(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学セルのモジュール構成から成る電解槽のセルにおいて、背壁、および第１の金属材料で形成されたフレーム形状の第１のフランジ要素から成る少なくとも１つのパンであって、前記第１のフランジ要素が前記背壁と一体的であるか、または、前記背壁に固定された、少なくとも１つのパンと、前記第１のフランジ要素に固定され、第２の金属材料で形成された平坦なフレーム形状の第２のフランジ要素であって、前記固定された部分は前記第１のフランジ要素と前記第２のフランジ要素との内縁に沿って配される溶接部である、第２のフランジ要素とを備えるセル。
【請求項２】
前記第１のフランジ要素の前記第１の金属材料および前記第２のフランジ要素の前記第２の金属材料は同じ材料である、請求項１に記載のセル。
【請求項３】
前記第１のフランジ要素の前記第１の金属材料はチタンであり、前記第２のフランジ要素の前記第２の金属材料はチタンとパラジウムとの合金である、請求項１に記載のセル。
【請求項４】
電気化学セルのモジュール構成から成る電解槽のセルを補修する方法において、前記セルが、背壁、および第１の金属材料で形成されたフレーム形状の第１のフランジ要素から成るパンであって、前記第１のフランジ要素が前記背壁と一体的であるか、または、前記背壁に固定され、前記第１のフランジ要素が腐食により損傷される、パンを備え、前記方法は、第２の金属材料で形成された、平坦なフレーム形状の第２のフランジ要素を前記第１のフランジ要素に固定するステップを備え、前記固定するステップは、前記第１のフランジ要素と前記第２のフランジ要素との内縁に沿って配される溶接である、方法。
【請求項５】
前記第１のフランジ要素の前記第１の金属材料はチタンであり、前記第２のフランジ要素の前記第２の金属材料はチタンとパラジウムとの合金である、請求項４に記載のセルを補修する方法。
【請求項６】
電気化学セルのモジュール構成から成る電解槽のセルを補修する方法において、前記セルが、背壁、および第１の金属材料で形成されたフレーム形状の第１のフランジ要素から成る少なくとも１つのパンであって、前記第１のフランジ要素が前記背壁と一体的であるか、または、前記背壁に固定された、少なくとも１つのパンと、前記第１のフランジ要素に固定され、第２の金属材料で形成された平坦なフレーム形状の第２のフランジ要素であって、前記固定が前記第１のフランジ要素および前記第２のフランジ要素の内縁に沿って配される溶接である、第２のフランジ要素とを備え、前記方法は、前記第１のフランジ要素から、平坦なフレーム形状の前記第２のフランジ要素を取り除くステップと、続いて、平坦なフレーム形状の新しいフランジ要素を固定するステップとを備え、前記固定するステップは、前記第１のフランジ要素と前記新しいフランジ要素との内縁に沿って配される溶接である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学セルのモジュール構成から成る電解槽のセル要素に関し、各セルは、内縁に沿って相互に溶接されたフレーム形状の２つのフランジ要素を備える少なくとも１つのパン形シェルを含む。第２のフランジ要素の付加によって、腐食に晒されやすい領域におけるフランジの全体的な厚さを増加させ、これによりフランジの腐食耐性を改善させることが可能になる。また、本発明は、腐食によって損傷したフランジを補修する、迅速、低コストかつ効果的な方法も提供する。
【背景技術】
【０００２】
電解槽に影響するフランジ腐食現象は当業者に知られている。これらの現象は、特に、ガスケットに対応する外部フランジ領域で起こる。このような領域においては、実際、腐食性物質の停滞、および不動態化を援助することによって金属材料を確実に保護するのに必要な酸素の不足が、腐食の発生を助長する。これらの現象を防止するためには、例えば、白金または酸化ルテニウムから形成された触媒層でフランジを被覆することによるフランジの活性化に頼ることができる。しかしながら、触媒による被覆は、フランジの変形を引き起こす可能性がある高温処理を必要とするので、この方法は困難である。
【０００３】
一方、フランジがすでに腐食によって侵されている場合は、フランジの穴あき、およびこれに伴う電解槽からの材料の漏出を防止するために、介入が必要である。
【０００４】
この場合、当業界で知られた方法では、損傷した部分の除去を行うが、これには、腐食を受けた領域を洗浄し、次いで、除去した部分に相当する新たな材料を溶接することが必要となる。しかしながら、この方法では、腐食性物質やＴｉＨなどの腐食性副生成物が腐食領域に停滞し、その後の溶接の有効性を妨害するため、深刻な限界が生じる。このため、部分的に効果的な溶接を得るためには、これらの物質を非常に注意深く除去しなければならず、これは時間のかかる作業を伴い、しばしば最適ではない結果となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、迅速、低コストかつ簡単であることを特徴とする、腐食防止の新規な方法および腐食部分の新規な補修技法を提供する必要性が明らかにされた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の種々の態様が添付の特許請求の範囲に記述される。
【０００７】
一態様において、本発明は、電気化学セルのモジュール構成から成る電解槽のセルに関し、各セルは、背壁、および第１の金属材料で形成されたフレーム形状の第１のフランジ要素から成る少なくとも１つのパンであって、前記第１のフランジ要素が前記背壁と一体的であるか、またはその代わりに、周縁に沿って前記背壁に固定された、少なくとも１つのパンと、前記第１のフランジ要素に固定され、第２の金属材料で形成された平坦なフレーム形状の第２のフランジ要素であって、前記固定が前記第１のフランジ要素および前記第２のフランジ要素の内縁に沿って配される溶接である、第２のフランジ要素とを備える。この種の解決手段によって、フランジの厚さを増すことにより、腐食現象に対してフランジの寿命を引き延ばすことが可能になる。一方、背壁全体ではなく、腐食をより受けやすいフランジ部分の対応箇所にのみ平坦なフレームを適用することにより、著しく材料を節約することが可能になる。
【０００８】
別の態様において、本発明は、電気化学セルのモジュール構成から成る電解槽のセルを補修する方法に関し、各セルは、背壁、および第１の金属材料で形成されたフレーム形状の第１のフランジ要素から成るパンであって、前記第１のフランジ要素が前記背壁と一体的であるか、またはその代わりに、周縁に沿って前記背壁に固定され、前記第１のフランジ要素が腐食によって損傷される、パンを備え、前記方法は、第２の金属材料で形成された平坦なフレーム形状の第２のフランジ要素を前記第１のフランジ要素に固定するステップを備え、前記固定するステップは、前記第１のフランジ要素および前記第２のフランジ要素の内縁に沿って配される溶接である。この第２のフランジ要素の溶接が２つのフレームの内縁に沿って実施されるため、腐食領域に直接関係しない問題のない領域を巻き込む従来技術の方法よりも、作業は、かなり容易となり、かつより有益なものとなる。
【０００９】
一実施形態において、前記第１のフランジ要素の前記第１の金属材料および前記第２のフランジ要素の前記第２の金属材料は同じ材料である。
【００１０】
別の実施形態において、前記第１のフランジ要素の前記第１の金属材料はチタンであり、前記第２のフランジ要素の前記第２の金属材料はチタンとパラジウムとの合金である。
【００１１】
別の態様において、本発明は、電気化学セルのモジュール構成から成る電解槽のセルを補修する方法に関し、前記セルは、背壁、および第１の金属材料で形成されたフレーム形状の第１のフランジ要素から成るパンと、前記第１のフランジ要素に固定され、第２の金属材料で形成された平坦なフレーム形状の第２のフランジ要素とを備え、前記固定は前記第１のフランジ要素と前記第２のフランジ要素との内縁に沿って配される溶接であり、前記方法は、平坦なフレーム形状の前記第２のフランジ要素が腐食によって損傷されている場合に、前記第１のフランジ要素から、前記第２のフランジ要素を取り除くステップと、続いて、平坦なフレーム形状の新しいフランジ要素を固定するステップであって、前記第１のフランジ要素と前記新しいフランジ要素の内縁に沿って配される溶接である固定するステップとを備える。
【００１２】
本発明を例示するいくつかの実施形態は、添付の図面を参照しながら以下に説明され、図面は、本発明の特定の実施形態における異なる要素の相互の構成を示す目的を有するのみであり、特に、図面は、縮尺の複製として意図されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】パン、フレームおよびガスケットを備える本発明の採り得る実施形態の三次元概略分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態は図面に示され、背壁５および第１のフレーム形フランジ要素６から成るパン１を備える。前記第１のフランジ要素６は、背壁５と一体的でない場合、周縁７に沿って背壁５に溶接される。平坦なフレーム形状の第２のフランジ要素２は、腐食８によって影響される領域を覆う２つのフレームの内縁４に沿う溶接によって固定される。次に、ガスケット３は、第２のフランジ要素２の上方に配される。
【実施例】
【００１５】
寸法１．０ｍｍ×２７．０ｍｍ×２１２９ｍｍの２つのＴｉＰｄ片および        ｍｍ×１２１４ｍｍの２つのＴｉＰｄ片を機械で引き延ばして作製した。次に、１．０ｍｍ厚の長方形フレーム（図面参照）を形成するように４片を溶接した。同様の形状に成形したフランジ上方にフレームを立て掛け、フランジと位置合わせさせた。フランジおよびフレームは、まず装置を締め付けることによって固定し、次に、外縁上を１００ｍｍ間隔で、内縁上を３０ｍｍ間隔でスポット溶接することによって固定した。次に、フランジおよびフレームは全内縁に沿ってＴＩＧ溶接した。
【００１６】
上述の説明は、本発明の限定として意図するものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明は、異なる実施形態により使用することが可能であり、その外延が添付の特許請求の範囲によって規定されるのみである。
【００１７】
本願の説明および特許請求の範囲を通じて、用語「備える」、および「備えている」などのその変形体は、他の要素、構成部品または付加的な方法ステップを除外することを意図するものではない。
（項目１）
電気化学セルのモジュール構成から成る電解槽のセルにおいて、背壁、および第１の金属材料で形成されたフレーム形状の第１のフランジ要素から成る少なくとも１つのパンであって、前記第１のフランジ要素が前記背壁と一体的であるか、または、前記背壁に固定された、少なくとも１つのパンと、前記第１のフランジ要素に固定され、第２の金属材料で形成された平坦なフレーム形状の第２のフランジ要素であって、前記固定が前記第１のフランジ要素と前記第２のフランジ要素との内縁に沿って配される溶接である、第２のフランジ要素とを備えるセル。
（項目２）
前記第１のフランジ要素の前記第１の金属材料および前記第２のフランジ要素の前記第２の金属材料は同じ材料である、項目１に記載のセル。
（項目３）
前記第１のフランジ要素の前記第１の金属材料はチタンであり、前記第２のフランジ要素の前記第２の金属材料はチタンとパラジウムとの合金である、項目１に記載のセル。
（項目４）
電気化学セルのモジュール構成から成る電解槽のセルを補修する方法において、前記セルが、背壁、および第１の金属材料で形成されたフレーム形状の第１のフランジ要素から成るパンであって、前記第１のフランジ要素が前記背壁と一体的であるか、または、前記背壁に固定され、前記第１のフランジ要素が腐食により損傷される、パンを備え、前記方法は、第２の金属材料で形成された、平坦なフレーム形状の第２のフランジ要素を前記第１のフランジ要素に固定するステップを備え、前記固定するステップは、前記第１のフランジ要素と前記第２のフランジ要素との内縁に沿って配される溶接である、方法。
（項目５）
前記第１のフランジ要素の前記第１の金属材料はチタンであり、前記第２のフランジ要素の前記第２の金属材料はチタンとパラジウムとの合金である、項目４に記載のセルを補修する方法。
（項目６）
電気化学セルのモジュール構成から成る電解槽のセルを補修する方法において、前記セルが、背壁、および第１の金属材料で形成されたフレーム形状の第１のフランジ要素から成る少なくとも１つのパンであって、前記第１のフランジ要素が前記背壁と一体的であるか、または、前記背壁に固定された、少なくとも１つのパンと、前記第１のフランジ要素に固定され、第２の金属材料で形成された平坦なフレーム形状の第２のフランジ要素であって、前記固定が前記第１のフランジ要素および前記第２のフランジ要素の内縁に沿って配される溶接である、第２のフランジ要素とを備え、前記方法は、前記第１のフランジ要素から、平坦なフレーム形状の前記第２のフランジ要素を取り除くステップと、続いて、平坦なフレーム形状の新しいフランジ要素を固定するステップとを備え、前記固定するステップは、前記第１のフランジ要素と前記新しいフランジ要素との内縁に沿って配される溶接である、方法。
【図１】
0005977821.tif 000002