JP2009216570A - ガス検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 センサ基板と、このセンサ基板の一面上に配置された、電解液を有するセンサとを備えたガス検知装置において、センサ基板の一面上におけるセンサの直下の位置に形成された、第1のパターン回路および当該第1のパターン回路と間隔を空けてこれと並行に形成された第2のパターン回路を有する液漏れ検出回路により構成され、電解液がセンサ基板上に滴下して2つのパターン回路間が短絡されることに起因する第1のパターン回路および第2のパターン回路間における抵抗値が低下することを検出することにより電解液の漏れを検知する検知手段を有する。
【選択図】 図1
Description
このような構成の定電位電解式ガスセンサは、作用電極、対極および参照極が電解液に浸された状態において、当該作用電極において被検知ガスが電気分解されることにより、この作用電極および対極に生じる電気化学反応に起因して発生する電解電流値の大きさと、被検知ガス濃度とが比例関係にあることを利用し、電解電流値を測定することによって被検知ガス濃度を検知するものである。
このような問題に対して、例えば、セル内部に電解液増量分を吸収し得る空間部を形成するなどの、電解液の漏れを防止するための措置を講ずることが行われている(特許文献1参照)。
センサの電解液の漏れを検知する検知手段を有し、
当該検知手段は、センサ基板の一面上におけるセンサの直下の位置において形成された、第1のパターン回路および当該第1のパターン回路と間隔を空けて当該第1のパターン回路と並行に形成された第2のパターン回路を有する液漏れ検出回路により構成されており、電解液がセンサ基板上に滴下して2つのパターン回路間が短絡されることに起因する第1のパターン回路および第2のパターン回路間における抵抗値が低下することが検出されることにより電解液の漏れが検知されることを特徴する。
本発明のガス検知装置は、平板状のセンサ基板と、このセンサ基板の一面上に配置された、電解液を有するガスセンサとを備えている。このようなガスセンサとしては、例えば定電位電解式ガスセンサやガルバニ電池式ガスセンサ等を例示することができる。
以下においては、電解液を収容するための電解液収容用空間が形成された、ガス透過性を有する多孔質シートによって塞がれる2つの開口を有するセルと、一方の多孔質シートの表面に設けられ、被検知ガスを電気分解させるための作用電極と、他方の多孔質シートに設けられ、作用電極に対する対極、当該他方多孔質シートに対極と分離して設けられ、作用電極の電位を制御するための参照電極とを有する定電位電解式ガスセンサが用いられてなるものを例に挙げて説明する。
このセンサ基板10は、定電位電解式ガスセンサ15の作用電極に係る接続端子部12A、対極に係る接続端子部12Bおよび参照電極に係る接続端子部12Cが設けられたセンサ配置領域11Aと、定電位電解式ガスセンサ15における作用電極と参照電極との間を一定の電位に保持するためのポテンショスタット回路および定電位電解式ガスセンサ15より得られる出力信号に基づいて被検知ガスの濃度を検出するガス濃度検出回路を含む電気回路部20が形成された信号処理回路形成領域11Bとを有する。
また、定電位電解式ガスセンサ15は、センサ基板10の端縁部分がセル16の外周縁位置よりも外方に突出する状態で、設けられており、これにより、センサ基板10の突出部分における一面がセル16の側面を伝って流れる電解液の液受けとして機能するため、電解液の液滴eをセンサ基板10上に保持することができて電解液の漏れが生じたことを液漏れ検出回路30によって確実に検出することができる。
この実施例における液漏れ検出回路30について具体的に説明すると、図3に示すように、オペアンプ32が用いられて構成されたメイン回路31を備えており、このメイン回路31に、センサ基板10の一面10A上における定電位電解式ガスセンサ15の直下の位置に形成された、第1のパターン回路33Aおよび当該第1のパターン回路33Aと間隔を空けて第1のパターン回路33Aと並行に形成された第2のパターン回路33Bが接続されると共に、センサ基板10の一面10A上における信号処理回路形成領域11Bと第2の回路パターン33Bとの間の位置に形成された第3のパターン回路33Cが接続されて、構成されている。
また、第3のパターン回路33Cは、第2のパターン回路33Bにおける直線状部分と所定の大きさの間隔を空けてこれと並行に伸びるよう直線状に形成されている。
すなわち、例えばセル16の側面から漏れ出した電解液がセル16の側面を伝ってセンサ基板10の一面10A上、具体的には、第1のパターン回路33Aと第2のパターン回路33Bとの間の位置に滴下し、第1のパターン回路33Aと第2のパターン回路33Bとが電解液の液滴eを介して短絡される(導通状態とされる)ことによって、第1のパターン回路33Aと第2のパターン回路33Bとの間の抵抗値が低下することが検出されることにより、電解液の漏れが生じたことが検出される。また、第2のパターン回路33Bと第3のパターン回路33Cとが電解液の液滴eを介して短絡された場合についても同様である。
例えば液漏れ検出回路は、いわば各電極の接続端子部に対する関所的なものとして機能する第1のパターン回路および第2のパターン回路の少なくとも2つのパターン回路を有していればよく、第3のパターン回路Cを有している必要はない。
上述したように、本発明は、定電位電解式ガスセンサに限定されるものではなく、ガルバニ電池式ガスセンサが用いられたものにも適用することができる。
10A 一面
11A センサ配置領域
11B 信号処理回路形成領域
12A 作用電極に係る接続端子部
12B 対極に係る接続端子部
12C 参照電極に係る接続端子部
15 定電位電解式ガスセンサ
16 セル
16A 底面
20 電気回路部
30 液漏れ検出回路
31 メイン回路
32 オペアンプ
33A 第1のパターン回路
33B 第2のパターン回路
33C 第3のパターン回路
e 電解液の液滴
Claims (4)
- センサ基板と、このセンサ基板の一面上に配置された、電解液を有するセンサとを備えたガス検知装置において、
センサの電解液の漏れを検知する検知手段を有し、
当該検知手段は、センサ基板の一面上におけるセンサの直下の位置において形成された、第1のパターン回路および当該第1のパターン回路と間隔を空けて当該第1のパターン回路と並行に形成された第2のパターン回路を有する液漏れ検出回路により構成されており、電解液がセンサ基板上に滴下して2つのパターン回路間が短絡されることに起因する第1のパターン回路および第2のパターン回路間における抵抗値が低下することが検出されることにより電解液の漏れが検知されることを特徴するガス検知装置。 - 第1のパターン回路および第2のパターン回路は、センサのガス検知電極に係る接続端子部を含む、センサの外周縁形状に沿った領域を囲むよう形成されていることを特徴とする請求項1に記載のガス検知装置。
- 液漏れ検出回路は、センサ基板の一面上における、センサが配置されるセンサ配置領域と並んだ位置に形成された信号処理回路形成領域と、前記第2のパターン回路との間の位置において、当該第2のパターン回路と間隔を空けて並行に形成された第3のパターン回路をさらに有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガス検知装置。
- 互いに隣接するパターン回路間の離間距離の大きさが0.1〜2.0mmであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のガス検知装置。
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US8877370B2 (en) | 2010-11-12 | 2014-11-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack having a sensor a gas sensor in the cap assembly |
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