JP6010475B2 - Constant potential electrolytic gas sensor, storage method thereof, and storage jig for constant potential electrolytic gas sensor - Google Patents
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Description
本発明は、定電位電解式ガスセンサおよびその保管方法並びに定電位電解式ガスセンサの保管用治具に関する。 The present invention relates to a constant potential electrolytic gas sensor, a storage method thereof, and a storage jig for a constant potential electrolytic gas sensor.
現在、例えば半導体製造工場などにおいて毒性ガスの検出を行うに際しては、目的とする検知対象ガスの選択性に優れ、高感度で、かつ、高い精度でガス濃度を検出することができるなどの理由から、電解反応を利用した定電位電解式ガスセンサが広く利用されている。 At present, for example, when detecting a toxic gas in a semiconductor manufacturing factory, the gas concentration can be detected with high sensitivity and high accuracy with excellent selectivity of the target gas to be detected. A constant potential electrolytic gas sensor using an electrolytic reaction is widely used.
定電位電解式ガスセンサは、検知対象ガスを定電位で電解した時の酸化反応或いは還元反応に伴う電解電流を計測する検知原理上、作用極と対極での反応が安定する平衡状態を保った条件であることが必要とされる。 The constant potential electrolysis gas sensor is based on the detection principle that measures the electrolysis current associated with the oxidation reaction or reduction reaction when the detection target gas is electrolyzed at a constant potential, and maintains the equilibrium state in which the reaction between the working electrode and the counter electrode is stable. Is required.
而して、定電位電解式ガスセンサを最初に使用する場合の初期状態、例えば定電位電解式ガスセンサをガス検知器に搭載した後(センサ交換後を含む。)においては、定電位電解式ガスセンサに安定した出力が得られるまでに、長期間の時間を要するという問題がある。 Thus, in the initial state when the constant potential electrolytic gas sensor is used for the first time, for example, after the constant potential electrolytic gas sensor is mounted on the gas detector (including after sensor replacement), the constant potential electrolytic gas sensor is used. There is a problem that it takes a long time to obtain a stable output.
このような問題に対して、例えば特許文献1には、測定に際して印加電圧を必要としないもの、すなわち、検知対象ガスの電解電位が0mVであるものにおいては、ショートプラグを用いるなどして、例えば参照極を含む各ガス検知電極の表面状態を均一にすることが記載されている。 In order to solve such a problem, for example, in Patent Document 1, in a case where an applied voltage is not required for measurement, that is, in a case where the electrolytic potential of the detection target gas is 0 mV, a short plug is used, for example. It is described that the surface state of each gas detection electrode including the reference electrode is made uniform.
また、測定に際して印加電圧を必要とするもの、検知対象ガスの電解電位が0mVでないものにおいては、例えば、各ガス検知電極に対して電位を印加可能な専用の治具を用い、各ガス検知電極を例えば互いに同一の電位状態に維持することが行われている。 In addition, in the case where an applied voltage is required for measurement and the electrolytic potential of the detection target gas is not 0 mV, for example, a dedicated jig capable of applying a potential to each gas detection electrode is used. For example, the same potential state is maintained.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、使用に際して出力安定化に要する時間を短縮するために、各ガス検知電極に係る接続端子を短絡させた状態を容易にかつ確実に得ることのできる定電位電解式ガスセンサおよびその保管方法並びに定電位電解式ガスセンサの保管用治具を提供することにある。 The present invention has been made based on the circumstances as described above, and its purpose is to short-circuit the connection terminals related to each gas detection electrode in order to shorten the time required for output stabilization during use. Is to provide a constant-potential electrolytic gas sensor, a storage method thereof, and a storage jig for the constant-potential electrolytic gas sensor.
本発明の定電位電解式ガスセンサは、少なくとも作用極および対極を有し、それぞれ給電用リードを介して当該作用極および当該対極に接続された複数の平面状の接続端子の各々がケーシングの一端面において外部に露出されてなる定電位電解式ガスセンサであって、
前記接続端子の各々は、磁性を有する金属よりなり、
当該定電位電解式ガスセンサの保管時において、当該接続端子の各々を短絡させる導電性磁石が当該導電性磁石の磁力を利用して装着可能に構成されていることを特徴とする。
The constant potential electrolytic gas sensor of the present invention has at least a working electrode and a counter electrode, and each of a plurality of planar connection terminals connected to the working electrode and the counter electrode via power feeding leads is one end surface of the casing. A constant potential electrolytic gas sensor exposed to the outside at
Each of the connection terminals is made of a metal having magnetism,
When the constant potential electrolytic gas sensor is stored, a conductive magnet for short-circuiting each of the connection terminals is configured to be mountable using the magnetic force of the conductive magnet.
本発明の定電位電解式ガスセンサにおいては、前記接続端子の各々は、磁性を有するステンレス鋼よりなる構成のものとすることができる。
また、本発明の定電位電解式ガスセンサにおいては、前記ケーシングの一端面には、前記導電性磁石の一部を受容する磁石装着部が形成された構成とされていることが好ましい。
In the constant potential electrolytic gas sensor of the present invention, each of the connection terminals can be made of a stainless steel having magnetism.
In the constant potential electrolysis gas sensor of the present invention, it is preferable that a magnet mounting portion for receiving a part of the conductive magnet is formed on one end surface of the casing.
さらにまた、本発明の定電位電解式ガスセンサにおいては、参照極をさらに有し、当該参照極に係る接続端子が前記ケーシングの一端面において外部に露出された構成とすることができる。 Furthermore, the constant potential electrolytic gas sensor of the present invention may further include a reference electrode, and a connection terminal related to the reference electrode may be exposed to the outside at one end surface of the casing.
本発明の定電位電解式ガスセンサの保管方法は、少なくとも作用極および対極を有し、当該作用極および対極に係る接続端子の各々が磁性を有する金属よりなる定電位電解式ガスセンサに対して、導電性磁石が当該導電性磁石の磁力を利用して装着され、当該接続端子の各々が当該導電性磁石によって短絡された状態で保管されることを特徴とする。 The method for storing a constant potential electrolytic gas sensor according to the present invention is characterized in that it has at least a working electrode and a counter electrode, and each of the connection terminals related to the working electrode and the counter electrode is electrically conductive with respect to a constant potential electrolytic gas sensor made of a metal having magnetism. The conductive magnet is mounted using the magnetic force of the conductive magnet, and each of the connection terminals is stored in a state of being short-circuited by the conductive magnet.
本発明の定電位電解式ガスセンサの保管方法においては、前記導電性磁石として、ネオジム磁石を用いることができる。 In the storage method of the constant potential electrolytic gas sensor of the present invention, a neodymium magnet can be used as the conductive magnet.
また、本発明の定電位電解式ガスセンサの保管方法においては、前記定電位電解式ガスセンサが、参照極をさらに有し、当該参照極に係る接続端子が前記ケーシングの一端面において外部に露出されてなるものであり、
前記作用極、前記対極および当該参照極に係る各接続端子が前記導電性磁石によって短絡された状態とされる。
Further, in the storage method for the constant potential electrolytic gas sensor of the present invention, the constant potential electrolytic gas sensor further includes a reference electrode, and a connection terminal related to the reference electrode is exposed to the outside at one end surface of the casing. And
The connection terminals related to the working electrode, the counter electrode, and the reference electrode are short-circuited by the conductive magnet.
本発明の定電位電解式ガスセンサの保管用治具は、上記の定電位電解式ガスセンサを受容する凹所よりなるセンサ保持部を具えており、
当該センサ保持部の底面には、導電性磁石が固定されており、当該定電位電解式ガスセンサを当該導電性磁石によって各接続端子が短絡された状態で、当該導電性磁石の磁力によって保持することを特徴とする。
The storage jig of the constant potential electrolytic gas sensor of the present invention comprises a sensor holding part consisting of a recess for receiving the above constant potential electrolytic gas sensor,
A conductive magnet is fixed to the bottom surface of the sensor holding unit, and the constant potential electrolytic gas sensor is held by the magnetic force of the conductive magnet in a state where each connection terminal is short-circuited by the conductive magnet. It is characterized by.
本発明の定電位電解式ガスセンサの保管用治具においては、複数のセンサ保持部を具えた構成とすることができる。
また、本発明の定電位電解式ガスセンサの保管用治具においては、前記導電性磁石をネオジム磁石により構成することができる。
The storage jig for a constant potential electrolytic gas sensor according to the present invention can be configured to include a plurality of sensor holding portions.
Moreover, in the storage jig of the constant potential electrolytic gas sensor of the present invention, the conductive magnet can be composed of a neodymium magnet.
本発明の定電位電解式ガスセンサによれば、ケーシングの一端面に露出された状態で設けられた各ガス検知電極に係る接続端子が磁性を有する金属により構成されていることにより、いわばショートプラグピンとして導電性磁石を用いることができる。従って、定電位電解式センサの保管時において導電性磁石を装着することによって、各接続端子が短絡された状態を極めて容易にかつ確実に得ることができる。 According to the constant potential electrolysis gas sensor of the present invention, the connection terminals related to each gas detection electrode provided in an exposed state on one end surface of the casing are made of magnetic metal, so to speak, a short plug pin. A conductive magnet can be used. Therefore, by attaching the conductive magnet during storage of the constant potential electrolytic sensor, a state in which each connection terminal is short-circuited can be obtained very easily and reliably.
本発明の定電位電解式ガスセンサの保管方法によれば、導電性磁石を当該導電性磁石の磁力を利用して定電位電解式ガスセンサの接続端子に対して装着する、という極めて簡単な作業を行えばよいので、定電位電解式ガスセンサの保管時において、各接続端子が短絡された状態を極めて容易にかつ確実に得ることができ、しかも、定電位電解式ガスセンサの管理自体が容易になる。 According to the method for storing a constant potential electrolytic gas sensor of the present invention, an extremely simple operation is performed in which a conductive magnet is attached to a connection terminal of a constant potential electrolytic gas sensor using the magnetic force of the conductive magnet. Therefore, when the constant potential electrolytic gas sensor is stored, it is possible to obtain a state where each connection terminal is short-circuited very easily and reliably, and the management of the constant potential electrolytic gas sensor itself is facilitated.
本発明の定電位電解式ガスセンサの保管用治具によれば、定電位電解式ガスセンサを、各ガス検知電極の接続端子を導電性磁石により短絡させた状態で、当該当該導電性磁石の磁力を利用して保持する構成とされていることにより、定電位電解式ガスセンサの保管時において、各接続端子が短絡された状態を極めて容易にかつ確実に得ることができる。しかも、保管用治具自体の構造の簡素化を図ることができると共に、定電位電解式ガスセンサの輸送時におけるキャリアとしても利用することができて高い利便性を得ることができる。 According to the storage jig for a constant potential electrolytic gas sensor of the present invention, the magnetic force of the conductive magnet is measured in a state where the connection terminal of each gas detection electrode is short-circuited by the conductive magnet. By being configured to be used and held, a state in which each connection terminal is short-circuited can be obtained very easily and reliably when the constant potential electrolytic gas sensor is stored. In addition, the structure of the storage jig itself can be simplified, and it can also be used as a carrier during transportation of the constant potential electrolytic gas sensor, so that high convenience can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
〔定電位電解式ガスセンサ〕
本発明に係る定電位電解式ガスセンサは、例えば、測定に際して印加電圧を必要としないもの、すなわち、検知対象ガスの電解電位が0mVであるものであって、例えば、センサの保管時においては、各ガス検知電極に係る接続端子が短絡(導通)された状態とされるものである。
[Constant potential electrolysis gas sensor]
The constant potential electrolysis gas sensor according to the present invention is, for example, one that does not require an applied voltage at the time of measurement, that is, one in which the electrolysis potential of the gas to be detected is 0 mV. The connection terminal related to the gas detection electrode is short-circuited (conducted).
図1は、本発明の定電位電解式ガスセンサの一例における構成の概略を示す分解斜視図である。図2は、図1に示す定電位電解式ガスセンサの、センサケースの中心軸に沿った断面図である。
この定電位電解式ガスセンサ10は、略有底円筒型のケース本体12と、ケース本体12の開口部に装着された蓋体15とよりなるセンサケース11を具えている。センサケース11の内部には、電解液が収容される電解液収容空間Sが形成されている。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an outline of a configuration of an example of a constant potential electrolytic gas sensor of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the potentiostatic gas sensor shown in FIG. 1 along the central axis of the sensor case.
The constant potential
ケース本体12の底壁の外面(図2において下面)には、周方向の全周にわたって延びるリブ12aが外周面が連続するよう軸方向に突出して形成されており、これにより、定電位電解式ガスセンサ10の保管時に用いられる、後述する導電性磁石70の一部を受容する凹所よりなる磁石装着部13が形成されている。
On the outer surface (the lower surface in FIG. 2) of the bottom wall of the
蓋体15の外面(図2において上面)における中央部には、各々センサケース11の軸方向に延びる複数のガス透過用貫通孔16が形成されており、これらのガス透過用貫通孔16を外面側から覆う状態で、シート状の防塵フィルタ20が配置されている。さらに、防塵フィルタ20の外面には、ガス透過性隔膜21がその周縁部が蓋体15の外面に固定されて設けられている。
A plurality of gas permeable through
センサケース11の内部には、蓋体15のガス透過用貫通孔16を内面側から覆う状態で、シート状の対極30が設けられている。対極30は、その周縁部が例えばリング状の両面粘着テープ22によって蓋体15の内面に固定されている。
Inside the sensor case 11, a sheet-
また、センサケース11の内部には、作用極40および参照極50を保持する保持部26が一面(図2において上面)に形成された電極ホルダ25が、例えばO−リング24よりなるシール部材を介して蓋体15に押圧状態で固定されて設けられている。そして、電極ホルダ25の一面(図2において上面)と、対極30の内面(図2において下面)との間には、例えば含水紙よりなるシート状の電解液保持部材28が介在されて配置されている。
Further, inside the sensor case 11, an
図1および図2における符号31は、対極30に係る給電用リード線であって、一端が対極30に接続されていると共に、他端が電解液収容空間Sと並んで形成されたリード線配置用空間Lを介してケース本体12における磁石装着部13内に導出されて対極30に係る接続端子32に接続されている。また、図示されていないが、作用極40および参照極50に係る給電用リード線41、51についても、それぞれ一端が作用極40および参照極50に接続されていると共に、他端がケース本体12における磁石装着部13内に導出されて、それぞれ、作用極40および参照極50に係る接続端子42,52に接続されている。ここに、給電用リード線31,41,51は、例えば白金により構成されている。
作用極40、対極30および参照極50に係る接続端子42,32,52は、例えばランド状の平面端子により構成されており、ケース本体12の底壁の外面に形成された凹部よりなる端子配置部(図示せず)に対して、例えば圧入されて固定されている。そして、磁石装着部13内には、例えばセラミック系接着剤が充填されてなる封止部材56aが設けられており、各接続端子42,32,52の外面(端子面)43,33,53が外部に露出された状態とされている(図6参照。)。ここに、各接続端子42,32,52の端子面43,33,53は、例えば同一の平面内に位置されている。
The
各接続端子42,32,52は、磁性を有する磁性を有する金属により構成されており、例えば磁性を有するステンレス鋼、鉄、ニッケルなどを用いることができる。具体的には例えば、SUS430(フェライト系)などを例示することができるが、マルテンサイト系またはオーステナイト・フェライト系(2相)のステンレス鋼であってもよい。
Each of the
図1および図2において、符号23は、位置出し用の目印となる表示用ラベル部材であって、その外面には、例えば検知対象ガス名などが記されている。57は圧力調整部材、55は各ガス検知電極に係る給電用リード線41,31,51が電気絶縁性が確保された状態で一体にまとめられてなる電極線アセンブリ、56bは、例えばセラミックス系接着剤よりなる封止部材である。
1 and 2,
以下、上記の定電位電解式ガスセンサ10の保管用治具について説明する。
Hereinafter, the storage jig of the above-described
〔保管用治具〕
図3は、本発明の定電位電解式ガスセンサの保管用治具の一例における構成の概略を示す平面図である。図4は、図3におけるA−A線断面図である。
この例における保管用治具60は、一方向に長尺な直方体状であって、各々開口形状が円形状の複数の貫通孔61が一方向に並んだ位置に形成されている。各貫通孔61の内部空間は隔壁62により区画されており、貫通孔61の中心軸方向における一面側の空間部(図4において上部空間部)により定電位電解式ガスセンサ10の一部を受容して保持するセンサ保持部63が形成されている。
[Storage jig]
FIG. 3 is a plan view schematically showing the configuration of an example of a storage jig of the constant potential electrolytic gas sensor according to the present invention. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
The
各センサ保持部63における隔壁62の一面には、導電性磁石70が配置されている。この例においては、導電性磁石70として、例えばリング状のネオジム磁石が用いられており、一方の磁石面(平坦面、図3においては便宜上斜線が付してある)71が隔壁62の一面より突出する状態で隔壁62に埋設されて例えば接着剤によって固定されている。図4における符号62aは、導電性磁石70をセンサ保持部63に対して接着剤により接着する際に、センサの端子側に接着剤のはみ出しが生じないよう他面側に逃がすための接着剤逃げ用貫通孔である。
A
各センサ保持部63の内径寸法は、定電位電解式ガスセンサ10の外径寸法より大きく、例えば定電位電解式ガスセンサ10の外周面とセンサ保持部63の内周面との間に空隙が形成される大きさとされることが好ましい。これにより、定電位電解式ガスセンサ10がセンサ保持部63内において微小変位することによって寸法誤差が補償されるので、定電位電解式ガスセンサ10における各接続端子32,42,52の端子面33,43,53を確実に導電性磁石70の磁石面71に磁力吸着させることができる。
The inner diameter dimension of each
この保管用治具60は、図5に示すように、同一構成のものを貫通孔61の中心軸方向に複数個積重して配置することが可能に形成されており、貫通孔61の中心軸方向における他面側の空間部(図4において下部空間部)は、他の保管用治具によって保持された定電位電解式ガスセンサ10の、保管用治具60の一面より外方に突出する部分の受容部64として構成されている。
As shown in FIG. 5, the
而して、上記の保管用治具60においては、定電位電解式ガスセンサ10をセンサ保持部63に単に挿入して配置するのみで、作用極40、対極30および参照極50の各ガス検知電極に係る各接続端子42,32,52が導電性磁石70に磁力吸着されて短絡(導通)されることとなる。
すなわち、定電位電解式ガスセンサ10がセンサ保持部63に挿入されることにより、定電位電解式ガスセンサ10の磁石装着部13に、保管用治具60のセンサ保持部63内において突出する導電性磁石70の一部が受容されると共に各ガス検知電極に係る接続端子32,42,52の端子面33,43,53が導電性磁石70の磁石面71に対接されて、導電性磁石70の磁力によって吸着されて保持される。このとき、定電位電解式ガスセンサ10の接続端子が3点であることから、導電性磁石70による導通状態が確保されることとなる。なお、例えば定電位電解式ガスセンサが参照極を有さない構成のもの(2極)であっても、同様である。
Thus, in the
That is, when the constant potential
以上のように、上記構成の定電位電解式ガスセンサ10によれば、センサケース11の一端面に露出された状態で設けられた、作用極40、対極30および参照極50に係る接続端子42,32,52の各々が磁性を有する金属により構成されていることにより、例えば、センサ交換を含むガス検知器等に組み込む前などの、定電位電解式センサ10の保管時において、導電性磁石をいわば『ショートプラグピン』として用いることができる。従って、定電位電解式ガスセンサ10の保管時において、定電位電解式ガスセンサ10における磁石装着部13に導電性磁石70が当該導電性磁石70の磁力によって装着されることにより、各接続端子32,42,52が導電性磁石70により短絡(導通)された状態を極めて容易にかつ確実に得ることができる。
As described above, according to the constant potential
また、導電性磁石70を当該導電性磁石70の磁力を利用して装着する、という極めて簡単な作業を行えばよいので、定電位電解式ガスセンサ10の管理自体が容易になる。
さらにまた、保管用治具60自体の構造の簡素化を図ることができると共に、定電位電解式ガスセンサの輸送時におけるキャリアとしても利用することができて高い利便性を得ることができる。
In addition, since it is only necessary to perform a very simple operation of mounting the
Furthermore, the structure of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、定電位電解式センサは、参照極を有さない構成のものであってもよい。
また、定電位電解式ガスセンサの保管方法としては、例えば図6に示すように、導電性磁石70を、定電位電解式ガスセンサ10における各ガス検知電極に係る接続端子32,42,52に対して磁力吸着させて装着するのみであってもよい。
さらにまた、保管用治具としては、上記の実施例に係る構成のものに限定されず、センサ保持部が縦横に並んで形成されてなるプレート状とされていてもよく、また、一の定電位電解式ガスセンサを保持する構成であってもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
For example, the constant potential electrolytic sensor may have a configuration without a reference electrode.
As a method for storing the constant potential electrolytic gas sensor, for example, as shown in FIG. 6, the
Furthermore, the storage jig is not limited to the one according to the above-described embodiment, and may be a plate shape in which the sensor holding portions are formed side by side in the vertical and horizontal directions. It may be configured to hold a potential electrolysis gas sensor.
10 定電位電解式ガスセンサ
11 センサケース
12 ケース本体
12a リブ
13 磁石装着部
15 蓋体
16 ガス透過用貫通孔
20 防塵フィルタ
21 ガス透過性隔膜
22 両面粘着テープ
23 表示用ラベル部材
24 O−リング
25 電極ホルダ
26 保持部
28 電解液保持部材
30 対極
31 対極に係る給電用リード線
32 対極に係る接続端子
33 端子面
40 作用極
41 作用極に係る給電用リード線
42 作用極に係る接続端子
43 端子面
50 参照極
51 参照極に係る給電用リード線
52 参照極に係る接続端子
53 端子面
55 電極線アセンブリ
56a,56b 封止部材
57 圧力調整部材
S 電解液収容空間
L リード線配置用空間
60 保管用治具
61 貫通孔
62 隔壁
62a 接着剤逃げ用貫通孔
63 センサ保持部
64 受容部
70 導電性磁石
71 磁石面
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記接続端子の各々は、磁性を有する金属よりなり、
当該定電位電解式ガスセンサの保管時において、当該接続端子の各々を短絡させる導電性磁石が当該導電性磁石の磁力を利用して装着可能に構成されていることを特徴とする定電位電解式ガスセンサ。 Constant-potential electrolysis having at least a working electrode and a counter electrode, and each of a plurality of planar connection terminals connected to the working electrode and the counter electrode via power supply leads, respectively, exposed to one end surface of the casing Gas sensor,
Each of the connection terminals is made of a metal having magnetism,
A constant potential electrolytic gas sensor, characterized in that a conductive magnet for short-circuiting each of the connection terminals can be mounted using the magnetic force of the conductive magnet when the constant potential electrolytic gas sensor is stored. .
前記作用極、前記対極および当該参照極に係る各接続端子が前記導電性磁石によって短絡された状態とされることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の定電位電解式ガスセンサの保管方法。 The constant potential electrolytic gas sensor further includes a reference electrode, and a connection terminal related to the reference electrode is exposed to the outside at one end surface of the casing,
The storage of the potentiostatic gas sensor according to claim 5 or 6, wherein each connection terminal related to the working electrode, the counter electrode, and the reference electrode is short-circuited by the conductive magnet. Method.
当該センサ保持部の底面には、導電性磁石が固定されており、当該定電位電解式ガスセンサを当該導電性磁石によって各接続端子が短絡された状態で、当該導電性磁石の磁力によって保持することを特徴とする定電位電解式ガスセンサの保管用治具。 The sensor holding part which consists of a recess which receives the constant potential electrolytic gas sensor in any one of Claims 1-4 is provided,
A conductive magnet is fixed to the bottom surface of the sensor holding unit, and the constant potential electrolytic gas sensor is held by the magnetic force of the conductive magnet in a state where each connection terminal is short-circuited by the conductive magnet. A storage jig for a potentiostatic gas sensor characterized by
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