JP2011226949A - 電気化学式ｃｏセンサ及びその寿命判断方法 - Google Patents
電気化学式ｃｏセンサ及びその寿命判断方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011226949A JP2011226949A JP2010097728A JP2010097728A JP2011226949A JP 2011226949 A JP2011226949 A JP 2011226949A JP 2010097728 A JP2010097728 A JP 2010097728A JP 2010097728 A JP2010097728 A JP 2010097728A JP 2011226949 A JP2011226949 A JP 2011226949A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- sensor
- evaporation amount
- anode electrode
- electrochemical
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 132
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 28
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 78
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 78
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 19
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 abstract 4
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 abstract 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical group OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
【課題】寿命を判断することが可能な電気化学式ＣＯセンサ及びその寿命判断方法を提供する。
【解決手段】電気化学式ＣＯセンサ１は、一酸化炭素雰囲気に晒されるアノード電極１０に対向してカソード電極２０が設けられ、アノード電極１０とカソード電極２０との間に固体電解質膜を挟み、アノード電極１０が一酸化炭素雰囲気に晒されることによりアノード電極１０及びカソード電極２０間を流れる電流の値を計測して、一酸化炭素濃度を判断するものである。この電気化学式ＣＯセンサ１は、周囲温度を検出する温度センサ８０と、固体電解質膜３０に供給する水を蓄えた水タンク９０と、温度センサ８０により検出された温度に基づいて水の蒸発量を算出する蒸発量算出部５２と、蒸発量算出部５２により算出された蒸発量と水タンク９０内の水量とから、寿命を判断する寿命判断部５３とを備えている。
【選択図】図２
【解決手段】電気化学式ＣＯセンサ１は、一酸化炭素雰囲気に晒されるアノード電極１０に対向してカソード電極２０が設けられ、アノード電極１０とカソード電極２０との間に固体電解質膜を挟み、アノード電極１０が一酸化炭素雰囲気に晒されることによりアノード電極１０及びカソード電極２０間を流れる電流の値を計測して、一酸化炭素濃度を判断するものである。この電気化学式ＣＯセンサ１は、周囲温度を検出する温度センサ８０と、固体電解質膜３０に供給する水を蓄えた水タンク９０と、温度センサ８０により検出された温度に基づいて水の蒸発量を算出する蒸発量算出部５２と、蒸発量算出部５２により算出された蒸発量と水タンク９０内の水量とから、寿命を判断する寿命判断部５３とを備えている。
【選択図】図２
Description
本発明は、電気化学式ＣＯセンサ及びその寿命判断方法に関する。
従来、電気化学式ＣＯセンサには、燃料電池作動型と定電位電解型とがある。燃料電池作動型は、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）膜で代表されるパーフルオロスルホン酸構造を持つ膜（ＰＥＭ膜）にＰｔ（白金）が担持された電極をホットプレス等で圧着し、これにより作製したＭＥＡ（膜電極複合体）がセンサとして利用されている。このセンサは、精度が高く、また湿度の影響も受けにくい特徴を有している（例えば特許文献１参照）。
一方、定電位電解型は、電解液に硫酸を使用している。このため、湿度が低い条件下では精度が高いが、高温高湿雰囲気中では湿度の影響によって誤差が大きくなる特性がある。よって、業務用厨房などの比較的高温高湿の環境下では、燃料電池作動型のＣＯセンサを用いた方がＣＯガス濃度をより精度良く検出することができる。
ここで、燃料電池作動型のＣＯセンサにおいてＰＥＭ膜は、プロトン導電のために水分が不可欠である。水分が不足した場合には感度劣化を引き起こしてしまうからである。このため、水分が不足するまでがＣＯセンサの寿命であり、この寿命を判断することができれば、ＣＯセンサを用いた装置（例えば警報器）の交換時期等を明らかとすることができる。
特に、燃料電池作動型のＣＯセンサでは水タンクを備え、水タンクからＰＥＭ膜に水分を供給している。このため、水タンク内の水が枯渇するまでが、ＣＯセンサの寿命であるといえる。
しかし、燃料電池作動型のＣＯセンサに水タンクを設けた場合、ＣＯセンサの使用環境によって水の蒸発量が異なることからＣＯセンサの寿命が判断できず、ＣＯセンサを用いた装置（例えば警報器）の交換時期等が不明となってしまう。
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、寿命を判断することが可能な電気化学式ＣＯセンサ及びその寿命判断方法を提供することにある。
本発明の電気化学式ＣＯセンサは、一酸化炭素雰囲気に晒されるアノード電極に対向してカソード電極が設けられ、前記アノード電極と前記カソード電極との間に固体電解質膜を挟み、前記アノード電極が一酸化炭素雰囲気に晒されることにより前記アノード電極及び前記カソード電極間を流れる電流の値を計測して、一酸化炭素濃度を判断する電気化学式ＣＯセンサであって、周囲温度を検出する温度センサと、前記固体電解質膜に供給する水を蓄えた水タンクと、前記温度センサにより検出された温度に基づいて水の蒸発量を算出する蒸発量算出部と、前記蒸発量算出部により算出された蒸発量と前記水タンク内の水量とから、寿命を判断する寿命判断部と、を備えることを特徴とする。
この電気化学式ＣＯセンサによれば、温度センサにより検出された温度に基づいて水の蒸発量を算出する。ここで、蒸発量は温度に依存する。よって、検出された温度に基づいてより正確性が高い蒸発量を算出することができる。そして、算出された蒸発量と水タンク内の水量とから、寿命を判断する。このため、より正確性が高い蒸発量に基づいて、水タンク内の水の蒸発状態を求めることができる。従って、寿命を判断することができる。
また、本発明の電気化学式ＣＯセンサは、前記寿命判断部は、前記蒸発量算出部により算出された水の蒸発量から前記水タンク内の水の枯渇時期を求め、求めた枯渇時期を寿命と判断することが好ましい。
この電気化学式ＣＯセンサによれば、算出された水の蒸発量から水タンク内の水の枯渇時期を求め、求めた枯渇時期を寿命と判断する。このため、蒸発量から水タンク内の水が無くなったり残り少なくなったりする時期が予めわかることとなり、寿命を判断することができる。なお、枯渇時期とは、水タンク内の水が完全に無くなる場合のみならず、少量など所定量以下となる時期も含む概念である。
また、本発明の電気化学式ＣＯセンサは、前記蒸発量算出部は、所定時間毎に水の蒸発量を算出し、前記寿命判断部は、前記水タンク内の水量から、前記蒸発量算出部により所定時間毎に算出された水の蒸発量を逐次減算していき、前記水タンク内の水が所定量以下となった時点で寿命であると判断することが好ましい。
この電気化学式ＣＯセンサによれば、所定時間毎に水の蒸発量を算出し、所定時間毎に算出された水の蒸発量を逐次減算していき、水タンク内の水が所定量（少量など）以下となった時点で寿命であると判断する。ここで、電気化学式ＣＯセンサの周囲温度は季節等によって異なってくる。このため、所定時間毎に水の蒸発量を算出して逐次減算することにより、温度環境の変化に応じて水タンク内の水量を判断でき、寿命判断の正確性を向上させることができる。
本発明の電気化学式ＣＯセンサの寿命判断方法は、一酸化炭素雰囲気に晒されるアノード電極に対向してカソード電極が設けられ、前記アノード電極と前記カソード電極との間に固体電解質膜を挟み、前記アノード電極が一酸化炭素雰囲気に晒されることにより前記アノード電極及び前記カソード電極間を流れる電流の値を計測して、一酸化炭素濃度を判断する電気化学式ＣＯセンサの寿命判断方法であって、周囲温度を検出する温度センサにより検出された温度に基づいて水の蒸発量を算出する蒸発量算出工程と、前記蒸発量算出工程において算出された蒸発量と、前記固体電解質膜に供給する水を蓄えた水タンク内の水量とから、寿命を判断する寿命判断工程と、を有することを特徴とする。
この電気化学式ＣＯセンサの寿命判断方法によれば、温度センサにより検出された温度に基づいて水の蒸発量を算出し、算出された蒸発量と水タンク内の水量とから、寿命を判断するため、水タンクを備える場合において、水タンク内の水の蒸発状態に応じた寿命を算出することができる。従って、寿命を判断することができる。
本発明によれば、寿命を判断することが可能な電気化学式ＣＯセンサ及びその寿命判断方法を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電気化学式ＣＯセンサの原理図である。電気化学式ＣＯセンサ１は、アノード電極１０と、カソード電極２０と、固体電解質膜３０と、電流計測部４０とを有している。
アノード電極１０は、一酸化炭素雰囲気に晒されており、カーボンにより構成されている。カソード電極２０は、アノード電極１０に対向して設けられており、アノード電極１０と同様にカーボンにより構成されている。また、アノード電極１０及びカソード電極２０には白金が担持されている。固体電解質膜３０は、イオン導電性を有する固体であって、具体的には膜が用いられている。この固体電解質膜３０はアノード電極１０とカソード電極２０とに挟まれて配置されている。
電流計測部４０は、アノード電極１０が一酸化炭素に晒されることにより、アノード電極１０及びカソード電極２０間を流れる電流の値を計測するものである。具体的にアノード電極１０とカソード電極２０とには以下のような原理で電流が流れる。
まず、アノード電極１０が一酸化炭素雰囲気に晒されると、アノード電極１０に供給される水と共に以下の反応が起こる。
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−・・・・（１）
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−・・・・（１）
そして、発生した水素イオンは固体電解質膜３０中を移動し、カソード電極２０に到達する。また、発生した電子は固体電解質膜３０を介することなく電流計測部４０を介してカソード電極２０に移動する。そして、カソード電極２０において以下の反応が起こる。
１／２Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ・・・・・（２）
１／２Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ・・・・・（２）
従って、トータルでは以下の反応が起こるといえる。
ＣＯ＋１／２Ｏ２→ＣＯ２・・・・（３）
このように、電気化学式ＣＯセンサ１では一酸化炭素を二酸化炭素に変換することとなり、この過程において発生した電子の移動、すなわち電流の値を電流計測部４０にて検出することとなる。さらに、電子の発生量はアノード電極１０に晒される一酸化炭素の濃度に依存する。このため、電流計測部４０の検出値に基づいて一酸化炭素の濃度を判断できることとなる。
ＣＯ＋１／２Ｏ２→ＣＯ２・・・・（３）
このように、電気化学式ＣＯセンサ１では一酸化炭素を二酸化炭素に変換することとなり、この過程において発生した電子の移動、すなわち電流の値を電流計測部４０にて検出することとなる。さらに、電子の発生量はアノード電極１０に晒される一酸化炭素の濃度に依存する。このため、電流計測部４０の検出値に基づいて一酸化炭素の濃度を判断できることとなる。
図２は、本発明の実施形態に係る電気化学式ＣＯセンサの構成図である。図２に示すように、本実施形態に係る電気化学式ＣＯセンサ１は、図１に示したアノード電極１０、カソード電極２０、固体電解質膜３０及び電流計測部４０に加えて、演算部５０と、ハウジング６０と、拡散制御板７０とを備えている。
演算部５０は濃度判断部５１を備えている。濃度判断部５１は、電流計測部４０により計測された電流値に基づいて一酸化炭素の濃度を判断するものである。図３は、電流密度と一酸化炭素濃度との相関を示すグラフである。図３に示すように、一酸化炭素濃度は電流密度に対して比例する関係にある。このため、濃度判断部５１は、電流計測部４０により計測された電流値から電流密度を求め、この電流密度から一酸化炭素濃度を判断する。
ハウジング６０は、アノード電極１０、カソード電極２０及び固体電解質膜３０等を覆う筐体であって、複数のガス導入孔６０ａが形成されている。このガス導入孔６０ａは、一酸化炭素を含む気体を導入してアノード電極１０に導く役割を果たす。拡散制御板７０は、ハウジング６０のガス導入孔６０ａ形成側とアノード電極１０との間に介在され、導入した一酸化炭素を含む気体を拡散してアノード電極１０に導くものである。
さらに、電気化学式ＣＯセンサ１は、温度センサ８０、水タンク９０、ワッシャ１００、及びスピーカ（報知手段）１１０を備えている。温度センサ８０は、周囲温度を検出するものである。この温度センサ８０は、例えば電気化学式ＣＯセンサ１がＣＯ警報器に用いられる場合、ＣＯ濃度の温度補正用として搭載されているサーミスタと共用される。
水タンク９０は、固体電解質膜３０に供給する水を蓄えたものであって、ハウジング６０の下部に設置され、下部から固体電解質膜３０に水を供給する構成となっている。ワッシャ１００は、ハウジング６０を水タンク１００との間に介在されたものである。水タンク９０の水は、ワッシャ１００の貫通孔１００ａを介して固体電解質膜３０に供給される。
また、演算部５０は、濃度判断部５１に加えて蒸発量算出部５２及び寿命判断部５３を備えている。蒸発量算出部５２は、温度センサ８０により検出された温度に基づいて、水の蒸発量を算出するものである。
図４は、温度と蒸発量との相関を示すグラフである。図４に示すように、水の蒸発量は温度が高くなるにつれて多くなる傾向にある。具体的に図４に示す近似式は、温度をｘとした場合、蒸発量Ｙ＝０．４８６×ＥＸＰ（０．０５９×ｘ）で表わすことができる。蒸発量算出部５２は、例えば上記近似式を記憶しており、温度センサ８０からの信号を入力して、温度を近似式に当てはめることで蒸発量を算出することができる。
再度図２を参照する。寿命判断部５３は、蒸発量算出部５２により算出された蒸発量と、水タンク９０内の水量とから、寿命を判断するものである。例えば、電気化学式ＣＯセンサ１の使用環境が２０℃程度の場所である場合、近似式より、Ｙ＝１．５８ｍｇ／ｄａｙとなる。このため、水タンク９０内の初期水量が１０ｇである場合、寿命判断部５３は、水タンク９０内の水の枯渇時期を１７．３年と判断し、この枯渇時期を寿命と判断する。なお、寿命判断部５３は、水タンク９０内の水が無くなる時期のみならず、例えば水タンク９０内の水が１０ｇである場合、９．９ｇ無くなった時期を枯渇時期と判断してもよい。すなわち、寿命判断部５３は、水タンク９０内の水が少量など所定量以下となる時期を枯渇時期と判断することが望ましい。
また、寿命判断部５３は、初期的（電気化学式ＣＯセンサ１の設置直後など）に寿命を判断した後、タイマー等により寿命の経過を判断することとなる。スピーカ１１０は、寿命判断部５３により寿命であると判断された場合、その旨の音声報知を行うものである。なお、本実施形態ではスピーカ１１０により音声報知を行っているが、これに限らず、表示部等を備え、視覚による報知を行ってもよい。また、演算部５０は寿命到来を契機としてガスセンター等の所定機関に寿命である旨の信号を送信することが望ましい。
ここで、上記では初期的に寿命を判断して寿命の経過をタイマー計測しているが、以下のようにすることが一層望ましい。すなわち、蒸発量算出部５２は、所定時間（例えば５分）毎に水の蒸発量を算出する。ここで、周囲温度が２０℃である場合、５分の蒸発量は０．００５５ｍｇとなる。また、周囲温度が４０℃である場合には、５分の蒸発量は０．０１８ｍｇとなる。
そして、寿命判断部５３は、水タンク９０内の水量から、蒸発量算出部５２により所定時間毎に算出された水の蒸発量を逐次減算していき、水タンク９０内の水が所定量（少量又はゼロ）以下となった時点で寿命であると判断する。これにより、季節や朝晩など、温度環境に変化があったとしても適切に寿命を判断することができる。
次に、本実施形態に係る電気化学式ＣＯセンサ１の寿命判断方法について説明する。図５は、本実施形態に係る電気化学式ＣＯセンサ１の寿命判断方法を示すフローチャートである。なお、図５では、上記２通りの寿命判断方法のうち、後者の方法を示すものとする。
図５に示すように、まず蒸発量算出部５２は、所定時間経過したか否かを判断する（Ｓ１）。所定時間経過していないと判断した場合（Ｓ１：ＮＯ）、経過したと判断されるまで、この処理が繰り返される。
一方、所定時間経過したと判断した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、蒸発量算出部５２は、温度センサ８０からの信号と上記近似式とから、蒸発量を算出する（Ｓ２）。このとき、蒸発量算出部５２は、所定時間分の蒸発量を算出する。
次に、寿命判断部５３は、現在の水タンク９０内の水量から、ステップＳ２において算出された蒸発量を減算する（Ｓ３）。そして、寿命判断部５３は、水タンク９０内の水量が所定量以下となったか否かを判断する（Ｓ４）。
水タンク９０内の水量が所定量以下となっていないと判断した場合（Ｓ４：ＮＯ）、処理はステップＳ１に移行する。一方、水タンク９０内の水量が所定量以下となったと判断した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、寿命判断部５３は、その旨の信号を出力する。
これにより、スピーカ１１０は寿命到来である旨の音声報知を行う（Ｓ５）。そして、図５に示す処理は終了する。
このようにして、本実施形態に係る電気化学式ＣＯセンサ１及びその寿命判断方法によれば、温度センサ８０により検出された温度に基づいて水の蒸発量を算出する。ここで、蒸発量は温度に依存する。よって、検出された温度に基づいてより正確性が高い蒸発量を算出することができる。そして、算出された蒸発量と水タンク９０内の水量とから、寿命を判断する。このため、より正確性が高い蒸発量に基づいて、水タンク９０内の水の蒸発状態を求めることができる。従って、寿命を判断することができる。
また、算出された水の蒸発量から水タンク９０内の水の枯渇時期を求め、求めた枯渇時期を寿命と判断する。このため、蒸発量から水タンク９０内の水が無くなったり残り少なくなったりする時期が予めわかることとなり、寿命を判断することができる。なお、枯渇時期とは、水タンク９０内の水が完全に無くなる場合のみならず、少量など所定量以下となる時期も含む概念である。
また、所定時間毎に水の蒸発量を算出し、所定時間毎に算出された水の蒸発量を逐次減算していき、水タンク９０内の水が所定量（少量など）以下となった時点で寿命であると判断する。ここで、電気化学式ＣＯセンサ１の周囲温度は季節等によって異なってくる。このため、所定時間毎に水の蒸発量を算出して逐次減算することにより、温度環境の変化に応じて水タンク９０内の水量を判断でき、寿命判断の正確性を向上させることができる。
また、寿命であると判断された場合に、その旨を報知するため、電気化学式ＣＯセンサ１の使用者に交換時期を知らせることができる。
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態において電気化学式ＣＯセンサ１の構成を、材料を挙げて説明したが、材料は特に上記記載のものに限られるものではなく、適宜変更可能である。
また、本実施形態において電気化学式ＣＯセンサ１は図２に示した構成に限らず、図１に示す原理的構成を備える範囲で適宜変更可能である。
１…電気化学式ＣＯセンサ
１０…アノード電極
２０…カソード電極
３０…固体電解質膜
４０…電流計測部
５０…演算部
５１…濃度判断部
５２…蒸発量算出部
５３…寿命判断部
６０…ハウジング
６０ａ…ガス導入孔
７０…拡散制御板
８０…温度センサ
９０…水タンク
１００…ワッシャ
１００ａ…貫通孔
１１０…スピーカ（報知手段）
１０…アノード電極
２０…カソード電極
３０…固体電解質膜
４０…電流計測部
５０…演算部
５１…濃度判断部
５２…蒸発量算出部
５３…寿命判断部
６０…ハウジング
６０ａ…ガス導入孔
７０…拡散制御板
８０…温度センサ
９０…水タンク
１００…ワッシャ
１００ａ…貫通孔
１１０…スピーカ（報知手段）
Claims (4)
- 一酸化炭素雰囲気に晒されるアノード電極に対向してカソード電極が設けられ、前記アノード電極と前記カソード電極との間に固体電解質膜を挟み、前記アノード電極が一酸化炭素雰囲気に晒されることにより前記アノード電極及び前記カソード電極間を流れる電流の値を計測して、一酸化炭素濃度を判断する電気化学式ＣＯセンサであって、
周囲温度を検出する温度センサと、
前記固体電解質膜に供給する水を蓄えた水タンクと、
前記温度センサにより検出された温度に基づいて水の蒸発量を算出する蒸発量算出部と、
前記蒸発量算出部により算出された蒸発量と前記水タンク内の水量とから、寿命を判断する寿命判断部と、
を備えることを特徴とする電気化学式ＣＯセンサ。 - 前記寿命判断部は、前記蒸発量算出部により算出された水の蒸発量から前記水タンク内の水の枯渇時期を求め、求めた枯渇時期を寿命と判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気化学式ＣＯセンサ。 - 前記蒸発量算出部は、所定時間毎に水の蒸発量を算出し、
前記寿命判断部は、前記水タンク内の水量から、前記蒸発量算出部により所定時間毎に算出された水の蒸発量を逐次減算していき、前記水タンク内の水が所定量以下となった時点で寿命であると判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気化学式ＣＯセンサ。 - 一酸化炭素雰囲気に晒されるアノード電極に対向してカソード電極が設けられ、前記アノード電極と前記カソード電極との間に固体電解質膜を挟み、前記アノード電極が一酸化炭素雰囲気に晒されることにより前記アノード電極及び前記カソード電極間を流れる電流の値を計測して、一酸化炭素濃度を判断する電気化学式ＣＯセンサの寿命判断方法であって、
周囲温度を検出する温度センサにより検出された温度に基づいて水の蒸発量を算出する蒸発量算出工程と、
前記蒸発量算出工程において算出された蒸発量と、前記固体電解質膜に供給する水を蓄えた水タンク内の水量とから、寿命を判断する寿命判断工程と、
を有することを特徴とする電気化学式ＣＯセンサの寿命判断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010097728A JP5504040B2 (ja) | 2010-04-21 | 2010-04-21 | 電気化学式ｃｏセンサ及びその寿命判断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010097728A JP5504040B2 (ja) | 2010-04-21 | 2010-04-21 | 電気化学式ｃｏセンサ及びその寿命判断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011226949A true JP2011226949A (ja) | 2011-11-10 |
| JP5504040B2 JP5504040B2 (ja) | 2014-05-28 |
Family
ID=45042451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010097728A Active JP5504040B2 (ja) | 2010-04-21 | 2010-04-21 | 電気化学式ｃｏセンサ及びその寿命判断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5504040B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017062195A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ガス濃度測定装置及びガス濃度測定方法 |
| CN109900496A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-18 | 堀场仪器（上海）有限公司 | 碳罐试验系统及其操作方法 |
| CN111999367A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-11-27 | 上海兆莹自控设备有限公司 | 气体检测仪电化学传感器剩余使用寿命的测算方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08233770A (ja) * | 1995-02-23 | 1996-09-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 電気化学式ガスセンサ |
| US6200443B1 (en) * | 1998-09-29 | 2001-03-13 | Atwood Industries, Inc. | Gas sensor with a diagnostic device |
| JP2007240483A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Yazaki Corp | 電気化学センサの寿命判定方法および電気化学センサの寿命判定装置並びにｃｏ警報器 |
| JP2011043370A (ja) * | 2009-08-20 | 2011-03-03 | Yazaki Corp | 警報器 |
-
2010
- 2010-04-21 JP JP2010097728A patent/JP5504040B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08233770A (ja) * | 1995-02-23 | 1996-09-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 電気化学式ガスセンサ |
| US6200443B1 (en) * | 1998-09-29 | 2001-03-13 | Atwood Industries, Inc. | Gas sensor with a diagnostic device |
| JP2007240483A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Yazaki Corp | 電気化学センサの寿命判定方法および電気化学センサの寿命判定装置並びにｃｏ警報器 |
| JP2011043370A (ja) * | 2009-08-20 | 2011-03-03 | Yazaki Corp | 警報器 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017062195A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ガス濃度測定装置及びガス濃度測定方法 |
| CN109900496A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-18 | 堀场仪器（上海）有限公司 | 碳罐试验系统及其操作方法 |
| CN111999367A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-11-27 | 上海兆莹自控设备有限公司 | 气体检测仪电化学传感器剩余使用寿命的测算方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5504040B2 (ja) | 2014-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Linse et al. | Quantitative analysis of carbon corrosion during fuel cell start-up and shut-down by anode purging | |
| Sethuraman et al. | Analysis of sulfur poisoning on a PEM fuel cell electrode | |
| Hinds et al. | Towards more representative test methods for corrosion resistance of PEMFC metallic bipolar plates | |
| Bensmann et al. | In-situ measurement of hydrogen crossover in polymer electrolyte membrane water electrolysis | |
| Bhuvanendran et al. | A quick guide to the assessment of key electrochemical performance indicators for the oxygen reduction reaction: A comprehensive review | |
| Galbiati et al. | On the activation of polybenzimidazole-based membrane electrode assemblies doped with phosphoric acid | |
| Dohle et al. | Experimental evaluation and semi-empirical modeling of U/I characteristics and methanol permeation of a direct methanol fuel cell | |
| Zago et al. | On the actual cathode mixed potential in direct methanol fuel cells | |
| JP5504040B2 (ja) | 電気化学式ｃｏセンサ及びその寿命判断方法 | |
| US20090246570A1 (en) | Method and apparatus for measuring crossover loss of fuel cell | |
| Fleige et al. | Evaluation of temperature and electrolyte concentration dependent Oxygen solubility and diffusivity in phosphoric acid | |
| Taneda et al. | Study of direct type ethanol fuel cells: analysis of anode products and effect of acetaldehyde | |
| Rabissi et al. | In operando investigation of anode overpotential dynamics in direct methanol fuel cells | |
| US7384524B2 (en) | Detection of carbon monoxide in hydrogen-based gas streams | |
| US5256273A (en) | Micro fuel-cell oxygen gas sensor | |
| JP5377651B2 (ja) | 一酸化炭素濃度を決定する装置および関連する方法 | |
| JP2019086338A (ja) | 酸素濃度計測装置および酸素濃度計測方法 | |
| Ma et al. | CO2 permeability in Nafion® EW1100 at elevated temperature | |
| WO2004070380A1 (en) | Method for the detection of carbon monoxide in a hydrogen-rich gas stream | |
| US8268160B2 (en) | Corrosion testing of fuel-cell separator plate materials | |
| JP2011058917A (ja) | 電気化学式ｃｏセンサ | |
| Planje et al. | A two-electrode sensor cell for CO detection in a H2-rich gas | |
| Hammouche et al. | Analysis of gassing processes in a VRLA/spiral wound battery | |
| JP2005129237A (ja) | 燃料電池システムの水処理装置 | |
| JP2021113727A (ja) | 過酸化水素濃度検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20120926 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20120927 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20121005 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130313 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130605 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130618 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130809 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130829 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140311 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140317 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5504040 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |