JPH0271815A - 水分除去器 - Google Patents
水分除去器Info
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- JPH0271815A JPH0271815A JP63224114A JP22411488A JPH0271815A JP H0271815 A JPH0271815 A JP H0271815A JP 63224114 A JP63224114 A JP 63224114A JP 22411488 A JP22411488 A JP 22411488A JP H0271815 A JPH0271815 A JP H0271815A
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- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は気体中の水分を除去する水分除去器、特にそ
の給電のための集電極の改良に関する。
の給電のための集電極の改良に関する。
［従来の技術］
第４図は例えば特開昭６２−２１７１２８号公報に示さ
れた従来の水分除去器の横断面図である。
れた従来の水分除去器の横断面図である。
図において、容器（１）の中に存在する水分を含む気体
（２）の中の水分を示す水の分子（３）からプロトンを
生成する第１の面状多孔電極（４）は、この第１の面状
多孔電極（４）に接合されたプロトン導電性固体（５）
を支持している。このプロトン導電性固体（５）は導電
率の高いＨ３ＭＯ１２ＰＯ４ｏ・２９Ｈ２０又はＨ３Ｗ
１２ＰＯ４゜・２９Ｈ２０等が使用される。プロトン導
電性固体（５）の上部にこれと接合し容器（１）の外の
空間と接触する第２の面状多孔電極（６）は、第１の面
状多孔電極（４）、プロトン導電性固体（５）と共に圧
着又は蒸着等の方法で積層一体に形成され電気化学的セ
ル（７）を構成している。このセル（７）は、絶縁物（
８）によって容器（１）に固着されている。第１の面状
多孔電極（４）は正、第２の面状多孔電極（６）は負に
、直流型！（９）によって印加されている。
（２）の中の水分を示す水の分子（３）からプロトンを
生成する第１の面状多孔電極（４）は、この第１の面状
多孔電極（４）に接合されたプロトン導電性固体（５）
を支持している。このプロトン導電性固体（５）は導電
率の高いＨ３ＭＯ１２ＰＯ４ｏ・２９Ｈ２０又はＨ３Ｗ
１２ＰＯ４゜・２９Ｈ２０等が使用される。プロトン導
電性固体（５）の上部にこれと接合し容器（１）の外の
空間と接触する第２の面状多孔電極（６）は、第１の面
状多孔電極（４）、プロトン導電性固体（５）と共に圧
着又は蒸着等の方法で積層一体に形成され電気化学的セ
ル（７）を構成している。このセル（７）は、絶縁物（
８）によって容器（１）に固着されている。第１の面状
多孔電極（４）は正、第２の面状多孔電極（６）は負に
、直流型！（９）によって印加されている。
次に動作について説明する。容器（１）の中の気体（２
）に含まれる水分（３）は、直流電源（９）により電圧
が印加され正に帯電している第１の面状多孔電極（４）
とプロ！・ン導電性固体（５）との界面で次の反応を生
じる。
）に含まれる水分（３）は、直流電源（９）により電圧
が印加され正に帯電している第１の面状多孔電極（４）
とプロ！・ン導電性固体（５）との界面で次の反応を生
じる。
この反応により気体（２）に含まれる水分（３）は分解
され、酸素分子（１０）は容器（１）の中に妖る。分解
された水素イオン（以下プロトンと称す＞（１１）はプ
ロトン導ｆＩｉ性固体（５）の中を、負に帯電している
第２の面状多孔電極（６）に向って夫印Ａ方向に移動す
る。第２の面状多孔電極（６）に到達したプロトン（１
１）は第２の面状多孔７；１極（６）とプロトン導電性
固体（５）との界面で次の反応を生じる。
され、酸素分子（１０）は容器（１）の中に妖る。分解
された水素イオン（以下プロトンと称す＞（１１）はプ
ロトン導ｆＩｉ性固体（５）の中を、負に帯電している
第２の面状多孔電極（６）に向って夫印Ａ方向に移動す
る。第２の面状多孔電極（６）に到達したプロトン（１
１）は第２の面状多孔７；１極（６）とプロトン導電性
固体（５）との界面で次の反応を生じる。
又は
２１４ ” ＋ ２ ｅ −Ｈ２この反応に
よりプロトン（１１）から水または、水素を生成し、第
２の面状多孔電極（６）に接触する空間に放出される。
よりプロトン（１１）から水または、水素を生成し、第
２の面状多孔電極（６）に接触する空間に放出される。
これにより容器（１）の中の気体（２）に含まれる水／
、Ｉ）は除去されることになる。
、Ｉ）は除去されることになる。
以１−のような原理によって動作する水分除去器におい
て、両面状多孔電極（４）、 （６）の体積抵抗率は
、バルク材の数倍量」二あるため、両面状多孔電極（４
）、（６）に直接直流電源をつないで、電圧を印加する
と、多孔電極面が等電位にはならず、プロトン導電性固
体を流れる電流密度に分布か生じてしまう。この電流密
度分布により、プロトン導電性固体中に部分的な電流密
度増大が生じ、副反応を生じる可能性がある。
て、両面状多孔電極（４）、 （６）の体積抵抗率は
、バルク材の数倍量」二あるため、両面状多孔電極（４
）、（６）に直接直流電源をつないで、電圧を印加する
と、多孔電極面が等電位にはならず、プロトン導電性固
体を流れる電流密度に分布か生じてしまう。この電流密
度分布により、プロトン導電性固体中に部分的な電流密
度増大が生じ、副反応を生じる可能性がある。
また、副反応防止のため、印加電圧を低下させると、プ
ロトン導電性固体を流れるｒＢ流が低下し、水分除去効
率が低下してしまう。このような電流密度分布を均一化
する方法として、集電極の利用を挙げることかできる。
ロトン導電性固体を流れるｒＢ流が低下し、水分除去効
率が低下してしまう。このような電流密度分布を均一化
する方法として、集電極の利用を挙げることかできる。
第５図及び第６図は従来の集電極を（り用した水分除去
器の電気化学セルの正面図及び断面図であり、第７図は
、集電極の拡大図である。各図において、プロトン導電
性固体（５）を挟持する第１と第２の面状多孔電極（４
）、（６）はそれぞれメツシュ状の集電極（１２）と（
１３）に面接触して、絶縁物（８）に支持されている。
器の電気化学セルの正面図及び断面図であり、第７図は
、集電極の拡大図である。各図において、プロトン導電
性固体（５）を挟持する第１と第２の面状多孔電極（４
）、（６）はそれぞれメツシュ状の集電極（１２）と（
１３）に面接触して、絶縁物（８）に支持されている。
即ち、集電極として、第６図に示すようなメツシュ状の
金網を用いて、面状多孔電極（４）、（６）の形成され
たプロトン導電性固体（５）を２枚の金網からなる集電
極（１２）、（１３）で挟み込み、集電極（１２）、（
１３）及びプロトン導電性固体（５）の外周部を絶縁物
（８）で押えつけて、集電極（１２）、（１３）面と面
状多孔電極（４）、（６）を電気的に接触させる構造に
なっている。なお、集電極（１２）、（１３）の一部は
直流電源とリード結線できるように、絶縁物（８）から
はみ出た構造となっている。
金網を用いて、面状多孔電極（４）、（６）の形成され
たプロトン導電性固体（５）を２枚の金網からなる集電
極（１２）、（１３）で挟み込み、集電極（１２）、（
１３）及びプロトン導電性固体（５）の外周部を絶縁物
（８）で押えつけて、集電極（１２）、（１３）面と面
状多孔電極（４）、（６）を電気的に接触させる構造に
なっている。なお、集電極（１２）、（１３）の一部は
直流電源とリード結線できるように、絶縁物（８）から
はみ出た構造となっている。
比較的高抵抗な面状多孔電極面に、低抵抗な集電極を電
気的に接触させると、面状多孔電極面が等電位となり、
電流密度の分布を軽減することができる。しかしながら
第８図に示すように、経時変化等により集電極（１３）
が電極（６）より部分的に浮いてしまう場合がある。
気的に接触させると、面状多孔電極面が等電位となり、
電流密度の分布を軽減することができる。しかしながら
第８図に示すように、経時変化等により集電極（１３）
が電極（６）より部分的に浮いてしまう場合がある。
［発明が解決しようとする課題］
従来の水分除去器は、以」二のような構成であったので
、集電極は面状多孔電極と機械的に接触しているだけで
あり、ヒートショック、経時変化、機械的な衝撃、水分
吸収によるプロトン導電性固体の膨潤によって、例えば
第８因に示すように、集電極が面状多孔電極から部分的
にｌ￥いた状態となり、その結果集電極と面状多孔電極
が部分的に絶縁状態となり、均一な電流密度分布が得ら
れず、副反応の発生、水分除去効率の低下等の現象が生
じるという問題があった。
、集電極は面状多孔電極と機械的に接触しているだけで
あり、ヒートショック、経時変化、機械的な衝撃、水分
吸収によるプロトン導電性固体の膨潤によって、例えば
第８因に示すように、集電極が面状多孔電極から部分的
にｌ￥いた状態となり、その結果集電極と面状多孔電極
が部分的に絶縁状態となり、均一な電流密度分布が得ら
れず、副反応の発生、水分除去効率の低下等の現象が生
じるという問題があった。
この発明は、かかる問題点を解決することを課題として
なされたもので、ヒートショック、経時変化、機械的な
衝撃、水分吸収によるプロ）・ン導電性固体の膨潤等に
よっても、集電極と面状多孔電極との電気的な導通が失
われず、プロトン導電性固体中の電流密度分布が常に均
一であり、副反応を防止することかできるとともに、水
分除去効率の高い水分除去器を得ることを目的とする。
なされたもので、ヒートショック、経時変化、機械的な
衝撃、水分吸収によるプロ）・ン導電性固体の膨潤等に
よっても、集電極と面状多孔電極との電気的な導通が失
われず、プロトン導電性固体中の電流密度分布が常に均
一であり、副反応を防止することかできるとともに、水
分除去効率の高い水分除去器を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る水分除去器は、第１及び第２の面状多孔
電極の表面全域にそれぞれメツキ等で密接析出させて形
成した析出集電極を有するものである。
電極の表面全域にそれぞれメツキ等で密接析出させて形
成した析出集電極を有するものである。
［作用］
この発明による集電極は、第１と第２の面状多孔電極の
表面に、それぞれメツキ等により密接析出させて形成さ
れるので、集電極と面状多孔電極とは一体化され、ヒー
トショック、経時変化、機械的な衝撃、水分吸収による
プロトン導電体の膨潤等によっても電気的な導通か失わ
れるようなことはない。
表面に、それぞれメツキ等により密接析出させて形成さ
れるので、集電極と面状多孔電極とは一体化され、ヒー
トショック、経時変化、機械的な衝撃、水分吸収による
プロトン導電体の膨潤等によっても電気的な導通か失わ
れるようなことはない。
［実施例］
次に、図に示す実施例に基づいてこの発明を更に詳細に
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の一実施例による水分除去器の電気化
学セル（７）部を示す断面図であり、図において、プロ
トン導電性固体（５）を挾持する第１と第２の面状多孔
電極（４）、（６）の表面には析出集電極（１４）、（
１５）が設けられ、これらは絶縁物（８）によって支持
されている。
学セル（７）部を示す断面図であり、図において、プロ
トン導電性固体（５）を挾持する第１と第２の面状多孔
電極（４）、（６）の表面には析出集電極（１４）、（
１５）が設けられ、これらは絶縁物（８）によって支持
されている。
（１６）、（１７）は直流電源（１９）とリード結線す
る端子である。第２図は、本発明の一実施例による水分
除去器の集電極（１５）の構造を示す正面図であり、図
において、第２の面状多孔電極（６）の表面に密接析出
させた析出集電極（１５）には、リード結線用端子との
接続部（１８）が設けられ、導電性接希剤他の任意の手
段によって端子（１７）と導電接続される。
る端子である。第２図は、本発明の一実施例による水分
除去器の集電極（１５）の構造を示す正面図であり、図
において、第２の面状多孔電極（６）の表面に密接析出
させた析出集電極（１５）には、リード結線用端子との
接続部（１８）が設けられ、導電性接希剤他の任意の手
段によって端子（１７）と導電接続される。
このような析出集電極（１４）、（１５）は、例えば第
３図に示す工程によって形成される。
３図に示す工程によって形成される。
第３図により、本発明の一実施例による析出集電極の形
成方法について説明する。
成方法について説明する。
ａ）第２の面状多孔電極（６）の形成されたプロトン導
電性固体（５）」二にフォトレジスト（１９）を所定の
厚さたけ塗布する。
電性固体（５）」二にフォトレジスト（１９）を所定の
厚さたけ塗布する。
ｂ）通常の写真製版により、所定部分のフォトレジスト
（１９）を除去して、第２の面状多孔電極（６）の所定
部分を表面に露出する。
（１９）を除去して、第２の面状多孔電極（６）の所定
部分を表面に露出する。
ｃ）電気メツキ法により、第２の面状多孔電極上の表面
露出部（２０）に所定の厚さだけ集電極（１５）を形成
する。
露出部（２０）に所定の厚さだけ集電極（１５）を形成
する。
ｄ）フォトレジスト（１９）を除去する。
以上の工程を経て、例えば網目状等のパターンの析出集
電極（１４）、（１５）が形成できる。
電極（１４）、（１５）が形成できる。
なお、面状多孔電極の導電性メツキ膜厚の分布を軽減し
て一定厚にするため、あらかじめ、面状多孔電極上にア
ディティブメツキ下地膜等を形成してもよい。
て一定厚にするため、あらかじめ、面状多孔電極上にア
ディティブメツキ下地膜等を形成してもよい。
また、同様の工程によって、リード結線用の端子（１６
）、（１９）との接続部（１８）にも、メツキ膜を形成
しておく。なお、電気メツキに代えて無電界メツキ（化
学メツキ）を用いても良い。
）、（１９）との接続部（１８）にも、メツキ膜を形成
しておく。なお、電気メツキに代えて無電界メツキ（化
学メツキ）を用いても良い。
以上のような方法によって、面状多孔電極上に析出させ
て形成された析出集電極は、面状多孔電極と一体化され
ているので、ヒートショック、経時変化、機械的な衝撃
、水分吸収によるプロトン導電性固体の膨潤収縮等によ
っても、析出集電極と面状多孔電極は非接触にはならず
、電気的な導通は失われない。従って、面状多孔電極は
常に等電位面となり、プロトン導電性固体（５”）中の
電流密度分布を一定に保つことができる。従って、過剰
の電流密度増大による副反応の発生を防止できるので、
信頼性の高いものが得られる。また、電気分布の均一性
より、印加電圧を大きくす゛ることかでき、水分除去効
率を高めることも可能である。
て形成された析出集電極は、面状多孔電極と一体化され
ているので、ヒートショック、経時変化、機械的な衝撃
、水分吸収によるプロトン導電性固体の膨潤収縮等によ
っても、析出集電極と面状多孔電極は非接触にはならず
、電気的な導通は失われない。従って、面状多孔電極は
常に等電位面となり、プロトン導電性固体（５”）中の
電流密度分布を一定に保つことができる。従って、過剰
の電流密度増大による副反応の発生を防止できるので、
信頼性の高いものが得られる。また、電気分布の均一性
より、印加電圧を大きくす゛ることかでき、水分除去効
率を高めることも可能である。
上記のこの発明による水分除去器は、従来と同様な原理
によって動作する。
によって動作する。
［発明の効果］
この発明は以上説明したとおり、プロトン導電性固体と
面状多孔電極との界面における水の分解、放出、除去の
電気化学反応によって容器内の水分を容器外へ放出除去
する水分除去器において、面状多孔電極とプロトン導電
性固体とに電圧を印加する集電極を、面状多孔電極表面
上に密着析出させた析出集電極として、析出集電極と面
状多孔電極とプロトン導電性固体とを一体化することに
よリ、ヒー トショック、経時変化、機械的な衝撃、水
分吸収によるプロトン導電性固体の膨潤収縮等によって
も、集電極と面状多孔電極との間に部分的な不導通部を
生ずることがなく、プロトン導電性固体中の電流密度分
布を一定に保つことができる。
面状多孔電極との界面における水の分解、放出、除去の
電気化学反応によって容器内の水分を容器外へ放出除去
する水分除去器において、面状多孔電極とプロトン導電
性固体とに電圧を印加する集電極を、面状多孔電極表面
上に密着析出させた析出集電極として、析出集電極と面
状多孔電極とプロトン導電性固体とを一体化することに
よリ、ヒー トショック、経時変化、機械的な衝撃、水
分吸収によるプロトン導電性固体の膨潤収縮等によって
も、集電極と面状多孔電極との間に部分的な不導通部を
生ずることがなく、プロトン導電性固体中の電流密度分
布を一定に保つことができる。
その結果、局部的過剰電流密度増大による副反応を防止
することができる信頼性の高く、長年月に渡り高効率が
失われない水分除去器を提供できる効果がある。
することができる信頼性の高く、長年月に渡り高効率が
失われない水分除去器を提供できる効果がある。
第１図はこの発明による水分除去用の電気化学セル部の
断面図、第２図は第１図で示した析出集電極の平面図、
第３図（ａ）は析出集電極を形成するためのフォトレジ
スト工程を示す図、第３図（ｂ）は電極パターン析出工
程を示す図、第３図（ｃ）は電極部メツキ工程図、第３
図（ｄ）はフォトレジスト除去工程図のそれぞれの工程
説明図、第４図は従来の水分除去器の横断面図、第５図
は従来の集電極の平面図、第６図は従来の集電極の断面
図、第７図は従来の集電極の拡大平面図、第８図は第７
図のＡ−Ａ一部所面図である。 図中、（１）は容器、（４）は第１の面状多孔電極、（
５）はプロトン導電性固体、（６）は第２の面状多孔電
極、（７）は電気化学セル、（８）は絶縁物、（９）は
直流電源、（１４）、（１５）は析出集電極、（１６）
、（１７）は端子である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 （他 ２名） ６ 才２の白状りＪし正！４通ス 支流側の荊工課）巨 第２図 Ｈ上簾電杵奪遣ニオｌ見明図 第 ３ 図 ８：桝弁朱判 １２．１３：渫軛 役釆ｑ電気３ヒざヒル 第５図 吠來＝１＋か玲３シ 第４図 傑電飾 オ計面扱り孔皇極 凍斑隆 徒束偽味電抑。 第８図 ミ、むト朱電極 第７図 手 続 補 正 （自発） ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。
断面図、第２図は第１図で示した析出集電極の平面図、
第３図（ａ）は析出集電極を形成するためのフォトレジ
スト工程を示す図、第３図（ｂ）は電極パターン析出工
程を示す図、第３図（ｃ）は電極部メツキ工程図、第３
図（ｄ）はフォトレジスト除去工程図のそれぞれの工程
説明図、第４図は従来の水分除去器の横断面図、第５図
は従来の集電極の平面図、第６図は従来の集電極の断面
図、第７図は従来の集電極の拡大平面図、第８図は第７
図のＡ−Ａ一部所面図である。 図中、（１）は容器、（４）は第１の面状多孔電極、（
５）はプロトン導電性固体、（６）は第２の面状多孔電
極、（７）は電気化学セル、（８）は絶縁物、（９）は
直流電源、（１４）、（１５）は析出集電極、（１６）
、（１７）は端子である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 （他 ２名） ６ 才２の白状りＪし正！４通ス 支流側の荊工課）巨 第２図 Ｈ上簾電杵奪遣ニオｌ見明図 第 ３ 図 ８：桝弁朱判 １２．１３：渫軛 役釆ｑ電気３ヒざヒル 第５図 吠來＝１＋か玲３シ 第４図 傑電飾 オ計面扱り孔皇極 凍斑隆 徒束偽味電抑。 第８図 ミ、むト朱電極 第７図 手 続 補 正 （自発） ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。
Claims (1)
- 正の電圧が印加されて水分を含む気体と接して前記水分
からプロトンを生成する第１の面状多孔電極と、負の電
圧が印加されて前記第１の面状多孔電極で生成されたプ
ロトンから水素あるいは水を生成する第２の面状多孔電
極と、前記第１と第２の面状多孔電極間に接して挾持さ
れるプロトン導電性固体と、前記第１と第２の面状多孔
電極の表面全域にそれぞれ密接析出させて形成した析出
集電極とを備える水分除去器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63224114A JPH0271815A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 水分除去器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63224114A JPH0271815A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 水分除去器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0271815A true JPH0271815A (ja) | 1990-03-12 |
Family
ID=16808754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63224114A Pending JPH0271815A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 水分除去器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0271815A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1114667A1 (en) * | 1999-12-21 | 2001-07-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electrochemical device using solid polymer electrolytic film |
-
1988
- 1988-09-06 JP JP63224114A patent/JPH0271815A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1114667A1 (en) * | 1999-12-21 | 2001-07-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electrochemical device using solid polymer electrolytic film |
| US6599403B2 (en) | 1999-12-21 | 2003-07-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electrochemical device using solid polymer electrolytic film |
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