JPH0421824Y2

JPH0421824Y2 -

Info

Publication number: JPH0421824Y2
Application number: JP6504386U
Authority: JP
Priority date: 1986-04-28
Filing date: 1986-04-28
Publication date: 1992-05-19
Also published as: JPS62175073U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、ストリツプのZnメツキおよびNi
−Zn、Fe−Zn等各種合金電気メツキに汎用され
る不溶性陽極式の連続電気メツキ装置に係り、と
くに陽極間にメツキ液を強制吹込みする噴流ノズ
ルを備えた電気メツキ装置の改良に関する。

（従来の技術）現在、ストリツプの連続電気メツキ装置として
は、例えば第５図に示すようにメツキ槽１内に対
向配置された一対の不溶性陽極（以下、電極）
２，２間にストリツプ（陰極）Ｓを通板させ、こ
の通過の過程においてメツキ液中のメツキ金属を
ストリツプ表面に電折させる型式のものが汎用さ
れているが、このような装置においては最近、上
記電極２，２間にストリツプ通板方向に対し向流
または順流の方向にメツキ液を強制吹込みする噴
流ノズル３を設けることが一般化した。噴流ノズ
ルの目的は、まず第１に電極２とストリツプＳ間
（以下、極間という）のメツキ液を強制流動させ
て、メツキ液の更新を加速してやり、ストリツプ
折出界面近傍の境界層の厚みを減じることによつ
て限界電流密度の向上を図ろうとするものであ
る。限界電流密度とは、いわゆるヤケ、コゲ等の
異常折出の発生がなく良好なメツキ品質を維持し
得る限度のメツキ電流値のことであり、これを高
めることは品質面ばかりでなく、製流器能力を増
強しラインの高速化、すなわち生産能力の向上を
図る上でも有益なわけである。

噴流ノズルはまた、メツキ操業に伴い電極面
２′に発生するO₂やストリツプ面に生じるH₂のガ
スを極間Ｃから速やかに追い出し、極間の電気抵
抗を下げてメツキ電圧を低下させる、つまり電力
効率の向上を図るということも、一つの狙いであ
る。

（本考案が解決しようとする問題点）ところで、この噴流ノズル併用型も含め一般に
電気メツキ装置では、電極２，２のストリツプ対
向面（電極面）２′，２′に、通板ストリツプＳと
の直接接触を防止するためのスパーク防止板４，
４を取付けるのが通例となつている。ストリツプ
は通常、平坦不良や巻取りによる巻ぐせ等に起因
して、通板時かなり大きくばたつくものであり、
このばたつきによるストリツプＳと電極２との接
触を防止するというのが、スパーク防止板の狙い
である。スリトツプと電極とが接触すると、それ
らの間にスパークが飛びこの両方に大きな疵が付
くことになる。

スパーク防止板４は普通、第４図に示す如く電
極２の全巾にまたがつてベークライト等の絶縁材
からなる一枚の平板を複数列設ける。

ところが、このようなスパーク防止板４がある
と、前記噴流ノズル３を使用しても、期待するほ
どの効果が上がらない。すなわち、電気メツキにおいては、極間距離ｅは、電力
効率の面から小さければ小さいほど有利であ
り、こうしたことから最近では極間距離ｅをき
わめて小さく設定する、いわゆる近接電解が実
施されるようになつてきたが、とくにこのよう
な近接電解の場合において、前記スパーク防止
板４は噴流ノズル３の効果を大きく害すること
になる。すなわち、電極巾方向に走るスパーク
防止板４が噴流ノズル３からの吹込みメツキ液
の流れを阻害しその流速を低下させて、一部を
電極巾方向へ逃がす働きをし、極間部Ｃにおけ
るメツキ液の流速度分布を不均一にする結果と
なる。極間部における流速分布の不均一は、と
くにNi−Zn、Fe−Zn等の合金電気メツキ実施
の際に、メツキの折出ムラをもたらす原因とな
り、問題である。

またとくに、横型メツキ槽使用の装置（以
下、横型メツキ装置）においては、噴流ノズル
３による吹込み操作を実施しても、上側電極２
_１に取付けたスパーク防止板（以下、上側スパ
ーク防止板）４₁後方の死角部分、すなわちメ
ツキ液流動の効果が及ばない領域に、極間に生
じたガスO₂，H₂がトラツプされてガス溜りｇ
を発生させることとなる。このようなガス溜り
ｇはその対応電極面部を無効にしてメツキ電極
を上昇させるものであり、このことからとくに
横型メツキ装置の場合には、噴流ノズルによる
電極効率の向上は大きなものが望み得ない。

本考案は、上記、の問題の解決を目的と
し、スパーク防止板に改良を加えて、それによる
極間メツキ液の流速分布の不均一化を最小限に止
めるとともに、上側スパーク防止板によるガス溜
りの発生を可及的に排除しようとするものであ
る。

（問題点を解決するための手段）すなわち本考案のメツキ装置は、噴流ノズル併
用型メツキ装置であつて、そのスパーク防止板５
が例えば第１図に示す如く電極２巾方向に複数に
分割され、その複数の分割片５₁……が互いに隣
接しないようにストリツプ通板方向前後に変位し
て配置されてなる点を特徴とする。

（作用）本考案に基づくスパーク防止板５は、噴流ノズ
ル３からの吹込流が各分割片５₁……位置におい
てその両側をすり抜けるようにして通過すること
ができ、従来のような電極巾方向への逃げが効果
的に防がれる。したがつて、この採用により、近
接電解の場合にも極間におけるメツキ液の流速分
布が可及的に均一化され、合金電気メツキにおけ
るメツキの折出ムラの問題が有効に解決されるも
のである。

また、このスパーク防止板５の場合には、その
後方に従来のような大きな死角をつくらず、この
ため上側のスパーク防止板によるガス溜りｇの発
生も有効に低減され、これにより電力効率の向上
が期待できる。

電力効率の面からいえば、本考案に基づくスパ
ーク防止板５は、従来のものにくらべ次のような
メリツトもある。

すなわち、本考案に基づくスパーク防止板構造
では例えば従来のスパーク防止板４の２列配置と
同等の機能を、第１図に示したような２列千鳥配
置で確保することが可能であり、２列千鳥配置で
は分割片５₁……の長さｌを従来のスパーク防止
板４の同方向寸法ｌと同一とすると、従来にくら
べスパーク防止板（分割片）による電極面２′の
遮蔽面積が半分になる。つまり本考案に基づくス
パーク防止板５では従来のものに対し遮蔽面積が
半減するということであり、このことも前記ガス
溜りｇの場合同様電力効率の向上に寄与し得る。

ここで、上記した従来および本考案に基づくス
パーク防止板について、電極面２′の無効面積Ａ
（スパーク防止板とそれによるガス溜りｇとに基
づくもの）を、具体的数値を与えて比較算定して
みると次の如くとなる。

〔電極およびスパーク防止板仕様〕

・電極：2000mm巾×800mm長（標準サイズ）・スパーク防止板：従来のもの、本考案に基づ
くもの何れも＝35mm 〔従来のスパーク防止板の場合〕ガス溜りｇの長さｄ＝1.5l（極間メツキ液流速
0.5m／sec程度で１〜2l）として、Ａ＝2000×（35＋35＋1.5）×２＝350×10³（mm²）〔本考案に基づくスパーク防止板の場合〕ｄ＝0.5l（極間メツキ液流速：同上で0.5l以下）
として、Ａ＝2000×（35＋35×0.5）＝105×10³（mm²）本考案の場合、無効面積Ａは従来の30％です
み、これを有効面積でみると、20％の増加とな
り、これによる電力効率の向上は甚大である。

（実施例）本考案に基づくスパーク防止板５の分割片５₁
……の配置形態としては、最も基本的なのが前出
第１図に示した２列千鳥配置である。これはすな
わち、従来の全巾にまたがる一本のスパーク防止
板４の巾方向に適当数（図示例では９つ）に分割
しそれを交互に前後方向に位置ずれさせた形であ
る。分割の数（分割片５₁……の数）は、個々の
分割片が後述の適正形状となる範囲内でできるだ
け多くするのがよい。

配置形態としてはこの他にも種々のバリエーシ
ヨンが考えられ、そのいくつかを示せば第２図
イ，ニの如くとなる。すなわち、配置形態は、概
念的には従来の全巾にまたがる１本考案または複
数本のスパーク防止板４を基にして、上記したよ
うにこれを分割し各分割片を前後方向に変位させ
てできる形を考えればよい。ただし何れの場合に
おいても、分割片５₁……どうしは互いに隣接し
合わず、前後に適当な間隔Ｌ（巾方向にみて互い
に隣接するものどうしの間隔）を保持するように
することである。上記の間隔Ｌは、もとより、メ
ツキ液をなるべく防げることなく円滑に導き流れ
の均一性を害さないようにする上で重要な意味を
もち、その面から、少なくとも２×ｌ以上程度を
確保することが推奨される。

なお、配置形態は上記の考え方からすれば当然
そうなるが、巾方向についてみて、その各部にお
ける分割片長さｌの総和が一定となるようにすべ
きである。これは電極の折出有効面の長さ、すな
わち分割片５₁……によつて蔽われていない部分
の長さを巾方向について等しくし、ストリツプの
メツキ付着量の巾方向分布を均一にするためであ
る。

上記の如く本考案条件を満足する配置形態は数
多く考えられるが、本考案の実施の適用に当たつ
ては、電極のサイズ、極間距離、極間メツキ液流
速等の装置条件に応じ、本来のスパーク防止機能
の面も考慮して、それらの中から適当なものを選
定使用すればよい。

分割片５₁……１つひとつについていうと、平
面形状は矩形を基本とし、その巾Ｗ、長さｌは、
ストリツプとの衝突に対する強度、電極面への取
付、電極面無効面積の低減等の面から、それぞれ
ｗ＝10mm以上、ｌ＝10〜50mm程度とするのがよ
い。

厚みｔ（第３図イ参照）については、スパーク
防止の本来の機能を保有させる意味から、少なく
とも１mm以上がよく、極間メツキ液流への影響を
考慮すると、10mm以下が好ましい。

分割片の材質は、いうまでもなく絶縁材であ
り、この電極面への取付けは、接着剤、ねじ止
め、嵌着等何れの手段によつてもよい。

分割片５₁……の端面５０，５１については、
第３図イに示すような直角状でも無論差支えない
が、とくに前後方向端面５０は、同図イ〜ニに示
すようにテーパ状、円弧状とするのが有利であ
る。これは、操業時上側電極のスパーク防止板
（分割片）の後方にできるガス溜りｇの大きさに
よる。すなわち、従来の電極全巾にまたがるスパ
ーク防止板４（端面直角状）の場合には、ガス溜
りｇのサイズ（前後方向長さ）ｄはメツキ液流速
0.5mm／secで15〜20mmほどになるが、これに対し
上記分割構造のスパーク防止板５では、同条件で
第３図に示すそれぞれの端面形状についてほぼ同
図に併記した程度の値となる。端面直角状（第３
図イでも従来に比べるとガス溜り低減の効果は歴
然であるが、テーパ状端面、円弧状端面では更に
その効果が顕著であり、とりわけ円弧状端面の場
合にはガス溜りはほとんど皆無となる。テーパ状
端面では、そのテーパ角θが小さいほど効果は高
い。テーパ状端面、円弧状端面はまた、メツキ液
のスムーズな流れを保証する上でも有効であり、
この意味からもとくに推奨される。

次に、本考案の実施効果について具体的実績を
示すと、横型メツキ槽を用いた噴流ノズル併用型
のメツキ装置（電極サイズ：2000mm×1000mm、ラ
イン速度：80m／min、噴流ノズル噴出流量：１
m³／分）においてメツキ操業するに当たり、第４
図に示すｌ、ｔ、Ｌ（列間距離）をそれぞれ30mm、
５mm、600mmとした２列配置の従来のスパーク防
止板４と前出第１図、第３図イに示すｗ、ｌ、
ｔ、Ｌをそれぞれ50mm、30mm、５mm、600mmとし
た２列千鳥配置の本考案のスパーク防止板５とを
それぞれ試用してみた。結果は、次のとおりであ
つた。

・合金メツキ（Ni−Zn系、Fe−Zn系）の実施
に当たり極間距離ｅを20mmにつめて近接電解を
適用したところ、従来例では極間メツキ液流の
均一性が大きく損われ、製品メツキ板に著しい
折出ムラが認められたが、本考案例ではこうし
た折出ムラは全くなく、均質なメツキ板が得ら
れた。なお、従来例、本考案例の何れの場合
も、電極ストリツプの接触によるスパークの発
生はみられなかつた。

・またこの場合、メツキ電圧（電流密度：
80A／ｄm²）は従来例で16.5V必要であつたが、
本考案例では14.4Vですみ、これによる電力効
率の向上は13％であつた。この効果はスパーク
防止板および上側スパーク防止板によるガス溜
りｇに基づく電極無効面積の低減による。

・上記以外に、本考案例では、従来例に比較し
てストリツプ界面の境界層の厚みが減じられ、
限界電流密度の向上も認められた。この点につ
いては、本考案のように分割構成のスパーク防
止板ではメツキ液流に適度な攪拌が与えられる
ことによると考えられる。

なお、以上の説明は全て横型メツキ装置の場合
について示したが、本考案に基づくスパーク防止
板構造は、無論、竪型メツキ槽型式のメツキ装置
にも同様の要領にて適用され得る。

（発明の効果）以上の詳細説明から明らかなように、本考案に
基づくスパーク防止板構造を採用すれば、電極の
隠蔽面積を少なくできるとともに、横型メツキ槽
における上側極間のガス溜りを可及的に回避し得
ることから、メツキ操業における電力原単位の大
巾低減が達成できるのみならず、噴流ノズルの吹
込みに基づく極間メツキ液流の均一性が効果的に
改善されることから、とくに合金電気メツキにお
けるメツキの折出ムラの防止が可能となり、した
がつて本考案の工業的利用価値はきわめて大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に基づくスパーク防止板の分割
片の配置形態についてその最も基本的な例を示す
上側電極の電極面側平面図、第２図イ〜ニは同じ
く分割片の配置形態の他の例を示す同上図、第３
図イ〜ニは同上分割片の端面形状について各種の
例を示す側面図、第４図イ，ロは従来のスパーク
防止板を示す上側電極の電極面側手面図および同
側面図、第５図は噴流ノズル併用型メツキ装置
（横型メツキ装置）の一般構造を示す説明図であ
る。図中、１……メツキ槽、２……電極、３……噴
流ノズル、４……従来のスパーク防止板、５……
本考案に基づくスパーク防止板、５₁……分割片。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

メツキ槽１内にストリツプＳ通板ラインを挟ん
で対向配置された一対の不溶性陽極２，２間にス
トリツプ通板方向に対し向流または順流で噴流ノ
ズル３からメツキ液を吹込むメツキ装置であつ
て、その不溶性陽極の通板ストリツプ対向面側に
ストリツプとの直接接触を防止する絶縁性のスパ
ーク防止板５が設けられ、該スパーク防止板５は
陽極巾方向に複数に分割され、その複数の分割片
５₁……は互いに隣接しないようにストリツプ通
板方向前後に変位して配置されていることを特徴
とする電気メツキ装置。