JPH0411170Y2

JPH0411170Y2 -

Info

Publication number: JPH0411170Y2
Application number: JP14454984U
Authority: JP
Priority date: 1984-09-25
Filing date: 1984-09-25
Publication date: 1992-03-19
Also published as: JPS6160153U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野この考案は、ガス濃度に応じて作用電極と対電
極との間に生じる出力を検出することによりガス
濃度を測定するようにした電気化学式ガスセンサ
に関する。

従来の技術従来の電気化学式ガスセンサとしては、例えば
実公昭57−26191号公報に記載されているものが
知られている。このものは、貫通孔が形成された
容器と、貫通孔の両端をそれぞれ閉止するガス透
過性の隔膜と、容器と両隔膜とに囲まれた密閉空
間に収納された電解液と、一方の隔膜の電解液に
接する内面に被着された作用電極と、他方の隔膜
の内面に被着された対電極（および参照電極）
と、を備えている。

しかしながら、このようなものは、微弱な出力
しか得ることができないため、大出力を得るに
は、例えば、作用、対電極の面積を大きくするこ
とが考えられる。しかしながら、このようにする
と、電極の製作が技術的に難しく、しかも制作費
が高額になり、また、このような電極において
は、ガスの置換に時間がかかり応答性が低下する
という問題点がある。このため、前述のようなガ
スセンサを２個設置し、これらを電気的に直列接
続して大出力を得ている。しかしながら、このよ
うにすると、２個のセンサが必要になり、しか
も、これらのセンサを接続する配線も必要にな
り、装置全体が大型でかつ高価となるという問題
点がある。さらに、一方のセンサが故障したと
き、いずれのセンサが故障したのか判別できない
ので、両方のセンサを交換しなければならず、故
障率が１個のセンサの場合の２倍になり、また、
メンテナンス等の費用、労力も２倍になるという
問題点がある。

考案が解決しようとする問題点この考案は、大型でかつ高価であり、さらに、
故障率およびメンテナンス費用等が２倍になると
いう従来の問題点を解決するものである。

問題点を解決するための手段このような問題点は、貫通孔が形成された容器
と、貫通孔の両端をそれぞれ閉止するガス透過性
の隔膜と、容器と両隔膜とに囲まれた密閉空間に
収納された電解液と、前記両隔膜の電解液に接す
る内面にそれぞれ被着された薄膜からなる作用電
極と、隔膜間の容器側壁に形成された窓を閉止し
外気に接するガス透過性の側隔膜と、側隔膜の内
面に被着された多孔性の対電極と、を備え、ガス
濃度に応じて作用電極と対電極との間に生じる出
力を検出してガス濃度を測定することにより解決
することができる。

作用まず、濃度が測定されるガスが隔膜に達する
と、このガスは両隔膜を透過し両方の作用電極の
表面において酸化あるいは還元反応する。一方、
側隔膜に接する大気は側隔膜を透過し対電極にお
いて還元あるいは酸化反応する。このように、貫
通孔の両端を閉止する隔膜にそれぞれ被着された
２つ作用電極によつてガスを酸化あるいは還元す
るようにしているので、従来の電気化学式ガスセ
ンサの作用電極に比較してその反応面積が２倍に
なり、小型、安価でありながら、作用電極と対電
極との間に生じる出力を従来の電気化学式ガスセ
ンサの２倍とすることができる。しかも、１個の
電気化学式ガスセンサで上述のような出力を得る
ことができるので、故障率およびメンテナンス等
の費用、労力も低下させることができる。このと
き、対電極のみかけの表面積が作用電極のみかけ
の表面積よりかなり小さくなつても、対電極は多
孔性であるので、実質的な対電極の表面積は大き
く、この結果、作用電極との間に面積的なアンバ
ランスが生じることはない。そして、作用電極と
対電極との間に生じた出力を検出することによ
り、ガス濃度が測定される。

実施例以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。

図面において、１は円筒状の容器であり、この
容器１の内部には貫通孔２が形成されている。こ
の貫通孔２の両端開口は第１隔膜３および第２隔
膜４によつてそれぞれ閉止され、これらの第１隔
膜３および第２隔膜４は測定を行なうガスに接す
るとともに前記容器１に取り付けられている。こ
のように、同一構造の第１隔膜３および第２隔膜
４によつて貫通孔２の両端を閉止するようにして
いるので、製作の際同一の加工を施せばよく、構
造が簡単になるとともに安価に製作できる。これ
らの第１隔膜３および第２隔膜４はテフロン（商
標名）等からなり、例えば、一酸化炭素ガス、硫
化水素ガス等のガスを透過することができる。前
記容器１、第１隔膜３、第２隔膜４によつて囲ま
れた密閉空間５には電解液６が収納され、この電
解液６は、例えば硫酸、リン酸等の水溶液からな
る。前記第１隔膜３および第２隔膜４の電解液６
に接する内面には第１作用電極７および第２作用
電極８がそれぞれ蒸着、イオンプレーテイング等
の方法により被着されている。これらの第１作用
電極７および第２作用電極８は金、銀、白金等の
薄膜からなり、前記ガスに電極反応する。第１隔
膜３および第２隔膜４間の容器１の側壁には貫通
孔２の断面積より断面積の小さい貫通した窓９が
形成され、この窓９は酸素を透過することができ
る側隔膜１０によつて閉止されている。そして、
この側隔膜１０はテフロン（商標名）等からな
り、外気に接している。この側隔膜１０の電解液
６に接する内面には対電極１１が厚膜印刷等の方
法により被着されている。この対電極１１は白
金、パラジウム、ロジウム等の白金属のブラツク
等からなり、多孔性である。したがつて、この対
電極１１の実質的な表面積はみかけの表面積より
かなり大きいことになる。また、容器１の側壁に
は窓１２が形成され、この窓１２は隔膜１３によ
つて閉止されている。この隔膜１３の内面には参
照電極１４が被着されている。１５，１６，１
７，１８は一端が第１作用電極７、第２作用電極
８、対電極１１、参照電極１４にそれぞれ接続さ
れたリード線であり、これらのリード線１５，１
６，１７，１８の他端はそれぞれポテンシオスタ
ツト１９に接続され、第１作用電極７および第２
作用電極８に一定の電位を与えている。

次に、この考案の一実施例の作用について説明
する。

まず、例えば、一酸化炭素ガスを含む測定ガス
を第１隔膜３および第２隔膜４に導びくと、一酸
化炭素ガスは第１隔膜３および第２隔膜４をそれ
ぞれ透過し第１作用電極７および第２作用電極８
と電解液６との界面において酸化反応を起こす。
一方、大気中の酸素ガスは側隔膜１０を透過し、
対電極１１と電解液６との界面で還元反応を起こ
す。これにより、第１作用電極７、第２作用電極
８と対電極１１との間には一酸化炭素ガスの濃度
に対応した電解電流が流れる。この電解電流は加
算されて検出されガス濃度が測定されるが、この
ときの出力は従来のものの２倍となるので正確、
簡単にガス濃度を測定できる。このとき、参照電
極１４の電位は対電極１１の静止電位を正確に表
示し、測定するガスの影響を受けない。

なお、前述の実施例においては、この考案を定
電位電解方式のガスセンサに適用した場合につい
て説明したが、この考案はガルバニ電池方式、ポ
ーラログラフ方式、電量方式、溶液電導度方式の
ガスセンサにも適用できる。

考案の効果以上説明したように、この考案によれば、小型
でかつ安価となり、さらに、故障率およびメンテ
ナンス費用等を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示す側面断面図で
ある。１……容器、２……貫通孔、３，４……隔膜、
５……密閉空間、６……電解液、７，８……作用
電極、９……窓、１０……側隔膜、１１……対電
極。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

貫通孔が形成された容器と、貫通孔の両端をそ
れぞれ閉止するガス透過性の隔膜と、容器と両隔
膜とに囲まれた密閉空間に収納された電解液と、
前記両隔膜の電解液に接する内面にそれぞれ被着
された薄膜からなる作用電極と、隔膜間の容器側
壁に形成された窓を閉止し外気に接するガス透過
性の側隔膜と、側隔膜の内面に被着された多孔性
の対電極と、を備え、ガス濃度に応じて作用電極
と対電極との間に生じる出力を検出することによ
りガス濃度を測定するようにしたことを特徴とす
る電気化学式ガスセンサ。