(57)【要約】【課題】　電極の交換作業にあまり時間がかからず、作業性の向上を図ることのできる水処理装置用電極を提供する。【解決手段】　電極１４、１５には、取付孔２２が形成され、電極保持体１６に設けられた電極固定具２１が取付孔２２を貫通することにより、電極１４、１５が電極保持体１６に固定されると同時に電気的に接続される。また、電極３４、３５には、取付孔３２と切欠３３が形成されており、取付孔３２を電極保持体３６の突起部３７に取り付け、切欠３３を電極保持体３６のバネ部材３８に固定することにより電極３４、３５を固定すると同時に電気的に接続される。【選択図】　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極保持体に電極固定具により保持され、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンまたはアルミニウムイオンを電気分解により溶出する電極であって、前記電極固定具により電極保持体への固定と電気的接続とを同時に行うための取付孔を形成したことを特徴とする水処理装置用電極。
【請求項２】
前記取付孔を複数形成したことを特徴とする請求項１記載の水処理装置用電極。
【請求項３】
電極保持体に保持され、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンまたはアルミニウムイオンを電気分解により溶出する電極であって、前記電極保持体に取り付ける取付部と、電極保持体に固定と同時に電気的接続を行う固定部とを形成したことを特徴とする水処理装置用電極。
【請求項４】
前記取付部を複数形成したことを特徴とする請求項３記載の水処理装置用電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は水処理装置、さらに詳しくは、屎尿廃水や生活廃水を処理するための浄化槽あるいは生物を飼育するための水槽などに組み込まれ、処理すべき水中からリン酸を除去するための水処理装置に用いる電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来、この種の水処理装置としては、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンまたはアルミニウムイオンを電気分解により溶出する鉄電極またはアルミニウム電極を備えたものが知られている。
【特許文献１】特開平１０−１９２８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　このような水処理装置にあっては、電極の設置方法や交換方法については特に考慮が払われていない。
【０００４】
　すなわち、一般に、電極は、電極保持部材にボルト及びナットなどの締結手段で固定されている。そして、電気分解により、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンまたはアルミニウムイオンが電極から溶出していくため、電極を定期的に新しいものに交換する必要がある。
【０００５】
　ところが、固定作業および電極と電源との接続作業などの電極の交換作業に時間がかかり、作業性に問題があった。
【０００６】
　本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、電極の交換作業にあまり時間がかからず、作業性の向上を図ることのできる水処理装置用の電極を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
　本発明の水処理装置用電極は、電極保持体に電極固定具により保持され、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンまたはアルミニウムイオンを電気分解により溶出する電極であって、前記電極固定具により電極保持体への固定と電気的接続とを同時に行うための取付孔を形成したことを特徴とする。
【０００８】
　前記取付孔を複数形成することが好ましい。
【０００９】
　本発明の水処理装置用電極は、電極保持体に保持され、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンまたはアルミニウムイオンを電気分解により溶出する電極であって、前記電極保持体に取り付ける取付部と、電極保持体に固定と同時に電気的接続を行う固定部とを形成したことを特徴とする。
【００１０】
　前記取付部を複数形成することが好ましい。
【００１１】
　電解槽は処理すべき水を電気分解のために収納する。少なくとも一対の電極は、電気分解により、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンまたはアルミニウムイオンを溶出する。
【００１２】
　一対の電極は例えば、両方とも鉄電極あるいはアルミニウム電極から、または一方が鉄電極あるいはアルミニウム電極から他方が不溶性金属電極から構成される。前者の場合は、所望により制御部が電極の極性反転を行うことで、電極からのイオン溶出が阻害されるおそれのある、電極表面への鉄酸化物層の形成を防止することができる。また、後者の場合は、鉄電極あるいはアルミニウム電極を陽極とし、不溶性金属電極を陰極とする。不溶性金属電極としては、例えば銀や白金などからなる電極がある。
【００１３】
　なお、電極として鉄電極を用いる場合は、一対の電極のうちの少なくとも一方が、０．２〜０．９重量％の炭素を含有する鋼材から構成されているのが好ましい。これは、発明者が行った実験により、電気分解中に電極が水中のリン酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオンなどの影響を受けて、電極表面に鉄酸化物層が形成された場合でも、鉄酸化物層がが固着しにくく、安定した鉄イオンの溶出を確保することができ、リン除去能力が低下するおそれを防止することができることが判明したからである。
【００１４】
　鉄電極あるいはアルミニウム電極から電解槽に溶出した鉄イオンあるいはアルミニウムイオンは、水中のリン酸（オルトリン酸）と反応して、難溶性リン化合物（Ｆｅ（ＯＨ）x （ＰＯ4 ）y あるいはＡｌ（ＯＨ）x （ＰＯ4 ）y ）となって凝集し沈殿する。
【００１５】
　電極保持体は、一対の電極ごとに１つ用意され、一対の電極を保持する。電源は、電極保持体を介してそれぞれの電極に電解用電流を供給する。電極と電極保持体とは、電極が電極保持体に着脱可能となるように、また電極と電極保持体とが電気的に接続可能となるように構成されている。すなわち、電極と電極保持体とに、電極の電極保持体へ着脱操作と電気的接続とを可能にするように、形状、構造または大きさなどに特有の工夫がなされている。
【００１６】
　この特定の工夫の例としては、例えば次のような３つの態様がある。
【００１７】
　すなわち、本発明に係る水処理装置は、電極が、逆Ｌ字状の垂直横断面形状を有するものであり、電極保持体に、電極に対応した形状を有し電極保持体の少なくとも１つの側壁及び下面に開口した嵌合溝が設けられ、電極が、電極保持体の側壁方向からのスライド取付操作により電極保持体の嵌合溝に取り外し可能に取り付けられているのが好ましい。
【００１８】
　ここで、嵌合溝は電極の数と同じだけ設けられる。電極を逆Ｌ字状の垂直横断面形状にしたのは、その逆Ｌ字状の屈曲箇所が電極保持体の嵌合溝における逆Ｌ字状の屈曲箇所に保持されるようにするためである。
【００１９】
　この場合において、逆Ｌ字状の垂直横断面形状を有する電極は、電極保持体の側壁方向からのスライド取付操作により、その屈曲箇所が電極保持体の嵌合溝における屈曲箇所に保持された状態で同嵌合溝に取り付けられる。逆に、電極保持体からの電極の取り外しは、電極保持体の側壁方向へのスライド取り外し操作により行われる。
【００２０】
　また、本発明に係る水処理装置は、電極が、取付孔を有する平板状のものであり、電極保持体に、電極に対応した形状を有し電極保持体の下面に開口した嵌合溝が設けられるとともに、電極保持体の側壁を一部貫通しかつ内方へ弾性的に付勢されて嵌合溝まで延びる電極固定具が設けられ、電極が電極保持体の下面方向からのスライド取付操作により電極保持体の嵌合溝に嵌合したときに電極固定具の一部が電極の取付孔に弾性的に嵌まり込むことで、電極が電極保持体に取り外し可能に取り付けられているのが好ましい。
【００２１】
　ここで、電極の取付孔は、テーパ状のものや無テーパのものが適宜選択して用いられる。電極固定具としては例えば、電極保持体の側壁に配された把手と、この把手に接続されて側壁を一部貫通し先端が電極の取付孔に対応した形状及び大きさを有するプランジャと、このプランジャを内方へ弾性的に付勢するコイルバネとを備えてなるものが用いられる。
【００２２】
　この場合において、電極が電極保持体の下面方向からのスライド取付操作により電極保持体の嵌合溝に嵌合して、電極が電極固定具の一部を弾性的付勢に抗して外方へ少し移動させた後に、電極の取付孔に電極固定具の一部（例えばプランジャの先端）が弾性的に嵌まり込む。逆に、電極保持体からの電極の取り外しは、電極固定具を持ってその一部を弾性的付勢に抗して外方へ少し移動させて両者の係合を解除させることにより行われる。
【００２３】
　また、本発明に係る水処理装置は、電極が、取付孔を有する平板状のものであり、電極保持体の側壁に、電極の取付孔に対応した電極取付用突起部が設けられ、電極が、その取付孔における電極保持体の突起部への引っかけ取付操作により電極保持体に取り外し可能に取り付けられているのが好ましい。
【００２４】
　ここで、電極の取付孔及び電極保持体の突起部の数はそれぞれ、少なくとも１つ、好ましくは２つ以上、設けられる。また、取付孔及び突起部の形状、大きさは及び配設箇所は、電極及び電極保持体の形状、大きさなどに応じて適宜、変更することかできる。
【００２５】
　この場合において、電極は、その取付孔における電極保持体の突起部への引っかけ取付操作により電極保持体に取り付けられる。逆に、電極保持体からの電極の取り外しは、電極を持ってその取付孔において電極保持体の突起部から取り外すことにより行われる。
【発明の効果】
【００２６】
　請求項１記載の発明に係る水処理装置用電極にあっては、電極の電極保持体への固定と同時に電気的に接続することができ、電極の交換作業性を向上することができる等の効果を奏する。
【００２７】
　請求項２記載の発明に係る水処理装置にあっては、電極の固定および電気的接続をより確実に行うことができる等の効果を奏する。
【００２８】
　請求項３記載の発明に係る水処理装置用電極にあっては、電極の電極保持体への固定と同時に電気的に接続することができ、電極の交換作業性を向上することができる等の効果を奏する。
【００２９】
　請求項４記載の発明に係る水処理装置にあっては、電極の固定および電気的接続をより確実に行うことができる等の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
　以下、本発明の３つの実施例を図面に基づいて説明する。なお、これらによって本発明が限定されるものではない。
【００３１】
　図１は、本発明の実施例１〜実施例３に係る水処理装置としての脱リン処理装置Ｐを一般的に示す。脱リン処理装置Ｐは、処理すべき水が流入する流入管２と、水処理ずみの水を外部へ放流する放流管３とを有する電解槽１と、この電解槽１に配された板状の一組の鉄電極４・５と、これらの電極４・５を保持するための電極保持体６と、電極４・５に電解用電流を供給するための直流電源７とを備えている。
【００３２】
　電解槽１には、電極４・５のばっ気を行うための槽底のばっ気管８と、このばっ気管８に給気するための槽外のブロア９とが配されている。電極保持体６には電源７に接続されたコネクタ１０が着脱可能に取り付けられている。コネクタ１０は、電極保持体６の内部に配されたリード線（図示略）を介して電極４・５に接続されている。
【００３３】
　このような脱リン処理装置Ｐにおいて、電解が開始されると、電解槽１では電極４・５から鉄イオンＦｅ2+が溶出し、ばっ気管８により酸素が処理水中に供給される。
【００３４】
　Ｆｅ2+は、溶存酸素により酸化処理されてＦｅ3+になり、水中のオルトリン酸ＰＯ43-と反応して難溶性のリン酸鉄塩Ｆｅ（ＯＨ）x （ＰＯ4 ）y となる。そして、このリン酸鉄塩Ｆｅ（ＯＨ）x （ＰＯ4 ）y は、水中に存在するＳＳ分を核にして凝集し、大きなフロックになり、沈殿して槽底部に堆積する。
【実施例１】
【００３５】
　図２は、本発明の実施例１に係る水処理装置としての脱リン処理装置Ｐにおける一組の鉄電極１４・１５と、これらの電極１４・１５を保持するための電極保持体１６とを示す。
【００３６】
　これらの電極１４・１５は、逆Ｌ字状の垂直横断面形状を有するものである。電極保持体１６には、電極１４・１５に対応した逆Ｌ字状の垂直横断面形状を有する、互いに平行な２つの嵌合溝１７・１８が設けられている。これらの嵌合溝１７・１８は、電極保持体１６における対向する２つの側壁と下面とに開口している。
【００３７】
　そして、図３に示すように、電極１４・１５が、電極保持体１６の側壁方向からのスライド取付操作により電極保持体１６の嵌合溝１７・１８に取り外し可能に取り付けられている。
【００３８】
　電極１４・１５は、電極１４・１５と嵌合溝１７・１８との隙間に密に嵌められた金属製板バネ１９（図４に斜視図を示す）の弾性力により、嵌合溝１７・１８内で固定されている。そして、嵌合溝１７・１８の下端開口には、電極保持体１６の下面に設けられた取付孔１１にゴム製の防水用鉤状シール板１２・１３の上縁部を嵌め込んで接着剤により接着しかつシール板１２・１３の側縁部を電極１４・１５に当接させることで、防水用シールが施されている。
【００３９】
　また、板バネ１９の一部には、コネクタ１０に連なるリード線２０が接続されている。
【００４０】
　実施例１に係る脱リン処理装置Ｐにあっては、電極１４・１５が、電極保持体１６の側壁方向からのスライド取付操作により電極保持体１６の嵌合溝１７・１８に取り外し可能に取り付けられる。また、電極保持体１６からの電極１４・１５の取り外しは、電極保持体１６の一方の側壁方向へのスライド取り外し操作により行われる。したがって、電極１４・１５の交換作業にあまり時間がかからず、作業性の向上を図ることができる。
【００４１】
　さらに、電極１４・１５が、電極１４・１５と嵌合溝１７・１８との隙間に密に嵌められかつコネクタ１０に連なるリード線２０が接続された金属製板バネ１９の弾性力により、嵌合溝１７・１８内で固定される。したがって、電極１４・１５のスライド取付操作により、電極１４・１５の電気的接続も同時に行われる。
【実施例２】
【００４２】
　図５は、本発明の実施例２に係る水処理装置としての脱リン処理装置Ｐにおける一組の鉄電極２４・２５と、これらの電極２４・２５を保持するための電極保持体２６とを示す。
【００４３】
　これらの電極２４・２５はいずれも、２つの円形取付孔２２・２２を有する平板状のものである。電極保持体２６には、電極２４・２５に対応した形状を有する、互いに平行な２つの嵌合溝２７・２８が設けられている。これらの嵌合溝２７・２８は、電極保持体２６における対向する２つの側壁と下面とに開口している。
【００４４】
　また、電極保持体２６の２つの対向側壁にはそれぞれ電極固定具２１・２１が設けられている（一方のみ図示）。各電極固定具２１は、図６〜図８に示すように、電極保持体２６の側壁に配された把手５１と、この把手５１に接続されて同側壁を一部貫通し先端５２ａが電極２４・２５の取付孔２２・２２に対応した形状及び大きさを有する金属製プランジャ５２と、このプランジャ５２を内方へ弾性的に付勢するコイルバネ５３とを備えてなる。
【００４５】
　また、プランジャ５２の後端には、コネクタ１０に連なるリード線２０が接続されている。
【００４６】
　そして、電極２４・２５が、電極保持体２６の下面方向からのスライド取付操作（図６及び図７）により電極保持体２６の嵌合溝２７・２８に嵌合した（図７及び図８）ときに、各電極固定具２１のプランジャ５２の先端５２ａが電極２４・２５の取付孔２２・２２にコイルバネ５３の付勢力で弾性的に嵌まり込む（図８）ことで、電極２４・２５が電極保持体２６に取り外し可能に取り付けられている。
【００４７】
　実施例２に係る脱リン処理装置Ｐにあっては、電極２４・２５が、電極保持体２６の下面方向からのスライド取付操作により電極保持体２６の嵌合溝２７・２８に嵌合したときに、各電極固定具２１のプランジャ５２の先端５２ａが電極２４・２５の取付孔２２・２２に弾性的に嵌まり込むことで、電極２４・２５が電極保持体２６に取り外し可能に取り付けられる。また、電極保持体２６からの電極２４・２５の取り外しは、各電極固定具２１の把手５１を持ってコイルバネ５３の付勢力に抗して外方へ少し移動させて両者の係合を解除して、電極保持体２６を下面方向へスライドさせる一連の操作により行われる。したがって、電極２４・２５の交換作業にあまり時間がかからず、作業性の向上を図ることができる。
【００４８】
　さらに、電極２４・２５が、電極２４・２５と嵌合溝２７・２８との隙間に密に嵌められかつコネクタ１０に連なるリード線２０が接続された金属製プランジャ５２の弾性力により、嵌合溝１７・１８内で固定される。したがって、電極２４・２５のスライド取付操作により、電極２４・２５の電気的接続も同時に行われる。
【実施例３】
【００４９】
　図９は、本発明の実施例３に係る水処理装置としての脱リン処理装置Ｐにおける一組の鉄電極３４・３５と、これらの電極３４・３５を保持するための電極保持体３６とを示す。
【００５０】
　これらの電極３４・３５はいずれも、２つの円形取付孔３２・３２と、上端における１つの切欠３３とを有する平板状のものである。電極保持体３６の２つの対向側壁にはそれぞれ、電極３４・３５の取付孔３２・３２に対応した円形の電極取付用突起部３７・３７と、電極保持体３６の内方へ弾性的に付勢された電極固定用の金属製バネ部材３８とが設けられている。なお、突起部３７・３７及びバネ部材３８は、電極保持体３６の一方側壁のものだけを図示している。
【００５１】
　バネ部材３８は電極保持体３６の内部に配されたリード線を介してコネクタ１０に接続されており、電極３４・３５の切欠３３の縁に係合したときに電極３４・３５を電極保持体３６の側壁に押圧固定するとともに、電極３４・３５の電気的接続を行う。
【００５２】
　そして、電極３４・３５は、その取付孔３２・３２における電極保持体３６の突起部３７・３７への引っかけ取付操作と、切欠３３の縁へのバネ部材３８の係合操作とにより、電極保持体３６に取り外し可能に取り付けられる。
【００５３】
　実施例３に係る脱リン処理装置Ｐにあっては、電極３４・３５が、その取付孔３２・３２における電極保持体３６の突起部３７・３７への引っかけ取付操作と、切欠３３の縁へのバネ部材３８の係合操作とにより、電極保持体３６に取り外し可能に取り付けられる。また、電極保持体３６からの電極３４・３５の取り外しは、電極３４・３５を持ってその取付孔３２・３２において電極保持体３６の突起部３７・３７から取り外すことにより行われる。したがって、電極３４・３５の交換作業にあまり時間がかからず、作業性の向上を図ることができる。
【００５４】
　さらに、電極３４・３５が、その切欠３３の縁への金属製バネ部材３８の弾性的係合により、電極保持体３６の側壁に固定される。したがって、電極３４・３５の引っかけ取付操作及びバネ部材３８の係合操作により、電極３４・３５の電気的接続も同時に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例１〜実施例３に係る水処理装置としての脱リン処理装置を一般的に示す構成説明図である。
【図２】本発明の実施例１に係る脱リン処理装置における一組の鉄電極と、これらの電極を保持するための電極保持体とを示す分解斜視図である。
【図３】図２における鉄電極と電極保持体との取付状態を示す要部拡大構成説明図である。
【図４】図２における鉄電極と、この鉄電極を電極保持体に密に取り付けるための金属製板バネとを示す要部拡大斜視図である。
【図５】本発明の実施例２に係る脱リン処理装置における一組の鉄電極と、これらの電極を保持するための電極保持体とを示す分解斜視図である。
【図６】図５における鉄電極と電極保持体との第１取付状態を示す要部拡大構成説明図である。
【図７】図５における鉄電極と電極保持体との第２取付状態を示す要部拡大構成説明図である。
【図８】図５における鉄電極と電極保持体との第３取付状態を示す要部拡大構成説明図である。
【図９】本発明の実施例３に係る脱リン処理装置における一組の鉄電極と、これらの電極を保持するための電極保持体とを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
　　１　電解槽
　　４　　電極
　　５　　電極
　　６　　電極保持体
　　７　　電源
　１０　　コネクタ
　１２　　シール板
　１３　　シール板
　１４　　電極
　１５　　電極
　１６　　電極保持体
　１７　　嵌合溝
　１８　　嵌合溝
　１９　　金属製板バネ
　２０　　リード線
　２１　　電極固定具
　２２　　取付孔
　２４　　電極
　２５　　電極
　２６　　電極保持体
　２７　　嵌合溝
　２８　　嵌合溝
　３２　　取付孔
　３３　　切欠
　３４　　電極
　３５　　電極
　３６　　電極保持体
　３７　　突起部
　３８　　金属製バネ部材
　５１　　把手
　５２　　金属製プランジャ
　５２ａ　先端
　５３　　コイルバネ
【図１】
2004082123.tif 000003
【図２】
2004082123.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004082123.tif 000007
【図６】
2004082123.tif 000008
【図７】
2004082123.tif 000009
【図８】
2004082123.tif 000010
【図９】
2004082123.tif 000011