【発明の詳細な説明】
化学電池
本発明は、化学技術、特に水及び／又は水溶液の処理のための化学電池に関す
るものであって、水溶液の電気分解による異なる物質の電気化学的製造の場合の
ように、酸アルカリ特性、酸化還元電位（ＯＲＰ）並びに水及び／又は水溶液の
触媒活性の電気化学的調節のために用い得る。
発明の背景
応用電気化学の分野では、異なる設計の電解槽が水及び／又は水溶液処理のた
めに、あるいは異なる物質製造に用いられる。例えば、隔膜に対して押圧される
平坦電極を有する電解槽（発明者証ＵＳＳＲ第882944号，1979参照）、又は同軸
円筒型電極及びその間のセラミック隔膜を有する電解槽（日本国公告特許出願第
1-104387号,1989 ）がある。
しかしながら、必要数のモジュールを連結することにより必要な生産容量を提
供するため、モジュール電解槽が最も進歩したものである。これは必要容量によ
って電解槽の設計及び製造経費を低減し、さらに部品を統一するのに役立ち、こ
のような電解槽の組み立て及び分解のための時間を低減する。
技術的設計及び達成結果において最近のものは、同軸円筒型及び棒型電極、並
びそれらのベースとしてジルコニウム、アルミニウム及びイットリウム酸化物を
用いた物質作られる同軸限外濾過セラミック隔膜を有する化学電池を用いたモジ
ュール原理により実行される水処理のための装置である（米国特許第5,427,667
号参照）。水
処理の技術的アプローチは原型として選択される。
棒型電極は原型に可変断面を持つように製造され、そのピン端の直径はその中
間部分の直径の0.75である。これは液圧モードの改良を可能にする。さらに、電
極及び隔膜の寸法は公式で限定され、それらの相互変化を限定する。
原型では、棒型及び円筒型電極は、隔膜と同様に、棒型電極小室中に供給され
、そこから排出される処理水供給のための導管を有する誘電ブッシュに固定され
る。円筒型電極の上部及び下部の側面に導管があって、円筒型電極の小室から処
理水を供給又は排出する。水は、底から上部へ電池小室を通過しながら処理され
る。
必要生産容量装置は、特殊コレクターを用いることにより電池の数に伴って組
み立てられ、１つの電池のための一体式小部分として又は特殊な別々のブロック
として作られ、接合及び封止手段を装備される。電極が電源の極と接続する順序
は、所望の用途の種類に依る。
原型は低エネルギー消費で効果を生じる水又は水溶液を処理する。原型は使用
、組立て及び分解が十分簡単である。
しかしながら、原型は欠点を有する。特殊な収集器のために装置のサイズが大
きくなり、その液圧抵抗が増大し、より強力なポンプの使用を必要とする。さら
にそのための多数の接合部品及びシールを必要とする。原型は、その構築的特徴
のために、異なる極性の電極下では効果的に働かない。そこで、棒型電極はアノ
ードとして働くときは、そのコーティングは境界の場所で中央部からピン端（表
面のシェアが小さい孔を含まない）にかけて急速に摩耗する。境界の残りの場所
はすべて円筒型電極の電界内にあり、高強度電界（形状変化の場所の電界の濃度
）の強い影響を受ける。原型中の処理溶液のガス充填を制御することはできない
。すべての細部及び隔膜に
関する厳密な同軸性のために、原型装置はさらに製作が複雑である。棒型電極に
関する固定装置は、ブッシュ導管の内面の環状溝及びその中のシールの設置のた
めに、製造が難しい。
本発明の目的は、電池設計を簡単にして、小スペースに必要量の電池を設置す
ることができるようにすること；電池の素子のための固定装置の簡素化；電極間
の空間の湾曲電界の影響の排除による電池の信頼度の改良及び寿命の増大、並び
に電気化学的工程に対する電解質のガス充填の影響を調節することができるよう
にして電池に関する機能的能力を拡大することである。
この目的は、水及び／又は水溶液処理のための化学電池が垂直円筒型同軸部品
、例えば可変断面を有する内部電極（その末端部分直径がその中間部分の直径の
0.75以下である）、外部電極及び電極小室の電極間スペースを分離する同軸セラ
ミック隔膜（それらのベースとしてアルミニウム及びイットリウム酸化物の添加
剤を伴う酸化ジルコニウムを有する物質から作られる）から作られる場合に、達
成される。電極は、電気分解中は不溶性である物質から作られる。外部電極は下
部及び上部誘電性ブッシュに据えつけられる。さらに、下部及び上部誘電ブッシ
ュの木口にスロットがあり、電池は軸方向導管を有する上部及び下部誘電収集ヘ
ッドを有する。さらにヘッドは回転可能にブッシュのスロットはめ込まれる。隔
膜は、ブッシュスロットに設置される弾性ガスケットにより締結される。内部電
池の中間部分の直径は、次式で限定される：
２Ｍ＜Ｄ＜４Ｍ
（式中、Ｄ＝内部電極の中間部分の直径（mm）；及び
Ｍ＝電極間の距離（mm））。
電極の命令実行力及び極性に依り、内部電極の中間部分の長さは２Ｍの値に関
して外部電極の長さより短いか、又は２Ｍ以上の値に
関して外部電極の長さより長い。電極間の好ましい距離は、2.8 〜3.3 mmである
。内部電極は軸方向ヘッド導管に配置された弾性ガスケットによりヘッド内部に
締結される。下部及び上部ヘッドにおける並びに下部及び上部ブッシュにおける
導管の目的は、電極の内側及び外側小室中に処理された水及び／又は溶液を供給
及び排出するためである。導管は横側表面に達し、出口を設けられる。外部電極
の長さは必要に依って50mm〜240 mmで変化し得る。
電極用材料は既存供給源から選択され、選択は装置の設計の条件及び要件に依
る。電極の極性変更が必要でないときは、酸化チタン及び酸化ルテニウムでコー
ティングされたチタン電極又は貴金属、酸化マンガン、酸化錫もしくは酸化コバ
ルトによりコーティングされたチタン電極がアノードとして用い得る。ピログラ
ファイト又はガラス炭素又はその他のコーティングで被覆された磨きチタン又は
磨きタンタル又は磨きジルコニウムをカソードとして用い得る。電極の極性を変
える必要がある場合には、プラチナ又はプラチナ−イリジウムで被覆されたチタ
ン電極を用い得る。上記の材料又は応用電気化学で公知のその他の材料の異なる
組合せを用いることができる。
化学電池の隔膜は、ジルコニウム、アルミニウム及びイットリウムの酸化物か
ら作られるセラミックから作製され、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化チタン、
酸化ガトリニウム、酸化ハフニウム及びその他のような添加剤を含有し得る。適
用に依り、隔膜は限外濾過、マイクロ濾過又はナノ濾過として作製され得る。隔
膜の形態は変化し得る。隔膜は円錐形値１：（100 〜1000）及び隔膜の全長上の
0.4 mm〜0.8 mmの壁の同様の厚みの円錐台であり得る。隔膜はその大底面を下方
に面して又は上方に面して電池中に設置し得る。
隔膜の外（又は内）面はさらに、円筒として作られ、残りの面（
内面又は外面）は円錐形値１：（100 〜1000）の円錐として作られ得る。この場
合、一方の木口の壁厚は0.4 mm〜0.5 mmで、他方の木口の壁厚は0.7 mm〜0.8 mm
である。隔膜は最大壁厚の木口を下方に向け又は上方に向けて電池内に設置され
る。
隔膜の外及び内面はさらに円錐形値１：（100 〜1000）の円錐台として作られ
得る。さらに円錐頂部が隔膜の反対端に位置し、一方の木口の壁厚は0.4 mm〜0.
5 mmで、他方の木口の壁厚は0.7 mm〜0.8 mmである。隔膜は最大壁厚の木口が下
方に向けられるか又は上方に向けられるように電池内に設置される。
隔膜の内及び外面はさらに、壁厚0.4 mm〜0.7 mmの円筒として作られる。隔膜
の幾何学的に正しい面からの偏差は、その面のあらゆる部分で0.05 mm 以下であ
るべきである。内部電極は中実又は内側が中空に作られる。内部電極は１つ又は
それ以上の材料から作られるいくつかの細部を含み、（材料に依って）異なる方
法、例えばレーザー光線溶接、真空溶接、機械的接合等により合一される。ワッ
シャー及びナットを操作することにより、ヘッドの調整のために内部電極のピン
端にねじ山が提供される。
電極を電源の極に接続する順序に依って、内部電極寸法の異なる組合せを用い
得る。例えば、外部電極を電源の陰極と接続し、並びに内部電極を電源の陽極と
接続する場合、内部電極の中間部分の長さは外部電極の長さを２Ｍ以上の値だけ
上回り、内部電極は外部電極と対称的に電池内に設置される。外部電池を電源の
陽極と接続し、内部電極を電源の陰極と接続する場合には、内部電極中間部分長
さは２Ｍの値に関して（on the value of 2M）外部電極長さ以下であり、内部電
極は外部電極と対称的に設置される。
電池内で電極の精確な同軸性を提供するためには、電極の寸法に依って軸方向
のヘッド導管に内部電極を締結するために異なる変数
（variants）を用いるべきである。
内部電極の長さが十分な長さだけ外部電極の長さを上回る場合、軸方向導管は
可変断面に含入され、大きな直径を有する内部電極の中間部分は弾性ガスケット
が配置されるヘッドの軸方向導管とのスロット接合部を形成する。内部電極の中
間部分が上部及び下部ヘッドの軸方向導管とスロット接合部を形成する場合には
、弾性ガスケットを内部電極の中間部分の溝に配置する。内部電極がピン端によ
り締結される場合、軸方向導管直径は内部電極のピン端の直径と等しい；弾性ガ
スケットは内部電極のピン端上の溝に配置される；又は軸方向ヘッド導管は内部
電極ピン端の直径と等しい直径を有し、木口に拡張部を有する；弾性ガスケット
はこの拡張部に配置される。さらに、電池はこの拡張部に配置される締付誘電ブ
ッシュを有する。
これらの改良により、良好な機能を有する優れた電池が得られる。同軸電極及
び隔膜を用いて、並びに誘電ブッシュ及びヘッド中にそれらを設置して、任意の
液圧レジーム（hydraulic regime）及び電池組み立ての簡素化が得られる。外部
円筒型電極にドリルで孔を開ける必要がなく、したがってそれが製造を簡単にす
る。ヘッドを回して出口位置を調節できるため、いくつかの電池を１つの装置内
にコンパクトに一緒に詰めて組み立て得る。
図面の簡単な説明
図１は、本発明の化学電池の横断面を示す。
図２は、本発明の化学電池の収集ヘッドにおける内部電極の締結のための構造
の一態様を示す。
図３は、収集ヘッドにおける内部電極の締結のための構造の第二の態様を示す
。
図４は、収集ヘッドにおける内部電極の締結のための構造の第三の態様を示す
。
図５は、収集ヘッドにおける内部電極の締結のための構造の第四の態様を示す
。
図６は、本発明の化学電池に用いられる第一の代替的隔膜設計を示す。
図７は、本発明の化学電池に用いられる第二の代替的隔膜設計を示す。
図８は、本発明の化学電池に用いられる第三の代替的隔膜設計を示す。
図９は、本発明の化学電池に用いられる第四の代替的隔膜設計を示す。
図１０は、本発明の化学電池に用いられる第五の代替的隔膜設計を示す。
図１１は、本発明の化学電池に用いられる第六の代替的隔膜設計を示す。
図１２は、本発明の化学電池に用いられる第七の代替的隔膜設計を示す。
図１３は、本発明の化学電池に用いられる第八の代替的隔膜設計を示す。
好ましい実施態様の詳細な説明
図１を参照すると、本発明の化学電池は同軸性外部円筒型電極１、内部電極２
及びその間に配置されるセラミック隔膜３から成る。外部電極１は、下部誘電ブ
ッシュ４及び上部誘電ブッシュ５にピッタリと且つ密閉して固定され、その各々
が処理された水及び／又は水溶液を外部電極の小室に供給し及びそこから排出す
るための導管
を有する。導管はブッシュの横側表面に達し、パイプ接続を設けられている。下
部誘電性収集ヘッド６及び上部誘電性収集ヘッド７は処理された水及び／又は水
溶液を内部電極２の小室に供給し及びそこから排出するための導管を有する。誘
電性収集ヘッド６、７は、スロット接合部により誘電性ブッシュ４、５に接合さ
れる。ヘッド導管はさらに横側表面に達し、パイプ接続を設けられている。さら
に誘電性収集ヘッド６、７に軸方向の導管がある。内部電極２のピン端は軸方向
導管に入る。隔膜３は、ブッシュとヘッドの間のスロット接合部に配置されるガ
スケット８及び９によりそれぞれ誘電性収集ヘッド６、７中に密閉される。内部
電極２は、弾性ガスケット１０及び１１により密封される。内部電極のピン端に
ねじ山があり、そこにワッシャ１２及び１３、並びにナット１４及び１５が締結
される。電池の組立て及び密封は、ブッシュ及びヘッドのナット１４及び１５、
並びにワッシャ１２及び１３を用いて、ヘッド位置の確定後に外部電極１の木口
に一緒にボルトで締めつけることによりなし遂げられる。
弾性ガスケット１０及び１１の位置及び種類は、内部電極の構造に依る。内部
電極２及びヘッド７の軸方向導管の中間部分（middle section）がスロット接合
部を形成する場合（図２）、シール１１はスロット接合部に位置する。即ち、内
部電極２及び軸方向導管は各々その直径を変える。この場合、シールは均一に負
荷され、これがその変形の危険性を低減する。シール１０は同様にヘッド６に設
置される。
内部電極２及びヘッド７の軸方向導管の中間部分が接続直径の場所でスロット
接合部を形成する場合、電極２の上部はシール１１のための溝(grooves)を有す
る（図３）。内部電極２は、図３に示すように、中空円筒１７と中実ピン端１８
との組合せである。
ヘッド７の軸方向導管の直径が内部電極２のピン端の直径と等しい場合には、
シール１１のための溝は末端部分に作られる（図４）；か又は軸方向ヘッド導管
はシール１１を配置し、ワッシャ１６を付加するために木口ではより広い（図５
）。
内部電極は可変断面で作られる。電極のピン端の直径は、電極の中間部分直径
の0.75以下である。この比率は最適流体力学特性を提供し、弾性ガスケットを据
えつけるための異なる方法によりヘッドに電極を確実に締結することができるよ
うにする。内部電極を中実円筒又は中空円筒として作製し、中実ピン端を有する
必要形態の電極を提供し得る。部品を接合するための方法は、適用可能な材料に
依って異なる。機械的接合又は他の種類の接合、例えば真空溶接又はレーザー光
線溶接を用いて、耐久性及び確実な導電性を得ることができる。中空電極の使用
は、装置の重量を低減し、材料を節約するだけでなく、電極の表面荷電の生成の
ための条件を変えるために、最新の電気化学的工程で直接加工を可能にする。そ
の上、内部電極は、ワッシャ及びナット設定のためにそのピン端にねじ山があり
、電池を接合し、シールを提供し、そして既定作働位置にヘッドを固定するため
、接合細部として働く。
隔膜は酸化ジルコニウムを基礎にして、酸化アルミニウム、酸化アルミニウム
及び酸化イットリウムの添加剤を用いて製造され、隔膜は酸、アルカリ及び攻撃
性ガスに対して高耐性を有し、長い寿命を有し、再生が容易である。異なる添加
剤は隔膜表面の特徴の調整を可能にし、電気化学工程に直接作用するが、これは
化学電池を用いてある特殊な物質を生成する場合に特に重要である。隔膜は、解
決すべき問題に依って、限外濾過、マイクロ濾過又はナノ濾過として異なる物質
から製造し得る。
隔膜の形状、並びに隔膜設置の方法は、処理水流動との比較に基
づいた電池の作働条件に影響を及ぼす。隔膜は多くの異なる形態を取る。
図６及び７に示すように、隔膜３は円錐形値１：（100 〜1000）で全長にわた
って0.4 mm〜0.8 mmの壁の同様の厚みの円錐台である；隔膜はその大底面を下方
にして（図６）又は上方にして（図７）電池中に設置し得る。
図８及び９に示すように、隔膜３はさらに、円筒として作られ、隔膜の内面は
円錐形値１：（100 〜1000）の円錐として、大底面を下にして（図８）又は大底
面を上にして（図９）作られる。あるいは、図１０及び１１に示すように、隔膜
３の内面は円筒として作られ、隔膜の外面は円錐形値１：（100 〜1000）の円錐
として、大底面を下にして（図１０）又は大底面を上にして（図１１）作られる
。いずれの場合も、一方の木口の壁厚は0.4 mm〜0.5 mmで、他方の木口の壁厚は
0.7 mm〜0.8 mmである。隔膜はそれにより、下方に向けるか又は上方に向けて進
む厚い壁の木口を有して電池内に設置される。
図１２及び１３に示すように、隔膜３の外及び内面はともに円錐形値１：（10
0 〜1000）の円錐形として作られる。この代替物では、円錐頂部は反対側に向き
、一方の木口の壁厚は0.4 mm〜0.5 mmで、他方の木口の壁厚は0.7 mm〜0.8 mmで
ある。隔膜はより厚い壁を有する木口が下方に向けられるか（図１２）又は上方
に向けられる（図１３）ように電池内に設置される。低円錐形値を有する隔膜を
用いた場合、円筒型隔膜と比較して異なる結果を生じない。高円錐形値を有する
隔膜、並びに壁厚を増大した隔膜を用いる場合は、電池の寸法を変えて、電極間
の距離を増大し、電気化学的工程のために電力消費を増大させる必要がある。上
記より壁の厚みが薄いと、隔膜の脆性を増大し、その寿命を低減して、電池の組
み立て及び分
解をより難しくする。種々の輪郭の隔膜を用いることにより、電気化学的工程を
調節することができる。例えば、気体の高発生を伴う工程に対して小室の横断面
が電池の底部から上部にかけて増大する方法で、隔膜を電池内に設置する。ある
いは、電池の上部における気体充填を増大し、電池の最終断面における溶液の電
気化学的処理の強度を低減するために、底部から上部にかけて小室の横断面を低
減させる方法で、隔膜を電池内に設置する。唯一つの小室（一表面が円錐形でも
う一つの表面が円筒形である）に種々の輪郭を提供する隔膜を用いると、工程中
の両小室内の気体発生の容量に差が生じる。その上、このような隔膜（並びに外
及び内面が円錐で、円錐の上部が反対方向に向いている隔膜）は、電池の電極小
室での異なる質及び内容物の溶液処理に用い得る。
隔膜の内及び外面はさらに、壁厚0.4 mm〜0.7 mmの円筒として作り得る。この
種の隔膜は、高度希釈溶液処理に非常に有効である。隔膜の幾何学的に正しい面
からの偏差は、その面のあらゆる部分で0.05 mm 以下であるべきである。他方、
隔膜の表面に二重電気層を生じるための条件は変えられ、隔膜の抵抗に及ぼす二
重電気層の影響も変えられて、表面に沿った不等作業のために溶液処理が低質に
される。
隔膜は、ブッシュ溝に配置される弾性ガスケットにより締結されて、電池の組
み立て及び同軸性の提供が容易になされる。
内部電極の中間部分の直径に関する制限は下記の相関による影響を受けことは
必須である：
２Ｍ＜Ｄ＜４Ｍ
（式中、Ｄ＝内部電極の中間部分の直径（mm）；及び
Ｍ＝電極間の距離（mm））。
電極間の距離は、2.8〜3.3 mmである。この距離を低減すると、
毛管作用により電気化学的工程の効力が低減される。この距離を増大すると、電
力消費も増大して、質量及びエネルギー交換自己組織化工程を達成できない。
内部電極の中間部分の長さが２Ｍの値に関して外部電極の長さより短いか、又
は２Ｍ以上の値に関して外部電極の長さより長いことは重要である。外部電極の
長さは50mm〜240 mmで変化し、したがって電池のあらゆる作働条件で処理液体の
最適ガス充填を提供する。
内及び外部電極寸法の相互相関は、電極の極性により確定される。外部電極が
電源の陰極と接続され、内部電極が電源の陽極と接続される場合、内部電極の中
間部分の長さは２Ｍ以上の値で外部電極の長さを上回る。外部電極が電源の陽極
と接続され、内部電極が電源の陰極と接続される場合、内部電極中間部分長は２
Ｍの値で外部電極長以下である。内部電極はあらゆる場合に、外部電極と対称的
に電池内に設置される。このような設計は電極のコーティングが高強度電界（変
化形態の場所又はピン端での電界の濃度）の場所で磨耗するのを防止する。電池
の働きを効率よくするには、精確な内部電極締結が重要である。軸方向ヘッド導
管に配置される弾性ガスケットによりヘッドに内部電極を締結すると、厳密な同
軸性が提供されて、相対的に組立てが簡単になる。電池の設計は、電極同軸性の
要件を満たすために異なり得る。例えば、内部電極の中間部分の長さが外部電極
の長さを上回る場合には、内部電極は軸方向ヘッド導管とスロット接合部を形成
するのに十分な長さに作られねばならない。弾性ガスケットがスロット接合部に
配置される。ヘッドの軸方向導管は可変性断面を有する。これは同軸性を提供し
て、弾性ガスケットが変形しないようにする。あるいは、内部電極の中間部分は
上部及び下部ヘッドの軸方向導管とスロット接合部を形成して、弾性ガスケット
が内部電極の中間部分上の溝に配置される。この設計
は、組み立てを容易にする。ヘッド内での内部電極の締結がそのピン端の充填(p
acking)により提供される場合（中間部分が外部電極の長さより小さいか、又は
中間部分は長いが、しかしヘッドの位置に達しない場合）には、軸方向ヘッド導
管の直径は内部電極ピン端の直径と等しく、弾性ガスケットは、軸方向ヘッド導
管に位置する内部電極ピン端の表面に作られる溝に配置される。あるいは、軸方
向ヘッド導管の直径は、内部電極のピン端の直径と等しく、軸方向導管はヘッド
の末端で広くなって、弾性ガスケット及び付加的締付誘電ブッシュを入れる。
底部から上部に電池小室を通過しながら、水は処理される。処理された水及び
／又は溶液は別々に電池の電極小室を通って流れる。
以下の実施例で本発明をさらに説明するが、本発明の可能性はこれらに限定さ
れないものとする。
別記しない限り、全実施例において限外濾過セラミック隔膜（組成物：酸化ジ
ルコニウム 60質量％、酸化アルミニウム 27質量％、酸化イットリウム ３質
量％）を使用する。
実施例１：水滅菌用電池 外部電池を電源の陰極と接続し、磨きチタンから
作製する。内部電極を酸化マンガンでコーティングしたチタンから作製し、電源
の陽極と接続する。外部電極の長さは80mmである。電極間の距離は2.9 mmであっ
た。内部電極の中間部分の直径は9.0 mm、中間部分の長さは86 mm である。隔膜
は、その全長に沿って0.5 mmの壁厚を有する円筒である。処理水の無機物含量は
、0.5 g/L であった。処理水中の微生物の量は、105コロニー／mlであった。水
の無機物含量は処理後も依然として同一であったが、微生物は除去された。
結論：野外での携帯装置による水の滅菌のためには最低値に近い寸法（公式で
特定されるような）の電池を用いるのが合理的である
。
実施例２：滅菌物生成用電池 外部電池を電源の陰極と接続し、ガラス炭素
から製造する。内部電池は酸化ルテニウムでコーティングしたチタンから製造し
、電源の陽極と接続する。外部電極の長さは240 mmである。内部電極の中間部分
の長さは250 mmである。中間部分の直径は10 mm である。電極間の距離は 3 mm
であった。隔膜は壁厚0.6 mmの円筒である。
処理される溶液は濃度 2 g/Lの塩化ナトリウムであった。処理される溶液の流
速はアノード小室通過時は30 L/ 時、カソード小室通過時は 5 L/ 時であった。
その結果、下記のパラメーターを有する２つの溶液を得た：
−アノード小室産出物（陽極液）：pH＝6.0，ORP＝+ 800 mV
−カソード小室産出物（陰極液）：pH＝8.6，ORP＝- 600 mV
電力消費量は0.95 kW 時／cub.m であった。
実施例３：実施例２と同一条件下で電池を用いて滅菌物を生成する工程を実行
したが、しかし隔膜は円錐形値１：500 で隔膜の全長上の壁厚が一定で0.7 mmの
円錐台であった。隔膜を大底面を上に向けて設置した。処理後、pH＝5.5，ORP＝
+ 900 mVの陽極液及びpH＝8.0，ORP＝- 550 mVの陰極液を得た。
隔膜を大底面を下に向けて設置して、pH＝6.3，ORP＝+ 650 mVの陽極液及びpH
＝9.1，ORP＝- 730 mVの陰極液を得た。
実施例４：実施例２と同一条件下で電池を用いて滅菌物を生成し、溶液を洗浄
する工程を実行したが、しかし隔膜の外面は円筒形であり、内面は円錐形、上部
木口0.5 mm、下部木口0.8 mmであった。カソード小室の幅は電池全体で一定であ
ったが、アノード小室は上部端の方が幅広であった。処理の結果を以下に示す：
陽極液 pH ＝5.6，ORP＝+900 mV、及び陰極液 pH ＝8.7，ORP＝-780mV。
実施例５：塩化ナトリウム水溶液の電気分解を用いて塩素（主に塩素と酸素で
あるで酸化剤の混合物）を生成するための電池
外部電極を酸化ルテニウムデコーティングしたチタンから製造し、電源の陽極に
接続する。内部電極（カソード）をピログラファイトで被覆したチタンから製造
する。外部電極の長さは240 mmである。内部電極の中間部分の長さは230 mmであ
った。中間部分の直径は11 mm である。電極間の距離は 3.1 mm である。隔膜は
壁厚が0.6 mmの円筒形である。濃度 300 g/Lの塩化ナトリウム水溶液を電池のア
ノード小室に導入して、処理した。無機物含量0.5 g/L の水道水をカソード小室
に導入し、処理した。水及び溶液は底部から上部に電池小室中を流動させながら
処理した。その結果、10リットルの気体を得た。気体は塩素70％、二酸化塩素20
％、酸素 7％及び残り（混合物）3 ％を含有する。塩素の転化率は、電池通過後
は約30％である。
カソード小室産出物は pH ＝13の水酸化ナトリウムである。この溶液をガルバ
ニ生成又はその他の技法に用い得る。本実施例は、本電池が塩素製造に有効に用
い得ることを立証する。
本発明は、電池の設計を簡素化し、必要量の電池を小スペースに一緒に配置し
得るようにし、電池の素子のための固定系を簡素化し、高信頼度を提供し、電極
間の空間の湾曲電界の影響を排除することにより電池の寿命を増大し、電池の機
能的能力を拡大して電気化学的工程中の電解質のガス充填を調節することができ
るようにする。本電池は、水の精製及び滅菌に、予定の特徴を有する溶液の生成
に、そして水溶液の電気分解による生成物の生成に、有効に用い得る。