JPS6140556A - ガルバニ電池式酸素センサ− - Google Patents
ガルバニ電池式酸素センサ−Info
- Publication number
- JPS6140556A JPS6140556A JP59162288A JP16228884A JPS6140556A JP S6140556 A JPS6140556 A JP S6140556A JP 59162288 A JP59162288 A JP 59162288A JP 16228884 A JP16228884 A JP 16228884A JP S6140556 A JPS6140556 A JP S6140556A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- diaphragm
- catalytic electrode
- oxygen sensor
- current collector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/404—Cells 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
Landscapes
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- Pathology (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
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。
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、ガルバニ電池式酸素センサーに関するもので
ある。さらに詳しくは、本発明は、正極ど（）での触媒
電極と負極どしての鉛電極と電ｌＩｉ！１′液と触媒電
極と一体に接合されている隔膜とにより構成されるガル
バニ電油式酸素セン１ナーに閏１Ｊイ）ものである。
ある。さらに詳しくは、本発明は、正極ど（）での触媒
電極と負極どしての鉛電極と電ｌＩｉ！１′液と触媒電
極と一体に接合されている隔膜とにより構成されるガル
バニ電油式酸素セン１ナーに閏１Ｊイ）ものである。
ガルバニ電池式酸素センサーは、小形、軽７８”ｊであ
るとともに、常温で作動し、しかも安価であるため、船
舶やマンホールの酸欠状態をヂ１ツクしたり、麻酔器９
人口呼吸器などの医療機器における酸素濃度の監視等、
広い分野で使用され＝（いく）。
るとともに、常温で作動し、しかも安価であるため、船
舶やマンホールの酸欠状態をヂ１ツクしたり、麻酔器９
人口呼吸器などの医療機器における酸素濃度の監視等、
広い分野で使用され＝（いく）。
従来の技術
ガルバニ電池式酸素センサーは、正極どしての触ｔｓ電
極と負極どしての鉛電極と、電解液と酸素は透過するが
、水蒸気は透過しにくいフッ素樹脂の隔膜から構成され
ているのが一般的であるガルバニ電池式酸素センサーの
構造を大別覆ると、隔膜と触媒電極とが単に接触してい
るだ（プのタイ７（１）’ｂ（１） （例工ｌｆ特Ｅ
Ｉｌｒ！５８−１８７８４６８） ト両者が一体に接合
されているタイプのものく例えばイギリス特許１２００
５９！ｉ号）とに分類することができる。前者の場合に
は、触ｔＲ電極は金属の円板もしくは円柱から構成され
、検知気体中もしくは検知水溶液中の酸素はまず隔膜を
透過し、次いで隔■９とＦＩ１１！媒電極どの間に形成
される電）胃液膜中に溶解していって触媒電極表面上で
反応に与かる。したがって常時、隔膜と触Ｗ、電極どの
接触状態を一定に保ち、液膜の厚さが変らないようにす
るのが肝要である。ところが雰囲気気体の圧力が変化し
たり、相対湿度が変化するど、隔膜ど触媒電極どの接触
状態が変化りるという問題がある。このような観点ノ）
冒ろみると、隔膜と触媒電極とを一体に接合した構造に
する方が有利である。何故なら、圧力が変化して、隔膜
が膨らんだり、へこんだりしたとしても、触媒電極も隔
膜の変形に追随するからである。
極と負極どしての鉛電極と、電解液と酸素は透過するが
、水蒸気は透過しにくいフッ素樹脂の隔膜から構成され
ているのが一般的であるガルバニ電池式酸素センサーの
構造を大別覆ると、隔膜と触媒電極とが単に接触してい
るだ（プのタイ７（１）’ｂ（１） （例工ｌｆ特Ｅ
Ｉｌｒ！５８−１８７８４６８） ト両者が一体に接合
されているタイプのものく例えばイギリス特許１２００
５９！ｉ号）とに分類することができる。前者の場合に
は、触ｔＲ電極は金属の円板もしくは円柱から構成され
、検知気体中もしくは検知水溶液中の酸素はまず隔膜を
透過し、次いで隔■９とＦＩ１１！媒電極どの間に形成
される電）胃液膜中に溶解していって触媒電極表面上で
反応に与かる。したがって常時、隔膜と触Ｗ、電極どの
接触状態を一定に保ち、液膜の厚さが変らないようにす
るのが肝要である。ところが雰囲気気体の圧力が変化し
たり、相対湿度が変化するど、隔膜ど触媒電極どの接触
状態が変化りるという問題がある。このような観点ノ）
冒ろみると、隔膜と触媒電極とを一体に接合した構造に
する方が有利である。何故なら、圧力が変化して、隔膜
が膨らんだり、へこんだりしたとしても、触媒電極も隔
膜の変形に追随するからである。
発明が解決しようどする問題点
隔膜と触ｔｓ電極とを一体に接合した構造のガルバニ電
池式′Ｖ累しンリーーの場合、集電４’４造をどうする
かがひとつの課題である。従来、例えば、集電体として
の金属スプリングを触媒電極に押圧するという方法が採
用されているが、スプリングと触媒電極との接触状態を
一定にするという点に関していえば、信頼性の高いもの
で【よないし、酸素センサーの狭隘な空間の中でスプリ
ングを固定１」ることは、なかなか煩雑である。さらに
は、触媒電極の損傷、隔膜からの部分的剥餠という現象
が起ることがある。
池式′Ｖ累しンリーーの場合、集電４’４造をどうする
かがひとつの課題である。従来、例えば、集電体として
の金属スプリングを触媒電極に押圧するという方法が採
用されているが、スプリングと触媒電極との接触状態を
一定にするという点に関していえば、信頼性の高いもの
で【よないし、酸素センサーの狭隘な空間の中でスプリ
ングを固定１」ることは、なかなか煩雑である。さらに
は、触媒電極の損傷、隔膜からの部分的剥餠という現象
が起ることがある。
一方、金属線あるいは金属スクリーンを触媒電極に押圧
するという集電方法も考えられるが、この場合に＝１＞
、触媒電極に集電体が押圧されている部分とそうでな
い部分とがあるので、やはり、触媒電極の損傷が起り易
い。
するという集電方法も考えられるが、この場合に＝１＞
、触媒電極に集電体が押圧されている部分とそうでな
い部分とがあるので、やはり、触媒電極の損傷が起り易
い。
問題点を解決するための手段
本発明は、隔膜と触媒電極とを一体に接合した構造を有
するガルバニ電池式酸素センサーにおいて、触媒電極と
金属線もしくは金属スクリーンからなる集電体との間に
、金属繊維を抄紙するか織物状とするかマット状とした
一種の多孔板かもしくはこれらの多孔板を焼結したもの
を介在させることによって、上）ホの問題点を解決しよ
うどするものである。
するガルバニ電池式酸素センサーにおいて、触媒電極と
金属線もしくは金属スクリーンからなる集電体との間に
、金属繊維を抄紙するか織物状とするかマット状とした
一種の多孔板かもしくはこれらの多孔板を焼結したもの
を介在させることによって、上）ホの問題点を解決しよ
うどするものである。
作用
金属繊維を出発物質とする上述の如き多孔板は、中間集
電体として作用する。この多孔板の金属繊維の直径は、
数ミクロンから数１０ミクロンと極めて細く、孔もそれ
ほど大きくないので、この多孔板を触媒電極との接触部
が多く、しかも接触部と非接触部（孔部）との段差が小
さい。したがって、この多孔板が触媒電極に押圧されて
も、触媒電極は損傷を受けにくい。また、このような多
孔板を狭隘なセンサーの中に収納固定することはスプリ
ングの場合と比較するとはるかに容易である。
電体として作用する。この多孔板の金属繊維の直径は、
数ミクロンから数１０ミクロンと極めて細く、孔もそれ
ほど大きくないので、この多孔板を触媒電極との接触部
が多く、しかも接触部と非接触部（孔部）との段差が小
さい。したがって、この多孔板が触媒電極に押圧されて
も、触媒電極は損傷を受けにくい。また、このような多
孔板を狭隘なセンサーの中に収納固定することはスプリ
ングの場合と比較するとはるかに容易である。
一方、この金属１１！ｉ１１を出発物質とする多孔板は
、毛細性作用をもっているので、電解液保持機能をもち
っている。つまり、何らかの哩由で、電解液が正極とし
ての触媒電極に接触しなくなると、このガルバニ電池式
酸素センサーは正常に働かなくなるが、本発明のように
補液機能を右する金属多孔板が触媒電極に隣接している
と、電解液が絶えず触媒電極に補給される。
、毛細性作用をもっているので、電解液保持機能をもち
っている。つまり、何らかの哩由で、電解液が正極とし
ての触媒電極に接触しなくなると、このガルバニ電池式
酸素センサーは正常に働かなくなるが、本発明のように
補液機能を右する金属多孔板が触媒電極に隣接している
と、電解液が絶えず触媒電極に補給される。
金属ｌｌ１ｍ材料としては、ステンレススチール。
ニッケル、あるいはチタンが適当である１゜実施例
第１図に本発明の一実施例にかかるガルバニ電池式酸素
センサーの断面構造を示す。
センサーの断面構造を示す。
へＢＳ樹脂製の容器本体（１）と容器Ｍ（２）との間に
、穿孔が設けられた押え板（３）、オーリング（４）、
（４’）、４フッ化エチレン−〇フッ化プロピレン共重
合体膜からなる隔膜（５）。
、穿孔が設けられた押え板（３）、オーリング（４）、
（４’）、４フッ化エチレン−〇フッ化プロピレン共重
合体膜からなる隔膜（５）。
金の蒸着膜からなる触Ｗ−電極としての正極（６）。
ステンレススチールの繊維を一旦抄紙したのち焼結した
多孔板（７）、チタン線からなる正極集電体（８）がネ
ジ締めされている。なお、隔膜（５）と正１１ｉ（６）
とは一体に接合されている。
多孔板（７）、チタン線からなる正極集電体（８）がネ
ジ締めされている。なお、隔膜（５）と正１１ｉ（６）
とは一体に接合されている。
容器本体（１）の中には、酢酸と酢酸カリと酢酸鉛の混
合水溶液からなる電解液（１）ｌ−１は６）（９）およ
び鉛からなる負極（１０）が収納されている。
合水溶液からなる電解液（１）ｌ−１は６）（９）およ
び鉛からなる負極（１０）が収納されている。
電解液（９）は多孔板（７）の毛細管現象により正極（
６）に補給される。
６）に補給される。
正極と負極との間には、ナーミスタ（１１）と抵抗（１
２）とが接続されている。
２）とが接続されている。
発明の効果
上述の実施例で得られたガルバニ電池式酸素センサーＡ
と上述の実施例において、金属繊維を出発物質とする多
孔板がない場合の従来型ガルバニ電池式酸素センサーＢ
とをそれぞれ、６０℃の温度。
と上述の実施例において、金属繊維を出発物質とする多
孔板がない場合の従来型ガルバニ電池式酸素センサーＢ
とをそれぞれ、６０℃の温度。
１０％の相対湿廓の空気中に７０日問おいたところ、セ
ンサーへの場合には、センサー出力に何ら異常が認めら
れなかったのに対し、センサーＢの場合には、センサー
出力が正常時の３０％にまで低下した。また、両センサ
ーとも電解液重量が、１０％減少していた。さらには、
両センサーを解体調査したところ、センサー八には何ら
異常が認められなかつｋのに対し、センサーＢの場合に
は、部分的に正極が隔膜から剥離していた。
ンサーへの場合には、センサー出力に何ら異常が認めら
れなかったのに対し、センサーＢの場合には、センサー
出力が正常時の３０％にまで低下した。また、両センサ
ーとも電解液重量が、１０％減少していた。さらには、
両センサーを解体調査したところ、センサー八には何ら
異常が認められなかつｋのに対し、センサーＢの場合に
は、部分的に正極が隔膜から剥離していた。
これらの事実から、まず電解液中の水分が蒸発して、セ
ンサーの内圧がかなり低下している状態で、隔膜と正極
との接合体が下側に湾曲しようとする力が働き、センサ
ーＢの場合には、集電体が正極にくい込んだために、セ
ンサー出力が低下しだのに対し、センサーへの場合には
、金属繊霧１１からなる多孔板が、一種の防壁になって
、集電体の正極へのくい込みが回避されたため、特に異
常が出てこなかったと推定される。
ンサーの内圧がかなり低下している状態で、隔膜と正極
との接合体が下側に湾曲しようとする力が働き、センサ
ーＢの場合には、集電体が正極にくい込んだために、セ
ンサー出力が低下しだのに対し、センサーへの場合には
、金属繊霧１１からなる多孔板が、一種の防壁になって
、集電体の正極へのくい込みが回避されたため、特に異
常が出てこなかったと推定される。
第１図は本発明の一実施例にかかるガルバニ電池式酸素
センサーの断面構造を示す。 １・・・容器本体、２・・・容器蓋、５・・・ｗＡ膜、
６・・・正極、７・・・多孔板、８・・・集電体、９・
・・電解液、１０・・・負極４ｒす ９ ４確薔輿廣珍叡奥 手続ネｉ″１ｊｉ［書く方式） 昭和５９年１２月１７［］ 特許庁長官 殿
、身１、事件の表示 昭和５９年 特 許 願 第１６２２８８号２、発明の
名称 ガルバニ電池式酸素センサー 代表者 那須信雄
センサーの断面構造を示す。 １・・・容器本体、２・・・容器蓋、５・・・ｗＡ膜、
６・・・正極、７・・・多孔板、８・・・集電体、９・
・・電解液、１０・・・負極４ｒす ９ ４確薔輿廣珍叡奥 手続ネｉ″１ｊｉ［書く方式） 昭和５９年１２月１７［］ 特許庁長官 殿
、身１、事件の表示 昭和５９年 特 許 願 第１６２２８８号２、発明の
名称 ガルバニ電池式酸素センサー 代表者 那須信雄
Claims (1)
- １、正極としての触媒電極と負極としての鉛電極と電解
液と隔膜とにより構成されるガルバニ電池式酸素センサ
ーにおいて、フッ素樹脂からなる隔膜の片面に触媒電極
を一体に接合してなる接合体の触媒電極に隣接する位置
に、金属繊維を抄紙するか織物状とするかマット状とし
た多孔板もしくは該多孔板を焼結したものであって、電
解液の保持機能と中間集電体としての機能とを有する多
孔板を配設し、さらに該多孔板に隣接する位置に線状も
しくはスクリーン状の金属集電体を配設してなることを
特徴とするガルバニ電池式酸素センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59162288A JPS6140556A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ガルバニ電池式酸素センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59162288A JPS6140556A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ガルバニ電池式酸素センサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6140556A true JPS6140556A (ja) | 1986-02-26 |
| JPH0363704B2 JPH0363704B2 (ja) | 1991-10-02 |
Family
ID=15751635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59162288A Granted JPS6140556A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ガルバニ電池式酸素センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6140556A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001296268A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Japan Storage Battery Co Ltd | ガルバニ電池式酸素センサ |
| JP2009216523A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Dkk Toa Corp | ガルバニ電池式センサ |
| WO2016080076A1 (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | オリンパス株式会社 | 内視鏡リプロセッサ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55116259U (ja) * | 1979-02-10 | 1980-08-16 | ||
| JPS5819475U (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-05 | 日本電信電話株式会社 | ジヤツク付ロ−ゼツト |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP59162288A patent/JPS6140556A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55116259U (ja) * | 1979-02-10 | 1980-08-16 | ||
| JPS5819475U (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-05 | 日本電信電話株式会社 | ジヤツク付ロ−ゼツト |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001296268A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Japan Storage Battery Co Ltd | ガルバニ電池式酸素センサ |
| JP4540021B2 (ja) * | 2000-04-13 | 2010-09-08 | 株式会社Ｇｓユアサ | ガルバニ電池式酸素センサ |
| JP2009216523A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Dkk Toa Corp | ガルバニ電池式センサ |
| WO2016080076A1 (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | オリンパス株式会社 | 内視鏡リプロセッサ |
| JP5966095B1 (ja) * | 2014-11-17 | 2016-08-10 | オリンパス株式会社 | 内視鏡リプロセッサ |
| US9661999B2 (en) | 2014-11-17 | 2017-05-30 | Olympus Corporation | Endoscope reprocessor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0363704B2 (ja) | 1991-10-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |