特許 6484875 縦型電解装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6484875

(24)【登録日】2019年3月1日

(45)【発行日】2019年3月20日

(54)【発明の名称】縦型電解装置

(51)【国際特許分類】

   C25B 9/00 20060101AFI20190311BHJP

   C25B 9/02 20060101ALI20190311BHJP

【ＦＩ】

   C25B9/00 A

   C25B9/00 C

   C25B9/02 302

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-215772(P2018-215772)

(22)【出願日】2018年11月16日

【審査請求日】2018年12月10日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501370370

【氏名又は名称】三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100210572

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 太一

(72)【発明者】

【氏名】高波 宏幸

(72)【発明者】

【氏名】那須 勇作

【審査官】 越本 秀幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２２２５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３１４１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５４−１４３３６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−０１１７６６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２５Ｂ ９／００− ９／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒形状の外筒と、
前記外筒の内部に収容され、複数の電極板が積層された四角柱形状の電極モジュールであって、前記積層の方向が前記外筒の中心軸と垂直に配置される電極モジュールと、
前記積層の方向で前記電極モジュールを挟み込む一対の第一支持枠と、
前記積層の方向に垂直な方向で前記一対の第一支持枠を挟み込んで前記第一支持枠と固定される一対の第二支持枠と、を有し、
前記第一支持枠は、
前記電極モジュールの前記中心軸の軸方向の長さに対応する矩形状の第一板部と、
前記第一板部に一体形成され、前記軸方向に所定間隔で配置された複数の第一鍔部と、
を備え、
前記第二支持枠は、
前記電極モジュールの前記軸方向の長さに対応する矩形状の第二板部と、
前記第二板部に一体形成され、前記軸方向に前記所定間隔で配置された複数の第二鍔部と、を備え、
前記固定した際、前記第一鍔部と前記第二鍔部とが組み合わさって、前記外筒の内径と実質的に同じ径、且つ、やや小さい径の円形の鍔部が形成され、
前記外筒の前記軸方向一方側から導入され、且つ、前記一対の第一支持枠及び前記一対の第二支持枠の間を流通する液体に対して、前記電極モジュールが電気分解を行うことを特徴とする縦型電解装置。

【請求項2】

前記外筒の前記軸方向の中央よりも上方に配置された前記鍔部のうち少なくとも一つの鍔部に設置され、前記鍔部と前記外筒の内周面との間を埋める弾性部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の縦型電解装置。

【請求項3】

前記弾性部は、前記軸方向において、前記弾性部の上方と下方とを連通させる開口を備えることを特徴とする請求項２に記載の縦型電解装置。

【請求項4】

前記液体は、海水または塩水であり、
前記開口は、前記弾性部の外周に形成され、周方向の幅が８ｍｍ以上１２ｍｍ以下、径方向の深さが２ｍｍ以上４ｍｍ以下の寸法の切欠きであることを特徴とする請求項３に記載の縦型電解装置。

【請求項5】

前記第一支持枠は、前記軸方向に隣接する前記第一鍔部及び前記第一板部と一体形成された第一リブをさらに備え、
前記第二支持枠は、前記軸方向に隣接する前記第二鍔部及び前記第二板部と一体形成された第二リブをさらに備えること
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の縦型電解装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、縦型電解装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電解装置として、電解槽を鉛直方向に配置、すなわち縦配置として省スペース化を図った縦型電解装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。縦型電解装置は、装置の組み立ての際、円筒形状の外筒を鉛直方向に立て、外筒の上方から電極モジュールを挿入して形成する。当該挿入の際には、電極モジュールの損傷を防止するため、電極モジュールの周囲を電極支持枠で覆って挿入する。そして、当該挿入の際、外筒の内側で電極モジュールがガタつかないよう、電極支持枠と外筒の間には、別途、補強材が配置される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０-２２２５９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来の縦型電解装置では、補強材は、電極モジュールのガタつき防止の目的で設置されていたため、外筒の内壁と電極支持枠との間に点在していた。このため、外筒の内壁と電極支持枠の間には鉛直方向に流路ができ、縦型電解装置で電気分解する対象の液体は、電極モジュールの内部のみならず、外筒と電極支持枠の間も流れる可能性があった。すなわち、電気分解の性能に影響を及ぼす可能性があった。
また、補強材は、装置の組み立ての際、外筒と電極支持枠との間に設置していたため、工程が煩雑であった。

【0005】

この発明は、縦型電解装置の組み立て工程を簡略化することができ、また、電気分解の性能を良好に保つことができる縦型電解装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の縦型電解装置は、円筒形状の外筒と、前記外筒の内部に収容され、複数の電極板が積層された四角柱形状の電極モジュールであって、前記積層の方向が前記外筒の中心軸と垂直となるように配置される電極モジュールと、前記積層の方向で前記電極モジュールを挟み込む一対の第一支持枠と、前記積層の方向に垂直な方向で前記一対の第一支持枠を挟み込んで前記第一支持枠と固定される一対の第二支持枠と、を有し、前記第一支持枠は、前記電極モジュールの前記中心軸の軸方向の長さに対応する矩形状の第一板部と、前記第一板部に一体形成され、前記軸方向に所定間隔で配置された複数の第一鍔部と、を備え、前記第二支持枠は、前記電極モジュールの前記軸方向の長さに対応する矩形状の第二板部と、前記第二板部に一体形成され、前記軸方向に前記所定間隔で配置された複数の第二鍔部と、を備え、前記固定した際、前記第一鍔部と前記第二鍔部とが組み合わさって、前記外筒の内径と実質的に同じ径、且つ、やや小さい径の円形の鍔部が形成され、前記外筒の前記軸方向一方側から導入され、且つ、前記一対の第一支持枠及び前記一対の第二支持枠の間を流通する液体に対して、前記電極モジュールが電気分解を行うことを特徴とする。

【0007】

このような構成によれば、第一支持枠の第一板部と第一鍔部とが一体形成されているため、縦型電解装置の組み立て工程を簡略化し、製造コストを低減することができる。
また、第一鍔部と第二鍔部とによって、外筒の内径と実質的に同じ径、且つ、やや小さい径の円形の鍔部が形成されることによって、当該組み立て工程の際に電極モジュールを保護するとともに、組み立て後の電極モジュールのガタつきを防止できる。
さらに、第一鍔部と第二鍔部が円形の鍔部を形成することで、外筒の内壁と第一支持枠または第二支持枠との間に、電気分解の性能に影響を与えうる液体の流路が形成されるのを実質的に防止でき、これにより、縦型電解装置の電気分解の性能を向上することができる。

【0008】

上記縦型電解装置において、前記外筒の前記軸方向の中央よりも上方に配置された前記鍔部のうち少なくとも一つの鍔部に設置され、前記鍔部と前記外筒の内周面との間を埋める弾性部を有してよい。
このような構成によれば、弾性部により、鍔部と外筒との間のガタつきをさらに効果的に防止することができる。また、鍔部と外筒の隙間が弾性部で埋められることで、縦型電解装置の電気分解の性能をさらに向上することができる。

【0009】

上記縦型電解装置において、前記弾性部は、前記軸方向において、前記弾性部の上方と下方とを連通させる開口を有してよい。
このような構成によれば、電気分解に伴って発生するガスが縦型電解装置の内部に溜まるのを防止し、縦型電解装置の安全性を向上させることができる。

【0010】

上記縦型電解装置において、前記開口は、前記弾性部の外周に形成され、周方向の幅が８ｍｍ以上１２ｍｍ以下、径方向の深さが２ｍｍ以上４ｍｍ以下の寸法の切欠きであってよい。
このような構成によれば、より電気分解の性能を向上させつつ、電極モジュールで電気分解される液体の種類によって、例えば水素ガス等のガスが発生する場合においても、装置外部へ速やかに排出することができるので、より性能が優れ且つ安全性の高い縦型電解装置を提供することができる。

【0011】

上記縦型電解装置において、前記第一支持枠は、前記軸方向に隣接する前記第一鍔部及び前記第一板部と一体形成された第一リブをさらに備え、前記第二支持枠は、前記軸方向に隣接する前記第二鍔部及び前記第二板部と一体形成された第二リブをさらに備えてよい。
このような構成によれば、第一支持枠及び第二支持枠の変形を防止するとともに強度を増加させ、電極モジュールをより効果的に保護することができる。従って、縦型電解装置の電気分解の性能を向上させるとともに、安全性を向上させることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、縦型電解装置の組み立てにおいて工程を簡略化することができ、また、電解性能を良好に保つことができる縦型電解装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態の縦型電解装置の鉛直方向の透視図である。

【図2】図１の縦型電解装置の電解槽本体の水平方向の透視図である。

【図3】本発明の実施形態の縦型電解装置の電極支持枠（第一支持枠及び第二支持枠）の分解斜視図である。

【図4】本発明の実施形態の縦型電解装置の弾性部の配置図である。

【図5】本発明の実施形態の縦型電解装置の弾性部の配置図である。

【図6】弾性部の開口を説明する拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の縦型電解装置は、海水等を電気分解する海洋生物付着防止装置（無機電解合成装置）や、ＡＤＣＡ（アジゾカルボンアミド）などを合成するために尿素含有水等の所定の液体を電気分解する有機電解合成装置など、電気分解する対象の液体がいかなる液体であっても、使用することが可能である。

【0015】

本発明の実施形態の縦型電解装置１について、図面を参照して詳細に説明する。ここでは、縦型電解装置１を海洋生物付着防止装置に使用する例を示す。このため、電気分解する対象の液体Ｗは、海水（または塩水）として説明をする。縦型電解装置１を例えば有機電解合成装置として使用する場合は、液体Ｗが所定の液体となることはいうまでもない。
図１は、縦型電解装置の鉛直方向の透視図であり、後述の第一支持枠２３の表面全体が見える状態の透視図である。図２は、後述の電解槽本体２の水平方向の透視図である。

【0016】

なお、ここでは、縦型電解装置１は鉛直方向に直立した配置、すなわち外筒７の中心軸が鉛直になるように縦配置に設置した場合を例として説明するが、これに限らず、上部蓋１０を下部蓋８より上方に配置しつつ縦型電解装置１を鉛直方向から所定の角度だけ傾けた斜め配置に設置して、液体Ｗの電気分解（電解）を行ってもよい。例えば、縦型電解装置１を縦配置で組み立てた後、斜め配置に設置して、縦型電解装置１の運転、すなわち電気分解を行ってもよい。当該斜め配置は、ここでは、縦型電解装置１の外筒７の中心軸が水平面から傾きをもった角度となるように、縦型電解装置を斜めに配置した状態を意味するので、例えば水平面から数度の角度、例えば５°程度の角度だけ当該中心軸が傾いた配置、すなわち実質的に横配置（実質的に水平な配置）も包含する概念である。
言い換えれば、本発明の「縦型電解装置」は、「縦型」と名付けているものの、縦配置または斜め配置（実質的な横配置）に設置されて、液体Ｗの電気分解を行う電解装置である。

【0017】

図１に示すように、縦型電解装置１は、海水（または塩水）Ｗが導入される流入口９を備えた下部蓋８と、海水（または塩水）Ｗが排出される流出口１１を備えた上部蓋１０と、下部蓋８と上部蓋１０に鉛直方向（軸方向ＤＡ）から挟まれて接続された電解槽本体２とを有している。一対の正極棒１５Ａは、電解槽本体２の内部に配置される後述の電極モジュール３の正極に電気的に接続され、上部蓋１０から縦型電解装置１の外部へ鉛直方向かつ上方に突出している。また、一対の負極棒１５Ｂは、電極モジュール３の負極に電気的に接続され、下部蓋８から縦型電解装置１の外部へ鉛直方向かつ下方に突出している。これら電極棒（正極棒１５Ａ、負極棒１５Ｂ）は、縦型電解装置１を外部の装置に電気的に接続するための外部端子となる。
海水（または塩水）Ｗは、縦型電解装置１の鉛直方向（軸方向ＤＡ）の下方、すなわち下部蓋８の流入口９に流入し、電解槽本体２の内部を上方に向かって流れ、縦型電解装置１の鉛直方向（軸方向ＤＡ）の上方、すなわち上部蓋１０の流出口１１から流出する。そして、電解槽本体２の内部を通る間に、電解槽本体２に配置された後述の電極モジュール３によって海水（または塩水）Ｗが電気分解される。

【0018】

図２に示すように、電解槽本体２は、中心軸が鉛直方向（軸方向ＤＡ）に延存し且つ両端が開口する円筒形状の外筒７と、外筒７の内部に収容された電極支持枠（第一支持枠２３、第二支持枠２７）及び電極モジュール３を備えている。

【0019】

外筒７は、例えば、金属製または強化プラスチック製の管である。電極支持枠４は、電気絶縁性の材料で形成された、例えば強化プラスチック製の一対の第一支持枠２３と一対の第二支持枠２７を備えている。電極支持枠４については、図３を用いて後ほど詳述する。

【0020】

電極モジュール３は、複数の矩形状の電極板１８が積層された四角柱形状の電極モジュールである。電極板１８は、１枚の電極板に陽極（正極）と陰極（負極）の両方が形成されたバイポーラ型の電極板である。なお、ここでは、バイポーラ型の電極板を例に挙げるが、これに限らず、１枚の電極板に陽極または陰極の一方のみが形成されたモノポーラ型の電極板を使用してもよい。いずれの型の電極板であっても、陽極と陰極が交互に向い合うように積層方向ＤＬに向かって電極板が順次積層される。海水（または塩水）Ｗを上記中心軸方向に流して電気分解を行うため、積層方向ＤＬは水平方向であり、上記中心軸と垂直、言い換えれば軸方向ＤＡと垂直の位置関係にある。

【0021】

図２に示すように、複数の電極板１８は、電気的に短絡しないように、環状スペーサ２１によって所定の間隔を隔てて互いに平行に配置される。この、複数の電極板１８が環状スペーサ２１によって所定の間隔を隔てて互いに平行な配置を、本発明の実施形態においては電極板１８が積層された状態として取り扱う。

【0022】

そして、電極モジュール３は、積層方向ＤＬで一対の第一支持枠２３によって挟み込まれ、プラスチック等の電気絶縁性の材料によって形成されたボルト２２Ａとナット２２Ｂによって、一対の第一支持枠２３に固縛される。また、水平面において積層方向ＤＬと垂直な方向から、一対の第二支持枠２７で一対の第一支持枠２３を挟み込み、プラスチック等の電気絶縁性の材料によって形成されたボルト３２で第一支持枠２３と第二支持枠２７を固定する。具体的には、第一支持枠２３の第一板部２４の端面に形成されているネジ穴２４ａに、第二支持枠２７の第二板部２８に形成されている貫通孔に挿入されたボルト３２が締結されることで、第一支持枠２３と第二支持枠２７とが固定される。

【0023】

これにより、水平面において、電極モジュール３の周囲は、鉛直方向の上方から下方まで、電極支持枠４により全て覆われるので、電極支持枠４に固縛された電極モジュール３を外筒７に挿入する際、電極板１８が外筒７の内壁に接触して生じうる損傷を気にすることなく、容易に挿入・組立作業を行うことができる。

【0024】

図３は、電極支持枠４の分解斜視図である。第一支持枠２３は、外筒７の中心軸の軸方向ＤＡにおける電極モジュール３の長さに対応する矩形状の第一板部２４と、第一板部２４に一体形成され、軸方向ＤＡに沿って所定間隔で配置された板状の複数の第一鍔部２５と、当該複数の第一鍔部２５のうち、隣接する２つの第一鍔部２５と第一板部２４とに一体形成された板状の第一リブ２６を備えている。なお、第一板部２４の水平方向の長さ（幅方向の長さ）は、電極モジュール３の水平方向の長さ（幅方向の長さ）に対応している。

【0025】

第一鍔部２５は、第一鍔部２５の主面が外筒７の中心軸及び第一板部２４の主面と直交するように、第一板部２４の外側の面（電極モジュール３が配置される第一板部２４の面とは反対側の面）に配置されている。第一鍔部２５の外形は、第一板部２４の主面に沿う第一辺３３と、第一辺３３と直交する一対の第二辺３４と、鍔部１４の外周をなす第一縁３５とで構成される外形である。第一板部２４と第一鍔部２５とは、例えば接着により一体に形成されている。

【0026】

第一リブ２６は、第一リブ２６の主面が第一板部２４の主面及び第一鍔部２５の主面と直交するように配置されている。第一リブ２６は、第一板部２４及び第一鍔部２５と、例えば接着により一体に形成されている。なお、図１、図２、図３では、第一リブ２６は、隣接する第一鍔部２５の間に２つ形成されているが、これに限らず、設計に応じて、１つ形成するだけの場合や、３つ以上形成する場合があってもよい。

【0027】

第一リブ２６が設けられることで、第一支持枠２３の変形が防止され、且つ、第一支持枠２３の強度を増すことができる。第一リブ２６を多数形成するほど第一支持枠２３の強度を増すことができ、電極モジュール３をより効果的に保護することができる。ただし、第一リブ２６を多数形成するほど製造コストが増すので、費用対効果を鑑みて、適切な数の第一リブ２６が形成される。

【0028】

また、第一鍔部２５及び第一リブ２６は、例えば、第一板部２４と同じ材質及び厚みの板状部材とすることができる。この場合、第一板部２４と同じ材質及び厚みの部材を使用することができるので、製造コストを低減することができる。
なお、設計上、第一リブ２６がなくとも第一支持枠２３の変形がなく、また、第一リブ２６がなくとも第一支持枠２３の強度を保つことができる場合には、第一支持枠２３に第一リブ２６を形成する必要はない。この場合、第一支持枠２３に形成される第一リブ２６の数は「０」となる。

【0029】

第二支持枠２７は、外筒７の中心軸の軸方向ＤＡにおける電極モジュール３の長さに対応する矩形状の第二板部２８と、第二板部２８に一体形成され、軸方向ＤＡに沿って所定間隔で配置された板状の複数の第二鍔部２９と、当該複数の第二鍔部２９のうち、隣接する２つの第二鍔部２９と第二板部２８とに一体形成された板状の第二リブ３０を備えている。なお、第二板部２８の水平方向の長さ（幅方向の長さ）は、電極モジュール３の積層方向ＤＬの長さ（水平方向かつ幅方向の長さ）に対応している。

【0030】

第二鍔部２９は、第二鍔部２９の主面が外筒７の中心軸及び第二板部２８の主面と直交するように、第二板部２８の外側の面（電極モジュール３が配置される第二板部２８の面とは反対側の面）に配置されている。第二鍔部２９の外形は、第二板部２８の主面に沿うとともに、第一鍔部２５の第二辺３４と接する第三辺３６と、鍔部１４の外周をなす第二縁３７とで構成される外形である。第二板部２８と第二鍔部２９とは、例えば接着により一体に形成されている。

【0031】

第二リブ３０は、第二リブ３０の主面が第二板部２８の主面及び第二鍔部２９の主面と直交するように配置されている。第二リブ３０は、第二板部２８及び第二鍔部２９と、例えば接着により一体に形成されている。なお、図１、図２、図３では、第二リブ３０は、隣接する第二鍔部２９の間に２つ形成されているが、これに限らず、設計に応じて、１つ形成するだけの場合や、３つ以上形成する場合があってもよい。

【0032】

第二リブ３０が設けられることで、第二支持枠２７の変形が防止され、且つ、第二支持枠２７の強度を増すことができる。第二リブ３０を多数形成するほど第二支持枠２７の強度を増すことができ、電極モジュール３をより効果的に保護することができる。ただし、第二リブ３０を多数形成するほど製造コストが増すので、費用対効果を鑑みて、適切な数の第二リブ３０が形成される。

【0033】

また、第二鍔部２９及び第二リブ３０は、例えば、第二板部２８と同じ材質及び厚みの板状部材とすることができる。この場合、第二板部２８と同じ材質及び厚みの部材を使用することができるので、製造コストを低減することができる。
なお、設計上、第二リブ３０がなくとも第二支持枠２７の変形がなく、また、第二リブ３０がなくとも第二支持枠２７の強度を保つことができる場合には、第二支持枠２７に第二リブ３０を形成する必要はない。この場合、第二支持枠２７に形成される第二リブ３０の数は「０」となる。

【0034】

電極支持枠４が形成される際、すなわち第一支持枠２３と第二支持枠２７とが互いに固定される際、第一鍔部２５と第二鍔部２９はそれぞれ上述した外形であるので、互いに組み合わさって、外筒７の内径（外筒７の内壁（内周面）の径）と実質的に同じ径であって、外筒７の内径よりもやや小さい径の円形の鍔部１４が自動的に形成される。
この鍔部１４は、従来技術のように、縦型電解装置の組み立ての際、外筒と電極支持枠との間に別途設置されていた補強材と異なり、当初から電極支持枠と一体形成されているため、組み立て工程が簡易になる。

【0035】

また、この鍔部１４は、外筒７の内壁の径（外筒７の内径）と実質的に同一の径の円形形状をしているため、外筒７の内部で電極モジュール３がガタつくことが防止される。
さらに、この鍔部１４が、当該鍔部の配置された位置における外筒７と電極支持枠４との水平方向の隙間を実質的に封じ、海水（または塩水）Ｗの流路の形成を妨げる邪魔板となるため、海水（または塩水）Ｗが当該隙間を流れにくくなる。言い換えれば、当該隙間の流路の形成を実質的に防止することができる。これにより、下部蓋８の流入口９から流入する海水（または塩水）Ｗは、実質的にその全てが電極支持枠４で囲われた電極モジュール３の内部を通過することになるので、電極モジュール３によって効率良く電気分解が行われる。すなわち、縦型電解装置１の電気分解の性能を向上することができる。

【0036】

図１に示すように、複数の鍔部１４（第一支持枠２３と第二支持枠２７とが組み合わさって形成された部位）のうち、鉛直方向で最も上側の鍔部１４には、鍔部１４と外筒７の内壁（内周面）との間を埋める弾性部１９が設けられている。図４及び図５に示すように、弾性部１９は、その外径が鍔部１４の外径より大きく、且つ、外筒７の内壁（内周面）の径（内径）と同一または当該内径よりやや大きい径（弾性部１９が外筒７の内壁にやや接触する程度の径）の円形板状（または円形のシート状）の形状であり、その中央付近に貫通孔３９が形成されている。貫通孔３９は、電極支持枠４で覆った電極モジュール３に弾性部１９を容易に挿通させることができるよう、弾性部１９と電極支持枠４とが水平方向で干渉しないような形状に形成されている。弾性部１９は、合成ゴムなどの弾性材料によって形成されている。

【0037】

縦型電解装置１を組み立てる際、電極支持枠４に固定された電極モジュール３は、鉛直方向に立てかけられた外筒７の上方から挿入されるが、弾性部１９は最も上方に位置する鍔部１４に設置されるので、この挿入の作業を容易にすることができる。また、弾性部１９は弾性変形して、弾性部１９が配置された水平面において、実質的に外筒７の内壁全体（実質的に内周面の全周）に密着することができる。従って、弾性部１９が配置された水平面において、鍔部１４と外筒７の内周面との間を弾性部１９が埋めるので、先述した外筒７と電極支持枠４との隙間に電気分解の性能に影響を与えうる程度の流路が形成されることを、さらに効果的に防止することができる。

【0038】

なお、ここでは、弾性部１９は、鉛直方向で最も上方に位置する鍔部１４に設置される例を示したが、設計に応じて、外筒７の鉛直方向の少なくとも中央よりも上方の鍔部１４に弾性部１９を設置してもよい。仮に外筒７の鉛直方向の中央よりも下方に弾性部１９が配置された場合、弾性部１９が外筒７の内壁と接触して抵抗体となるため、上記挿入の作業を円滑に行うことができない可能性があるが、外筒７の鉛直方向の中央よりも上方の鍔部１４に弾性部１９を設置するので、上記挿入の作業の困難性を大幅に低減することができる。

【0039】

また、設計に応じて、外筒７の鉛直方向の少なくとも中央よりも上方の複数の鍔部１４に弾性部１９を設置してもよい。複数の鍔部１４に弾性部１９が設置されることで、外筒７の内部で電極モジュール３がガタつくことがさらに防止され、また、上記邪魔板の機能がさらに向上し、結果として縦型電解装置１の電気分解の性能をさらに向上することができる。

【0040】

図５に示すように、弾性部１９は、鍔部１４と板状の固定板４０との間に挟まれることによって、鍔部１４に設置且つ固定されている。鍔部１４と固定板４０とは、例えば、図示しないボルトによって固定することができる。固定板４０は、弾性部１９を鍔部１４の全体に実質的に均等の押圧で固定することができれば、１つのみの部品であっても複数の部品であってもよく、また、円形、半円形等、いかような形状とすることができる。

【0041】

図６に示すように、弾性部１９は、鉛直方向（外筒７の中心軸の軸方向）で弾性部１９の上方と下方とを連通させる開口４１を有している。開口４１は、弾性部１９の外周に形成され、周方向の幅ＷＩが８ｍｍ以上１２ｍｍ以下、径方向の深さＤが２ｍｍ以上４ｍｍ以下の寸法の切欠きである。開口４１は、弾性部１９に均等間隔で例えば４箇所に設けられている。

【0042】

無機電解合成装置や有機電解合成装置として縦型電解装置１を使用した場合、電極モジュール３による電気分解で発火性または引火性のガス（水素や酸素等）が発生しうる。鍔部１４と弾性部１９が、当該鍔部の配置される位置における外筒７と電極支持枠４との水平方向の隙間を実質的に全て封じ、液体Ｗの流路の形成を妨げる邪魔板の機能を十分に発揮するので、液体Ｗは当該隙間を実質的にほとんど流れない。しかし、縦型電解装置１を縦配置に設置した場合または斜め配置に設置した場合のいずれの場合にも、当該ガスはその浮力で上部蓋１０に向かって上方へ移動し、開口４１を通過することができる。

【0043】

すなわち、外筒７と電極支持枠４の間の空間に存在するガスを上方に早期に移動させつつ、上部蓋１０の流出口１１から安全に排出することができる。従って、縦型電解装置１の内部に当該ガスが溜まって生じ得る不具合（縦型電解装置１の変形、発火等）を防止することができる。すなわち、縦型電解装置１の安全性を向上することができる。
なお、開口４１は、周方向の幅ＷＩを約１０ｍｍ、径方向の深さＤを約３ｍｍとすることが好ましい。この微小な寸法の開口４１で、水素や酸素等のガスは十分に排出可能である。
ここでは、開口４１は、弾性部１９の外周に形成された切欠きとして説明したが、鍔部１４と弾性部１９が上記邪魔板の機能を十分に発揮できるのであれば、開口４１は弾性部１９に形成された貫通孔であってもよい。また、開口４１の数も、４箇所に限らず、３箇所以下、または５箇所以上、形成してもよい。

【0044】

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば第一板部２４と第一鍔部２５、第一鍔部２５と第一板部２４と第一リブ２６、第二板部２８と第二鍔部２９、第二鍔部２９と第二板部２８と第二リブ３０など一体に形成される部材は、固定を容易にする凹凸部を有しても良く、またネジ等の異なる部材により一体に形成されてもよく、また型枠から成形する段階で個々の部材が一体に形成されていてもよい。

【符号の説明】

【0045】

１ 縦型電解装置
２ 電解槽本体
３ 電極モジュール
４ 電極支持枠
７ 外筒
８ 下部蓋
９ 流入口
１０ 上部蓋
１１ 流出口
１４ 鍔部
１５Ａ 正極棒（＋電極）
１５Ｂ 負極棒（−電極）
１８ 電極板
１９ 弾性部
２１ 環状スペーサ
２２Ａ ボルト
２２Ｂ ナット
２３ 第一支持枠
２４ 第一板部
２４ａ ネジ穴
２５ 第一鍔部
２６ 第一リブ
２７ 第二支持枠
２８ 第二板部
２９ 第二鍔部
３０ 第二リブ
３２ ボルト
３３ 第一辺
３４ 第二辺
３５ 第一縁
３６ 第三辺
３７ 第二縁
３９ 貫通孔
４０ 固定板
４１ 開口
ＤＡ 軸方向
ＤＬ 積層方向
Ｗ 液体

【要約】

【課題】縦型電解装置の組み立てにおいて工程を簡略化し、電解性能を良好に保つ。
【解決手段】円筒形状の外筒と、複数の電極板が積層された四角柱形状の電極モジュールと、積層の方向で電極モジュールを挟み込む一対の第一支持枠２３と、一対の第一支持枠２３を挟み込んで第一支持枠２３と固定される一対の第二支持枠２７とを有し、第一支持枠２３は、矩形状の第一板部２４と、第一板部２４に一体形成され、軸方向に所定間隔で配置された複数の第一鍔部２５と、を備え、第二支持枠２７は、電極モジュールの軸方向の長さに対応する矩形状の第二板部２８と、第二板部２８に一体形成され、軸方向に所定間隔で配置された複数の第二鍔部２９とを備え、固定した際、第一鍔部２５と第二鍔部２９とが組み合わさって、外筒の内径と実質的に同じ径、且つ、やや小さい径の円形の鍔部が形成される縦型電解装置を提供する。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】