JPH0952019A - 除湿装置 - Google Patents

除湿装置

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JPH0952019A
JPH0952019A JP7210562A JP21056295A JPH0952019A JP H0952019 A JPH0952019 A JP H0952019A JP 7210562 A JP7210562 A JP 7210562A JP 21056295 A JP21056295 A JP 21056295A JP H0952019 A JPH0952019 A JP H0952019A
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JP
Japan
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anode
cathode
double
solid polymer
pushing plates
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Pending
Application number
JP7210562A
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English (en)
Inventor
Mitsuyuki Imaizumi
泉 三 之 今
Tokushige Yokomatsu
松 得 滋 横
Shiro Yamauchi
内 四 郎 山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陽極および陰極と、その両極間に挟持される
固体高分子電解質膜と、両極の電極面に重ね合わされる
集電体とを一対の押さえ板で挟持して電気的に接合させ
る型式の除湿装置に関して、その装置の部品点数を低減
し、装置全体を薄型・軽量化すると共に、その製造工程
を簡略化し、製造コストも低減する。 【解決手段】 一対の押さえ板8,8を両面接着テープ
5,5に圧着して互いに接合させることにより、従来に
おいて押さえ板を締め止めるために用いられていたボル
ト・ナットを不用にすると同時に、陽極と陰極との間の
気流の流れを遮断するために用いられていたパッキン材
やシール材も不用にした。

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
分子電解質膜が挟持された電気化学的素子によって除湿
を行う除湿装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来装置は、図2に示すよう
に、電気化学的素子11が陽極12および陰極13とそ
の両極間に挟持された固体高分子電解質膜14とで構成
され、更に、陽極12と陰極13の各電極面12a,1
3aには電源15から電流を供給するためのリング状集
電体16,17が重ね合わされた積層構造になってお
り、それら全体が、ボルト18とナット19で締め止め
られる一対の押さえ板20,20で互いに密着するよう
に挟持され、そのボルト・ナットの締付力によって集電
体16と集電体17との間に電流を流せる電気的接合状
態が得られるようにしたものが一般的である(特開昭6
1−216724号公報)。
【0003】そして、陽極12と陰極13との間の気流
を遮断するために、前記積層構造の周囲に気密性のある
シリコンゴム等のパッキン材を仮止めして装着させる
か、あるいは、図示のように陽極12と陰極13の端縁
からその両極12および13間に挟持される固体高分子
電解質膜14の端縁部を突出させて、その突出部の周囲
に断面コ字形に成形されたプラスチック製のリング状絶
縁材21を嵌装させ、当該絶縁材21を一対の押さえ板
20,20で挟んでボルト18とナット19で締め付け
るようにしている。なお、前記絶縁材21とそれを挟む
各押さえ板20との接触面には、グリース等のシール材
を塗布して気密性を保持するようにしている。
【0004】上記の如く構成された除湿装置は、例えば
各種物品を乾燥状態で収納する保管庫22の庫内の被除
湿空間23に陽極12を向けて設け、陽極12と陰極1
3との間に電源15から直流電圧を印加すると、陽極1
2側で空気中の水分が電気分解されて、次式(1)の反
応により被除湿空間23内の湿度が低下する。 2H2 O → O2 +4H+ +4e- ・・・・・(1)
【0005】一方、保管庫22の庫外に向けて設けられ
た陰極13側では、(1)式で発生した水素イオンが固
体高分子電解質膜14を透過して大気中の酸素と結合
し、次式(2)の反応により水蒸気を生ずる。 O2 +4H+ +4e- → 2H2 O ・・・・・(2)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図2に示す
従来装置は、押さえ板20,20をボルト・ナットで締
め止めて陽極12および陰極13と固体高分子電解質膜
14と集電体16,17とを挟持する構造になっている
ため、装置の部品点数が多くなり、装置全体が大型化す
る。特に、ボルト18とナット19で締め止める押さえ
板20,20は、ボルト・ナットの締付力に耐え得る分
厚くて頑丈なものにせざるを得ないから、装置全体も分
厚いものとなっていた。
【0007】しかも、陽極12と陰極13との間の気流
を遮断するために、前記積層構造の周囲に気密性のある
パッキン材や絶縁材21を装着させたり、グリースや軟
質ゴム系のシール材を塗布するなどの工程が必要であ
り、その製造工程が煩雑であった。
【0008】なお、このような事情に鑑み、例えば図3
に示すように、陽極12および陰極13と固体高分子電
解質膜14と集電体16および17とを挟持する押さえ
板としての機能と、陽極12と陰極13との間の気流を
遮断するパッキン材としての機能を兼備した絶縁プラス
チック製のモールドパッキン24を用いることによっ
て、図2の如き押さえ板10,10やボルト18、ナッ
ト19を不用にする装置も提案されているが、この従来
装置は、モールドパッキン24を射出成形する高価な成
型機や金型を必要とするため、製造コストが著しく嵩む
という問題があった。
【0009】そこで本発明は、除湿装置の部品点数を低
減し、装置全体を薄型・軽量化すると共に、その製造コ
ストも大幅に低減することを技術的課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、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膜が挟持された電気化学的素子
に直流電圧を印加してその陽極側で空気中の水分を電気
分解する除湿装置において、前記電気化学的素子の陽極
と陰極の端縁からその両極間に挟持される固体高分子電
解質膜の端縁部を突出させて、その突出部に沿って陽極
側と陰極側の双方から互いに貼り合わす一対の両面接着
テープが貼着されると共に、陽極と陰極の端縁部に沿っ
てその夫々の電極面に集電体が重ね合わされ、これら集
電体と陽極および陰極と固体高分子電解質膜とを互いに
密着させるように積層して挟持する一対の押さえ板が、
前記両面接着テープに圧着されることによって互いに接
合されていることを特徴とする。
【0011】本発明によれば、一対の押さえ板が両面接
着テープに圧着して接合されることにより、その押さえ
板の間に積層して挟持された集電体と陽極および陰極と
固体高分子電解質膜とが互いに緊密に密着してそれらの
電気的接合状態が得られると同時に、陽極と陰極との間
における気流の流通が両面接着テープによって遮断され
る。これにより、押さえ板を締め止めるボルト・ナット
を不用にして装置全体を小型・軽量化することができる
し、また、ボルト・ナットを不用にすれば、押さえ板は
薄型なもので良いから、装置全体を薄型化することもで
きる。
【0012】更に、両面接着テープは、それ単品で、図
2の従来装置におけるボルト・ナットの機能とパッキン
材ないし絶縁材の機能に相当する二つの機能を同時に果
たすので、その従来装置との比較では、部品点数が大幅
に低減されて、製造コストも低減される。また、モール
ドパッキンを用いた図3の従来装置との比較では、製造
工程が著しく簡略化され、高価な成型機や金型が不用で
あるから、製造コストも大幅に低減される。
【0013】
【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、本発明の最適な実
施形態を示す断面図であって、電気化学的素子1の陽極
2と陰極3の端縁からその両極間に挟持される固体高分
子電解質膜4の端縁部が突出せられると共に、その突出
部に沿って陽極2側と陰極3側の双方から互いに貼り合
わす一対の両面接着テープ5,5が貼着されている。
【0014】そして、陽極2と陰極3の端縁部に沿って
その夫々の電極面2a,3aに集電体6,7が重ね合わ
され、これら集電体6,7と、陽極2および陰極3と、
固体高分子電解質膜4とを互いに密着させるように積層
して挟持する一対の押さえ板8,8が、両面接着テープ
5,5に圧着されることによって互いに接合されてい
る。
【0015】なお、陽極2と陰極3は、いずれもステン
レス繊維に白金メッキを施した多孔質基材で形成され、
その基材が厚さ約 0.2mmの固体高分子電解質膜4の表面
に一部食い込んで、電気化学的素子1全体が約 0.5mm程
度の厚さに形成されている。また、集電体6,7は、約
5mm程度の幅を有した厚さ35μmの銅箔で形成され
て、直流電源9に接続されている。そして、これら陽極
2、陰極3、固体高分子電解質膜4および集電体6,7
を互いに密着させるように積層して挟持する押さえ板
8,8は、厚さ約2mmのガラスエポキシ板で作られてい
る。この押さえ板8,8を圧着して接合する両面接着テ
ープ5,5は、幅12mm,厚さ 0.4mm,剪断接着力21
Kgf/cm2 の市販品が用いられている。
【0016】しかして、押さえ板8,8にプレス機等で
5Kg/cm2以上の圧力をかけて押圧すると、その押さえ板
8,8が両面接着テープ5,5に圧着されて互いに緊密
に接合され、電源9から供給される電流が集電体6から
陽極2、固体高分子電解質膜4、陰極3を通じて集電体
7へ流れる電気的接合状態が得られると共に、集電体6
および7間には約 3.5Ω程度の電気抵抗値が得られ、そ
の抵抗値は長期保管あるいは70℃の長期加温によって
も変化することはなかった。
【0017】また、押さえ板8,8を圧着させて接合す
る両面接着テープ5,5によりその押さえ板8および8
間が気密にシールされて、陽極2と陰極3との間におけ
る気流の流通が完全に遮断されるので、その気流を遮断
するためのパッキン材等を別途用いる必要がなくなっ
た。
【0018】次に、上記の如く構成された本発明の除湿
装置を容積45リットルの被除湿空間10に設けて、電
源9から直流電圧5Vを印加する実験例によれば、その
被除湿空間10内の室温25℃における初期相対湿度8
0%が、140分経過後には約20%にまで低下し、従
来装置と全く遜色ない除湿性能が得られた。
【0019】なお、本発明は、押さえ板8,8を圧着さ
せる両面接着テープ5,5の接着力のみによって集電体
6および7間の電気的接合状態を得る構成に限定される
ものではなく、例えば除湿容量の大きい大型装置である
ために両面接着テープ5,5の接着力だけでは押さえ板
8,8の接合強度が不足する場合は、その強度不足を補
うために、押さえ板8,8をボルト・ナットやクリッ
プ、押さえバネ等で圧着方向に押圧する補助手段を併用
してもよい。勿論、両面接着テープ5,5の接着力を補
うために併用するボルト・ナットは、図2のものに比べ
て簡易小型なもので足りる。
【0020】
【発明の効果】以上のように、本発明による除湿装置
は、一対の押さえ板が両面接着テープに圧着して接合さ
れることにより、陽極および陰極と、その両極間に挟持
される固体高分子電解質膜と、陽極および陰極に電流を
供給する集電体とが緊密に密着するように挟持されてそ
れらが電気的に接合されると同時に、陽極と陰極との間
における気流の流通が両面接着テープによって遮断され
るので、装置を構成する部品点数が低減され、装置全体
が小型・薄型化および軽量化され、その製造工程も簡略
化されて製造コストが大幅に低減されるという種々の優
れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す断面図。
【図2】従来装置の例を示す断面図。
【図3】従来装置の例を示す断面図。
【符号の説明】 1・・・・・電気化学的素子 2・・・・・陽極 2a・・・・陽極の電極面 3・・・・・陰極 3a・・・・陰極の電極面 4・・・・・固体高分子電解質膜 5・・・・・両面接着テープ 6・・・・・集電体 7・・・・・集電体 8・・・・・押さえ板 9・・・・・電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三 菱電機株式会社伊丹製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 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膜が挟持された電気化学的素子に
    直流電圧を印加してその陽極側で空気中の水分を電気分
    解する除湿装置において、前記電気化学的素子(1)の
    陽極(2)と陰極(3)の端縁からその両極間に挟持さ
    れる固体高分子電解質膜(4)の端縁部を突出させて、
    その突出部に沿って陽極側と陰極側の双方から互いに貼
    り合わす一対の両面接着テープ(5,5)が貼着される
    と共に、陽極(2)と陰極(3)の端縁部に沿ってその
    夫々の電極面(2a,2b)に集電体(6,7)が重ね合わ
    され、これら集電体(6,7)と陽極(2)および陰極
    (3)と固体高分子電解質膜(4)とを互いに密着させ
    るように積層して挟持する一対の押さえ板(8,8)
    が、前記両面接着テープ(5,5)に圧着されることに
    よって互いに接合されていることを特徴とする除湿装
    置。
JP7210562A 1995-08-18 1995-08-18 除湿装置 Pending JPH0952019A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006233249A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Mitsubishi Electric Corp 電気化学素子およびその製造方法
WO2007129727A1 (ja) * 2006-05-09 2007-11-15 Cocoroca Corporation 電解水生成装置およびそれに用いられる隔膜付き電極セット
JP2009019272A (ja) * 2007-06-15 2009-01-29 Toshiba Corp 高温水蒸気電解装置
JP2015205016A (ja) * 2014-04-21 2015-11-19 タイホー株式会社 内視鏡保管庫及び医療器具保管庫

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