JPH05240832A - 電気化学式ガスセンサ - Google Patents
電気化学式ガスセンサInfo
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- JPH05240832A JPH05240832A JP4043304A JP4330492A JPH05240832A JP H05240832 A JPH05240832 A JP H05240832A JP 4043304 A JP4043304 A JP 4043304A JP 4330492 A JP4330492 A JP 4330492A JP H05240832 A JPH05240832 A JP H05240832A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 絶縁基板１０、この絶縁基板１０に設けられ
た作用極２０、対極３０を含む電極群５０、及びこれら
の電極群５０を一連に被覆する固体電解質膜６０とから
なるガスを検知する検知素子７０、この検知素子７０の
固体電解質膜６０に水を供給する貯水槽９０とを備えた
電気化学式ガスセンサにおいて、貯水槽９０内の水涸れ
を防止して信頼性の高い感度特性の維持を図り、ガスセ
ンサの保全を簡易にした電気化学式ガスセンサの提供に
ある。 【構成】 この電気化学式ガスセンサは、絶縁基板１
０、この絶縁基板１０に設けられた作用極２０、対極３
０、参照極４０及びこれらの電極群５０を一連に被覆す
る固体電解質膜６０とからなるガスを検知する検知素子
７０、検知素子７０の固体電解質膜６０に水を供給する
貯水槽９０とを備えた電気化学式ガスセンサにおいて、
上記貯水槽９０の内部に吸湿性物質９１を収容した。
た作用極２０、対極３０を含む電極群５０、及びこれら
の電極群５０を一連に被覆する固体電解質膜６０とから
なるガスを検知する検知素子７０、この検知素子７０の
固体電解質膜６０に水を供給する貯水槽９０とを備えた
電気化学式ガスセンサにおいて、貯水槽９０内の水涸れ
を防止して信頼性の高い感度特性の維持を図り、ガスセ
ンサの保全を簡易にした電気化学式ガスセンサの提供に
ある。 【構成】 この電気化学式ガスセンサは、絶縁基板１
０、この絶縁基板１０に設けられた作用極２０、対極３
０、参照極４０及びこれらの電極群５０を一連に被覆す
る固体電解質膜６０とからなるガスを検知する検知素子
７０、検知素子７０の固体電解質膜６０に水を供給する
貯水槽９０とを備えた電気化学式ガスセンサにおいて、
上記貯水槽９０の内部に吸湿性物質９１を収容した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気化学式ガスセンサ
に関し、詳しくは絶縁基板に作用極と対極を含む電極群
が設けられ、さらにこの電極群を一連に被覆する固体電
解質膜とこの固体電解質膜に給水する貯水槽とを備えた
電気化学式ガスセンサに関し、作用極と対極上で起こる
ガスの電気化学反応を利用して、雰囲気中に含まれる、
例えば一酸化炭素ガスを検知する電気化学式ガスセンサ
に関するものである。
に関し、詳しくは絶縁基板に作用極と対極を含む電極群
が設けられ、さらにこの電極群を一連に被覆する固体電
解質膜とこの固体電解質膜に給水する貯水槽とを備えた
電気化学式ガスセンサに関し、作用極と対極上で起こる
ガスの電気化学反応を利用して、雰囲気中に含まれる、
例えば一酸化炭素ガスを検知する電気化学式ガスセンサ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば特開昭５３−１１５２９３号、さ
らには特開昭６４−８８３５４号公報に開示されている
如く、絶縁基板上に複数の電極を形成し、これらの電極
を固体電解質膜でつなぎ、さらにこの固体電解質膜の経
時的な劣化を防ぐために撥水性を有する膜を保護膜とし
て固体電解質膜上に形成した、電気化学反応を利用した
ガスセンサは、電極において特定のガスが電気化学反応
を起こし、雰囲気中のガスを検知する機能をはたすもの
であるが、この種のガスセンサは湿度依存性が高い。す
なわち、固体電解質膜の含水量が減少すると、固体電解
質膜の電気抵抗が大きく変化するため、環境の湿度変化
に大きな影響を受け、安定した出力を得ることができな
い。従って、環境の湿度変化に左右されず、安定した感
度特性を維持するためには、固体電解質膜の含水率を極
力一定に保つことが重要となる。このために、例えば特
開平２−３６３４７号公報に開示の如く、固体電解質膜
に水分を供給する貯水槽を付設し、センサの感度特性の
湿度依存性を低減したガスセンサが案出されている。
らには特開昭６４−８８３５４号公報に開示されている
如く、絶縁基板上に複数の電極を形成し、これらの電極
を固体電解質膜でつなぎ、さらにこの固体電解質膜の経
時的な劣化を防ぐために撥水性を有する膜を保護膜とし
て固体電解質膜上に形成した、電気化学反応を利用した
ガスセンサは、電極において特定のガスが電気化学反応
を起こし、雰囲気中のガスを検知する機能をはたすもの
であるが、この種のガスセンサは湿度依存性が高い。す
なわち、固体電解質膜の含水量が減少すると、固体電解
質膜の電気抵抗が大きく変化するため、環境の湿度変化
に大きな影響を受け、安定した出力を得ることができな
い。従って、環境の湿度変化に左右されず、安定した感
度特性を維持するためには、固体電解質膜の含水率を極
力一定に保つことが重要となる。このために、例えば特
開平２−３６３４７号公報に開示の如く、固体電解質膜
に水分を供給する貯水槽を付設し、センサの感度特性の
湿度依存性を低減したガスセンサが案出されている。
【０００３】しかしながら、貯水槽内に蓄えられた水
は、固体電解質膜に給水するにともない、徐々に減少す
る一方であるから、最終的には、特定のガスを検知する
ことができなくなる。
は、固体電解質膜に給水するにともない、徐々に減少す
る一方であるから、最終的には、特定のガスを検知する
ことができなくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、この発明
が解決する課題は、貯水槽内に蓄えられた水涸れを防止
して信頼性の高い感度特性の維持を図ったガスセンサを
提供することにある。
が解決する課題は、貯水槽内に蓄えられた水涸れを防止
して信頼性の高い感度特性の維持を図ったガスセンサを
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電気化学
式ガスセンサは、絶縁基板１０、この絶縁基板１０に設
けられた作用極２０と対極３０を含む電極群５０、及び
これらの電極群５０を一連に被覆する固体電解質膜６０
とからなるガスを検知する検知素子７０、及びこの検知
素子７０を収容するハウジング８０、及び上記の固体電
解質膜６０に水を供給する貯水槽９０とを備えた電気化
学式ガスセンサにおいて、上記貯水槽９０の内部に吸湿
性物質９１を収容したことを特徴とする。
式ガスセンサは、絶縁基板１０、この絶縁基板１０に設
けられた作用極２０と対極３０を含む電極群５０、及び
これらの電極群５０を一連に被覆する固体電解質膜６０
とからなるガスを検知する検知素子７０、及びこの検知
素子７０を収容するハウジング８０、及び上記の固体電
解質膜６０に水を供給する貯水槽９０とを備えた電気化
学式ガスセンサにおいて、上記貯水槽９０の内部に吸湿
性物質９１を収容したことを特徴とする。
【０００６】
【作用】この発明に係る電気化学式ガスセンサによる
と、絶縁基板１０に設けられた作用極２０、対極３０を
含む電極群５０、及び電極群５０を一連に被覆する固体
電解質膜６０とからなるガスを検知する検知素子７０、
及びこの検知素子７０を収容するハウジング８０、及び
上記の固体電解質膜６０に給水する貯水槽９０に吸湿性
物質９１を収容することにより、吸湿性物質９１が、設
置した雰囲気の湿度の高低に応じて雰囲気に存在する水
分を吸湿し、貯水槽９０内に保水する。そして吸湿性物
質９１から蒸発した水蒸気は固体電解質膜６０に移行
し、固体電解質膜６０の含水状態を常時維持する。
と、絶縁基板１０に設けられた作用極２０、対極３０を
含む電極群５０、及び電極群５０を一連に被覆する固体
電解質膜６０とからなるガスを検知する検知素子７０、
及びこの検知素子７０を収容するハウジング８０、及び
上記の固体電解質膜６０に給水する貯水槽９０に吸湿性
物質９１を収容することにより、吸湿性物質９１が、設
置した雰囲気の湿度の高低に応じて雰囲気に存在する水
分を吸湿し、貯水槽９０内に保水する。そして吸湿性物
質９１から蒸発した水蒸気は固体電解質膜６０に移行
し、固体電解質膜６０の含水状態を常時維持する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を実施例として示した図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【０００８】図１は本発明の一実施例に係る電気化学式
ガスセンサを示した断面斜視図であり、図２は他の実施
例に係る電気化学式ガスセンサを示した断面斜視図であ
る。
ガスセンサを示した断面斜視図であり、図２は他の実施
例に係る電気化学式ガスセンサを示した断面斜視図であ
る。
【０００９】最初にハウジングに収容されたガスの検知
素子の構成について説明する。図１において、この検知
素子７０は、各種高分子又はセラミックス等からなる絶
縁基板１０を備える。この絶縁基板１０には、相互に間
隔をおいて形成された、例えば、金、白金、その他の電
極材料からなる作用極２０、この作用極２０の対極３０
及び参照極４０を含む電極群５０が形成されている。さ
らに作用極２０、この作用極２０の対極３０、及び参照
極４０の上には、一連の固体電解質膜６０が形成され、
さらにこの固体電解質膜６０の上には、この固体電解質
膜６０の経時的劣化、たとえば電気的特性の経時的変化
あるいはガスの透過性の変化等を阻止する目的で、保護
膜６１が形成されている。固体電解質膜６０としては、
たとえばポリスチレンスルホネート、ポリビニルスルホ
ネート、パーフルオロスルホネートポリマー、パーフル
オロカルボキシレートポリマー等の極性の高いポリマ−
が用いられ、中でも前述の如くパーフルオロスルホネー
トポリマー（デュポン社製の商標ナフィオン）が実用的
であり、また、保護膜６１はフッソ系ポリマーを用い、
蒸着法あるいはプラズマ法等により形成することができ
る。
素子の構成について説明する。図１において、この検知
素子７０は、各種高分子又はセラミックス等からなる絶
縁基板１０を備える。この絶縁基板１０には、相互に間
隔をおいて形成された、例えば、金、白金、その他の電
極材料からなる作用極２０、この作用極２０の対極３０
及び参照極４０を含む電極群５０が形成されている。さ
らに作用極２０、この作用極２０の対極３０、及び参照
極４０の上には、一連の固体電解質膜６０が形成され、
さらにこの固体電解質膜６０の上には、この固体電解質
膜６０の経時的劣化、たとえば電気的特性の経時的変化
あるいはガスの透過性の変化等を阻止する目的で、保護
膜６１が形成されている。固体電解質膜６０としては、
たとえばポリスチレンスルホネート、ポリビニルスルホ
ネート、パーフルオロスルホネートポリマー、パーフル
オロカルボキシレートポリマー等の極性の高いポリマ−
が用いられ、中でも前述の如くパーフルオロスルホネー
トポリマー（デュポン社製の商標ナフィオン）が実用的
であり、また、保護膜６１はフッソ系ポリマーを用い、
蒸着法あるいはプラズマ法等により形成することができ
る。
【００１０】以上の検知素子７０は前記の通り、検知素
子７０の全面を包囲するハウジング８０に収容されてい
る。このハウジング８０には通気孔８１が形成され、こ
の通気孔８１から流れ込んだガスは、ハウジング８０内
の検知素子７０を構成する固体電解質膜６０に達する
と、特定のガスに応じて設定された参照電極４０の基準
電位に起因して、作用極２０と対極３０において電気化
学反応が生ずる。なを、上記の通気孔８１の大きさや個
数あるいはその位置は、ガスの流入量と湿度制御に必要
な水蒸気の通気量とを勘案して決定される。また、通気
孔８１に代えて、ハウジング８０を構成する素材が固有
的に有する微細な気孔でもよい。
子７０の全面を包囲するハウジング８０に収容されてい
る。このハウジング８０には通気孔８１が形成され、こ
の通気孔８１から流れ込んだガスは、ハウジング８０内
の検知素子７０を構成する固体電解質膜６０に達する
と、特定のガスに応じて設定された参照電極４０の基準
電位に起因して、作用極２０と対極３０において電気化
学反応が生ずる。なを、上記の通気孔８１の大きさや個
数あるいはその位置は、ガスの流入量と湿度制御に必要
な水蒸気の通気量とを勘案して決定される。また、通気
孔８１に代えて、ハウジング８０を構成する素材が固有
的に有する微細な気孔でもよい。
【００１１】本発明の電気化学式ガスセンサは、さらに
貯水槽９０を備える。すなわち、検知素子７０を収容す
るハウジング８０の一部を仕切り８３とした貯水槽９０
がハウジング８０に対して付設され、仕切り８３に設け
られた連通孔８２を介して貯水槽９０から検知素子７０
を構成する固体電解質膜６０に給水され、さらにはハウ
ジング８０内と貯水槽９０内の湿度差によっては、可逆
的な水蒸気の流れが生じ、平衡状態が維持される。ここ
で、この貯水槽９０は、固体電解質膜６０として活性化
する水分を保水する吸湿性物質９１を収容する。吸湿性
物質９１としては、たとえば、澱粉またはセルロース等
の多糖類、水溶性または加水分解により水溶性になる重
合性単量体である、たとえばアクリル酸、アクリル酸エ
ステル、アクリル酸アミド、マレイン酸、またはこれら
の重合性オリゴマをグラフト重合させ、必要に応じて加
水分解させて得られた親水性ポリマを架橋剤によって三
次元的に重合させたものや、ポリエチレンオキサイド、
ポリプロピレンオキサイド、スルホン化ポリスチレン等
の親水性ポリマを架橋剤によって三次元的に重合させた
もの等の吸水性を有する高分子、或いは五酸化リン、酸
化カルシウム、酸化マグネシウム、塩化カルシウム、塩
化亜鉛、塩化リチウム、塩化マグネシウム、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水
素カリウム、燐酸カリウム、燐酸二水素ナトリウム、臭
化カルシウム、臭化ナトリウム、グリセリン、トリエチ
レングリコール等の湿潤性を有する物質を適用すること
ができる。これらの吸湿性物質９１は粒状、あるいは板
状に賦形した状態で貯水槽９０内に充填される。
貯水槽９０を備える。すなわち、検知素子７０を収容す
るハウジング８０の一部を仕切り８３とした貯水槽９０
がハウジング８０に対して付設され、仕切り８３に設け
られた連通孔８２を介して貯水槽９０から検知素子７０
を構成する固体電解質膜６０に給水され、さらにはハウ
ジング８０内と貯水槽９０内の湿度差によっては、可逆
的な水蒸気の流れが生じ、平衡状態が維持される。ここ
で、この貯水槽９０は、固体電解質膜６０として活性化
する水分を保水する吸湿性物質９１を収容する。吸湿性
物質９１としては、たとえば、澱粉またはセルロース等
の多糖類、水溶性または加水分解により水溶性になる重
合性単量体である、たとえばアクリル酸、アクリル酸エ
ステル、アクリル酸アミド、マレイン酸、またはこれら
の重合性オリゴマをグラフト重合させ、必要に応じて加
水分解させて得られた親水性ポリマを架橋剤によって三
次元的に重合させたものや、ポリエチレンオキサイド、
ポリプロピレンオキサイド、スルホン化ポリスチレン等
の親水性ポリマを架橋剤によって三次元的に重合させた
もの等の吸水性を有する高分子、或いは五酸化リン、酸
化カルシウム、酸化マグネシウム、塩化カルシウム、塩
化亜鉛、塩化リチウム、塩化マグネシウム、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水
素カリウム、燐酸カリウム、燐酸二水素ナトリウム、臭
化カルシウム、臭化ナトリウム、グリセリン、トリエチ
レングリコール等の湿潤性を有する物質を適用すること
ができる。これらの吸湿性物質９１は粒状、あるいは板
状に賦形した状態で貯水槽９０内に充填される。
【００１２】ハウジング８０内と貯水槽９０内の湿度差
による可逆的な水蒸気の流れが生じ、平衡状態が維持さ
れる点について、詳細に説明すると、ハウジング８０と
外界である雰囲気とは、通気孔８１で連通しているの
で、雰囲気の湿度が低い場合は、固体電解質膜６０を収
容するハウジング８０内の湿度も低下し、これに伴い、
貯水槽９０内の吸湿性物質９１に吸水されていた水分は
蒸発し、連通孔８２から固体電解質膜６０に達する。こ
のような水蒸気の流れによって、ハウジンク８０内と貯
水槽９０内の水分は平衡に達し、固体電解質膜６０は水
分を含んだ状態が維持される。
による可逆的な水蒸気の流れが生じ、平衡状態が維持さ
れる点について、詳細に説明すると、ハウジング８０と
外界である雰囲気とは、通気孔８１で連通しているの
で、雰囲気の湿度が低い場合は、固体電解質膜６０を収
容するハウジング８０内の湿度も低下し、これに伴い、
貯水槽９０内の吸湿性物質９１に吸水されていた水分は
蒸発し、連通孔８２から固体電解質膜６０に達する。こ
のような水蒸気の流れによって、ハウジンク８０内と貯
水槽９０内の水分は平衡に達し、固体電解質膜６０は水
分を含んだ状態が維持される。
【００１３】逆に、雰囲気の湿度が高い場合は、固体電
解質膜６０を収容するハウジング８０内の湿度も上昇
し、これに伴い、連通孔８２を介して貯水槽９０内の吸
湿性物質９１に吸水され、その結果、貯水槽９０内の水
分は増量し、同様にハウジンク８０内と貯水槽９０内の
水分は平衡に達し、固体電解質膜６０はある一定の水分
を含んだ状態を維持する。
解質膜６０を収容するハウジング８０内の湿度も上昇
し、これに伴い、連通孔８２を介して貯水槽９０内の吸
湿性物質９１に吸水され、その結果、貯水槽９０内の水
分は増量し、同様にハウジンク８０内と貯水槽９０内の
水分は平衡に達し、固体電解質膜６０はある一定の水分
を含んだ状態を維持する。
【００１４】なお、実施例２は本発明の他の電気化学式
ガスセンサであって、基本的には、図１のガスセンサの
構成と同一であって、その差異はガス検知素子５０を収
容するハウジング８０の上位に貯水槽９０を位置させて
付設した点で、位置関係が図１と比較すると逆転したも
のである。
ガスセンサであって、基本的には、図１のガスセンサの
構成と同一であって、その差異はガス検知素子５０を収
容するハウジング８０の上位に貯水槽９０を位置させて
付設した点で、位置関係が図１と比較すると逆転したも
のである。
【００１５】
【発明の効果】この発明にかかる電気化学式ガスセンサ
によると、絶縁基板１０に設けられた作用極２０、対極
３０を含む電極群５０を一連に被覆する固体電解質膜６
０とからなるガスを検知する検知素子７０の上記固体電
解質膜６０に給水する貯水槽９０に吸湿性物質９１を収
容することにより、吸湿性物質９１は雰囲気の湿度の高
低に応じて雰囲気に存在する水蒸気を吸水し、貯水槽９
０内の水量が増大する。そしてこの増大した水分は、蒸
発して固体電解質膜６０に給水され、固体電解質膜６０
の含水状態が常時維持され、貯水槽９０内の水枯れが防
止される。その結果、作用極２０、対極３０間に電流が
流れ、ガスの検知が可能となる。
によると、絶縁基板１０に設けられた作用極２０、対極
３０を含む電極群５０を一連に被覆する固体電解質膜６
０とからなるガスを検知する検知素子７０の上記固体電
解質膜６０に給水する貯水槽９０に吸湿性物質９１を収
容することにより、吸湿性物質９１は雰囲気の湿度の高
低に応じて雰囲気に存在する水蒸気を吸水し、貯水槽９
０内の水量が増大する。そしてこの増大した水分は、蒸
発して固体電解質膜６０に給水され、固体電解質膜６０
の含水状態が常時維持され、貯水槽９０内の水枯れが防
止される。その結果、作用極２０、対極３０間に電流が
流れ、ガスの検知が可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係る電気化学式ガスセンサ
の断面斜視図である。
の断面斜視図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る電気化学式ガスセン
サの断面斜視図である。
サの断面斜視図である。
１０ 絶縁基板 ２０ 作用極 ３０ 対極 ４０ 参照極 ５０ 電極群 ６０ 固体電解質膜 ７０ 検知素子 ８０ ハウジング ９０ 貯水槽 ９１ 吸湿性物質
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年４月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電気化学
式ガスセンサは、絶縁基板１０、この絶縁基板１０に設
けられた作用極２０と対極３０を含む電極群５０、及び
これらの電極群５０を一連に被覆する固体電解質膜６０
とからなるガスを検知する検知素子７０、及びこの検知
素子７０を収容するハウジング８０、及び上記の固体電
解質膜６０に水を供給する貯水槽９０とを備えた電気化
学式ガスセンサにおいて、上記貯水槽９０の内部に湿潤
性を有する物質９１を収容したことを特徴とする。
式ガスセンサは、絶縁基板１０、この絶縁基板１０に設
けられた作用極２０と対極３０を含む電極群５０、及び
これらの電極群５０を一連に被覆する固体電解質膜６０
とからなるガスを検知する検知素子７０、及びこの検知
素子７０を収容するハウジング８０、及び上記の固体電
解質膜６０に水を供給する貯水槽９０とを備えた電気化
学式ガスセンサにおいて、上記貯水槽９０の内部に湿潤
性を有する物質９１を収容したことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【作用】この発明に係る電気化学式ガスセンサによる
と、絶縁基板１０に設けられた作用極２０、対極３０を
含む電極群５０、及び電極群５０を一連に被覆する固体
電解質膜６０とからなるガスを検知する検知素子７０、
及びこの検知素子７０を収容するハウジング８０、及び
上記の固体電解質膜６０に給水する貯水槽９０に湿潤性
を有する物質９１を収容することにより、物質９１が、
設置した雰囲気の湿度の高低に応じて雰囲気に存在する
水蒸気を吸湿し、貯水槽９０内に保水する。そして、物
質９１から蒸発した水蒸気は固体電解質膜６０に移行
し、固体電解質膜６０の含水状態を常時維持する。
と、絶縁基板１０に設けられた作用極２０、対極３０を
含む電極群５０、及び電極群５０を一連に被覆する固体
電解質膜６０とからなるガスを検知する検知素子７０、
及びこの検知素子７０を収容するハウジング８０、及び
上記の固体電解質膜６０に給水する貯水槽９０に湿潤性
を有する物質９１を収容することにより、物質９１が、
設置した雰囲気の湿度の高低に応じて雰囲気に存在する
水蒸気を吸湿し、貯水槽９０内に保水する。そして、物
質９１から蒸発した水蒸気は固体電解質膜６０に移行
し、固体電解質膜６０の含水状態を常時維持する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】本発明の電気化学式ガスセンサは、さらに
貯水槽９０を備える。すなわち、検知素子７０を収容す
るハウジング８０の一部を仕切り８３とした貯水槽９０
がハウジング８０に対して付設され、仕切り８３に設け
られた連通孔８２を介して貯水槽９０から検知素子７０
を構成する固体電解質膜６０に給水され、さらにはハウ
ジング８０内と貯水槽９０内の湿度差によっては、可逆
的な水蒸気の流れが生じ、平衡状態が維持される。ここ
で、この貯水槽９０は、固体電解質膜６０として活性化
する水分を保水する湿潤性を有する物質９１を収容す
る。湿潤性を有する物質９１としては、たとえば、五酸
化リン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、塩化カル
シウム、塩化亜鉛、塩化リチウム、塩化マグネシウム、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硫酸水素ナトリウ
ム、硫酸水素カリウム、燐酸カリウム、燐酸二水素ナト
リウム、臭化カルシウム、臭化ナトリウム、グリセリン
等の物質を適用することができる。これらの湿潤性の物
質９１に吸水性高分子を組み合わせると、水と湿潤性を
有する物質９１が吸水性高分子に吸水され、ゼリー状の
粘度の高い状態となる。したがって、ガスセンサを傾け
ても逆さにしても、連通孔８２から水や湿潤性を有する
物質９１が検知素子７０側に漏れることもなく、センサ
の検知能を損なうこともない。この吸水性高分子として
は、たとえば、澱粉またはセルロース等の多糖類、水溶
性または加水分解により水溶性になる重合性単量体であ
る、たとえばアクリル酸、アクリル酸エステル、アクリ
ル酸アミド、マレイン酸、またはこれらの重合性オリゴ
マをグラフト重合させ、必要に応じて加水分解させて得
られた親水性ポリマを架橋剤によって三次元的に重合さ
せたものや、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレン
オキサイド、スルホン化ポリスチレン等の親水性ポリマ
を架橋剤によって三次元的に重合させたもの等が用いら
れる。
貯水槽９０を備える。すなわち、検知素子７０を収容す
るハウジング８０の一部を仕切り８３とした貯水槽９０
がハウジング８０に対して付設され、仕切り８３に設け
られた連通孔８２を介して貯水槽９０から検知素子７０
を構成する固体電解質膜６０に給水され、さらにはハウ
ジング８０内と貯水槽９０内の湿度差によっては、可逆
的な水蒸気の流れが生じ、平衡状態が維持される。ここ
で、この貯水槽９０は、固体電解質膜６０として活性化
する水分を保水する湿潤性を有する物質９１を収容す
る。湿潤性を有する物質９１としては、たとえば、五酸
化リン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、塩化カル
シウム、塩化亜鉛、塩化リチウム、塩化マグネシウム、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硫酸水素ナトリウ
ム、硫酸水素カリウム、燐酸カリウム、燐酸二水素ナト
リウム、臭化カルシウム、臭化ナトリウム、グリセリン
等の物質を適用することができる。これらの湿潤性の物
質９１に吸水性高分子を組み合わせると、水と湿潤性を
有する物質９１が吸水性高分子に吸水され、ゼリー状の
粘度の高い状態となる。したがって、ガスセンサを傾け
ても逆さにしても、連通孔８２から水や湿潤性を有する
物質９１が検知素子７０側に漏れることもなく、センサ
の検知能を損なうこともない。この吸水性高分子として
は、たとえば、澱粉またはセルロース等の多糖類、水溶
性または加水分解により水溶性になる重合性単量体であ
る、たとえばアクリル酸、アクリル酸エステル、アクリ
ル酸アミド、マレイン酸、またはこれらの重合性オリゴ
マをグラフト重合させ、必要に応じて加水分解させて得
られた親水性ポリマを架橋剤によって三次元的に重合さ
せたものや、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレン
オキサイド、スルホン化ポリスチレン等の親水性ポリマ
を架橋剤によって三次元的に重合させたもの等が用いら
れる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】ハウジング８０内と貯水槽９０内の湿度差
による可逆的な水蒸気の流れが生じ、平衡状態が維持さ
れる点について、詳細に説明すると、ハウジング８０と
外界である雰囲気とは、通気孔８１で連通しているの
で、雰囲気の湿度が低い場合は、固体電解質膜６０を収
容するハウジング８０内の湿度も低下し、これに伴い、
貯水槽９０内の湿潤性を有する物質９１に吸水されてい
た水分は蒸発し、連通孔８２から固体電解質膜６０に達
する。このような水蒸気の流れによって、ハウジンク８
０内と貯水槽９０内の水分は平衡に達し、固体電解質膜
６０は水分を含んだ状態が維持される。
による可逆的な水蒸気の流れが生じ、平衡状態が維持さ
れる点について、詳細に説明すると、ハウジング８０と
外界である雰囲気とは、通気孔８１で連通しているの
で、雰囲気の湿度が低い場合は、固体電解質膜６０を収
容するハウジング８０内の湿度も低下し、これに伴い、
貯水槽９０内の湿潤性を有する物質９１に吸水されてい
た水分は蒸発し、連通孔８２から固体電解質膜６０に達
する。このような水蒸気の流れによって、ハウジンク８
０内と貯水槽９０内の水分は平衡に達し、固体電解質膜
６０は水分を含んだ状態が維持される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】逆に、雰囲気の湿度が高い場合は、固体電
解質膜６０を収容するハウジング８０内の湿度も上昇
し、これに伴い、連通孔８２を介して貯水槽９０内の湿
潤性を有する物質９１に吸水され、その結果、貯水槽９
０内の水分は増量し、同様にハウジンク８０内と貯水槽
９０内の水分は平衡に達し、固体電解質膜６０はある一
定の水分を含んだ状態を維持する。
解質膜６０を収容するハウジング８０内の湿度も上昇
し、これに伴い、連通孔８２を介して貯水槽９０内の湿
潤性を有する物質９１に吸水され、その結果、貯水槽９
０内の水分は増量し、同様にハウジンク８０内と貯水槽
９０内の水分は平衡に達し、固体電解質膜６０はある一
定の水分を含んだ状態を維持する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】この発明にかかる電気化学式ガスセンサに
よると、絶縁基板１０に設けられた作用極２０、対極３
０を含む電極群５０を一連に被覆する固体電解質膜６０
とからなるガスを検知する検知素子７０の上記固体電解
質膜６０に給水する貯水槽９０に湿潤性を有する物質９
１を収容することにより、湿潤性を有する物質９１は雰
囲気の湿度の高低に応じて雰囲気に存在する水蒸気を吸
水し、貯水槽９０内の水量が増大する。そしてこの増大
した水分は、蒸発して固体電解質膜６０に給水され、固
体電解質膜６０の含水状態が常時維持され、貯水槽９０
内の水枯れが防止される。その結果、作用極２０、対極
３０間に電流が流れ、ガスの検知が可能となる。
よると、絶縁基板１０に設けられた作用極２０、対極３
０を含む電極群５０を一連に被覆する固体電解質膜６０
とからなるガスを検知する検知素子７０の上記固体電解
質膜６０に給水する貯水槽９０に湿潤性を有する物質９
１を収容することにより、湿潤性を有する物質９１は雰
囲気の湿度の高低に応じて雰囲気に存在する水蒸気を吸
水し、貯水槽９０内の水量が増大する。そしてこの増大
した水分は、蒸発して固体電解質膜６０に給水され、固
体電解質膜６０の含水状態が常時維持され、貯水槽９０
内の水枯れが防止される。その結果、作用極２０、対極
３０間に電流が流れ、ガスの検知が可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 １０ 絶縁基板 ２０ 作用極 ３０ 対極 ４０ 参照極 ５０ 電極群 ６０ 固体電解質膜 ７０ 検知素子 ８０ ハウジング ９０ 貯水槽 ９１ 湿潤性を有する物質
Claims (1)
- 【請求項１】 絶縁基板１０、この絶縁基板１０に設け
られた作用極２０、対極３０を含む電極群５０、及びこ
れらの電極群５０を一連に被覆する固体電解質膜６０と
からなるガスを検知する検知素子７０、及びこの検知素
子７０を収容するハウジング８０、及び上記の固体電解
質膜６０に水を供給する貯水槽９０とを備えた電気化学
式ガスセンサにおいて、上記貯水槽９０の内部に吸湿性
物質９１を収容したことを特徴とする電気化学式ガスセ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043304A JPH05240832A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 電気化学式ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043304A JPH05240832A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 電気化学式ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05240832A true JPH05240832A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=12660055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4043304A Pending JPH05240832A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 電気化学式ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05240832A (ja) |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4043304A patent/JPH05240832A/ja active Pending
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