JP6319324B2 - 電極体及び液絡部材 - Google Patents

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Description

本発明は、pH測定、イオン濃度測定、酸化還元電位測定などの電気化学測定において単極の比較電極又は複合電極として用いられる電極体、及びその電極体に用いられる液絡部材に関するものである。
本発明は、2013年12月18日に日本国に出願された、特願2013−261774号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、pH測定などに使用される比較電極には液絡部(ジャンクション)が設けられており、その液絡部から内部液(溶液又はその成分)が被検液に滲出することにより内部電極と被検液とが電気的に接続されている。
液絡部には様々な種類があるが、多孔質部材で形成された液絡部が広く用いられている。特に、多孔質部材として多孔質のセラミック(多孔質セラミック)で形成された液絡部が広く用いられている。多孔質セラミックの液絡部は、円柱形(丸棒形)のものが一般的であり、内部液収容部を形成する支持管などの容器の下端部などにおいて、その容器の壁に封入されて用いられる。
また、多孔質部材として多孔質のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの樹脂(多孔質樹脂)で形成された液絡部がある(特許文献1)。さらに、多孔質セラミックと多孔質樹脂とを組み合わせて液絡部として用いることも提案されている(特許文献2)。
日本国特許第4234856号公報 特開2012−47692号公報
液絡部を通した内部液の成分の滲出量は、比較電極の電気的な安定性において重要な要因である。そして、液絡部は、使用によって汚れてくるため、交換が必要になることがある。
しかしながら、例えば多孔質セラミックで形成された液絡部は、一般に、内部液収容部を形成する容器の、ガラスや接着剤などで構成された壁に固定的に封入されるため、容易に交換することはできない。そのため、単極の比較電極や複合電極とされる電極体ごと交換することが必要となり、無駄が生じることがある。電極体の本体(電極本体)に対して着脱自在な液絡部支持体に液絡部を支持させて、液絡部支持体ごと交換するものも知られているが、真に交換の必要のある液絡部のみを交換するものではないため、構造によっては無駄が生じることがある。
一方、特許文献1、特許文献2には、多孔質樹脂で形成された液絡部が、内部液収容部を形成する支持管から取り外せる構成が記載されている。しかし、この構成では、液絡部は、ナット状の部材で、内部液収容部を形成する支持管に固定されるようになっているため、電極体の構造が複雑化し易い。
したがって、本発明の目的は、簡単な構成で、容易に液絡部を交換することのできる電極体、及びこの電極体に用いられる液絡部材を提供することである。
上記目的は本発明に係る電極体及び液絡部材にて達成される。要約すれば、本発明は、内部液を収容する内部液収容部を形成し前記内部液収容部を開放する開口部を有する管状の容器と、前記容器と係合する係合部を有し前記開口部を封鎖するように前記容器に対して着脱自在に取り付けられる液絡部材で構成され、前記内部液収容部に収容された内部液を外部に滲出させる液絡部と、前記容器の内部に配置された比較電極内極と、を備え、前記開口部は、前記容器の軸線方向の一端部に設けられており、前記液絡部材は、前記容器の軸線方向に沿って前記容器に対して着脱自在であり、前記液絡部材は、前記容器に螺合されるようになっており、前記容器の軸線方向における前記内部液収容部とは反対側の端面に、着脱時に与えられる回転力を伝達する回転力伝達部が形成されていることを特徴とする電極体である。
本発明の他の態様によると、内部液を収容する内部液収容部を形成し前記内部液収容部を開放する開口部を有する管状の容器と、前記内部液収容部に収容された内部液を外部に滲出させる液絡部と、前記容器の内部に配置された比較電極内極と、を備えた電極体の前記液絡部を構成する液絡部材であって、前記容器と係合する係合部を有し、前記容器の軸線方向の一端部に設けられた前記開口部を封鎖するように前記容器の軸線方向に沿って前記容器に対して着脱自在であり、前記容器に螺合されるようになっており、前記容器の軸線方向における前記内部液収容部とは反対側の端面に、着脱時に与えられる回転力を伝達する回転力伝達部が形成されていることを特徴とする液絡部材が提供される。
本発明の電極体、及びこの電極体に用いられる液絡部材によれば、液絡部を構成する液絡部材自体が内部液収容部を形成する容器に対し着脱自在とされるので、簡単な構成で、容易に液絡部を交換することができる。また、特性の異なる複数種類の液絡部材を用意することで、電極体の使用目的に応じて所望の特性の液絡部材を選択して用いることが可能となる。
本発明の一実施例に係る電極体の部分断面図である。 本発明の一実施例に係る電極体に用いられる液絡部材の断面図及び平面図である。 複数種類の液絡部材の一例を示す平面図である。 本発明の一実施例において液絡部材の着脱に用いられる治具の斜視図である。 本発明の他の実施例に係る電極体の部分断面図である。
以下、本発明に係る電極体及び液絡部材を図面に則して更に詳しく説明する。
実施例1
1.電極体
まず、本発明の一実施例に係る電極体の全体的な構成について説明する。図1は、本発明に係る電極体の一実施例の部分断面図である。本実施例では、電極体は、pH測定用の複合電極とされる。
本実施例の電極体100は、比較電極内部液(以下、単に「内部液」ともいう。)S1を収容する内部液収容部2を形成し該内部液収容部2を開放する開口部11を備えた管状の容器1と、内部液収容部2に収容された内部液S1を外部に滲出させる液絡部3と、を有する。そして、本実施例では、液絡部3は、容器1と係合する係合部32を有し容器1の開口部11を封鎖するように容器1に対して着脱自在に取り付けられる液絡部材30で構成される。
更に説明すると、本実施例では、電極体としての複合電極100は、全体として一方向に長い軸線を有する棒状に形成されており、概略、測定電極4と、比較電極5と、温度センサ6と、を有する。
測定電極(pHガラス電極)4は、pHガラス感応膜とされた感応部41と、感応部41を支持する支持体としての内管42と、内管42の内部に配置された内部電極である測定電極内極43と、を有する。内管42の内部には、測定電極内部液S2が収容されており、測定電極内極43がこの測定電極内部液S2に浸漬されている。本実施例では、内管42は、複合電極100の軸線方向に沿って見た断面が略円形の、略一様な内径及び外径を有する、ガラスで形成された直線状の管状部材である。そして、この内管42は複合電極100の軸線方向に沿って配置され、この内管42の一端部に半球形の感応部41が熔着されて一体化されている。
比較電極5は、容器としての外管1と、液絡部3を構成する液絡部材30と、外管1の内部に配置された内部電極である比較電極内極51と、を有する。外管1と、内管42と、液絡部材30と、で形成される環状の空間である内部液収容部2には、内部液S1が収容されており、比較電極内極51がこの内部液S1に浸漬されている。本実施例では、外管1は、複合電極100の軸線方向に沿って見た断面が略円形の、略一様な内径及び外径を有する、樹脂又はプラスチック等の絶縁部材(本実施例ではポリサルフォン樹脂)で形成された直線状の管状部材である。そして、この外管1は複合電極100の軸線方向に沿って配置され、この外管1の軸線方向の一端部に設けられた開口部11を封鎖するように液絡部材30が着脱自在に装着されている。測定電極4は外管1の軸線方向に沿って延在しており、また測定電極4の感応部41は液絡部材30の外部に露出している。液絡部材30については、後述して更に詳しく説明する。
内部液S1の成分としては、塩化カリウム(KCl)を用いることができる。最も多く使用されているのは高濃度(3mol/L〜飽和)のKCl溶液である。本実施例では、飽和KCl溶液を用いた。内部液S1は、所望により、増粘材が添加されてゲル状あるいはゾル状とされていてもよい。ここで、液絡部3を介して内部液S1を滲出させることには、内部液S1を溶液として流出させること、内部液S1の成分のみを流出(拡散)させることのいずれも含むものとする。
温度センサ6は、内部液収容部2に収容された内部液S1に浸漬されている。
測定電極4の測定電極内極43、比較電極5の比較電極内極51、及び温度センサ6からの各信号は、電極キャップ7の内部を通過してリード線8により外部へと伝達されるようになっている。
2.液絡部材
次に、本実施例における液絡部材30について説明する。図2は、本実施例における液絡部材30をより詳しく示す断面図及び平面図である。図2(a)は図2(c)におけるA−A線断面図であり、図2(b)は図2(c)におけるB−B線断面図であり、図2(c)は図1中の下方から複合電極100の軸線方向に沿って見た平面図である。
本実施例では、液絡部材30は、外管1の軸線方向の一端部に設けられた開口部11を封鎖するように、外管1の軸線方向に沿って外管1に対して着脱自在とされている。本実施例では、外管1の内側には測定電極4が配置されるため、液絡部材30は測定電極4が挿通される貫通穴38を備えた段付きのリング状の部材とされている。
更に説明すると、液絡部材30は、外周面に外管1と係合する係合部としての雄ねじ(ねじ部)32が形成された小径部31と、小径部31よりも大径の大径部33と、を有する。液絡部材30の雄ねじ32は、外管1の開口部11の近傍の内周面に形成された係合部としての雌ねじ(ねじ部)12に螺合される。また、大径部33の外周面の外径は、外管1の開口部11に隣接する内周面の内径とほぼ等しく、雄ねじ32が雌ねじ12に螺合されることで大径部33は外管1内に嵌合される。また、液絡部材30には、外管1の軸線方向に沿って小径部31と大径部33とを貫通するように、貫通穴38が形成されている。貫通穴38の内径は、測定電極4の内管42の外径とほぼ等しく、液絡部材30を外管1に装着する際に測定電極4の感応部41が貫通穴38を通して液絡部材30の外部に露出させられる。また、小径部31と大径部33との境界部の外周面に形成された第1の溝部34aに、外管1と液絡部材30との間を液密にシールするシール部材としての第1のOリング35aが取り付けられている。さらに、貫通穴38の内周面に形成された第2の溝部34bに、測定電極4と液絡部材30との間を液密にシールするシール部材としての第2のOリング35bが取り付けられている。
液絡部材30は、小径部31側の第1の端面36が内部液収容部2内の内部液S1と接し、大径部33側の第2の端面37が被検液(試料)と接する。そして、内部液S1は、第1の端面36から液絡部材30の全体に拡散し、その後外部の被検液へと滲出する。これによって、比較電極内極51と被検液との電気的導通がとられる。
このように、本実施例によれば、比較電極5の液絡部3は、電極本体に対して容易に着脱可能な液絡部材30で構成されている。これにより、複合電極100は、簡単な構成であって、液絡部3が使用により汚れた場合などに、真に交換の必要のある液絡部3のみを容易に交換することができる。なお、液絡部3のみを交換するとは、液絡部3を構成するすべての部材(多孔質部材から成る液絡部材30その他シール部材35a、35bなどの付属物)を交換することだけではなく、実質的に液絡部3の主体である液絡部材30のみを交換することも含む。また、本実施例によれば、液絡部材30は、内部液収容部2の蓋を構成するので、例えば液絡部材30の交換の際に、あるいは液絡部材30を単に蓋として取り外して、内部液S1を内部液収容部2に補充(充填)し又は交換することができる。
ここで、本実施例では、液絡部材30は、多孔質樹脂で作製され雄ねじ32が形成された第1の液絡部分30Aと、多孔質セラミックで作製され第1の液絡部分30Aを貫通するように第1の液絡部分30Aに埋め込まれた第2の液絡部分30Bと、を有する。本実施例では、前述のような段付きのリング状の第1の液絡部分30Aに、外管1の軸線方向に沿って第1の端面36から第2の端面37まで第1の液絡部分30Aを貫通するように、柱状(本実施例では円柱形)の第2の液絡部分30Bが埋め込まれている。後述するように、第2の液絡部分30Bの数は、単数でも複数でもよい。図2に示す例では、2個の第2の液絡部分30Bが、貫通穴38を挟んで対向する位置に配置されている。内部液S1は、第1の液絡部分30A、第2の液絡部分30Bを通して被検液に滲出する。
このように、本実施例では、液絡部材30は、多孔質樹脂で形成される第1の液絡部分30Aと多孔質セラミックで形成される第2の液絡部分30Bとを組み合わせたハイブリッド構造(ハイブリッド液絡部材)とされている。多孔質樹脂で形成される第1の液絡部分30Aは、一般に、気孔率や孔径が不均一となり易く、また温度変化により孔径が変化し易く、内部液S1の滲出量が変化し易いが、接液面積を大きくし易い。これに対して、多孔質セラミックで形成される第2の液絡部分30Bは、一般に、接液面積を大きくするのは難しいが、気孔率や孔径が比較的均一で、また温度変化により孔径が変化し難く、内部液S1の滲出量が変化し難い。そのため、液絡部材30をハイブリッド構造とすることで、第2の液絡部分30Bに気泡や汚れが付着しても、同時に第1の液絡部分30Aの全体に気泡や汚れが付着することは稀であるので、比較電極5が突発的に使用に耐えなくなることを防止することができる。また、温度変化などによって第1の液絡部分30Aからの内部液S1の滲出量が変化しても、第2の液絡部分30Bを通じた内部液の滲出により電気的な安定性を得やすいので、比較電極5が突発的に使用に耐えなくなることを防止することができる。また、多孔質樹脂で形成された第1の液絡部分30Aは、接液面積を大きくすることが可能であるので、気泡や汚れの付着(目詰まり)が部分的に生じることはあっても、それが全体に及ぶことは起こりにくいため、比較的長期間にわたり使用できる。
また、本実施例によれば、液絡部材30は、容易に電極本体に対して着脱可能とされているので、特性の異なる複数種類の液絡部材30を用意することで、その中から電極体の使用目的(被検液の種類)に応じて所望の特性の液絡部材30を選択して用いることができる。
つまり、液絡部は、電極体の単一の使用目的に対して最適に設計されるのが一般的である。しかし、例えばpH測定用の複合電極などの電極体の測定対象は、環境水、上下水、排水、プロセス水など様々であり、一種類の液絡部で全ての対象をカバーすることは困難である。また、性能(低液絡不斉電位・耐高温高圧)と電極寿命はトレードオフの関係になる場合が多い。多孔質樹脂で形成された液絡部は、一般に、油脂汚れや細かい粒子の付着による汚れに強いが、内部液の拡散の安定性に劣り液絡不斉電位が大きい。一方、多孔質セラミックで形成された液絡部は、液絡不斉電位が小さく、低電気伝導率の被検液に対して安定であるが、油脂汚れや粒子状汚染物質で目詰まりを起こし易い。ここで、例えば多孔質樹脂としての多孔質PTFEで形成される液絡部は、PTFEにKCl粒子を混合し焼成して製造することができるが、KCl粒子の粒度と配合比をコントロールすることで孔径と気孔率とを調整して性能と寿命とのバランスを加減できる。また、例えば多孔質セラミックとしての多孔質アルミナで形成される液絡部は、アルミナの粒度と焼成温度をコントロールすることで孔径と気孔率とを調整して性能と寿命とのバランスを加減できる。
したがって、(1)多孔質樹脂で形成された第1の液絡部分30Aの種類(例えば、孔径、気孔率、形状及びサイズのうち少なくとも一つ)を異ならせること、(2)多孔質セラミックで形成された第2の液絡部分30Bの種類(例えば、孔径、気孔率、数、形状及びサイズのうち少なくとも一つ)を異ならせること、又は(3)これらの両方を異ならせることにより、電極体の様々な使用目的に適した液絡部材30の設計が可能となる。第1の液絡部分30Aの形状又はサイズとしては、例えば容器1の軸線方向に沿う方向の長さ(開口部の外部への露出量)などを異ならせることができる。また、第2の液絡部分30Bの形状又はサイズとしては、容器1の軸線方向と交差する方向の断面形状や径などを異ならせることができる。
例えば、図3(a)〜(c)にそれぞれ示すように、第2の液絡部分30Bの数を1個、2個、4個と変更した3種類の液絡部材30を用意する。この場合、典型的には、第2の液絡部分30Bの数が多いほど(すなわち、第2の液絡部分30Bの接液面積が大きく、第1の液絡部分30Aの接液面積が小さいほど)性能優先と位置付けることができる。逆に、第2の液絡部分30Bの数が少ないほど(すなわち、第2の液絡部分30Bの接液面積が小さく、第1の液絡部分30Aの接液面積が大きいほど)寿命優先と位置付けることができる。また、このように第2の液絡部分30Bの数を確認することで、外見から性能優先か寿命優先かが確認できるようになり、ユーザがより容易に所望の液絡部材30を選択することが可能となる。
例えば、第1の液絡部分30Aの材料としては、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂を用いることができる。例えば、フッ素樹脂としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(パーフルオロアルコキシアルカン)、FEP(パーフルオロエチレンプロペンコポリマー)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー)などが挙げられる。PTFEなどのフッ素樹脂は、撥水性であるため、孔径を比較的大きくし、また接液面積を広くしても、滲出量が多くなり過ぎない点で好ましい。また、撥水性であること、孔径を大きくできること、面積を広くできることは、汚れなどによる目詰まり防止の点からも有利である。本実施例では、PTFEを用いた。この第1の液絡部分30Aは、概略、PTFE粉末と粒径が揃えられた乾燥したKCl粉末とを所定の混合比率で混合し、金型を用いて加圧焼成し、必要に応じて機械加工(切削加工など)を施した後に、水(又は熱水)に浸漬してPTFE中のKClを溶解除去することで作製することができる。なお、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂を用いる場合は、概略、各々の原料粉末の表層付近のみを融着(焼結)させ、原料粉末間に存在している空隙を残したまま成形するなどの方法で多孔質部材を作製することができる。
例えば、第2の液絡部分30Bの材料としては、セラミックの組成の違いにより、アルミナ系、セリウム系、マグネシア系、ジルコニア系などの各種セラミックスが挙げられるが、本実施例ではアルミナ系のセラミックを用いた。電気化学測定における比較電極の液絡部として適当な気孔率や孔径を有する多孔質セラミックが市販されている。第2の液絡部分30Bは、例えば、次のようにして第1の液絡部分30Aに埋め込むことができる。すなわち、上述のようにして形成した第1の液絡部分30Aの所望の位置に、第2の液絡部分30Bを構成する円柱形の多孔質セラミックの外径よりも若干小さい内径を有する貫通孔を、機械加工により穿つ。そして、この貫通孔に、第2の液絡部分30Bとして所定の長さに切り出された多孔質セラミックを、その長さ方向に圧入する。これにより、第1の液絡部分30Aと第2の液絡部分30Bとは摩擦係合により密着して固定される。
3.液絡部材の着脱
本実施例では、液絡部材30は、上述のように外管1の雌ねじ12及び液絡部材30の雄ねじ32を介して外管1に螺合される。そして、本実施例では、図1に示すように、液絡部材30が外管1に装着されると、液絡部材30の第2の端面37は、外管1の開口部11を含む平面と略同一平面となるように配置される。この状態では、外管1に対して液絡部材30を着脱するために、液絡部材30を指などで摘んで回動させることは難しい。
そこで、本実施例では、図2に示すように、液絡部材30の、外管1の軸線方向における内部液収容部2とは反対側の端面である第2の端面37に、液絡部材30を回動させる部材から与えられる回転力を伝達する回転力伝達部としての係合穴39が形成されている。係合穴39の数は、単数であっても複数であってもよい。本実施例では、係合穴39は、液絡部材30の第2の端面37において貫通穴38の周りにほぼ等角度間隔で4個形成されている。この係合穴39は、第2の液絡部分30Bを避けるようにして、第1の液絡部分30Aに形成されている。
図4は、本実施例における液絡部材30を外管1に対して着脱するのに用いられる治具200の一例の斜視図である。この治具200は、外径が液絡部材30の第2の端面37の外径とほぼ等しく、内径が測定電極4の内管42の外径とほぼ等しいかそれよりも大きい直線状の管状部材である治具本体201を有する。また、この治具200は、治具本体201の一方の端面202に設けられた、液絡部材30の係合穴39と係合する係合突起203を有する。本実施例では、係合突起203は、係合穴39に対応して4個設けられている。
液絡部材30を外管1に装着する場合は、液絡部材30を指などで摘んで外管1に途中まで螺合した後に、あるいは初めから、液絡部材30の係合穴39に治具200の係合突起203を係合させて、冶具200を回転させる。冶具200の回転力は、係合突起203と係合穴39を介して液絡部材30に伝達される。こうして、液絡部材30を治具200で回動させることで、外管1に螺合させることができる。このとき、液絡部材30が外管1に侵入するに従って液絡部材30の貫通穴38を通して第2の端面37から突出してくる測定電極4は、治具200の中央穴部204に逃げるので、操作を妨げることはない。液絡部材30を外管1から取り外す場合は、概略、上記装着時とは逆の操作を行えばよい。
以上、本実施例によれば、液絡部3を構成する液絡部材30自体が内部液収容部2を形成する外管(容器)1に対し着脱自在とされるので、簡単な構成で、容易に液絡部3を交換することができる。また、液絡部材30として特性の異なる複数種類のものを用意することで、電極体100の使用目的に応じて所望の特性の液絡部材30を選択して用いることが可能となる。
実施例2
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例では、電極体は単極の比較電極とされる。
図5は、本実施例における電極体としての比較電極300の部分断面図である。図5において、図1に示す実施例における複合電極100のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
本実施例の比較電極300は、概略、実施例1における複合電極100から測定電極4を除いたものに相当する。本実施例では、比較電極300の液絡部3は、内部液収容部2を形成する容器としての支持管1に着脱自在に取り付けられる液絡部材30で構成されている。本実施例では、液絡部材30には、実施例1において測定電極4を挿通するために設けられていた貫通穴38は設けられていない。
このように、本発明は、単極の比較電極に適用できるものであり、実施例1と同様の効果を得ることができる。
その他
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
例えば、内部液収容部を形成する容器に、その軸線方向と交差する方向に延在する、開口部を備えた液絡部材保持部を設け、これに液絡部材を着脱自在とするような構成とすることもできる。ただし、上述の実施例のように、管状の容器の端部の開口部に液絡部材を着脱自在とすることによって、構造を極めて簡易とし、また製造をより容易とすることができる。
また、上述の実施例では、液絡部材は内部液収容部を形成する容器に螺合されたが、容器と液絡部材との係合態様は、螺合に限定されるものではない。例えば、容器に液絡部材を圧入することで、摩擦係合により液絡部材と容器とを固定することができる(圧入嵌合式)。また、容器に設けられた凹部(又は凸部)と液絡部材に設けられた凸部(又は凹部)とを弾発的に係合させることで、液絡部材と容器とを固定することができる(スナップフィット式)。また、容器と液絡部材とにそれぞれ設けられた複数の爪部同士をずらした状態で容器と液絡部材とを近接させ、その後容器と液絡部材とを相対的に回動させて両者の爪部同士を係合させることで、液絡部材と容器とを固定することができる(バヨネット式)。
また、上述の実施例では、液絡部材は、多孔質樹脂で形成された第1の液絡部分と多孔質セラミックで形成された第2の液絡部分とを有するハイブリッド構造とした。液絡部材をハイブリッド構造とすることで、上述のような有利な効果が得られるが、液絡部材はハイブリッド構造とされることに限定されるものではない。例えば、液絡部材は、上述の実施例における第2の液絡部分を設けずに、全体を上述の実施例における第1の液絡部分と同様に多孔質樹脂で作製することができる。
また、上述の実施例では、液絡部材の被検液側の端面は容器の開口部を含む平面と略同一平面となるように配置されたが、これに限定されるものではない。液絡部材の被検液側の端面は、容器の開口部よりも内側に配置されていてもよいし、外側に配置されていてもよい。液絡部材の被検液側の端面が容器の開口部よりも外側に配置される場合、液絡部の接液面積をより大きくすることができ、また指などで摘んで着脱操作を行うことがより容易となる。
また、本発明は、斯界にて公知のディファレンシャルセンサに適用してもよい。例えば、ディファレンシャルpHセンサは、2個のpHガラス電極を有し、一方のpHガラス電極は測定電極として用いられ、他方のpHガラス電極は比較電極に設けられる。比較電極に設けられたpHガラス電極は、電極室に収容されたpH緩衝液に浸漬されており、電極室に隣接して設けられた塩橋室を介して被検液と電気的な導通がとられるようになっている。これら塩橋室と、電極室と、電極室内のpHガラス電極とで、比較電極が構成される。そして、上記塩橋室は、内部液を収容する内部液収容部と、被検液側の液絡部と、電極室側の液絡部と、を有するダブルジャンクション構造となっている。したがって、少なくとも塩橋室の内部液収容部を本発明に従う容器で形成し、またダブルジャンクション構造における被検液側の液絡部を本実施例に従う液絡部材で構成することで、本発明に従う電極体を構成することができる。なお、ディファレンシャルセンサに限らず、例えば単極の比較電極又は複合電極の比較電極がダブルジャンクション構造を採用している場合にも、上記同様にして本発明を適用することができる。ダブルジャンクション構造を採用した場合は、内部液は電荷を担える化学種であればよく、KNOなども使用することができる。
また、上述の実施例では、測定電極はpH測定用電極であるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。測定電極としては、pH測定用電極、イオン濃度測定用電極、酸化還元電位測定用電極を例示できる。本発明に従う電極体は、例えば、これらpH測定用電極、イオン濃度測定用電極、酸化還元電位測定用電極と共に用いる単極の比較電極、又はこれらの測定電極と比較電極とを一体的に有する複合電極とすることができる。
1 外管(容器)
2 内部液収容部
3 液絡部
4 測定電極
5 比較電極
30 液絡部材
100 複合電極(電極体)
200 治具
300 単極の比較電極(電極体)

Claims (6)

  1. 内部液を収容する内部液収容部を形成し前記内部液収容部を開放する開口部を有する管状の容器と、
    前記容器と係合する係合部を有し前記開口部を封鎖するように前記容器に対して着脱自在に取り付けられる液絡部材で構成され、前記内部液収容部に収容された内部液を外部に滲出させる液絡部と、
    前記容器の内部に配置された比較電極内極と、
    を備え、
    前記開口部は、前記容器の軸線方向の一端部に設けられており、前記液絡部材は、前記容器の軸線方向に沿って前記容器に対して着脱自在であり、
    前記液絡部材は、前記容器に螺合されるようになっており、前記容器の軸線方向における前記内部液収容部とは反対側の端面に、着脱時に与えられる回転力を伝達する回転力伝達部が形成されていることを特徴とする電極体。
  2. 前記容器の内側には前記容器の軸線方向に沿って延在する測定電極が配置され、前記液絡部材は前記測定電極が挿通される貫通穴を備えたリング状の部材であることを特徴とする請求項に記載の電極体。
  3. 前記液絡部材は、多孔質樹脂で作製され前記回転力伝達部が形成された第1の液絡部分と、多孔質セラミックで作製され前記第1の液絡部分を貫通するように前記第1の液絡部分に埋め込まれた第2の液絡部分と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電極体。
  4. 内部液を収容する内部液収容部を形成し前記内部液収容部を開放する開口部を有する管状の容器と、前記内部液収容部に収容された内部液を外部に滲出させる液絡部と、前記容器の内部に配置された比較電極内極と、を備えた電極体の前記液絡部を構成する液絡部材であって、
    前記容器と係合する係合部を有し、前記容器の軸線方向の一端部に設けられた前記開口部を封鎖するように前記容器の軸線方向に沿って前記容器に対して着脱自在であり、
    前記容器に螺合されるようになっており、前記容器の軸線方向における前記内部液収容部とは反対側の端面に、着脱時に与えられる回転力を伝達する回転力伝達部が形成されていることを特徴とする液絡部材。
  5. 前記容器の内側に配置され前記容器の軸線方向に沿って延在する測定電極が挿通される貫通穴を備えたリング状の部材であることを特徴とする請求項に記載の液絡部材。
  6. 多孔質樹脂で作製され前記回転力伝達部が形成された第1の液絡部分と、多孔質セラミックで作製され前記第1の液絡部分を貫通するように前記第1の液絡部分に埋め込まれた第2の液絡部分と、を有することを特徴とする請求項4又は5に記載の液絡部材。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6409500B2 (ja) * 2014-10-24 2018-10-24 東亜ディーケーケー株式会社 複合電極
JP6918680B2 (ja) * 2017-10-27 2021-08-11 ラピスセミコンダクタ株式会社 参照電極
JP2020115091A (ja) * 2019-01-17 2020-07-30 西日本電信電話株式会社 照合電極
CN111157587B (zh) * 2019-12-30 2021-02-23 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 一种微重力环境用电导率传感器
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Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3498899A (en) * 1965-06-18 1970-03-03 Beckman Instruments Inc Electrochemical electrode assembly
JPS5737255A (en) * 1980-08-16 1982-03-01 Horiba Ltd Manufacture of electrochemical reference electrode liquid junction
FI81678C (fi) * 1987-09-08 1990-11-12 Valtion Teknillinen Spetsstruktur foer en referenselektrod.
US4891125A (en) * 1989-04-12 1990-01-02 Abbott Laboratories Reference electrode and method of making it
CN2055255U (zh) * 1989-08-29 1990-03-28 荣仁本 高温高压杀菌pH传感器
JPH0682562U (ja) * 1993-05-06 1994-11-25 横河電機株式会社 チップ交換形複合電極
CN2650126Y (zh) * 2003-09-29 2004-10-20 上海精密科学仪器有限公司 测量pH值用复合电极
JP5402881B2 (ja) * 2010-08-30 2014-01-29 東亜ディーケーケー株式会社 電極体
JP5798774B2 (ja) * 2011-03-31 2015-10-21 株式会社堀場製作所 電極体

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