JPS5997502A - 酸素濃度の制御方法 - Google Patents
酸素濃度の制御方法Info
- Publication number
- JPS5997502A JPS5997502A JP20655282A JP20655282A JPS5997502A JP S5997502 A JPS5997502 A JP S5997502A JP 20655282 A JP20655282 A JP 20655282A JP 20655282 A JP20655282 A JP 20655282A JP S5997502 A JPS5997502 A JP S5997502A
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- Japan
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- oxygen
- oxygen concentration
- valve
- control chamber
- cathode
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は酸素を含む混合気体中の酸素濃度を制御する方
法に関するものである。
法に関するものである。
生物学、化学、医学、金属学その他の研究分野で、気相
中の酸素濃度を任意に制御する必要がある場合が多い。
中の酸素濃度を任意に制御する必要がある場合が多い。
しかるに従来、窒素、アルゴン、あるいはヘリウムの如
き不活性気体と酸素とを適当に混合するという方法が採
用されていたが、ボンベ操作およびガスの流量調節操作
は煩雑であった。
き不活性気体と酸素とを適当に混合するという方法が採
用されていたが、ボンベ操作およびガスの流量調節操作
は煩雑であった。
これに対し、本願発明者らは、特公昭５７−２８９０７
号で電気化学的手法を用いて酸素濃度を自動的に制御す
る方法を提案した。
号で電気化学的手法を用いて酸素濃度を自動的に制御す
る方法を提案した。
すなわち、酸素の電解還元に有効なガス拡散電極を陽極
とし、酸素発生電極を陽極とし、水酸化カリウム、水酸
化ナトリウムあるいは硫酸の水溶液もしくはカチオン交
換膜などを電解液あるいは電解質としてなる電解槽にお
いて、陰極に酸素を含む混合ガスを供給しつつ、陰・陽
両極間に直流電圧を印加すると、陰極では Ｏ＿２＋２Ｈ＿２Ｏ＋４ｅ→４ＯＨ＾−（アルカリ電解
液）または、 Ｏ＿２＋４Ｈ＾＋＋４ｅ＾−→２Ｈ＿２Ｏ（酸性電解波
またはカチオン交換膜）なる反応により、酸素が選択的
に消費され、陽極では ４ＯＨ＾−→Ｏ＿２＋２Ｈ＿２Ｏ＋４ｅ＾−（アルカリ
電解液）または、 ２Ｈ＿２Ｏ→Ｏ＿２＋４Ｈ＾＋＋４ｅ＾−（酸性電解液
またはカチオン交換膜）なる反応により、酸素が発生す
る。
とし、酸素発生電極を陽極とし、水酸化カリウム、水酸
化ナトリウムあるいは硫酸の水溶液もしくはカチオン交
換膜などを電解液あるいは電解質としてなる電解槽にお
いて、陰極に酸素を含む混合ガスを供給しつつ、陰・陽
両極間に直流電圧を印加すると、陰極では Ｏ＿２＋２Ｈ＿２Ｏ＋４ｅ→４ＯＨ＾−（アルカリ電解
液）または、 Ｏ＿２＋４Ｈ＾＋＋４ｅ＾−→２Ｈ＿２Ｏ（酸性電解波
またはカチオン交換膜）なる反応により、酸素が選択的
に消費され、陽極では ４ＯＨ＾−→Ｏ＿２＋２Ｈ＿２Ｏ＋４ｅ＾−（アルカリ
電解液）または、 ２Ｈ＿２Ｏ→Ｏ＿２＋４Ｈ＾＋＋４ｅ＾−（酸性電解液
またはカチオン交換膜）なる反応により、酸素が発生す
る。
つまり、酸素を含む混合ガス中の酸素だけが陰極側から
陽極側に移行するので、かゝる電解槽は酸素分離装置と
して機能する。
陽極側に移行するので、かゝる電解槽は酸素分離装置と
して機能する。
したがって、かゝる酸素分離装置を２個用意し、そのう
ちの１個の陰極に酸素濃度を制御しようとする酸素濃度
制御室の中の気体を接触させるとともに陽極から発生し
てくる酸素を系外に排気せしめる一方、他の１個の陰極
に大気を供給し、陽極から発生してくる酸素を酸素濃度
制御室に供給するようにし、酸素濃度制御室の酸素濃度
が所定のそれより高すぎる場合には、前者の脱酸素機能
を有する酸素分離装置を作動せしめて酸素濃度を低下さ
せ、所定の酸素濃度より低すぎるときには、後者の酸素
濃度発生機能を有する酸素分離装置を作動せしめて、酸
素濃度を増大させることにより、酸素濃度制御室内の酸
素濃度を所定のそれに制御することができる。
ちの１個の陰極に酸素濃度を制御しようとする酸素濃度
制御室の中の気体を接触させるとともに陽極から発生し
てくる酸素を系外に排気せしめる一方、他の１個の陰極
に大気を供給し、陽極から発生してくる酸素を酸素濃度
制御室に供給するようにし、酸素濃度制御室の酸素濃度
が所定のそれより高すぎる場合には、前者の脱酸素機能
を有する酸素分離装置を作動せしめて酸素濃度を低下さ
せ、所定の酸素濃度より低すぎるときには、後者の酸素
濃度発生機能を有する酸素分離装置を作動せしめて、酸
素濃度を増大させることにより、酸素濃度制御室内の酸
素濃度を所定のそれに制御することができる。
このように、脱酸素機能を利用する酸素分離装置と酸素
発生機能を利用する酸素分離装置とをそれぞれ別途に用
意して酸素濃度を制御する方法が前述の特公昭５７−２
８９０７号で提案した方法である。
発生機能を利用する酸素分離装置とをそれぞれ別途に用
意して酸素濃度を制御する方法が前述の特公昭５７−２
８９０７号で提案した方法である。
本発明は、上述の特公昭５７−２８９０７号の酸素濃度
制御方法をさらに効率的にせんとするものであり、ひと
つの酸素分離装置に脱酸素機能と酸素発生機能の双方を
兼ねさせた点に特長をもつ。
制御方法をさらに効率的にせんとするものであり、ひと
つの酸素分離装置に脱酸素機能と酸素発生機能の双方を
兼ねさせた点に特長をもつ。
以下本発明の一実施例について詳述する。
第１図は本発明にかゝる酸素濃度の制御方法を系統的に
示したものである。
示したものである。
第１図において、酸素濃度制御室（１）と酸素分離装置
（２）とは脱酸素系路（３）および（３）、および酸素
供給系路（４）で連通されている。また酸素分離装置（
２）はコントローラ（５）に接続され、コントローラ（
５）には酸素濃度制御室（１）の中に設置された酸素濃
度計（６）が接続されている。
（２）とは脱酸素系路（３）および（３）、および酸素
供給系路（４）で連通されている。また酸素分離装置（
２）はコントローラ（５）に接続され、コントローラ（
５）には酸素濃度制御室（１）の中に設置された酸素濃
度計（６）が接続されている。
酸素分離装置（２）は、ガス拡散電極からなる陰極（７
）、チタンに白金とイリジウムの混合酸化物と被覆して
製作された酸素発生電極からなる陽極（８）、２．５モ
ル／ｌの硫酸水溶液からなる電解液（９）、陰極ガス室
（１０）およびプラスチック槽（１１）から構成されて
いる。
）、チタンに白金とイリジウムの混合酸化物と被覆して
製作された酸素発生電極からなる陽極（８）、２．５モ
ル／ｌの硫酸水溶液からなる電解液（９）、陰極ガス室
（１０）およびプラスチック槽（１１）から構成されて
いる。
酸素濃度計（６）で検出された酸素濃度制御室（１）内
の酸素濃度が所定濃度よりも高すぎるときには脱酸素系
路（３）および（３）に設けられた脱酸素用弁（１２）
および（１２）を開け、大気導入弁（１３）および大気
導出弁（１４）を閉じ、さらには酸素供給系路（４）に
設けられた酸素供給弁（１５）を閉じ、酸素放出弁（１
６）を開けた状態で、脱酸素用循環ポンプ（１７）によ
り、酸素制御室（１）内の気体を脱酸素系路（３）→陰
極ガス室（１０）→脱酸素系路（３）という順路で循環
させ、コントローラ（５）内に設けられた直流電源装置
から陰極（７）と陽極（８）との間に直流電流が供給さ
れ、酸素濃度制御室（１）内の酸素が所定の濃度になる
まで脱酵素されるとともに、陽極（８）から発生する酸
素が酸素放出弁（１６）から系外に排棄される。
の酸素濃度が所定濃度よりも高すぎるときには脱酸素系
路（３）および（３）に設けられた脱酸素用弁（１２）
および（１２）を開け、大気導入弁（１３）および大気
導出弁（１４）を閉じ、さらには酸素供給系路（４）に
設けられた酸素供給弁（１５）を閉じ、酸素放出弁（１
６）を開けた状態で、脱酸素用循環ポンプ（１７）によ
り、酸素制御室（１）内の気体を脱酸素系路（３）→陰
極ガス室（１０）→脱酸素系路（３）という順路で循環
させ、コントローラ（５）内に設けられた直流電源装置
から陰極（７）と陽極（８）との間に直流電流が供給さ
れ、酸素濃度制御室（１）内の酸素が所定の濃度になる
まで脱酵素されるとともに、陽極（８）から発生する酸
素が酸素放出弁（１６）から系外に排棄される。
なお、脱酸素において酸素濃度制御室（１）、脱酸素系
路（３）、（３）および陰極ガス室（１０）を含む系内
が減圧になるが、この減圧は圧力補償弁（１８）によっ
て補償される。つまり系内が減圧になると圧力補償弁（
１８）が開き、大気が系内に導入され絶えず常圧が保持
されるようになっている。なお、圧力補償のために圧力
補償弁（１８）から流入してくる大気中の酸素もあわせ
て脱酸素される。
路（３）、（３）および陰極ガス室（１０）を含む系内
が減圧になるが、この減圧は圧力補償弁（１８）によっ
て補償される。つまり系内が減圧になると圧力補償弁（
１８）が開き、大気が系内に導入され絶えず常圧が保持
されるようになっている。なお、圧力補償のために圧力
補償弁（１８）から流入してくる大気中の酸素もあわせ
て脱酸素される。
一方、酸素濃度制御室（１）内の酸素濃度が所定濃度よ
りも低すぎるときには、脱酸素系路（３）、（３）に設
けられた脱酸素用弁（１２）および（１２）を閉じ、大
気導入弁（１３）および大気導出弁（１４）を開け、酸
素供給系路（４）に設けられた酸素供給弁（１５）を開
け酸素放出弁（１６）を閉じた状態で、大気供給ポンプ
（１９）により大気を陰極ガス室（１０）供給し、陰極
（７）と陽極（８）との間に直流電源を通すことによっ
て陽極（８）から発生してくる酸素を酸素濃度制御室（
１）に所定酸素に達するまで供袷する。酸素に供給によ
って酸素濃度制御室（１）の圧力が上昇すると、リリー
フ弁（２０）が開き酸素濃度制御室（１）内の気体が大
気圧に達するまで出てくるようになっている。
りも低すぎるときには、脱酸素系路（３）、（３）に設
けられた脱酸素用弁（１２）および（１２）を閉じ、大
気導入弁（１３）および大気導出弁（１４）を開け、酸
素供給系路（４）に設けられた酸素供給弁（１５）を開
け酸素放出弁（１６）を閉じた状態で、大気供給ポンプ
（１９）により大気を陰極ガス室（１０）供給し、陰極
（７）と陽極（８）との間に直流電源を通すことによっ
て陽極（８）から発生してくる酸素を酸素濃度制御室（
１）に所定酸素に達するまで供袷する。酸素に供給によ
って酸素濃度制御室（１）の圧力が上昇すると、リリー
フ弁（２０）が開き酸素濃度制御室（１）内の気体が大
気圧に達するまで出てくるようになっている。
第１図には特に図示されていないが、上述の圧力補償弁
（１８）およびリリーフ弁（２０）以外の弁はすべて電
磁弁であり、その開閉はすべてコントローラ（５）によ
り自動制御される。また脱酸素用循環ポンプ（１７）お
よび大気供姶ポンプ（１９）の駆動もコントローラ（５
）によって自動制御される。
（１８）およびリリーフ弁（２０）以外の弁はすべて電
磁弁であり、その開閉はすべてコントローラ（５）によ
り自動制御される。また脱酸素用循環ポンプ（１７）お
よび大気供姶ポンプ（１９）の駆動もコントローラ（５
）によって自動制御される。
かくして、ひとつの酸素分離装置（２）によって、酸素
濃度制御室（１）内の酸素濃度が自動制御される。
濃度制御室（１）内の酸素濃度が自動制御される。
なお、上述の実施例では簡便のために酸素分離装置は単
一の電解槽で構成されているが、複数の電解槽で構成さ
れることが一般的である。
一の電解槽で構成されているが、複数の電解槽で構成さ
れることが一般的である。
以上詳述せる如く、本発明はひとつの酸素分離装置に脱
酸素機能と酸素発生機能とをもたせることによってより
効果的な酸素濃度制御方法を提供するものでその工業的
価値は極めて大である。
酸素機能と酸素発生機能とをもたせることによってより
効果的な酸素濃度制御方法を提供するものでその工業的
価値は極めて大である。
第１図は本発明の一実施例にかかる酸素濃度制御方法の
系統図を示す。 １・・・酸素濃度制御室、２・・・酸素分離装置、３、
３′・・・脱酸素系路、４・・・酸素供給系路、５・・
・コントローラ、６・・・酸素濃度計、７・・・陰極、
８・・・陽極、９・・・電解液、１０・・・陰極ガス室
、１１・・・プラスチック槽、１２、１２′・・・脱酸
素用弁、１３・・・大気導入弁、１４・・・大気導出弁
、１５・・・酸素供給弁、１６・・・酸素放出弁、１７
・・・脱酸素用循環ポンプ、１８・・・圧力補償弁、
系統図を示す。 １・・・酸素濃度制御室、２・・・酸素分離装置、３、
３′・・・脱酸素系路、４・・・酸素供給系路、５・・
・コントローラ、６・・・酸素濃度計、７・・・陰極、
８・・・陽極、９・・・電解液、１０・・・陰極ガス室
、１１・・・プラスチック槽、１２、１２′・・・脱酸
素用弁、１３・・・大気導入弁、１４・・・大気導出弁
、１５・・・酸素供給弁、１６・・・酸素放出弁、１７
・・・脱酸素用循環ポンプ、１８・・・圧力補償弁、
Claims (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電解質とから構成される電気
化学的酸素分離装置と酸素濃度を制御すべき気体を含む
酸素濃度制御室とを、脱酸素系路、大気導入系路および
酸素導入系路が構成されるように接続し、酸素濃度制御
室内の酸素濃度を所定の濃度に制御する際、該酸素濃度
制御室内に酸素濃度計を設置し、該酸素濃度制御室内の
酸素濃度が所定の濃度より高すぎるときには、大気導入
系路に設けられた大気導入弁および大気導出弁を閉じ、
脱酸素系路に設けられた脱酸素用弁を開け、酸素導入系
路に設けられた酸素導入弁を閉じ、酸素放出弁を開けた
状態で、脱酸素系路に設けられた循環ポンプにより、酸
素濃度制御室内の気体を循環させるとともに、電気化学
的酸素分離装置の陰極と陽極との間に直流電圧を印加せ
しめることにより、酸素濃度制御室内の酸素だけを除去
し、酸素濃度制御室内の酸素濃度が所定の濃度より低く
なりすぎたときには、脱酸素系路に設けられた脱酸素弁
を閉じ、大気導入系路に設けられた大気導入弁および大
気導出弁を開け、酸素導入系路に設けられた酸素導入弁
を開け、酸素放出弁を閉じた状態で大気導入ポンプによ
り大気を陰極に導入するとともに電気化学的酸素分離装
置に直流電圧を印加することによって陽極から発生して
くる酸素を酸素導入系路を経て酸素濃度制御室に供給す
ることを特徴とする酸素濃度の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20655282A JPS5997502A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 酸素濃度の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20655282A JPS5997502A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 酸素濃度の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997502A true JPS5997502A (ja) | 1984-06-05 |
| JPS6124322B2 JPS6124322B2 (ja) | 1986-06-10 |
Family
ID=16525272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20655282A Granted JPS5997502A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 酸素濃度の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997502A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61117103A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-06-04 | Japan Storage Battery Co Ltd | 酸素濃度制御方法 |
| CN103935960A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-07-23 | 东莞市方康电子科技有限公司 | 一种双电极电子吸附制氧机 |
| JP2015094553A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 株式会社東芝 | 減酸素装置と冷蔵庫 |
-
1982
- 1982-11-24 JP JP20655282A patent/JPS5997502A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61117103A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-06-04 | Japan Storage Battery Co Ltd | 酸素濃度制御方法 |
| JP2015094553A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 株式会社東芝 | 減酸素装置と冷蔵庫 |
| CN103935960A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-07-23 | 东莞市方康电子科技有限公司 | 一种双电极电子吸附制氧机 |
| CN103935960B (zh) * | 2014-04-15 | 2016-03-30 | 东莞市方康电子科技有限公司 | 一种双电极电子吸附制氧机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6124322B2 (ja) | 1986-06-10 |
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