JPS6081005A - 電気化学的酸素分離装置の作動方法 - Google Patents
電気化学的酸素分離装置の作動方法Info
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- JPS6081005A JPS6081005A JP18800183A JP18800183A JPS6081005A JP S6081005 A JPS6081005 A JP S6081005A JP 18800183 A JP18800183 A JP 18800183A JP 18800183 A JP18800183 A JP 18800183A JP S6081005 A JPS6081005 A JP S6081005A
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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、イオン交換闇脂膜を電解質とする電気イし学
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、電気化学的酸素に、陰極の安定作動
を因らんとするにあろう空気などの酸素を含む混合ガス
から酸素を分離する１こめの電気化学的酸素分離装置は
、例えば特公昭４Ｂ−２５００Ｌ号あるいは特公昭５６
−２５８４８号に記載されていて公知である。
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、電気化学的酸素に、陰極の安定作動
を因らんとするにあろう空気などの酸素を含む混合ガス
から酸素を分離する１こめの電気化学的酸素分離装置は
、例えば特公昭４Ｂ−２５００Ｌ号あるいは特公昭５６
−２５８４８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、！１１１２素の
７に解還元に葡効なガス拡散゛シ極からなるｌｉ３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浴
液あるいは酸性水浴液が用いられ、固体電解′α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ろ。
７に解還元に葡効なガス拡散゛シ極からなるｌｉ３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浴
液あるいは酸性水浴液が用いられ、固体電解′α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ろ。
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′ｌ［解′６とする＋［％化素分離
装置においては、ｒ；ｉ ＆ ａ崗顕とはそれぞ几カチ
オン交換模に一体に接合され、ｌａｆＭ側から水水素イ
オン伝導性をもつようになっている。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・陽画極間に直流電流を通電
すると、欠の反応が起る。
チオン交換樹脂膜を′ｌ［解′６とする＋［％化素分離
装置においては、ｒ；ｉ ＆ ａ崗顕とはそれぞ几カチ
オン交換模に一体に接合され、ｌａｆＭ側から水水素イ
オン伝導性をもつようになっている。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・陽画極間に直流電流を通電
すると、欠の反応が起る。
陰極： ０２ ＋ ４ｕ ＋ ４ｅ −ｅ ＬＩ１２０
全反応は陰極側から陽極側へ酸素が、陽極側から陰極へ
水が移行するといつへ応になる。
全反応は陰極側から陽極側へ酸素が、陽極側から陰極へ
水が移行するといつへ応になる。
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、一般に陰極の背向に陰極ガス室が、陽極の
背面に陽：極水室力ｊ付設されている。
においては、一般に陰極の背向に陰極ガス室が、陽極の
背面に陽：極水室力ｊ付設されている。
しｆコがって酸素分離反応が進むと、陽極氷室の水が不
足し、陰極ガス室に水が溜まろう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って陰極ガ
ス室に溜まる水を再び陽極氷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１月すると、本来、陽
極側から１）Ａ愼側に移行するだけであって消耗するわ
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。
足し、陰極ガス室に水が溜まろう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って陰極ガ
ス室に溜まる水を再び陽極氷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１月すると、本来、陽
極側から１）Ａ愼側に移行するだけであって消耗するわ
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、面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１悦
酸素されｆコ残余ガスの８４０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チつｒことしても、こ
の水が直接陰極に接噛しないようにすれば、＋１．Ｉ＋
；πカス室の水を隠顕水室もしくは水タンクに戻すとい
う操作を間歇的にす１１ばよいので、一層効果的である
１以下、本発明の一実施例について詳述する。
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１悦
酸素されｆコ残余ガスの８４０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チつｒことしても、こ
の水が直接陰極に接噛しないようにすれば、＋１．Ｉ＋
；πカス室の水を隠顕水室もしくは水タンクに戻すとい
う操作を間歇的にす１１ばよいので、一層効果的である
１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直の断面構造を示す
。電気化学的酸素性Ｉ！！装置本体＋１１は、パーフロ
ロカーボンにスルフォン酸基を導入しｆこ−ｔ オン交
換樹脂膜（２）、白金ブラック粉末とスチレンージビ擦
ンセンにスルフォン酸へ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［＋’Ｍとしての陰極（８）
ｌ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１−からなる酸素発生電極としての陽極＋４＋、臼
メッキしｆこエキスバンドチタンからなる陰極集電体（
５）、白金メッキし１こエキスバンドチタンからなる絹
極集電停（６）、陰極集電体（５）の間隙に形成される
陰極ガス室（７ｒ、ｍ極集電体（６）の間隙に形成さｆ
’Ｌろ陽極水室（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（ＬＯ）、セルフレ
ーム（ＩＩＪ 、酸素を含む混合ガス人口（１２）およ
び酸素導出口（■３）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。
。電気化学的酸素性Ｉ！！装置本体＋１１は、パーフロ
ロカーボンにスルフォン酸基を導入しｆこ−ｔ オン交
換樹脂膜（２）、白金ブラック粉末とスチレンージビ擦
ンセンにスルフォン酸へ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［＋’Ｍとしての陰極（８）
ｌ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１−からなる酸素発生電極としての陽極＋４＋、臼
メッキしｆこエキスバンドチタンからなる陰極集電体（
５）、白金メッキし１こエキスバンドチタンからなる絹
極集電停（６）、陰極集電体（５）の間隙に形成される
陰極ガス室（７ｒ、ｍ極集電体（６）の間隙に形成さｆ
’Ｌろ陽極水室（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（ＬＯ）、セルフレ
ーム（ＩＩＪ 、酸素を含む混合ガス人口（１２）およ
び酸素導出口（■３）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）から水を陽極氷室（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Ｗ流を通電すると、陰極（８）で脱酸素反応が
起り、説ｉ′ｌｌ！累され１こ残金ガスは貯水室（１５
）を経て、残余ガス導出口（１６）から導出されろと同
時に陰極（８）で生成する水および水素イオンの１濁極
（４）側から陰極（８）側への移動に前体して移行する
水が貯水室（１５）に溜められろ。一方、陽極（４）で
は酸素発生反応が起り、酸素は気泡状になって陽極氷室
（８）内の水をくぐり抜けて、酸素導出口（ｔａ）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Ｗ流を通電すると、陰極（８）で脱酸素反応が
起り、説ｉ′ｌｌ！累され１こ残金ガスは貯水室（１５
）を経て、残余ガス導出口（１６）から導出されろと同
時に陰極（８）で生成する水および水素イオンの１濁極
（４）側から陰極（８）側への移動に前体して移行する
水が貯水室（１５）に溜められろ。一方、陽極（４）で
は酸素発生反応が起り、酸素は気泡状になって陽極氷室
（８）内の水をくぐり抜けて、酸素導出口（ｔａ）から
導出される。
貯水室（Ｌ５）に溜められｆこ水は、ポンプ（１７）に
よって水タンク（１４）に戻さオル１再び利用さｊ、ろ
。
よって水タンク（１４）に戻さオル１再び利用さｊ、ろ
。
かかる方法を採用すると、本来、消耗するイつけではな
い水の有効利用５図ることが可能となる。
い水の有効利用５図ることが可能となる。
さらにま１こ、貯水室（１５）が用意されなければ、陰
極カス室（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って、陰
極ｉ ｘ室（７］内での水のｉｉ／Ｎｉがｌ０１ａヨれ
ろ。
極カス室（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って、陰
極ｉ ｘ室（７］内での水のｉｉ／Ｎｉがｌ０１ａヨれ
ろ。
以上、詳述せる如く、本究明は、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
動し得る一％ｆｆｉを堤供するもので、その工業的価値
、極めて大である。
を電解質とする゛電気化学的酸素分離装置を効果的に作
動し得る一％ｆｆｉを堤供するもので、その工業的価値
、極めて大である。
第１図は、ηを気化学的酸素分離装置の断面構造を示す
、 ■・・・・・・Ｃ匡気化学的酸素分、喋装置本体、 ２
・・・・・・イオン交換樹脂膜、 ３・・・・・・陰極
、 ４・・・・・・陽極。 ５・・・・・・陰極集電体、 ６・・・・・・陽１１巣
電停。 ７・・・・・陰極ガス室、 ８・・・・・・陽鑞水室。 ９・・・・・・１喋咀端子板、１０・・・・・・陽極端
子板。 １１・・・・・・セルフレーム、 １２・・・・・管索
を含む混合ガス入口、１３・・・・・・酸素導出口、１
４・・・・・・ボタ。 ンク、１５・・・・・・貯水室、１６・・・・・・残余
カス導出口、１７・・・・・・ポンプ。
、 ■・・・・・・Ｃ匡気化学的酸素分、喋装置本体、 ２
・・・・・・イオン交換樹脂膜、 ３・・・・・・陰極
、 ４・・・・・・陽極。 ５・・・・・・陰極集電体、 ６・・・・・・陽１１巣
電停。 ７・・・・・陰極ガス室、 ８・・・・・・陽鑞水室。 ９・・・・・・１喋咀端子板、１０・・・・・・陽極端
子板。 １１・・・・・・セルフレーム、 １２・・・・・管索
を含む混合ガス入口、１３・・・・・・酸素導出口、１
４・・・・・・ボタ。 ンク、１５・・・・・・貯水室、１６・・・・・・残余
カス導出口、１７・・・・・・ポンプ。
Claims (1)
- 酸素の′直解還元に葡効なガス拡散電極からなる１盗ｎ
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
る電解質と陰極背向に形成され１こ陰極ガス室と陽極背
面に形成され１コ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
１こ残余ガスの導出部にタンクに戻し、該水タンクから
陽極氷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 true JPS6081005A (ja) | 1985-05-09 |
| JPH0244764B2 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 (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105276909A (zh) * | 2014-07-16 | 2016-01-27 | Bsh家用电器有限公司 | 具有用于执行闭合回路中水电解的氧装置的家用制冷器具 |
| CN105318625A (zh) * | 2014-07-16 | 2016-02-10 | Bsh家用电器有限公司 | 具有带可卸取式容器的氧装置的家用制冷器具 |
| WO2024009858A1 (ja) * | 2022-07-06 | 2024-01-11 | 株式会社デンソー | 電気化学セル |
Families Citing this family (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 |
-
1983
- 1983-10-06 JP JP18800183A patent/JPH0244764B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105276909A (zh) * | 2014-07-16 | 2016-01-27 | Bsh家用电器有限公司 | 具有用于执行闭合回路中水电解的氧装置的家用制冷器具 |
| CN105318625A (zh) * | 2014-07-16 | 2016-02-10 | Bsh家用电器有限公司 | 具有带可卸取式容器的氧装置的家用制冷器具 |
| WO2024009858A1 (ja) * | 2022-07-06 | 2024-01-11 | 株式会社デンソー | 電気化学セル |
| JP2024007764A (ja) * | 2022-07-06 | 2024-01-19 | 株式会社デンソー | 電気化学セル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0244764B2 (ja) | 1990-10-05 |
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