JP6071356B2 - 減酸素装置および冷蔵庫 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係る減酸素装置を示す構成図である。図2Aは図1をA−A’線に沿って切断してアノード方向を見た正面図である。図2Bは図1をB−B’線に沿って切断してカソード方向を見た正面図である。
式(1)を満たすことで、発熱するアノード2とアノードスペーサ9aとを確実に離間させることができる。
式(2)を満たすことで、発熱するカソード3とカソードスペーサ9cとを確実に離間させることができる。
式(1)の反応で生成したプロトンは、電解質膜4を通してカソード3に運ばれる。そして、カソード3では式(4)の反応に従って、酸素がプロトンによって還元されて水が生成する。
こうして、カソード3と接触する減酸素容器14内の空気中の酸素が消費され、減酸素容器14内の酸素濃度が反応の進行とともに低減する。
2.7(mm)<Xc 式(6)
図3A〜3Cは、最小距離Xaの限定理由を説明する模式図である。
図3Aは、アノード2が重力方向(y軸方向)に平行に配置され、かつアノード2に接する領域の水回収手段11とアノード液体凝縮層8aが重力方向(y軸方向)に平行に配置されている場合である。この場合、最小距離Xaは、アノード2に接する領域の水回収手段11とアノード液体凝縮層8aとのx軸方向距離で定義される。
図4は、第2の実施形態に係る減酸素装置を示す構成図である。図4の減酸素装置100は、アノード2、カソード3、および前記アノード2と前記カソード3との間に狭持された電解質膜4を含む膜電極接合体を有する減酸素素子5を有する。減酸素素子5のアノード2の表面に接してアノード集電板6が配置されている。アノード2の外周かつ電解質膜4とアノード集電板6との間にアノードガスケット10aが配置されている。減酸素素子5のカソード3の表面に接してカソード集電板7が配置されている。カソード3の外周かつ電解質膜4とカソード集電板7との間にカソードガスケット10cが配置されている。
図5は、第3の実施形態に係る減酸素装置を示す構成図である。図5の減酸素装置200は、アノード2、カソード3、および前記アノード2と前記カソード3との間に狭持された電解質膜4を含む膜電極接合体を有する減酸素素子5を有する。減酸素素子5のアノード2の表面に接してアノード集電板6が配置されている。アノード2の外周かつ電解質膜4とアノード集電板6との間にアノードガスケット10aが配置されている。減酸素素子5のカソード3の表面に接してカソード集電板7が配置されている。カソード3の外周かつ電解質膜4とカソード集電板7との間にカソードガスケット10cが配置されている。
図6は、図1の減酸素装置1を野菜室の領域に搭載した冷蔵庫300の正面図である。この冷蔵庫300では、減酸素装置1により野菜室内に収納した野菜等に水が付着することを抑制できる。
本実施例では、アノードスペーサによりアノード集電板を覆う水回収手段に対して間隙を隔ててアノード液体凝縮層を配置した図1の減酸素装置、およびカソードスペーサによりカソード集電板に対して間隙を隔ててカソード液体凝縮層を配置した図1の減酸素装置を作製して実験を行った。減酸素装置の仕様は以下のとおりである。
Claims (7)
- アノード、カソード、および前記アノードと前記カソードとの間に挟持された電解質膜
を含む膜電極接合体を有する減酸素素子と、
前記減酸素素子のアノードに接して配置されたアノード集電板と、
前記減酸素素子のカソードに接して配置されたカソード集電板と、
前記カソード集電板に対して間隙を隔てて配置されたカソード液体凝縮層と、
前記アノード集電板に対して間隙を隔てて配置されたアノード液体凝縮層と、
前記カソードで生成した水を回収する水回収手段と
を有することを特徴とする減酸素装置。 - さらに、前記カソード集電板に対して間隙を隔てて前記カソード液体凝縮層を配置させるカソードスペーサを有することを特徴とする請求項1に記載の減酸素装置。
- 前記カソード集電板と前記カソード液体凝縮層との間隙が2.7mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の減酸素装置。
- 前記カソード液体凝縮層は、電解質膜側の表面が撥水性であることを特徴とする請求項1に記載の減酸素装置。
- 重力方向に沿って下方に位置するカソードスペーサに水受け部が設けられ、前記水受け部に前記水回収手段が接続され、前記水回収手段は前記アノードまで延長されているか、または外部の排水ドレインまで延長されていることを特徴とする請求項2に記載の減酸素装置。
- さらに、前記カソード液体凝縮層の外面にフィンを有することを特徴とする請求項1に記載の減酸素装置。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の減酸素装置を搭載したことを特徴とする冷蔵庫。
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