JPS6260475B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は多孔型電極間にイオン交換膜を水密性
よく挾持する方法に係り、イオン交換膜法食塩電
解、電気透析等の分野において利用しうる効果的
なイオン交換膜取り付け方法に関する。

（従来技術） イオン交換膜は通常、多孔型電極を中央部に有
する多数個の額縁状電極枠間に該電極枠と同形状
の額縁状ガスケツトを介して締めつけて挾持され
てきた。

この場合、締めつけ力は、額縁状電極枠、ガス
ケツト及びイオン交換膜全体の製作精度上該電極
枠全体にわたり均一に分散されることは困難で、
イオン交換膜挾持の水密性はそれ程良くない。

この対策としてガスケツトのうち１枚には片面
の周辺に連続した凸条を１ないし複数本形成し、
イオン交換膜と一方のガスケツトの接触を線状接
触として、またこれにより締め付け力の集中をは
かり、電解液、透析液の漏れを防止する方法が提
案されている。この方法は、所期の目的をかなり
達成しているが、電解液、透析液はイオン交換膜
を僅かに透過することが経験上わかつており、こ
のようなイオン交換膜の反対側への垂直的透過以
外にイオン交換膜中を水平的に拡散して該膜切断
端縁へ滲出する液漏れも観察され、漏洩電流、装
置腐蝕の点などで新しい問題となつている。

上記イオン交換膜中を水平的に拡散し、膜端縁
から滲出する現象はイオン交換膜を多層構造と
し、中心部に繊維織布を用いたり、親水性の強い
膜を用いたりする場合には多発し、特にこれら多
層イオン交換膜の用いられる昨今、大きい問題と
してクローズアツプしている。

（発明が解決しようとする問題点） 額縁状電極体間に該電極体と同形状のガスケツ
トを介してイオン交換膜を挾持するにあたり、電
解液、透析液が挾持部より漏れないことは勿論、
イオン交換膜内を水平に拡散し該膜端縁から漏れ
ても電解槽外に漏れることのないイオン交換膜取
り付け方法を見出すことが本発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は上記問題点に鑑み鋭意研究した結
果、イオン交換膜の大きさに制限をつけること、
ガスケツトに二種類の連続的凸条を設けることに
より解決することを見出し本発明を完成した。即
ち本発明の要旨は 額縁状電極枠の中央開口部に多孔型電極が装置
されてなる陽極体及び陰極体の間に前記額縁状電
極枠の平面形状とほぼ同じ形状の２枚のガスケツ
トを介してイオン交換膜を取り付ける方法におい
て、 イオン交換膜は額縁状電極枠の中央開口部より
も大であり且つ該額縁状電極枠の大きさに満たな
い大きさであるものを用い、 ガスケツトのうち１枚は平滑であり、他の１枚
はイオン交換膜側に全周にわたり連続した凸状を
複数本有し、該複数本のうち内側の１ないし複数
本の凸条はイオン交換膜の周辺に当接する位置に
設けられた低い凸条であり、 外側の１ないし複数本の凸条は該低い凸条より
も高い凸条であり、両凸条の高さはイオン交換膜
の厚みにほぼ相当する差を有しイオン交換膜周外
の額縁状電極枠に当接する高い凸条であるガスケ
ツトを用いることを特徴とするイオン交換膜取り
付け方法にある。

以下、図面を用いて本発明を詳説する。

第１図はメツシユ型電極４をとりつけた額縁状
電極枠Ａ、平滑な額縁状のガスケツト２、イオン
交換膜３、突条８，９のついたガスケツト１、多
孔型電極５をとりつけた額縁状電極枠Ｃ、平滑な
額縁状のガスケツト、イオン交換膜３、突条８，
９のついたガスケツト１をこの順序に繰り返えし
配置した状態を示す縦断面図である。

電解槽を構成する場合はこの位置関係を維持し
て左右方向に締めつけられる。（締めつけ機構、
気体又は液体の給配管等は図示省略。） ２枚のガスケツト中１枚の表面には高低２種類
の凸条があり、これら凸条はイオン交換膜側に向
けられているがイオン交換膜の大きさは高い凸条
の位置までは達しておらず、低い凸条の位置より
も伸びている大きさであるので高い凸条はイオン
交換膜には当接せず、その外周の電極枠にのみ当
接する。

第２図は多孔型電極４が開口部６にとりつけら
れた額縁状電極枠Ａ，Ｃの枠に対するイオン交換
膜３の大きさ、位置関係を示すものであり、イオ
ン交換膜３の大きさは電極枠中央開口部６よりも
大きく、額縁状電極枠Ａ，Ｃよりも小さい。

第３図は額縁状電極枠Ａ，Ｃとほぼ同型のガス
ケツト１の凸条側平面図であり、該ガスケツトの
額縁状部分には背の高い凸条８が１本外側に、背
の低い凸条９，９が２本内側に設けられている。

第４図、第５図はそれぞれ第３図の−線矢
視図；−線矢視図を示す。

なお上記説明では背の低いまたは高い複数本の
凸条が単にガスケツト外周辺に沿つて設けられた
場合についてのみ説明したが、背の低い方または
高い方の複数本の凸条のうち最内側のものの一部
に損傷を受け電解液のシールができなくなつた場
合、該液は次の外側の凸条との間に洩れ、しかも
ガスケツト全外周にわたり該洩れた液が流れるこ
とになり、結果として一部分の損傷のため内側の
凸条は全体として役立たなくなり同様のことは次
の外周の凸条についてもいえるので、凸条の損傷
の影響は極めて大きい。

従つて、本発明においては背の低いまたは高い
凸条を複数本設ける場合、該凸条間に同じ高さの
連結凸条を設け該凸条間に多数の区画を作ること
によつて一層効果的になる。即ち一部分でシール
が悪くなつてもその影響はその外側に位置する小
区画部分に及ぶのみであり、他の残りの部分の凸
条は効果的に役立つ。

次に前記多孔型電極とはメツシユ型とかパンチ
ングプレート型も含む、電極有効面積の広い水易
透過性多孔形状の電極を指す。

（作用） 凸条を有するガスケツトはこのように構成され
ているので背の低い凸条はイオン交換膜に鋭利に
当接しイオン交換膜の裏表の水密性をあげる働き
をし、背の高い凸条はイオン交換膜の端縁部の外
側において額縁状電極枠に鋭利に当接し、イオン
交換膜内部を水平に通りその端縁部から滲出した
液の外方漏出を防止する。

また、液漏れが少なくなるのでイオン交換膜の
外周縁により近い部分で当接挾持されるのでイオ
ン交換膜の利用効率はより高くなる。

（実施例） 第１図〜第５図において、額縁状電極枠Ａ，Ｃ
の中央開口部を300mm×1250mm該電極枠外側寸法
を350mm×1300mm、ガスケツト２を１mm厚みの平
板状EPDM製、ガスケツト１を１mm厚みの基板上
に、外側には高さ1.5mmの高い凸条、内側には高
さ1.0mmの低い凸条を２本設け該低い凸条の内の
外方のものは330mm×1280mmの長方形状のEPDM
製とし、イオン交換膜は中央層にポリエチレンテ
レフタレート繊維よりなる織布を有するスルホン
化弗素化ポリエチレンラミネート製の335mm×
1285mmで厚み0.5mmイオン交換膜を用い電極枠、
ガスケツトと共に締めつけ陽極室内に300ｇ／
の食塩水を通じ電解を24時間行つた。

この結果、電解液のイオン交換膜端縁からの滲
出は見られたが高い凸条により外部への漏れ現象
は見られなかつた。

一方、比較例として高い凸条を設けずに低い凸
条のみを４本設けて同様の電解を行い外方への液
漏れを観察したが５時間ですでに外部への液漏れ
が見られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は電極枠、ガスケツト、イオン交換膜の
配置関係を示す縦断面図、第２図は額縁状電極枠
とイオン交換膜の大きさの関係を示す平面図、第
３図は周囲に２種類の高さの凸条を有するガスケ
ツトの平面図、題第４図は第３図の−線矢視
図、第５図は第３図の−線矢視図をそれぞれ
示す。使用されている符号の主なものについて説
明する。 Ａ，Ｃ……額縁状電極枠、１……凸条を有する
ガスケツト、３……イオン交換膜、６……開口
部、８……背の高い凸条、９……背の低い凸条。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 額縁状電極枠の中央開口部に多孔型電極が装
   置されてなる陽極体及び陰極体の間に前記額縁状
   電極枠の平面形状とほぼ同じ形状の２枚のガスケ
   ツトを介してイオン交換膜を取り付ける方法にお
   いて、 イオン交換膜は額縁状電極枠の中央開口部より
   も大であり且つ該額縁状電極枠の大きさに満たな
   い大きさであるものを用い、 ガスケツトのうち１枚は平滑であり、他の１枚
   はイオン交換膜側に全周にわたり連続した凸状を
   複数本有し、該複数本のうち内側の１ないし複数
   本の凸条はイオン交換膜の周辺に当接する位置に
   設けられた低い凸条であり、 外側の１ないし複数本の凸条は該低い凸条より
   も高い凸条であり、両凸条の高さはイオン交換膜
   の厚みにほぼ相当する差を有し、イオン交換膜周
   外の額縁状電極枠に当接する凸条であるガスケツ
   トを用いることを特徴とするイオン交換膜取り付
   け方法。