JP2778150B2

JP2778150B2 - 湿度調整器

Info

Publication number: JP2778150B2
Application number: JP1232188A
Authority: JP
Inventors: 四郎山内
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-09-06
Filing date: 1989-09-06
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: JPH0395326A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は容器内の湿度を調整する湿度調整器に関す
るものである。

〔従来の技術〕

第２図はこの種従来の湿度調整器を示す断面図であ
る。図において、（１）は例えば磁気ディスク装置等の
容器、（２）は容器（１）の上部に形成された開口
（３）に絶縁物製のフレーム（４）を介して取付けられ
た除湿素子で、中央に配置された水素イオン導電性の固
体高分子電解質膜（５）とその両面に接合された多孔性
白金メッキ膜からなる電極としてのそれぞれ陽極（６）
および陰極（７）とから構成されている。（８）はリー
ド線（９）を介して除湿素子（２）の両電極（６）
（７）間に３〜5Vの直流電圧を供給する電源である。ま
た、（1a）は容器の内部、（1b）は容器の外部、そし
て、陰極（７）と容器の外部（1b）との間の連通部分と
なる開口（３）は、除湿素子（２）の外径にほぼ等しい
スペーを有する緩衝空間（3a）と細く絞った排出口（3
b）とからなる。

次に動作について説明する。電源（８）により除湿素
子（２）の陽極（６）に正、陰極（７）に負の直流電圧
を印加すると、陽極（６）では次式の反応が生じて容器
の内部（1a）の空気中の水分が分解される。

H₂O→2H⁺＋1/2 O₂＋2e^- 分解された水素イオンは負に帯電された陰極（７）に
引かれて固体高分子電解質膜（５）中を移動し、陰極
（７）に到達すると次式の反応が生じて水分および水素
が生成される。

2H⁺＋1/2 O₂＋2e^-→H₂O 2H⁺＋2e^-→H₂ 以上の反応が連続して進行することにより、生成され
た水分が開口（３）を経て容器の外部（1b）に放出され
容器の内部（1a）が除湿される訳である。

第３図は容器の内部（1a）の相対湿度の時間経過特性
を示すもので、図中、Ａは除湿素子（２）なしの場合、
Ｂは除湿素子（２）を動作させた場合である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の湿度調整器は以上のように構成されているの
で、上記した電極反応によって除湿が行われるが、以下
に説明するように、同時に容器の外部（1b）から容器の
内部（1a）に向う水分の移動が存在し、この移動量によ
っては湿度調整器としての能力、能率が低下して十分な
除湿効果が得られないという問題点があった。

即ち、固体高分子電解質膜（５）は通常吸湿性を有
し、かつ通気性を有している。このため、除湿の反応が
進行すると、除湿素子（２）の陰極（７）で生成される
水分が陰極（７）界面に蓄積され、固体高分子電解質膜
（５）内における水分の濃度が陽極（６）近傍より陰極
（７）近傍の方が高くなり、その水分濃度の勾配によっ
て、固体高分子電解質膜（５）内で陰極（７）側から陽
極（６）側へ、即ち除湿反応とは反対方向の水分の移動
が起こり除湿反応が妨げられることになる。

また、容器の内部（1a）と容器の外部（1b）との間に
温度差が生じ、その結果、容器（１）の内外で圧力差が
生じたとき、とりわけ、容器の内部（1a）の圧力が容器
の外部（1b）の圧力より低くなると、容器の外部（1b）
から容器の内部（1a）への気体の流れが生じる。このた
め、この気体中に含まれる水分が容器の内部（1a）に流
入することになり、同様に除湿の効果を低下させること
になる。

この発明は、以上のような問題点を解消するためにな
されたもので、除湿反応に逆行する水分の移動を抑制し
て除湿効率の高い湿度調整器を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段および作用〕

この発明に係る湿度調整器は、先ず、陰極面で生成さ
れる水分を加熱蒸発させ容器の外部へ放散させる発熱体
を設けたものである。

この場合、生成された水分が発熱体により加熱蒸発さ
れ容器の外部へ放散されていくので、陰極側の水分濃度
の増大が緩和され、陰極側から陽極側へ逆行する水分の
移動量が減少する。

また、陰極と容器の外部との間の連通部分に、容器の
外部から内部への気体の流入を阻止する逆止弁を設けた
ものでは、容器内の圧力が容器外の圧力より低くなった
場合にはこの逆止弁が気体の流入を防止する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による湿度調整器を示す
断面図である。図において、従来の第３図と異なるの
は、陰極（７）表面の近傍に設けた発熱体としての保護
抵抗（10）と、排出口（3b）の一部に形成された逆止弁
（11）とである。保護抵抗（10）は50〜100Ωの抵抗値
を有し、除湿素子（２）と直列になってリード線（９）
を介して電源（８）に接続されている。また、逆止弁
（11）は球状体（11a）を利用して容器の内部（1a）の
圧力が容器の外部（1b）の圧力より低くなった場合、上
記球状体（11a）が排出口（3b）の下端部を閉塞して気
体の流入を阻止する。

次に動作について説明する。電源（８）により除湿素
子（２）に直流電圧を印加すると、従来と同様、陽極
（６）と陰極（７）とで水分の分解および生成の反応が
進行する。但し、この場合、保護抵抗（10）にも電流が
供給され、高湿となって陰極（７）面で生成された水分
を加熱蒸発させる。蒸発した水分は、緩衝空間（3a）か
ら排出口（3b）を経て容器の外部（1b）へ放出される。
この蒸発が活発に行われている場合は、緩衝空間（3a）
内の圧力はその分上昇し、逆止弁（11）は閉塞動作とな
らずに水分を容器の外部（1b）へ放出する。従って、保
護抵抗（10）が無い場合に比較して固体高分子電解質膜
（５）内における陰極（７）側の水分濃度の上昇程度が
抑制され、陽極（６）側の水分濃度との勾配が減少し除
湿反応に逆行する水分の流入量が抑制され、結果として
湿度調整器の除湿効率が増大する。第３図のＣはこの保
護抵抗（10）を付加した場合の特性を示す。

また、逆止弁（11）が設けられているので、例えば、
容器の内部（1a）内が十分な低湿度に除湿された後、た
とえ、容器の内部（1a）の圧力が容器の外部（1b）の圧
力より低くなっても外部の空気が開口（３）を経由し更
に除湿素子（２）を介して容器の内部（1a）に流入する
ことはなく、従って水分の流入も防止される。

なお、上記実施例においては発熱体として保護抵抗
（10）を採用したが、例えば赤外線ヒータ等、他の手段
であってもよい。また、逆止弁（11）も球状体（11a）
を利用したものに限られる訳ではない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明では生成される水分を加熱蒸
発させ容器の外部へ放散させる発熱体を設けたので、除
湿素子内での水分濃度の勾配が緩和され除湿反応に逆行
する水分の流入が抑制され除湿効率が向上する。

また、所定の逆止弁を設けたものでは、容器内外の圧
力差による空気の移動に伴う水分の流入が防止されるの
で、除湿能力が増大する。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明の一実施例による湿度調整器を示す断
面図、第２図は従来の湿度調整器を示す断面図、第３図
は容器内部の相対湿度の時間経過特性を比較して示す特
性図である。図において、（１）は容器、（1a）は容器の内部、（1
b）は容器の外部、（２）は除湿素子、（３）は連通部
分としての開口、（５）は固体高分子電解質膜、（６）
は陽極、（７）は陰極、（８）は電源、（10）は発熱体
としての保護抵抗、（11）は逆止弁である。なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水素イオン導電性の固体高分子電解質膜の
両面に多孔性の電極を接合し上記電極の一方を陽極とし
て容器の内部に連通させ上記電極の他方を陰極として上
記容器の外部に連通させた除湿素子と、上記両電極間に
直流電圧を供給する電源とを備えたものにおいて、上記陰極面で生成される水分を加熱蒸発させ上記容器の
外部へ放散させる発熱体を設けたことを特徴とする湿度
調整器。
【請求項２】水素イオン導電性の固体高分子電解質膜の
両面に多孔性の電極を接合し上記電極の一方を陽極とし
て容器の内部に連通させ上記電極の他方を陰極として上
記容器の外部に連通させた除湿素子と、上記両電極間に
直流電圧を供給する電源とを備えたものにおいて、上記陰極と上記容器の外部との間の連通部分に、上記容
器の外部から内部への気体の流入を阻止する逆止弁を設
けたことを特徴とする湿度調整器。