JPS62277126A - 水分除去器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は水分を含んでいる気体から水分を除去する水
分除去器に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、気体中の水分を除去するには、一般にシリカゲル
、モレキュラーシーブ等の水分吸着剤を使用している。

シリカゲルは、吸着力の強いケイ酸のゲｌしで、成分は
５ｉ０２・ｎＨ２Ｏである。多孔性で、その表面積はＩ
ｇにつき４５０　ｍ’におよぶものもある。吸着力は含
まれている水の量と関係し、ゲルとしての構造が保ｒこ
れる限り高度に脱水されたものほど吸着力が大きい。第
７図は吸着剤の水分吸着量を示す図であり、縦軸は吸着
量、横軸は湿度を示す。シリカゲルの吸着力は活性炭よ
りも広範囲の湿度で作用し、不燃性１機械的堅牢性など
の特長によって活性炭よりすぐれｒこ点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の水分吸着剤は、高温・高湿度の環境下では各種吸
着剤の腐食が進行しやすく、またシリカゲル等の吸着剤
の水分吸着能力には限度があり、刊和吸着状態に到達後
は気相中の水分を除去することができない等の問題点が
あった。また従来、専用空調室に設置されていた固定磁
気ディスク装置ａ等が一般環境に設置されることになり
、装置内の湿度を信頼性高く除去することが必要となっ
てき　に　。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
ｒこもので、継続して、かつ信頼性高く気相中の水分を
除去することができる水分除去器を得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決する１こめの手段〕 この発明に係る水分除去器は、水分を含む気体と一方の
面において接触し、正の電圧を印加することにより水分
からプロトンを生成する第１の電極と、この第１の電極
の他方の面と接合し、プロトンを通過させるプロトン導
電性固体と、このプロトン導電性固体と第１の電極との
接合部以外で、プロトン導電性固体と一方の面で接合し
、かつ他方の面が空間に接しており、負の電圧を印加す
ること（こよりプロトン導電性固体を通過しｆこプロト
ンから水素或いは水を生成する第２の電極を備えたもの
である。

〔作用〕

この発明における水分除去器は、第１の電極を正、第２
の電極を負とする所定の電圧を印加することにより、第
１の電極で電気分解が生じ、水分が酸素とプロトン（水
素イオン〕に分解される。

この分解されたプロトンが、プロトン導電性固体中を通
過して第２の電極に到達し、到達しｆこ水素イオンが第
２の電極で水または水素となることにより、第１の電極
（こ含まれる水分を除去する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明すも第１図は
この発明の一実施例である水分除去器の説明図である。

図において、（１）は容器、（２）は容器（１）の中に
存在する水分を含む気体、（３）は気体（２）の中の水
分を示す水の分子、（４）は気体（２）と接触する多孔
性電極、（５）は多孔性電極（４）に接合されなプロト
ンｉ［性向体で、４１Ｅ率の亮いｒｉｓＭＯ＋２Ｐ０４
ｏ　・２９Ｈ２Ｏ又は、ＨＪＷ１２ＰＯ４，−２９Ｈ２
Ｏ等が使用される。（６）はプロトン導電性固体（５）
と接合し容器（１）の外の空間と接触する多孔性電極で
、多孔性型ｆＭ（４）、プロトン導電性固体（５）、多
孔性電極（６）は圧着又は蒸着等の方法で積層一体（こ
形成され電気化学的セ／ｌ／　（７）を構成している。

（８）はセ／ｌ／　（７）を容器（１）と絶縁する絶縁
物で、絶縁物（８）と容器（υは固着されている。（９
）は多孔性電極（４）を正、多孔性電極（６）を負とす
る電圧を印加する直流電源である。

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）Ｉこより電
圧が印加され正に帯電している多孔性電極（４）とプロ
トン導電性固体（５）との界面で次の反応を生じる。

Ｈ，ｌＯ−＋　２Ｈ”　＋　′−０２＋２　ｅ−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αＱは容器（１）の中に残る。分解された水素
イオン（以下プロトンと称す）συはプロトン導電性固
体（５）の中を、負に帯電している多孔性電極（６）に
向かつｔ矢印入方向に移動する。多孔性電極（６）に到
達し１こプロトンａυは多孔性ｇ、ｍ　（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。

２Ｈ＋＋　ＬＯ２＋　２ｅ−−）　Ｈ２Ｏ又は ２Ｈ”　＋　２ｅ−−＊　Ｈ２ この反応誓こよりプロトンα刀から水ま１こは、水素を
生成し、多孔性゛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
水分は除去さｎることになる。

この実施例では多孔性電極（４）、プロトン導電性固体
（５）、多孔性電極（６）の順に積Ｊ−一体に形成され
ているが、プロトン導電性固体（５）に多孔性成Ｔｈ　
（４）（６）が接合し、所定の電圧が印加されていれば
どんな形状でも容器（１）の気体（２）に含まれる水分
（３）を除去する動作を行なうことができる。まｆこプ
ロトン導電性固体（５）は実施例に記載されｒこ組成物
（ルＭＯ＋２ＰＯ＜ｏ　・２９Ｈ２Ｏ、Ｈ３ＷＩ２ＰＯ
４Ｌｌ　・２９Ｈ２Ｏ）以外のものでも同様な効果を奏
する。

ま１こ、第２図に示すようにセル（７）の中にヒーター
四が内蔵されていると導電率が扁まりより顕著な効果を
奏することができる。

第３図は、この発明に係る水分除去器口を磁気ディヌク
装置α４１ｉこ設置した場合を示す図で、（ａ）は平面
図、（ｂ）は側部断面図である。図において□□□はイ
ー気ディスク装置α４の筐体、ｑ６は筐体時の中に収納
され、情報を記録する磁気ディヌク、口は磁気ディヌク
ｕｔ５の情報の人出を行う磁気ヘッド、（ト）はこの磁
気ヘッド口を支持し、磁気ディスクＨの所定の位置に磁
気ヘッドσηを位置決めする侶動部、四は筐体（至）の
所定の位置に開口する息抜部である。

この息抜部ＱＩｅｆｆｉ体α９の内側から多孔性電極（
６）によって閉鎖するように水分除去器口を設置し、多
孔性電極（６）を筐体μｓの外部の大気と接触させる。

このように設置された水分除去器Ｇ３の多孔性電極（６
）に正、多孔性電極（４）に負の所定の電圧を印加する
ことにより磁気ディスク装置α４の筐体（至）の中に含
まれる水分を除去する。

第４図は、この発明蛋こ係る水分除去器口を磁気ディス
ク装置１１４の磁気ヘッド四を構成するヌライダ部四に
取り付けた状態を示すものであり、（ａ）は平面図、（
ｂ）は正面図、（Ｃ）はスライダ部の拡大図である。（
ｌｆｉａ）は磁気ディスクの記録面、■は記録再生部、
四はスライダ部、（２３ａ）は浮上面である。

水分除去器口は浮上面（２８ａ）に多孔性ｕ　ｆ−’ｌ
ｉ　（４１の面がほぼ一致するようにヌライダ部四に埋
設される。

このように構成された磁気ヘッド１こ取り付けられ１こ
水分除去器口は、浮上面（２３ａ）と磁気ディヌクＨの
記録面（１６ａ）との間に存在する水分を空間（７）を
介して通気穴（至）から外部に取り出すため、この水分
により生じる磁気ディスクＵａと浮上面（２８ａ）との
吸着現象を防止することができる。次（ここの発明の他
の実施例を第５図について説明する。この実施例は磁気
ヘッド＠の全体を水分除去器として形成したものであり
、スライダ部＠の浮上面（２８ａ）の全面を多孔性電極
（４）とし、この浮上面（２１ａ）の反対側の磁気ヘッ
ド四の面を全面多孔性電極（６）とし、両電極（４１、
（６）　ｆｉｌｌの磁気ヘッド（イ）の全体をプロトン
導電性固体（５）で構成しｆこものである。

このように構成されｆこ磁気ヘッド□□□は、多孔性電
極（４）（こ正、多孔性電極（６）に負の電圧をそれぞ
れ印加することにより水分除去器口が作動し、磁気ディ
ヌクＱｌの記録面（１８ａ）と浮上面（ｚ３ａ）との間
に存在する水分を除去することができる。

次にこの発明のさらに異なる他の実施例を第６図につい
て説明する。この実施例ではスフイタ部口に水分除去器
口を設けると共に、さらに磁気ヘッド（支）の溝部−１
こも水分除去器αＪを設け、磁気ディ７りの記録面（１
６ａ）と浮上面（２３ａ）との間の水分を浮上面近傍か
ら磁気ヘッドの外部（こ水分を取り除いている。このよ
うに構成すること暑こより、浮上面（２８ａ）と記録面
（１６ａ）との間の水分を除去する能力をより向上する
ことができる。さらに。

多孔性Ｗｌ極ｔ４）　、　（８）の代わり（こプロトン
電子混合導電性固体により構成され７：電極を使用して
も同様の構成で水分の除去を行うことができる。この際
使用するプロトン電子混合導電性固体は金属水素化物を
形成可能な金属又は金属化合物すなわち、Ｐｄ　、　Ｌ
ａＮｉ５．　Ｔｉ３Ｎｉ等、あるいはＷＯ３、ＲｅＯ３
，ＭＯＯ３。

ＭｎＯ□、　Ｎｉ００Ｈ’　ＨｚＯ等の金属酸化物であ
る。このようなプロトン電子混合導電性固体を電極とし
て使用し１こ水分除去器の動作としては、先づ正に印加
され１こプロトン電子混合導電性固体による電橋（以下
第１の電極と称す。〕と水分を含む気体との接触面で、
前述し１こ多孔性電極を使用しｒこ時と同様の水の電気
分解反応が生じる。この反応によりプロトンが生じ、プ
ロトンは第１の［ｌｉ内を通過しｒこ後、プロトン導′
成性固体中を移動し、負に印加されｆこプロトン電子混
合導電性固体（こよる電極（以下第２の電極と称す。）
を通過して第２の電極と空間との接触面に到達する。こ
の接触面で第２の１２極中の電子と結合し水素となるか
、又は空間中の酸素と反応し水を生成して空間に放出さ
れる。

〔発明の効果〕 以上のようにこの発明によれば、水分を含む気体と一万
の面において接触し、正の電圧を印加すること（こより
水分からプロトンを生成する第１の電極と、この第１の
電極の他方の面と接合し、プロトンを通過させるプロト
ン導電性固体と、このプロトン導電性固体と第１　（７
）電極との接合部以外で、プロトンＩ４電性固体と一万
の面で接合し、かつ他方の面が空間に接しており、負の
電圧を印加することにより、プロトン導電性固体を通過
したプロトンから水素或いは水を生成する第２の１と極
を備え１こ水分除去器を（４成しｆこことにより、継続
的で信頼性の昼い水分除去をすることができると共（こ
、寿命の長い水分除去器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である水分除去器の説明図
、第２図はこの発明の池の実施例を示す説明図、第３図
はこの発明の水分除去器を磁気ディヌク装置に設置し１
こ構成図で（ａ）は平面図、（ｂ）は側部断面図、第４
図はこの発明の水分除去器を磁気ヘッドに設置した構成
図で（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はスライ
タ部の拡大図を示す。第５図はこの発明の水分除去器を
磁気ヘッドに設置した地図において、（４）　、　（６
）は多孔性電極、（５）はプロトン導電性固体である。 なお、各図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）水分を含む気体と一方の面において接触し、正の
   電圧を印加することにより上記水分からプロトンを生成
   する第１の電極、この第１の電極の他方の面と接合し、
   上記プロトンを通過させるプロトン導電性固体、このプ
   ロトン導電性固体と上記第１の電極との接合部以外で、
   上記プロトン導電性固体と一方の面で接合し、かつ他方
   の面が空間に接しており、負の電圧を印加することによ
   り上記プロトン導電性固体を通過したプロトンから水素
   或いは水を生成する第２の電極を備え、上記気体中の水
   分を除去する水分除去器。
2. （２）第１の電極、プロトン導電性固体、第２の電極の
   順で積層一体に接合されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の水分除去器。
3. （３）第１の電極と第２の電極は多孔性電極であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水分除去器。
4. （４）第１の電極と第２の電極はプロトン電子混合導電
   性固体であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の水分除去器。
5. （５）プロトン電子混合導電性固体はＰｄ、ＬａＮｉ＿
   ５、Ｔｉ＿３Ｎｉのいずれかからなることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の水分除去器。
6. （６）プロトン導電性固体がＨ＿３ＭＯ＿１＿２ＰＯ＿
   ４＿０・２９Ｈ＿２ＯまたはＨ＿３Ｗ＿１＿２ＰＯ＿４
   ＿０・２９Ｈ＿２Ｏのいずれかであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第４項いずれかに記載の水分
   除去器。