(57)【要約】【課題】消費電力を低減することができる酸素濃縮器を提供すること。【解決手段】導入される空気から電気化学的に酸素を分離する酸素分離部５と、前記酸素分離部５に空気を導入する空気導入路６と、前記酸素分離部５により分離された酸素を前記酸素分離部５から導出する酸素導出路７とを備えて成り、前記空気導入路６と酸素導出路７とは熱交換可能に隣接することを特徴とする酸素濃縮器１である。【選択図】          図１
2005200237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入される空気から電気化学的に酸素を分離する酸素分離部と、前記酸素分離部に空気を導入する空気導入路と、前記酸素分離部により分離された酸素を前記酸素分離部から導出する酸素導出路とを備えて成り、
前記空気導入路と酸素導出路とは熱交換可能に隣接する
ことを特徴とする酸素濃縮器。
【請求項２】
前記空気導入路は、前記酸素導出路の周囲に設けられる
ことを特徴とする前記請求項１記載の酸素濃縮器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素濃縮器に関し、詳しくは、電気化学的に酸素を分離する酸素濃縮器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固体電解質基板に電極を設け、この電極に電圧を印加することで、空気から酸素を分離する電気化学式の酸素発生器、酸素濃縮器等が知られている。この電気化学式の酸素発生器、酸素濃縮器としては、以下のような技術が提案されている。
【０００３】
電気化学式の酸素発生器、酸素濃縮器等の一例としては、例えば、「新鮮空気入力口と、減損空気出力口とを有する窯室と、前記窯室内に配置されると共に酸素出力口を有する少なくとも１つのセラミック酸素発生モジュールと、前記窯室内に装着されたヒータと、前記新鮮空気入力口と前記窯室との間に配置された熱交換器と、前記少なくとも１つのセラミック酸素発生モジュールに電力を供給すると共に前記ヒータを制御するコントローラと、を有していることを特徴とする電気化学的酸素発生システム」が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、電気化学式の酸素濃縮器等の一例としては、他に、「（酸素濃縮を行う基本単位である）セルを多数積層した酸素濃縮スタックを用い、この酸素濃縮スタック（従って各セル）に対して空気を供給することにより、空気中の酸素を濃縮して取り出す酸素濃縮器」が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、電気化学式の酸素濃縮器等の一例としては、他に、「原料ガスから特定ガスを分離して濃縮する電気化学式ガス濃縮器であって、前記濃縮を行う構成単位であるセルを複数備えるとともに、前記セルのそれぞれに対して、原料ガスを供給する原料ガス供給口を備えることを特徴とする電気化学式ガス濃縮器」が提案されている（特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３９７０２号公報（請求項１）
【特許文献２】特開２００３−２８８９０４号公報（段落番号[００３２]、図１）
【特許文献３】特開２００３−２６１３０８号公報（請求項１）
【０００７】
これら引用文献に係る酸素濃縮器等においては、少なくとも２つの電極を有する酸素イオン伝導性の固体電解質基板に電圧を印加して、酸素を空気から分離させる。この酸素を分離させる過程において、酸素分子の濃度拡散が律速段階となり、酸素を分解する側の電極付近の酸素濃度が低下してしまうことにより、印加電圧を増加しても、酸素発生量が増加しなくなるという現象が生じていた。
【０００８】
その結果、酸素濃縮器は、投入電力に対し、所望の酸素発生量が得られないという問題点が生ずる。この問題点を解決するために、固体電解質基板を囲み、温度を調節する電気炉外部から新鮮な空気を酸素分解する側の電極上に導入する必要がある。
【０００９】
例えば、外部からの新鮮な空気を１つの経路で供給すると、電極に対する新鮮空気供給量に大きな面分布が発生し、その結果電極上の温度分布が顕著となり、固体電解質基板が破損する場合がある。
【００１０】
また、この固体電解質基板の破損を防止するために、複数の経路で外部から空気を導入したが、空気を導入する導入管を通す孔を固体電解質基板を収容する容器に数箇所形成しなけばならず、この孔からの放熱ロスが大きくなり、電気炉内の温度を保つための消費電力が大きくなるという問題点がある。
【００１１】
さらに、外部からの新鮮な空気を固体電解質基板と、この固体電解質基板上に設けられた電極とを備えてなるセルに直接導入すると、このセル内部に温度差が生じ、セルが破損する場合があり、そのため、この導入した空気を予熱する必要がある。この導入した空気を予熱する方法としては、空気を導入する管にヒータを巻回して、このヒータにより管を予熱している。このため、予熱のための消費電力が余分に必要となるという問題点が生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような従来の問題点を解消し、消費電力を低減することができる酸素濃縮器を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するための手段は、導入される空気から電気化学的に酸素を分離する酸素分離部と、前記酸素分離部に空気を導入する空気導入路と、前記酸素分離部により分離された酸素を前記酸素分離部から導出する酸素導出路とを備えて成り、前記空気導入路と酸素導出路とは熱交換可能に隣接することを特徴とする酸素濃縮器である。
【００１４】
この発明に係る酸素濃縮器の好適な態様においては、前記空気導入路は、前記酸素導出路の周囲に設けられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、酸素分離部と、空気導入路と、酸素導出路とを備えて成り、前記空気導入路と酸素導出路とは熱交換可能に隣接することにより、酸素導出路を通る酸素の持つ熱を空気導入路に伝達するため、酸素導出路を通る酸素の持つ熱と、空気導入路を通る空気の持つ熱を交換することとなる。したがって、空気導入の際の予熱をする必要がなく、酸素導出の際に冷却をする必要がない。そのため、電力を余分に使用することがないので、消費電力を低減することができる酸素濃縮器を提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、前記空気導入路は、前記酸素導出路の周囲に設けられることにより、空気導入路と酸素導出路との間の熱交換可能とするための有効な面積が大きくなるので、より効率良く酸素導出路を通る酸素と、空気導入路を通る空気の熱を交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
[酸素濃縮器]
図１には、本発明の一実施形態に係る酸素濃縮器の概略図が示されている。本発明の一実施形態に係る酸素濃縮器１は、酸素濃縮スタック２と、前記酸素濃縮スタック２を内部に収納するとともに、周囲の温度を調節する電気炉３と、前記酸素濃縮スタック２に空気を供給するポンプ４とを備えて成る。
【００１８】
[酸素濃縮スタック]
図２には、本発明に係る酸素濃縮器の一部を示す斜視図が示されている。酸素濃縮スタック２は、酸素濃縮を行う基本単位であるセルを複数有し、空気を導入することにより、空気中の酸素を分離・濃縮して取り出す装置であり、酸素分離部５と、空気導入路６と、酸素導出路７とを備えて成る。
【００１９】
酸素分離部５は、導入される空気から電気化学的に酸素を分離する。ここで、酸素分離部５は、円盤形状のセル８と、セル８の面に垂直な方向での動きを固定する固定板９と、セル８の径方向での動きを固定する固定管１０とを備えて成る。
【００２０】
ここで、図３は、本発明に係る酸素濃縮器のセルを示す断面図である。また、図４は、本発明に係る酸素濃縮器の後述する電気化学素子を破断し、拡大して示す説明図である。
【００２１】
[セル]
セル８は、所定の間隔で複数、中心軸が一致するように配置され、スタック構造を形成している。このセル８には、中心部に貫通孔８Ａが形成されている。ここで、セル８は、電気化学素子１１と、電子伝導体からなるセパレータ１２と積層配置されて成る。
【００２２】
電気化学素子１１は、例えば、円盤状のセラミック基板（酸素イオン伝導性セラミックスからなる固体電解質層）１３と、その一方の表面（上面：図３の上方）に形成された円盤状の陽極層１４と、他方の表面（下面：図３の下方）に形成された円盤状の陰極層１５とからなる。
【００２３】
また、セパレータ１２は、セラミック基板１３の上面側に、陽極層１４を覆うように配置された第１セパレータ１６と、セラミック基板１３の下面側に、陰極層１５と対向して配置された第２セパレータ１７とからなる。
【００２４】
そして、前記第１セパレータ１６により、第１空間１８が形成され、連通孔１９を介して、酸素が取り出される。この第１セパレータ１６の陽極層１４側には、陽極層１４側に突出して陽極層１４に接触する陽極側接点２０が、例えば１箇所に設けられている。
【００２５】
一方、前記第２セパレータ１７に覆われた第２空間２１は、周囲雰囲気と連通され、空気が導入される。この第２セパレータ１７の陰極層１５側には、陰極層１５側に突出して陰極層１５に接触する陰極側接点２２が、例えば１箇所に設けられている。
【００２６】
特に、前記セパレータ１２は、空気や酸素のガスの隔壁として機能するとともに、導電性を有するので、後述する電源２６と陽極層１４又は陰極層１５とを電気的に接続するリード部として機能する。つまり、第１セパレータ１６により、電源２６の正極側と電気化学素子１１の陽極層１４とを電気的に接続し、第２セパレータ１７により、電源２６の負極側と電気化学素子１１の陰極層１５とを電気的に接続している。
【００２７】
電気化学素子１１の詳細な構成を以下に説明する。本実施形態では、前記陽極層１４及び陰極層１５の構成は同じであるので、ここでは、陰極層１５を例に挙げて説明する。
【００２８】
図４に示す様に、セラミック基板１３の表面には酸化物電極層２３が形成され、酸化物電極層２３の表面には混合電極層２４が形成され、混合電極層２４の表面には金属電極層２５が形成され、これにより、三層電極構造の積層電極である陰極層１５が構成されている。
【００２９】
このうち、セラミック基板１３は、例えば希土類などを添加した安定化ジルコニアから構成され、酸素イオンが透過可能な固体電解質層であり、その組成としては、例えば、１０モル％Ｓｃと１モル％Ｃｅと残部安定化ジルコニア（１０Ｓｃ１ＣｅＳＺ：以下ＳｃＳＺ）の組成を採用できる。
【００３０】
酸化物電極層２３は、酸素分解能を有する酸化物層であり、例えばランタンマンガンナイトと希土類などを添加した安定化ジルコニアから構成されている。その組成としては、例えば、Ｌａ0.6Ｓｒ0.4ＭｎＯ3（５０質量％）とＳｃＳＺ（５０質量％）の組成を採用できる。
【００３１】
混合電極層２４は、金属電極層２５の金属材料と（酸化物電極層２３とは異なる）酸化物材料との混合材料から構成されている。その組成としては、例えば、Ａｇ（８０質量％）とＳｍ0.5Ｓｒ0.5ＣｏＯ3（２０質量％）との組成を採用できる。
【００３２】
金属電極層２５は、金属材料から構成されている。その組成としては、例えば、Ａｇ（１００質量％）を採用できる。尚、本実施形態では、陽極層１４及び陰極層１５は同様な三層電極構造の積層構造であるが、これとは別に、陽極層１４として、一層の白金電極を用いてもよい。
【００３３】
次に、上述した電気化学素子１１の製造方法について、簡単に説明する。まず、スカンジア安定化ジルコニア粉末（ＳｃＳＺ）とバインダと有機溶媒とからなる材料を、混合してスラリーを作成する。そのスラリーを用いて、ドクターブレード法によりグリーンシートを作成し、そのグリーンシートを所定の形状に切断した後、２５０〜３５０℃で脱脂し、その後、１４５０〜１５００℃の温度で焼成することにより、セラミック基板１３を製造する。
【００３４】
次に、セラミック基板１３の表面（両側）に、酸化物電極層２３を形成する。具体的には、Ｌａ0.6Ｓｒ0.4ＭｎＯ3とＳｃＳＺとバインダとを混合したペーストを、スクリーンを用いて、セラミック基板１３上の所定の場所に印刷し、１１３０℃にて焼き付けを行うことにより、酸化物電極層２３を形成する。
【００３５】
次に、酸化物電極層２３の表面（両側）に、混合電極層２４を形成する。具体的には、ＡｇとＳｍ0.5Ｓｒ0.5ＣｏＯ3（酸化物）とバインダとを混合したペーストを、スクリーンを用いて、酸化物電極層２３上に印刷し、８５０℃にて焼き付けを行うことにより、混合電極層２４を形成する。
【００３６】
次に、混合電極層２４の表面（両側）に、金属電極層２５を形成する。具体的には、Ａｇとカーボンとバインダとを混合したペーストを、スクリーンを用いて、混合電極層２４上に印刷し、８５０℃にて焼き付けを行うことにより、金属電極層２５を形成する。
【００３７】
これにより、セラミック基板１３の上下両表面に、酸化物電極層２３、混合電極層２４、金属電極層２５の三層電極構造の陽極層１４及び陰極層１５を備えた電気化学素子１１が形成される。
【００３８】
なお、セル８には、それぞれ直流の電源２６と、電源２６と直列に接続される電流計２７Ａと、電源２６に対して並列に接続される電圧計２７Ｂとが電気的に接続されている。これら電源２６、電流計２７Ａ、および電圧計２７Ｂは、公知の装置を採用できる。
【００３９】
一方、固定板９は、複数のセルからなるスタック構造を形成している複数のセルを面方向の両面から挟み込む第１固定板２８（図２中、上側に配置される）および第２固定板２９（図２中、下側に配置される）からなる。第１固定板２８および第２固定板２９は、円盤形状を有する。
【００４０】
また、固定管１０は、セル８の中心軸に沿って配置される中心固定管３０と、セル８の外周縁に中心固定管３０と平行に配置される外周固定管３１とを備えて成る。
【００４１】
中心固定管３０は、外管３２と、この外管３２の内部に配置され、外管３２の中心軸と一致する中心軸を有する内管３３とを備えて成る二重管構造を有する。
【００４２】
外管３２は、セル８の平行面での断面視、略円形状である。また、内管３３は、セル８の平行面での断面視、略円形状であり、第１空間１８（図３参照）と連通し、分離された酸素を内管３３に導出可能に形成されて成る。なお、本発明の目的を達成する範囲内であれば、外管３２および内管３３の断面形状は適宜変更可能である。断面形状としては、三角形、四角形、五角形等の多角形状、または楕円形等が挙げられる。
【００４３】
ここで、外管３２および内管３３は、熱交換可能な材料で形成されて成る。この熱交換可能な材料としては、例えば、金属を含有している材料等が挙げられる。金属としては、ニッケル、鉄、銅、ステンレス鋼、インコネル等が挙げられる。
【００４４】
なお、外管３２内壁と内管３３外壁との空間は、空気導入路６の一部を形成している。また、内管３３の内部は、酸素導出路７を形成している。空気導入路６は、前記酸素分離部５に空気を導入する。酸素導出路７は、前記酸素分離部５により分離された酸素を前記酸素分離部５から導出する。ここで、上記したような構造を有することにより、前記空気導入路６と酸素導出路７とは熱交換可能に隣接している。また、前記空気導入路６は、前記酸素導出路７の周囲に設けられている。
【００４５】
本実施形態において、外周固定管３１は、セル８の外周縁に４箇所等間隔に配置されているが、発明の目的の範囲内で適宜変更が可能である。また、外周固定管３１は、第２空間２１と連通し、導入される空気を第２空間２１（図３参照）に導入可能に形成されて成る。
【００４６】
また、外管３２の外壁および第１固定板２８上方には、分岐管３４が外管３２と直交するように設けられている。この分岐管３４の一端は、外管３２の内部と連通するように形成されて成る。また、分岐管３４の他端は、外周固定管３１と連通するように形成されて成る。したがって、外管３２、分岐管３４、および外周固定管３１の内部は、連通し、空気導入路６の一部を形成している。
【００４７】
[電気炉]
電気炉３は、容器３５と、容器３５内に配置されるヒータ３６と、容器３５内の温度を測定可能な熱電対３７と、熱電対３７で測定された温度に基づいてヒータ３６の発生する熱の温度を調節する温度調節器３８とを備えて成る。
【００４８】
容器３５は、酸素濃縮スタック２を内部に収納できればよく、密閉構造を有する。本実施形態においては、容器３５は、図示は略すが、開口部を一端に有する円筒状に形成されてなり、前記開口部を閉塞する蓋を有している。
【００４９】
ヒータ３６としては、公知の電熱ヒータ等を採用することができる。熱電対３７としては、所定の温度範囲で使用可能である、公知の熱電対を採用することができる。温度調節器３８は、公知の温度調節器を採用することができる。
【００５０】
[ポンプ]
ポンプ４は、空気を空気導入路６に導入可能であればよく、公知のポンプを採用することができる。
【００５１】
[酸素濃縮器の動作]
図１および図２を参照して、酸素濃縮器の動作を説明する。まず、ポンプ４を作動させ、所定量の空気を空気導入路６に導入する。空気導入路６に導入された空気は、外管３２内壁と内管３３外壁との空間、分岐管３４の内部空間、および外周固定管３１の内部空間（すなわち、空気導入路６）を経て、セル８内に供給される。
【００５２】
なお、この際、電気炉３のヒータ３６を作動させて、セル８内の電気化学反応を促進しやすい所定の温度、例えば７００℃に調節する。そのため、セル８内に空気が供給される前に、空気は、予め所定の温度に予熱されることとなる。
【００５３】
図３も参照する。各セル８の電気化学素子１１の陽極層１４と陰極層１５とは、電源２６（図１参照）に電気的に接続されているので、電源２６から、陽極層１４側が高電位（＋）となる様に、例えば、各セルに対する印加電圧が０〜１．５Ｖとなる様に電圧を印加する。それとともに、陰極層１５側の第２空間２１に、空気を供給する（図３参照）。
【００５４】
そして、前記電圧が印加されると、陰極層１５により、第２空間２１の空気中の酸素が電気分解されて酸素イオンが発生する。その酸素イオンは、陰極層１５と陽極層１４との間に印加された電圧により、セラミック基板１３を透過して、陽極層１４側（第１空間１８側）に至る。陽極層１４において、酸素イオン（Ｏ2-）は再結合して酸素分子となり、第１空間１８内に濃縮される。
【００５５】
つまり、酸素は、第２空間２１側から第１空間１８側にポンピングされ、これにより、第１空間１８側には、１００％の酸素が供給されることになる（図３参照）。
【００５６】
第１空間１８側に供給された酸素は、中心固定管３０の内管３３が第１空間１８（図３参照）と連通しているため、内管３３内に供給される。
【００５７】
ここで、酸素導出路７を通る酸素の持つ熱を空気導入路６に伝達し、酸素導出路７を通る酸素の持つ熱と、空気導入路６を通る空気の持つ熱を交換することとなる。
【００５８】
その後、内管３３が形成する酸素導出路７によって、分離された酸素は、酸素濃縮器１外部に放出されて、所定の容器等に捕集される。
【００５９】
上述のような本実施形態によれば、次のような作用・効果がある。
（１）酸素導出路７を通る酸素の持つ熱を空気導入路６に伝達し、酸素導出路７を通る酸素の持つ熱と、空気導入路６を通る空気の持つ熱を交換することとなる。したがって、空気導入の際の予熱をする必要がなく、電力を余分に使用することがないので、消費電力を低減することができる。
【００６０】
（２）前記空気導入路６は、前記酸素導出路７の周囲に設けられることにより、空気導入路６と酸素導出路７との間の熱交換可能とするための有効な面積が大きくなるので、より効率良く酸素導出路７を通る酸素と、空気導入路６を通る空気の熱を交換することができる。
【００６１】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。本発明を実施する際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。
【００６２】
前記実施形態において、例えば、空気導入路および酸素導出路としては、図１および図２に示されるように、外管３２内壁と内管３３外壁との空間が、空気導入路６の一部を形成し、内管３３の内部は、酸素導出路７を形成しているものであったが、これに限られず、図５に示されるように、固定管３９と、固定管３９内部を長手方向に沿って分割する隔壁４０とを備えてなり、隔壁４０によって分割された一方の空間を空気導入路とし、他方の空間を酸素導出路とする構造としてもよい。
【００６３】
また、空気導入路および酸素導出路としては、図６に示されるように、固定管４１と、この固定管４１の外周に配置された蛇管４２とを備えて成り、固定管４１と蛇管４２とのどちらか一方の内部空間を空気導入路とし、他方の内部空間を酸素導出路とする構造でもよい。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は実施例の内容に限定されるものではない。
【００６５】
［実施例１］
前記実施形態の酸素濃縮器（図１〜図４参照）を使用して以下に述べる条件で、消費電力の測定を行った。まず、セルは、２０個のセルをスタック構造として使用した。外管３２および内管３３の材料は、ニッケルを用いた。ポンプから流す空気の供給量を１２Ｌ/minとした。電気炉内の温度を７００℃に調節した。電流計で電流値をモニターしながら、セルに電圧を徐々に印加して、１．５Ｌ/minの酸素濃縮を行った。
【００６６】
この酸素濃縮時に酸素濃縮スタック２に印加された電圧値（Ｅ）と電流値（Ｉ＝２０Ａ）から、酸素濃縮スタック２で消費される消費電力Ｐ１（Ｐ＝Ｅ×Ｉ）を求めた。また、その時にオシロスコープを使用して、ヒータに対する印加電圧と、ヒータの抵抗値とから、以下の式（１）に基づいて、ヒータで要する消費電力Ｐ２を求めた。
【００６７】
2005200237.tif 000003
【００６８】
なお、式（１）中、Ｔはヒータの印加周期時間（秒）を示し、Ｖ（ｔ）は、時間ｔにおける電圧（Ｖ）を示し、Ｒは、抵抗（Ω）を示す。
【００６９】
ここで、酸素濃縮スタック２で消費される消費電力Ｐ１と、ヒータ加熱に要する消費電力Ｐ２を加え、酸素濃縮器全体の消費電力Ｐ３を求めた。
【００７０】
Ｐ３＝Ｐ１＋Ｐ２＝（７×２０）＋６０＝２００Ｗ
【００７１】
［比較例１］
実施例１とは、比較例１が図７に示されるように、酸素濃縮スタックの構造の点で異なる。実施例１に係る酸素濃縮スタック（図２参照）が、空気導入路および酸素導出路としては、外管３２内壁と内管３３外壁との空間が、空気導入路６の一部を形成し、内管３３の内部は、酸素導出路７を形成している。すなわち、前記空気導入路と酸素導出路とは熱交換可能に隣接している。
【００７２】
これに対して、比較例１に係る酸素濃縮スタック（図７参照）は、空気導入路および酸素導出路が隣接していない。具体的には、空気導入路は、セルの外周縁側に形成されている。また、酸素導出路７は、セルの中心軸に沿って形成されている。なお、空気導入路および酸素導出路を形成する管状の部材の材料としては、アルミナを使用した。
【００７３】
ここで、導入する空気を図示しないヒータにより加熱した後、セルに予熱された空気を導入した。その他の条件は実施例１と同様である。
【００７４】
導入する空気の予熱に必要な消費電力Ｐ０と、セルで消費される消費電力Ｐ１と、ヒータ加熱に要する消費電力Ｐ２を加え、酸素濃縮器全体の消費電力Ｐ３を求めた。
【００７５】
Ｐ３＝Ｐ０＋Ｐ１＋Ｐ２＝３０＋（７×２０）＋９０＝２６０Ｗ
【００７６】
以上、実施例１に係る消費電力Ｐ３と、比較例１に係る消費電力Ｐ３とを比較した結果、実施例１に係る消費電力Ｐ３の方が小さかった。したがって、実施例１に係る酸素濃縮器は、消費電力を低減することができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、本発明に係る酸素濃縮器を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明に係る酸素濃縮器の一部を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明に係る酸素濃縮器のセルを示す断面図である。
【図４】図４は、本発明に係る酸素濃縮器の電気化学素子を破断し、拡大して示す説明図である。
【図５】図５は、本発明に係る酸素濃縮器の空気導入路および酸素導出路の構造の変形例を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明に係る酸素濃縮器の空気導入路および酸素導出路の構造の変形例を示す概略図である。
【図７】図７は、比較例に係る酸素濃縮器を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７８】
１    酸素濃縮器
２    酸素濃縮スタック
３    電気炉
４    ポンプ
５    酸素分離部
６    空気導入路
７    酸素導出路
８    セル
８Ａ    貫通孔
９    固定板
１０    固定管
１１    電気化学素子
１２    セパレータ
１３    セラミック基板
１４    陽極層
１５    陰極層
１６    第１セパレータ
１７    第２セパレータ
１８    第１空間
１９    連通孔
２０    陽極側接点
２１    第２空間
２２    陰極側接点
２３    酸化物電極層
２４    混合電極層
２５    金属電極層
２６    電源
２７Ａ    電流計
２７Ｂ    電圧計
２８    第１固定板
２９    第２固定板
３０    中心固定管
３１    外周固定管
３２    外管
３３    内管
３４    分岐管
３５    容器
３６    ヒータ
３７    熱電対
３８    温度調節器
３９    固定管
４０    隔壁
４１    固定管
４２    蛇管
【図１】
2005200237.tif 000004
【図２】
2005200237.tif 000005
【図３】
2005200237.tif 000006
【図４】
2005200237.tif 000007
【図５】
2005200237.tif 000008
【図６】
2005200237.tif 000009
【図７】
2005200237.tif 000010