(57)【要約】  本発明は、イオン交換膜を介して互いに分離されたアノード室とカソード室とを有する、液体の電解処理のための電解装置に関し、室には流れる電解質のための入口開口部および出口開口部と、それぞれ電極とが設けられ、アノード室および／またはカソード室の内部空間は、電極に対して横方向に延びるウェブ（２０）またはリブによって細分化され、ウェブまたはリブには、少なくとも特定の領域に穴（２４）または切り欠きが設けられ、本発明によれば、ウェブ（２０）またはリブは、穴（２４）または切り欠きが設けられていない少なくとも下部領域（２２）を有する。本発明による電解装置は、上部発泡相では縦方向に十分な混合がある一方、同時に下部領域では上昇する気泡によって得られるエアリフトポンプ効果が維持されるという利点を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換膜を介して互いに分離されたアノード室とカソード室とを有する、液体の電解処理のための電解装置において、前記室には、流れる電解質のための少なくとも１つの入口開口部および１つの出口開口部と、それぞれ少なくとも１つの電極とが設けられ、前記アノード室および／または前記カソード室の内部空間が、前記電極に対して横方向に延びるウェブ（２０）またはリブによって細分化され、前記ウェブまたはリブには、穴（２４）または切り欠きが少なくとも領域的に設けられ、前記ウェブ（２０）またはリブが、前記電解装置の高さ方向に延び、高さ方向で見て、前記ウェブ（２０）またはリブに穴（２４）または切り欠きのない少なくとも１つの下部領域（２２）を備えることを特徴とする電解装置。
【請求項２】
前記ウェブ（２０）またはリブが、電解セルの高さ方向で見て、穴（２４）または切り欠きを有する少なくとも１つの上部領域（２３）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の電解装置。
【請求項３】
前記ウェブ（２０）またはリブに穴（２４）または切り欠きのない前記下部領域（２２）が、前記ウェブ（２０）またはリブの全高の少なくともほぼ下半分に及ぶことを特徴とする、請求項１または２に記載の電解装置。
【請求項４】
前記ウェブ（２０）またはリブが穴（２４）または切り欠きを備えない前記下部領域（２２）が、前記ウェブ（２０）またはリブの全高の少なくともほぼ下部３分の２に及ぶことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の電解装置。
【請求項５】
前記ウェブ（２０）またはリブが穴（２４）または切り欠きを備える前記上部領域（２３）が、前記ウェブ（２０）またはリブの全高の少なくともほぼ上部４分の１に及ぶことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の電解装置。
【請求項６】
前記ウェブ（２０）またはリブが穴または切り欠きを備える前記上部領域（２３）が、前記ウェブ（２０）またはリブの全高の少なくともほぼ上部３分の１に及ぶことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の電解装置。
【請求項７】
前記ウェブ（２０）またはリブが、前記少なくとも１つの上部領域（２３）に、前記ウェブ（２０）またはリブの高さ方向に中実領域によって互いに離間された複数の穴（２４）または切り欠きを備えることを特徴とする、請求項２から６のいずれか一項に記載の電解装置。
【請求項８】
前記ウェブ（２０）またはリブが、前記少なくとも１つの上部領域（２３）に、ほぼ円形の輪郭を有する穴（２４）を少なくとも部分的に有することを特徴とする、請求項２から６のいずれか一項に記載の電解装置。
【請求項９】
前記ウェブ（２０）またはリブが、前記少なくとも１つの上部領域（２３）に、前記ウェブ（２０）またはリブの高さの方向で見て互いに異なる間隔を有する複数の穴（２４、２４ａ）または切り欠きを備えることを特徴とする、請求項２から８のいずれか一項に記載の電解装置。
【請求項１０】
前記ウェブ（２０）またはリブの前記穴（２４ａ）または切り欠きが、前記上部領域（２３）の第１の下部セクションでは、頂部に隣接する、前記上部領域（２３）の第２のセクションよりも互いに小さい間隔で配置されることを特徴とする、請求項９に記載の電解装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの穴（２４）または１つの切り欠きの自由断面が、少なくとも約１０ｍｍ２、特に好ましくは少なくとも約１５ｍｍ２になることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の電解装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の特徴を有する電解装置内の流動性媒体の電解処理のための方法。
【請求項１３】
塩素アルカリ電解を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン交換膜を介して互いに分離されたアノード室とカソード室とを有する、液体の電解処理のための電解装置に関し、室には流れる電解質のための入口開口部および出口開口部と、それぞれ１つの電極とが設けられ、アノード室および／またはカソード室の内部空間は、電極に対して横方向に延びるウェブまたはリブによって細分化され、ウェブまたはリブには、穴または切り欠きが少なくとも領域的に設けられる。
【背景技術】
【０００２】
電極室の内部で電解プロセスを正しく機能させるためには、室の高さおよび室の幅全体にわたって電解質を可能な限り均一に分布させることが必要であり、このために、２つの電解室内での良好な液体混合が求められる。塩素アルカリセルの場合、イオン交換膜は、比較的狭い範囲の塩化物濃度、温度およびｐＨでのみ最適に機能するため、上記液体混合は、特にアノード液室（アノード室）では重要である。流れの点で不利なアノード室の領域では、アノード液の停滞により塩化物の枯渇が起こり、これにより局所的な膜損傷が引き起こされる可能性があることは否定できない。
【０００３】
アノード液室では、塩素ガスの浮力効果により、垂直方向に特定の自然混合が生じる。アノード液室では水平方向の平均流速は低く、その結果、水平方向の自然混合度も非常に低くなる。さらに、電解質中で上昇する気泡は、結合して、上部領域に閉じた発泡層を形成する傾向がある。上記発泡体形成は、セルの負荷が大きくなるほど、またセルが高くなるほど大きくなる。発泡体内では電気抵抗が電解質の残りの部分よりも高いため、膜表面上の電流分布、したがって膜負荷は不均一になる。
【０００４】
独国特許発明第４２２４４９２号明細書は、冒頭で述べた特徴を有する電解装置を開示しており、そこでは、２つの電解室内でのさらに良好な液体混合が求められている。各アノード室および／またはカソード室で規定された混合流を形成するために、流れ案内ウェブを備えた分割プレートの形態で、その周りで流れが領域的に通過する少なくとも１つの分割要素が提供されている。電極で形成される気泡は、室空間全体にわたる気泡の分布を防止するという点で、実質的には搬送補助として使用される。電極領域の分割プレートの片側のみに形成される気泡のために、上向きの流れが生じる。分割要素は洗浄可能なように形成されているため、結果として、室内では自然な垂直循環が実現される。
【０００５】
欧州特許第０２２０６５９号明細書には、直列に配置された複数の双極ユニットセルを含む双極型の電解装置が記載されており、各セルは、アノード側トラフ形体およびカソード側トラフ形体から構成され、アノード側トラフ形体およびカソード側トラフ形体のそれぞれは、フック形状のフランジと、フレーム壁と、隔壁とを備え、アノードおよびカソードはそれぞれ、導電性リブ（ウェブ）を介して隔壁に溶接されている。リブを通る電解質および電解生成物の通過を可能にするために、上記導電性リブのそれぞれには、互いに離隔されて配置された穴がその全高にわたって設けられている。
【０００６】
前述のタイプの電解装置では、膜は通常、それぞれ電極に非常に近接して配置される。電極間でそれに対して横方向に延びるリブまたはウェブは、電解装置の内部空間を複数の区画に細分化する。中実のリブまたはウェブを使用すると、膜へのブラインの供給が不十分になり得、平面アノードを使用した場合に膜にブリスタが形成される。
【０００７】
しかし、他方では、上記の欧州特許第０２２０６５９号明細書で提案されているように、セル室全体の縦方向混合を改善するために、ウェブの全高にわたって切り欠きまたは穴を有するウェブを設けることは、セル室の個々の区画では所望のエアリフトポンプ効果がもはや得られないという欠点を有する。用語「エアリフトポンプ効果」は、液体の高さよりも下の液体に導入された気泡によって、液体の高さを特定の量だけ上昇させることができるというＣａｒｌ  Ｉｍｍａｎｕｅｌ  Ｌｏｓｃｈｅｒによって記載された現象を指すものと理解されるべきである。この効果は、液体を搬送するためのいわゆるエアリフトポンプに対して使用される。電解の間に電解質中に気泡が形成され、次いで、液体中を上昇するため、ここでエアリフトポンプ効果が生じ、その結果、電解質の垂直混合が実現されることから、これは、本発明による電解装置ではある程度望ましい。
【０００８】
独国特許第６９６０７１９７Ｔ２号明細書は、フィルタプレスタイプの電解槽のための電極配置を開示しており、そこでは、面積的電極（ａｒｅａｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）に対して横方向に延びるアノードスペーサおよびカソードスペーサが使用されている。Ｚ字型のスペーサは上部スペーサとも呼ばれ、Ｕ字型またはＣ字型のスペーサがその下に配置されている。ただし、上記Ｚ字形またはＵ字形のスペーサは、電解セル内に水平に配置されており、すなわち、それらは電解セルの高さ方向に対して横方向に延びている。スペーサは、様々なサイズの円形または楕円形の穿孔を有する。上記穿孔は、電解質の垂直混合に役立ち、比較的大きい穿孔の結果として、電解質中を上昇するガスのガス流を改善すべきである。ここでは、電解セルの縦方向、すなわちスペーサの縦方向の広がり方向の細分化は提供されていない。
【０００９】
独国特許出願公開第１９９５４２４７号明細書には、ガス拡散電極を有する電解セルが記載されており、そこでは、セルは水平方向に延びるウェブによって、互いに上下に配置された複数の空間に細分化され、その結果、ガスは下方から上方に蛇行するようにガス空間を流れ、プロセスでは、それぞれ個々の空間を水平に流れる。ここでは、高さ方向に垂直に延びるウェブによる電解セルのそれ以上の細分化は提供されていない。
【００１０】
米国特許第５，６９３，２０２号明細書も同様に、下部入口開口部および上部出口開口部が設けられた、イオン交換膜を有する電気化学セルを記載している。水平方向に延び、セルを互いに上下に配置された複数の室に細分化し、複数の規則的に配置された開口部が設けられた接続要素が、電極に対して横方向にセル内に延び、上記開口部は、電解セルの高さ方向のガス通過を可能にするのに役立つ。電解質の垂直混合が提供されるが、垂直に延びるウェブによるセルのそれ以上の細分化は明らかではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許発明第４２２４４９２号明細書
【特許文献２】欧州特許第０２２０６５９号明細書
【特許文献３】独国特許第６９６０７１９７Ｔ２号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１９９５４２４７号明細書
【特許文献５】米国特許第５，６９３，２０２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、冒頭で述べた一般的なタイプの特徴を有する電解装置を提供することであり、電解装置では、縦方向の十分な混合が提供されるだけでなく、同時にエアリフトポンプ効果も維持される。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述の目的に対する解決策は、請求項１の特徴を有する、冒頭で述べたタイプの電解装置によって提供される。
【００１４】
本発明をさらによく理解するために、本発明によるタイプの電解セルにおける形状的条件が、この時点で定義される。電解セルは、それぞれ互いに直交する３つの空間的次元で延びる。電解セルが一般にその最大の広がりを有するその空間方向は、「縦方向」として定義される。面積的に形成された電極は、上記縦方向および高さ方向に延びる。本明細書では、電極の表面に垂直な方向を「横方向」と呼ぶ。気泡は、電解セル内では重力に逆らって下方から上方に上昇する。本明細書では、下方から上方へのこの方向を「高さ方向」と呼ぶ。
【００１５】
電解質の高さ方向の従来の混合は、従来技術でも提供されており、本出願では「垂直混合」と呼ばれる。電解セルの縦方向の電解質の混合は、これと区別されるべきであり、その目的のために本発明により提供される垂直ウェブは、電解質が流れることができる穴または切り欠きを有する。したがって、上記ウェブは、上記の定義に従って電解セルの高さ方向に、または実質的に垂直方向に延び、電解セルの横方向、すなわち面積的電極に対して横方向にも延びる。したがって、上記ウェブの結果として、電解セルの縦方向の複数の区画への細分化が提供される。したがって、これらのウェブの穴または切り欠きを通る電解質の流れは、実質的に電解セルの縦方向の流れであり、本明細書では「水平混合」とも呼ばれる。
【００１６】
本明細書で使用される用語「底部」および「頂部」は、高さ方向における電解セルの範囲を指す。したがって、本発明の文脈内では、「上部」領域は、電解セルの高さ方向で見た際に、「下部」領域よりも上に位置する。
【００１７】
本発明によれば、ウェブまたはリブが、電解装置の高さ方向に延び、高さ方向で見て、穴または切り欠きのない、すなわち、領域に穴または切り欠きが設けられていない少なくとも１つの下部領域を備えることが提供される。下部領域では、ウェブまたはリブが中実であり、穴または切り欠きを備えないという事実により、上記領域では遮るもののないエアリフトポンプ効果が確保される。したがって、下部領域では、電解中に形成される気泡が、ウェブによって分離された、電解セルの区画内で遮られることなく上方に上昇することが可能である。この下部領域では垂直方向の流れが優勢であり、ここでは電解媒体の著しい縦方向混合はない。対照的に、本発明によれば、ウェブまたはリブの上部領域に穴または切り欠きが存在する。この上部領域では、上昇する気泡によって電解媒体の発泡相が形成されるため、ここでは縦方向混合が望ましい。上記縦方向混合は、ウェブまたはリブの穴または切り欠きによって達成され、これらの穴または切り欠きは、電解セルの隣接区画への電解媒体の貫通流を可能にする。
【００１８】
電極が延びる方向は、本出願では電解装置の「縦方向」として理解されるべきである。したがって、本明細書では、ウェブまたはリブが電極に対して横方向に延びると述べた場合、これは、ウェブまたはリブが電解装置の横方向に、好ましくは電極に対してほぼ直角に実質的に延びることを意味することを意図している。２つの電解室は、一般に、電解質を収容するほぼ直方体の内部空間をそれぞれ備える。したがって、上記の定義の意味の範囲内では、ウェブまたはリブは、電解セル内で実質的に垂直方向および横方向に延びる。また、従来の電解セルでも提供される垂直混合は、ウェブまたはリブに実質的に平行な電解質の流れ、すなわち、それぞれ２つのウェブまたはリブの間の個々の区画の電解セルの高さ方向の流れに対応する。対照的に、本出願に記載の縦方向混合では、電解質は実質的に水平方向にウェブの穴を通って流れるため、電解質はウェブの穴を通って１つの区画から隣接区画に流れる。したがって、縦方向混合は、高さ方向の垂直混合と基本的に直交する、すなわち、電解質中で上昇する気泡と直交するか、それを少なくとも横切る方向の実質的に水平な流れ方向で実現される。
【００１９】
本明細書で使用される用語「穴」は、特定の輪郭形状に対するいかなる制限も含まない。穴は、例えば、円形、楕円形、細長または多角形の輪郭を有してもよい。本明細書で使用される用語「切り欠き」は、まず、任意の所望の輪郭形状を有し、ウェブの材料によって全側面上で囲まれる連続した穴を含むが、電解媒体の通過を可能にするが、ウェブの材料によって全側面上で囲まれない材料の穿孔も含み、すなわち、それらは、適切であれば、それらの周辺上の１つ以上の点で開口していてもよい。
【００２０】
したがって、ウェブまたはリブの本発明による構成の結果として、２つの効果が互いに有利に組み合わされる。まず、ウェブの下部領域ではエアリフトポンプ効果が得られ（これにより横方向混合が生じる）、ウェブの上部領域では依然として縦方向混合が実現される。その結果、エアリフトポンプ効果により、アノードでは流入と輸送されたブラインとの最適な混合がセル全体の高さにわたって確保され、同時に、上部発泡相のウェブの穴または切り欠きにより、セル幅にわたってアノードでの最適なブライン輸送が達成される。このように、例えば、電解セル内で塩素アルカリ電解が行われる場合、ＮａＣｌの不十分な供給の結果として生じるダイヤフラムに対する損傷が防止される。膜に対するブラインのこのような不十分な供給は、膜でのブリスタの形成を促進し、これは、恒久的に高い電流密度での動作中に特に観察され得る。
【００２１】
本発明による目的に対する解決策の好ましい一改良形態は、ウェブまたはリブが、電解セルの高さ方向で見て、穴または切り欠きを有する少なくとも１つの上部領域を備えることを提供する。ウェブまたはリブの上部領域のこれらの穴または切り欠きの結果として、そこでは縦方向混合が可能になる。上記領域では、上昇する気泡によって発泡相が形成され、この相の領域では電解質の縦方向混合が有利である。
【００２２】
好ましくは、ウェブまたはリブが穴または切り欠きを備えない下部領域は、ウェブまたはリブの全高の少なくともほぼ下半分に、特に、ウェブまたはリブの全高の少なくとも下半分に及ぶ。下部領域の端部は、当然ながら、それぞれの電解セル内の個々の条件に依存する。例えば、ウェブのどの高さまでエアリフトポンプ効果が望まれ、縦方向混合が防止されるべきか、また、それぞれどの高さで発泡相が始まるかを経験的に決定することができる。実験により、ウェブまたはリブの少なくともほぼ下半分、特にウェブまたはリブの少なくとも下半分が中実形態である、すなわち穴または切り欠きを有することなく形成されることが一般に有利であることが明らかにされた。したがって、特定の場合には、穴が始まる領域は、例えば、電解セルのパラメータ、それぞれ使用される電解質のタイプ、および電解が行われる条件、例えば、温度、ｐＨ、電流密度などに依存して変化し得る。
【００２３】
本発明の好ましい一改良形態は、ウェブまたはリブが穴または切り欠きを備えない下部領域が、ウェブまたはリブの全高の少なくともほぼ下部３分の２に、特に下部３分の２に及ぶことを提供する。この可能な変形例では、ウェブまたはリブが中実形態である領域は、ウェブまたはリブの中央部を越えて上方に及ぶが、穴または切り欠きは、発泡相が形成される場所である、ほぼ上部３分の１、特に上部３分の１にのみ設けられる。
【００２４】
本発明の好ましい一改良形態によれば、ウェブまたはリブが穴または切り欠きを備える上部領域が、ウェブまたはリブの全高の少なくともほぼ上部４分の１に、特に上部４分の１に及ぶことが提供される。したがって、この可能な変形例では、ウェブまたはリブが中実形態である領域はさらに上方に及ぶが、穴または切り欠きは、発泡相が形成される場所である、少なくともほぼ上部４分の１、特に上部４分の１に設けられる。
【００２５】
特に好ましくは、ウェブまたはリブが穴または切り欠きを備える上部領域は、ウェブまたはリブの全高の少なくともほぼ上部３分の１に、特にウェブまたはリブの全高の少なくとも上部３分の１に及ぶ。
【００２６】
本発明の好ましい一改良形態は、ウェブまたはリブが、少なくとも１つの上部領域に、ウェブまたはリブの高さ方向に中実領域によって互いに離隔された複数の穴または切り欠きを備えることを提供する。
【００２７】
本発明による装置のさらに好ましい改良形態は、ウェブまたはリブが、少なくとも１つの上部領域に、少なくとも部分的にほぼ円形の輪郭を有する穴を備えることを提供する。この時点で、単に例として、鍵穴について言及する。ただし、原則として、穴または切り欠きの他の任意の望ましい輪郭形状も考えられる。例えば、縦方向混合効果の所望の強度に応じて、および単位時間当たりにそれぞれ穴または切り欠きを通って隣接区画内に流れるべき電解質の体積に応じてなど、様々な輪郭形状および様々なサイズの穴または切り欠きを設けることが可能である。
【００２８】
本発明のさらに好ましい改良形態は、ウェブまたはリブが、少なくとも１つの上部領域に、ウェブまたはリブの高さの方向で見て互いに異なる間隔を有する複数の穴または切り欠きを備えることを提供する。これにより、縦方向の混合効果を変化させることがさらに可能になり、それぞれほぼ等しいサイズの穴または切り欠きが使用されるが、それらの互いの間隔は、ウェブまたはリブの高さにわたって変化するため、互いに近接して配置される穴または切り欠きについては、ウェブの単位面積当たりの穴の総面積がさらに大きくなる。当然ながら、異なるサイズの穴および切り欠きを使用する場合も、同様の効果が実現され得る。ただし、ウェブまたはリブの幅のために、ウェブ単独の機械的安定性の理由から穴または切り欠きの直径または幅の上限が存在し、この場合、穴の配置を後者とさらに接近させることにより、縦方向混合のためにさらに大きな穴面積を実現することができる。
【００２９】
例えば、上部領域の第１の下部セクションでは、ウェブまたはリブの穴または切り欠きは、頂部に隣接する、上部領域の第２のセクションよりも互いに小さい間隔で配置され得る。
【００３０】
本発明の枠組み内では、所望の混合効果を達成するために、穴または切り欠きが特定の最小サイズであることが有利である。したがって、少なくとも１つの穴または切り欠きの自由断面は、好ましくは少なくとも約１０ｍｍ２、特に好ましくは少なくとも約１５ｍｍ２になる。好ましくは、すべての穴または切り欠きの自由断面は合計で少なくとも約３００ｍｍ２になり、個々の穴は前述の最小断面を有し、これは、設けられる穴または切り欠きの合計の数、およびそれぞれそれらの互いの間隔にも依存する。
【００３１】
本発明のさらなる主題は、請求項１から１０のいずれか一項に記載の特徴を有する電解装置内の流動性媒体の電解処理のための方法である。
【００３２】
好ましくは、本発明による方法は、塩素アルカリ電解を含む。本明細書に記載のタイプの電解装置は、塩素アルカリ電解に特定の方法に適している。ただし、本発明による電解装置は、他の電解プロセスにも使用することができる。
【００３３】
本発明は、添付の図面を参照して例示的な実施形態に基づいて、以下にさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の実施形態の変形例による、本発明による例示的な電解装置の断面の概略簡略図を示す。
【図２】本発明による例示的な電解装置の図を示す。
【図３】図２に示す電解装置の縦方向の断面図を示す。
【図４】図２に示す電解装置の横方向の断面図を示す。
【図５】電解質の縦方向混合のための穴を有する個々のウェブの詳細図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、図１を参照して、上記タイプの電解装置の基本構造をさらに詳細に説明する。一般に、電解セル１０は、それぞれ、２つのハーフシェル、すなわち、カソードハーフシェル１１およびアノードハーフシェル１２を有する１つのハウジングを備え、カソードハーフシェル１１およびアノードハーフシェル１２には頂部および底部にフランジ状縁部がそれぞれ設けられ、フランジ状縁部の間には１つの膜１３がシールによってそれぞれ固定される。上記膜１３は、カソードハーフシェル１１（カソード室またはカソード液室に対応する）とアノードハーフシェル１２（アノード室またはアノード液室に対応する）との間に隔壁を形成する。カソードハーフシェル１１およびアノードハーフシェルは、それぞれフランジ状縁部の領域で、横方向に配向されたねじ１４を介して頂部および底部で互いに接続されて、電解セル１０を形成する。下部領域では、２つのハーフシェル１１、１２の各々で、それぞれ電解液用の１つの入口分配管１５、１６が電解槽の縦方向に延び、消費された電解質が出口管１７を介して電解セルから排出される。アノードおよびカソードはそれぞれ、それぞれのハーフシェルの膜に近接した垂直方向に平面状に延びる。
【００３６】
図１に見られるように、上部領域では、斜めに配向されたガイドプレート１８がアノードハーフシェルに設けられ、その結果、アノードに面する上記ガイドプレート１８のその側ではガスを含んだ液体が矢印の方向に上昇し、ガイドプレートの後側ではガスを比較的少ない程度含んだ液体またはガスを全く含んでいない液体が下降する。これにより、下部領域でアノード液が循環し、垂直混合が生じる。上記循環は、セル内の流入と液体との間の電解質（例えば、ＮａＣｌ）の濃度差を補償する。
【００３７】
図２による電解セルの図では、２つのハーフシェル用の２つの入口分配管１５、１６、およびそれぞれ１つのハーフシェルに割り当てられた出口管１７を見ることができる。図２では、２つのハーフシェルのフランジ状縁部が互いにねじ止めされている領域に周辺フレーム１９をさらに見ることができる。
【００３８】
図３では、図２に示す電解セルが縦方向に切り開かれて示されている。ここで、このタイプの電解セルの場合、両ハーフシェル内の２つの電極の後部空間が、ほぼ垂直方向および横方向に延びるウェブ２０によって、それぞれ個々の区画に細分化されていることがわかる。上記ウェブは、カソードおよびアノードの補強および支持にも役立つ。図４による断面図では、図面の左側に上記ウェブ２０の１つをはっきりと見ることができる。ウェブ２０の上部領域には、電解質の縦方向混合を実現する穴２４が設けられているのを見ることができる。上記ウェブ２０の形成および機能に関する追加の詳細は、図５による個々の部分の図面に基づいて以下でさらに詳細に説明される。
【００３９】
図５による図は、下端領域２１で面取りされ、したがって下端に向かって幅が連続的に先細になる個々のウェブ２０を示す。その高さの方向で見ると、上記ウェブは、原則として、２つの異なる形成領域、すなわち下部領域２２および上部領域２３を有する。下部領域２２は中実であり、そこには穴も切り欠きも設けられていない。図５による例示的な実施形態では、上記下部領域２２は、ウェブ２０の全高の下部３分の２よりもわずかに大きい範囲に及ぶ。ウェブ２０の上部領域２３は、頂部に向かって下部領域２２に隣接し、上記上部領域２３では、ウェブ２０には、電解質が電解セルの縦方向に通過することができる穴２４が設けられ、電解質の縦方向混合が上記上部領域２３で実現されるようにする。そこには、上昇する気泡の結果として電解質の発泡相が位置している。
【００４０】
図５に見られるように、互いに離隔された複数の穴２４が設けられている。例示的な実施形態では、５つのそのような穴２４が例として示されている。さらに、ウェブ２０の高さ方向で見て、２つの下部の穴２４ａが、上部の穴よりも互いに小さい間隔を有することを見ることができる。穴２４の数、およびそれらの互いからのそれぞれの間隔は、本発明の範囲内で任意の所望の方法で多少変更することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０  電解セル
１１  カソードハーフシェル
１２  アノードハーフシェル
１３  膜
１４  ねじ
１５  入口分配管
１６  入口分配管
１７  出口管
１８  ガイドプレート
１９  周辺フレーム
２０  ウェブ
２１  面取りされた下端領域
２２  中実の下部領域
２３  穴を有する上部領域
２４  穴
２４ａ  比較的小さな間隔を有する下部の穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020535314.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2020535314.tif 000009
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