JPH03125959A - 電解式ガスセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電解液が収容された容器と、その容器内に対
設された作用電極と対極とからなる電解式ガスセンサに
関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の電解式ガスセンサとしては、第６図に示
すように、容器（１）に通気孔（１５）を設け、その通
気孔（１５）を通気性の膜（１７）で塞いだものがあっ
た。

つまり、周囲温度の上昇に伴う容器（１）内の電解液収
容空間（１１）に存する気層の圧力の増大によって、検
出精度が低下し、更に、電極（４）。

（５）　、　（６’）に配した通気性の膜（１０）から
電解液が漏れて使用できなくなり、その結果、信頼性が
失われるといった事態に到らないように、容器（１）内
の気層の圧力が増大すると、通気孔（１５）から膜（１
７）を介して気体を逃すことで気層の圧力を調節してい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述した従来の電解式ガスセンサには、その設
置に際し、通気孔と容器内の気層とが接するように容器
の姿勢を保持しなければならず、取付姿勢のための自由
度が極めて小であるという欠点があった。

この欠点を解消すべく、容器の複数の箇所に前記通気孔
を設けることで、設置のための自由度を大にすることが
考えられるが、その場合には、外気と直接接触する通気
孔の総表面積が大きくなるために、それら複数の通気孔
を介しての電解液の蒸発量が大となり、電解液濃度が変
動し、その結果検出精度や信頼等が低下する虞がある。

本発明の目的は、上述の欠点を解消する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明による電解式のガスセ
ンサの特徴構成は、前記容器に通気孔を設けて、その通
気孔を介して外気と連通ずる外気連通空間を、前記容器
の内周に沿って設け、かつ、前記外気連通空間と、電解
液が収容された電解液収容空間とを通気性の膜で区画し
てあることにある。

また、前記作用電極及び対極を円筒状の容器の上下両底
面に各別に設け、前記外気連通空間を、通気性の膜で形
成されたパイプで構成し、前記容器の内周に沿って設け
てあることが好ましい。

前記作用電極及び前記対極間に、前記電解液を含浸する
電解液保持部材を介装してあることが好ましい。

〔作　用〕

つまり、第１の特徴構成によれば、外気連通空間を容器
の内周に沿って設けてあるので、電解式ガスセンサの設
置姿勢にかかわらず、外気連通空間と電解液収容空間に
存する気層との界面は必ず生ずることになる。その界面
は、通気性の膜、例えば、撥水性を有する多孔質樹脂で
形成しておけば、外気連通空間は容器に設けた通気孔と
連通しているので、周囲温度の上昇、或いは外気圧に較
べて容器内気層の圧力が上昇した場合には、その通気性
の膜を介して気体を、電解液収容空間から外気に放出す
ることで、気層の圧力を低下させ、電解液の漏れを防ぐ
のである。

さらに、外気連通空間と外気とは容器に設けた通気孔を
介してのみつながっているので、電解液から蒸発した気
体が通気性の膜を介して外気連通空間に放出されること
があっても、通気性の断面積が十分小さいので、蒸発し
て放出する量は極めて少なく、電解液の濃度の変動は少
ない。

第２の特徴構成によれば、外気連通空間を形成するに、
通気性の膜で形成されるパイプを用いることで、容器に
特別の加工をすることなく容易に形成することがてきる
。

第３の特徴構成によれば、電解式ガスセンサを、例えば
作用電極と対極とが上下に対向する姿勢で取付けた場合
に、電解液が減少して両電極間への電解液の接触が不可
能になる虞がある場合でも、前記両電極間に介装してあ
る電解液を含浸させた電解液保持部材により、常に前記
画電極にわたり電解液が接触するのである。

〔発明の効果〕

従って、本発明による・電解式ガスセンサによれば、周
囲温度の変化等が生じる場合でも、電解液収容空間内の
気層の圧力と外気の圧力とがほぼ同一になると共に、電
解液の濃度や、量の変化も少なく、常に高い検出精度と
高信頬性を維持でき、取付の際の自由度を極めて高（す
ることができるようになった。

〔実施例〕

以下に本発明の詳細な説明する。

電解式ガスセンサは、第１図乃至第３図にしめすように
、電解液（９）を封入した塩化ビニル樹脂製の円筒状の
容器（１）の上下両底面（２）。

（３）のうちの一方の底面（２）に作用電極（４）を、
他方の底面（３）に対極（５）及び参照電極（６）を設
けて構成してある。

各電極（４）　、　（５）　、　（６）は、前記容器（
１）の底面（２）　、　（３）に形成の開孔部（２ａ）
　、　（３ａ）に多孔質ポリ４フツ化エチレン樹脂製の
撥水性を有する通気性の膜（７）　、　（８）上に設け
てあり、詳述すると、その膜（７）　、　（８）のうち
電解液（９）と接触する面に金や白金等で構成される貴
金属触媒層（１０）を形成するとともに、導線（４ａ）
　、　（５ａ）　、　（６ａ）を埋め込み構成してある
。

前記対極（５）及び参照電極（６）は、同一の膜（８）
上に形成してある。

前記容器（１）に封入された電解液（９）の注入量は、
その体積の増加により前記膜（７）　、　（８）から漏
れないように、容器（１）内に充満させずに前記容器（
１）の容積よりも小としてある。

すなわち、前記容器（１）の内部は電解液（９）からな
る液層と空気を含む気層（１９）からなる電解液収容空
間（１１）を形成してある。

前記作用電極（４）と、前記対極（５）及び前記参照電
極（６）との間には、前記容器（１）の取付姿勢にかか
わらず、夫々の電極（４）　、　（５）　、　（６）が
常に電解液（９）と接触するように、グラスウール等の
繊維や樹脂製のスポンジでなる電解液保持部材（１２）
を設けてある。

さらに、前記容器（１）の内部（１３）には、多孔質ポ
リ４フツ化エチレン製の可撓性の中空パイプ（１４）を
、円筒状の側壁の内周に沿って、かつ、前記上下両底面
（２）　、　（３）に亘って配置してあり、その一端部
（１４ａ）を一方の底面（３）に密閉接続するとともに
、他端部（１４ｂ）を前記底面（３）に設けた通気孔（
１５）に接続してある。

従って、前記容器（１）の取付姿勢にかかわらず、前記
パイプ（１４）と前記気層（１９）とはいずれかの箇所
で接触することにより、前記気層（１９）の圧力が増大
し、外気との圧力差が生ずると、前記パイプ（１４）の
側壁を介して気体が流出することで、気層（１９）と外
気との圧力差をなくし、電解液（９）の流出を防止して
いる。

すなわち、前記パイプ（１４）の内部が、前記通気孔（
１５）を介して外気と連通ずる外気連通空間（１６）を
構成してあり、前記パイプ（１４）の側壁が通気性の膜
（１７）を構成してある。

〔別実施例〕

以下に別実施例を説明する。

く１〉先の実施例では、通気性の膜として、撥水性を有
する多孔質ポリ４フツ化エチレン樹脂を用いているが、
通気性の膜としては、これに限定するものではなく、例
えば、ポリ３フツ化塩化エチレン、ポリ４フツ化エチレ
ン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ６フツ化プロピレン、
及びこれらの共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレン
等を適宜用いることができる。

く２〉先の実施例では、外気連通空間を、一端を外気と
連通させた１本のパイプで構成し、ているが、外気連通
空間としては、複数本のパイプで構成してもよいし、パ
イプの両端共外気に連通させてもよい、この場合、通気
孔の断面積は、パイプの表面積より充分に小に構成する
ことが好ましい。

く３〉先の実施例では、外気連通空間を１本のパイプで
構成しているが、外気連通空間としては、第４図に示す
ように、容器内周面壁（１８）に凹部（１８ａ）を形成
し、その凹部（１８ａ）の底部一箇所に外気を連通させ
る通気孔（１５）を設けるとともに、凹部（１８ａ）を
閉塞し電解液収容空間（１１）と区画するための多孔質
ポリ４フツ化エチレン樹脂や別実施例＜１＞で述べたよ
うな通気性の膜（１７）を設けても良い。

〈４〉先の実施例では、電解液保持部材（１２）を作用
電極（４）対極（５）間に介装して、電解式ガスセンサ
の取付姿勢に関係なく前記両電極（４）　、　（５）間
に電解液が接触するように構成しているが、第５図に示
すように、例えば、天地逆に取付けても、斜姿勢に取付
けても、前記両電極（４）　、　（５）間に電解液が接
触するように取付姿勢を保つ限りにおいて、前−記電解
液保持部材（１２）を設けなくてもよい。

く５）尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利に
する為に符号を記すが、該記入により本発４ 明は添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る電解式ガスセンサの実施例を示し、
第１図は縦断面図、第２図は横断面図、第３図は断面斜
視図で、第４図及び第５図は別実施桝を示す縦断面図、
第６図は従来例を示す断面図である。 （１）・・・・・・容器、（４）・・・・・・作用電極
、（５）・・・・・・対極、（１１）・・・・・・電解
液収容空間、（１５）・・・・・・通気孔、（１７）通
気性の膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電解液が収容された容器（１）と、その容器（１）
   内に対設された作用電極（４）と対極（５）とからなる
   電解式ガスセンサにおいて、前記容器（１）に通気孔（
   １５）を設けて、その通気孔（１５）を介して外気と連
   通する外気連通空間（１６）を、前記容器（１）の内周
   に沿って設け、かつ、前記外気連通空間（１６）と、電
   解液が収容された電解液収容空間（１１）とを通気性の
   膜（１７）で区画してある電解式ガスセンサ。 ２、前記作用電極（４）及び対極（５）を円筒状の容器
   （１）の上下両底面（２）、（３）に各別に設け、前記
   外気連通空間（１６）を、通気性の膜（１７）で形成さ
   れたパイプで構成し、前記容器（１）の内周に沿って設
   けてある請求項１記載の電解式ガスセンサ。３、前記作
   用電極（４）及び前記対極（５）間に、前記電解液を含
   浸する電解液保持部材（１２）を介装してある請求項１
   又は２記載の電解式ガスセンサ。