は、クラ
ンプ保持器の接触面に向かって押圧される。担体は、0.
4mm〜3mmの範囲の厚さを有している金属薄板から成り立
っている。

電極部分の再活性化あるいは修理の際に、これらを、
現場において、担体から、引っ張りにより分離し、存在
する保存電極部分を担体を新たに装備し、これにより、
再活性化されるべき電極ないしは電極部分に取り去りに
よる電解設備の、何らのより長い休止時間も、生ずるこ
とができないようにすることが、特別に有利であること
が分かった。なぜならば、単に、まだ、能動的な電極部
分が取り扱われるべきであり、通常の貯蔵費用及び輸送
費用は最少に減少されるからである。

実施例以下、本発明を、その実施例を示す添付図面の第1a〜
2b図に基づいて詳細に説明する。

第1a及び1b図に示すように、クランプ保持器は、担体
１に点溶接２により強固に連結されている、Ｕ字型の横
断面及び一箇所に集まっている腕４、５を有しているク
ランプばね３から成り立っているが、これらの腕４、５
は、それらの先端部において、再び相互に湾曲され、接
触面14に終わっている。接触面14は、担体１の平面に対
して平行に延びている。第1a図に示すように、２列が、
それぞれ、３個のこのようなクランプばね３を有してお
り、この場合、腕４と５との間に配置された中央ストリ
ップ６が、垂直に配置されたストリップ７及び担体１の
平面に対して平行に配置された固着けた８を介して、連
結されている。固着けた８は、溶接点２により、担体１
に連結されている。中央ストリップ６、ストリップ７及
び固着けた８は、弾性金属から型打ちされ且つ対応して
湾曲されている腕４、５の領域内において拡張部を有し
ている、曲折して連続しているストリップを形成してい
る。

担体１の上部には、電極板10の一部分が示されている
が、これは、本実施例の場合には、３個の部分板11から
成り立っており、それらの内、両方の外方の部分板は、
その下部に横たわっている担体１と同様に、より良く見
えるように、不完全に示されており、あるいは、欠けて
示されている。部分板11は、それらの縁に、それぞれ、
直角に屈曲された縁部12を有しているが、これらの縁部
12は、電極板10の上面が、貫通する平面を形成するよう
に配置されている。縁部12は、カム状の隆起の形状に、
解放可能な締め付け保持器の固定部分13を形成してい
る。

第1b図は、どのようにして、一部分13にまとめられた
部分板11の縁部が、クランプばね３の開放端部の中に挿
入され、クランプばね３と固定部分13との間の積極的な
連結が、確保されるかを示す断面図である。実際には、
電極板の固定部分13は、クランプばね３の中に、腕４、
５の面14及び電極板の下側が、担体１に当たるまで導か
れるまで、差し込まれる。

電極板は、例えば、よろい戸状にスリットを設けられ
ら薄板から、成り立つことができる。しかしながら、例
えば、針金、網、エクスバンド金属、薄板状に配置され
た偏平な型板のような他の電極を設けることも、可能で
ある。この場合、担体１は、実際上、１種の皿状電極を
形成し、これが、対応して実施された対向電極担体と一
緒に、閉鎖された空間を形成し、この空間が、隔膜によ
り２個の電解液部分室に、すなわち、陽極液室及び陰極
液室に分割される。この場合、両方の担体は、それぞ
れ、一部分を、隔膜ないしは追加シールにより、電気的
に相互に分離される。電解室は、固有の流体供給開口及
び流体排出開口を有しており、この場合、陽極液室は、
塩水循環回路を連結され、一方、陰極液室は、水を供給
される。更に、陽極液室ないし陰極液室から、発生され
た塩素ガスないしは水素の排出のための手段が、設けら
れている。材料として、陰極側の上には、鋼合金ないし
は弾力のあるニッケル合金類が役立ち、一方、陽極側の
上には、良好なばね特性を有しているチタンないしはチ
タン合金が装入される。この場合、弾性系統の固定部分
13として役立っている部分板11の縁部12は、寸法公差に
もかかわらず、クランプばねの弾性領域内において、で
きる限り良好な接触を達成するために、切り込みないし
はすきまを有することができる。この場合、クランプば
ねの個数は、本質的に、電極板の大きさに関係する。小
さな電極板の場合には、数個のクランプばねで間に合う
ことが可能である。

第2a図においては、クランプ保持器の他の変形が示さ
れているが、これにおいては、担体に連結されている部
分３′が、ブシュの形状の弾性領域を有しており、これ
は、その開口にまで届き且つ担体１の反対側にある長手
スリット15を設けられている。ブジュは、その内側を形
成している外皮部分16の上に、開口17から出発している
切頭円すい状の縮小部を有しており、この場合、開口17
の領域内には、長手スリット15により遮断されている環
状溝18が設けられている。ブシュは、単に、切断して示
されているだけである担体１に、電気的に伝導し且つ機
械的に強固に連結されている。

担体１と連結されているクランプ保持器の部分３′の
ブシュの中には、固定部分13′のボルト状の領域が挿入
されることができ、この固定部分13′は、切頭円すい状
に縮小された端部20を設れられている。固定部分13′
は、その拡大された端部において、単に、断面で示され
ているだけである電極板10と、電気的に伝導的に且つ機
械的に強固に連結されている。固定部分13′の切頭円す
い状の端部と、円筒状の部分との間に移行領域内には、
包囲している環状フランジ21があるが、これは、端部20
のブシュの中への差し込みの際に、包囲する環状溝18の
中に拘束される。この拘束の後、固定部分及び弾性部分
の両方の切頭円すい状の面の間に交互作用により、連結
は極度に安定しており、また、例えば、引っ張り力によ
っては、ほとんど分解することはできない。第2a図に示
されたクランプ保持器は、例えば、小さな電極面の場合
には、ただ一つのクランプ保持器として実施することも
できる。しかしながら、それらが、第1a及び1b図につい
て説明された実施例に対応して、多数を設けることも可
能である。

本発明の対象の他の実施例を、第2a図に基づいて説明
する。この実施例においては、担体１に連結された部分
３″が、弾性領域としてブシュを有しているが、このブ
ブシュは、その外側の上に、その開口17の方向に延びて
いる、外皮部分16″から成る切頭円すい状の縮小部を設
けられている。開口17の外縁部は、長手スリット15によ
り遮断されている環状フランジ22として形成されてい
る。弾性部分３″は、その開口17と反対側の端部によ
り、単に断面により示してあるだけである担体１に、電
気的に伝導的に且つ機械的に強固に連結されている。

固定部分13″として形成されているクランプ保持器の
領域は、ボルト状の領域を有しており、これは、その内
側23の上に、開放端部24から出発している切頭円すい状
の縮小部を有している。固定部分13″の中の内側23の縮
小部と、中空円筒部分との間の移行領域の中には、包囲
する環状溝25があり、その中に、環状フランジ22が、載
置の際に拘束される。良く見えるように、第2b図におい
ては、固定部分13″のブシュも、電極板10も、単に、断
片状に示されているだけである。

この配置の場合にも、また、環状フランジ22の環状溝
25の中における拘束の後の連結が、最高に安定であるこ
とが証明されたが、この場合、同様に、両方の切頭円す
い状の面の交互作用が、押圧を強化する。電極構造物、
すなわち、第2a,2b図の電極形状は、第1a,1b図の実施例
に対応して形成されることもできる。同じことが、使用
される材料に対しても当てはまる。拘束な、能動的な電
極部分の再活性化の前に、例えば、ねじ回しのような補
助工具により、緩められるべきである。本発明により、
隔膜電解槽の長期間の運転における付随費用は、著しく
低下される。なぜならば、能動的な電極表面の解放及び
再組み立てが、問題無しに迅速に、清潔に、費用的に有
利に実施されることができるからである。

発明の効果本発明は、上記のような構成及び作用を有しているの
で、特別な機械的な作業無しに担体から取り外し可能で
あるが、それにもかかわらず、運転状態においては、良
好な電流の伝達を可能とする、容易に取り外し可能な活
性表面を有している隔膜式電解槽用の電極構造物を提供
するとことができるという優れた効果を発揮すること
は、確かなところである。

【図面の簡単な説明】第1a図は、クランプ保持器の中に結合の前の状態におけ
る担体部分及び電極部分を示す図、第1b図は、結合後の
状態における締め付け保持器を、断面で示された電極板
と共に示す図、第2a図は、長手スリットを有している円
筒対称的なブシュから成る解放可能なクランプ保持器
を、固定部分として形成されたボルトの切頭円すい状の
端部の受け取りのために、内側の上に切頭円すい状の縮
小部を有しているクランプ保持器を示す図、第2b図は、
その外面が切頭円すい状に形成されており、また、その
上に、同様に切頭円すい状に形成された内面を有してい
る、長手スリットを有している他の要素を示す図であ
る。１……担体、３、３′、３″……弾性部分、４、５……
腕、10……電極部分、11……部分板、12……縁部、13、
13′、13″……固定部分、14……接触面、15……長手ス
リット。

フロントページの続き (72)発明者ハインリッヒ・ジーモンドイツ連邦共和国、6456 ランゲンゼルボルト、シュロッスシュトラーセ 10 (56)参考文献特開昭58−123885（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−106376（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】膜の両側に平面状の電極部が配置された電
解槽用電極構造物において、電流分配器として機能する金属薄板製の担体（１）と、前記担体に連結される少なくとも一つの陽極電極部と、前記担体と前記陽極電極部との間に介在し、前記担体上
に固定され且つ一対の腕（4,5）を有する断面Ｕ字状の
クランプばね（３）と、前記陽極電極部から突出すると
共にクランプばねの一対の腕の間に挿入される固定部分
（13）とを含む金属製の間隔保持体とを備え、前記一対の腕の先端部はそれぞれ屈曲されて前
記陽極電極部と接触する接触面（14）を形成しているこ
とを特徴とする電解槽用電極構造物。
【請求項２】前記固定部分が、前記陽極電極部からカム
形状に隆起していることを特徴とする請求項１に記載の
電解槽用電極構造物。
【請求項３】前記陽極電極部は平坦な電極板（10）の形
状に形成され、カム形状の前記固定部分は前記電極板の
少なくとも一つの屈曲された縁部（12）からなり、この
縁部は前記電極板が前記接触面に当接するまで前記クラ
ンプばねの間に挿入されることを特徴とする請求項２に
記載の電解槽用電極構造物。
【請求項４】前記電極板は、多数の部分板（11）からな
り、これら部分板の互いに隣接する縁部が前記クランプ
ばねの間に挿入されるカム形状の前記固定部分を形成す
ることを特徴とする請求項３に記載の電解槽用電極構造
物。