JPH0328368Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、容器内に注入された電解液に一対
の電極を接触させてこれらの電極間にガス濃度に
応じた出力を発生させ、この出力を容器の一側壁
から引き出したリード線により取り出すようにし
た電気化学式ガスセンサに関する。

従来、前述のような電気化学式ガスセンサとし
ては、例えば定電位電解方式、ポーラログラフ
式、電量方式、溶液電導度方式、ガルバニ電池方
式等種々のものが提案されており、例えばガルバ
ニ電池方式のガスセンサとしては、実開昭56−
144351号公報に記載されたものが知られている。
このものは、容器内に電解液を注入するとともに
この電解液に一対の電極（陰極および陽極）を接
触させ、さらに陰極近傍に気体透過膜を設置して
いる。そして、ガス、例えば酸素、が気体透過膜
を透過して電解液中に拡散すると、前記電極間に
ガス濃度に応じた出力が発生し、この出力は前記
容器の一側壁から引き出されたリード線により外
部に取り出される。また、前記容器の一側壁に
は、電解液の交換、補充の際使用する注入口が形
成されており、この注入口は通常プラグにより閉
止されている。しかしながら、このようなガスセ
ンサにあつては、注入口の外側開口が容器の一側
壁の外面と同一面上にあるため、電解液を注入し
ているとき、わずかの不注意によつても電解液が
一側壁の外面側に溢れ出てしまう。このように電
解液が溢れ出てリード線に付着すると、このリー
ド線と、このリード線に接触している周囲の金属
部分との間に局部電池が構成される。また、この
付着した電解液は水分が蒸発しても、電解物質は
残留するため、湿気を含んだ気体に接触すると、
再びイオン化して局部電池を形成する。このよう
な局部電池が構成されると、この局部電池による
電流がリード線に流れるため、センサ出力に誤差
が発生するという問題点がある。しかも、この局
部電池によつて金属部分又はリード線が腐食され
るという問題点もある。

この考案は前述の問題点に着目してなされたも
ので、容器内に電解液を注入する際、この電解液
が溢れ出ないようにすることを目的としている。

このような目的は、容器内に注入された電解液
に一対の電極を接触させてこれらの電極間にガス
濃度に応じた出力を発生させ、この出力を容器の
一側壁から引き出したリード線により取り出すよ
うにした電気化学式ガスセンサにおいて、前記容
器の一側壁に電解液の注入口を形成するとともに
該注入口の周囲の一側壁に注入口とリード線とを
区切る堰を設けることにより達成することができ
る。

以下、この考案の一実施例の構成を図面に基づ
いて説明する。

図面はこの考案をガルバニ電池方式のガスセン
サに適用した例を示すもので、同図において、１
は端板２，３を有する容器であり、この容器１内
には電解液４が注入されている。この電解液４は
容易にイオン化する電解物質を含んでおり、この
電解物質としてはアルカリ性の水酸化カリウム、
酸性のリン酸、中性の塩化カリウム等が用いられ
る。容器１の端板２の中央には窓５が形成され、
この窓５はガスを透過する透過膜６によつて閉止
されている。透過膜６は周縁部が端板２に収納さ
れたリング７に接着され張架されている。また、
前記窓５にはドーム状で表面に貴金属（金）メツ
キの施された陰極８が収納され、この陰極８は前
記透過膜６の内面に極薄の電解液４層を介して接
触している。９は複数のネジ１０により端板２に
着脱自在に取り付けられた押え板であり、この押
え板９の凹み１１には前記透過膜６を陰極８の周
縁部に押し付けるゴムリング１２が収納されてい
る。なお、１３は凹み１１と押え板９の外面とを
連通する通路である。前記陰極８には表面に貴金
属（金）メツキが施されたリード線１４の一端が
接続され、このリード線１４は電解液４中を延び
て一側壁としての端板３から引き出されている。
そして、このリード線１４の他端には出力端子１
５が設けられている。１６は電解液４中に浸漬さ
れて電解液４に接触している陽極であり、この陽
極１６は例えば鉛からなる。前述した陰極８およ
び陽極１６は一対の電極１７を構成し、この電極
１７間には、透過膜６を透過してきたガス（酸
素）の濃度に対応した出力（ガルバニ電流）が流
れる。前記陽極１６にも前記リード線１４と同様
のリード線１８の一端が接続され、このリード線
１８も端板３から引き出され他端に出力端子１９
が設けられる。そして、前記出力はこれらリード
線１４，１８により取り出される。また、これら
リード線１４，１８間には温度補償用のサーミス
タ２０が接続されている。前記容器１の周壁２１
には圧力調整膜２２によつて閉止された開口２３
が形成されている。また、リード線１４，１８が
引き出されている端板３には電解液４を注入する
注入口２４が形成され、この注入口２４の周囲の
端板３には端板３の外面から突出する円筒状の堰
２５が一体形成されている。そして、この堰２５
は注入口２４の外側開口とリード線１４，１８の
引き出し部分とを区切つている。前記注入口２４
にはパツキン２６を介してビス２７がねじ込ま
れ、このビス２７により通常は栓がなされてい
る。２８はボデイであり、このボデイ２８内には
前記容器１が端板２側から収納されている。ボデ
イ２８の通路１３に対向する底壁２９には孔３０
が形成され、また、この孔３０の周囲のボデイ２
８にはガスの循環を良好にする小孔３１が形成さ
れている。３２はボデイ２８の開口側に着脱自在
に挿入されたキヤツプ、３３はボデイ２８と容器
１との間に介在されたＯリングである。

次に、この考案の一実施例の作用について説明
する。

まず、酸素濃度を測定する気体又は液体を孔３
０、通路１３、凹み１１を通じて透過膜６に導び
くと、酸素が透過膜６を透過し、透過膜６、陰極
８双方に接触している電解液４層に供給されて拡
散する。この拡散した酸素が陰極８に到達する
と、陰極８において還元される。この結果、陰極
８と陽極１６との間にガス濃度に応じた出力（ガ
ルバニ電流）が発生し、この出力はリード線１
４，１８を通じてサーミスタ２０を流れる。これ
により、出力端子１５，１９間に酸素濃度に対応
した電圧が取り出される。

このようにして酸素濃度を長期間に亘つて測定
していると、蒸発した電解液４が透過膜６を透過
して外部に流出し、電解液４量が減少したり、あ
るいは、電解液４が経時変化により劣化して使用
できなくなる。このような場合には、電解液４の
補充あるいは交換を行なわなければならないが、
その作業は以下のようにして行なう。まず、ボデ
イ２８、キヤツプ３２から容器１を取り出し、こ
の容器１を逆転させる。次に、ビス２７を緩めて
注入口２４を開放する。次に、注射器に吸入した
電解液４を注入口２４から容器１に注入するが、
この際、わずかの不注意によつて電解液４を余分
に注入しても、注入口２４の周囲に堰２５が設け
られているため、余分な電解液４はこの堰２５内
に溜りリード線１４，１８等に向かつて流出する
ことはない。この結果、リード線１４，１８等に
電解液４が付着することはなく、センサ出力に誤
差が発生したりあるいは腐食するのを防止するこ
とができる。なお、余分な電解液４は注射器に再
び吸入する。

なお、前述の実施例はこの考案をガルバニ電池
方式のガスセンサに適用した場合について説明し
たが、前記定電位電解方式等にも適用することが
できる。

以上説明したように、この考案によれば、電解
液の注入時に電解液が溢れ出てリード線等に付着
するのを防止することができ、これにより、セン
サ出力に誤差が生じたりあるいは金属部分の腐食
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示す断面図であ
る。 １……容器、３……一側壁（端板）、４……電
解液、１４，１８……リード線、１７……電極、
２４……注入口、２５……堰。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 容器内に注入された電解液に一対の電極を接触
   させてこれらの電極間にガス濃度に応じた出力を
   発生させ、この出力を容器の一側壁から引き出し
   たリード線により取り出すようにした電気化学式
   ガスセンサにおいて、前記容器の一側壁に電解液
   の注入口を形成するとともに該注入口の周囲の一
   側壁に注入口とリード線とを区切る堰を設けたこ
   とを特徴とする電気化学式ガスセンサ。