JPS6128856A - 湿度センサ− - Google Patents

湿度センサ−

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Publication number
JPS6128856A
JPS6128856A JP59151020A JP15102084A JPS6128856A JP S6128856 A JPS6128856 A JP S6128856A JP 59151020 A JP59151020 A JP 59151020A JP 15102084 A JP15102084 A JP 15102084A JP S6128856 A JPS6128856 A JP S6128856A
Authority
JP
Japan
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ion exchange
exchange resin
mixture
cathode
polytetrafluoroethylene
Prior art date
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Granted
Application number
JP59151020A
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English (en)
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JPH0527821B2 (ja
Inventor
Yuko Fujita
藤田 雄耕
Ikuo Tanigawa
谷川 郁夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Japan Storage Battery Co Ltd filed Critical Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication of JPH0527821B2 publication Critical patent/JPH0527821B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/404Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors
    • G01N27/4045Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors for gases other than oxygen

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
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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、湿度センサーに関するものである。
さらに詳しくは、イオン交換樹脂を固体電解質とする電
気化学レルを利用する水電解式湿度センナ−に関するも
のである。
従来の技術 水が吸収されたとき固体高分子電解質として機能するイ
オン交換樹脂膜の両面に触媒電極を密接させたり、一体
に接合した電気化学セルに水の電解が起り得る電圧を印
加したとき、この電気化学セルに流れる電流(電流密度
〉とこの電気化学セルがおかれている雰囲気気体の湿度
との間に直線関係があることを利用する濁度センサーが
すでに提案されている。(例えば、アメリカ特許408
3765号、特開昭53−121683号、大工試ニュ
ース第27巻第5号(1983) )。
この湿度センサーでは、イオン交換樹脂膜に吸湿された
水が電解され、触媒電極の一方の極である陰極から水素
が発生し、触媒電極のもう一方の極である陽極から酸素
が発生する。したがって、このような湿度センサーを水
電解式湿度センサーということができる。
発明が解決しようとする問題点 イオン交換樹脂膜を用いた水電解式湿度センサーの問題
点は応答速度が遅いことである。例えば、30℃におい
ては、90%応答に2〜3分、100%応答に約10分
もかかるとされている。このように応答速度が遅いこと
が水電解式湿度センサーが、従来、実用化されていない
ひとつの理由であった。
問題点を解決するための手段 本発明は、イオン交換樹脂粉末とフッ素樹脂との混合物
からなる多孔性膜の両面に電極を圧接もしくは圧着した
電気化学セルを湿度センサーとすることににす、上述の
応答速度の問題を解決せんとするものである。
作用 水電解式湿度センナ−の応答速度は、雰囲気気体からの
イオン交換樹脂への水分の吸収が平衡に辻J゛る時間に
よって決まってくる。従来、水電解式湿度センサーに用
いられるイオン交換樹脂は一般に、E 、  I 、 
Du Pont De Nemours& Compa
ny社から製造販売されている商品名が“’NAFIO
N ”というパーフルオロカーボンをベースにし、スル
フォン酸基をイオン交換基として導入したものである。
この膜は非多孔性であり、厚さも5ミル(127ミクロ
ン)以上と厚いために、水分の吸収が平衡に達゛するの
に比較的長い時間がかかり、そのために応答速度が遅い
これに対して、本発明のように、イオン交換樹脂膜が多
孔性の場合には、雰囲気気体中少水分が孔を通って膜の
深部にまで速かに、拡散するので、平衡に達する時間が
短く、そのために、湿度センサーの応答速度が速くなる
本発明の湿度センサーに用いられるイオン交換樹脂粉末
としては、パーフルオロカーボンにイオン交換基として
、スルフAン酸基、カルボンillあるいは両者の混合
物を導入したものを用いることが最適であるが、その他
にもスチレン−ジビニルベンゼン共重合体に上述のよう
なイオン交換基を導入したものを用いてもよい。またポ
リスチレン系樹脂を母核にしアンモニウム塩型アミンあ
るいはジエチレントリアミンのようなアミンを交換基と
した陰イオン交換樹脂を用いてもよい。
イオン交換樹脂粉末の結着剤としてのフッ素樹脂として
は、ポリ 4フツ化エチレン、4フッ化エチレン−6フ
ツ化プロピレンコポリマー、4フッ化エチレン−エチレ
ンコポリマーなどの単独もしくは混合物がよい。
電極どしては、金属もしくはカーボンの多孔体。
網、エキスパンデッドメタル、スクリーンなどが用い゛
られる。電極は、イオン交換樹脂粉末とフッ素樹脂どの
混合物からなる多孔性シートに圧接するか、圧着するの
がよい。
実施例 第1図は本発明の一実施例にかかる湿度センサーの断面
構造を示す。
スヂレンージビニルベンゼン共重合体にスルフォン酸基
を導入した300メツシ゛ユの粒径を有するイオン交換
樹脂粉末とポリ 4フツ化エチレンとの混合物からなる
多孔性イオン交換樹脂膜(1)の片面に白金粉末とポリ
 4フツ化エチレンとの混合物からなる陰極(2)が、
他面に酸化イリジウムとポリ 4フツ化エチレンとの混
合物からなる陽極(3)が一体に接合されている。陰極
(2)およびlj[(3)の背面には、それぞれエキス
パンデッドチタンからなる陰極集電体(4)および陰極
集電体(5)が圧接されている。これらの湿度センサー
構成要素は、ポリ塩化ビニール性の穿孔つき押え板(6
)および(6′)ともどもボルト(7)および(7’)
、およびナツト(8)および(8′)によってネジ締め
されている。
かかる湿度センサーの陰極(2)と陽極(3)との間に
5■の直流電圧を印加すると、多孔性イオン交換樹脂(
1)に吸収された水分が電解され、そのときの電流密度
は雰囲気気体の相対湿度に比例り゛る。
この湿度はンサーの30℃における90%応答時間およ
び100%応答時間はそれぞれ16秒および52秒であ
った。
発明の効果 上述の実施例において、多孔性イオン交換樹脂膜の代り
にパーフルオロカーボンをベースにしスルフォン酸基を
導入した厚みが178ミクロンの非多孔性のイオン交換
樹脂膜を用いた従来形の湿度センサーの30℃における
90%応答時間および100%応答時間は、それぞれ2
分および9分であった。
このことから、本発明のようにイオン交換樹脂を多孔性
にすることによって応答速度が大幅に速くなることがわ
かる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例にかかる湿度センサ−の断面
構造を示す。 1・・・多孔性イオン交換樹脂膜、2・・・陰極、3・
・・陽極 オ  1  区 /、  −−−−−り−n’l主イオン文堰にポ号Y6
暮(z −=”’−重黛 3、、−−−一 譜 糧

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. イオン交換樹脂粉末とフッ素樹脂との混合物からなる多
    孔性イオン交換樹脂膜の両面に電極を圧接もしくは接合
    せしめてなる電気化学セルからなることを特徴とする湿
    度センサー。
JP59151020A 1984-07-19 1984-07-19 湿度センサ− Granted JPS6128856A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59151020A JPS6128856A (ja) 1984-07-19 1984-07-19 湿度センサ−

Applications Claiming Priority (1)

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JP59151020A JPS6128856A (ja) 1984-07-19 1984-07-19 湿度センサ−

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Publication Number Publication Date
JPS6128856A true JPS6128856A (ja) 1986-02-08
JPH0527821B2 JPH0527821B2 (ja) 1993-04-22

Family

ID=15509542

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JP59151020A Granted JPS6128856A (ja) 1984-07-19 1984-07-19 湿度センサ−

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006171000A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Mocon Inc 水蒸気センサー
JP2009544936A (ja) * 2006-07-21 2009-12-17 アナクシス テクノロジー リミテッド ガスセンサ
JP2014098679A (ja) * 2012-11-16 2014-05-29 Riken Keiki Co Ltd 定電位電解式ガスセンサ

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JPH0527821B2 (ja) 1993-04-22

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