JPH0659468U - 鉄イオン発生および電気防食用電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄イオン発生および電気防食用電極における
芯棒に補助陰極を支持させる構造に伴なう種々の不都合
を解消し、鉄陽極のメンテナンスを容易化し、鉄陽極よ
りの漏れ電流を阻止する。 【構成】 被防食体に絶縁して突設した導電性芯棒３６
に、中心穴を有する同じく被防食体に絶縁の鉄陽極３９
を嵌合固定し、該鉄陽極３９との電気的絶縁を確保し
て、該鉄陽極３９の外周部に補助陰極４８を固定して、
芯棒３６に補助陰極４８を支持させないものとし、種々
の不都合解消と鉄陽極のメンテナンスを容易なものと
し、さらに、鉄陽極からの電流漏れを無くした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鉄イオン発生および電気防食用電極に関する。

【０００２】

【従来の技術】

本出願人は、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、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使用して、鉄陽極と、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 及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電源装置とから構成すること によって、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、図２において、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なっている 。 この水室内に、防食対象物（熱交換器）１および後述の鉄陽極５とは電気的に 絶縁されている補助陰極４を有する鉄陽極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。図中鉄陽極５の他側端に示される絶縁板６′は 主として補助陰極４に近い部分の鉄陽極５の外周面からの電流が多くなるので、 この部分に電流遮断機能を付与して鉄陽極５の不均一溶解を防ぎ、鉄陽極５の全 外周面から均一に電流が流れるようにして、鉄陽極５が均一に溶解するためのも ので、鉄陽極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電源装置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電源装置７の電位検出端子に接 続されている。 しかして、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ことによって、繁雑 な操作を要することなく、熱交換器の寿命を著しく延ばすことができるとしたも のである。

【０００３】 叙上外部電源防食システムに使用する鉄イオン発生および電気防食用電極につ いて、本願人は当初の図２中にも示される実公昭５３−３５５４３号に提案の鉄 陽極５と補助陰極４とから成るものを改善して、実公平４−１７５６２号にて補 助陰極に付着する電解析出物の成長による鉄陽極との短絡防止のため、該補助陰 極を棒状材を立体的に組み合わせ架構した立体骨組体として、補助陰極内を冷却 水が流通自在とさせて析出物の剥離を促すと共に表面積減少化によって電流密度 を高め、析出物の抑制を図る提案をしている。すなわち、図３において、図中１ ０はフランジ１０ａを有する支持金具で、水室壁１１の孔１２にはめ込まれ絶縁 ボルト１３によって固定してある。 １４は当該支持金具１０に一方端を同心的に螺着したチタン、ニオブ等の鉄よ りも貴な金属製の芯棒である。 なお、支持金具１０、孔１２の内周面からフランジ１０ａの当接面および水室 壁１１内面には硬質ゴムライニング１５が施され、支持金具１０と防食対象物と は電気的な絶縁が施されている。 支持金具１０は、外部電源からの電流を芯棒１４に通じ、芯棒１４に取り付け た鉄陽極１７への給電ターミナルとなる。 なお、１７ａは鉄陽極の分割片、１８は貫通ボルト、１９および２０は電流遮 蔽用の絶縁板、２１、２２、２３は鉄陽極１７および絶縁板１９，２０を圧接止 めするワッシャー、ナット、ロックナットである。 ２４は鉄陽極１７に相対向する形態に芯棒１４の先端に取り付けられる補助陽 極であり、補助陽極２４と一体に支柱２４ａを該芯棒１４に穿孔の芯孔に絶縁材 を介配のもと貫通し、さらに、同様の措置にて支持金具１０を貫通して、その端 子２４ｂはリード線を介して電源装置の負極に接続される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の構造の改善型鉄イオン発生および電気防食用電極にあっ ても、次のような問題点が見い出された。 （１）芯棒１４および支持金具１０に穿孔の芯孔に補助陰極の支柱２４ａを貫通 させる構造であるため、該芯棒１４および支持金具１０に穿孔する工程を要する 他、水室内の冷却水の水流による動圧や水室の振動下に於いて、かなりの重量（ 約１５０kg）を有する鉄陽極１７を保持する芯棒１４は、芯孔を設けた分、径を 太くする必要があるため高価なチタン等を多量必要とし、電極装置製作のコスト アップにつながっている。又、該芯棒１４および支持金具１０の芯孔と補助陰極 の支柱２４ａの隙間の防水処理が必要である。 （２）鉄陽極１７の交換の際、補助陰極２４を支柱２４ａから着脱する必要があ るため、鉄陽極１７の交換作業が煩雑になる他、補助陰極２４を支柱２４ａから 取り外す際に該支柱２４ａには大きなトルクがかかり、支柱２４ａが補助陰極２ ４と同時に共廻りすることによる芯棒１４の芯孔と支柱２４ａ間に介配した絶縁 材の劣化による補修・交換や、芯棒１４および支持金具１０の芯孔と補助陰極の 支柱２４ａの隙間の防水材の劣化による補修・交換が必要となり、鉄陽極１７の 交換作業の際のコストアップにつながっている。 （３）冷却水を導体として鉄陽極１７から補助陰極に流れる電流は電流遮蔽用の 絶縁板２０を迂回するため電界が広くなり、電流の一部が漏れ電流となって、熱 交換器水室内の金属構造物に防食上の悪影響を及ぼすおそれがある。 本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり 、その目的とするところは、芯棒に補助陰極の支柱用の穿孔をする必要がなく、 比較的細い芯棒でも水室内の冷却水の水流による動圧や水室の振動下に於いて鉄 陽極を保持するに十分な強度をもたせることができ、芯棒の芯孔と補助陰極の隙 間の防水処理も不要となり、また、鉄陽極の交換の際、補助陰極を着脱する必要 がなく、芯棒の芯孔と補助陰極の支柱間に介配した絶縁材の劣化による補修・交 換や、芯棒の芯孔と補助陰極の支柱の隙間の防水材の劣化による補修・交換の必 要がなく、更に、鉄陽極から補助陰極に流れる電流の一部が漏れ電流となって熱 交換器水室内の金属構造物に防食上の悪影響を及ぼすおそれのない鉄イオン発生 および電気防食用電極を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案における鉄イオン発生および電気防食用電 極は、被防食体に絶縁して突設した導電性芯棒に、中心穴を有する同じく被防食 体に絶縁の鉄陽極を嵌合固定し、該鉄陽極との電気的絶縁を確保して、該鉄陽極 の外周部に補助陰極を固定するとしたものである。

【０００６】

【作用】

補助陰極は鉄陽極の外周部に固定するものであるため、熱交換器や復水器等の 水室カバー等に絶縁して突設した不溶性金属製の芯棒に補助陰極の支柱用の穿孔 をする必要がなく、比較的細い芯棒でも水室内の冷却水の水流による動圧や水室 の振動下に於いて鉄陽極を保持するに十分な強度をもたせることができ、製作コ ストダウンが図れ、芯棒の芯孔と補助陰極の隙間の防水処理も不要となる。 また、鉄陽極の交換の際、補助陰極を着脱する必要がなく、鉄陽極の交換作業 が容易となり、従来の鉄電極装置では必要であった芯棒の芯孔と補助陰極の支柱 間に介配した絶縁材の劣化による補修・交換や、芯棒の芯孔と補助陰極の支柱の 隙間の防水材の劣化による補修・交換が不要となり、鉄陽極交換作業の際のコス トダウンにつながる。 更に、補助陰極が鉄陽極に隣接するため、冷却水を導体として鉄陽極から補助 陰極に流れる電流の一部が漏れ電流となって熱交換器水室内の金属構造物に防食 上の悪影響を及ぼすおそれがない。

【０００７】

【実施例】

実施例について図を参照して説明する。 図１において、図中３０はフランジ３０ａを有する支持金具で、これは水室壁 ３１の孔３２に嵌め込まれ複数の絶縁ボルト３３、ナット３４、絶縁ワッシャ３ ５によって固定してある。 ３６は当該支持金具３０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、ニッケル、ニオブなどの、鉄よりも貴な金属製の芯棒で、当該芯棒３ ６を取り付けた支持金具３０は外側全面に厚さ３mm程度の硬質ゴムライニング３ ７を施してある。 硬質ゴムライニング３７は前記のフランジ３０ａに穿孔したボルト通孔の内面 をも覆うものとし、確実な絶縁を図っている。 また、硬質ゴムライニング３７は孔３２の内周面からフランジ３０ａの当接面 および水室壁３１の内面全体にわたって施してある。 さらに、フランジ３０ａと水室壁３１との間にも介在させてある。 外端面に露出形ボックス３８を取り付けた支持金具３０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３６に通じ、芯棒３６に取り付けた鉄陽極 ３９への給電ターミナル３０ｂとなる。 鉄陽極３９は図示例にあっては軸線方向において複数に分割した分割片３９ａ を積層状に重ね合わせたものからなる。 芯棒３６と鉄陽極３９との電気的接触は、接触部全面にわたって導電性樹脂塗 料を塗装することで良好にされる。 鉄陽極３９の水室壁３１に臨む端面には、鉄陽極３９の外径よりも大きくした 補助陰極取付板４０を密接してあり、該補助陰極取付板４０の水室壁を臨む面に は、補助陰極導通棒４１の一方端を螺着し、該補助陰極導通棒４１は支持金具３ ０に穿孔の貫通孔に絶縁材を介配のもと貫通し、その端子４１ａを該露出形ボッ クス３８内に持ち出している。 なお、該補助陰極取付板４０は、補助陰極導通棒４１および後述の補助陰極４ ８との導通のため軟鋼の平板とし、かつ、鉄陽極３９および水室壁３１と絶縁す るため平板の全面を硬質ゴムライニングで覆ってある。 一方、鉄陽極３９の水室壁３１側と反対側の端面には、同様に鉄陽極自体の外 径よりも大きくして電流遮断機能をもたせた部材としての電流遮蔽板４２を密接 させてある。 ４３、４４、４５は上述部材を圧接止めするワッシャ、ナット、ロックナット で、いずれも芯棒３６と同様に鉄より貴な金属製としてある。これらの上に合成 樹脂製キャップ４６をかぶせ、合成樹脂製ボルト４７で電流遮蔽板４２に固定し ているが、これは、冷却水の水流によるナット４４、ロックナット４５の緩み防 止を主目的とするものである。 ４８は鉄陽極３９の周囲に配置する補助陰極取付板４０の外周部に取り付けら れる補助陰極であり、補助陰極取付板４０の鉄陽極３９に臨む面に該補助陰極４ ８の一方端を螺着し、ナット４９で補助陰極取付板４０に固着し、該補助陰極４ ８の反対側の端は、電流遮蔽板４２に穿孔した孔に嵌め込み、補助陰極４８の振 れ止めとしている。 なお、該補助陰極４８の数は複数とし、適宜の間隔で配置してもよいが、鉄陽 極３９の消耗を均一とするために、補助陰極取付板４０の同心円上に等間隔で配 置することが最も望ましい。 以上の構成の電極装置の鉄陽極３９を取り外すには、合成樹脂製キャップ４６ 、ロックナット４５、ナット４４、ワッシャ４３、電流遮蔽板４２の順に外した 後、分割片３９ａを上から順次取り外せばよく、また、鉄陽極３９を取り付ける 際は、上記と逆の順序で取り付ければよい。

【０００８】

【考案の効果】

本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。 芯棒に関する不都合が全く解消すると共に鉄陽極交換が容易化し、さらに、鉄 陽極からの漏れ電流をも無くすことができて、電極の評価を著しく向上させた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本案鉄イオン発生および電気防食用電極の縦断
側面図である。

【図２】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である。

【図３】従来の鉄イオン発生および電気防食用電極の縦
断側面図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器 ２ 銅合金管板 ３ 銅合金冷却管 ４ 補助陰極 ５ 鉄陽極 ６ 絶縁板 ６′絶縁板 ７ 定電位定電流電源装置 ８ 電位検出照合電極 １０ 支持金具 １０ａ フランジ １１ 水室壁 １２ 孔 １３ 絶縁ボルト １４ 芯棒 １５ 硬質ゴムライニング １７ 鉄陽極 １７ａ 鉄陽極の分割片 １８ 貫通ボルト １９ 絶縁板 ２０ 絶縁板 ２１ ワッシャー ２２ ナット ２３ ロックナット ２４ 補助陽極 ２４ａ 支柱 ２４ｂ 端子 ３０ 支持金具 ３０ａ フランジ ３０ｂ 給電ターミナル ３１ 水室壁 ３２ 孔 ３３ 絶縁ボルト ３４ ナット ３５ 絶縁ワッシャ ３６ 芯棒 ３７ 硬質ゴムライニング ３８ 露出形ボックス ３９ 鉄陽極 ３９ａ 分割片 ４０ 補助陰極取付板 ４１ 補助陰極導通棒 ４１ａ 端子 ４２ 電流遮蔽板 ４３ ワッシャ ４４ ナット ４５ ロックナット ４６ 合成樹脂製キャップ ４７ 合成樹脂製ボルト ４８ 補助陰極 ４９ ナット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被防食体に絶縁して突設した導電性芯棒
   に、中心穴を有する同じく被防食体に絶縁の鉄陽極を嵌
   合固定し、該鉄陽極との電気的絶縁を確保して、該鉄陽
   極の外周部に補助陰極を固定する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。