JPH09155158A - 電気化学装置 - Google Patents

電気化学装置

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JPH09155158A
JPH09155158A JP7321695A JP32169595A JPH09155158A JP H09155158 A JPH09155158 A JP H09155158A JP 7321695 A JP7321695 A JP 7321695A JP 32169595 A JP32169595 A JP 32169595A JP H09155158 A JPH09155158 A JP H09155158A
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JP
Japan
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anode
air filter
filter
ozone
electrochemical device
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JP7321695A
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English (en)
Inventor
Mitsuyuki Imaizumi
泉 三 之 今
Tokuji Yokomatsu
松 得 滋 横
Shiro Yamauchi
内 四 郎 山
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OPT D D MELCO LAB KK
Optec Dai Ichi Denko Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
OPT D D MELCO LAB KK
Optec Dai Ichi Denko Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水を電気分解して酸素を発生する電気化学素
子の陽極側にオゾンが発生して、その陽極を配した食品
保管庫等の内部に収納された食品が酸化したり、オゾン
の毒性によって人の健康が害されることを防止する。 【解決手段】 電気化学素子1の陽極2側に、オゾン分
解触媒をフィルタ素材に担持させたエアフィルタ7が配
設されると共に、当該エアフィルタ7によって前記陽極
2を覆う遮蔽空間8が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電圧が印加さ
れる陽極と陰極との間に水素イオン交換膜となる固体高
分子電解質を挟持した電気化学素子によって、除湿や加
湿、酸素富化、脱酸素などを行う電気化学装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】この種の従来装置は、図3に示すよう
に、陽極2と陰極3との間に水素イオン交換膜となる固
体高分子電解質4を挟持した電気化学素子1が配備され
ており、その陽極2と陰極3との間に外部電源5から直
流電圧を印加すると、陽極2において、次式(1)の反
応が起こり、その陽極2側に形成された空間6内の湿度
が低下すると同時にその空間6内の酸素が富化される。 2H2 O → O2 +4H+ +4e- ・・・・・(1) そして、このとき発生するプロトン(H+ )が、陽極2
側から固体高分子電解質4を通じて陰極3側へ移行する
と共に、電子(e- )が、外部電源5の回路を通じて陰
極3へ達し、陰極3では、次式(2)の反応が起こっ
て、空気中の酸素が消費されると同時に水若しくは水蒸
気が発生する。 O2 +4H+ +4e- → 2H2 O ・・・・・(2)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者ら
の知見によれば、陽極2で水が電気分解されて酸素を生
ずる際に、副次的にオゾンが発生することが判明した。
このオゾンは、人体にとって呼吸器系疾患を生ぜしめる
おそれがあり、また、除湿作用を奏する陽極2側の空間
6を菓子類や乾物類などの食品保管庫として使用する場
合は、その空間6内に収納した食品がオゾンの強い酸化
力で酸化されて品質が低下したり、その空間6を形成す
るプラスチック容器や金属容器などが劣化するおそれが
あった。
【0004】そこで本発明は、電気化学素子の陽極から
副次的に発生するオゾンを素早く分解させてその発散を
防止することを技術的課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、水を電気分解して酸素を発生する陽極
と、水素を発生して酸素を消費する陰極との間に水素イ
オン交換膜となる固体高分子電解質を挟持した電気化学
素子が配備された電気化学装置において、前記電気化学
素子の陽極側に、オゾン分解触媒をフィルタ素材に担持
させたエアフィルタが配設されると共に、当該エアフィ
ルタによって前記陽極を覆う遮蔽空間が形成されている
ことを特徴とする。
【0006】本発明によれば、電気化学素子の陽極で発
生したオゾンが、まず、陽極を覆う遮蔽空間に封じ込ま
れ、次に、その遮蔽空間を形成するエアフィルタを通っ
て遮蔽空間から流出する際に、当該エアフィルタのフィ
ルタ素材に担持されたオゾン分解触媒によって分解され
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって具体的に説明する。図1は本発明の第一の実施
形態を示す電気化学装置の断面図、図2は本発明の第二
の実施形態を示す電気化学装置の断面図である。なお、
図3に示す従来装置との共通部分については同一の符号
を付して詳細説明は省略する。
【0008】図1に示す電気化学装置は、例えば除湿装
置として使用するもので、電気化学素子1が陽極2と陰
極3との間に固体高分子電解質4を挟持した構造を有す
る点では、従来装置と共通している。従来装置との違い
は、電気化学素子1の陽極2側に、オゾン分解触媒をフ
ィルタ素材に担持させたエアフィルタ7が配設されると
共に、当該エアフィルタ7によって陽極2を覆う遮蔽空
間8が形成されている点である。
【0009】すなわち、図1の装置は、樹脂封止した半
導体部品が実装工程の前処理であるベーキング処理時に
吸湿水分の水蒸気爆発によってマイクロクラックを発生
することを防止するためにその半導体部品を低湿度環境
下に保管する保管庫や、湿気によって変質やカビ発生の
おそれのある食品類や薬品類などの保管庫や、錆発生の
おそれのある精密機械部品、金型などの保管庫となる密
閉容器9の正面側に収納物を出し入れするための開閉扉
10が設けられ、その密閉容器9の背面側に電気化学素
子1が配備されている。電気化学素子1は、その周縁部
に断面凹型の絶縁性樹脂フレーム11が嵌め付けられ
て、当該樹脂フレーム11を密閉容器9の背面に開口し
た穴内に嵌め込むか、あるいは、その穴の周囲に接着剤
で接着するなどして、陽極2の電極面を密閉容器9の内
部に向け、陰極3の電極面を密閉容器9の外部に露呈さ
せた状態に固定されている。
【0010】そして、密閉容器9の内部に向けた陽極2
側に、その陽極2の電極面と一定の間隔を保って平行に
対峙するエアフィルタ7が配設されている。このエアフ
ィルタ7は、オゾン分解触媒となる繊維状又は粒状の活
性炭をフィルタ繊維に混入して担持させた不織布フィル
タで成り、その周縁部が電気化学素子1の周縁部に嵌め
付けられた樹脂フレーム11の表面に密着するように固
定されて、陽極2を覆う遮蔽空間8を形成している。
【0011】また、密閉容器9の内部には、陽極2を保
護する函形のケーシング12が設けられ、当該ケーシー
ング12には、密閉容器9の収納空間13内の空気を電
気化学素子1の陽極2側へ循環供給する送風ファン14
を取り付けた通風口15が設けられている。なお、送風
ファン14は、ケーシング12の内側から通風口15に
取り付けられている。
【0012】しかして、送風ファン14を稼働させると
共に、電気化学素子1の陽極2と陰極3との間に外部電
源5から直流電圧を印加すると、半導体部品や食品類、
薬品類などを収納した密閉容器9の収納空間13内の空
気が、ケーシング12内に導入され、更にエアフィルタ
7を通じて電気化学素子1の陽極2へ送給されて、その
空気中の水分が電気分解され、収納空間13内が除湿さ
れる。この際、陽極2からは酸素と共に微量のオゾンが
発生するが、そのオゾンは、陽極2を覆うエアフィルタ
7によって形成された遮蔽空間8内に封じ込まれ、その
遮蔽空間8内からエアフィルタ7を通過してケーシング
12で囲われた空間内へ移行する際に、エアフィルタ7
のフィルタ素材に担持されたオゾン分解触媒によって分
解され、酸素や炭酸ガスなどに変換されて無害化され
る。
【0013】これにより、陽極2で副次的に発生したオ
ゾンが密閉容器9の収納空間13内へ流入することが防
止されて、その収納空間13を形成する構造物の表面が
酸化によって腐食したり、収納空間13内に保管した食
品類等の収納物が酸化によって品質の劣化を生じたり、
開閉扉10を開けて収納物を出し入れする人の健康が害
されるなどのおそれが確実に解消される。
【0014】次に、図2に示す電気化学装置は、陽極2
を保護するケーシング12の通風口15にエアフィルタ
7を設け、そのエアフィルタ7とケーシング12によっ
て陽極2を覆う遮蔽空間8が形成されている。すなわ
ち、内側に送風ファン14を設けたケーシング12の通
風口15の外側に、その通風口15を塞ぐようにエアフ
ィルタ7が設けられて、ケーシング12の内部全体が遮
蔽空間8となっている。
【0015】この場合は、陽極2で発生するオゾンが、
通風口15をエアフィルタ7で塞いで遮蔽空間8を形成
したケーシング12の内部に封じ込まれると共に、その
ケーシング12の内部から通風口15に設けたエアフィ
ルタ7を通じて密閉容器9内の収納空間13へ流出せん
とする際に、エアフィルタ7のフィルタ素材に担持され
たオゾン分解触媒によって分解される。
【0016】また、エアフィルタ7として、繊維状又は
粒状の活性炭をフィルタ繊維中に混入した不織布フィル
タを用いれば、そのフィルタが奏する除塵作用によっ
て、電気化学素子1や送風ファン14の性能を阻害する
微細なゴミやホコリも除去されるという効果も得られ
る。なお、本発明のエアフィルタ7は、オゾンの分解作
用を奏すれば足り、必ずしも除塵作用を奏する必要はな
いから、活性炭を加圧成型焼結させて多孔質若しくはハ
ニカム状又は格子状に成型したものや、あるいは、酸化
マンガン、酸化鉛、酸化銅などの非金属触媒で多孔質若
しくはハニカム状又は格子状に成型したものであっても
良い。
【0017】
【実施例】以下、具体的な実施例について説明する。電
気化学素子1の陽極2と陰極3は夫々、メッキ厚約3μ
mの白金メッキが施された厚さ50μm、開口率50%
のエキスパンドメタル状チタンメッシュ箔で形成されて
いる。固体高分子電解質4は、厚さ170μmのナフィ
オン膜(デュポン社の登録商標)を用い、それを陽極2
と陰極3との間に挟み、温度170℃、50Kgf/cm2
圧力でホットプレスして両極間に挟持させる。
【0018】このようにして作られた電気化学素子1
は、縦横7cm×7cmのサイズに選定され、その周縁部を
陽極2と陰極3の電極面に重着する一対の給電体(図示
せず)で挟持した状態で、絶縁性樹脂フレーム11に嵌
め付けられると共に、その樹脂フレーム11の周辺部を
接着剤で固定してガスシールされる。また、陽極2と陰
極3は、夫々の電極面に重着された給電体を介して直流
電圧5Vの外部電源5に接続される。
【0019】次に、エアフィルタ7は、フィルタ素材と
なるポリエステル系ウレタンフォームに、150g/m2
の密度で活性炭を担持させた厚さ5mmものが用いられ
る。また、送風ファン14としては、電気化学素子1よ
りも若干サイズの小さい6cm×6cmの軸流ファンが用い
られる。なお、密閉容器9の容量は、450リットルで
ある。
【0020】しかして、電気化学素子1の陽極2と陰極
3との間に外部電源5から直流電圧5Vを印加すると共
に、送風ファン14により密閉容器9の収納空間13内
の空気をケーシング12内の陽極2側へ 0.48m3/min の
送風量で循環供給すると、エアフィルタ7を設けない従
来例では 0.375×10-3cc/minのオゾンが発生するとこ
ろ、エアフィルタ7を設けたことにより、3時間経過後
に検出した収納空間13内のオゾン濃度は、市販のオゾ
ン検知管では検出できないほど低濃度な0.025ppm以下に
抑えられており、通常の大気中に含まれるオゾン濃度と
殆ど差がないことが確認された。
【0021】また、活性炭を担持させたエアフィルタ7
は、装置の駆動時間の約十分の一が相対湿度80%の状
態にあるときでも、約5年間程度の耐久寿命を有するこ
とが確認された。また、活性炭を加圧成型焼結等の加工
処理によって多孔質若しくはハニカム状や格子状に成型
したエアフィルタの場合は、その厚さが5mm以上あれ
ば、陽極2から発生するオゾン分解に必要な活性炭量は
十分に足りることが判った。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、電気化学素子の陽極で
水が電気分解される際に副次的に発生するオゾンが、オ
ゾン分解触媒をフィルタ素材に担持させたエアフィルタ
によって形成される遮蔽空間に封じ込まれ、その遮蔽空
間からエアフィルタを通じて流出する際にオゾン分解触
媒の作用で速やかに分解されて無害な酸素若しくは炭酸
ガスに転換されるので、オゾンの毒性によって人の健康
が害されたり、オゾンの強い酸化力によって電気化学装
置の構造物が劣化したり、その装置内に収納保管された
物の品質が低下するなどのおそれが解消されるという大
変優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施の形態を示す電気化学装置の
断面図。
【図2】本発明の第二実施の形態を示す電気化学装置の
断面図。
【図3】従来装置の断面図。
【符号の説明】
1・・・電気化学素子 2・・・陽極 3・・・陰極 4・・・固体高分子電解質 7・・・エアフィルタ 8・・・遮蔽空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 23/34 B01J 23/34 M 23/72 23/72 M C25B 1/30 C25B 1/30 9/00 302 9/00 302 15/08 302 15/08 302 (72)発明者 今 泉 三 之 東京都東久留米市下里一丁目13番13号 株 式会社オプテックディディ・メルコ・ラボ ラトリー内 (72)発明者 横 松 得 滋 東京都東久留米市下里一丁目13番13号 株 式会社オプテックディディ・メルコ・ラボ ラトリー内 (72)発明者 山 内 四 郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水を電気分解して酸素を発生する陽極
    (2)と、水素を発生して酸素を消費する陰極(3)と
    の間に水素イオン交換膜となる固体高分子電解質(4)
    を挟持した電気化学素子(1)が配備された電気化学装
    置において、前記電気化学素子(1)の陽極(2)側
    に、オゾン分解触媒をフィルタ素材に担持させたエアフ
    ィルタ(7)が配設されると共に、当該エアフィルタ
    (7)によって前記陽極(2)を覆う遮蔽空間(8)が
    形成されていることを特徴とする電気化学装置。
  2. 【請求項2】 前記エアフィルタ(7)が、オゾン分解
    触媒となる繊維状又は粒状の活性炭をフィルタ繊維に混
    入させた不織布フィルタである請求項1記載の電気化学
    装置。
  3. 【請求項3】 前記エアフィルタ(7)が、オゾン分解
    触媒となる活性炭又は酸化マンガン、酸化鉛、酸化銅な
    どの非金属触媒で多孔質若しくはハニカム状又は格子状
    に成型されたフィルタである請求項1記載の電気化学装
    置。
JP7321695A 1995-12-11 1995-12-11 電気化学装置 Pending JPH09155158A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1120816A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-01 Ebara Corporation Substrate container and method of dehumidifying substrate container
KR100450124B1 (ko) * 2001-11-23 2004-09-30 모딘코리아 유한회사 자동차의 환기장치용 에어필터
WO2016056828A3 (ko) * 2014-10-08 2016-06-02 수소비전 주식회사 물 속 또는 실내 대기상태에서 사용가능한 수소 발생기
WO2017018809A1 (ko) * 2015-07-28 2017-02-02 주식회사 포엘디자인 오존제거필터 일체형 산소 발생기
US10119469B2 (en) 2016-09-15 2018-11-06 General Electric Company Method and apparatus for modularized inlet silencer baffles
US10385778B2 (en) 2017-01-06 2019-08-20 General Electric Company System and method for an improved inlet silencer baffle
US10722990B2 (en) 2016-09-15 2020-07-28 General Electric Company Method for installing and removing modularized silencer baffles
CN114381744A (zh) * 2022-01-06 2022-04-22 钱靖 一种电解式臭氧发生器

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1120816A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-01 Ebara Corporation Substrate container and method of dehumidifying substrate container
US6547953B2 (en) 2000-01-28 2003-04-15 Ebara Corporation Substrate container and method of dehumidifying substrate container
KR100450124B1 (ko) * 2001-11-23 2004-09-30 모딘코리아 유한회사 자동차의 환기장치용 에어필터
WO2016056828A3 (ko) * 2014-10-08 2016-06-02 수소비전 주식회사 물 속 또는 실내 대기상태에서 사용가능한 수소 발생기
WO2017018809A1 (ko) * 2015-07-28 2017-02-02 주식회사 포엘디자인 오존제거필터 일체형 산소 발생기
CN107849708A (zh) * 2015-07-28 2018-03-27 株式会社 Fourl设计 除臭氧过滤网一体式氧气发生器
US10760171B2 (en) 2015-07-28 2020-09-01 Fourl Design Co. Ltd. Oxygen generator integrated with ozone removal filter
US10119469B2 (en) 2016-09-15 2018-11-06 General Electric Company Method and apparatus for modularized inlet silencer baffles
US10722990B2 (en) 2016-09-15 2020-07-28 General Electric Company Method for installing and removing modularized silencer baffles
US10385778B2 (en) 2017-01-06 2019-08-20 General Electric Company System and method for an improved inlet silencer baffle
CN114381744A (zh) * 2022-01-06 2022-04-22 钱靖 一种电解式臭氧发生器
CN114381744B (zh) * 2022-01-06 2024-01-19 西安逸诺医疗科技有限公司 一种电解式臭氧发生器

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