JPS583738B2 - 一定の部室あるいは容器中の酸素濃度を一定値以下に保持する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一定の部室あるいは容器中の酸素濃度を電気
化学的脱酸素装置を用いて、一定値以下に保持する方法
に関するものであり、その目的とするところは、電気化
学的脱酸素装置の寿命を短かくすることなく、より簡便
な方法で、実質的脱酸素状態を維持せんとするにある。

食品を保蔵する際、一般に低酸素濃度雰囲気下におくと
、保蔵効果が上る。

これは．生鮮果菜の場合には、いわゆる酸素による呼吸
作用が抑止され、魚肉等の場合には好気性菌の活動が抑
止されるからである。

一方、衣類を保管する場合にも、低酸素濃度雰囲気中で
保管するといわゆる虫食い、あるいはカビの発生が阻止
される。

さらには金属を低酸素濃度雰囲気中で保管したり、処理
すると錆の発生が阻止される。

このように種々の物品を保管したり、処理する際、低酸
素濃度雰囲気にすることが有効であるケースが多い。

低酸素濃度雰囲気にするためには、空気を不活性ガスで
置換するか、空気中の酸素のみを除去すればよい。

本発明者等はすでに空気中の酸素のみを選択的に除去し
得る電気化学的脱酸素装置なるものを提案した。

すなわち燃料電池で公知の気体拡散電極からなるいわゆ
る酸素極を陰極とし、実質的に不活性で酸素が発生する
電極を陽極とし、電解液として、カセイカリの水溶液な
どを用いてなる電解槽の酸素極に空気を接触させつゝ、
直流電圧を印加すると、次の反応により、陰極で酸素の
みが選択的に電解還元を受けて消耗し、陽極で酸素が発
生する。

陰極： ０２ ＋２Ｈ２ ０ ＋ ４ ｅ −＋４０
Ｈ陽極＝４０Ｈ →０２↑＋２ Ｈ２ ０ ＋４ ｅし
たがって、上記電解槽をそのまゝ一定の部室あるいは容
器の中に収納するか、または一定の部室あるいは容器中
の空気を該電解槽の酸素極の気体室に導入し、該電解槽
に直流電圧を印加し、陽極から発生する酸素を系外に追
い出すことにより、一定の部室あるいは容器内は脱酸素
状態となる。

つまり、かゝる電解槽は電気化学的脱酸素装置として働
く。

一方、かゝる電気化学的脱酸素装置に、最大電流を規制
しつ５、定電圧の直流を印加することにより、一定の部
室あるいは容器中の酸素を除去すると、一定の部室ある
いは容器中の酸素濃度および電気化学的脱酸素装置に流
れる電流の経時変化は一般に、図１のようになる。

すなわち、酸素濃度が低下していくに従って、電流が漸
減し、最後には酸素濃度かほゞ０％になると共に電流も
ほゞ０となる。

厳密にいえば一般に、脱酸素される部室あるいは容器の
気密性が完全ではないので、酸素濃度かほゞ０％となっ
た時点で、電気化学的脱酸素装置への直流電圧の印加を
止めると、部室あるいは容器の中の気体と外部の空気と
の置換が起り、時間の経過とともに酸素濃度が上昇して
くる。

逆にいえば、絶えず電気化学的脱酸素装置に直流電圧を
印加しておけば、ほゞ０％の酸素濃度が維持されること
になる。

ところが、電気化学的脱酸素装置に絶えず直流電圧を印
加したまゝにしておくと、陰極である気体拡散電極の寿
命が短かくなる。

したがって望ましくは、脱酸素される部室あるいは容器
中の酸素濃度を酸素濃度計で検出し、目標とする酸素濃
度レベルより高くなったときにのみ電気化学的脱酸素装
置に直流電圧を手動または自動的に印加するのがよい。

しかしながら酸素濃度計で酸素濃度を検出し、その値に
応じて電気化学的脱酸素装置を作動させることは手動の
場合には極めて面倒であるし、自動化した場合には、そ
のための装置が極めて大がかりなものとなる。

本発明はタイマーの設定により、一定の時間毎に一定の
時間だけ、電気化学的脱酸素装置に直流電圧を印加する
という極めて簡便な方法により、電気化学的脱酸素装置
の寿命を短かくすることなく、自動的に酸素濃度を所定
値以下に抑えるものである。

すなわち、一定の部室あるいは容器内の酸素濃度を電気
化学的脱酸素装置の作動により、一６実質的に０％にし
、しかるのちに電気化学的脱酸素装置への直流の供給を
止め、酸素濃度の上昇速度を予め測定しておくことによ
り、とのぐらいの時間で、どのぐらいの酸素濃度になる
かを知ることができる。

換言すればどの時点で、どのくらいの時間、電気化学的
脱酸素装置を作動させれば、酸素濃度を所定の値以下に
保つことが可能かを知ることが出来る。

したがって直流電源装置にタイマーを付設しておき、直
流電源装置から電気化学的脱酸素装置に通電させるべき
、間隔および時間をタイマーにより、予めプログラム化
すれば、自動的に酸素濃度が所定値以下に抑えられる。

以下、本発明の一実施例について詳述する。

実施例：第２図は本発明の一実施例にかゝる食品保蔵シ
ステムを示す。

第２図において１は食品収納容器であり、アクリル樹脂
からなる食品収納容器本体２、ポリプロピレン樹脂から
なる蓋３、棚４、および食品収納容器用ガスソケット５
ａａよび５ｂとで構成される。

蓋３は食品収納容器２に嵌合された際、一応気密性が保
たれる。

６は電気化学的脱酸素装置であり、電気化学的脱酸素装
置本体Ｉ１気密室８、電気化学的脱酸素装置用ガスソケ
ット９ａおよび９ｂ．気体循環用ファン１０、液体弁１
１および直流電源装置１２とで構成される。

電気化学的脱酸素装置本体Ｉは、気体拡散電極からなる
陰極１３、ニッケル板からなる酸素発生電極としての陽
極１４、２０１％のカセイカリ水溶液からなる電解液１
５、ナイロン不織布からなるセパレータ１６、プラスチ
ック電槽１７および陽極１４から発生する酸素を系外に
導出するための酸素導出口１８から構成される。

食品収納容器１内の酸素を除去する場合には、まず食品
収納容器１と電気化学的脱酸素装置６とを連通管用ガス
ソケット２０ａおよび２０ｂを有する連通管１９ａおよ
び連通管用ガスソケット２０ｃおよび２０ｂを有する連
通管１９ｂで連通させる。

上述のすべてのガスソケットは、連通管１９ａあるいは
１９ｂで連通させた際には、開き、連通管を取り外した
時には閉じるという構造を有している。

次に、ファン１０を作動させると、食品収納容器１内の
気体は連通管１９ａを通って、電気化学的脱酸素装置６
内に入り連通管１９ｂを経て再び食品収納容器１内に戻
される。

つまり系内の気体は循環される。

次に、上述のように系内の気体を循環させつつ、直流電
源装置１２のスイッチを入れると、陰極１３に接触する
気体中の酸素だけが電解還元を受け陽極１４で酸素が発
生する。

酸素は酸素導出口１８を経て、系外に放出される。

かくして食品収納容器１内の酸素が除去される。

食品収納容器１の内容積は１０ｌ、陰極１３の作用面積
は４ｄｍ２である。

次に、直流電源装置１２の最大電流を２ＯＡとし、印加
電圧を１．１■の定電圧として、直流電源装置１２に組
込まれたタイマー２１を以下の（４），（Ｂ） ，（Ｃ
）の３通りのパターンになるように設定して脱酸素試験
をおこなったところ、食品収納容器１内の酸素濃度の経
時変化は第３図に示す通りとなった。

（Ａ） 直流電源装置を終始作動させた場合。

（Ｂ） 最初の６０分だけ直流電源装置を作動させ、
その後はスイッチが切れるようにした場合。

（Ｃ） 最初の６０分間、直流電源装置を作動させ、そ
の後は５時間毎に１５分間ずつ直流電源装置が作動する
ように設定した場合。

すなわち、パターン（Ａ）および（Ｃ）の場合には酸素
濃度は低濃度に維持されているのに対し、パターン（Ｂ
）の場合には酸素濃度がどんどん上昇する。

また上述の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）の３パターンに
よる作動を３日間続け１日休止（この休日の間に食品収
納容器の蓋を開け空気を入れた）するという操作を繰り
返したところ、パターン（Ａ）の場合には電気化学的脱
酸素装置の脱酸素能力は約半年でなくなってしまったの
に対しパターン（Ｂ）及びパターン（Ｃ）の場合には、
２年間の作動に耐えた。

すなわち、本発明の作動方法にかゝるパターン（Ｃ）の
場合には電気化学的脱酸素装置の寿命を短かくすること
なく、食品収納容器内の酸素濃度を低濃度に維持できる
ことがわかる。

以上詳述せる如く、本発明は極めて簡便に、しかも電気
化学的脱酸素装置の寿命を短かくすることなく、一定の
部室あるいは容器中の酸素濃度を一定値以下に保持し得
る効果的な方法を提供するもので、その工業的価値極め
て大である。

なお、タイマーの設定値は、電気化学的脱酸素装置の使
用期間に応じて、適宜変更してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、酸素濃度および電流の一般的経時変化を示す
。 第２図は、本発明の一実施例にかゝる食品保蔵システム
を示す。 第３図は、電気化学的脱酸素装置の各種作動方法による
酸素濃度の経時変化の比較を示す。 １・・・・・・食品収納容器、Ｉ・・・・・・電気化学
的脱酸素装置、１３・・・・・・気体拡散電極からなる
陰極、１４・・・・・・酸素発生電極からなる陽極、１
５・・・・・・電解液、１２・・・・・・直流電源装置
、２１・・・・・・タイマー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 気体拡散電極からなる陰極、酸素発生電極からなる
   陽極および苛性カリの水溶液等の電解液から基本的に構
   成される電気化学的脱酸素装置を用いて、一定の部室あ
   るいは容器中の酸素濃度を一定値以下に保持する方法で
   あって、前記電気化学的脱酸素装置に、タイマーの設定
   により一定の時間毎に、一定の時間だけ直流電圧を印加
   することを特徴とする一定の部室あるいは容器中の酸素
   濃度を一定値以下に保持する方法。