JPS6077108A - 酸素濃縮ポンプ - Google Patents
酸素濃縮ポンプInfo
- Publication number
- JPS6077108A JPS6077108A JP18042683A JP18042683A JPS6077108A JP S6077108 A JPS6077108 A JP S6077108A JP 18042683 A JP18042683 A JP 18042683A JP 18042683 A JP18042683 A JP 18042683A JP S6077108 A JPS6077108 A JP S6077108A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- pump
- solid electrolyte
- zro2
- concentration pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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１士酸素ポンプ、特に高い導電性を有することに
より酸素に対する選択透過性の良好な新規な物質を用い
た酸素ポンプに係るものである。
より酸素に対する選択透過性の良好な新規な物質を用い
た酸素ポンプに係るものである。
酸素に対する選択透過性を有する隔壁（ＰＩ ）を用い
、空気中の酸素を濃縮したり、或は逆に酸素含有ガス中
から脱酸素を行なうことは例えば医療の分野や、食品、
化学、電子工業等の各分野において種々提案され、或い
は一部は実用Ｌヂ イＪＬ 七 鉛 丁 し１ ス そしてこの様な隔膜としては、例えばポリオルガノシロ
キサン等の有機高分子から成る隔膜が取り扱い上、又性
能−Ｆ好ましい材料とされているが、この様な有機高分
子材料は一般に隔膜をはさんで差圧を設けねばならない
等の欠点がある。
、空気中の酸素を濃縮したり、或は逆に酸素含有ガス中
から脱酸素を行なうことは例えば医療の分野や、食品、
化学、電子工業等の各分野において種々提案され、或い
は一部は実用Ｌヂ イＪＬ 七 鉛 丁 し１ ス そしてこの様な隔膜としては、例えばポリオルガノシロ
キサン等の有機高分子から成る隔膜が取り扱い上、又性
能−Ｆ好ましい材料とされているが、この様な有機高分
子材料は一般に隔膜をはさんで差圧を設けねばならない
等の欠点がある。
これに対し、 Ｙ２Ｏ３やＣａＯ等によって安定化され
た所謂安定化ジルコニアを隔膜として用い、隔膜の両面
に電圧を印加する方法が提案されている。この材料は成
る程度の酸素選択透過性を有し、耐熱性が十分である利
点がある反面、この材料を実用に供する為には一般に６
００°Ｃ以り。
た所謂安定化ジルコニアを隔膜として用い、隔膜の両面
に電圧を印加する方法が提案されている。この材料は成
る程度の酸素選択透過性を有し、耐熱性が十分である利
点がある反面、この材料を実用に供する為には一般に６
００°Ｃ以り。
好ましくは８００°Ｃ以上の高温雰囲気下におくことが
要求される。更にこの種の材料は電極を用いて実用に供
される為、８００ ’ＣＣヒト高温を用いることになる
とその材質に著しい制限が課せられ、又操作的にも煩雑
である等不利な点が多い。
要求される。更にこの種の材料は電極を用いて実用に供
される為、８００ ’ＣＣヒト高温を用いることになる
とその材質に著しい制限が課せられ、又操作的にも煩雑
である等不利な点が多い。
木発明者は、この様な耐熱性を有する材ネ′１であって
上記不利な点を改善し得る材料を見出すことを目的とし
て種々研究、検討した結果、特定組成を有する弗化酸化
物が前記目的を達成し得ることを見出しした。
上記不利な点を改善し得る材料を見出すことを目的とし
て種々研究、検討した結果、特定組成を有する弗化酸化
物が前記目的を達成し得ることを見出しした。
かくして本発明は、一般式（Ｚｒ０２）１００−”（’
ＭＦ３ ｈ （但しＭ＝Ｙであって！＝１３〜２５．或
いはＭ＝Ｙｂであってｘ＝１６〜２５．Ｘはモル％）で
示される酸素イオン導電性固体電解質を用いた酸素ポン
プを提供するにある。
ＭＦ３ ｈ （但しＭ＝Ｙであって！＝１３〜２５．或
いはＭ＝Ｙｂであってｘ＝１６〜２５．Ｘはモル％）で
示される酸素イオン導電性固体電解質を用いた酸素ポン
プを提供するにある。
本発明において上記組成を逸脱する場合には導電性の低
下が著しくなったり、不均一組成を示し、熱衝撃性が低
下するので実用的でない。
下が著しくなったり、不均一組成を示し、熱衝撃性が低
下するので実用的でない。
上記組成範囲を有する場合には導電性や焼結性がほぼ安
定又は一定しており、実用性を十分布している。そして
材料の特性や経済性の点からＭがイツトリウム（Ｙ）の
場合ｘ−１４〜１Ｂ１Ｍがイッテルビウム（Ｙｂ）の場
合には！＝１７〜１９を採用するのが特に好ましい。
定又は一定しており、実用性を十分布している。そして
材料の特性や経済性の点からＭがイツトリウム（Ｙ）の
場合ｘ−１４〜１Ｂ１Ｍがイッテルビウム（Ｙｂ）の場
合には！＝１７〜１９を採用するのが特に好ましい。
本発明による導電性物質の製法は、酸化ジルコニウムと
弗化イツトリウム又は弗化イッテルビウムを夫々粉砕混
合し、不活性ガス雰囲気下１１００〜１４００°Ｃに３
時間程度保持することにより得ることが出来る０例えば
（ＺｒＯ２）Ｂ５ （ＹＦ３ ）＋５を得る場合には０
．８５モル（７） ＺｒＯ２と０．１５モルのＹＦ３を
粉砕混合し、アルゴン雰囲気下に１２００℃において３
時間程度焼成せしめることによりに容易に得ることが出
来る。又ＺｒＯ２、ＺｒＦ４ と Ｙ２Ｏ３やＹｂ２０
：＋の混合物を同様に焼成焼結せしめることにより製造
し得る。但しこの場合、 ＺｒＦ４が比較的揮発性であ
る為、ＺｒＦ４の損失や目標組成に正確に達しな一１／
１ことがあるので注意を要する。
弗化イツトリウム又は弗化イッテルビウムを夫々粉砕混
合し、不活性ガス雰囲気下１１００〜１４００°Ｃに３
時間程度保持することにより得ることが出来る０例えば
（ＺｒＯ２）Ｂ５ （ＹＦ３ ）＋５を得る場合には０
．８５モル（７） ＺｒＯ２と０．１５モルのＹＦ３を
粉砕混合し、アルゴン雰囲気下に１２００℃において３
時間程度焼成せしめることによりに容易に得ることが出
来る。又ＺｒＯ２、ＺｒＦ４ と Ｙ２Ｏ３やＹｂ２０
：＋の混合物を同様に焼成焼結せしめることにより製造
し得る。但しこの場合、 ＺｒＦ４が比較的揮発性であ
る為、ＺｒＦ４の損失や目標組成に正確に達しな一１／
１ことがあるので注意を要する。
又これら、固体電解質の形状付与は、例えば薄膜状物を
得る際にはプラズマ溶射法、真空蒸着法、スパッタリン
グ法等を、比較的厚い形状の場合にはホットプレス法、
ラバープレス法。
得る際にはプラズマ溶射法、真空蒸着法、スパッタリン
グ法等を、比較的厚い形状の場合にはホットプレス法、
ラバープレス法。
熱間静水圧焼結法等を適宜採用することが出来る。
本発明に用いられる固体電解質の厚さは一般に１ｐ〜５
■程度が適当である。厚さが前記範囲に満たない場合に
は、不均一でガス漏れが起り易くなり、逆に前記範囲を
超える場合には抵抗損失が著しく大きくなる虞れがある
ので何れも好ましくない。
■程度が適当である。厚さが前記範囲に満たない場合に
は、不均一でガス漏れが起り易くなり、逆に前記範囲を
超える場合には抵抗損失が著しく大きくなる虞れがある
ので何れも好ましくない。
又、本発明に用いられる陽極の材質としては、例えば白
金、銀、コバルトなどの金属材料Ｌａ（：ｏｖ３などの
ペロブスカイト系材料等が又陰極の材質としては例えば
白金、銀、ニッケルなど金属材料、ＬａＣｏＯ３などの
ペロブスカイト系骸化物材料等を適宜採用することが出
来る。
金、銀、コバルトなどの金属材料Ｌａ（：ｏｖ３などの
ペロブスカイト系材料等が又陰極の材質としては例えば
白金、銀、ニッケルなど金属材料、ＬａＣｏＯ３などの
ペロブスカイト系骸化物材料等を適宜採用することが出
来る。
又これら陰、陽極は何れもガスが透過することが必要で
あり、この為これら電極の有する物性としては、多孔質
で半融しにくく固体電解質との密着性がよいものを採用
するのが適当である。又、これら電極の厚さは一般に数
千人〜１００ル程度を採用するのが適当である。
あり、この為これら電極の有する物性としては、多孔質
で半融しにくく固体電解質との密着性がよいものを採用
するのが適当である。又、これら電極の厚さは一般に数
千人〜１００ル程度を採用するのが適当である。
これらの電極は固体電解質に対しスクリーン印刷法、ス
パッタリング法等の手段により設けることが出来る。
パッタリング法等の手段により設けることが出来る。
次に本発明を実施例により説明する。
実施例ｌ
ＺｒＯ２０，８ｆ１モルとＹＦ３０．１４モルの粉末を
ボールミルを用いて粉砕混合した後、ラバープレス法を
用いて直径２０ｏｓ、厚さ２ｍｍのペレットに成型した
。これをアルゴン雰囲気中１２００″Ｃで３時間焼成し
た。この焼結体のＸ線回折図は第１図に示す通りであり
、組成は（ＺｒＯ２） ８６ （ＹＦ３ ）０．１４であった。これにｐｔ粉末を焼き
付けた後ざらにｐｔリード線を取りつけ、焼結アルミナ
製チューブにアルミナセメントを用い装着し酸素ポンプ
を作製した。これを炉心管が石英製の電気炉に挿入し、
６００°Ｃに加熱保持し、内側に酸素２％−アルゴン
８８％の混合ガスを１０ｈｕ ／分の流量で供給し、外
側に酸素２０ＰＰｆｆｉを含むアルゴンガスを１００＋
ＪＬ ／分の流量で供給した。１時間後内部極をアノー
ド、外部様をカソードとして端子間に２ｖの電圧を印加
した結果、アノード側に酸素が０．１８ｃｃ／分の割合
で発生した。
ボールミルを用いて粉砕混合した後、ラバープレス法を
用いて直径２０ｏｓ、厚さ２ｍｍのペレットに成型した
。これをアルゴン雰囲気中１２００″Ｃで３時間焼成し
た。この焼結体のＸ線回折図は第１図に示す通りであり
、組成は（ＺｒＯ２） ８６ （ＹＦ３ ）０．１４であった。これにｐｔ粉末を焼き
付けた後ざらにｐｔリード線を取りつけ、焼結アルミナ
製チューブにアルミナセメントを用い装着し酸素ポンプ
を作製した。これを炉心管が石英製の電気炉に挿入し、
６００°Ｃに加熱保持し、内側に酸素２％−アルゴン
８８％の混合ガスを１０ｈｕ ／分の流量で供給し、外
側に酸素２０ＰＰｆｆｉを含むアルゴンガスを１００＋
ＪＬ ／分の流量で供給した。１時間後内部極をアノー
ド、外部様をカソードとして端子間に２ｖの電圧を印加
した結果、アノード側に酸素が０．１８ｃｃ／分の割合
で発生した。
実施例２
ＺｒＯ７０，８２モルと ＹｂＦ、 ０．１８モルのｊ
’ａ ｉ＝を宇流側１と同じ方法で混合、成型、焼成し
た。焼結体のＸ線回折図は第２図に示す通りであり、組
成は（ＺｒＣｌ２ ）。、８□（ＹｂＦ、 ）。、１８
であった。
’ａ ｉ＝を宇流側１と同じ方法で混合、成型、焼成し
た。焼結体のＸ線回折図は第２図に示す通りであり、組
成は（ＺｒＣｌ２ ）。、８□（ＹｂＦ、 ）。、１８
であった。
これを用いて酸素ポンプを作製した後実施例１と同様な
条件下で７メード側に酸素２％を含むアルゴンガスを、
カソード側に２０ｐｐｍの酸素を含むアルゴンガスを供
給し、端子間に２Ｖの電圧を印加した結果、７メード側
に０ 、１８ｃｃ／分の割合で酸素が発生した。
条件下で７メード側に酸素２％を含むアルゴンガスを、
カソード側に２０ｐｐｍの酸素を含むアルゴンガスを供
給し、端子間に２Ｖの電圧を印加した結果、７メード側
に０ 、１８ｃｃ／分の割合で酸素が発生した。
第１．２図は実施例中に示した本発明に用いられた組成
物のＸ線回折図である。 手続補正日動式） 昭和５９￥−２月λＶ日 特許庁長官 若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５８＃許願第１８０４２６号 ２、発明の名称 酪素濃縮ポンプ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目１３２号名称 （
００４）旭硝子株式会社 ４、代理人 〒１０５ 住 所 東京都港区虎ノ門−丁目１６番 ２号虎ノ門千
代田ビル 昭和５９年１月３１日 （ＪＡ送日） ６、補正により増加する発明の数 なし７、補正の対象
明細書 ８、補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし）以上
物のＸ線回折図である。 手続補正日動式） 昭和５９￥−２月λＶ日 特許庁長官 若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５８＃許願第１８０４２６号 ２、発明の名称 酪素濃縮ポンプ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目１３２号名称 （
００４）旭硝子株式会社 ４、代理人 〒１０５ 住 所 東京都港区虎ノ門−丁目１６番 ２号虎ノ門千
代田ビル 昭和５９年１月３１日 （ＪＡ送日） ６、補正により増加する発明の数 なし７、補正の対象
明細書 ８、補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし）以上
Claims (1)
- １、一般式（Ｚｒ０２）１００−！ （ＭＦ３ ）！
（但しＭ＝Ｙであッテｘ＝１１３〜２５．或いはＭ＝Ｙ
ｂテあって！＝１８〜２５、ｘはモル％）で示される酸
素イオン導電性固体電解質を用いた酸素濃縮ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18042683A JPS6077108A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 酸素濃縮ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18042683A JPS6077108A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 酸素濃縮ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077108A true JPS6077108A (ja) | 1985-05-01 |
Family
ID=16083044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18042683A Pending JPS6077108A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 酸素濃縮ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077108A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04228409A (ja) * | 1990-05-24 | 1992-08-18 | Air Prod And Chem Inc | 大量アルゴンの精製法 |
| US5441610A (en) * | 1992-02-28 | 1995-08-15 | Renlund; Gary M. | Oxygen supply and removal method and apparatus |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP18042683A patent/JPS6077108A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04228409A (ja) * | 1990-05-24 | 1992-08-18 | Air Prod And Chem Inc | 大量アルゴンの精製法 |
| US5441610A (en) * | 1992-02-28 | 1995-08-15 | Renlund; Gary M. | Oxygen supply and removal method and apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4725346A (en) | Electrolyte assembly for oxygen generating device and electrodes therefor | |
| US3377203A (en) | Method of producing fuel cells with solid electrolytes and ceramic oxide electrode layers | |
| JPH0340904A (ja) | 純粋な酸素を得る方法および装置 | |
| JPH0558235B2 (ja) | ||
| CN105098199A (zh) | 一种气体扩散层、制备方法以及一种金属空气电池 | |
| EP0194380B1 (en) | Support tubes for electrochemical cells | |
| US5418081A (en) | Method of producing electrically conductive ceramic film for interconnectors of solid oxide fuel cells | |
| JPWO1995026031A1 (ja) | 固体電解質薄膜及びその製造方法 | |
| EP0726609B1 (en) | Solid electrolyte for a fuel cell and its manufacturing method | |
| JPS6077108A (ja) | 酸素濃縮ポンプ | |
| JP2000030728A (ja) | 緻密質焼結膜の作製方法及びそれを用いた固体電解質型燃料電池の製造方法 | |
| JP3350203B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池セル | |
| JP2001118590A (ja) | 高導電性固体電解質膜及びその製造方法 | |
| JPS6077107A (ja) | 酸素ポンプ | |
| JPH07326375A (ja) | 固体電解質型燃料電池セル | |
| JPH07249414A (ja) | 固体電解質型燃料電池セル | |
| JPH1012252A (ja) | 固体電解質型燃料電池とその製造方法 | |
| JPS60251103A (ja) | 酸素ポンプ | |
| JPH02288160A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPS6077102A (ja) | 水素の製造法 | |
| JPS6077106A (ja) | 酸素のセンサ− | |
| JP3346663B2 (ja) | 燃料電池セル | |
| JPH0845530A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPS6077105A (ja) | 酸素センサ− | |
| JPH04338180A (ja) | ジルコニア多孔質支持体 |