JP3056578B2 - 固体高分子電解質膜を用いた電気化学的酸素濃度調整器 - Google Patents
固体高分子電解質膜を用いた電気化学的酸素濃度調整器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体高分子電解質膜を用
いた電気化学的酸素濃度調整器に関する。さらに詳しく
は、冷蔵庫野菜室の酸素濃度を低下させる酸素貧化や室
内の酸素濃度を高める空調器の酸素富化などの用途に好
適に使用しうる固体高分子電解質膜を用いた電気化学的
酸素濃度調整器に関する。
いた電気化学的酸素濃度調整器に関する。さらに詳しく
は、冷蔵庫野菜室の酸素濃度を低下させる酸素貧化や室
内の酸素濃度を高める空調器の酸素富化などの用途に好
適に使用しうる固体高分子電解質膜を用いた電気化学的
酸素濃度調整器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、たとえば特公平２−４４７６４
号公報に示された電気化学的酸素濃度調整器の構成図で
あり、図４において、１は陽極、２は陰極、３は固体高
分子電解質膜、４は集電体、５は酸素富化室、６は酸素
貧化室、７は酸素富化室へのガス入口、８は酸素富化室
のガス出口、９は酸素貧化室へのガス入口、１０は酸素
貧化室のガス出口、１１は生成水溜、１２は供給水溜、
１３はポンプである。ここで、酸素貧化とは気体中の酸
素濃度を減少せしめることをいい、酸素富化とは気体中
の酸素濃度を増加せしめることをいう。固体高分子電解
質膜３としては、たとえば特公昭６３−５２１１９号公
報に記載されているデユポン（Ｄｕ Ｐｏｎｔ）社製の
ナフィオン（ＮＡＦＩＯＮ）−１１７などが用いられて
おり、その公称厚みは７ミルすなわち約１７０μｍであ
り、陽極と陰極の最短距離は１５０μｍ程度である。
号公報に示された電気化学的酸素濃度調整器の構成図で
あり、図４において、１は陽極、２は陰極、３は固体高
分子電解質膜、４は集電体、５は酸素富化室、６は酸素
貧化室、７は酸素富化室へのガス入口、８は酸素富化室
のガス出口、９は酸素貧化室へのガス入口、１０は酸素
貧化室のガス出口、１１は生成水溜、１２は供給水溜、
１３はポンプである。ここで、酸素貧化とは気体中の酸
素濃度を減少せしめることをいい、酸素富化とは気体中
の酸素濃度を増加せしめることをいう。固体高分子電解
質膜３としては、たとえば特公昭６３−５２１１９号公
報に記載されているデユポン（Ｄｕ Ｐｏｎｔ）社製の
ナフィオン（ＮＡＦＩＯＮ）−１１７などが用いられて
おり、その公称厚みは７ミルすなわち約１７０μｍであ
り、陽極と陰極の最短距離は１５０μｍ程度である。
【０００３】つぎに前記電気化学的酸素濃度調整器の動
作について説明する。
作について説明する。
【０００４】陽極１では外部電力により水が電気分解さ
れて式（１）の反応がおこり酸素富化室の酸素濃度が増
大する。
れて式（１）の反応がおこり酸素富化室の酸素濃度が増
大する。
【０００５】 ２Ｈ２Ｏ → Ｏ２ ＋ ４Ｈ＋ ＋ ４ｅ− （１） このとき発生するプロトン（Ｈ＋）は固体高分子電解質
膜を通り、電子（ｅ−）は外部回路を通って陰極に達
し、式（２）の反応により酸素を消費して酸素貧化室の
酸素濃度が減少する。
膜を通り、電子（ｅ−）は外部回路を通って陰極に達
し、式（２）の反応により酸素を消費して酸素貧化室の
酸素濃度が減少する。
【０００６】 Ｏ２ ＋４Ｈ＋ ＋ ４ｅ− → ２Ｈ２Ｏ （２） さらに前記プロトン（Ｈ＋）とともに平均３分子程度の
水が陽極から陰極へ移動する。したがって陰極では式
（２）の反応により生成する水とともに、さらに余分の
水が陽極から移動し、一方陽極で水が必要になるのでポ
ンプ１３を用いて生成水溜１２へ水を移動させてやる必
要がある。
水が陽極から陰極へ移動する。したがって陰極では式
（２）の反応により生成する水とともに、さらに余分の
水が陽極から移動し、一方陽極で水が必要になるのでポ
ンプ１３を用いて生成水溜１２へ水を移動させてやる必
要がある。
【０００７】図４に示される酸素貧化室を利用した電気
化学的酸素濃度調整器としては、特公昭５５−２５３４
３号公報に記載されているような青果物貯蔵庫や冷蔵庫
の野菜室への応用がある。
化学的酸素濃度調整器としては、特公昭５５−２５３４
３号公報に記載されているような青果物貯蔵庫や冷蔵庫
の野菜室への応用がある。
【０００８】また酸素富化室を利用したものとしては空
調機があり、前記空調機は病院などの室内の酸素濃度を
高めるのに用いられる。
調機があり、前記空調機は病院などの室内の酸素濃度を
高めるのに用いられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の電気化学的酸素
濃度調整器は、以上のように生成水溜１１と供給水溜１
２とが必要であり、またポンプ１３により必要に応じて
水を移動させる必要があるという問題がある。
濃度調整器は、以上のように生成水溜１１と供給水溜１
２とが必要であり、またポンプ１３により必要に応じて
水を移動させる必要があるという問題がある。
【００１０】本発明は、前記のような問題点を解消する
ためになされたもので生成水溜、供給水溜およびポンプ
を省くことのできる電気化学的酸素濃度調整器をうるこ
とを目的とする。
ためになされたもので生成水溜、供給水溜およびポンプ
を省くことのできる電気化学的酸素濃度調整器をうるこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、水を電解して
酸素を発生する陽極と水を発生して酸素を消費する陰極
と前記陽極および前記陰極により挾持された固体高分子
電解質膜とからなり、陽極での酸素発生または陰極での
酸素消費を用いて酸素の濃度を調整する電気化学的酸素
濃度調整器であって、陽極と陰極との最短距離が５０μ
ｍ以下であることを特徴とする固体高分子電解質膜を用
いた電気化学的酸素濃度調整器に関する。
酸素を発生する陽極と水を発生して酸素を消費する陰極
と前記陽極および前記陰極により挾持された固体高分子
電解質膜とからなり、陽極での酸素発生または陰極での
酸素消費を用いて酸素の濃度を調整する電気化学的酸素
濃度調整器であって、陽極と陰極との最短距離が５０μ
ｍ以下であることを特徴とする固体高分子電解質膜を用
いた電気化学的酸素濃度調整器に関する。
【００１２】
【作用】本発明の固体高分子電解質膜を用いた電気化学
的酸素濃度調節器は、陽極と陰極との最短距離が５０μ
ｍ以下であるので、陰極から陽極への水の逆拡散移動が
著しくなり、陰極で発生した水分および陰極に移動して
きた水分の大半が陽極へ固体高分子電解質膜を介して戻
るため、生成水溜、供給水溜およびポンプを省くことが
できる。
的酸素濃度調節器は、陽極と陰極との最短距離が５０μ
ｍ以下であるので、陰極から陽極への水の逆拡散移動が
著しくなり、陰極で発生した水分および陰極に移動して
きた水分の大半が陽極へ固体高分子電解質膜を介して戻
るため、生成水溜、供給水溜およびポンプを省くことが
できる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の固体高分子電解質膜を用いた
電気化学的酸素濃度調節器（以下、酸素濃度調整器とい
う）の一実施例を図に基づいて説明する。
電気化学的酸素濃度調節器（以下、酸素濃度調整器とい
う）の一実施例を図に基づいて説明する。
【００１４】図１は、本発明の酸素濃度調節器の一実施
例の構成を示す断面図である。
例の構成を示す断面図である。
【００１５】図１において、１は水を電解して酸素を発
生する陽極であり、陽極電極基材１４と陽極触媒層２６
から構成される。２は水を発生して酸素を消費する陰極
であり、陰極電極基材１５と陰極触媒層２７とから構成
される。３は前記陽極および前記陰極により挾持された
固体高分子電解質膜、１４はＰｔメッキしたチタンのエ
キスパンドメタルからなる陽極電極基材、１５はカーボ
ン繊維からなる陰極電極基材でともに多孔質である。
生する陽極であり、陽極電極基材１４と陽極触媒層２６
から構成される。２は水を発生して酸素を消費する陰極
であり、陰極電極基材１５と陰極触媒層２７とから構成
される。３は前記陽極および前記陰極により挾持された
固体高分子電解質膜、１４はＰｔメッキしたチタンのエ
キスパンドメタルからなる陽極電極基材、１５はカーボ
ン繊維からなる陰極電極基材でともに多孔質である。
【００１６】図中、１６と１７の間の波線は、固体高分
子電解質膜３が陽極電極基材１４と陰極電極基材１５と
に食い込んでいることを示しており、前記の食い込んだ
層は白金触媒の存在する陽極触媒層２６、陰極触媒層２
７であることも示している。
子電解質膜３が陽極電極基材１４と陰極電極基材１５と
に食い込んでいることを示しており、前記の食い込んだ
層は白金触媒の存在する陽極触媒層２６、陰極触媒層２
７であることも示している。
【００１７】１６は陽極と陰極の最短距離を示し、１７
は固体高分子電解質膜の厚さを示す。固体高分子電解質
膜３としてはデュポン社製のナフィオン−１１５が用い
られ、その厚さは約１３０μｍである。また図１の陽極
と陰極の最短距離１６は走査型電子顕微鏡による断面観
察により３０μｍであることが確認されている。
は固体高分子電解質膜の厚さを示す。固体高分子電解質
膜３としてはデュポン社製のナフィオン−１１５が用い
られ、その厚さは約１３０μｍである。また図１の陽極
と陰極の最短距離１６は走査型電子顕微鏡による断面観
察により３０μｍであることが確認されている。
【００１８】陽極および陰極の電極基材は、１９０℃、
５０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件によるホットプレスによって
固体高分子電解質膜中に食い込んでおり、式（１）と式
（２）の反応が行なわれる白金触媒の存在する陽極触媒
層２６、陰極触媒層２７は固体高分子電解質膜中で陽極
基材または陰極基材が食い込んだ層中にそれぞれ三次元
的に分布して存在する。
５０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件によるホットプレスによって
固体高分子電解質膜中に食い込んでおり、式（１）と式
（２）の反応が行なわれる白金触媒の存在する陽極触媒
層２６、陰極触媒層２７は固体高分子電解質膜中で陽極
基材または陰極基材が食い込んだ層中にそれぞれ三次元
的に分布して存在する。
【００１９】１８は電気絶縁性の樹脂であり、コイン型
の陽極１、陰極２および固体高分子電解質膜３からなる
構成物をはさんで酸素富化側１９と酸素貧化側２０に分
割されている。また、２１は陰極から陽極への水の逆拡
散の方向を示す矢印である。なお生成水溜、供給水溜と
ポンプは一切設けられていない。
の陽極１、陰極２および固体高分子電解質膜３からなる
構成物をはさんで酸素富化側１９と酸素貧化側２０に分
割されている。また、２１は陰極から陽極への水の逆拡
散の方向を示す矢印である。なお生成水溜、供給水溜と
ポンプは一切設けられていない。
【００２０】つぎに前記酸素濃度調節器の動作について
説明する。図２は、図１に示される本発明の酸素濃度調
整器を使用し、酸素富化側１９を密閉室とし、外部の直
流電源を用いて陽極および陰極間に２．５Ｖの直流電圧
をかけて電流を流し、密閉室の相対湿度と酸素濃度の経
時変化を調べた結果をグラフに表わしたものであり、実
線２２、２３により示される。比較のために厚さ１７０
μｍのデュポン社製のナフィオン−１１７が用いられた
従来型の酸素濃度調整器で、陽極と陰極との最短距離が
１５０μｍのものを用いて本発明の酸素濃度調整器のば
あいと同様の実験を行ない、その結果を同じく図２に一
点鎖線で示す。実線２３と一点鎖線２５は、それぞれ前
記本発明の酸素濃度調整器と従来型の酸素濃度調整器の
相対湿度の変化を示し、実線２２と一点鎖線２４は、そ
れぞれ本発明の酸素濃度調整器と従来型の酸素濃度調整
器の酸素濃度の変化を示す。
説明する。図２は、図１に示される本発明の酸素濃度調
整器を使用し、酸素富化側１９を密閉室とし、外部の直
流電源を用いて陽極および陰極間に２．５Ｖの直流電圧
をかけて電流を流し、密閉室の相対湿度と酸素濃度の経
時変化を調べた結果をグラフに表わしたものであり、実
線２２、２３により示される。比較のために厚さ１７０
μｍのデュポン社製のナフィオン−１１７が用いられた
従来型の酸素濃度調整器で、陽極と陰極との最短距離が
１５０μｍのものを用いて本発明の酸素濃度調整器のば
あいと同様の実験を行ない、その結果を同じく図２に一
点鎖線で示す。実線２３と一点鎖線２５は、それぞれ前
記本発明の酸素濃度調整器と従来型の酸素濃度調整器の
相対湿度の変化を示し、実線２２と一点鎖線２４は、そ
れぞれ本発明の酸素濃度調整器と従来型の酸素濃度調整
器の酸素濃度の変化を示す。
【００２１】陽極と陰極の最短距離が３０μｍの本発明
の酸素濃度調整器では酸素濃度が従来型とほぼ同程度に
上昇するが、相対湿度の低下は少ない。これは酸素富化
側１９の密閉室で水が不足していないこと、すなわち図
１の矢印２１で示した陰極から陽極への水の逆拡散量が
大きいことを示している。このように水の逆拡散量が大
きいのは、陽極と陰極間との距離が短くなったために陰
極から陽極への水の濃度差による逆拡散が容易となり、
陽極から水が蒸発するよりも早く陰極の水が陽極へ戻る
ためであると考えられる。
の酸素濃度調整器では酸素濃度が従来型とほぼ同程度に
上昇するが、相対湿度の低下は少ない。これは酸素富化
側１９の密閉室で水が不足していないこと、すなわち図
１の矢印２１で示した陰極から陽極への水の逆拡散量が
大きいことを示している。このように水の逆拡散量が大
きいのは、陽極と陰極間との距離が短くなったために陰
極から陽極への水の濃度差による逆拡散が容易となり、
陽極から水が蒸発するよりも早く陰極の水が陽極へ戻る
ためであると考えられる。
【００２２】一方、酸素は水への溶解度が小さく、陽極
と陰極間との距離が短くなっても固体高分子電解質膜に
水分が含まれている限り、酸素富化側１９から酸素貧化
側２０への酸素の拡散量は少なく、図２の実線２２に示
されるように陽極と陰極間との距離が短くなったことの
影響をほとんど受けていない。すなわち従来型の酸素濃
度調整器のようにポンプを用いて水を陰極から陽極へ移
動させなくても、陽極と陰極間の距離を短くすることで
水の逆拡散量を大幅に増加させることができ、さらに酸
素濃度調整機能も損なわれないことが図２の結果より明
らかにわかる。
と陰極間との距離が短くなっても固体高分子電解質膜に
水分が含まれている限り、酸素富化側１９から酸素貧化
側２０への酸素の拡散量は少なく、図２の実線２２に示
されるように陽極と陰極間との距離が短くなったことの
影響をほとんど受けていない。すなわち従来型の酸素濃
度調整器のようにポンプを用いて水を陰極から陽極へ移
動させなくても、陽極と陰極間の距離を短くすることで
水の逆拡散量を大幅に増加させることができ、さらに酸
素濃度調整機能も損なわれないことが図２の結果より明
らかにわかる。
【００２３】酸素貧化側２０についても、酸素貧化側を
密閉室として同様の実験を行ない、酸素濃度調整効果が
あることなどを確認している。
密閉室として同様の実験を行ない、酸素濃度調整効果が
あることなどを確認している。
【００２４】なお固体高分子電解質膜の厚さ１７よりも
陽極と陰極間との距離１６を大幅に短くする方が酸素の
拡散距離を水の逆拡散距離よりも大きくとることがで
き、しかも陰極から酸素貧化側２０への水の蒸発を少な
くすることができ、その結果陰極から陽極への水の戻り
をより多く保ち、しかも酸素の陰極側への拡散をより確
実に防ぐことができる。
陽極と陰極間との距離１６を大幅に短くする方が酸素の
拡散距離を水の逆拡散距離よりも大きくとることがで
き、しかも陰極から酸素貧化側２０への水の蒸発を少な
くすることができ、その結果陰極から陽極への水の戻り
をより多く保ち、しかも酸素の陰極側への拡散をより確
実に防ぐことができる。
【００２５】実際に、本発明の酸素濃度調整器を用い、
陽極と陰極との最短距離と水の逆拡散量との関係を調べ
た結果を図３に示す。
陽極と陰極との最短距離と水の逆拡散量との関係を調べ
た結果を図３に示す。
【００２６】このばあい、陽極と陰極との最短距離を変
化させるため、固体高分子電解質膜の厚さおよび陽極電
極基材と陰極電極基材とをホットプレスして食い込ませ
る際のホットプレス条件を変化させた。
化させるため、固体高分子電解質膜の厚さおよび陽極電
極基材と陰極電極基材とをホットプレスして食い込ませ
る際のホットプレス条件を変化させた。
【００２７】使用した固体高分子電解質膜は、デュポン
社の商品名ナフィオン１１７（厚さ約１７０μｍ）を用
い、ホットプレスは１９０℃、５０ｋｇｆ／ｃｍ２の面
圧で３分間行なったが、その際、一定の厚さのスペーサ
を用いて基材へ食い込む深さを調整した。
社の商品名ナフィオン１１７（厚さ約１７０μｍ）を用
い、ホットプレスは１９０℃、５０ｋｇｆ／ｃｍ２の面
圧で３分間行なったが、その際、一定の厚さのスペーサ
を用いて基材へ食い込む深さを調整した。
【００２８】また、そのほかの条件は、図２にその結果
が示されている酸素濃度および相対湿度と経過時間との
関係を調べたばあいと同じであり、図３では一定時間経
過後の相対湿度をプロットしている。
が示されている酸素濃度および相対湿度と経過時間との
関係を調べたばあいと同じであり、図３では一定時間経
過後の相対湿度をプロットしている。
【００２９】図３の結果よりわかるように、陽極と陰極
との最短距離が５０μｍ以下である本発明の酸素濃度調
整器では相対湿度が他に比べて明らかに高くなってお
り、このことは陽極側での水分消費量が少なくなってい
ることを示す。前記現象は、陰極から陽極への水の逆拡
散量が大きくなったためにおこると考えられる。
との最短距離が５０μｍ以下である本発明の酸素濃度調
整器では相対湿度が他に比べて明らかに高くなってお
り、このことは陽極側での水分消費量が少なくなってい
ることを示す。前記現象は、陰極から陽極への水の逆拡
散量が大きくなったためにおこると考えられる。
【００３０】以上、前記一実施例に基づいて本発明を説
明したが、本発明の酸素濃度調整器では陽極と陰極によ
り固体高分子膜が挾持されているだけでよく、前記実施
例のように必ずしも陽極と陰極が固体高分子電解質膜に
食い込んでいる必要はなく、陽極と陰極との最短距離が
５０μｍ以下、好ましくは２０〜５０μｍであれば水の
逆拡散量が大きく、また酸素の陰極から陽極への拡散を
防止できる。このばあいは、たとえば固体高分子電解質
膜として５０μｍ以下のものを用いることができる。
明したが、本発明の酸素濃度調整器では陽極と陰極によ
り固体高分子膜が挾持されているだけでよく、前記実施
例のように必ずしも陽極と陰極が固体高分子電解質膜に
食い込んでいる必要はなく、陽極と陰極との最短距離が
５０μｍ以下、好ましくは２０〜５０μｍであれば水の
逆拡散量が大きく、また酸素の陰極から陽極への拡散を
防止できる。このばあいは、たとえば固体高分子電解質
膜として５０μｍ以下のものを用いることができる。
【００３１】また、陽極と陰極の少なくとも一方が固体
高分子電解質膜に食い込んだ多孔質な基材を有していれ
ば固体高分子電解質膜の厚さが５０μｍ以上であって
も、陽極と陰極との最短距離を５０μｍ以下とすること
で前記実施例のように水の逆拡散量を多くすることがで
きる。また、必ずしも前記実施例のように陽極と陰極の
基材が両方とも固体高分子電解質膜に食い込んでいなく
てもよい。
高分子電解質膜に食い込んだ多孔質な基材を有していれ
ば固体高分子電解質膜の厚さが５０μｍ以上であって
も、陽極と陰極との最短距離を５０μｍ以下とすること
で前記実施例のように水の逆拡散量を多くすることがで
きる。また、必ずしも前記実施例のように陽極と陰極の
基材が両方とも固体高分子電解質膜に食い込んでいなく
てもよい。
【００３２】本発明の酸素濃度調整器は、陽極と陰極の
少なくとも一方が固体高分子電解質膜に食い込んだ多孔
質な基材を有するばあい、酸素の陰極から陽性への拡散
をより有効に防止できる効果がある。
少なくとも一方が固体高分子電解質膜に食い込んだ多孔
質な基材を有するばあい、酸素の陰極から陽性への拡散
をより有効に防止できる効果がある。
【００３３】本発明の電気化学的酸素濃度調整器におい
て、電極基材としては耐食性のある電気伝導性の多孔質
体であればとくに限定されないが、陽極電極基材として
は、前記多孔質エキスパンドメタルのほか、たとえば通
常陽極電極材料として用いられるステンレス製の繊維や
ステンレス製の繊維に白金メッキを施したものなどがあ
げられ、陰極電極基材としては、前記カーボン繊維のほ
か、たとえば通常電極材料として用いられるステンレス
製の繊維やニッケル製の繊維などがあげられる。
て、電極基材としては耐食性のある電気伝導性の多孔質
体であればとくに限定されないが、陽極電極基材として
は、前記多孔質エキスパンドメタルのほか、たとえば通
常陽極電極材料として用いられるステンレス製の繊維や
ステンレス製の繊維に白金メッキを施したものなどがあ
げられ、陰極電極基材としては、前記カーボン繊維のほ
か、たとえば通常電極材料として用いられるステンレス
製の繊維やニッケル製の繊維などがあげられる。
【００３４】また、固体高分子電解質膜としては、プロ
トンを伝導するものであればよく、これらの点から、前
記デュポン社製のナフィオン−１１７やナフィオン−１
１５のほか、たとえば通常固体高分子電解質膜として用
いられるダウケミカル社のＸＵＳ−１３．２０４．１０
などがあげられる。
トンを伝導するものであればよく、これらの点から、前
記デュポン社製のナフィオン−１１７やナフィオン−１
１５のほか、たとえば通常固体高分子電解質膜として用
いられるダウケミカル社のＸＵＳ−１３．２０４．１０
などがあげられる。
【００３５】また、本発明の酸素濃度調整器は、陽極と
陰極およびその両者により挟持された固体高分子電解質
膜から構成されていればよく、その大きさは形はとくに
限定されないが、できるだけコンパクトにするために折
り曲げられていてもよい。
陰極およびその両者により挟持された固体高分子電解質
膜から構成されていればよく、その大きさは形はとくに
限定されないが、できるだけコンパクトにするために折
り曲げられていてもよい。
【００３６】本発明の酸素濃度調整器の能力は、その大
きさなどにより異なり、一概に決めることはできない
が、たとえば電極の面積が１００ｃｍ２の酸素濃度調整
器で酸素発生量は２０〜２００ｃｃ／分 、脱酸素量は
２０〜２００ｃｃ／分となる。
きさなどにより異なり、一概に決めることはできない
が、たとえば電極の面積が１００ｃｍ２の酸素濃度調整
器で酸素発生量は２０〜２００ｃｃ／分 、脱酸素量は
２０〜２００ｃｃ／分となる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、陽極と陰極の最短距離
を５０μｍ以下にしたので、陰極から陽極への水の逆拡
散移動を著しく増加させることができ、陰極で発生した
水分および陰極へ移動した水分の大半が陽極へ固体高分
子電解質膜を介して戻るために、生成水溜、供給水溜、
およびポンプを省くことができ、安価な装置を提供でき
るという効果を奏する。
を５０μｍ以下にしたので、陰極から陽極への水の逆拡
散移動を著しく増加させることができ、陰極で発生した
水分および陰極へ移動した水分の大半が陽極へ固体高分
子電解質膜を介して戻るために、生成水溜、供給水溜、
およびポンプを省くことができ、安価な装置を提供でき
るという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例による固体高分子電解質膜を
用いた電気化学的酸素濃度調整器の断面図である。
用いた電気化学的酸素濃度調整器の断面図である。
【図２】固体高分子電解質膜を用いた酸素濃度調整器の
相対湿度と酸素濃度の経時変化を示すグラフである。
相対湿度と酸素濃度の経時変化を示すグラフである。
【図３】固体高分子電解質膜を用いた酸素濃度調整器の
陽極と陰極の最短距離と相対湿度との関係を示すグラフ
である。
陽極と陰極の最短距離と相対湿度との関係を示すグラフ
である。
【図４】従来の固体高分子電解質膜を用いた電気化学的
酸素濃度調整器の断面図である。
酸素濃度調整器の断面図である。
１ 陽極 ２ 陰極 ３ 固体高分子電解質膜 14 陽極電極基材 15 陰極電極基材 16 陽極と陰極との最短距離 17 固体高分子電解質膜の厚さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−99091（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−26685（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−36006（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−29586（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 水を電解して酸素を発生する陽極と水を
発生して酸素を消費する陰極と前記陽極および前記陰極
により挾持された固体高分子電解質膜とからなり、陽極
での酸素発生または陰極での酸素消費を用いて酸素の濃
度を調整する電気化学的酸素濃度調整器であって、陽極
と陰極との最短距離が５０μｍ以下であることを特徴と
する固体高分子電解質膜を用いた電気化学的酸素濃度調
整器。 - 【請求項２】 陽極と陰極の少なくとも一方は固体高分
子電解質膜に食い込んだ多孔質な電極基材を有すること
を特徴とする請求項１記載の電気化学的酸素濃度調整
器。
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|---|---|---|---|
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| EP97104027A EP0781588A3 (en) | 1992-03-12 | 1993-03-12 | Oxygen concentration or humidity controlling apparatus |
| EP93301899A EP0562747B1 (en) | 1992-03-12 | 1993-03-12 | Oxygen concentration or humidity controlling apparatus |
| DE69319476T DE69319476T2 (de) | 1992-03-12 | 1993-03-12 | Einrichtung zur Regelung der Sauerstoffkonzentration oder der Feuchte |
| US08/030,886 US5302270A (en) | 1992-03-12 | 1993-03-12 | Oxygen concentration or humidity controlling apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4053224A JP3056578B2 (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 固体高分子電解質膜を用いた電気化学的酸素濃度調整器 |
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| JP3056578B2 true JP3056578B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=12936857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
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-
1992
- 1992-03-12 JP JP4053224A patent/JP3056578B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH05254803A (ja) | 1993-10-05 |
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