特許 7179262 絶縁支持台

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-18

(45)【発行日】2022-11-29

(54)【発明の名称】絶縁支持台

(51)【国際特許分類】

   C25C 7/02 20060101AFI20221121BHJP

   H01B 17/18 20060101ALI20221121BHJP

【ＦＩ】

C25C7/02 302E

H01B17/18

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018244226

(22)【出願日】2018-12-27

(65)【公開番号】P2020105564

(43)【公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-08-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134979

【弁理士】

【氏名又は名称】中井 博

(74)【代理人】

【識別番号】100167427

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】山崎 貴登

【審査官】國方 康伸

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－１４４０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－０５８９０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５３－０７６１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５１－０５９３９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２５Ｃ １／００－ ７／０８

Ｈ０１Ｂ １７／００－１７／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁性材料から形成された複数枚の板状部材を備え、
該複数枚の板状部材を積み重ねて連結しており、
前記複数枚の板状部材が、
第一部材と、
該第一部材と平面視で略相似形かつ大きさの異なる第二部材と、を備えている
ことを特徴とする絶縁支持台。

【請求項2】

絶縁性材料から形成された複数枚の板状部材を備え、
該複数枚の板状部材を積み重ねて連結しており、
側面に、その下面から離間した突出部が形成されるように前記複数枚の板状部材を積み重ねており、
前記複数枚の板状部材は、
前記突出部となる部分の上面の端部は面取りされている
ことを特徴とする絶縁支持台。

【請求項3】

前記複数枚の板状部材が、
第一部材と、
該第一部材と平面視で略相似形かつ大きさの異なる第二部材と、を備えている
ことを特徴とする請求項２記載の絶縁支持台。

【請求項4】

前記複数枚の板状部材が、平面視で長方形である
ことを特徴とする請求項１または２記載の絶縁支持台。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絶縁支持台に関する。

【背景技術】

【0002】

電解精錬等の工程では、電解槽に収容された電解液にカソードおよびアノードを浸漬し、その状態でカソードおよびアノード間に電流を流すことによって、カソード表面に金属を析出させて、純度の高い金属の回収を行っている。そして、電解槽は、カソードおよびアノード間に電流を供給するための電極が設けられており、この電極に対して外部から電力を供給するようになっている。

【0003】

上述したような電解槽は、通常、架台に支持された状態で設置されているが、架台は通常金属製であり、金属製の架台に直接電解槽を設置した場合には、カソードおよびアノードだけでなく、架台にも電極から電流が流れて漏電する可能性がある。

【0004】

電解精錬等に使用する電解槽に限らず、電流を流す電解槽では、電解槽の電極と電解槽を支持する部材との間には、絶縁材が設置される（例えば、特許文献１）。電解精錬等に使用される電解槽の場合には、電解槽の電極と架台との間に、電解槽と接するセラミックス製の碍子とこの碍子を架台に固定する金属製（例えばステンレス製）のベース部材と、を有する支持部材が使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特願２００９－２０５４９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかるに、上述したような支持部材は、セラミックス製の碍子を介して電解槽が架台支持されるので、絶縁性は高くできるも。一方、碍子がセラミックス製であるため割れやすく、その取り扱い性に注意が必要である。また、電解槽を支持する支持部材は、腐食性の高い電解液によるベース部材の損傷を防ぐために、ベース部材を電解液の接触を防ぐ特殊な形状をしている。このため、碍子は市販品ではなく受注生産品となるため、損傷が生じた場合でもすぐに交換品を入手することができない。すると、損傷に備えて碍子をある程度の数量保管しておく必要があるが、保管においても損傷に対する注意が必要であるし、維持コストが高くなる。

【0007】

本発明は上記事情に鑑み、電解槽等の電極を長期間安定して支持することができる絶縁支持台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】

【0008】

第１発明の絶縁支持台は、絶縁性材料から形成された複数枚の板状部材を備え、該複数枚の板状部材を積み重ねて連結しており、前記複数枚の板状部材が、該第一部材と平面視で略相似形かつ大きさの異なる第二部材と、を備えていることを特徴とする。
第２発明の絶縁支持台は、絶縁性材料から形成された３枚以上の板状部材を備え、該複数枚の板状部材を積み重ねて連結しており、側面に、その下面から離間した突出部が形成されるように前記複数枚の板状部材を積み重ねており、前記複数枚の板状部材は、前記突出部となる部分の上面の端部は面取りされていることを特徴とする。
第３発明の絶縁支持台は、第２発明において、前記複数枚の板状部材が、第一部材と、該第一部材と平面視で略相似形かつ大きさの異なる第二部材と、を備えていることを特徴とする。
第４発明の絶縁支持台は、第１または第２発明において、前記複数枚の板状部材が、平面視で長方形であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

第１発明によれば、絶縁性材料から形成された複数枚の板状部材を積み重ねて連結しただけであるので、絶縁支持台の調達が容易になる。また、複数枚の板状部材を積み重ねた際に、側面に突出部を形成しやすくなる。
第２発明によれば、絶縁支持台に降りかかるなどした電解液等を、絶縁支持台が架台などと接触する下面から離れた位置に落とすことができる。また、複数枚の板状部材は、突出部となる部分の上面に面取りが施されているので、電解液等をスムースに下方に落とすことができる。
第３、第４発明によれば、複数枚の板状部材を積み重ねた際に、側面に突出部を形成しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態の絶縁支持台１０の概略説明図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は底面図である。

【図2】（Ａ）は第一部材１２の概略平面図であり、（Ｂ）は第三部材１３の概略平面図である。

【図3】第一部材１２と第三部材１３の積み重ね方を変更した絶縁支持台１０の概略説明図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は底面図である。

【図4】長方形の第一部材１２によって本実施形態の絶縁支持台１０を形成した場合の概略説明図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は底面図である。

【図5】本実施形態の絶縁支持台１０によって電解槽Ｄを架台Ｆに設置している状況の概略説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本実施形態の絶縁支持台は、電極を導電性の架台等に設置する際に、両者間を絶縁するために使用されるものである。

【0012】

本実施形態の絶縁支持台はどのような設備にも適用することができる。例えば、電解製錬の電解槽に設けられている電極と電解槽を支持する架台との間を絶縁する支持台や、黒鉛電極等を液濃縮槽缶体から絶縁するための支持台として使用することができる。

【0013】

以下では、代表として、電解製錬の電解槽に設けられている電極と電解槽を支持する架台との間を絶縁する支持台として使用した場合を説明する。

【0014】

＜電解製錬の電解槽Ｄ＞
まず、本実施形態の絶縁支持台１０を説明する前に、本実施形態の絶縁支持台１０の使用状態を簡単に説明する。

【0015】

図５において、符号Ｄが電解製錬の電解槽示している。この電解槽Ｄの周囲には、電解槽Ｄを支持するための架台Ｆが設けられている。
図５に示すように、電解槽Ｄの側面には、電解槽Ｄに浸漬されるカソードやアノードに電流を供給するブスバー等に外部から電力を供給するための電極Ｔが設けられている。そして、電極Ｔと架台Ｆとの間に、絶縁支持台１０が設けられている。つまり、電解槽Ｄの電極Ｔは、絶縁支持台１０を介して架台Ｆに支持されている。

【0016】

以上のような構造であるので、絶縁支持台１０によって電解槽Ｄの電極Ｔを支持すれば、電解槽Ｄの電極Ｔを架台Ｆと絶縁することができる。すると、電極Ｔをからカソードやアノードに電流を供給しても、電極Ｔから架台Ｆに漏電することを防止できる。

【0017】

なお、絶縁支持台１０は、架台Ｆに対して、ボルトやネジ等によって固定されているが、詳細は後述する。

【0018】

＜絶縁支持台１０＞
図１に示すように、本実施形態の絶縁支持台１０は、複数枚の板状部材１１を積み重ねて形成されたものである。この絶縁支持台１０の板状部材１１は、正方形の第一部材１２（図２（Ａ）参照）と、正方形であって第一部材１２よりも大きい第二部材１３（図２（Ｂ）参照）とを、を備えている。つまり、第二部材１３は、第一部材１２と相似形であって大きさが異なる部材である。この板状部材１１の第一部材１２および第二部材１３は、いずれも絶縁性と耐腐食性を有する素材によって形成されている。

【0019】

第一部材１２および第二部材１３には、雌ねじ孔１２ｈ，１３ｈが設けられている。この雌ねじ孔１２ｈ，１３ｈは、第一部材１２同士や第二部材１３同士、第一部材１２と第二部材１３を連結する際に、ボルトやネジを螺合するために設けられている。この雌ねじ孔１２ｈ，１３ｈは、第一部材１２と第二部材１３の中心Ｃを合せるように重ねると、重ねた方向から見たときに、雌ねじ孔１２ｈと雌ねじ孔１３ｈとが重なるように設けられている。

【0020】

例えば、図１および図２に示すように、第一部材１２の雌ねじ孔１２ｈを第一部材１２の中心Ｃに形成し、第二部材１３の雌ねじ孔１３ｈを第二部材１３の中心Ｃに形成する。第一部材１２と第二部材１３とをその中心Ｃが同軸ＣＬ上に位置するように配置すれば、第一部材１２と第二部材１３とをネジ等によって連結することができる。

【0021】

また、第一部材１２の雌ねじ孔１２ｈおよび第二部材１３の雌ねじ孔１３ｈを形成する位置は上述したような位置に限定されない。第一部材１２の雌ねじ孔１２ｈおよび第二部材１３の雌ねじ孔１３ｈを両者の中心Ｃが同軸ＣＬ上に位置するように配置した際に、重なり合せることができる位置に雌ねじ孔１２ｈと雌ねじ孔１３ｈを形成すればよい。そして、全ての第一部材１２が同じ位置に雌ねじ孔１２ｈが形成されていなくてもよく、全ての第二部材１３が同じ位置に雌ねじ孔１３ｈが形成されていなくてもよい。例えば、図３に示すように、一部の第一部材１２および一部の第二部材１３は、雌ねじ孔１２ｈ，１３ｈは第一部材１２と第二部材１３の中心Ｃに形成し、一部の第一部材１２および一部の第二部材１３は、中心Ｃからズレた位置に雌ねじ孔１２ｈ，１３ｈを形成してもよい。

【0022】

板状部材１１が上記のような第一部材１２および第二部材１３から形成されているので、第一部材１２と第二部材１３とを交互に重ねて雌ねじ孔１２ｈおよび雌ねじ孔１３ｈにネジ等を螺合すれば、複数枚の第一部材１２および第二部材１３が積層された状態で連結された絶縁支持台１０を形成することができる。

【0023】

そして、絶縁支持台１０を架台Ｆに配置し、この架台Ｆに設けられた貫通孔ｈにボルトＢ等を挿通して、第一部材１２の雌ねじ孔１２ｈや第二部材１３の雌ねじ孔１３ｈにボルトＢ等を螺合すれば、絶縁支持台１０を架台Ｆに固定することができる（図５参照）。

【0024】

また、電極Ｔや電極Ｔを保持する部材に貫通孔を設けて、この貫通孔にネジやボルトを挿通して、第一部材１２の雌ねじ孔１２ｈや第二部材１３の雌ねじ孔１３ｈにネジやボルトを螺合すれば、電極Ｔと絶縁支持台１０とを固定することができる。すると、絶縁支持台１０を介して、架台Ｆから絶縁した状態で、電極Ｔを架台Ｆに支持させることができる。

【0025】

しかも、絶縁支持台１０は、板状の第一部材１２および第二部材１３を積層してボルトやネジ等によって連結しているだけであるから、簡単かつ短時間で絶縁支持台１０を形成できる。また、ボルトやネジ等によって電極Ｔや架台Ｆと絶縁支持台１０とを固定しているだけであるので、絶縁支持台１０の架台Ｆへの設置や、電極Ｔと絶縁支持台１０との固定等を簡単かつ短時間で実施できる。したがって、絶縁支持台１０が損傷した場合の交換やメンテナンスを簡単かつ短時間で行うことができる。

【0026】

また、使用する第一部材１２および第二部材１３の枚数を変更するだけで架台Ｆに対する電極Ｔの設置高さを調整できるので、架台Ｆや電解槽Ｄの変形や製造誤差があっても、電解槽Ｄを適切な姿勢で架台Ｆに設置することが可能となる。

【0027】

さらに、第二部材１３が第一部材１２よりも大きいので、第一部材１２と第二部材１３とを交互に積み重ねれば、絶縁支持台１０の側面には、第二部材１３の周縁部が突出した複数の突出部１５が形成される（図１参照）。かかる突起部１５が形成されていれば、絶縁支持台１０に垂れたり付着したりした電解液を、突起部１５の先端から落下させ易くなる。この場合、絶縁支持台１０の側面をつたって電解液が流れる場合に比べて、絶縁支持台１０の下面と架台Ｆの上面が接触している隙間に電解液が侵入することを防止しやすくなる。すると、絶縁支持台１０と架台Ｆとを連結しているボルト等が電解液等によって腐食することを防止できる。同様に、第一部材１２と第二部材１３とが接触している隙間に電解液が侵入することを防止しやすくなる。すると、第一部材１２と第二部材１３とを連結しているボルト等が電解液等によって腐食することを防止できる。

【0028】

＜第一部材１２および第二部材１３について＞
上記例では、第二部材１３が第一部材１２よりも大きい場合を説明したが、第二部材１３は第一部材１２よりも小さくてもよい。この場合には、第一部材１２と第二部材１３とを積み重ねて絶縁支持台１０を形成する際に、重ね方を逆にすればよい。

【0029】

また、第一部材１２および第二部材１３の形状は、上述した正方形に限られない。例えば、図４に示すように、第一部材１２および第二部材１３は、を長方形としてもよいし、三角形や円形、多角形としてもよい。

【0030】

また、第一部材１２および第二部材１３は、必ずしも相似形でなくてもよい。第一部材１２と第二部材１３は全く同じ形状かつ大きさに形成されていてもよい。この場合でも、第一部材１２と第二部材１３が円形でなければ、両者の重ね方を調整すれば、上述した突起部１５が形成されるように、第一部材１２と第二部材１３とを積み重ねて絶縁支持台１０を形成することができる。

【0031】

さらに、第一部材１２および第二部材１３は、全ての第一部材１２および第二部材１３に雌ねじ孔１２ｈ，１３ｈを形成しなくてもよい。一部の第一部材１２および第二部材１３は、雌ねじ孔１２ｈ，１３ｈに代えて、ネジ山が形成されていない孔が形成されたものを使用してもよい。この場合でも、一部の第一部材１２や一部の第二部材１３に雌ねじ孔１２ｈ，１３ｈを形成していれば、複数枚の第一部材１２および第二部材１３を連結した絶縁支持台１０を形成できる。また、絶縁支持台１０を架台Ｆや電極Ｔにボルト等によって固定することができる。

【0032】

さらに、第一部材１２および第二部材１３は、その周縁部が面取りされているかまたはＲ加工されていることが望ましい（図１参照）。周縁部が面取りまたはＲ加工されていれば、第一部材１２および第二部材１３に電解液等が垂れてきても、電解液等をスムースに下方に落とすことができる。なお、面取りまたはＲ加工は、第一部材１２および第二部材１３の両方の面に施されていてもよいが、一方の面側だけ施されていてもよい（図１参照）。一方の面側だけに面取りまたはＲ加工が施された場合には、面取りまたはＲ加工がされている面が上方になるように、第一部材１２および第二部材１３を重ねれば、電解液等をスムースに下方に落とすことができる（図１参照）。

【0033】

＜突出部１５について＞
上記例では、絶縁支持台１０の側面に、第二部材１３の周縁部が突出した突出部１５が形成されるように第一部材１２および第二部材１３を積み重ねている。この突出部１５の数や位置等はとくに限定されない。上述したように、第一部材１２と第二部材１３とを交互に重ねて複数の突出部１５を形成してもよいし、図３に示すように、第二部材１３を数枚（図３では２枚）設けて、突出部１５を所望の位置に所望の数だけ設けてもよい。また、絶縁支持台１０の上面に近い位置に突出部１５が形成されるように第一部材１２と第二部材１３とを重ねてもよいし、絶縁支持台１０の下面に近い位置に第一部材１２と第二部材１３とを重ねてもよい。

【0034】

とくに、複数の突起部１５は、絶縁支持台１０の下面（つまり架台Ｆと接触する面）から離間した位置（つまり絶縁支持台１０の下面よりも上方）に形成するように設けられていることが望ましい。この場合、架台Ｆと絶縁支持台１０とが接触している位置から離れた位置に突起部１５から電解液等を落下させることができる。すると、架台Ｆ上に落下した電解液が、架台Ｆと絶縁支持台１０の下面との隙間から侵入しづらくなるので、架台Ｆと絶縁支持台１０とを連結しているボルト等が電解液等によって腐食することを防止しやすくいなる。

【0035】

＜板状部材１１について＞
上記例では、絶縁支持台１０を形成する板状部材１１が、第一部材１２と第二部材１３とを有している場合を説明した。しかし、板状部材１１は、第一部材１２、第二部材１３に加えて、第一部材１２と相似形の第三部材や第四部材など、第一部材１２と相似形で大きさの異なる多数の板状部材を有していてもよい。また、板状部材１１の第一部材１２と第二部材１３は相似形でなくてもよく、板状部材１１は形状が異なる複数の板状部材を有していてもよい。もちろん、板状部材１１は一つの形状の板状部材だけしか有しなくてもよい。

【0036】

＜板状部材１１の素材＞
板状部材１１の第一部材１２および第二部材１３は、本実施形態の絶縁支持台１０の電解製錬の電解槽Ｄに使用する場合には、絶縁性および、電解液に対する耐腐食性を有する素材によって形成されていることが望ましい。例えば、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）などのプラスチック素材や、ＦＦＵ、ＦＲＰ等によって形成することができる。とくに、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）は、入手が容易であるという点でも望ましい。

【0037】

なお、耐腐食性を必要としない場所で使用する場合には、板状部材１１の第一部材１２および第二部材１３は必ずしも耐腐食性を有する素材で形成しなくてもよい。絶縁支持台１０を使用する環境に応じて適切な素材によって板状部材１１の第一部材１２および第二部材１３を形成すればよい。

【0038】

第一部材１２と第二部材１３は必ずしも同じ素材で形成されている必要はなく、両者を異なる素材で形成してもよい。第一部材１２と第二部材１３とを異なる素材で形成した場合には、加工しやすい材料を第一部材１２に選択することができるという利点が得られる。一方、第一部材１２と第二部材１３とを同じ素材で形成すれば、安価に製造できるという利点が得られる。

【産業上の利用可能性】

【0039】

本発明の絶縁支持台は、電解槽の電極などを架台などの他の導電体から絶縁した状態で支持する部材として適している。

【符号の説明】

【0040】

１０ 絶縁支持台
１１ 板状部材
１２ 第一部材
１２ｈ 雌ネジ孔
１３ 第二部材
１３ｈ 雌ネジ孔
１５ 突出部
Ｄ 電解槽
Ｔ 電極
Ｆ 架台

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】