JPH0417562Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は鉄イオン発生および電気防食用電極
に関する。

「従来の技術」 銅合金製部材を備えた熱交換器や復水器等の防
食用として、本出願人は実公昭53−35543号にて
電解法にて鉄イオンを供給する機能と同時に、直
流電流を供給する電気防食機能を兼ねさせた鉄イ
オン発生および電気防食用電極を提案すると共
に、これを使用してなる外部電源防食システムを
特公昭57−15667号にて提案している。すなわち、
上記外部電源防食装置は、鉄電極からなる陽極
と、防食対象物となる陰極とは別の補助陰極と、
防食対象物の電位検出照合電極と、さらに、これ
らの電極および防食対象物とに接続して防食対象
物の電位を一定とするとともに防食電流と補助陰
極電流の和を一定値に制御する定電位定電流装置
とから構成することによつて、非常に簡単な操作
で電気防食の効果と鉄イオンによる防食効果が併
せて得られるようにしたことに特徴を有するもの
で、これを図面により説明すると次記の如くであ
る。

第４図は、熱交換器にこの装置を取り付けた概
略図、第５図はその定電位定電流制御装置の説明
図で、銅合金から成る熱交換器１は、銅合金管板
２に銅合金冷却管３および軟鋼にゴムライニング
を施した水室から成つている。

この水室内に、防食対象物（熱交換器）１およ
び後述の鉄電極５とは電気的に絶縁されている補
助陰極４を有する鉄電極５が、絶縁板６を介して
水室カバーに支持されて取り付けられている。図
中鉄電極５の他側端に示される絶縁板６′は主と
して補助電極４に近い部分の鉄電極５の外周面か
らの電流が多くなるので、この部分に電流遮蔽機
能を付与して鉄電極５の不均一溶解を防ぎ、鉄電
極５の全外周面から均一に電流が流れるようにし
て、鉄電極５が均一に溶解するためのもので、鉄
電極５の片減り回避に有効である。また防食対象
物１は、この装置の電源を兼ねる定電位定電流制
御装置７の電気防食用電源の負側に結線されてお
り、定電位電解を行なうための電位検出照合電極
８が管板２の極く近傍に取り付けられており、そ
のリード線はこの装置の定電位定電流制御装置７
の電位検出端子に接続されている。

この電源を兼ねる定電位定電流制御装置７は、
第５図に示すように構成されている。すなわち、
交流電源９は補助陰極用変圧器１０および定電位
用変圧器１０′に接続されており、補助陰極回路
は変圧器１０から可飽和リアクトルたる電流制御
回路１１を介し、整流装置１３、さらに電流検出
器１４，１５を介して鉄電極５に接続されてい
る。

電流検出器１４は補助陰極４に流れる電流（定
電流）のみを検出し、電流検出器１５は補助陰極
４に流れる電流と定電位電解電流（防食電流）と
を合わせたものを検出するものである。また、定
電位回路は変圧器１０′から定電位電解用整流装
置１６を介し、整流された正側は定電位電解電流
検出器１７を介して、前記の電流検出器１４と１
５の間に接続され、電流検出器１５の電流を定電
流用制御装置１２で制御する。また防食対象物
（熱交換器）１の電位を照合電極８で検出し、定
電位電解制御装置１８によつて出力電流を制御す
るようになつている。このような装置で、照合電
極８で検出した防食電位を所定の値に自動的に制
御維持して最適な電気防食を行なうとともに、図
面に示す電流i₁と電流i₂の和を所定の値に、一定
に制御維持して溶出する鉄イオン濃度を一定とす
る。

尚、上述の鉄電極５にあつては、その構成を鉄
電極の両端面のそれぞれに、これら端面を覆う大
きさ、あるいはそれ以上の大きさとした電流しや
蔽機能を有する部材を密接して設けるとともに、
前記鉄電極を、軸線方向において複数片に分割し
て重ね合せた積層状鉄電極とすることにより、耐
久性に富むとともに片減りせず、しかも大型化が
可能になることを実公昭59−32590号にて提案し
ている。

叙上の補助電極４は図示される如く鉄電極５に
相対向させることに主眼をおいて設けられ、表面
積の大なる平円板のものであり、従つて補助電極
４に於ける電流密度は低いものとなつている。

「考案が解決しようとする問題点」 しかるに、叙上の形状よりなる補助電極にあつ
ては、陰極折出物（電解折出被膜）の付着基盤が
安定な大面積の平面板であるために、生長は時に
鍾乳石状に発達し、鉄電極との短絡の可能性を持
つに至ることがあつた。

又、叙上の現象は補助電極に於ける電流密度が
低い（表面積大故）ことによつて、折出速度が遅
く、これにより安定した付着力が付与されること
により一層加速されている。

さらには、補助電極に於ける電流密度は電圧の
上昇を防ぐために低密度におさえられているのが
実情で、上述の折出物安定付着はこの点からも促
がされていたのが実情である。

「問題点を解決するための手段」，「作用」 本考案は叙上の事情に鑑みなされたものでその
要旨とするところは、被防食体である熱交換器や
復水器等の水室カバー等に対して絶縁材を介して
取付けられるブロツク状の鉄電極の芯部に穿設し
た貫通孔に、補助電極の支柱を該水室カバー並び
に鉄電極に対して電気的絶縁が確保されるよう絶
縁材を介配させて組み付け、該鉄電極と相対峙す
る該補助電極は棒状材を立体的に組合せ架構した
立体骨組体として、補助電極内を冷却水が流通自
在とさせて折出物の剥離を促すと共に表面積減少
化によつて電流密度を高め、折出物の付着安定化
を図るとした点にある。

「実施例」 以下、これを図に基づいて詳細に説明する。

第１図は本案電極の縦断側面図で、図中２０は
フランジ２０ａを有する支持金具で、これは水室
壁２１の孔２２に嵌め込まれ複数の絶縁ボルト２
３によつて固定してある。

２４は当該支持金具２０に一方端を同心的に螺
着したチタン、ステンレス鋼、タンタル、ニツケ
ルおよびニオブなどの鉄よりも貴な金属製の芯棒
で、当該芯棒２４を取付けた支持金具２０は外側
全面に厚さ３mm程度の硬質ゴムライニング２５を
施してあり、その際、芯棒２４の頸部２４ａにも
硬質ゴムライニングで覆うようにしてある。

硬質ゴムライニング２５は前記のフランジ２０
ａに穿孔したボルト通孔の内面をも覆うものと
し、確実な絶縁をはかつている。

また、硬質ゴムライニング２５は孔２２の内周
面からフランジ２０ａの当接面および水室壁２１
の内面全体に亘つて施してある。

さらに、フランジ２０ａと水室壁２１との間に
も介在させてある。

外端面に露出形ボツクス２６を取付けた支持金
具２０は、例えばステンレス鋼製とし、外部電源
からの電流を芯棒２４に通じ、芯棒２４に取付け
た鉄電極２７への給電ターミナルとなる。

鉄電極２７は図示例にあつては軸線方向におい
て複数に分割した分割片２７ａを積層状に重ね合
せたものからなり、貫通ボルト２８により取付け
られている。

芯棒２４と鉄電極２７との電気的接触は、接触
部全面に亘つて導電性樹脂塗料を塗装することで
良好にされる。

鉄電極２７の水室壁２１に臨む端面には鉄電極
２７の外径よりも外径を大きくして電流しや蔽機
能をもつようにした部材としての絶縁板２９を密
接させてある。

一方、鉄電極２７の反対側の端面には、同様に
鉄電極自体の外径よりも外径を大きくして電流し
や蔽機能をもたせた部材としての電流しや蔽板３
０を密接させてある。

３１，３２，３３は上述部材を圧接止めするワ
ツシヤ、ナツト、ロツクナツトで、いずれも芯棒
２４と同様に鉄より貴な金属製としてある。

３４は鉄電極２７に相対向する形態に芯棒２４
の先端に取付けられる本案改善に係る補助電極で
ある。これは、既述の如く鉄電極２７に対して電
気的に絶縁されて設置されるもので、図示例にあ
つては、補助電極３４と一体の支柱３４ａを該芯
棒２４に穿孔の芯孔に絶縁材を介配のもと貫通
し、さらに、同様の処置にて支持金具２０をも貫
通して、その端子３４ｂを該露出形ボツクス２６
内に持ち出させている。当該補助電極３４の各実
施例の正、側方図の一例が第２図ａ〜ｃに示され
る。

いずれも立体的に棒状材を組合せて架構してな
る立体骨組体より成る。

しかして、冷却水が補助電極３４内を自由に流
通することとなるが、これにより非平面で極めて
不安定な付着基盤の補助電極３４の骨部に折出さ
せられる電解折出被膜は容易に押し流されてしま
う。

よつて、冷却水の動圧を利用して折出被膜を離
脱させようとする立場からみると冷却水の動圧の
機械力を緩和することが可能である。

一方、本案補助電極３４にあつては折出物の付
着不安定化と共に表面積の激減により電流密度が
高まり、電解物の折出速度が高まるが、かかる高
速折出は折出物の付着力の観点からみると極めて
脆弱化を招くことになる。

不安定付着のもとで大型化する折出物は流動冷
却水により容易に剥離されてしまう。

ここに、電解生成物付着量と陰極電流密度との
関係を調べたところ第３を入手することが出来
た。

図より明らかな如く、1A／ｄm²以下の電流密
度では時間経過と共に折出物が生長してゆくが、
1A／ｄm²以上ではその成長は抑制され、2.5A／
ｄm²以上では0.2mm以上に成長しないことを示し
ている。

よつて、1A／ｄm²以上の電流密度となるよう
補助電極の表面積設計をとり行えば、折出物の残
留が生じないこととなる。

「考案の効果」 以上の如く本考案によるならば、電解折出被膜
の付着力が成長速度に追い付かぬまま冷却水の機
械的洗浄作用をまともに享受し、折出物は生育す
ることなく剥落していき、陰極表面に残ることが
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案品の縦断側面図、第２図ａ〜ｃは
本案になる補助電極の各実施態様を示す正、側方
図、第３図は本案補助電極に於ける電解生成物付
着量と陰極電流密度との相関図、第４図、第５図
は鉄イオン発生および電気防食用電極を用いた外
部電源防食システムの熱交換器への取付説明図、
定電位定電流制御説明図である。 ２０……支持金具、２０ａ……フランジ、２１
……水室壁、２２……孔、２３……絶縁ボルト、
２４……芯棒、２４ａ……頸部、２５……硬質ゴ
ムライニング、２６……露出形ボツクス、２７…
…鉄電極、２７ａ……分割片、２８……貫通ボル
ト、２９……絶縁板、３０……電流しや蔽板、３
１……ワツシヤ、３２……ナツト、３３……ロツ
クナツト、３４……補助電極。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 被防食体である熱交換器や復水器等の水室カ
   バー等に対して絶縁材を介して取付けられるブ
   ロツク状の鉄電極の芯部に穿設した貫通孔に、
   補助電極の支柱を該水室カバー並びに鉄電極に
   対して電気的絶縁が確保されるよう絶縁材を介
   配させて組み付け、該鉄電極と相対峙する該補
   助電極は棒状材を立体的に組合せ架構した立体
   骨組体としたことを特徴とする鉄イオン発生お
   よび電気防食用電極。 (2) 鉄電極の補助電極対峙側端面に、電流遮蔽機
   能を有する絶縁板を配設した請求の範囲第１項
   に記載の鉄イオン発生および電気防食用電極。 (3) 補助電極の電流密度が1A／ｄm²以上になる
   よう表面積設計した請求の範囲第１項に記載の
   鉄イオン発生および電気防食用電極。