JP4724424B2 - 双電極電気化学送出システム - Google Patents
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Description
1.発明の分野
本発明は一般に電気化学流体送出装置に関するものであり、特に改善された電気浸透流体送出装置に関するものである。
流体送出装置は現在技術において既知であり、加圧流体送出装置から機械的流体送出装置、電気化学流体送出装置まで、及びそれ以外の範囲に及ぶ。特に興味深い流体送出システムの1つは、送出ポンプに結合された電気浸透セルであり、電気浸透ポンプを形成する。これらの単純なポンプは、電気化学セルとイオン選択膜との組み合わせによって流体送出用の駆動力を発生する。
本発明は、内部に第1電極を有する第1半セル、内部に第2電極を有する第2半セル、及びこれらのセル間のイオン交換膜を有する電気化学セルとして本明細書に開示する。この電気化学セルは追加的に、前記第1電極及び前記第2電極の両方と通電する電解液を有して、セルの動作を可能にする。さらに、この電気化学セルは追加的に、前記電気化学セル内の塩の濃度をほぼ一定に維持する手段を具えている。前記セル内の塩の濃度をほぼ一定に維持することによって、前記第1半セルと前記第2半セルとの間の濃度差の大きな食い違いを回避することができ、従って、電気浸透輸送(移動)の不規則性、並びにゼロ電流輸送の存在を回避することができる。
本発明は多くの異なる形の実施例が可能であるが、いくつかの特定実施例を図示して詳細に説明し、本明細書の開示は本発明の原理の好適例として考えるべきものであり、本発明を例示した実施例に限定することを意図したものではない。
そして、陽極24では次式の反応が行われる:
Claims (24)
- 流体送出システム用の電気化学セルにおいて、
第1半セル及び第2半セルを有し、これらの半セル間にイオン選択膜を有するセル筐体と;
前記第1半セル内に配置された第1電極と;
前記第2半セル内に配置された第2電極と;
前記第1電極及び前記第2電極の両方と通電する電解液と;
前記電気化学セルの動作中に、前記電気化学セル内の塩濃度をほぼ一定に維持する手段と
を具えていることを特徴とする流体送出システム用電気化学セル。 - 前記維持する手段が、前記イオン選択膜を通過したイオンを中和する化学反応を生成する手段を具えていることを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
- 前記生成する手段が、ほとんど不溶性の生成物を生成することを特徴とする請求項2に記載の電気化学セル。
- 前記維持する手段が、共通の活性材料から製造した前記第1電極及び前記第2電極を具えていることを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
- 前記第1及び第2電極の前記活性材料が銀/塩化銀から成ることを特徴とする請求項4に記載の電気化学セル。
- 前記電気化学セルが、前記電気化学セルの動作を制御する手段を追加的に具えて、前記制御する手段が、前記電気化学セル内の電流の大きさ及び時間的挙動の少なくとも一方を調整可能であることを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
- 前記電気化学セルが少なくとも2つの前記第2電極を具えて、前記制御する手段が、前記第1電極と前記少なくとも2つの前記第2電極との間の電流を方向付けする手段を具えていることを特徴とする請求項6に記載の電気化学セル。
- 前記方向付けする手段が、前記少なくとも2つの前記第2電極に電流を順に割り当てる手段を具えていることを特徴とする請求項7に記載の電気化学セル。
- 前記方向付けする手段が、前記少なくとも2つの前記第2電極に電流を分割して割り当てる手段を具えていることを特徴とする請求項7に記載の電気化学セル。
- 前記電気化学セルが追加的に、前記電気化学セルに結合されて前記第1半セル及び前記第2半セルの少なくとも一方のイオン濃度を測定するセンサを具えていることを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
- 前記電解液が、電解液の溶媒として水を含むことを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
- 前記電解液が、体液を模擬したものであることを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
- 流体入口と;
前記流体入口と流体が通じる電気浸透セルと;
前記電気浸透セルに隣接した可動壁と;
前記可動壁に隣接し、出口ポートを具えた薬剤貯蔵器とを具えて、
前記電気浸透セルが、
第1半セル及び第2半セルを有し、これらの半セル間にイオン選択膜を有するセル筐体と;
前記第1半セル内に配置された第1電極と;
前記第2半セル内に配置された第2電極と;
前記第1電極及び前記第2電極の両方と通電する電解液と;
前記電気化学セルの動作中に、前記電気化学セル内の塩濃度をほぼ一定に維持する手段とを具えている
ことを特徴とする電気浸透流体送出装置。 - 前記維持する手段が、前記イオン選択膜を通過したイオンを中和する化学反応を生成する手段を具えていることを特徴とする請求項13に記載の電気浸透流体送出装置。
- 前記生成する手段が、ほとんど不溶性の生成物を生成することを特徴とする請求項14に記載の電気浸透流体送出装置。
- 前記維持する手段が、共通の活性材料から製造した前記第1電極及び前記第2電極を具えていることを特徴とする請求項13に記載の電気浸透流体送出装置。
- 前記第1及び第2電極の前記活性材料が銀/塩化銀から成ることを特徴とする請求項16に記載の電気浸透流体送出装置。
- 前記電気化学セルが、前記電気化学セルの動作を制御する手段を追加的に具えて、前記制御する手段が、前記電気化学セル内の電流の大きさ及び時間的挙動の少なくとも一方を調整可能であることを特徴とする請求項13に記載の電気浸透流体送出装置。
- 前記電気化学セルが少なくとも2つの前記第2電極を具えて、前記制御する手段が、前記第1電極と前記少なくとも2つの前記第2電極との間の電流を方向付けする手段を具えていることを特徴とする請求項18に記載の電気浸透流体送出装置。
- 前記方向付けする手段が、前記少なくとも2つの前記第2電極に電流を順に割り当てる手段を具えていることを特徴とする請求項19に記載の電気浸透流体送出装置。
- 前記方向付けする手段が、前記少なくとも2つの前記第2電極に電流を分割して割り当てる手段を具えていることを特徴とする請求項19に記載の電気浸透流体送出装置。
- 前記電気化学セルが追加的に、前記電気化学セルに結合されて前記第1半セル及び前記第2半セルの少なくとも一方のイオン濃度を測定するセンサを具えていることを特徴とする請求項13に記載の電気浸透流体送出装置。
- 前記電解液が、電解液の溶媒として水を含むことを特徴とする請求項13に記載の電気浸透流体送出装置。
- 前記電解液が、体液を模擬したものであることを特徴とする請求項13に記載の電気浸透流体送出装置。
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