JPH0244764B2 - Denkikagakutekisansobunrisochinosadohoho - Google Patents
DenkikagakutekisansobunrisochinosadohohoInfo
- Publication number
- JPH0244764B2 JPH0244764B2 JP18800183A JP18800183A JPH0244764B2 JP H0244764 B2 JPH0244764 B2 JP H0244764B2 JP 18800183 A JP18800183 A JP 18800183A JP 18800183 A JP18800183 A JP 18800183A JP H0244764 B2 JPH0244764 B2 JP H0244764B2
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- JP
- Japan
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- water
- cathode
- anode
- chamber
- oxygen
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、イオン交換樹脂膜を電解質とする電
気化学的酸素分離装置の作動方法に関するもので
あり、その目的とするところは、電気化学的酸素
分離装置に用いられる水の有効利用を図るととも
に、陰極の安定作動を図らんとするにある。
気化学的酸素分離装置の作動方法に関するもので
あり、その目的とするところは、電気化学的酸素
分離装置に用いられる水の有効利用を図るととも
に、陰極の安定作動を図らんとするにある。
空気などの酸素を含む混合ガスから酸素を分離
するための電気化学的酸素分離装置は、例えば特
公昭43−25001号あるいは特公昭55−25343号に記
載されていて公知である。
するための電気化学的酸素分離装置は、例えば特
公昭43−25001号あるいは特公昭55−25343号に記
載されていて公知である。
すなわち、電気化学的酸素分離装置は、酸素の
電解還元に有効なガス拡散電極からなる陰極と酸
素発生電極からなる陽極と電解液もしくは固体電
解質とから構成される。電解液としては水酸化ア
ルカリ水溶液あるいは酸性水溶液が用いられ、固
体電解質としては、イオン交換樹脂膜、ヘテロポ
リ酸、セリウム酸、ストロンチウムなどが用いら
れ得る。
電解還元に有効なガス拡散電極からなる陰極と酸
素発生電極からなる陽極と電解液もしくは固体電
解質とから構成される。電解液としては水酸化ア
ルカリ水溶液あるいは酸性水溶液が用いられ、固
体電解質としては、イオン交換樹脂膜、ヘテロポ
リ酸、セリウム酸、ストロンチウムなどが用いら
れ得る。
本発明はイオン交換樹脂膜、殊に水素イオン伝
導性のカチオン交換樹脂膜を電解質とする電気化
学的酸素分離装置に関するものである。
導性のカチオン交換樹脂膜を電解質とする電気化
学的酸素分離装置に関するものである。
カチオン交換樹脂膜を電解質とする電気化学的
酸素分離装置においては、陰極と陽極とはそれぞ
れカチオン交換膜に一体に接合され、陽極側から
水が供給され、カチオン交換膜が水に浸潤され
て、水素イオン伝導性をもつようになつている。
このタイプの電気化学的酸素分離装置において
は、陰極に酸素を含む混合ガスを供給しながら、
陰・陽両極間に直流電流を通電すると、次の反応
が起る。
酸素分離装置においては、陰極と陽極とはそれぞ
れカチオン交換膜に一体に接合され、陽極側から
水が供給され、カチオン交換膜が水に浸潤され
て、水素イオン伝導性をもつようになつている。
このタイプの電気化学的酸素分離装置において
は、陰極に酸素を含む混合ガスを供給しながら、
陰・陽両極間に直流電流を通電すると、次の反応
が起る。
陰極：O2＋4H+＋4e-→2H2O
陽極：2H2O→4H+＋O2＋4e-
全反応は陰極側から陽極側へ酸素が、陽極側か
ら陰極へ水が移行するという反応になる。
ら陰極へ水が移行するという反応になる。
カチオン交換膜を電解質とする電気化学的酸素
分離装置においては、一般に陰極の背面に陰極ガ
ス室が、陽極の背面に陽極水室が付設されてい
る。したがつて酸素分離反応が進むと、陽極水室
の水が不足し、陰極ガス室に水が溜まる。このよ
うな事態になると、カチオン交換膜の陽極に近い
部分での水素イオンの伝導性が低下するととも
に、陰極への酸素の拡散が妨害されるので、電気
化学的酸素分離装置が首尾よく機能しなくなる。
分離装置においては、一般に陰極の背面に陰極ガ
ス室が、陽極の背面に陽極水室が付設されてい
る。したがつて酸素分離反応が進むと、陽極水室
の水が不足し、陰極ガス室に水が溜まる。このよ
うな事態になると、カチオン交換膜の陽極に近い
部分での水素イオンの伝導性が低下するととも
に、陰極への酸素の拡散が妨害されるので、電気
化学的酸素分離装置が首尾よく機能しなくなる。
本発明は、かかる問題を解決せんとするもので
あり、電気化学的酸素分離装置の作動によつて陰
極ガス室に溜まる水を再び陽極水室に戻すように
するものである。すなわち、かかる方法を採用す
ると、本来、陽極側から陰極側に移行するだけで
あつて消耗するわけではない水の有効利用を図る
ことができるし、陰極での酸素の拡散の妨害を回
避することが可能となる。
あり、電気化学的酸素分離装置の作動によつて陰
極ガス室に溜まる水を再び陽極水室に戻すように
するものである。すなわち、かかる方法を採用す
ると、本来、陽極側から陰極側に移行するだけで
あつて消耗するわけではない水の有効利用を図る
ことができるし、陰極での酸素の拡散の妨害を回
避することが可能となる。
陰極ガス室に溜まる水は、直接陽極水室へ戻し
てもよいし、水タンクを別途に用意し、この水タ
ンクに一旦戻し、この水タンクから水を陽極水室
に供給するようにしてもよい。なお、陰極ガス室
の一部もしくは、陰極で脱酸素された残余ガスの
出口部分に水の貯溜室を設けておき、この水の貯
溜室に水が溜まつたとしても、この水が直接陰極
に接触しないようにすれば、陰極ガス室の水を陽
極水室もしくは水タンクに戻すという操作を間歇
的にすればよいので、一層効果的である。
てもよいし、水タンクを別途に用意し、この水タ
ンクに一旦戻し、この水タンクから水を陽極水室
に供給するようにしてもよい。なお、陰極ガス室
の一部もしくは、陰極で脱酸素された残余ガスの
出口部分に水の貯溜室を設けておき、この水の貯
溜室に水が溜まつたとしても、この水が直接陰極
に接触しないようにすれば、陰極ガス室の水を陽
極水室もしくは水タンクに戻すという操作を間歇
的にすればよいので、一層効果的である。
以下、本発明の一実施例について詳述する。
実施例：
第１図は、電気化学的酸素分離装置の断面構造
を示す。電気化学的酸素分離装置本体１は、パー
フロロカーボンにスルフオン酸基を導入したイオ
ン交換樹脂膜２、白金ブラツク粉末とスチレン−
ジビニルベンゼンにスルフオン酸基を導入してな
るイオン交換樹脂粉末と結着剤としてのポリテト
ラフルオロエチレンとの混合物層からなるガス拡
散電極としての陰極３、酸化イリジウムとポリテ
トラフルオロエチレンとの混合物層からなる酸素
発生電極としての陽極４、白メツキしたエキスパ
ンドチタンからなる陰極集電体５、白金メツキし
たエキスパンドチタンからなる陽極集電体６、陰
極集電体５の間〓に形成される陰極ガス室７、陽
極集電体６の間〓に形成される陽極水室８、チタ
ン板からなる陰極端子板９、チタン板からなる陽
極端子板１０、セルフレーム１１、酸素を含む混
合ガス入口１２および酸素導出口１３から形成さ
れる。陰極３および陽極４は、イオン交換樹脂膜
２に一体に接合されている。
を示す。電気化学的酸素分離装置本体１は、パー
フロロカーボンにスルフオン酸基を導入したイオ
ン交換樹脂膜２、白金ブラツク粉末とスチレン−
ジビニルベンゼンにスルフオン酸基を導入してな
るイオン交換樹脂粉末と結着剤としてのポリテト
ラフルオロエチレンとの混合物層からなるガス拡
散電極としての陰極３、酸化イリジウムとポリテ
トラフルオロエチレンとの混合物層からなる酸素
発生電極としての陽極４、白メツキしたエキスパ
ンドチタンからなる陰極集電体５、白金メツキし
たエキスパンドチタンからなる陽極集電体６、陰
極集電体５の間〓に形成される陰極ガス室７、陽
極集電体６の間〓に形成される陽極水室８、チタ
ン板からなる陰極端子板９、チタン板からなる陽
極端子板１０、セルフレーム１１、酸素を含む混
合ガス入口１２および酸素導出口１３から形成さ
れる。陰極３および陽極４は、イオン交換樹脂膜
２に一体に接合されている。
水タンク１４から水を陽極水室８に供給し、酸
素を含む混合ガスを酸素を含む混合ガス入口１２
から供給し、陰極端子板９と陽極端子板１０との
間に直流電流を通電すると、陰極３で脱酸素反応
が起り、脱酸素された残余ガスは貯水室１５を経
て、残余ガス導出口１６から導出されると同時に
陰極３で生成する水および水素イオンの陽極４側
から陰極３側への移動に随体して移行する水が貯
水室１５に溜められる。一方、陽極４では酸素発
生反応が起り、酸素は気泡状になつて陽極水室８
内の水をくぐり抜けて、酸素導出口１３から導出
される。
素を含む混合ガスを酸素を含む混合ガス入口１２
から供給し、陰極端子板９と陽極端子板１０との
間に直流電流を通電すると、陰極３で脱酸素反応
が起り、脱酸素された残余ガスは貯水室１５を経
て、残余ガス導出口１６から導出されると同時に
陰極３で生成する水および水素イオンの陽極４側
から陰極３側への移動に随体して移行する水が貯
水室１５に溜められる。一方、陽極４では酸素発
生反応が起り、酸素は気泡状になつて陽極水室８
内の水をくぐり抜けて、酸素導出口１３から導出
される。
貯水室１５に溜められた水は、ポンプ１７によ
つて水タンク１４に戻され、再び利用される。
つて水タンク１４に戻され、再び利用される。
かかる方法を採用すると、本来、消耗するわけ
ではない水の有効利用を図ることが可能となる。
さらにまた、貯水室１５が用意されなければ、陰
極ガス室７内に水が溜まり酸素の陰極３への拡散
を妨害するのに対し、上述の構成の採用によつ
て、陰極ガス室７内での水の滞溜が回避される。
ではない水の有効利用を図ることが可能となる。
さらにまた、貯水室１５が用意されなければ、陰
極ガス室７内に水が溜まり酸素の陰極３への拡散
を妨害するのに対し、上述の構成の採用によつ
て、陰極ガス室７内での水の滞溜が回避される。
以上、詳述せる如く、本発明は、特にイオン交
換樹脂膜を電解質とする電気化学的酸素分離装置
を効果的に作動し得る方法を提供するもので、そ
の工業的価値、極めて大である。
換樹脂膜を電解質とする電気化学的酸素分離装置
を効果的に作動し得る方法を提供するもので、そ
の工業的価値、極めて大である。
第１図は、電気化学的酸素分離装置の断面構造
を示す。 １……電気化学的酸素分離装置本体、２……イ
オン交換樹脂膜、３……陰極、４……陽極、５…
…陰極集電体、６……陽極集電体、７……陰極ガ
ス室、８……陽極水室、９……陰極端子板、１０
……陽極端子板、１１……セルフレーム、１２…
…酸素を含む混合ガス入口、１３……酸素導出
口、１４……水タンク、１５……貯水室、１６…
…残余ガス導出口、１７……ポンプ。
を示す。 １……電気化学的酸素分離装置本体、２……イ
オン交換樹脂膜、３……陰極、４……陽極、５…
…陰極集電体、６……陽極集電体、７……陰極ガ
ス室、８……陽極水室、９……陰極端子板、１０
……陽極端子板、１１……セルフレーム、１２…
…酸素を含む混合ガス入口、１３……酸素導出
口、１４……水タンク、１５……貯水室、１６…
…残余ガス導出口、１７……ポンプ。
Claims (1)
- １ 酸素の電解還元に有効なガス拡散電極からな
る陰極と酸素発生電極からなる陽極とイオン交換
樹脂膜からなる電解質と陰極背面に形成された陰
極ガス室と陽極背面に形成された陽極水室とから
なる電気化学的酸素分離装置において、陰極ガス
室の一部もしくは脱酸素された残余ガスの導出部
に貯水室を設け、陰極で生成する水を該貯水室に
貯え、しかるのちに、陽極水室に直接戻すか、一
旦、水タンクに戻し、該水タンクから陽極水室に
供給することを特徴とする電気化学的酸素分離装
置の作動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18800183A JPH0244764B2 (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | Denkikagakutekisansobunrisochinosadohoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18800183A JPH0244764B2 (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | Denkikagakutekisansobunrisochinosadohoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6081005A JPS6081005A (ja) | 1985-05-09 |
| JPH0244764B2 true JPH0244764B2 (ja) | 1990-10-05 |
Family
ID=16215900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18800183A Expired - Lifetime JPH0244764B2 (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | Denkikagakutekisansobunrisochinosadohoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244764B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013067850A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Toshiba Corp | 減酸素装置及び冷蔵庫 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014213808A1 (de) * | 2014-07-16 | 2016-01-21 | BSH Hausgeräte GmbH | Haushaltskältegerät mit einer Sauerstoffvorrichtung zur Durchführung einer Wasserelektrolyse im geschlossenen Kreislauf mit einer Filtereinrichtung |
| DE102014213810A1 (de) * | 2014-07-16 | 2016-01-21 | BSH Hausgeräte GmbH | Haushaltskältegerät mit einer Sauerstoffvorrichtung mit einem entnehmbaren Behälter |
| JP7853165B2 (ja) * | 2022-07-06 | 2026-04-28 | 株式会社デンソー | 電気化学セル |
-
1983
- 1983-10-06 JP JP18800183A patent/JPH0244764B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013067850A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Toshiba Corp | 減酸素装置及び冷蔵庫 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6081005A (ja) | 1985-05-09 |
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