JP2001281204A

JP2001281204A - 隔膜式センサ

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Publication number: JP2001281204A
Application number: JP2000132990A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ito; 哲伊東; Hiromitsu Yatani; 宏光八谷; Manabu Negishi; 学根岸; Akira Yo; 明楊; Seishiro Oya; 誠志郎大屋
Original assignee: Kanagawa Prefecture; DKK Corp
Current assignee: Kanagawa Prefecture; DKK Corp
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2001-10-10
Anticipated expiration: 2020-03-28
Also published as: JP4620215B2

Abstract

(57)【要約】【課題】微小化した場合にも、低濃度ガスの測定にも
対応できる充分なガス透過性を確保できると共に、内部
液も確実に保持でき、しかも、検知電極と気液分離膜の
位置関係を一定する等の精密な加工が可能なことにより
良好な測定精度が得られる隔膜式センサを提供する。【解決手段】センサ本体１と、気液分離膜４と、電解
液７と、検知電極２及び対極３とを備える隔膜式センサ
において、センサ本体１が、同一平面に平行して設けら
れて気液分離膜が接合される一対の膜接合面５ａ，５ｂ
と、膜接合面５ａ，５ｂに挟まれる位置に設けられた底
面が長方形の電解液収容溝６と、電解液収容溝６の底面
から突設され先端が膜接合面５ａ，５ｂと同一平面上の
近傍にまで伸張する先端面が膜接合面５ａ，５ｂと平行
する長方形の検知電極台８とを有すると共に、このセン
サ本体１の検知電極台８の先端面に検知電極２を、電解
液収容溝６の底面に対極３とを各々設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センサ本体と気液
分離膜で、内部に検知極、対極、電解液（内部液）など
を保持した構造の隔膜式センサに関する。さらに詳しく
は、塩素の漏洩ガス等、低濃度ガスの検知に適し、かつ
微小に製作が可能な隔膜式センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】塩素ガス等の毒性ガス検知用センサとし
ては、従来からセンチメートルサイズの電量式及び定電
位電解式センサが実用化されている。漏洩ガス検知警報
器などに広く用いられており、許容濃度（ＡＣＧＩＨ又
は日本産業衛生学会の勧告値）付近の低濃度ガスに対し
ても迅速に応答する性能を有したセンサとなっている。

【０００３】これらの電量式及び定電位電解式塩素ガス
センサは、気液分離膜（隔膜）とセンサ本体等の内部
に、作用極（検知極）・対極などとともに内部液（電解
液）などを保持した構造となっている。両方式は、作用
極一対極間に適当な電圧を印加しながらセンサ出力とし
ての電流を測定するなど類似点も多く、最近では測定原
理上の区分にかかわりなく、他の類似した測定方式をも
含めてアンペロメトリックセンサや電流測定式センサ、
或いは電気化学センサやＥＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ
ｉｃａｌ）センサと呼ばれるケースが多くなってきてい
る。

【０００４】図９に上記従来技術に係るＥＣセンサの一
例を示す。図９のＥＣセンサは、筒状のセンサ本体５１
と、中央に多孔質の隔膜５２を保持した隔膜保持体５３
とを備えている。そして、ナット５４をセンサ本体５１
と螺合することにより、隔膜保持体５３がＯリング５５
を介してセンサ本体５１の先端に装着されている。ま
た、電極本体５１の中央空間に、センサ上部（図示せ
ず）から電極支持体５６が垂下されており、電極支持体
５６の先端には検知電極５７が、中間の凹部には対極５
８が各々支持されている。そして、これら各部材の間に
形成される空間に電解液５９が充填されている。このＥ
Ｃセンサ全体の大きさは、例えば、２６ｍｍΦ×５８ｍ
ｍである。

【０００５】一方、微小ガスセンサの研究開発はこれま
でにも多くの研究者によって行われてきており、報告も
多数となっている。しかし、微小ＥＣセンサに関する報
告の殆どは、酸素センサ又はバイオセンサに関する内容
である。このことは、これらの微小センサのニーズが医
療などの分野に存在していることや、また、測定対象物
質となる酸素が高濃度（％オーダー）であるためにポア
サイズや気孔率が小さい気液分離膜で使用可能であり、
ふっ素化合物やシリコーンなどのフィルムも使用できる
ために比較的簡単に気液分離構造を構築できること、及
び酸素センサの内部液はほぼ塩化カリウム溶液に近い組
成であるために周囲のセンサ部材等を侵食したりするこ
とも殆どないこと、などが大きく関与し、研究報告も多
数に及んでいると考えられる。

【０００６】図１０に、上記微小センサの一例として、
特公平６−１２５４号公報に記載された酸素電極を示
す。図１０において、シリコン基板７１は、異方性エッ
チングにより作成された溝を有すると共に、その全面に
絶縁膜７２を被着せしめられている。シリコン基板７１
の溝には、２本の金電極７３Ａ及び７３Ｂが対をなして
接着せしめられている。金電極７３Ａ及び７３Ｂは、そ
れぞれの先端が溝の外側まで延在している。また、シリ
コン基板７１の溝には、電解液を含ませたゲル７４が満
たされている。さらに、溝の上部には、シリコン基板７
１の上部の全面を覆う形で、液体状の材料を塗布するこ
とにより形成されたガス透過性膜７５が被覆されてい
る。このセンサの大きさは、幅４ｍｍ×長さ１５ｍｍ×
厚さ３５０μｍである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図９に示す従来のＥＣ
センサにおいても、発生源となり得る箇所の近傍の狭い
場所への設置を可能としたり、低コスト化を促進する観
点から微小化が望まれている。また、省エネルギーや、
電解液をはじめとする廃棄物の少量化という環境上の配
慮からも微小化が望まれている。

【０００８】しかし、これをそのままの構造で微小化し
て製作することはできない。すなわち、電解液５９を確
実に内部に保持するために使用されているＯリング５５
やナット５４等は、サイズを小さくしようとしても限界
がある。また、検知電極５７と隔膜５２との位置関係
は、隔膜５２を透過した被測定ガスが溶解する電解液５
９の層の厚さや、被測定ガスが検知電極５７に到達する
までの距離等のセンサの感度に影響を及ぼす事項に直接
かかわるので、厳密な管理が必要である。しかしなが
ら、たとえＯリング５５等を微小化できたとしても、ナ
ットの締め付けという方法で検知電極５７と隔膜５２と
の位置関係を微小サイズにおいて厳密に管理することは
困難である。

【０００９】一方、図１０に示した酸素電極のような構
成は、毒性ガス測定用の微小ＥＣセンサには応用されて
いない。なぜなら、上記構成では、以下の理由により測
定対象ガスがｐｐｂ〜ｐｐｍオーダーと低濃度ガスであ
り、しかも迅速な応答や長期安定性などが要求されると
いう仕様を達成することが困難だからである。

【００１０】すなわち、低濃度測定の場合には、十分な
ガス透過性が確保されつつも、内部液を確実に保持でき
る気液分離膜を用いなければならない。しかしながら、
上記酸素電極における液体状の材料の塗布により形成さ
れた膜は非多孔質膜である。この場合、気体は連続膜を
構成する分子間を通って透過することになるので、膜に
接した気体の極一部しか透過できない。酸素のように、
２０％前後のガスを測定するのであればこれで構わない
が、ｐｐｂ〜ｐｐｍオーダーの低濃度ガスを対象とする
場合には、充分な透過量を確保できない。

【００１１】また、図１０の酸素電極では、電解液を非
液体としてある程度の機械的強度を持たせ、これにより
気液分離膜を形成する液体状材料の塗布を可能としてい
る。そのため、気液分離膜と検知電極との位置関係を一
定にしにくく、低濃度測定の場合、精度上問題が生じ
る。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、微小化した場合にも、低濃度ガスの測定にも対応で
きる充分なガス透過性を確保できると共に、内部液も確
実に保持でき、しかも、検知電極と気液分離膜の位置関
係を一定する等の精密な加工が可能なことにより良好な
測定精度が得られる隔膜式センサを提供することを課題
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
検討した結果、請求項１の発明として、センサ本体と、
気液分離膜と、センサ本体と気液分離膜との間に充填さ
れた電解液と、電解液に接触する検知電極及び対極とを
備える隔膜式センサにおいて、センサ本体が、同一平面
に設けられて気液分離膜が接合される一以上の膜接合面
と、膜接合面に囲まれる位置に設けられた電解液収容溝
と、電解液収容溝底面から膜接合面と離間して突設され
先端が膜接合面と同一平面上の近傍にまで伸張する検知
電極台とを有すると共に、このセンサ本体の検知電極台
の先端に検知電極を、電解液収容溝の底面に対極とを各
々設けたことを特徴とする隔膜式センサを提供する。

【００１４】本発明における気液分離膜は一般に隔膜と
も称される。また、電解液は内部液とも称される。ま
た、検知電極及び対極は、各々、電流測定式センサにお
いて作用極及び対極とも称されるものである。また両極
は、電子授受の方向性を考慮して、何れかをアノード、
何れかをカソードと称される場合もある。さらに、電圧
測定式センサにおいて、検知極及び対極は、各々感応電
極（膜）及び参照電極とも称されるものである。本発明
における隔膜式センサは、これら種々の測定原理や代替
の名称の有無を問わず、検知極と対極との間において、
気液分離膜を通過して電解液に入る測定対象ガスに対応
して得られる電気信号を何らかの方式で検知する隔膜式
センサを総て対象とするものである。

【００１５】本発明において、電解液としては、液体状
の他、加粘性物質を加えたゾル状や、ゲル形成物質や樹
脂等にしみ込ませた半固体状や固体状等、非液体状のも
のも採用できる。膜接合面は、ドーナツ状や四角枠等、
内部に電解液収容溝を囲む単一の面として形成しても良
いし、２以上の膜接合面を、電解液収容溝を囲むよう
に、同一平面上に配置しても良い。

【００１６】本発明においては、センサ本体が簡単な構
造のため、微小なサイズ・形状が精度良く加工できる。
そして、その膜接合面に気液分離膜を接合するので、充
分なガス透過性を確保できる気液分離膜を選択して装着
可能である。気液分離膜と検知電極とは、膜接合面と検
知電極台によって安定した位置関係を保持できる。従っ
て、微小サイズであっても、精度良い測定が可能とな
る。また、内部液も液体、非液体にかかわらず確実に保
持できる。

【００１７】請求項１の発明は、センサ本体の形状をよ
り特定することにより、さらに加工が容易となる。すな
わち、請求項２に記載した発明の如く、センサ本体と、
気液分離膜と、センサ本体と気液分離膜との間に充填さ
れた電解液と、電解液に接触する検知電極及び対極とを
備える隔膜式センサにおいて、センサ本体が、同一平面
に平行して設けられて気液分離膜が接合される一対の膜
接合面と、膜接合面に挟まれる位置に設けられた底面が
長方形の電解液収容溝と、電解液収容溝底面から突設さ
れ先端が膜接合面と同一平面上の近傍にまで伸張する先
端面が膜接合面と平行する長方形の検知電極台とを有す
ると共に、このセンサ本体の検知電極台の先端面に検知
電極を、電解液収容溝の底面に対極とを各々設けたこと
を特徴とする隔膜式センサとすることができる。

【００１８】本発明によれば、電解液収容溝や検知電極
台を、直線加工により設けることができるので、製作が
容易である。なお、センサ本体全体の形状は特に限定さ
れず、例えば円柱等としてもよいが、直方体の如く直線
で囲まれた形状にすれば、より製作が容易となる。

【００１９】センサ本体の材質に特に限定はないが、請
求項３に記載した如く、石英等のガラス製とすることに
より、安価な材料で、精度良い加工を迅速に行うことが
できる。また、電解液による腐食を受けにくく、種々の
測定原理の隔膜電極に対応できる。センサ本体の材質と
しては、この他、樹脂材等を適宜使用できる。

【００２０】気液分離膜は、請求項４に記載の如く、電
解液に面する内面が親水性で、試料ガスに面する外面が
撥水性の多孔質膜とすることができる。本発明によれ
ば、外面を撥水性としたので、外部に電解液が漏出しに
くい。そのため、充分なガス透過を確保できる気孔率の
高い多孔質膜を採用できる。また、外部からの汚れの影
響も受けにくくなる。さらに、電解液に接する内面を親
水性としたので、電解液とのなじみが良い。そのため、
検知電極と気液分離膜との距離を極限まで狭くしても検
知電極が電解液に接することができる。したがって、セ
ンサ全体をより小さく形成することができる。

【００２１】本発明は、請求項５に記載の如く、検知電
極と対極との間に電圧を印加し、気液分離膜を透過した
測定対象ガスによって、両極間の分極が解除された際に
流れる電流を検知する方式、すなわち電量式とすること
ができる。電量式の場合、化学的浸食性のほとんどない
中性付近の電解液を用いることができる。そのため、ガ
ラス等に限らず、種々の材質を用いることができるの
で、半導体加工技術を用いてのセンサの微小化にも適応
できる。

【００２２】電量式ガスセンサは、請求項６に記載の如
く、例えば塩素ガスセンサとして構成できる。この場
合、電解液としては臭化物イオン溶液を用いる。なお、
検知電極及び対極の材質としては、白金、銀、金、プラ
セオジム、パラジウム、イリジウム、ロジウム等種々の
貴金属が選択できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は本発明に係る隔膜式センサの１実
施形態を示す分解斜視図である。図１の隔膜式センサ
は、センサ本体１と、センサ本体１に設けられた検知電
極２及び対極３と、気液分離膜４とから構成されてい
る。

【００２４】図１の隔膜式センサについて、図２〜図７
を適宜参照しながらさらに詳しく説明する。なお、図２
は平面図、図３は気液分離膜４を除いた平面図、図３〜
図７は、各々図２におけるＩＶ〜ＶＩＩ断面図である。

【００２５】図３及び図４に示すように、センサ本体１
は膜接合面５ａ，５ｂとを備えている。膜接合面５ａ，
５ｂは長方形で、同一平面上に互いに平行して設けられ
ている。また、膜接合面５ａ，５ｂに挟まれる位置に底
面が長方形の電解液収容溝６が設けられており、電解液
７が収容されるようになっている。また、電解液収容溝
６の中央部分に、検知電極台８が突設されている。この
検知電極台８の先端は、膜接合面５ａ，５ｂと同一平面
上の近傍にまで伸張しており、その先端面は、膜接合面
５ａ，５ｂと平行する長方形となっている。

【００２６】検知電極２は、検知電極台８の先端面に設
けられている。また、対極３は、電解液収容溝６の検知
電極台８が設けられていない残りの底面部分に、検知電
極台８を挟むように設けられている。検知電極２から
は、図５にも示すようにリード線９が導出されている。
また、対極３からは図６にも示すようにリード線１０が
導出されている。なお、図１においては、これらリード
線９，１０の図示を省略してある。

【００２７】気液分離膜４は、図７に示すように膜接合
面５ｂ（及び５ａ）に接合され、図２に示すようにリー
ド線９，１０の導出を妨げない位置までセンサ本体１を
覆っている。また、センサ本体１自身にも、リード線
９，１０を導出しやすくするために気液分離膜４で覆わ
れていない部分に切り込みが設けられている。また、セ
ンサ本体１には、検知極２と対極３との間の電気的絶縁
を図ることを目的として、薄い切り込みが各部分に適宜
設けられている。

【００２８】本実施形態において、センサ本体１は石英
ガラス製で、精密ダイシングソーにより、所望の寸法形
状に、精密に加工されている。なお、センサ本体の加工
方法としては、この他、レーザー加工等を用いてもよ
く、エッチング等、半導体加工技術を適宜採用してもよ
い。検知電極及び対極は、蒸着、スバッタ、イオン蒸着
（Ｉ−ＢＡＤ）等公知の方法により、センサ本体上に膜
状に形成されている。両極からのリード線９，１０に
は、極細の金線等が用いられる。

【００２９】気液分離膜４としては、図９の従来技術に
係る電極ではテトラフルオロエチレン等のフッ素化合物
製の多孔質メンプレン等が用いられているが、緩みやす
いため、微小電極として作成するには適していない。検
討の結果、シリコンウエハーをＤｅｅｐＲＩＥ（反応性
イオンエッチング）により孔あけ加工した膜材や、アル
ミナを陽極酸化して多孔質化した膜材等が好適に使用で
きた。例えば、厚さ１６０μｍのシリコンウェハーに、
ＤｅｅｐＲＩＥにより、ポアサイズがφ３０μｍからφ
１００μｍ程度の貫通孔をあけることができる。また、
厚さ１０μｍのアルミナに陽極酸化法によって、ポアサ
イズφ０．０８μｍ程度の貫通口をあけることができ
る。

【００３０】また、気液分離膜４の撥水化には、シラン
化処理やプラズマＣＶＤ（化学的気相堆積）法が好適に
使用できる。撥水化の処理は、膜の両面に行ってもよい
が、試料ガスに接する外側片面のみとする方が、気液分
離膜４と検知電極２との間を極限まで近接させることが
できるので、より微細な電極とすることが可能となる。

【００３１】気液分離膜４のセンサ本体１への接合方法
は、接着、陽極接合、ふっ化酸接合、水ガラス結合等の
接合方法が適宜採用できる。なお、気液分離膜４と検知
電極２との位置関係をより安定させるために、検知電極
台８の先端面に適当なスペーサを設けて、このスペーサ
と膜接合面５ａ，５ｂで気液分離膜４を支えるようにし
ても差し支えない。

【００３２】電解液７は、気液分離膜４をセンサ本体１
に接合した後に、細いシリンジやチューブ等を介して電
解液収容溝６内に注入される。なお、電解液７は、セン
サ本体を小さく形成することにより、そのままでも毛細
管現象により、気液分離膜４に接する位置まで充分に保
持されるが、電解液７の露出部分に接着剤等をコーティ
ングすることにより、蒸発や漏出が的確に防止でき、扱
いがより容易となる。

【００３３】本実施形態によれば、センサ本体１の加工
が容易であり、全体を５ｍｍ×５ｍｍ×３ｍｍ程度のミ
リメートルサイズで精度良く製作できる。また、このセ
ンサ本体１の膜接合面５ａ，５ｂに気液分離膜を接合す
ることにより、気液分離膜４と検知電極２の位置関係を
良好に安定させることができる。さらに、気液分離膜４
は、低濃度ガスの測定にも対応できる充分なガス透過性
を確保できると共に、内部液も確実に保持できる。すな
わち、本実施形態によれば、毒性ガス等の低濃度ガスの
測定が可能な微小電極を提供できるものである。

【００３４】

【実施例】本発明の一実施例として、実施形態として図
１〜図７に示した構造で、塩素センサを作成した。本実
施例において、センサ本体１は、精密ダイシングソーに
より、５ｍｍ×５ｍｍ×３ｍｍの石英ガラスブロックを
加工することにより製作した。具体的には、両サイドに
膜接合面５ａ，５ｂを略１ｍｍ幅ずつ残し、電解液収容
溝６を、石英ガラスブロックの中央部に幅３ｍｍで、さ
らにその中央に検知電極台８の基台部分を幅１ｍｍで設
けた。検知電極台８の先端面と、膜接合面５ａ，５ｂが
存在する平面との距離は、約０．１ｍｍとした。

【００３５】検知電極２及び対極３は白金製で、電解液
７としては、濃厚な臭化物イオン溶液を用いた。検知電
極２及び対極３は、膜接合面５ａ，５ｂを予めレジスト
しておいてから、ＥＣＲスパッタにより設けた。具体的
には、レジストは、石英ガラスブロックに密着強化剤を
スピンコートした上に、ポジタイプのレジストをスピン
コートすることにより行った。また、ＥＣＲスパッタ
は、エリオニクス社製ＥＩＳ−２００ＥＲ装置を用い
て、チタンをバインダーとして行った。この後、エタノ
ールを使用して超音波洗浄を行い、レジストを除去し、
膜接合面４にスパッタされたチタン及び白金を除去し
た。これにより、チタン層が１２ｎｍ程度、白金層が１
２０ｎｍ程度の電極が成膜できた。検知電極２は、表面
積が０．１ｍｍ×３．３ｍｍとなるよう、検知電極台８
ごと、両端をダイシングソーによりカットした。対極３
は、電解液収容溝６の底面の検知電極台８を挟む位置
に、１ｍｍ×５ｍｍの表面積のものが各々形成された。
両極には、リード線９，１０として、φ２５μｍの金線
をワイヤボンディングした。

【００３６】気液分離膜４としては、厚さ１６０μｍの
シリコンウエハーにＤｅｅｐＲＩＥによりポアサイズが
φ３０μｍの貫通孔をあけたものを、シラン化処理によ
り撥水化して用いた。シラン化処理は、処理剤として
１，１，１，３，３，３−ヘキサメチルジシラザンの入
ったデシケータ中にＤｅｅｐＲＩＥ加工後の膜を２４時
間放置することにより行った。気液分離膜４のセンサ本
体１への接合は、シリコーン接着剤を薄く塗布した後に
貼り合わせ、２４時間以上放置して接着硬化させること
により行った。

【００３７】以上のように製作したセンサの両電極間に
電圧（２５０〜３００ｍＶ）を印加すると、対極３で次
反応が起こり分極し、一旦電流は停止する。２Ｈ^＋＋２ｅ⁻→Ｈ_２（１）そこに、電解液７に気液分離膜４を透過してきた塩素ガ
スが入ると、ハロゲン交換反応が起こり、検知電極２で
臭素ガスが発生する。２Ｂｒ⁻＋Ｃｌ_２→Ｂｒ_２＋２Ｃｌ⁻ （２）そして、これらの臭素と水素が反応して分極が解除（復
極）し、電流が流れる。Ｂｒ_２＋Ｈ_２→２Ｂｒ⁻＋２Ｈ^＋（３）この電流を検知することにより、試料ガス中の塩素濃度
を求められるものである。

【００３８】図８に、上記実施例の塩素センサにより得
られたデータを示す。図８に示すように、得られる電流
Ｉと塩素濃度Ｃとの関係は、Ｉ＝−１５．３５Ｃ−１．
０３３（ｎＡ）、相関係数＝０．９９９となり、良好な
直線性が得られた。繰り返し性・応答速度などでも図９
に示す従来センサーと同等の良好な特性が得られ、毒性
ガスとしての許容濃度付近の低濃度測定にも対応可能な
性能を有していることが確認された。

【００３９】なお、電流値は、検知する塩素ガス濃度に
比例するので、本実施例のセンサによって得られる電流
はｎＡレベルで、図９の従来センサによって得られるμ
Ａレベルよりも著しく小さい。このことにより、アンプ
の消費電流が低減されるので、装置全体の消費電力を著
しく減少させることができる。すなわち、センサの微小
化は、単に小さいサイズによる取扱いの便利さだけでな
く、消費電力低減という効果をもたらし、装置全体の電
池駆動等も可能とするものである。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、微小化した場合にも、
低濃度ガスの測定にも対応できる充分なガス透過性を確
保できると共に、内部液も確実に保持でき、しかも、検
知電極と気液分離膜の位置関係を一定する等の精密な加
工が可能なことにより良好な測定精度が得られる隔膜式
センサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る隔膜式センサの分解
斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る隔膜式センサの平面
図である。

【図３】図２の平面図から、気液分離膜４を除いた平面
図である。

【図４】図２の平面図のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図５】図２の平面図のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】図２の平面図のＶＩ一ＶＩ断面図である。

【図７】図２の平面図のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。

【図８】本発明の一実施例に係る塩素センサにより得ら
れたデータである。

【図９】従来技術に係るＥＣセンサの一例である。

【図１０】従来技術に係る微小酸素電極である。

【符号の説明】

１センサ本体２検知電極３対極４気液分離膜５ａ，５ｂ膜接合面６電解液収容溝７電解液８検知電極台９，１０リード線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者根岸学東京都武蔵野市吉祥寺北町４丁目13番14号電気化学計器株式会社内 (72)発明者楊明東京都八王子市南大沢１−１東京都立大学工学部内 (72)発明者大屋誠志郎海老名市下今泉705−１神奈川県産業技術総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】センサ本体と、気液分離膜と、センサ本
体と気液分離膜との間に充填された電解液と、電解液に
接触する検知電極及び対極とを備える隔膜式センサにお
いて、センサ本体が、同一平面に設けられて気液分離膜
が接合される一以上の膜接合面と、膜接合面に囲まれる
位置に設けられた電解液収容溝と、電解液収容溝底面か
ら膜接合面と離間して突設され先端が膜接合面と同一平
面上の近傍にまで伸張する検知電極台とを有すると共
に、このセンサ本体の検知電極台の先端に検知電極を、
電解液収容溝の底面に対極とを各々設けたことを特徴と
する隔膜式センサ。
【請求項２】センサ本体と、気液分離膜と、センサ本
体と気液分離膜との間に充填された電解液と、電解液に
接触する検知電極及び対極とを備える隔膜式センサにお
いて、センサ本体が、同一平面に平行して設けられて気
液分離膜が接合される一対の膜接合面と、膜接合面に挟
まれる位置に設けられた底面が長方形の電解液収容溝
と、電解液収容溝底面から突設され先端が膜接合面と同
一平面上の近傍にまで伸張する先端面が膜接合面と平行
する長方形の検知電極台とを有すると共に、このセンサ
本体の検知電極台の先端面に検知電極を、電解液収容溝
の底面に対極とを各々設けたことを特徴とする隔膜式セ
ンサ。
【請求項３】センサ本体がガラス製であることを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の隔膜式センサ。
【請求項４】気液分離膜が、電解液に面する内面が親
水性で、試料ガスに面する外面が撥水性の多孔質膜であ
ることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記
載の隔膜式センサ。
【請求項５】検知電極と対極との間に電圧を印加し、
気液分離膜を透過した測定対象ガスによって、両極間の
分極が解除された際に流れる電流を検知することを特徴
とする請求項１から請求項４の何れかに記載の隔膜式セ
ンサ。
【請求項６】測定対象ガスが塩素ガスであり、電解液
として臭化物イオン溶液を用いたことを特徴とする請求
項５に記載の隔膜式センサ。