(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着被覆処理用膜電極装置であって、
電極と、
筒状膜組立体と、
底端キャップと、
先端キャップと、
洗浄液を供給する手段と、
前記先端キャップを支持する手段と、
を有し、
前記筒状膜組立体は、選択的透過膜を有し、
前記電極は、その軸に沿って前記筒状膜組立体に包囲され、
前記底端キャップは、前記筒状膜組立体と前記電極とを係合させる手段と、前記底端キャップに注入される流体に乱流を形成する手段と、を有し、
前記先端キャップは、前記洗浄液を排出する手段と、前記先端キャップ内に収容された前記電極が前記先端キャップの中央および前記筒状膜組立体の中央を通って前記底端キャップに向かって下方向に伸びるように、前記膜ハウジング組立体を受け止める手段と、を有し、
前記洗浄液を供給する手段は、前記底端キャップに電解質液を注入するように配向され、
前記先端キャップを支持する手段は、前記先端キャップによって前記筒状膜組立体が変形されることを防止し、
組立てた際に、前記底端キャップに注入された洗浄液が、乱流を形成する手段を通って循環し、前記電極と前記膜との間を前記電極に沿って上昇し、前記洗浄液を排出する手段を通って排出される、
ことを特徴とする電着被覆処理用膜電極装置。
【請求項２】
前記電極は、その長手方向の軸に沿う中央路を有し、前記中央路は、その底において光学的に密閉されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記先端キャップを支持する手段は、前記膜と前記電極との間に、筒状の流体透過形態(tubular water permeable form)を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記流体透過形態は、洗浄液が前記流体透過形態を通って実質的に自由に循環できるように、十分な透過性を有する物質で形成されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置の底端キャップであって、
側壁を規定する内面および外面を有する第１シリンダと、
閉鎖された第１端および開放された第２端と、
前記第２端において前記筒状膜組立体を受け止める、前記内面および外面の間に形成された溝手段と
を有し、
前記内面は、開口部を規定し、少なくとも第１のチャンバと第２のチャンバを有し、
前記第１のチャンバは、前記閉鎖された第１端によって更に規定され、
前記第２のチャンバは、前記第１チャンバの内径より小さく前記電極をぴったりと収容するために十分な寸法の内径を有し、
前記内面は、前記第２チャンバを規定し、その長さに沿って前記第１チャンバが前記筒状電極と流体的に連結(fluid communication)するように複数の溝を更に有する
ことを特徴とする底端キャップ。
【請求項６】
前記溝は、１本の溝の幅より狭い間隔で相互に分離されていることを特徴とする請求項５に記載の底端キャップ。
【請求項７】
前記洗浄液を供給する手段は、前記先端キャップの側壁を通って軸方向に溝が形成され、前記電極に平行または前記電極内で下方に延び、前記洗浄液が前記電極の内面に露出されずに前記底端キャップに供給されるように前記底端キャップの側壁を軸方向に通過することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記筒状電極は先端および底端を更に有し、
前記先端には、前記電極を浸した電解質液にオペレータが接触する必要がないように、オペレータが前記電極を操作するに十分な長さの延長手段が装着されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記電極の底端は、電解質液が前記電極の下を自由に流れることができるような向きに配置されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
前記膜はイオンを選択的に透過し、事前調整されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記膜を適切な溶液に少なくとも１０分間浸し、その後空気乾燥させることで、前記膜を事前調整することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記溶液は、約３０〜５０重量％のグリセリン、エチレングリコール、または多水酸基化合物の水溶液を含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記流体透過形態を有する物質は、本質的に平坦であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項１４】
膜電極装置の底端キャップであって、
側壁を規定する内面および外面を有する第１シリンダと、
閉鎖された第１端および開放された第２端と、
前記第２端において前記筒状膜組立体を受け止める、前記内面および外面の間に形成された溝手段と、
を有し、
前記内面は、開口部を規定し、少なくとも第１のチャンバと第２のチャンバを有し、
前記第１のチャンバは、前記閉鎖された第１端によって更に規定され、
前記第２のチャンバは、前記第１チャンバの内径より小さく前記電極をぴったりと収容するために十分な寸法の内径を有し、
前記内面は、前記第２チャンバを規定し、その長さに沿って前記第１チャンバが前記筒状電極と流体的に連結するように複数の溝を更に有する
ことを特徴とする底端キャップ。
【請求項１５】
膜電極装置のための膜であって、前記膜はイオンを選択的に透過し、事前調整されていることを特徴とする膜。
【請求項１６】
前記膜は、電着適用に使用された場合、非常に膨張することがないことを特徴とする請求項１５に記載の膜。
【請求項１７】
前記事前調整は、前記膜を適切な溶液に少なくとも１０分間浸し、その後空気乾燥させることを含むことを特徴とする請求項１５に記載の膜。
【請求項１８】
前記溶液は、約３０〜５０重量％のグリセリン、エチレングリコール、または多水酸基化合物の水溶液を含むことを特徴とする請求項１６に記載の膜。
【請求項１９】
膜電極装置の膜を事前調整する方法であって、
前記膜を電着適用に使用した場合に前記膜が非常に膨張することを防止する溶液で、前記膜を少なくとも１０分間処理することを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記事前調整は、約３０〜５０重量％のグリセリン、エチレングリコール、または多水酸基化合物の水溶液に前記膜を浸すことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
膜電極装置の先端キャップであって、
洗浄液を循環させる出口手段と、
電極が、前記先端キャップの中央および筒状膜組立体の中央を通過するように、前記筒状膜組立体を受け止める手段と、
を有することを特徴とする先端キャップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、電着（エレクトロデポジション）被覆（コーティング）処理用膜電極装置に関し、特に、電着被覆処理用電極装置の筒状膜のジオメトリーに重点を置いた電着被覆処理（ｅコート処理）用電極装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
電着被覆処理は通常、２つの基本形式からなる。電着被覆処理用陽極システムと陰極システムである。陽極システムは被膜対象物（＋電荷）に対応する。本発明の実施形態に係るシステムで使用する被覆用物質は陽極タイプであるが、本発明は、陰極タイプの使用に対しても同様に適用可能である。
【０００３】
アニオンタイプではカルボキシル素が樹脂に付着して、可溶性を促進する。トリエチルアミン等のアルカリ中和剤を被覆用溶液に混入して可水性被覆処理のイオン化ファクターを増加する。イオン化によって樹脂分子を沈着(デポジション：deposition)させる間に中和剤濃度が増加する。該被覆用物質は連続的に外部ソースから取り替える。
【０００４】
沈着処理の副産物として、中和剤であるアミンが蓄積される。被覆処理においてピンホールとして知られる現象は、過剰な中和剤を特定レベルにまで移動（除去）しない場合に生じる。この欠点のために電着被覆処理の効率が非常に損なわれる。
【０００５】
陰極システムは被膜対象物（−電荷）に対応する。該システムで使用する被覆用物質は、陰極型(Cathodic type)である。陰極型ではアミン要素が樹脂分子に付着して、可溶性を促進する。酢酸等の酸性中和剤を添加して可水性被覆処理のイオン化要因を増加する。イオン化によって樹脂分子を沈着させる間に中和剤濃度が増加する。
【０００６】
該被覆用物質は連続的に外部から置き換えられる。沈着処理の副産物として、酢酸が蓄積される。被覆処理においてピンホールとして知られる現象は、過剰な中和剤を特定レベルにまで除去しない場合に生じる。この欠点のために電着被覆処理の効率が非常に損なわれる。
【０００７】
前記の問題を排除し、制御するために、ｐＨを制御して効率を上げる。これは、電極と、被膜対象構成物から隔てられたイオン交換膜等を用いて分離し含有された水溶液とを用いて行う。イオン交換膜により、アミンや酢酸が浸透して移動可能になるため、水溶液中の中和剤が集中することを防止する。次に酢酸またはアミンは水溶液と混合され内部領域を通過して流れ、電着装置のイオン交換部分先端から排出される。
【０００８】
一方、これら電着装置の製造過程で乾燥イオン交換膜を用いた場合、該膜を上記水溶液に浸すと平均１０％膨張する。この効果と、水性被覆用物質を攪拌する環境および手順において生じる圧力差とにより、膜は装置の筒状支持体の周りに広がる(migrate)。このために該装置の効率が損なわれる。
【０００９】
さらに、イオン交換膜を透過した不純物と、水中の不純物と該電極中に見られるように反応して、分極(polarization)が生じる。さらに、電気分解によって酸素分子が置換(displaced)されるが、従来のトリクルダウン(trickle down)方法つまり単純な底供給システム(bottom feed systems)では容易に除去できない。このような供給形式は、経年と共に電着効率が悪化する問題がある。
【００１０】
同様に、こうした非効率は、電着被覆処理において作業コストの増加としても見られる。さらに、電着装置の使用により当然、陽極と呼ばれる要素が犠牲になって劣化する。これは装置内部の導電部分である。この構成物の摩耗速度は、電流密度、ｐＨ、塩化物等により異なるが、これらに限定するものではない。
【００１１】
イオン交換膜およびハウジングの寿命は電極の寿命より約３倍も長い。陽極内に内部フロー構造を設けることは、陽極や、全ての付加的構成物を定期的に交換する際の追加費用と関連する。
【００１２】
以下の米国特許および出版物を参照する。米国特許第４，６７６，８８２号（１９８７年６月３０日、オカザキ）、第５，０４９，２５３号（１９９１年９月１７日、イズオ）、Ｌｅｅ，Ｃ．Ｈ．，ＡＮＩＯＮ−ＥＸＣＨＡＮＧＥ  ＭＥＭＢＲＡＮＥＳ  ＡＮＤ  ＨＯＬＬＯＷ  ＦＩＢＥＲＳ  ＰＲＥＰＡＲＡＴＩＯＮＳ，  ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＺＡＴＩＯＮＳ，  ＡＮＤ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ，１９９３；  Ｍｏｎｓａｎｔｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｄｅｐｔ．
【００１３】
これらの周知システムとの対比として、本発明は、従来技術に勝る効力を有する、膜に基づくより良い技術の必要性を認識し、最終的な取り組みを教示する。これらの議論した文献の各々は到達水準を規定、つまり本発明の教示によって解決し改良した問題を概説するに過ぎない。したがって、当業者であれば、この教示からこれら文献を容易に区別できるので、これら文献について更に議論しない。
【００１４】
（発明の開示）
簡潔に述べると、本発明は、被膜対象である他の電極に関連して設けられた１つの電極に関する。事前に開げられた細筒状のイオン交換膜が２枚の非導電流体透過スクリーンによる筒状ハウジングに挟まれる。この組立体は供給ラインを含む。供給ラインは、装置の先端から下方キャップ、更には下方キャップリサーバにまで電解質液が流れる水路となる。このリザーバによって電解質液を安定させ、施条ハウジングを通して分配する。規定パターンによって慣性が生じ、これよって乱流（渦巻き）が生じる。この乱流によって陽極から不純物を剥ぎ取り、これらは装置の先端に運ばれて排出される。供給ラインは内部スクリーンのすぐ内側に配設される。内部スクリーンは、上部ハウジングキャップおよび下方キャプの双方から挿入される。筒状電極を膜ハウジングの内部に設けることで、水路リターンチャンバ(waterway return chamber)の内側部分を形成する。
【００１５】
更に具体的には、上記の膜電極装置では、膜支持体を非導電物上に形成する。通常用いられる多くの形態がある。こうした従来装置は全て、非導電部材に支持されたこのような膜を内蔵する。複数の貫通穴の一つによって、低い膜との接触を提供する高さレベルを変える。ドライ膜が膨張した場合は、外被を設けて外に向けた膨張を含む。
【００１６】
過剰な物質は膜支持体の内側に詰め込まれる。このため、穴領域を通ってアクセスできる面が減少する。外被を設けると、それ自身とイオン化膜との間にポケットが形成され、これらのポケットに固形ペイント(paint solids)が蓄積して電着被覆処理の効率を損なう。
【００１７】
焼結処理によって多孔部材を形成する。この種類では、該物質は非常に厚く、高抵抗値を有するので、被膜を提供するためには多くのエネルギーを必要とする。この形式も経年と共に、処理による沈殿物がイオン交換膜の孔を埋める傾向にある。焼結されたチューブは膨張する特性(elongated swelling characteristic)を有するために追加的な支持体が必要で、経年と共に被膜の沈着効率が低下する欠点がある。
【００１８】
更に、電着装置を通って電解質液が分配される現行の構造を検討する。この教示によると、溶液を陽極の底に供給され、続いて各機構に供給する方法が用いられる。供給チューブは継続的に下方に向かうように配設され、電極の底部のブーツ内で終端する。底キャップにおいて流体は、無制御状態となるか、電極と下方キャップとの間の細いギャップ周りに規定される。電解質水溶液に規定や方向がない場合は、電極を均一に浄化する性能が低下し、沈着効果が低下する。
【００１９】
同様に本発明も、重力供給システムを企図する。該システムは、電解質液の入口と出口との間の高低差に影響されるフローに基づく。この機構では流速が非常に遅く、電解質液の循環が不適切であり、従来装置を使用していると経年と共に被膜沈着が低下する。
【００２０】
一般的に使用される機構を、膜と陽極との間に使用できる。しかしこの機構でもまた、流速や内部流水(flush)パターンが貧弱なため、電解質液中にホットスポットが生じる。このため電導性が高まり、装置の電流ドロー(current draw)がセルの当該部分に集中して電極を加速的に腐食する。
【００２１】
同様に本発明も、電解質液を外部から供給する機構を教示する。この機構においては上述の欠点に加えて、外側部分にペイント樹脂(paint resine)が凝結する。このため、水性樹脂バスに「埃（不要物）」が付着して、被膜対象の他の電極の表面に欠陥を生じる問題となる。上述した全ての膜電極装置において電極の清掃について、再考する。沈着処理中に酢酸またはアミンが浸透によって増加することは一般的である。こうした要素（元素）を電極から引離さなければ電極の効率が低下する。また、酢酸やアミンの他にも、電気分解処理によって酸素が生じる。こうした酸素を表面から除去しないと腐食が加速され、寿命が短縮され、塗装部品の被膜が減少する。
【００２２】
本発明の更なる特徴によると、膜電極装置の底端キャップを提供する。該底端キャプは、側壁を規定する内面および外面を有する第１シリンダと、閉鎖された第１端および開放された第２端と、前記第２端において前記筒状膜組立体を受け止める、前記内面および外面の間に形成された溝手段とを有する。前記内面は、開口部を規定し、少なくとも第１のチャンバと第２のチャンバを有する。前記第１のチャンバは前記閉鎖された第１端によって更に規定され、前記第２のチャンバは前記第１チャンバの内径より小さく前記電極をぴったりと収容するために十分な寸法の内径を有する。前記内面は、前記第２チャンバを規定し、その長さに沿って前記第１チャンバが前記筒状電極と流体的に連結するように複数の溝を更に有する。
【００２３】
本発明の更なる特徴によると、膜電極装置の底端キャップを提供する。該底端キャプは、側壁を規定する内面および外面を有する第１シリンダと、閉鎖された第１端および開放された第２端と、前記第２端において前記筒状膜組立体を受け止める、前記内面および外面の間に形成された溝手段とを有する。前記内面は、開口部を規定し、少なくとも第１のチャンバと第２のチャンバを有する。前記第１のチャンバは前記閉鎖された第１端によって更に規定され、前記第２のチャンバは前記第１チャンバの内径より小さく前記電極をぴったりと収容するために十分な寸法の内径を有する。前記内面は、前記第２チャンバを規定し、その長さに沿って前記第１チャンバが前記筒状電極と流体的に連結するように複数の溝を更に有する。
【００２４】
本発明の更なる特徴によると、膜電極装置の先端キャップを提供する。該先端キャップは、洗浄液を循環させる手段と、電極が前記先端キャップの中央および筒状膜組立体の中央を通過するように前記筒状膜組立体を受け止める手段とを有する。
【００２５】
本発明は、上記の従来技術の欠点を解決するためになされ、電着被覆処理用膜電極装置として使用されることを意図する。この設計によれば、十分な強度を実現し、スラッジを遮蔽し、実行膜領域を拡大し、電解質液の循環を増大し、膨張した膜上でのペイントを減少する。
【００２６】
上記の目的を達成するために、本発明は事前に開いた薄膜チューブからなってもよい。このチューブは、所定距離を離して設けられた２枚の非導電性スクリーンの間の中央でこれらに挟まれ、流体が流れる装置内の部分全域に配設される。電極を装置中央に配置することで電解質溶液の水路チャンバのリターン部分を形成する。内部スクリーンと電極との間で装置の先端から底部に向けて順路された供給チューブを通して溶液を装置に供給する。供給チューブから供給された溶液は安定し、電極の底部付近に設けられ、乱流を装置の上方に向けて形成する施条ハウジングを通過して膜の内面にむけて供給され、やがて外部に排出される。この設計は電極の中心を通って供給される電解質液と共に使用でき、効率を上げる。
【００２７】
本発明の上述またはその他の目的、特徴、効果は、以下の説明と添付の図面とにより明白になるであろう。図面において同じ参照番号は同じ要素を示す。
【００２８】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、陽極液注入システムを開発することで、作業費用および電極交換費用の両方を削減する方法を発見した。ｅコート処理の陽極版中、負電荷を帯びた酸性アニオン（acid anion)が、ワークピースに付着した固体ペイント（paint solids)として残留する。これらのアニオンは、電気分解によって陽極液セル内の陽極に付着し、ペイントバスから膜を通ってＡＮＯＣＥＬ（登録商標）型装置まで移動し、セル内の希釈陽極液と混合する。アニオンは、陽極液再循環システムによって継続的に除去される。
【００２９】
適切な導電レベルを維持することで、ホットスポットや、陽極の不均一な摩損を防止する。電気分解の他の副産物として酸素が生じる。除去しなければこの酸素はステンレス鋼陽極上に集積し、これに穴をあけて腐食する。そのため、この陽極の実効耐久期間が短縮される。本発明による陽極液システムは、箱状および半円状セルのＡＮＯＣＥＬ（登録商標）型装置内の陽極に陽極液を均一に分配する。同様に、筒状セルのＡＮＯＣＥＬ（登録商標）型における「ねじれ溝(rifled)」分配システムも、３倍の酸素を除去する。
【００３０】
本発明によると、膜を事前に広げる。乾燥フラットシート電気分解法によると、内部支持体と外部支持体との間で電気分解膜が巻かれてセル膜チューブを形成するという欠点があったが、本発明はこの欠点を解決して改良した。膜セルをペイントタンク内で濡らすと、必ず歪みが生じる。本発明によると、この歪みを制御するかわりに、電気分解膜を筒状に巻いて固める前に、平坦なシート状態にある電気分解膜を濡らして引き伸ばす（事前に広げる）。濡らすことは、３０〜５０重％のグリセリン、エチレングリコール、または多水酸基化合物の水溶液に膜を浸すことを含む。この濡らし処理では、少なくとも約１０分間、該水溶液に膜を浸してもよい。この独自の処理により、ペイントタンク内で生じるセルの歪みをなくし、外被や機械的ストップを用いる必要性をなくす。歪みが無いので、陽極と膜表面との距離は、最も効率的で経済的な処理を行うための設計通りの距離に保たれる。
【００３１】
図１は、本発明に係る流体（フラッシュ）外観モデル(flush exterior model)を示す。当業者においては、この設計によると、図３に示す電極１００（陽極）付近で流速が非常に早まることが容易に分かるであろう。
【００３２】
陽極液リターンニプル１０２を有する陽極液供給チューブ１０１がＰＶＣネック組立体１０３上に、施条先端キャップ１０５を通って配設された様子を図示する。陽極液供給ライン１０６はこれを通過する。リッフル先端キャップ１０５を、事前に広げた膜およびハウジング組立体１０７上に配設する。同様に、有角リッフル底キャップ１０９、陽極液供給口１１１、陽極液下方キャップ多岐管１１０も図示する。
【００３３】
図２は図１と同様であるが、事前に広げた膜１０４が装着されている点が異なる。膜１０４は引き伸ばされて筒状に固められるので、内部筒状支持体に巻き付ける必要がない。内部陽極液供給口１１１も同様に図示する。
【００３４】
有角施条底キャップ１０９によって陽極液を渦巻状に供給する。これにより、従来システムと比べて少なくとも約３倍効率的に埃（汚れ）や酸素を除去する。このため、陽極液、埃除去に使用される他の電極液や流体および／または酸素を、洗浄液と呼ぶ。同様に、本発明の実施形態によると、膜：陽極領域比を、電気効率が最も高い１．４：１にすることで、従来の設計を上回る改良されたスローパワー（throw power)を提供する。電流密度を５ａｍｐｓ／立方フィート以下にすることで、継続寿命を延ばす。単純な単体設計にすれば再組立ての必要が無く、低抵抗の強固なチューブを形成する。本発明による軽量特性および取扱い易さにより、陽極を容易に抜き取って検査できる。この教示は、開放先端および閉鎖先端を有する標準的な設計を企図する。この教示は、３１６Ｌステンレス鋼シームレス陽極を用いることが好適であり、露出セル(bare cells)、または陽極および陰極システム用の膜を有するセルを特徴とする。
【００３５】
図３において、電極延長部１１５はその先端において、必要な電気的接続を形成する。一方、該電極のベース部分には電極フロー溝１２２が図示される。ＰＴＩ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ（カリフォルニア州オックスナード、ジョージア州ゲインズビル）が製造した装置等の標準的な装置は、例えば、１個の陽極溶液フローメータと、３フィートの陽極液リターンチューブと、３フィートの陽極液供給チューブと、迅速切断部を有するケーブルリード線とが、２個のユニストラット装着クランプに加えて装着される。
【００３６】
図４および図５を参照すれば、当業者においては、この設計におけるリッフルの総計が、規定フローパターンを形成するために、どのように３〜７本の縦溝を必要とするかが明確になるであろう。該パターンが形成されると流体慣性が生じ、電極の壁を擦ることで、セル性能を劣化される酸素や不純物を運び去る。これは、膜ハウジング壁１３１、陽極液供給路１３３、陽極液下方多岐管１３５によって行われる。同様に、この処理では施条リターン路１３８も重要である。
【００３７】
本発明の教示によれば、セル先端に到着した流体は先端施条を通って振分けられ、リターンニプルから排出される。現在入手可能な技術の比較として、唯一周知である開示によると、陽極の底に出口またはチューブが設けられる。かかる出口によると、流体は非常に狭い場所で動き回る。これは伝達の方向付けをしない。かかるチューブにより、内部支持体と電極との間から、セルの底に供給する。これは、下方キャップに未装着状態で置かれた麦藁に似ている。流体は該チューブを過ぎてセル内を無目的に流れる。
【００３８】
図６において、供給された陽極液は入口１６１を通って流れる。（Ａ）と印された詳細図はこの組立体で使用される構成物を示す。つまり、（Ａ）のＣ部は、窓付き筒状非導電薄フレーム１６２を示す。該フレームによって、膜が陽極と接触することを防止する。セルの動作環境において圧力が変動すると、膜が陽極に接触し得るためである。このフレーム部材だけでは該装置の重量を支持できず、（Ａ）のＥ部に示す、より強靭な窓付き外フレームを必要とする。これらを組付けると（Ａ）の構成物ＣとＥとの間に空間ができ、該空間に膜Ｄが配置される。この組立体を、内部フレームと外部フレームとを分離する下方キャップと上方カラーとに入れ込む。フレームの穴空きは、内部フレームの窓空き部分：外部フレームの窓空き部分の比率が２：１である。
【００３９】
膜を内部フレームの周囲に巻かずにこれらのフレーム間に配置すると、抵抗や、電気パスの障害を減少でき、セルの生産性や効率を高くできる利点がある。市場では他のセルも入手できる。こうしたセルは、内部フレームを用いて乾燥タイプの膜から筒形状を形成する。該チューブに膜を巻き、その後この膜に物質の他の層を巻くことで、濡れた場合の膨張を防ぐ。この組立体によると強固な筒形状ができるが、セル抵抗が増加して性能が低下する。この型のセルにおいても、内部フレームによって形成された穴に、広げた膜を押し込むことになる。この場合、その際に形成された垂直パスの抵抗が増加して、効率が低下する。
【００４０】
陽極液としても周知な電解質液は、流体をセルの底に供給する独自の供給システムを有する。これは、電極内部（陽極）、電極と内部フレームとの間、外部フレームの外、または内部フレームと外部フレームとの間等、多くの経路で実現できる。いずれの場合もセルの性能にとって、この溶液を排除(displacement)することが重要である。安定した均一のフローパターンを提供するために、施条下方キャップは多岐管空洞(manifold cavity)を有する。流体が一旦多岐管に流入すると、流体は陽極の周りを辿り、キャップの施条領域を通過して出口１６３から排出される。同様に、陽極液リサーバ１６５も図示する。
【００４１】
この設計における施条の量は、規定された流体パターンに対して３〜７本の縦溝を必要とする。パターンが生成されると流体慣性が生じ、電極の壁を擦ることで、セルの性能を低下させる酸素や不純物を運び去る。セルの先端に到着した流体は、先端施条を通過してリターンニプルから排出される。現在入手可能な技術の比較として、唯一周知である開示によると、陽極の底に出口またはチューブが設けられる。かかる出口によると、流体は非常に狭い場所で動き回る。これは伝達の方向付けをしない。かかるチューブにより、内部支持体と電極との間から、セルの底に供給する。これは、下方キャップに未装着状態で置かれた麦藁に似ている。流体は該チューブを過ぎてセル内を無目的に流れる。
【００４２】
図７は、従来のパイプ配設を有する、アノセル（登録商標）型の装置の通常使用の様子を示す一般化したフロー概略図である。陽極液タンク１７１は、ドレイン１７３までのオーバーフローと、ポンプ１７５とを有し、導電率メータ１７７と共に使用される。ＩＤ流体ソース(ID water source)１７９（図示せず）によって、タンク１７１中の陽極液をリフレッシュする。新しい陽極溶液１８１を汲上げて、矢印で示す方向に流す。図７は、アノセル（登録商標）型の装置１８３の通常使用の様子を示す一般化したフロー概略図である。この時、使用済みの陽極液１８５は矢印で示す反対方向に流れる。例えば、本発明の図示した実施形態によると、ペイントタンク１８７は、酸／可溶化剤（無地楕円で示す）に加えて、ペイント（色付き楕円で示す）１８９と、可溶化ペイント(solubilized paint)（色付き楕円と無地楕円との連結で示す）１９１の両方を含む。したがって、陰極ペイントタンク１９５を用いることで、本発明は上述のように機能することができる。
【００４３】
上述のように、このような陽極タンク組立体は、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（カリフォルニア州サンディエゴ、ジョージア州グレインズビル、中国北京）から入手できる。またこれを本発明の装置と共に、７０、１１０、１２５ガロン容量で使用してもよい。メータパネルに加えて、陽極液供給およびリターン多岐管、ダイオードおよび分流センサ(shunt sensors)、フローインジケータは、全て本発明と共に使用する通常の技術範囲内である。これらは同様に、ＰＴＩ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ（カリフォルニア州オックスナード、ジョージア州グレインズビル、中国北京）から入手できる。
【００４４】
このように、本発明に係る改良により、溶液の流れを規定する。この設計によると、上記供給システムのどのシステムから供給される陽極液にも対応でき、セルの性能を向上する。
【００４５】
同様に本発明は、セル陽極の底に陽極液を均一に散布するために制御された複数の孔を有する箱型セル等、別のアノセル（登録商標）型セルの使用も企図する。かかる設計はセルの寿命をのばす。これは、流体が少ない個所や流れない個所等を無くすために埃や酸素を除去するように制御されたフローパターンのためである。箱型セルの場合、広い実行領域によって、５ａｍｐｓ／立方フィートを上限としてより多い電流ドロー容量を提供する。また、最長の寿命のための推奨最大負荷を加えた場合に９５ａｍｐｓを提供する。単体設計の場合、曲がらないので寿命がより長くなる。また、平坦な角（flat edge）が排除されるので、固体ペイントの堆積を防止する。
【００４６】
更に本発明は、セル陽極の底に均一に陽極液を散布するために、制御された複数の孔を有する半円状セルも企図する。この実施形態は比較的小さいので、該セルをタンクの中に容易に配設できる。
【００４７】
本発明の実施形態を添付の図面を参照しながら説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、当業者においては、添付の請求項に規定された本発明の範囲を逸脱せずにこれを変更および修正できることが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電着被覆処理用膜電極装置のアノセル(anocel)（登録商標）型の実施形態において、事前に引き伸ばした膜を装着する以前の状態を示す概略図である。
【図２】  本発明に係る電着被覆処理用膜電極装置のアノセル（登録商標）型の実施形態において、事前に引き伸ばした膜を装着した後の状態を示す概略図である。
【図３】  本発明に係る電着被覆処理用膜電極装置のアノセル（登録商標）型の実施形態と共に使用される陽極を示す概略図である。
【図４】  本発明に係る電着被覆処理用膜電極装置のアノセル（登録商標）型の実施形態の下方施条キャップを示す断面図および側面斜視図である。
【図５】  本発明に係る電着被覆処理用膜電極装置のアノセル（登録商標）型の実施形態の上方施条キャップを示す断面図および側面斜視図である。
【図６】  本発明に係る電着被覆処理用膜電極装置のアノセル（登録商標）型の実施形態の、窓付き非導電筒状薄フレームを示す一部分解断面図を含む、組立体全体を示す概略図である。
【図７】  本発明に係る実施形態における電着被覆処理用膜電極装置の改良されたアノセル（登録商標）型の典型的な使用例を示す概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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