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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024072130
(43)【公開日】2024-05-27
(54)【発明の名称】電解槽
(51)【国際特許分類】
C25B 11/03 20210101AFI20240520BHJP
C25B 1/04 20210101ALI20240520BHJP
C25B 9/00 20210101ALI20240520BHJP
C25B 9/23 20210101ALI20240520BHJP
【ＦＩ】
C25B11/03
C25B1/04
C25B9/00 C
C25B9/23
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022182815
(22)【出願日】2022-11-15
(71)【出願人】
【識別番号】000108993
【氏名又は名称】株式会社大阪ソーダ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100221501
【弁理士】
【氏名又は名称】式見 真行
(74)【代理人】
【識別番号】100197583
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 健
(72)【発明者】
【氏名】浅海 清人
(72)【発明者】
【氏名】肥後橋 弘喜
【テーマコード（参考）】
4K011
4K021
【Ｆターム（参考）】
4K011AA10
4K011AA11
4K011CA04
4K011DA01
4K011DA03
4K021AA01
4K021AA03
4K021BA02
4K021BA03
4K021CA04
4K021DB12
4K021DB13
4K021DB15
4K021DB31
4K021DB53
4K021DC03
4K021DC15
4K021EA04
(57)【要約】
【課題】隔膜の損傷が抑制された電解槽を提供する。
【解決手段】複数の開口部を有する電極と、電極を支持するための支持体とを有して成り、支持体がフレームの内側領域に配置されたリブを備えた電解槽が提供される。本発明の電解槽では、電極とリブとの接合箇所がリブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、電極は、接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する。
【選択図】なし
【解決手段】複数の開口部を有する電極と、電極を支持するための支持体とを有して成り、支持体がフレームの内側領域に配置されたリブを備えた電解槽が提供される。本発明の電解槽では、電極とリブとの接合箇所がリブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、電極は、接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電極は、前記接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する、電解槽。
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電極は、前記接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する、電解槽。
【請求項2】
前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式１を満たす、請求項１に記載の電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当し、前記ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する。
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当し、前記ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する。
【請求項3】
前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式２を満たす、請求項１に記載の電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ ・・・式２
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、前記ＳＷが水平方向の寸法に相当する。
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ ・・・式２
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、前記ＳＷが水平方向の寸法に相当する。
【請求項4】
前記電解槽が前記複数の開口部を有する電極として相対的に可撓性を有する電極と相対的に剛性を有する電極とを有し、前記接合箇所が前記相対的に剛性を有する電極と前記支持体との接合箇所である、請求項１に記載の電解槽。
【請求項5】
前記電解槽が、ゼロギャップ式の電解槽である、請求項１～４のいずれか１項に記載の電解槽。
【請求項6】
前記電解槽が陰極加圧方式の電解槽であり、前記電極が陽極に相当する、請求項１～４のいずれか１項に記載の電解槽。
【請求項7】
複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式１を満たす、電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当し、前記ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する。
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式１を満たす、電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当し、前記ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する。
【請求項8】
前記式１が、式１’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ）／２となる、請求項７に記載の電解槽。
【請求項9】
複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式２を満たす、電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ ・・・式２
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、前記ＳＷが水平方向の寸法に相当する。
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式２を満たす、電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ ・・・式２
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、前記ＳＷが水平方向の寸法に相当する。
【請求項10】
前記式２が、式２’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ）／２となる、請求項９に記載の電解槽。
【請求項11】
前記電解槽が前記複数の開口部を有する電極として相対的に可撓性を有する電極と相対的に剛性を有する電極とを有し、前記接合箇所が前記相対的に剛性を有する電極と前記支持体との接合箇所である、請求項７または９に記載の電解槽。
【請求項12】
前記電解槽が、ゼロギャップ式の電解槽である、請求項７または９に記載の電解槽。
【請求項13】
前記電解槽が陰極加圧方式の電解槽であり、前記電極が陽極に相当する、請求項７または９に記載の電解槽。
【請求項14】
複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極が陽極であり、該陽極としてエキスパンドメタルが用いられ、
前記リブの板厚ａが式３を満たす、電解槽：
ａ≦ＬＷ ・・・式３
式中、ａ：前記リブの板厚（ｍｍ）、および
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当する。
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極が陽極であり、該陽極としてエキスパンドメタルが用いられ、
前記リブの板厚ａが式３を満たす、電解槽：
ａ≦ＬＷ ・・・式３
式中、ａ：前記リブの板厚（ｍｍ）、および
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当する。
【請求項15】
さらに、前記リブの板厚ａが式３’を満たす、請求項１４に記載の電解槽：
ａ≦ＳＷ ・・・式３’
式中、ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）である。
ａ≦ＳＷ ・・・式３’
式中、ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）である。
【請求項16】
複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極が陽極であり、該陽極としてエキスパンドメタルが用いられ、
前記リブの板厚ａが式４を満たす、電解槽：
ａ≦ＳＷ ・・・式４
式中、ａ：前記リブの板厚（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）であるＬＷが鉛直方向の寸法に相当する。
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極が陽極であり、該陽極としてエキスパンドメタルが用いられ、
前記リブの板厚ａが式４を満たす、電解槽：
ａ≦ＳＷ ・・・式４
式中、ａ：前記リブの板厚（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）であるＬＷが鉛直方向の寸法に相当する。
【請求項17】
複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極が陽極であり、該陽極としてパンチングメタルが用いられ、前記リブの板厚が該パンチングメタルの孔径以下となっている、電解槽。
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極が陽極であり、該陽極としてパンチングメタルが用いられ、前記リブの板厚が該パンチングメタルの孔径以下となっている、電解槽。
【請求項18】
前記電解槽が前記複数の開口部を有する電極として相対的に可撓性を有する電極と相対的に剛性を有する電極とを有し、前記接合箇所が前記相対的に剛性を有する電極と前記支持体との接合箇所である、請求項１４、１６または１７のいずれか１項に記載の電解槽。
【請求項19】
前記電解槽が、ゼロギャップ式の電解槽である、請求項１４、１６または１７のいずれか１項に記載の電解槽。
【請求項20】
前記電解槽が陰極加圧方式の電解槽であり、前記電極が陽極に相当する、請求項１４、１６または１７のいずれか１項に記載の電解槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電解槽に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、各種工業において電解が利用されている。電解、すなわち電気分解を行うには電解槽が用いられる。電解槽は、その用途から各種各様の形式があるものの、少なくとも陽極と陰極とを備えている。例えば塩化ナトリウム水溶液の電気分解が行われる電解槽は、塩素、水素および水酸化ナトリウム（いわゆる苛性ソーダ）を取り出すことができ、化学工業の基盤となる原料の生産に用いられている。また、水素製造に用いられるアルカリ水溶液の電解にも電解槽が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第３３７７６２０号公報
【特許文献2】特許第６０２６２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
電解槽では、陽極で生成した物質と陰極で生成した物質との混合を避けるべく隔膜が更に設けられていることが多い。隔膜としてイオン交換膜を用いて塩化ナトリウム水溶液の電気分解を行うプロセスは、“イオン交換膜法食塩電解”などとも称される。また、水素製造に用いられるアルカリ水溶液の電解にも隔膜が用いられる。
【0005】
イオン交換膜法食塩電解やアルカリ水溶液の電解に用いる電解槽は様々なタイプがあるものの、なかでもゼロギャップ式が主流になっている。ゼロギャップ式の電解槽では、陽極と隔膜と陰極とを互いに密着させて電極間距離を近づけ、電解液抵抗を減じ、電力消費の低減を図っている。“ゼロギャップ”では、陽極および陰極の一方を他方よりも柔らくして可撓性を高くする一方、他方を相対的に高い剛性とする電解槽が考えられる。より具体的には、一方の電極は柔らかい可撓性構造とする一方で、他方の電極は剛性を高くして隔膜に押し付けても変形の少ない剛性構造とすることが考えられる。かかる場合、可撓性となる電極の背面側に導電性弾性体を設けることによって、陰極と隔膜と陽極との互いの密着に必要な圧力を、その導電性弾性体の弾性力（すなわち、反力）により供すことができる。
【0006】
本願発明者は、従前の電解槽では克服すべき課題が依然あることに気付き、そのための対策を取る必要性を見出した。具体的には以下の課題があることを見出した。
【0007】
電解槽において、隔膜の損傷が引き起こされると電解が効率的に行われなくなる。また、隔膜の損傷は、電解槽の運転を非効率にするだけでなく、陽極側と陰極側との間の電解液の直接的な接触に起因して非所望の反応が生じてしまう懸念もある。
【0008】
本発明はかかる課題に鑑みて為されたものである。即ち、本発明の主たる目的は、隔膜の損傷がより抑制された電解槽を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本願発明者は、従来技術の延長線上で対応するのではなく、新たな方向で対処することによって上記課題の解決を試みた。その結果、上記主たる目的が達成された電解槽の発明に至った。
【0010】
本発明の電解槽は、
複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合部が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電極は、前記接合部におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する。
複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合部が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電極は、前記接合部におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する。
【0011】
本発明では、以下の式１および式２が関連する電解槽も提供される。
（式１が関連する電解槽）
複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式１を満たす、電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当し、前記ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する。
（式２が関連する電解槽）
複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式２を満たす、電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ ・・・式２
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、前記ＳＷが水平方向の寸法に相当する。
（式１が関連する電解槽）
複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式１を満たす、電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当し、前記ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する。
（式２が関連する電解槽）
複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式２を満たす、電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ ・・・式２
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、前記ＳＷが水平方向の寸法に相当する。
【発明の効果】
【0012】
本発明に従えば、陽極と陰極との間に設けられる隔膜の損傷がより抑制された電解槽がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下では、図面を参照して本発明の一実施形態に係る電解槽をより詳細に説明する。図面における各種の要素は、本発明の理解のために模式的かつ例示的に示したにすぎず、外観や寸法比などは実物と異なり得る。
【0015】
本明細書において「電解槽」とは、広義には、電気分解を行うための装置のことを指しており、狭義には、陽極、陰極およびそれら電極間に設けられる隔膜を少なくとも備えた装置のことを指している。同様にして、本発明において「電極」とは、広義には、電気分解を行うための装置に用いられる電解用電極であって、狭義には、かかる装置に用いられる電解用の陽極および／または陰極のことを指している。
【0016】
本明細書で直接的または間接的に説明される“上下”および“左右”の方向は、図面における上下方向および左右方向にそれぞれ対応する。電解槽の運転時において、図７などに示される形態の電解用電極は立てた向きで使用されることが多い（あくまでも一例であるが、図７の状態から図３および図６（上側図）のような向きに電極が立設されて電解槽として使用されることが多い）。よって、電解槽の使用時（特に、電解槽を構成するユニット同士が組み合わされた状態の運転時）と、そうでない非使用時（特に、電解槽を構成するユニット同士が組み合わされる前の非運転時）とでは槽やその構成要素の向きが相違し得る。
【0017】
本明細書で言及する各種の数値範囲は、例えば、「より小さい（未満）」および「より大きい」といった特段の説明が付されない限り、下限および上限の数値そのものも含むことを意図している。つまり、例えば１～１０といった数値範囲を例にとれば、当該数値範囲は、下限値の「１」を含むと共に、上限値の「１０」をも含むものとして解釈される。
【0018】
まず、本発明の前提となる電解槽の基本的な構成について説明し、その後、本発明の特徴について説明を行う。なお、下記説明においては、電解槽のための電解電極、すなわち、電解用電極のことを単に「電極」とも称するか、あるいは、より具体的に「陽極」もしくは「陰極」とも称する。
【0019】
［電解槽の基本的構成］
本発明の電解槽は、陽極、陰極、およびそれら電極間に配置される隔膜を少なくとも有して成る。陽極および陰極は、電解質溶液に外部から電気エネルギーを与えるための電極である。典型的には、陽極は、外部電源の正極に接続される電極であり、電解槽の運転時には酸化反応がもたらされ得る電極である。一方、陰極は、典型的には外部電極の負極に接続される電極であり、電解槽の運転時には還元反応がもたらされ得る電極である。
本発明の電解槽は、陽極、陰極、およびそれら電極間に配置される隔膜を少なくとも有して成る。陽極および陰極は、電解質溶液に外部から電気エネルギーを与えるための電極である。典型的には、陽極は、外部電源の正極に接続される電極であり、電解槽の運転時には酸化反応がもたらされ得る電極である。一方、陰極は、典型的には外部電極の負極に接続される電極であり、電解槽の運転時には還元反応がもたらされ得る電極である。
【0020】
隔膜は、典型的には陽極室と陰極室とを隔てる部材である。好ましくは、陽極で生成した物質と陰極で生成した物質との混合を避けるべく隔膜が設けられる。本発明において、隔膜は電気分解に常套的に用いられるものであってよい。例えば、隔膜はイオン交換膜である。あくまでも１つの例示にすぎないが、ソーダ工業に用いられる電解槽では、隔膜として陽イオン交換膜を用いてよい。
【0021】
電解槽には、導電性弾性体が更に設けられていてよい。導電性弾性体は、その“導電性”に起因して電極間における通電に寄与しつつも、その“弾性”に起因して電極に対して押圧力を与えることができる。つまり、導電性弾性体は、電解槽において反力を呈すことが可能な導電性の部品に相当し、かかる反力を供すべく、弾性変形が可能な構造を少なくとも有している。
【0022】
電解槽のある例示的な構成を図１に模式的に示す。図示するように、電解槽では陽極、陰極およびそれら電極間のイオン交換膜から少なくとも構成された電極組合せ体に対して導電性弾性体が使用されている。このような電解槽では、陽極、陰極およびそれら電極間のイオン交換膜から少なくとも構成された電極組合せ体の押圧に導電性弾性体の反力が利用される。具体的には、導電性弾性体は、電極組合せ体の背面側において弾性変形に付された状態で使用され、かかる導電性弾性体から供される弾性力（すなわち、反力）によって、電極組合せ体に押圧力がもたらされる。特に、弾性変形に付された導電性弾性体は、一方の電極から他方の電極に向かって押圧力を与えるように働き、それによって電極組合せ体の密着化を促進する。つまり、導電性弾性体の存在によって、陽極とイオン交換膜と陰極との間に緊密な接触がもたらされ、いわゆる“ゼロギャップ”式として電解槽が好適に機能できるようになる。
【0023】
電解槽に用いられる導電性弾性体は、弾性反発力が生じるのであれば、いずれの形態を有していてよい。例示すると、導電性弾性体は、弾性クッションおよび／または弾性マット（例えば金属製コイル体から成る部材、金属製の不織布、金属ワイヤーから成る編物・織物など）や板バネなど種々の形態を有し得る。あくまでも１つの具体的な例示にすぎないが、導電性弾性体４００は、図２に示すように波状湾曲の弾性部４５０を備えていてよい。導電性弾性体は、電解槽においてバネ特性を発現させるべく弾性変形に付された状態で使用される。より具体的には、例えば弾性部の波状湾曲が減じられるように変形に付された状態で導電性弾性体が電解槽に設けられる。このように変形に付された導電性弾性体では、元の形状を取ろうとする応力が働くのでバネ特性として反力が発現されることになる。大型の電解槽においては、導電性弾性体は単数で用いられるよりも複数の導電性弾性体として設けられることが多い。
【0024】
電解槽において、電極は、全体としてシート形状または板形状を有していてよく、そのうえで例えば通気性及び通液性を有する開口を備えた導電性基材から構成されていてよい。例えば、電極は複数の開口を有する電極であってよく、より具体的にいえば開口部（好ましくは同一の開口部）を複数有する電極（本明細書では「複数開口電極」または「メッシュ電極」などとも称する）であってよい。あくまでも例示にすぎないが、複数開口電極として、例えばエキスパンドメタル、金網（平織メッシュ、綾織メッシュ）および／またはパンチングメタルなどが設けられてよい。また、陽極および陰極の少なくとも一方が複数開口電極であることが好ましい（例えば、陽極および陰極の少なくとも一方がメッシュ開口を有するようなメッシュ開口電極となっていてよい）。上記の説明から分かるように、「複数開口電極」および「メッシュ電極」といった表現は、通液性および／または通気性を有する開口部を複数備えたシート電極といった点で実質的に同義であり、本願明細書では互いに互換的に用いられ得る。
【0025】
ある好適な態様では、陽極および陰極の双方が複数開口電極であってよい。例えば両電極が、エキスパンドメタルまたは平織メッシュから構成されていてよく、あるいは、一方の電極がエキスパンドメタルから構成され、もう一方の電極が平織メッシュから構成されていてもよい。つまり、陽極および陰極の双方がエキスパンドメッシュまたは平織メッシュ、若しくは陽極および電極の一方がエキスパンドメッシュ、もう一方が平織メッシュを有していてよい。更には、少なくとも陽極がパンチングメタルから構成されていてもよい。耐食性を呈し得るなどの観点から、陽極および陰極の各々は、金属から成り、例えばチタン、ニッケル、ステンレス鋼、タンタル、ジルコニウムおよびニオブ等から成る群から選択される少なくとも１種を含んで成っていてよい。また、そのような陽極および陰極の各々には適当な触媒が担持されていてもよい。複数開口電極における開口率は、特に制限されるわけではないが、２０％～９０％程度、例えば３０％～８０％、４０％～７５％または５０％～７５％などであってよい。
【0026】
電解槽は、好ましくはゼロギャップ式であるところ、かかるゼロギャップ式に適した特徴を有している。そのような特徴の１つとして、電極材の剛性および可撓性といった所謂“硬さ”や“柔らかさ”の点で陽極および陰極が特徴を有している。具体的には、陽極および陰極の一方が、他方に対して相対的に可撓性を有しており、逆に当該他方が当該一方に対して相対的に剛性を有していることが好ましい。これによって、相対的に可撓性を有する電極が、導電性弾性体の反力を受けて撓むことができる一方、相対的に剛性を有する電極が、その撓みをイオン交換膜を介して受け止めることができる。このような観点で相対的に陽極と陰極とが異なると、陽極とイオン交換膜と陰極との間の互いの密着がより好適になり、電解槽が“ゼロギャップ式”としてより好適に機能できる。このようなことは、電解槽が大型の場合に特に当てはまる。つまり、ゼロギャップ式食塩電解の場合などに代表されるように、ゼロギャップのための押圧を要する電極主面が大きい場合に特に当てはまる。
【0027】
所望の電解生成物をより大量に得るには、より大きな電解槽が用いられるが、電極の主面（特に、陽極と陰極とが互いに対向する主面）も、それに伴って大きくなる。大型のゼロギャップ式電解槽は、複数の電解槽ユニットから好ましくは構成され、その電解槽ユニットの各々では、対向する両側面に大きな電極主面が設けられている。あくまでも一例として所謂“複極式”の電解槽について図３を参照して説明すると、電解槽ユニット１００の対向する両側面の一方に陰極２００Ａ（例えば、複数開口電極から成る陰極面）が設けられている一方、当該両側面の他方に陽極２００Ｂ（例えば、複数開口電極から成る陽極面）が設けられている。電解槽では、そのような電解槽ユニット同士がイオン交換膜３００（特に陽イオン交換膜）を介して互いに重ね合わさるように複数連結されている。特に、隣接する電解槽ユニットでは、一方の電解槽ユニット１００’の陰極面と、他方の電解槽ユニット１００’’の陽極面とが向き合うようにして重ねられる。このように複数の電解槽ユニットがイオン交換膜を介して組み合わされる（又は連結される）ことによって電解槽が構成されている。なお、複数の電解槽ユニットから構成される電解槽としては“複極式”に限らず、“単極式”であってもよい。つまり、電解槽を構成する電極槽ユニットとして、陽極部と陰極部とを対向する両側面に備えた複極式の電解槽ユニットであることに限らず、対向する両側面に陽極部のみ及び陰極部のみを備えた“単極式”の電解槽ユニットであってもよい。かかる場合、陽極部のみを備える電解槽ユニットと陰極部のみを備える電解槽ユニットとがイオン交換膜を介して交互に配置されるように組み合わされて電解槽が構成され得る。
【0028】
電解槽ユニットから構成される電解槽は、電極主面サイズが比較的大きく、その大きな電極面を通じて所望の電解反応がなされるので好ましい。例えば図３で例示したような電解槽ユニット１００（１００’、１００’’）でいえば、陽極面および陰極面の主面サイズは、数ｃｍオーダーというよりも、むしろメートル（ｍ）のオーダー・サイズとなっている。例えば、ゼロギャップ式の電解槽ユニットにおける電極支持体は、その平面視輪郭のある一辺（任意の一辺）が１ｍ以上の寸法を有していてよい。
【0029】
電極同士をイオン交換膜を介して密着させる複数開口電極として、相対的に可撓性の複数開口電極と、相対的に剛性の複数開口電極とが用いられてよい。例えばある好適な電解槽では、剛性電極に対して、それと対を成す電極を柔らかい可撓性電極としている。これにより、イオン交換膜を介して電極同士が強く密着させられたとしても、剛性電極面の主面に追随するように可撓性電極が撓み易く、結果として電流分布の不均一化などがより好適に防止され得る。あくまでも一例であるが、そのような複数開口電極として、エキスパンドメタルが用いられてよい（図４参照）。例えば、陽極が相対的に硬い剛性のエキスパンドメタルから構成される一方、陰極が相対的に柔らかい可撓性のエキスパンドメタルから構成されていてよい。そして、イオン交換膜を介して陽極の剛性エキスパンドメタルと組み合わされる陰極の可撓性エキスパンドメタルの背面側に導電性弾性体が設けられていてよい。かかる場合、導電性弾性体の反力によって、陰極の可撓性エキスパンドメタルが陽極の剛性エキスパンドメタルに向かって押圧されて陽極とイオン交換膜と陰極とが互いに好適に密着する。したがって、電解槽ユニット同士が強く締め付けられるように固定され、導電性弾性体の反力が大きく働くような条件にすると、陽極とイオン交換膜と陰極とが互いに好適に密着して好適な電解がなされ得る。
【0030】
特に限定されないが、相対的に硬い剛性のエキスパンドメタルは、“相対的な剛性”ゆえ、厚みが例えば０．２～５.０ｍｍ程度であってよい。同様にして特に限定されないが、可撓性エキスパンドメタルは、“相対的な可撓性”ゆえ、例えば、厚みが例えば０.１～１.０ｍｍ程度、より好ましくは０.１～０.５ｍｍ程度であってよい。つまり、ある好適な態様では、相対的に可撓性を有する電極の厚みは相対的に剛性を有する電極の厚みの半分未満となっている。
【0031】
電解槽に関する更なる理解のために図５を例示しておく。図５は、ある例示態様の電解槽を垂直方向からみた断面図に相当する。つまり、図３で示される槽（特に電解槽ユニット同士の組合せ）を水平な横方向で切り取った場合の断面図が図５に相当する。かかる図５に示す態様では、複数開口電極の可撓性陰極２００Ａと、隔膜３００と、複数開口電極の剛性陽極２００Ｂとがその順で重ねられた配置に対して、導電性弾性体４００が陰極２００Ａの背面側（すなわち、隔膜３００の設置側と反対側）に設けられている。導電性弾性体４００は、複数開口電極の陰極２００Ａと陰極基部２８０との間で狭窄されるように変形に付されて設けられるので（より具体的には、互いに連結された複数の電解槽ユニット同士が互いに締め付けられることによって、そのような狭窄がなされて導電性弾性体の変形がもたらされるので）、導電性弾性体４００の弾性部と直接的に接する複数開口電極の可撓性陰極２００Ａには導電性弾性体４００の弾性力が直接与えられることになる。その結果、複数開口電極の可撓性陰極２００Ａが、複数開口電極の剛性陽極２００Ｂに向かって押圧されるように付勢され、可撓性陰極２００Ａと隔膜３００と剛性陽極２００Ｂとの互いの密着化がもたらされる。なお、導電性弾性体と直接的に接していない電極となる剛性陽極自体は、電解槽ユニットの電極支持体５００などに巨視的に動かないように固定されているので、導電性弾性体の弾性力を受け止めるように作用して密着化に寄与する。
【0032】
［本発明の特徴］
本発明は、上述の電解槽に関するところ、その形態などの点で特徴を有している。特に本発明は、電極とその支持体との接合に関連する形態特徴および／または配置特徴を有している。以下、本発明の一実施形態に係る電解槽を例に挙げて説明する。
本発明は、上述の電解槽に関するところ、その形態などの点で特徴を有している。特に本発明は、電極とその支持体との接合に関連する形態特徴および／または配置特徴を有している。以下、本発明の一実施形態に係る電解槽を例に挙げて説明する。
【0033】
【0034】
図示するように、電解槽ユニット１００は、電極２００と、その電極２００を支持するための支持体５００を有して成る。電極２００は上述したような複数開口電極であってよい。図７に示されるように、支持体５００は、そのフレーム５１０の内側領域に配置されたリブ５２０を備えている。支持体５００においてリブ５２０は複数設けられてよく、それらが互いに並ぶように延在していてよい。電解槽ユニット１００において、電極２００は支持体５００のフレーム内側領域とオーバーラップするように配置され、電極２００と支持体５００とが互いに接合される。特に、支持体５００のリブ設置領域が電極２００によって覆われるように電極２００と支持体５００のリブ５２０とが互い接合され、電解槽ユニット１００が構成される。
【0035】
電解槽ユニットにおいて、電極２００とリブ５２０との接合箇所６００は、平面視にてリブ長手に相当するリブ延在方向に沿って複数設けられている（図６の下側図参照）。つまり、電極２００とリブ５２０との互いの接続に資する接合箇所６００が線状に設けられていてよい。本発明における電極２００は、そのような接合箇所６００が設けられているにも拘わらず所望の高い平面性を有している。具体的には、電極２００は、接合箇所６００におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となっている。
【0036】
本発明の電解槽は、その電極の高い平面性ゆえ、隔膜の損傷が特に抑制された電解槽となり易い。例えば“ゼロギャップ”の電解槽では、電極とイオン交換膜とが互いに直接的に接するのでイオン交換膜が電極の影響を通常受け易い。特にイオン交換膜においては電極の接合箇所に起因して損傷が引き起こされることが考えられ得るものの、本発明では「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する電極」となっており、かかるイオン交換膜の損傷がより好適に抑制される。
【0037】
接合箇所６００は、例えば溶接箇所であってよい。換言すれば、電極２００とリブ５２０とが溶接によって接合されてよい。常套の電解槽において溶接が為された接合箇所には電極凹みが通常もたらされ易いが、本発明ではそのような溶接に起因する電極凹みが極めて小さいか又は実質的に電極凹みが無いものとなっている。ある好適な態様では、溶接箇所となる電極表面に直尺を置いた場合、当該直尺と電極表面との間の隙間が目視確認し難い又は目視確認できない程度となっている。つまり、本発明における接合箇所は、電極とリブとの間の接続部分が溶接部に相当するにも拘わらず、電極表面の平面度が非常に小さく、電解槽運転時のイオン交換膜の損傷を好適に抑制できる。
【0038】
本発明における複数の接合箇所は、リブに沿って線状に設けられていてよい。ここでいう「線状」とは、平面視にて複数の接合箇所を通る仮想線が実質的に直線となるような形態を意味している。つまり、例えば図６の平面視に示されるように、複数の接合箇所６００は、対象となる各リブ５２０の延在方向に整列するように設けられている。また、リブに沿って線状に設けられているものの、複数の接合箇所同士はリブ延在方向にて互いに離れている又は分離されているので、電極とリブとの接合箇所がリブに沿って断続的または断線状に設けられていると捉えることもできる（例えば、リブに沿って互いに隣接する接合箇所同士の離隔距離は一定であってよい）。
【0039】
電解槽ユニットに複数のリブが設けられている場合（例えば、互いに並列するように複数のリブが設けられている場合）、複数のリブの少なくとも１つに接合箇所が設けられていてよい。つまり、複数のリブの少なくとも１つにおいて当該リブに沿って整列するように（即ち、“線状”に）複数の接合箇所が設けられていてよい。ある好適な態様では、少なくとも２つのリブまたは全てのリブの各々に複数の接合箇所が設けられ、その各リブにおいて複数の接合箇所が“線状”に整列している。
【0040】
本発明において「接合箇所」とは、広義には、電解槽において電極をその支持体に取り付けるための接続部分を指しており、狭義には、電解槽において支持体隆起部に相当するリブと電極との相互接続に資する部分を指している。例えば、電解槽ユニットにおけるリブ頂部と複数開口電極との間の接続に資する部分として、接合箇所が設けられていてよい。ある好適な態様では、「接合箇所」は溶接箇所であり、それは例えば複数開口電極における中実部分（例えば、エキスパンドメタルのストランド部分および／またはボンド部分など）とリブ頂部との溶接箇所に相当していてよい。なお、対象となる接合箇所では電極（特に複数開口電極の中実部）とリブとが接触する部分のうちの少なくとも一部が互いに接合されて“接合箇所”がもたらされていてよい。
【0041】
本発明において「リブ」は、電解槽ユニットにおいて電極の支持体（本明細書では「電極支持体」とも称す）に対して設けられる隆起部（好ましくは長尺状の隆起部）に相当し、電極と接合されることで電極を支えると共に、電極の通電に資する。より具体的には、支持体（好ましくは全体として箱形状を有する支持体）に設けられているリブ（本明細書では「支持体リブ」とも称す）は、支持体の外周縁を成すフレーム（以下では「周縁フレーム」とも称す）の内側領域にて当該フレームの厚さ方向に隆起する長尺状の隆起部に相当する。電極への通電ゆえ、リブ自体は導電性を有しており（即ち、“導電性リブ”であり）、例えば金属製である。長尺状の隆起部として設けられるリブは、金属製の支持体の周縁フレーム（例えば、平面視において互いに対向する支持体のフレーム辺）に対して実質的に平行に設けられてよい。また、そのようなリブは、平面視にて複数個が互いに並ぶように延在していてよい。例えばリブ同士が互いに等しく離隔するように（即ち、平面視において互いに平行関係を有するように）複数のリブが整列していてもよい。リブは、支持体に設けられているが、例えば支持体に対して設置される金属製部材（例えば金属製の板状部材）が長尺状の隆起部を備えていてよく、かかる金属部材における長尺状の隆起部を支持体リブとみなしてもよい。
【0042】
本発明では、電極の特異な表面特性ゆえ、接合箇所に起因して電極にもたらされ得る不都合な影響は好適に抑制されている。特に、電極と支持体リブとの接続に資する接合箇所は、電極平面度の点で不都合な影響を抑制するものであり、好適には電極接合箇所の表面凹凸に起因した不都合な影響は実質的に無い。本発明では支持体リブと接合された電極の表面平面度が小さく、上述した通りで電極の接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となるからである。「接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下」は、常套的なスポット溶接（例えば、常套的な半球状、矩形平面状または楕円体状などの電極チップを備えたスポット溶接ガンによる溶接など）で接合された電極と比べ、本発明における電極表面の平面度が小さいことを実質的に意味している。それゆえ、本発明のある好適な態様では、電極の接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値は、好ましくは０．１９ｍｍ以下、０．１８ｍｍ以下、０．１７ｍｍ以下、０．１６ｍｍ以下、０．１５ｍｍ以下、０．１４ｍｍ以下、０．１３ｍｍ以下、０．１２ｍｍ以下、０．１１ｍｍ以下、または０．１０ｍｍ以下である。さらにいえば、電極の接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値は、０．０１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下、０．０１ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下、または０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下などであってもよい（あくまでも１つの例示であるが、例えば０．０２ｍｍ以上０．０９ｍｍ以下、０．０３ｍｍ以上０．０９ｍｍ以下、０．０４ｍｍ以上０．０９ｍｍ以下、または０．０５ｍｍ以上０．０９ｍｍ以下等となっていてよい）。
【0043】
本明細書において「デプスゲージ」とは、ベースの測定面に平行な測定面をもつ本尺が、ベースの測定面と直角となる方向にベース内を滑り、本尺の測定面とベースの測定面との間の距離を電子式デジタル表示によって読み取る測定器を指している。ある好適な態様では、デプスゲージは、新潟精機株式会社のデジタルミニデプス（品番：ＧＤＣＳ－２５ＳＴＧ）である。つまり、本発明における電極は、その接合箇所に新潟精機株式会社のデジタルミニデプス（品番：ＧＤＣＳ－２５ＳＴＧ）を用いた凹み測定の値が０．２ｍｍ以下となっている。
【0044】
凹み測定値に際しては、図８に示すように、電極２００の表面（表面が成す平面）に対して法線方向または垂線方向に立設するようにデプスゲージ７００を設けて測定する。電極接合箇所はリブに対して設けられているので、リブ上の電極表面にデプスゲージ７００を設けて測定する。より具体的には、リブとオーバーラップする電極表面領域のうち接合箇所が設けられている領域にデプスゲージ７００を設け、平面視にてデプスケージのベース７１０がリブ延在方向と直交する向きとなるようにデプスケージ７００を配置して測定する。特に本発明では、対象となるリブ（複数のリブから選択される任意の１つのリブ）について任意の１０点の接合箇所をデプスゲージで測定し、それにより得られる１０点の測定値に関する平均（算術平均）の値を「接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値」とみなすことができる。なお、各リブにおける接合箇所が１０個に満たない場合（即ち、リブにおける測定値が１０点に満たない場合）、その１０点に満たない全ての測定値の平均（算術平均）を「接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値」とみなしてよい。
【0045】
本実施形態に係る電解槽では、電極としてパンチングメタルまたはエキスパンドメタルが用いられてよい。パンチングメタルは、金属板などの金属素材に対して打抜き加工により得られた電極に相当する。エキスパンドメタルは、典型的には金属板に例えば千鳥状の切込みを入れ、引き延ばした菱形開口を有するメッシュ電極である。エキスパンドメタルとしては、そのままの形状のものや、元板の厚さまでロールして平らにしたもの、あるいは、元板の厚さまでではないものの若干ロールして平らにしたものを挙げることができる。本実施形態に係る電解槽で用いられるエキスパンドメタルは、かかる３種から選ぶことができる。図４に示すように、エキスパンドメタル２１０は、矩形状または長尺状のストランド２１０ａと当該ストランド同士が交差するボンド２１０ｂとから構成され、平面視として菱形の開口部を有し得る。ここで、図４中の上下の２つのボンド２１０ｂを通る線方向であって、相対的に短い開口寸法の方向に相当する線方向を短目方向（メッシュ短目方向・ＳＷ方向）といい、左右の２つのボンド２１０ｂを通る線方向であって短目方向に垂直な方向を長目方向（メッシュ長目方向・ＬＷ方向）という。端的にいえば、エキスパンドメタルの開口部平面視について互いに直交する開口寸法のうち相対的に短い側となるボンド間方向およびボンド間寸法がそれぞれＳＷ方向およびＳＷ寸法となり、相対的に長い側となるボンド間方向およびボンド間寸法がそれぞれＬＷ方向およびＬＷ寸法となる（よって、通常、ＳＷ方向とＬＷ方向とは互いに直交する関係を有するところ、ＳＷ寸法はＬＷ寸法よりも小さくなる）。なお、例えば、平面視においてエキスパンドメタルの短目方向がリブの延在方向に相当する（又は当該延在方向と平行となる）ように電極がその支持体に設けられてよい。あるいは、平面視においてエキスパンドメタルの長目方向がリブの延在方向に相当する（又は当該延在方向と平行となる）ように電極がその支持体に設けられてもよい。そして、実際の電解槽として使用するに際しては、エキスパンドメタルの短目方向が鉛直方向に相当するように（即ち、短目方向が鉛直向きと略平行となるように）電解槽ユニットが配置されてよい。あるいは、電解槽の使用に際して、エキスパンドメタルの長目方向が鉛直方向に相当するように（即ち、長目方向が鉛直向きと略平行となるように）電解槽ユニットが配置されてよい。このように、電解槽の向きは、実際の電解に際して（すなわち、電解実施に先立って）適宜変更して使用されてよい。
【0046】
本発明における接合箇所は、好ましい電極平面度に資するものであり、それゆえ、接合箇所の数を増えたとしてもその影響が抑えられる。ある好適な態様では、接合箇所を増やしたとしてもそれに起因する電極表面凹凸による影響は実質的に無いに等しい。よって、本発明では、支持体のリブと電極との接続に資する“接合箇所”を所望に多く設けることができる。これは、電解槽においてリブに沿って設けられる複数の接合箇所のピッチを短くまたは狭くできることを意味しており、電解槽運転時の電気抵抗を減じることができる。
【0047】
好ましくは、複数の接合箇所に関する短いピッチは、エキスパンドメタルのメッシュ寸法およびリブ間距離との間で所定の関係を満たす。具体的には、リブが複数設けられ、電極としてエキスパンドメタルが用いられる電解槽において、リブ５２０の長手の延在方向に沿って複数設けられる接合箇所６００のピッチＰ１は以下の式１を満たすことが好ましい（図９ならびに図４参照）。
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
式１が適用される電解槽では上記ＬＷが水平方向の寸法に相当し、上記ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する。リブに沿って設けられる複数の接合箇所のピッチ（Ｐ１）が上記の式１を満たす場合、各リブあたりの接合箇所の数が従前の場合よりも多くなり、例えば、「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ」よりも大きい接合箇所を備えた電解槽の場合よりも多くなり易い。各リブあたりの接合箇所が相対的に多い電解槽は、電解運転時における電気抵抗が低下するので、結果として省エネ化の有利な効果が電解槽にもたらされ得る。
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
式１が適用される電解槽では上記ＬＷが水平方向の寸法に相当し、上記ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する。リブに沿って設けられる複数の接合箇所のピッチ（Ｐ１）が上記の式１を満たす場合、各リブあたりの接合箇所の数が従前の場合よりも多くなり、例えば、「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ」よりも大きい接合箇所を備えた電解槽の場合よりも多くなり易い。各リブあたりの接合箇所が相対的に多い電解槽は、電解運転時における電気抵抗が低下するので、結果として省エネ化の有利な効果が電解槽にもたらされ得る。
【0048】
リブあたりの接合箇所が多い電解槽に関する式１は、以下であってもよい。
Ｐ１≦（Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ）／２ ・・・式１’
Ｐ１≦（Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ）／３ ・・・式１’’
（式中の記号は上記と同じであり、式１と同様にＬＷが水平方向の寸法に相当し、ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する）
Ｐ１≦（Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ）／２ ・・・式１’
Ｐ１≦（Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ）／３ ・・・式１’’
（式中の記号は上記と同じであり、式１と同様にＬＷが水平方向の寸法に相当し、ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する）
【0049】
上記の式１（ならびに式１’および式１’’）は、エキスパンドメタルのＬＷ（メッシュ長目方向の中心距離）が水平方向に沿い、ＳＷ（メッシュ短目方向の中心距離）が鉛直方向に沿うように電解槽ユニットを配置する場合を前提としている。本発明では、エキスパンドメタルのＬＷ（メッシュ長目方向の中心距離）が鉛直方向に沿い、ＳＷ（メッシュ短目方向の中心距離）が水平方向に沿うように電解槽ユニットを配置してもよく、その場合、接合箇所のピッチはその配置向きに鑑みたものであることが好ましい。
【0050】
つまり、リブが複数設けられ、電極としてエキスパンドメタルが用いられる電解槽において、リブの長手の延在方向に沿って複数設けられる接合箇所のピッチＰ１は以下の式２を好ましくは満たし得る（図９参照）。
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ・・・式２
式中、Ｐ１：接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
上述した通り、式２が適用される電解槽では、エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離ＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離ＳＷが水平方向の寸法に相当する。複数の接合箇所のピッチ（Ｐ１）が式２を満たす電解槽もまた、各リブあたりの接合箇所の数が従前の場合よりも多くなり、例えば、「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ」よりも大きい接合箇所を備えた電解槽の場合よりも多くなり易い。各リブあたりの接合箇所が多い電解槽は、電解槽運転時における電気抵抗が低下するので、結果として電解槽の省エネ化の有利な効果がもたらされ得る。
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ・・・式２
式中、Ｐ１：接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
上述した通り、式２が適用される電解槽では、エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離ＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離ＳＷが水平方向の寸法に相当する。複数の接合箇所のピッチ（Ｐ１）が式２を満たす電解槽もまた、各リブあたりの接合箇所の数が従前の場合よりも多くなり、例えば、「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ」よりも大きい接合箇所を備えた電解槽の場合よりも多くなり易い。各リブあたりの接合箇所が多い電解槽は、電解槽運転時における電気抵抗が低下するので、結果として電解槽の省エネ化の有利な効果がもたらされ得る。
【0051】
リブあたりの接合箇所が多い電解槽に関する式２は、以下であってもよい。
Ｐ１≦（Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ）／２ ・・・式２’
Ｐ１≦（Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ）／３ ・・・式２’’
（式中の記号は上記と同じであり、式２と同様にＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、ＳＷが水平方向の寸法に相当する）
Ｐ１≦（Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ）／２ ・・・式２’
Ｐ１≦（Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ）／３ ・・・式２’’
（式中の記号は上記と同じであり、式２と同様にＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、ＳＷが水平方向の寸法に相当する）
【0052】
本発明においては、例えば特に上記の式１（又は式１’もしくは式１’’）あるいは式２（又は式２’もしくは式２’’）については、平面視においてエキスパンドメタルの短目方向がリブの延在方向に相当する（又は当該延在方向と平行となる）ように電極がその支持体に設けられた電解槽条件を前提としてよい。また、上記の式１（又は式１’もしくは式１’’）あるいは式２（又は式２’もしくは式２’’）を満たす電解槽は、複極式電解槽となっていてよい。複極式電解槽では、電解槽を構成する電極槽ユニットが、陽極部と陰極部とを対向する両側面に備えている。複数の接合箇所のピッチ（Ｐ１）が上記の式１（又は式１’もしくは式１’’）あるいは式２（又は式２’もしくは式２’’）を満す場合、各リブあたりの接合箇所の数が多い複極式電解槽となるので、電解槽運転時における電気抵抗が低下して省エネ化がもたらされ得る。
【0053】
上記の式１（又は式１’もしくは式１’’）および式２（又は式２’もしくは式２’’）に基づく省エネ化の有利な効果は、ゼロギャップ式において特に顕在化し易い。なぜなら、ゼロギャップ式のイオン交換膜法が用いられる“食塩電解”や“水素製造に用いられるアルカリ水溶液の電解”などは大型であり、僅かな電気抵抗の低下であっても、電解槽全体としてみれば低下した電気抵抗に伴う消費電力の低減が特に有意になるからである。
【0054】
ここで、リブに沿って設けられる複数の接合箇所のピッチを短くまたは狭くできることにつき本発明の意義を詳述しておく。本発明の電解槽の電極は「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する電極」ゆえ、イオン交換膜の損傷リスクを下げつつも省エネ化を達成できる。後述としても詳細するが、支持体リブと電極との溶接箇所において電極が凹むとイオン交換膜の損傷リスクが増える傾向となる。よって、スポット溶接などの打点部で電極が非所望に凹む電解槽は、イオン交換膜の損傷リスクに鑑みて溶接の打点数を少なくせざるを得ず、製作コストを下げる面に鑑みても打点数が少なくなる。例えば、常套的な半球状、四角形平面状、矩形平面状または楕円体状などの電極チップを備えたスポット溶接ガンによる溶接などでは、「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ」よりも大きい溶接箇所をもたらし得るので、イオン交換膜の損傷リスクに鑑みると溶接の打点数は必然的に少なくなり、溶接打点部間のピッチは大きくなる（本明細書において、そのような電極凹みの大きい溶接または溶接個所を「従前」の溶接または溶接箇所などとも称する）。しかしながら、溶接打点部は電解槽運転時において電極の電気導通を担うので、電気抵抗の低下による省エネ化を重視すれば、溶接打点数は多い方が好ましい。この点、本発明では、「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する電極」に起因してイオン交換膜の損傷リスクが極端に下がるので、溶接打点数を所望に増やすことができ省エネ化に繋げることができる。よって、イオン交換膜の損傷リスク低減と省エネ化との双方を達成できる適切な溶接打点数（即ち、上記式１、式１’もしくは式１’’または式２、式２’もしくは式２’’に基づく接合箇所ピッチ）もまた本発明の要として捉えることができる。
【0055】
リブに沿って設けられる複数の接合箇所のピッチを短くまたは狭くできる電解槽につき、具体例を例示しておく。例えば、式１において、リブ同士の離隔距離Ｐ２が５９ｍｍ、エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離ＬＷが６ｍｍ、エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離ＳＷが３．５ｍｍである場合、接合箇所ピッチＰ１は３４．４ｍｍとなる。また、同一の条件の式１’では接合箇所ピッチＰ１は１７．２ｍｍとなり、式１’’では接合箇所ピッチＰ１が１１．５ｍｍとなる。このような条件における従前の接合箇所のピッチは例えば５０～６０ｍｍ程度となっている場合が多い。よって、本発明における電解槽では、接合箇所ピッチを３０％～８５％短く（例えば、３０％～４０％短く、６５％～７５％短く、または７５％～８５％短く）できるといえる。そして、このような狭ピッチによって各リブ当たりの接合箇所の数を多くすることができ電気抵抗の低下に起因した省エネ化を図ることができる一方、本発明では「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する電極」ゆえ、イオン交換膜の損傷リスクもより好適に抑制できる。
【0056】
式１および式２に関して、「接合箇所のピッチＰ１」および「リブ同士の離隔距離Ｐ２」について付言しておく。「接合箇所のピッチＰ１」は、接合箇所に関するピッチであるが、広義には、リブ長手のリブ延在方向に沿って互いに隣接する接合箇所の離隔距離に相当する。狭義には、当該Ｐ１は、互いに隣接する接合箇所の各々の中間ポイント同士の離隔距離に相当し、特に、各接合箇所の延在方向における中間ポイントの離隔距離（各接合箇所において最大となるように延在方向寸法を取った場合の当該寸法の中間ポイント同士の離隔距離）に相当する（例えば、５つの離隔距離の算術平均であってよい）。同様に、「リブ同士の離隔距離Ｐ２」は、隣接するリブ同士のピッチであるが、広義には、リブ幅方向にて互いに隣接するリブ同士の離隔距離に相当する。狭義には、当該Ｐ２は、互いに隣接するリブの各々の幅方向における幅中間ポイント間の距離に相当し、特に、各リブのリブ幅方向における中間ポイント同士の離隔距離に相当する（同様に、例えば、５つの離隔距離の算術平均であってよい）。
【0057】
本発明において、“接合箇所”は、発熱可能な溶接具を備えた溶接機により形成できる。かかる溶接具は、溶接チップとしてその平面視形状が円形、四角形または矩形の溶接具を用いたり、円盤状の溶接具を用いたりしてよい。そのような溶接具を用いる溶接条件として、溶接電流は１ｋＡ～１０ｋＡであってよく、例えば２ｋＡ～６ｋＡであってよい。また、溶接具に対する通電時間は、０．００５秒～０．５秒であってよく、例えば０．０１秒～０．１秒である。溶接電流が大きすぎると接合箇所の溶融が進み、接合箇所の凹みが大きくなる。また、通電時間が長くなると同様に接合箇所の溶融が進み、接合箇所の凹みが大きくなる。逆に溶接電流が小さすぎる及び／又は通電時間が短すぎると、接合不十分となり、電気抵抗の上昇を招き易い。あくまでも一例であるが、発熱可能な円盤状溶接具（例えば、対となる溶接具と共に電流印加に付されて発熱する円盤状溶接具）が用いられる場合、円盤溶接具が回転しながらリブに沿って電極表面を移動（好ましくは電極表面との接触状態を維持しながら移動）する間にて電流がパルス的に印加されることで円盤溶接具から断続的に電極加熱が為されることになり、複数の溶接部が形成される。特定の理論に拘束されるわけではないが、リブに沿って回転移動する円盤溶接具による断続的な電極加熱は、溶接時に電極表面に与える熱的および／または応力的な影響を好適に抑制し易くなる。よって、巨視的にとらえると溶接箇所に凹みなどは形成されず、「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する電極」が好適にもたらされ易い。
【0058】
回転移動する円盤溶接具によって形成される接合箇所の場合、各接合箇所は、平面視にてリブの長手方向に相対的に延びた形状となりやすい。つまり、平面視において、接合箇所は、リブの長手となるリブ延在方向における寸法が該長手のリブ延在方向と直交する方向の寸法よりも長くなりやすい。図１０に示す模式図でいえば、リブ５２０の延在方向に沿った接合箇所６００の寸法を“Ｌａ”とし、リブ５２０の幅方向に沿った接合箇所６００の寸法を“Ｌｂ”とすると、好ましくはＬａ＞Ｌｂとなる（図示するように、Ｌａは、各溶接部において最大となる溶接部寸法を採用してよい。同様にしてＬｂも、各溶接部において最大となる溶接部寸法を採用してよく、簡易的にはリブ板厚寸法を採用してもよい）。ある態様では、ＬａはＬｂの１．５倍以上、２倍以上、３倍以上、４倍以上、または５倍以上であってよい（かかる場合の上限は特に制限はないものの、ＬａはＬｂの１０倍以下、９倍以下、８倍以下、７倍以下、６倍以下などであってよい）。このような平面視長尺状の接合箇所は、リブと電極との間の接続に好適に資するので、電解槽運転時における電気抵抗の低下に起因して電解槽の省エネ化がもたらされ易くなる。
【0059】
本発明は、種々の態様で具現化することができる。
【0060】
（ゼロギャップ式の電解槽）
ゼロギャップ式の電解槽では陽極とイオン交換膜と陰極とが互いの密着しており、イオン交換膜では密着する電極に起因して損傷が引き起こされ易い。したがって、電解槽がゼロギャップ式の電解槽（例えば、ゼロギャップ式の“食塩電解槽”や“水素製造に用いられるアルカリ水溶液の電解”）となる場合、本発明の効果が顕在化しやすい。つまり、電極とリブとの接合箇所がリブ長手のリブ延在方向に沿って複数設けられ、電極の接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となるゼロギャップ式の電解槽では、イオン交換膜の損傷が抑制される効果が顕在化しやすい。
ゼロギャップ式の電解槽では陽極とイオン交換膜と陰極とが互いの密着しており、イオン交換膜では密着する電極に起因して損傷が引き起こされ易い。したがって、電解槽がゼロギャップ式の電解槽（例えば、ゼロギャップ式の“食塩電解槽”や“水素製造に用いられるアルカリ水溶液の電解”）となる場合、本発明の効果が顕在化しやすい。つまり、電極とリブとの接合箇所がリブ長手のリブ延在方向に沿って複数設けられ、電極の接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となるゼロギャップ式の電解槽では、イオン交換膜の損傷が抑制される効果が顕在化しやすい。
【0061】
例えば、電解槽に導電性弾性体が設けられているゼロギャップ式は、陽極とイオン交換膜と陰極との間でより好適な密着化がもたらされるものの、それは一方でイオン交換膜の損傷が通常引き起こされ易いことを意味する。つまり、陽極および陰極の一方の電極が導電性弾性体で他方の電極へと押圧されるように導電性弾性体が一方の背面側に設けられる場合、好適な密着化が得られるものの、密着化ゆえイオン交換膜の損傷を通常引き起こしやすい。また、例えば電解用電極として用いられる陽極および陰極の一方の電極が、他方の電極に対して相対的に可撓性を有すると、陽極とイオン交換膜と陰極との間でより好適な密着化がもたらされるものの、これも密着化に起因してイオン交換膜の損傷が引き起こされやすいことを通常意味する。本発明では、そのような密着条件であっても、イオン交換膜と接する電極が非常に高い平面性を有するので（すなわち、「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する電極」となっているので）、イオン交換膜に対して不都合となる局所的応力が生じにくく、イオン交換膜の損傷を好適に抑制できる。
【0062】
（陽極における接合）
本発明の効果は、上述の“接合箇所”を具備する電極が陽極に相当する場合に顕在化しやすい。つまり、陽極とリブとの接合箇所がリブの長手のリブ延在方向に沿って複数設けられ、その陽極の接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる場合、イオン交換膜の損傷を抑制できる効果が顕在化し得る。これについて以下にて詳述する。
本発明の効果は、上述の“接合箇所”を具備する電極が陽極に相当する場合に顕在化しやすい。つまり、陽極とリブとの接合箇所がリブの長手のリブ延在方向に沿って複数設けられ、その陽極の接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる場合、イオン交換膜の損傷を抑制できる効果が顕在化し得る。これについて以下にて詳述する。
【0063】
電解槽の運転時には、電解槽内の圧力変動等の影響でイオン交換膜が動いて損傷するのを防止するために、陰極室の圧力を陽極室よりも高く維持しておくことが考えられる（例えば、典型的には電解槽出口の陰極室と陽極室とのガス圧の差を２０～１０００ｍｍＨ２Ｏとしておく）。かかる方式は陰極加圧と称すことができるが、この方式ではその陰極加圧に起因してイオン交換膜が陽極表面に強く押さえ付けられている。
【0064】
ここで、陰極加圧の方式において陽極として供される電極の凹みが大きい場合を想定してみる。イオン交換膜は、陰極加圧に起因して陽極に押さえ付けられ、特に陽極凹みに密着するように押さえ付けられることになる。そして、大きい陽極凹みではその凹みの盛り上がった部分でイオン交換膜が陽極により局部的に挟まれ得るので、イオン交換膜に与える影響が過度となり易く損傷が引き起こされ易い。特定の理論に拘束されるわけではないが、電極表面から発生するガスに起因して陽極が微小振動し得ることが考えられ、かかる振動により膜が擦られるといった不都合な作用が生じ得るからであると推察される。
【0065】
このように陰極加圧では陽極凹みの影響が通常大きくなってしまうが、本発明では、イオン交換膜と接する電極が高い平面性を有するので（すなわち、「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有する電極」ゆえ）、そのような影響を好適に抑えることができる。つまり、本発明において“接合箇所”が設けられる電極が陽極となる場合、不都合な陽極凹みがないことに起因して、陰極加圧の方式であってもイオン交換膜の損傷をより好適に抑制できる。
【0066】
なお、ゼロギャップ式の電解槽や上述の陰極加圧の方式では、複数開口電極として、相対的に可撓性を有する電極と相対的に剛性を有する電極とが好ましくは設けられる。より好ましくは、「相対的に可撓性を有する電極」が陰極となり、「相対的に剛性を有する電極」が陽極となる。つまり、“接合箇所”を具備する電極が陽極となる場合、“接合箇所”が「相対的に剛性を有する電極」と支持体との接合箇所となる場合に相当する。したがって、上述の“接合箇所”が設けられる電極が「相対的に剛性を有する電極」となる電解槽では、イオン交換膜の損傷を抑制できる効果や後述する式３（式３’）および式４ならびに「パンチングメタル陽極の孔サイズとリブ板厚との相互関係の態様」が関連する効果などが顕在化し易い。
【0067】
（リブおよび電極の形状・寸法など）
本発明は支持体リブおよび複数開口電極が特に関係するものであるが、それらの形状および／または寸法ならびに関連する事項などは種々のものが考えられる。
本発明は支持体リブおよび複数開口電極が特に関係するものであるが、それらの形状および／または寸法ならびに関連する事項などは種々のものが考えられる。
【0068】
例えば、支持体リブの断面視形状の輪郭は、直線、曲線、またはそれらの組合せを含んで成るものであってよく、かかる輪郭形状に角部が存在する場合、それは角張っていても、丸まっていてもよい。ここでいう「断面視形状」とは、リブ延在方向に直交するようにリブ高さ方向に沿って切り取って得られる仮想的な隆起部分の断面形状を指している。このような支持体リブの断面形状の輪郭においては、円形もしくは楕円形などに基づく曲線形状の輪郭が含まれたり、正方形、長方形もしくは台形などに基づく直線輪郭が含まれていたりしてよい（なお、そのような直線輪郭における角部は、上述したように、角張っていても、あるいは、丸まっていてもよい）。なお、接合箇所において、支持体リブと電極との接合は、同様の断面視において、電極裏面輪郭の直線と支持体リブの頂上輪郭の直線および／または曲線との接合に相当するものであってよい。
【0069】
あくまでも一例であるが、リブの高さ寸法（例えば、後述にて参照する図１１Ａ～図１１Ｅに示される板状リブの高さ寸法ＨA～ＨE）は、各々、１０ｍｍ～５０ｍｍの範囲であってよい。同様にあくまでも一例であるが、リブの幅寸法（例えば、同様に後述にて参照する図１１Ａ～図１１Ｅに示される板状リブにおける板厚寸法ＷA～ＷE）は、各々、０．８ｍｍ～５ｍｍの範囲であってよい。
【0070】
ゼロギャップ式電解の場合などに代表される大型の電解槽に特にいえるが、支持体リブの延在長さ（即ち、平面視において直線状に延在する或る1つのリブの長さ）は、例えば０．５ｍ～２ｍであってよく、より具体的には、１ｍ～２ｍ、または１ｍ～１．５ｍなどであってよい。また、特に制限されるわけではないが、例えば、互いに平行延在するように設けられる複数のリブ同士の間隔（互いに隣接するリブ同士のピッチ）は、例えば２０ｍｍ～１５０ｍｍであってよく、より具体的には、２０ｍｍ～１００ｍｍ、３５ｍｍ～１００ｍｍ、３５ｍｍ～７５ｍｍ、３５ｍｍ～７０ｍｍ、４０ｍｍ～７０ｍｍ、または５０ｍｍ～７０ｍｍなどであってよい。
【0071】
なお、リブ自体は、電極の通電に資するので、導電性を有し得る。したがって、リブは例えば支持体における隆起状の金属部分または金属部材に相当してよい。リブを構成する金属の種類自体は、ゼロギャップ式の電解槽（例示すると“食塩電解槽”や“水素製造に用いられるアルカリ水溶液の電解槽”）の電極支持体（特にそのリブ）に常套的に用いられる金属であってよい。なお、導電性を有する及び／又は金属製である点に鑑みれば、本発明におけるリブは、導電性の隆起部分または金属製隆起部と称すこともできる。
【0072】
支持体リブと接合される電極は、複数の開口部を有するシート状または板状の金属部材であってよく、好ましくは一定厚みを有する金属部材である。例えば、平面視矩形状の支持体に対して複数の幾何学的形状の開口（好ましくは複数の同一平面視形状の開口もしくは複数の同一の幾何学的形状の開口）を有する金属開口シート部材が複数開口電極として設けられてよい。複数開口電極を構成する金属の種類自体は、ゼロギャップ式の電解槽（例示すると“食塩電解槽”や“水素製造に用いられるアルカリ水溶液の電解槽”）の電極に常套的に用いられている金属であってよい。あくまでも例示であるが、そのような複数開口電極の平面視形状は、四角形または矩形であってよい。ゼロギャップ式電解の場合などに代表される大型の電解槽に特にいえるが、平面視矩形状の複数開口電極における長辺寸法は、メートル（ｍ）のオーダーであってよく、１ｍ以上の寸法であってよい。
【0073】
支持体リブと接合される複数開口電極は、例えばその厚み（中実部の厚み寸法）が０．２ｍｍ以上、０．３ｍｍ以上、０．４ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、０．６ｍｍ以上、０．７ｍｍ以上、０．８ｍｍ以上、０．９ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上、１．１ｍｍ以上、１．２ｍｍ以上、または１．３ｍｍ以上であってよい。そのような複数開口電極の厚みの上限値は、特に制限はないものの、例えば５.０ｍｍ、４.５ｍｍ、４.０ｍｍ、３.５ｍｍ、３.０ｍｍ、２.５ｍｍ、または２.０ｍｍなどであってよい。
【0074】
上述したように、支持体リブと接合される複数開口電極は、エキスパンドメタルなどのメッシュ電極であってよい。例えば、ゼロギャップ式の電解槽（例示すると“食塩電解槽”や“水素製造に用いられるアルカリ水溶液の電解槽”）の電極として常套的に用いられているエキスパンドメタルであってよい。例えば、支持体リブと組み合わされるエキスパンドメタルは、多孔すなわち複数の開口を成すストランド２１０ａの幅（刻み幅）（図４中にて“Ｗ”で示す部分）は例えば０．２～２.０ｍｍなどとなっていてよい。また、支持体リブと接合されるエキスパンドメタルにおいて、メッシュ長目方向における中実部の離隔距離ＬＷ（図４参照）は、例えば、２．０ｍｍ以上１５．０ｍｍ以下、または、４．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下などであってよく、メッシュ短目方向における中実部の離隔距離ＳＷ（図４参照）は、例えば、１．０ｍｍ以上ｍｍ７．５ｍｍ以下、１．０ｍｍ以上ｍｍ６．０ｍｍ未満、または２．０ｍｍ以上ｍｍ４．０ｍｍ未満などであってよい。上述したように、支持体リブと接合されるエキスパンドメタルに代表されるメッシュ電極は、好ましくは“相対的に剛性を有する電極”に相当し、そのような場合、エキスパンドメタルの厚さ寸法および／または上記ストランドの幅寸法などは、“相対的に可撓性を有する電極”よりも小さいものとなり得る。
【0075】
以上、本発明について説明してきたが、本発明は、特に複極式電解槽において接合箇所が狭ピッチとなる特徴も有している。以下これについて説明する。
【0076】
電解槽が単極式となる場合、リブピッチをより大きくし、接合箇所ピッチをより小さくした電解槽として供することが考えられる。これに対して、電解槽が複極式となる場合では、運転電流密度がより高いため、電極で発生したガスによりイオン交換膜がより振動し易く、その結果イオン交換膜がより損傷し易くなってしまうといった懸念がある。それゆえ、複極式電解槽では、イオン交換膜の損傷をより抑制すべく、陰極室の圧力を陽極室の圧力より大きくすることが特に好ましいといえる。つまり、複極式電解槽は、単極式電解槽と比べて相対的にいわゆる陰極加圧力をより上げて運転することが想定される。また、省エネのためにゼロギャップ化される場合、陽極には（１）陰極加圧による加圧、（２）ゼロギャップ化クッション材による加圧、（３）陰極室内と陽極室内の電解液の液密度差と気泡率の違いによる加圧、といった３つの加圧がかかるので、かかる加圧に起因して陽極が変形しないように、リブピッチを小さくすることが望ましいと考えられる。そして、更なる電圧低下のため陽極基材をファイン化（目を小さく）すると共に板厚を薄くすると、陽極基材自体の強度低下が引き起こされる懸念がある。単極式電解槽のように小さい接合箇所ピッチでは溶接点数が過剰になり易いところ（作業工数がかかると同時にイオン交換膜損傷のリスクも高くなり易いところ）、複極式電解槽では特に接合箇所ピッチをより大きくせざるを得ないといった現状があった。
【0077】
このような現状がある中、本願発明者は、上記の溶接点数（即ち、上記式１、式１’もしくは式１’’または式２、式２’もしくは式２’’に基づく接合箇所ピッチ）とすることを通じて構造体抵抗による電圧降下（電気が金属内を流れることによる電圧ロス）を小さくできることを見い出すに至った。つまり、接合箇所のピッチ長さを主たる特徴とする複極式電解槽もまた本発明の射程範囲にあるといえる。具体的には、そのような本発明は、複数開口電極と、当該電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、電極支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、複数開口電極とリブとの接合箇所が、当該リブの長手の延在方向に沿って複数設けられ、そして、電解槽が複極式電解槽であって、リブが複数設けられると共に、複数開口電極としてエキスパンドメタルが用いられ、長手の延在方向に沿って複数設けられる接合箇所のピッチＰ１が式１を満たしている：
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、電解槽においてＬＷが水平方向の寸法に相当し、ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する。
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、電解槽においてＬＷが水平方向の寸法に相当し、ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する。
【0078】
上記式１は、好ましくは式１’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ）／２であり、より好ましくは式１’’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ）／３である（式中の記号は上記と同じであり、式１と同様にＬＷが水平方向の寸法に相当し、ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する）。
【0079】
代替的に、上記の本発明は、複数開口電極と、当該電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、電極支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、複数開口電極とリブとの接合箇所が、当該リブの長手の延在方向に沿って複数設けられ、そして、電解槽が複極式電解槽であって、リブが複数設けられると共に、複数開口電極としてエキスパンドメタルが用いられ、長手の延在方向に沿って複数設けられる接合箇所のピッチＰ１が式２を満たす：
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ ・・・式２
式中、Ｐ１：接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、電解槽ではＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、ＳＷが水平方向の寸法に相当する。
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ ・・・式２
式中、Ｐ１：接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、電解槽ではＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、ＳＷが水平方向の寸法に相当する。
【0080】
上記式２は、好ましくは式２’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ）／２であり、より好ましくはより好ましくは式２’’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ）／３である（式中の記号は上記と同じであり、式２と同様にＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、ＳＷが水平方向の寸法に相当する）
【0081】
上記式１、式１’もしくは式１’’または式２、式２’もしくは式２’’に基づく電解槽は、複極式電解槽において接合箇所ピッチが従前のものよりも小さく又は狭くなっている。そして、そのように接合箇所ピッチが従前よりも小さい・狭いものの、本発明の複極式電解槽は、陽極と陰極との間に設けられる隔膜の損傷が抑制された好適な電解槽となり得る。
【0082】
ある好適な態様では、複極式電解槽が複数開口電極として相対的に可撓性を有する電極と相対的に剛性を有する電極とを有し、接合箇所が相対的に剛性を有する電極と支持体との接合箇所となっている。また、別のある好適な態様では、複極式電解槽が、ゼロギャップ式の電解槽となっている。更に別のある好適な態様では、複極式電解槽が陰極加圧方式の電解槽となっており、接合箇所が設けられた複数開口電極が陽極に相当する。このような好適態様では上記の本発明の効果がより顕在化し易い。
【0083】
なお、接合箇所のピッチ長さを主たる特徴とする複極式電解槽に係わる発明において「リブ」、「支持体」および「複数開口電極」ならびに関連する事項などは、上述と同様であり得るので重複を避けるために説明を省略する。
【0084】
さらにいえば、本発明は、陽極基材がエキスパンドメタルとなる場合に関して以下のような特徴も有し得る。
【0085】
具体的には、陽極がエキスパンドメタルから成ると共に、エキスパンドメタルの長目寸法（すなわち、ＬＷ）の方向が水平方向に相当するように（即ち、長目方向が水平向きと略平行となるように）電解槽ユニットが配置される場合、リブの板厚（端的にいえば、板状の導電リブの厚さ寸法）がＬＷ以下であることが好ましく、さらには好ましくはＳＷ以下となっている。
【0086】
換言すれば、かかる特徴を有する電解槽は、例えば、以下で説明される電解槽に相当し得る。
複数開口電極と、当該電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
複数開口電極とリブとの接合箇所が、リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
電解槽が複極式電解槽であって、リブが複数設けられると共に、複数開口電極が陽極であり、その陽極電極としてエキスパンドメタルが用いられ、
リブの板厚ａが式３を満たす、電解槽：
ａ≦ＬＷ ・・・式３
式中、ａ：リブの板厚（ｍｍ）、および
ＬＷ：エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、電解槽ではエキスパンドメタルのＬＷが水平方向の寸法に相当する（なお、あくまでも例示であるが、式３におけるリブの板厚ａは、後述で参照する図１１Ａ～１１ＥにおけるＷＡ～ＷＥの各々に相当するものであってよい）。
複数開口電極と、当該電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
複数開口電極とリブとの接合箇所が、リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
電解槽が複極式電解槽であって、リブが複数設けられると共に、複数開口電極が陽極であり、その陽極電極としてエキスパンドメタルが用いられ、
リブの板厚ａが式３を満たす、電解槽：
ａ≦ＬＷ ・・・式３
式中、ａ：リブの板厚（ｍｍ）、および
ＬＷ：エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、電解槽ではエキスパンドメタルのＬＷが水平方向の寸法に相当する（なお、あくまでも例示であるが、式３におけるリブの板厚ａは、後述で参照する図１１Ａ～１１ＥにおけるＷＡ～ＷＥの各々に相当するものであってよい）。
【0087】
このようにＬＷの方向が水平方向となる電解槽にて陽極基材として設けられたリブの板厚がＬＷ以下となると、非所望の電圧上昇が抑制され易くなる。より具体的には、かかる電解槽においてリブの板厚aがＬＷ以下となると、導電リブと陽極の接合箇所に対応する陽極面から発生ガスが抜け易くなり、非所望の電圧上昇が抑制され易くなる。なお、導電リブでエキスパンドメタルの開口部が塞がれると、その箇所は電気が流れにくくなり、電解槽の性能悪化（電圧上昇）の要因の１つとなり得る。
【0088】
上記式３に関しては、リブの板厚ａはさらに式３’を満たしていることが好ましい。
ａ≦ＳＷ ・・・式３’
式中、ＳＷ：エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）である（なお、あくまでも例示であるが、式３’におけるリブの板厚ａは、後述で参照する図１１Ａ～１１ＥにおけるＷＡ～ＷＥの各々に相当するものであってよい）。
上記の電圧上昇抑制がより促されるからである。
ａ≦ＳＷ ・・・式３’
式中、ＳＷ：エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）である（なお、あくまでも例示であるが、式３’におけるリブの板厚ａは、後述で参照する図１１Ａ～１１ＥにおけるＷＡ～ＷＥの各々に相当するものであってよい）。
上記の電圧上昇抑制がより促されるからである。
【0089】
また、同様の理由から、陽極がエキスパンドメタルから成ると共に、エキスパンドメタルの長目寸法（すなわち、ＬＷ）の方向が鉛直方向に相当するように（即ち、長目方向が鉛直向きと略平行となるように）電解槽ユニットが配置される場合、リブの板厚（端的にいえば、板状の導電リブの厚さ寸法）がＳＷ以下となっていることが好ましい。
【0090】
よって、かかる特徴を有する電解槽は、例えば、以下で説明される電解槽に相当し得る。
複数開口電極と、当該電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
複数開口電極とリブとの接合箇所が、リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
電解槽が複極式電解槽であって、リブが複数設けられると共に、電極が陽極であり、その陽極電極としてエキスパンドメタルが用いられ、
リブの板厚ａが式４を満たす、電解槽：
ａ≦ＳＷ ・・・式４
式中、ａ：リブの板厚（ｍｍ）、および
ＳＷ：エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、電解槽ではエキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）のＬＷが鉛直方向の寸法に相当する（なお、あくまでも例示であるが、式４におけるリブの板厚ａは、後述で参照する図１１Ａ～１１ＥにおけるＷＡ～ＷＥの各々に相当するものであってよい）。
複数開口電極と、当該電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
複数開口電極とリブとの接合箇所が、リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
電解槽が複極式電解槽であって、リブが複数設けられると共に、電極が陽極であり、その陽極電極としてエキスパンドメタルが用いられ、
リブの板厚ａが式４を満たす、電解槽：
ａ≦ＳＷ ・・・式４
式中、ａ：リブの板厚（ｍｍ）、および
ＳＷ：エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、電解槽ではエキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）のＬＷが鉛直方向の寸法に相当する（なお、あくまでも例示であるが、式４におけるリブの板厚ａは、後述で参照する図１１Ａ～１１ＥにおけるＷＡ～ＷＥの各々に相当するものであってよい）。
【0091】
上記と同様であるが、このようにＬＷの方向が鉛直方向となる電解槽にて陽極基材として設けられたリブの板厚がＳＷ以下となると、非所望の電圧上昇が抑制され易くなる。より具体的には、かかる電解槽においてリブの板厚aがＳＷ以下となると、導電リブと陽極の接合部に対応する陽極面から発生ガスが抜け易くなり、非所望の電圧上昇が抑制され易くなる。なお、導電リブでエキスパンドメタルの開口部が塞がれると、その箇所は電気が流れにくくなり、電解槽の性能悪化（電圧上昇）の要因の１つとなり得る。
【0092】
さらにいえば、陽極基材がパンチングメタルとなる場合に関していえば、リブの板厚が当該パンチングメタルの孔径以下となっていることが好ましい。
【0093】
よって、かかる特徴を有する電解槽は、例えば以下で説明される電解槽となっていてよい。
複数の開口部を有する電極と、当該電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
電極とリブとの接合箇所が、リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
電解槽が複極式電解槽であって、リブが複数設けられると共に、電極が陽極であり、その陽極としてパンチングメタルが用いられ、リブの板厚が当該パンチングメタルの孔径以下となっている、電解槽。
複数の開口部を有する電極と、当該電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
電極とリブとの接合箇所が、リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
電解槽が複極式電解槽であって、リブが複数設けられると共に、電極が陽極であり、その陽極としてパンチングメタルが用いられ、リブの板厚が当該パンチングメタルの孔径以下となっている、電解槽。
【0094】
このような電解槽であっても、非所望の電圧上昇が抑制され易くなる。より具体的には、リブの板厚がそのパンチングメタル陽極の孔径以下となると、その導電リブと陽極の接合箇所に対応する陽極面から発生ガスが抜け易くなり、非所望の電圧上昇が抑制され易くなる。なお、導電リブでパンチングメタルの開口部が塞がれると、その箇所は電気が流れにくくなり、電解槽の性能悪化（電圧上昇）の要因の１つとなり得る。
【0095】
陽極基材がエキスパンドメタルまたはパンチングメタルとなる上記特徴に係わる発明において「リブ」、「支持体」および「複数開口電極」ならびに関連の事項などは、上述と同様であり得るので重複を避けるために説明を省略する。なお、かかる発明における「板厚」は、支持体に設けられる板状に立設するリブ（導電リブ）の厚さを実質的に意味している（すなわち、リブの高さ方向および長手延在方向と直交する方向におけるリブ幅寸法を意味している。なお、リブの板厚として例えばリブの任意の１０か所の平均値を採用してよい）。また、パンチングメタルにおける「孔径」は、任意の１０個の孔に関する平均値を採用してよく、各孔においては、その平面視における最大の孔寸法を採用してよい。
【0096】
上述のリブの板厚さが関連する本発明の好適な態様では、複極式電解槽が複数開口電極として、相対的に可撓性を有する電極と相対的に剛性を有する電極とを有し、接合箇所が相対的に剛性を有する電極と支持体との接合箇所となっていてよい。また、そのリブの板厚さが関連する別の好適な態様では、複極式電解槽が、ゼロギャップ式の電解槽となっていてよい。更なる好適態様としては、複極式電解槽が陰極加圧方式の電解槽となっており、接合箇所が設けられた複数開口電極が陽極に相当していてよい。このような好適態様では、上記の本発明の効果がより顕在化し易い。
【0097】
以上、本発明の実施態様について説明してきたが、本発明の適用範囲における典型例を示したに過ぎない。したがって、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更がなされ得ることは当業者に容易に理解されよう。
【0098】
上記では、支持体リブと電極との接合箇所について説明してきたが、本発明では支持体リブと電極との接合される態様は種々に考えらえる。例えば、支持体リブは、その支持体に設けられる金属部材（例えば全体としてプレート状金属部材）における隆起部に相当するものであってよい。例えば、いわゆる“ダウンカマー・プレート”が支持体に設けられてよく、そのダウンカマー・プレートに形成されている隆起部（例えば、ダウンカマー・プレートの主面に設けられている長尺状の隆起部）が電極との接合するような態様であってもよい。ダウンカマー・プレートが設けられる場合、ダウンカマー・プレートの長尺状の隆起部を本発明における“リブ”とみなしてよい。かかる態様であっても、電極は、その接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となる平面性を有し得る。
【0099】
また、本発明において、支持体リブの形態は種々の形態が考えられる。例えば、本発明に係る電解槽に設けられる支持体リブ５２０は、図１１Ａ～図１１Ｅに示されるような板状リブまたはそれをベースにした形態のリブであってよい。つまり、端的にいえば、支持体リブとして立設するように板部材が設けられてよい。より具体的にいえば、図１１Ａでは、支持体リブ５２０は、その断面形状（リブ延在方向に直交するようにリブ高さ方向に沿って切り取って得られる断面形状）が矩形状を有している。図１１Ｂでは、支持体リブ５２０は、その上端が部分的に切り欠かれた形態を有している（図示する形態では、支持体リブ５２０が少なくとも１つの切欠き部分５２２を有している）。図１１Ｃでは、支持体リブ５２０はその胴部に中空部５２４を少なくとも１つ備えた形態を有している。図１１Ｄでは、支持体リブ５２０は、その長手に沿った延在形態が分断されるように切り欠かれた形態を有している（図示されるように、支持体リブ５２０が切欠き部５２６でその延在形態を部分的に分断されている）。図１１Ｅでは、支持体リブ５２０が曲げ形状部材５２０’として支持体に対して別途設置される形態を有している。
【0100】
そして、本発明における支持体リブは、上述したように、ダウンカマー・プレートの長尺隆起部から構成されていてもよい。例えば図１２Ａに示すように、ダウンカマー・プレート５２０Ａの長尺状の隆起部５２０’’が本発明における支持体リブ５２０に相当していてよい。図示されるように、ダウンカマー・プレート５２０Ａの下方に位置付けられたリブ５２０’’’と共にダウンカマー・プレート５２０Ａの長尺状の隆起部５２０’’が、支持体リブ５２０を構成していると捉えることもできる。また、支持体リブは、丸棒状の部材として設けられてもよい。図１２Ｂは、支持体リブ５２０が丸棒５２０’’’’の形態を有する態様を示している。ダウンカマー・プレートや丸棒状の部材が設けられる態様に関連した寸法についていえば、ダウンカマー・プレートの隆起部の高さ寸法（すなわち、図１２Ａに示される“ｈ”の寸法）は、３ｍｍ～２０ｍｍ程度であってよく、ダウンカマー・プレートの隆起部の最大幅寸法（例えば、電極に対して最も遠位側となる部分の幅寸法であって、例えば図１２Ａに示される“ｗ”の寸法）は１ｍｍ～２０ｍｍ程度であってよい。なお、ダウンカマー・プレート５２０Ａの下方に位置する板状リブ５２０’’’の高さ寸法Ｈおよび板厚寸法Ｗは、上述した図１１Ａ～図１１Ｅに示すリブの高さ寸法ＨA～ＨEおよび板厚寸法ＷA～ＷEの各寸法とそれぞれ同程度であってよい。丸棒５２０’’’’の径寸法（端的にいえば、図１２Ｂに示される直径寸法Ｄ）は、２ｍｍ～８ｍｍ程度であってよい。
【0101】
本発明では、支持体リブに接合された電極の表面の平面度は小さく、電極の接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下となるが、その下限を含めて捉えると、かかる凹み測定値は０ｍｍ～０．２ｍｍであってよい。下限値（０ｍｍ）は、その“０”の値を含んでいても、当該値を含まなくてもよい。また、そのように電極の接合箇所における凹みは極めて小さく、巨視的に捉えた場合には電極主面に凹みはないと捉えることもできる。よって、ある態様では、電極の接合箇所がデプスゲージの測定検出限界を超える平面度を呈することもあり得る。つまり、本発明における「デプスゲージの凹み測定値が０．２ｍｍ以下」とは、デプスゲージの測定検出限界となる極めて小さい平面度を電極が呈する態様も包含している。
【0102】
さらに、上記においては複数の支持体リブに対して接合箇所が複数設けられる態様について言及したが、その平面視における配置態様は、種々のものが考えられる。例えば、平面視における複数の接合箇所の配置は、図６の左下側図の態様のみならず、図６の右下側図のいわゆる“千鳥配置”の態様を有していてもよい。つまり、接合箇所の配置は、図６の左下側図のように格子の交点の配置のような整然とした配置でよく、あるいは、図６の右下側図のように千鳥配置でもよく、更には、ランダム配置であってもよい。
【0103】
また、上記では、式１、式１’もしくは式１’’または式２、式２’もしくは式２’’などに関してピッチについて言及したが、それは必ずしも全てが一定である必要ない。つまり、ある電解槽において「接合箇所のピッチＰ１」は、必ずしも全てが一定である必要がなく、その少なくとも一部に異なるピッチを含んでいてもよい。同様にして、ある電解槽において「リブ同士の離隔距離Ｐ２」は、必ずしも全てが一定である必要がなく、その少なくとも一部に異なるピッチを含んでいてもよい。
【0104】
上記においては、電極チップを備えたスポット溶接ガンによる溶接に言及したが、そのような溶接は、ティグ溶接などよりも接合箇所の凹みが特に大きくなる傾向を有する。よって、本発明は、そのような接合箇所の凹みが大きい電解槽と比べて上記のような電解槽の省エネ化の効果やイオン交換膜の損傷リスク低減の効果が顕在化し易いといえる。
【0105】
最後に確認的に、本発明の電解槽は、以下の態様を包含することを述べておく。
＜１＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電極は、前記接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．４ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下、より好ましくは０．２ｍｍ以下となる平面性または平坦性（ある場合では前記デプスゲージの測定限界となる平面性または平坦性）を有することを特徴とする、電解槽。
＜２＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電極が前記接合箇所にて窪み０．４ｍｍ以下、好ましくは窪み０．３ｍｍ以下、より好ましくは窪み０．２ｍｍ以下の平面度を有することを特徴とする、電解槽。
＜３＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電極の前記接合箇所では窪みを目視確認できない又は目視確認し難い平面度となっていることを特徴とする、電解槽。
＜４＞前記複数の前記リブの各々あたりの前記接合箇所の数は、前記電解槽に用いられるイオン交換膜の損傷リスク低減と前記電解槽の省エネ化との双方を達成できる数（適切な数）となっていることを特徴とする、前記＜１＞～前記＜３＞のいずれかに記載の電解槽。
＜５＞前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式１を満たすことを特徴とする、前記＜１＞～前記＜４＞のいずれかに記載の電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当し、ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する（即ち、電解槽の向きとしてＬＷが水平方向の寸法に相当し、ＳＷが鉛直方向の寸法に相当するように電解槽が配置されている又は立てられている）。
＜６＞前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式２を満たすことを特徴とする、前記＜１＞～前記＜４＞のいずれかに記載に記載の電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ ・・・式２
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離ＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離ＳＷが水平方向の寸法に相当する（即ち、電解槽の向きとしてＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、ＳＷが水平方向の寸法に相当するように電解槽が配置されている又は立てられている）。
＜７＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式１を満たすことを特徴とする、電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当し、前記ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する（即ち、電解槽の向きとしてＬＷが水平方向の寸法に相当し、ＳＷが鉛直方向の寸法に相当するように電解槽が配置されている又は立てられている）。
＜８＞前記式１が、式１’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ）／２となることを特徴とする、前記＜７＞に記載の電解槽。
＜９＞前記式１が、式１’’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ）／３となることを特徴とする、前記＜７＞に記載の電解槽。
＜１０＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式２を満たすことを特徴とする、電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ ・・・式２
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離ＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離ＳＷが水平方向の寸法に相当する（即ち、電解槽の向きとしてＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、ＳＷが水平方向の寸法に相当するように電解槽が配置されている又は立てられている）。
＜１１＞前記式２が、式２’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ）／２となることを特徴とする、前記＜１０＞に記載の電解槽。
＜１２＞前記式２が、式２’’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ）／３となることを特徴とする、前記＜１０＞に記載の電解槽。
＜１３＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極が陽極であり、該陽極電極としてエキスパンドメタルが用いられ、
前記リブの板厚ａが式３を満たすことを特徴とする、電解槽：
ａ≦ＬＷ ・・・式３
式中、ａ：前記リブの板厚（ｍｍ）、および
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当する（即ち、電解槽の向きとしてＬＷが水平方向の寸法に相当するように電解槽が配置されている又は立てられている）。
＜１４＞さらに、前記リブの板厚ａが式３’を満たすことを特徴とする、前記＜１３＞に記載の電解槽：
ａ≦ＳＷ ・・・式３’
式中、ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）である。
＜１５＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極が陽極であり、該陽極電極としてエキスパンドメタルが用いられ、
前記リブの板厚ａが式４を満たすことを特徴とする、電解槽：
ａ≦ＳＷ ・・・式４
式中、ａ：前記リブの板厚（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）であるＬＷが鉛直方向の寸法に相当する（即ち、電解槽の向きとしてＬＷが鉛直方向の寸法に相当するように電解槽が配置されている又は立てられている）。
＜１６＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極が陽極であり、該陽極としてパンチングメタルが用いられ、前記リブの板厚が該パンチングメタルの孔径以下となっている、電解槽。
＜１７＞平面視において、前記接合箇所は、前記リブの長手に相当する該リブの延在方向の寸法が該延在方向と直交する方向の寸法よりも長いことを特徴とする、前記＜１＞～前記＜１６＞のいずれかに記載の電解槽。
＜１８＞前記電解槽が前記電極として相対的に可撓性を有する電極と相対的に剛性を有する電極とを有し、前記接合箇所が前記相対的に剛性を有する電極と前記支持体との接合箇所であることを特徴とする、前記＜１＞～前記＜１７＞のいずれかに記載の電解槽。
＜１９＞前記電極が陽極電極であることを特徴とする、前記＜１＞～前記＜１２＞のいずれかに記載の電解槽。
＜２０＞前記電解槽がゼロギャップ式の電解槽であることを特徴とする、前記＜１＞～前記＜１９＞のいずれかに記載の電解槽。
＜２１＞前記電解槽が陰極加圧方式の電解槽であることを特徴とする、前記＜１＞～前記＜２０＞のいずれかに記載の電解槽。
＜２２＞前記電極と、該電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、前記＜１＞～前記＜２１＞から選択される少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも４つの、または少なくとも５つの特徴もしくは事項の組合せを有してなる電解槽。
＜１＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電極は、前記接合箇所におけるデプスゲージの凹み測定値が０．４ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下、より好ましくは０．２ｍｍ以下となる平面性または平坦性（ある場合では前記デプスゲージの測定限界となる平面性または平坦性）を有することを特徴とする、電解槽。
＜２＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電極が前記接合箇所にて窪み０．４ｍｍ以下、好ましくは窪み０．３ｍｍ以下、より好ましくは窪み０．２ｍｍ以下の平面度を有することを特徴とする、電解槽。
＜３＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電極の前記接合箇所では窪みを目視確認できない又は目視確認し難い平面度となっていることを特徴とする、電解槽。
＜４＞前記複数の前記リブの各々あたりの前記接合箇所の数は、前記電解槽に用いられるイオン交換膜の損傷リスク低減と前記電解槽の省エネ化との双方を達成できる数（適切な数）となっていることを特徴とする、前記＜１＞～前記＜３＞のいずれかに記載の電解槽。
＜５＞前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式１を満たすことを特徴とする、前記＜１＞～前記＜４＞のいずれかに記載の電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当し、ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する（即ち、電解槽の向きとしてＬＷが水平方向の寸法に相当し、ＳＷが鉛直方向の寸法に相当するように電解槽が配置されている又は立てられている）。
＜６＞前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式２を満たすことを特徴とする、前記＜１＞～前記＜４＞のいずれかに記載に記載の電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ ・・・式２
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離ＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離ＳＷが水平方向の寸法に相当する（即ち、電解槽の向きとしてＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、ＳＷが水平方向の寸法に相当するように電解槽が配置されている又は立てられている）。
＜７＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式１を満たすことを特徴とする、電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ ・・・式１
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当し、前記ＳＷが鉛直方向の寸法に相当する（即ち、電解槽の向きとしてＬＷが水平方向の寸法に相当し、ＳＷが鉛直方向の寸法に相当するように電解槽が配置されている又は立てられている）。
＜８＞前記式１が、式１’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ）／２となることを特徴とする、前記＜７＞に記載の電解槽。
＜９＞前記式１が、式１’’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＳＷ／ＬＷ）／３となることを特徴とする、前記＜７＞に記載の電解槽。
＜１０＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極としてエキスパンドメタルが用いられ、前記長手の延在方向に沿って前記複数設けられる前記接合箇所のピッチＰ１が式２を満たすことを特徴とする、電解槽：
Ｐ１≦Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ ・・・式２
式中、Ｐ１：前記接合箇所のピッチ（ｍｍ）
Ｐ２：前記リブ同士の離隔距離（ｍｍ）
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離ＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離ＳＷが水平方向の寸法に相当する（即ち、電解槽の向きとしてＬＷが鉛直方向の寸法に相当し、ＳＷが水平方向の寸法に相当するように電解槽が配置されている又は立てられている）。
＜１１＞前記式２が、式２’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ）／２となることを特徴とする、前記＜１０＞に記載の電解槽。
＜１２＞前記式２が、式２’’：Ｐ１≦（Ｐ２×ＬＷ／ＳＷ）／３となることを特徴とする、前記＜１０＞に記載の電解槽。
＜１３＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極が陽極であり、該陽極電極としてエキスパンドメタルが用いられ、
前記リブの板厚ａが式３を満たすことを特徴とする、電解槽：
ａ≦ＬＷ ・・・式３
式中、ａ：前記リブの板厚（ｍｍ）、および
ＬＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記ＬＷが水平方向の寸法に相当する（即ち、電解槽の向きとしてＬＷが水平方向の寸法に相当するように電解槽が配置されている又は立てられている）。
＜１４＞さらに、前記リブの板厚ａが式３’を満たすことを特徴とする、前記＜１３＞に記載の電解槽：
ａ≦ＳＷ ・・・式３’
式中、ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）である。
＜１５＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極が陽極であり、該陽極電極としてエキスパンドメタルが用いられ、
前記リブの板厚ａが式４を満たすことを特徴とする、電解槽：
ａ≦ＳＷ ・・・式４
式中、ａ：前記リブの板厚（ｍｍ）、および
ＳＷ：前記エキスパンドメタルのメッシュ短目方向の中心距離（ｍｍ）
であり、前記電解槽では前記エキスパンドメタルのメッシュ長目方向の中心距離（ｍｍ）であるＬＷが鉛直方向の寸法に相当する（即ち、電解槽の向きとしてＬＷが鉛直方向の寸法に相当するように電解槽が配置されている又は立てられている）。
＜１６＞複数の開口部を有する電極と、前記電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、
前記支持体は、フレームの内側領域に配置されたリブを備えており、
前記電極と前記リブとの接合箇所が、前記リブの長手の延在方向に沿って複数設けられており、
前記電解槽が複極式電解槽であって、前記リブが複数設けられると共に、前記電極が陽極であり、該陽極としてパンチングメタルが用いられ、前記リブの板厚が該パンチングメタルの孔径以下となっている、電解槽。
＜１７＞平面視において、前記接合箇所は、前記リブの長手に相当する該リブの延在方向の寸法が該延在方向と直交する方向の寸法よりも長いことを特徴とする、前記＜１＞～前記＜１６＞のいずれかに記載の電解槽。
＜１８＞前記電解槽が前記電極として相対的に可撓性を有する電極と相対的に剛性を有する電極とを有し、前記接合箇所が前記相対的に剛性を有する電極と前記支持体との接合箇所であることを特徴とする、前記＜１＞～前記＜１７＞のいずれかに記載の電解槽。
＜１９＞前記電極が陽極電極であることを特徴とする、前記＜１＞～前記＜１２＞のいずれかに記載の電解槽。
＜２０＞前記電解槽がゼロギャップ式の電解槽であることを特徴とする、前記＜１＞～前記＜１９＞のいずれかに記載の電解槽。
＜２１＞前記電解槽が陰極加圧方式の電解槽であることを特徴とする、前記＜１＞～前記＜２０＞のいずれかに記載の電解槽。
＜２２＞前記電極と、該電極を支持するための支持体とを有して成る電解槽であって、前記＜１＞～前記＜２１＞から選択される少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも４つの、または少なくとも５つの特徴もしくは事項の組合せを有してなる電解槽。
【産業上の利用可能性】
【0106】
本発明に基づく技術は、電解、すなわち電気分解が行われる各種の電解槽に利用できる。限定するわけではないが、本発明は、例えばソーダ工業に用いられる電解槽に利用でき、特に、電極による隔膜の損傷が懸念される電解槽に対して好適に利用できる。
【符号の説明】
【0107】
１００ 電解槽ユニット
１００’ 電解槽ユニット
１００’’ 電解槽ユニット
２００ 電解用電極（例えば、複数の開口部を有するシート電極）
２００Ａ 陰極
２００Ｂ 陽極
２１０ エキスパンドメタル
２１０ａ ストランド
２１０ｂ ボンド
２８０ 電極基部（例えば陰極基部）
３００ 隔膜（例えばイオン交換膜）
４００ 導電性弾性体
４５０ 弾性部
５００ 支持体
５１０ フレーム
５２０ リブ
５２０’ 曲げ形状部材として設けられたリブ
５２０’’ ダウンカマー・プレートのリブ
５２０’’’ ダウンカマー・プレートの下方に位置付けられたリブ
５２０’’’’ 丸棒形態で設けられたリブ
５２０Ａ ダウンカマー・プレート
５２２ リブ切欠き部分
５２４ リブ中空部
５２６ リブ切欠き部分
６００ 接合箇所
７００ デプスゲージ
７１０ デプスケージのベース
Ｐ１ リブ沿いの複数の接合箇所のピッチ
Ｐ２ リブ同士の離隔距離（リブ・ピッチ）
ＬＷ エキスパンドメタルのメッシュ長目方向における中実部の離隔距離
ＳＷ エキスパンドメタルのメッシュ短目方向における中実部の離隔距離
Ｌａ リブの延在方向に沿った接合箇所寸法
Ｌｂ リブの幅方向に沿った接合箇所寸法
Ｗ エキスパンドメタルのストランドの幅
ＨＡ～ＨＥ 板状リブのリブ高さ寸法
ＷＡ～ＷＥ 板状リブのリブ板厚寸法
Ｈ ダウンカマー・プレートの下方に位置付けられたリブの高さ寸法
Ｗ ダウンカマー・プレートの下方に位置付けられたリブの板厚寸法
Ｄ 丸棒状リブの径寸法
１００’ 電解槽ユニット
１００’’ 電解槽ユニット
２００ 電解用電極（例えば、複数の開口部を有するシート電極）
２００Ａ 陰極
２００Ｂ 陽極
２１０ エキスパンドメタル
２１０ａ ストランド
２１０ｂ ボンド
２８０ 電極基部（例えば陰極基部）
３００ 隔膜（例えばイオン交換膜）
４００ 導電性弾性体
４５０ 弾性部
５００ 支持体
５１０ フレーム
５２０ リブ
５２０’ 曲げ形状部材として設けられたリブ
５２０’’ ダウンカマー・プレートのリブ
５２０’’’ ダウンカマー・プレートの下方に位置付けられたリブ
５２０’’’’ 丸棒形態で設けられたリブ
５２０Ａ ダウンカマー・プレート
５２２ リブ切欠き部分
５２４ リブ中空部
５２６ リブ切欠き部分
６００ 接合箇所
７００ デプスゲージ
７１０ デプスケージのベース
Ｐ１ リブ沿いの複数の接合箇所のピッチ
Ｐ２ リブ同士の離隔距離（リブ・ピッチ）
ＬＷ エキスパンドメタルのメッシュ長目方向における中実部の離隔距離
ＳＷ エキスパンドメタルのメッシュ短目方向における中実部の離隔距離
Ｌａ リブの延在方向に沿った接合箇所寸法
Ｌｂ リブの幅方向に沿った接合箇所寸法
Ｗ エキスパンドメタルのストランドの幅
ＨＡ～ＨＥ 板状リブのリブ高さ寸法
ＷＡ～ＷＥ 板状リブのリブ板厚寸法
Ｈ ダウンカマー・プレートの下方に位置付けられたリブの高さ寸法
Ｗ ダウンカマー・プレートの下方に位置付けられたリブの板厚寸法
Ｄ 丸棒状リブの径寸法
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図12A】
【図12B】