JPH06242059A - 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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- JPH06242059A JPH06242059A JP50A JP3030693A JPH06242059A JP H06242059 A JPH06242059 A JP H06242059A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 3030693 A JP3030693 A JP 3030693A JP H06242059 A JPH06242059 A JP H06242059A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気化学式ガスセンサであって、電解液の増
減によりわずかな電解液量になっても、常に一定の電解
液が電極層に供給されるようにすることと、電解液の増
減による電解液槽内の圧力の変動があってもこれを調整
し、常に一定の感度を維持することができるガスセンサ
を提供すること。 【構成】 電解液を充填した電解液槽に面して作用極と
対極並びに参照極からなる電極層８を備え、この作用極
に被検ガスを作用させるようにしてなる電気化学式ガス
センサにおいて、電解液槽４内に電解液槽の内壁との間
にわずかな隙間４ａを設けた吸上リング５を備え、この
吸上リング５と電極層８との間に多孔質のセラミックフ
ィルタ７を備え、かつ電解液槽４にテフロンフィルタ６
を設けたことからなる電気化学式ガスセンサである。
減によりわずかな電解液量になっても、常に一定の電解
液が電極層に供給されるようにすることと、電解液の増
減による電解液槽内の圧力の変動があってもこれを調整
し、常に一定の感度を維持することができるガスセンサ
を提供すること。 【構成】 電解液を充填した電解液槽に面して作用極と
対極並びに参照極からなる電極層８を備え、この作用極
に被検ガスを作用させるようにしてなる電気化学式ガス
センサにおいて、電解液槽４内に電解液槽の内壁との間
にわずかな隙間４ａを設けた吸上リング５を備え、この
吸上リング５と電極層８との間に多孔質のセラミックフ
ィルタ７を備え、かつ電解液槽４にテフロンフィルタ６
を設けたことからなる電気化学式ガスセンサである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気化学式ガスセンサ
に関するものであり、特に電解液の増減があっても常に
電極層に電解液が供給されるような構造の電気化学式ガ
スセンサに関するものである。
に関するものであり、特に電解液の増減があっても常に
電極層に電解液が供給されるような構造の電気化学式ガ
スセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】生活環境の周辺には、人間や動植物に悪
影響を及ぼすガスや、引火して爆発を起こす危険性の高
いガスが多く使用されている。時として、これらの危険
性の高いガスが工事現場や作業場において発生している
場合があり、中でも濃度の高い一酸化炭素ガスや硫化水
素ガス等は、致死すら引き起こしている。そこでこれら
のガスの濃度を正確に検出するために、従来より定電位
電解方式による電気化学式ガスセンサが使用されてい
る。
影響を及ぼすガスや、引火して爆発を起こす危険性の高
いガスが多く使用されている。時として、これらの危険
性の高いガスが工事現場や作業場において発生している
場合があり、中でも濃度の高い一酸化炭素ガスや硫化水
素ガス等は、致死すら引き起こしている。そこでこれら
のガスの濃度を正確に検出するために、従来より定電位
電解方式による電気化学式ガスセンサが使用されてい
る。
【０００３】ここで、従来の電気化学式ガスセンサの１
例を挙げれば、次のようなものがある。円筒状のケーシ
ング筒体の両端開口を、酸素が透過自由な高分子合成樹
脂膜からなる酸素透過膜と、ガス透過性の高分子合成樹
脂膜からなるガス透過膜によって閉鎖し、内部に電解液
が充填される電解液槽を形成し、筒体の両端に止着され
ている蓋には酸素またはガスの流通孔を開口する。一方
の酸素透過膜の電解液槽内側面には対極並びに参照極を
設け、他方のガス透過膜の電解液槽内側面には作用極を
設けてなる。この作用極ではガス透過膜を透過した被検
ガスと接触することによって電子と水素イオンを電解液
中に放出し、一方、対極は酸素透過膜を透過した空気中
の酸素を放出するので、作用極より放出された電子と水
素イオンによってカソード反応が起こる。そしてこの反
応を電気的出力に変えて、その出力値の結果により被検
ガスを検出するものである。
例を挙げれば、次のようなものがある。円筒状のケーシ
ング筒体の両端開口を、酸素が透過自由な高分子合成樹
脂膜からなる酸素透過膜と、ガス透過性の高分子合成樹
脂膜からなるガス透過膜によって閉鎖し、内部に電解液
が充填される電解液槽を形成し、筒体の両端に止着され
ている蓋には酸素またはガスの流通孔を開口する。一方
の酸素透過膜の電解液槽内側面には対極並びに参照極を
設け、他方のガス透過膜の電解液槽内側面には作用極を
設けてなる。この作用極ではガス透過膜を透過した被検
ガスと接触することによって電子と水素イオンを電解液
中に放出し、一方、対極は酸素透過膜を透過した空気中
の酸素を放出するので、作用極より放出された電子と水
素イオンによってカソード反応が起こる。そしてこの反
応を電気的出力に変えて、その出力値の結果により被検
ガスを検出するものである。
【０００４】そして、従来の電気化学式ガスセンサにお
いては、電解液の増減があっても常に電極層に電解液が
供給されるようにするために、多孔質体の高分子合成樹
脂膜を電極層と電解液の両方に接触せしめ、その多孔質
体による毛細管現象により電解液を吸い上げて供給する
構造のものがある。また、電解液の増減による電解液槽
内の圧力の変動を調整するためには、多孔質のテフロン
膜を使用するものとか、電解液の増量を補助タンクに回
収して調整する方式のものがある。
いては、電解液の増減があっても常に電極層に電解液が
供給されるようにするために、多孔質体の高分子合成樹
脂膜を電極層と電解液の両方に接触せしめ、その多孔質
体による毛細管現象により電解液を吸い上げて供給する
構造のものがある。また、電解液の増減による電解液槽
内の圧力の変動を調整するためには、多孔質のテフロン
膜を使用するものとか、電解液の増量を補助タンクに回
収して調整する方式のものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような多孔質体の高分子合成樹脂膜を電極層と電解液の
両方に接触せしめ、その毛細管現象により電解液を吸い
上げて供給する構造のものや、電解液の増減による電解
液槽内の圧力の変動を調整するために多孔質のテフロン
膜を使用する構造の電気化学式ガスセンサでは、電解液
の供給や圧力の調整が不十分であり、常に一定の感度を
示すことが要求されるガスセンサとして必ずしも満足す
るものではない。
ような多孔質体の高分子合成樹脂膜を電極層と電解液の
両方に接触せしめ、その毛細管現象により電解液を吸い
上げて供給する構造のものや、電解液の増減による電解
液槽内の圧力の変動を調整するために多孔質のテフロン
膜を使用する構造の電気化学式ガスセンサでは、電解液
の供給や圧力の調整が不十分であり、常に一定の感度を
示すことが要求されるガスセンサとして必ずしも満足す
るものではない。
【０００６】本発明は、従来の電気化学式ガスセンサに
おける、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、電解液の増減によりわずかな電解液量になっ
ても、常に一定の電解液が電極層に供給されるようにす
ることと、電解液の増減による電解液槽内の圧力の変動
があってもこれを調整し、槽内の圧力と外気との平衡を
保つことにより、常に一定の感度を維持することができ
る電気化学式ガスセンサを提供することである。
おける、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、電解液の増減によりわずかな電解液量になっ
ても、常に一定の電解液が電極層に供給されるようにす
ることと、電解液の増減による電解液槽内の圧力の変動
があってもこれを調整し、槽内の圧力と外気との平衡を
保つことにより、常に一定の感度を維持することができ
る電気化学式ガスセンサを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】本発明者ら
は、上記の課題の解決について鋭意研究した。そして、
電解液槽内に電解液槽の内壁との間にわずかな隙間を設
けた吸上リングを備えて、その隙間による毛細管現象を
利用して電解液を吸い上げて供給し、かつこれと電極層
との間に多孔質のセラミックフィルタを備えること等に
着目した。
は、上記の課題の解決について鋭意研究した。そして、
電解液槽内に電解液槽の内壁との間にわずかな隙間を設
けた吸上リングを備えて、その隙間による毛細管現象を
利用して電解液を吸い上げて供給し、かつこれと電極層
との間に多孔質のセラミックフィルタを備えること等に
着目した。
【０００８】本発明は上記の着想に基づくものであり、
その要旨は、電解液を充填した電解液槽に面して作用極
と対極並びに参照極からなる電極層を備え、該作用極に
被検ガスを作用させるようにしてなる電気化学式ガスセ
ンサにおいて、電解液槽内に電解液槽の内壁との間にわ
ずかな隙間を設けた吸上リングを備え、該吸上リングと
電極層との間に多孔質のセラミックフィルタを備え、か
つ電解液槽にテフロンフィルタを設けたことを特徴とす
る電気化学式ガスセンサである。
その要旨は、電解液を充填した電解液槽に面して作用極
と対極並びに参照極からなる電極層を備え、該作用極に
被検ガスを作用させるようにしてなる電気化学式ガスセ
ンサにおいて、電解液槽内に電解液槽の内壁との間にわ
ずかな隙間を設けた吸上リングを備え、該吸上リングと
電極層との間に多孔質のセラミックフィルタを備え、か
つ電解液槽にテフロンフィルタを設けたことを特徴とす
る電気化学式ガスセンサである。
【０００９】本発明に係る電気化学式ガスセンサは、電
解液を充填した電解液槽に面した作用極と対極並びに参
照極からなる電極層と、電解液槽内に電解液槽の内壁と
の間にわずかな隙間を設けた吸上リングを備え、かつこ
の吸上リングと上記の電極層との間に多孔質のセラミッ
クフィルタを備え、さらに電解液槽に多孔質テフロン棒
等からなるテフロンフィルタを設けたことからなるもの
であり、全体として電極部と電解液の増減を調整する電
解液槽部から構成されるものである。
解液を充填した電解液槽に面した作用極と対極並びに参
照極からなる電極層と、電解液槽内に電解液槽の内壁と
の間にわずかな隙間を設けた吸上リングを備え、かつこ
の吸上リングと上記の電極層との間に多孔質のセラミッ
クフィルタを備え、さらに電解液槽に多孔質テフロン棒
等からなるテフロンフィルタを設けたことからなるもの
であり、全体として電極部と電解液の増減を調整する電
解液槽部から構成されるものである。
【００１０】そして本発明の構成によれば、電解液槽内
の電解液は、吸上リングと電解液槽の内壁との間に形成
されるわずかな隙間に沿って、その毛細管現象により移
動し、さらに多孔質のセラミックフィルタに浸透し、こ
の多孔質のセラミックフィルタに密接している電極層に
供給される。また、電解液は環境の湿度により増減する
が、減少してわずかな電解液量になっても、確実に電解
液を電極に供給することができる。さらに、電解液の増
減により、電解液槽内の圧力の増減が生じるが、この圧
力調整のために、前記の電解液槽に設けた多孔質テフロ
ン棒等からなるテフロンフィルタが有効となる。即ち、
この多孔質テフロン棒は、テフロンの性質により電解液
を通さず、空気のみを通す。従って、空気の出入りによ
り電解液槽内の圧力は外気と平衡に保たれる。
の電解液は、吸上リングと電解液槽の内壁との間に形成
されるわずかな隙間に沿って、その毛細管現象により移
動し、さらに多孔質のセラミックフィルタに浸透し、こ
の多孔質のセラミックフィルタに密接している電極層に
供給される。また、電解液は環境の湿度により増減する
が、減少してわずかな電解液量になっても、確実に電解
液を電極に供給することができる。さらに、電解液の増
減により、電解液槽内の圧力の増減が生じるが、この圧
力調整のために、前記の電解液槽に設けた多孔質テフロ
ン棒等からなるテフロンフィルタが有効となる。即ち、
この多孔質テフロン棒は、テフロンの性質により電解液
を通さず、空気のみを通す。従って、空気の出入りによ
り電解液槽内の圧力は外気と平衡に保たれる。
【００１１】
【実施例等】以下実施例等に基づいて本発明をさらに詳
細に説明する。図１は、本発明に係る電気化学式ガスセ
ンサの構成を示す図である。即ち、この電気化学式ガス
センサは、外郭を構成するガスセンサ本体１内に電解液
槽４が形成されている。そして電解液槽４には電解液が
充填されるが、さらにこの電解液槽４にはその内壁との
間にわずかな隙間４ａを形成する位置に吸上リング５が
設けられている。また図１の６は、電解液の増減の際の
圧力調整の機能を有する多孔質テフロン棒である。
細に説明する。図１は、本発明に係る電気化学式ガスセ
ンサの構成を示す図である。即ち、この電気化学式ガス
センサは、外郭を構成するガスセンサ本体１内に電解液
槽４が形成されている。そして電解液槽４には電解液が
充填されるが、さらにこの電解液槽４にはその内壁との
間にわずかな隙間４ａを形成する位置に吸上リング５が
設けられている。また図１の６は、電解液の増減の際の
圧力調整の機能を有する多孔質テフロン棒である。
【００１２】次に、図１において７は、多孔質のセラミ
ックフィルタであり、この多孔質のセラミックフィルタ
７を介して電極層８が設けられている。そしてこの電極
層８は、Ｏリング９により多孔質のセラミックフィルタ
の上に密着固定されている。従って、この構造によれ
ば、電解液槽の内壁と吸上リングとの間に設けられたわ
ずかな隙間を通して、その毛細管現象を利用して電解液
を吸い上げて供給することができる。そして、電解液は
多孔質のセラミックフィルタに浸透し、電極層８に供給
される。なお、図１において３は温度補償回路等のプリ
ント回路が内蔵されているところであり、１０はガス感
知口、１１は電解液注入口である。
ックフィルタであり、この多孔質のセラミックフィルタ
７を介して電極層８が設けられている。そしてこの電極
層８は、Ｏリング９により多孔質のセラミックフィルタ
の上に密着固定されている。従って、この構造によれ
ば、電解液槽の内壁と吸上リングとの間に設けられたわ
ずかな隙間を通して、その毛細管現象を利用して電解液
を吸い上げて供給することができる。そして、電解液は
多孔質のセラミックフィルタに浸透し、電極層８に供給
される。なお、図１において３は温度補償回路等のプリ
ント回路が内蔵されているところであり、１０はガス感
知口、１１は電解液注入口である。
【００１３】図２は、図１において説明した本発明に係
る電気化学式ガスセンサに用いる電極層の構成の１例を
示す図である。即ち、上層から２１はステンレス製のフ
ィルタであり、層全体の押え板であって上記のＯリング
によって押えられるものである。つぎがシート状のパラ
フィン２２であり、これは電極層の周囲に配したシール
材である。そして２３は作用極を構成する膜であり、２
４は作用極の集電用電極となる白金リボンである。さら
に、ガラス濾紙２５と高分子合成樹脂膜２６を挟んで、
対極を構成する膜２７と参照極を構成する膜２８および
各々の電極の集電用電極となる白金リボン２９、３０と
が配され、最下層にガラス濾紙３１が設けられた構成と
なっている。
る電気化学式ガスセンサに用いる電極層の構成の１例を
示す図である。即ち、上層から２１はステンレス製のフ
ィルタであり、層全体の押え板であって上記のＯリング
によって押えられるものである。つぎがシート状のパラ
フィン２２であり、これは電極層の周囲に配したシール
材である。そして２３は作用極を構成する膜であり、２
４は作用極の集電用電極となる白金リボンである。さら
に、ガラス濾紙２５と高分子合成樹脂膜２６を挟んで、
対極を構成する膜２７と参照極を構成する膜２８および
各々の電極の集電用電極となる白金リボン２９、３０と
が配され、最下層にガラス濾紙３１が設けられた構成と
なっている。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、電解液を充填した電解液槽に
面して作用極と対極並びに参照極からなる電極層を備
え、この作用極に被検ガスを作用させるようにしてなる
電気化学式ガスセンサにおいて、電解液槽内に電解液槽
の内壁との間にわずかな隙間を設けた吸上リングを備
え、この吸上リングと電極層との間に多孔質のセラミッ
クフィルタを備え、かつ電解液槽に多孔質テフロン棒を
設けたことからなる電気化学式ガスセンサであるが、本
発明によれば、電解液槽中の電解液の増減により、わず
かな電解液量になっても、常に一定の電解液が電極層に
供給されるようにすることができる。そして、電解液の
増減による電解液槽内の圧力の変動があってもこれを調
整し、槽内の圧力と外気との平衡を保つことができる。
従って、常に一定の感度を維持している電気化学式ガス
センサを提供することができる。
面して作用極と対極並びに参照極からなる電極層を備
え、この作用極に被検ガスを作用させるようにしてなる
電気化学式ガスセンサにおいて、電解液槽内に電解液槽
の内壁との間にわずかな隙間を設けた吸上リングを備
え、この吸上リングと電極層との間に多孔質のセラミッ
クフィルタを備え、かつ電解液槽に多孔質テフロン棒を
設けたことからなる電気化学式ガスセンサであるが、本
発明によれば、電解液槽中の電解液の増減により、わず
かな電解液量になっても、常に一定の電解液が電極層に
供給されるようにすることができる。そして、電解液の
増減による電解液槽内の圧力の変動があってもこれを調
整し、槽内の圧力と外気との平衡を保つことができる。
従って、常に一定の感度を維持している電気化学式ガス
センサを提供することができる。
【図１】図１は、本発明に係る電気化学式ガスセンサの
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明に係る電気化学式ガスセンサに
用いる電極層の構成を示す図である。
用いる電極層の構成を示す図である。
１ ガスセンサ本体 ３ プリント回路 ４ 電解液槽 ４ａ 隙間 ５ 吸上リング ６ 多孔質テフロン棒 ７ セラミックフィルタ ８ 電極層 ９ Ｏリング １０ ガス感知口 １１ 電解液注入口 ２１ ステンレス製のフィルタ ２２ シート状のパラフィン ２３ 作用極を構成する膜 ２４ 白金リボン ２５ ガラス濾紙 ２６ 高分子合成樹脂膜 ２７ 対極を構成する膜 ２８ 参照極を構成する膜 ２９ 白金リボン ３０ 白金リボン ３１ ガラス濾紙
Claims (1)
- 【請求項１】 電解液を充填した電解液槽に面して作用
極と対極並びに参照極からなる電極層を備え、該作用極
に被検ガスを作用させるようにしてなる電気化学式ガス
センサにおいて、電解液槽内に電解液槽の内壁との間に
わずかな隙間を設けた吸上リングを備え、該吸上リング
と電極層との間に多孔質のセラミックフィルタを備え、
かつ電解液槽にテフロンフィルタを設けたことを特徴と
する電気化学式ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06242059A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 電気化学式ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06242059A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 電気化学式ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06242059A true JPH06242059A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12300087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50A Pending JPH06242059A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 電気化学式ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06242059A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004205423A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Riken Keiki Co Ltd | 定電位電解型ガスセンサー |
| US7279081B2 (en) | 2002-09-27 | 2007-10-09 | Nemoto & Co., Ltd. | Electrochemical sensor |
| CN100419417C (zh) * | 2004-12-09 | 2008-09-17 | 德拉格安全股份两合公司 | 电化学气体传感器 |
| WO2017022812A1 (ja) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | 新コスモス電機株式会社 | 定電位電解式ガスセンサ |
-
1993
- 1993-02-19 JP JP50A patent/JPH06242059A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7279081B2 (en) | 2002-09-27 | 2007-10-09 | Nemoto & Co., Ltd. | Electrochemical sensor |
| JP2004205423A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Riken Keiki Co Ltd | 定電位電解型ガスセンサー |
| CN100419417C (zh) * | 2004-12-09 | 2008-09-17 | 德拉格安全股份两合公司 | 电化学气体传感器 |
| WO2017022812A1 (ja) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | 新コスモス電機株式会社 | 定電位電解式ガスセンサ |
| CN107850563A (zh) * | 2015-08-03 | 2018-03-27 | 新宇宙电机株式会社 | 恒电位电解式气体传感器 |
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