JPS6228657A - 酸素センサ - Google Patents
酸素センサInfo
- Publication number
- JPS6228657A JPS6228657A JP60168235A JP16823585A JPS6228657A JP S6228657 A JPS6228657 A JP S6228657A JP 60168235 A JP60168235 A JP 60168235A JP 16823585 A JP16823585 A JP 16823585A JP S6228657 A JPS6228657 A JP S6228657A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- electrolyte
- catalyst layer
- positive electrode
- sensor
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- Pending
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (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）
検知手段として、取得した酸素の量によって電流電圧値
が変化する電池反応を利用した電池構造部を有する酸素
センサに関する。
が変化する電池反応を利用した電池構造部を有する酸素
センサに関する。
（従来の技術）
クラーク型酸素センサとかガルバニ電池型酸素センサと
呼ばれているのがある。白金と鉛を両電極材とし、苛性
カリ電解液を使用するといったようにガルバニ式の電池
構造部を有するもので、多孔性の弗素樹脂やポリエチレ
ンなどよりなるガス透過膜を通して電解液に酸素を取り
入れ、この酸素が移動して正極側の反応に携わるように
したものである。取得された酸素の量によって外部回路
を流れる電流電圧値が変化するので、これを利用してい
る。
呼ばれているのがある。白金と鉛を両電極材とし、苛性
カリ電解液を使用するといったようにガルバニ式の電池
構造部を有するもので、多孔性の弗素樹脂やポリエチレ
ンなどよりなるガス透過膜を通して電解液に酸素を取り
入れ、この酸素が移動して正極側の反応に携わるように
したものである。取得された酸素の量によって外部回路
を流れる電流電圧値が変化するので、これを利用してい
る。
（発明が解決しようとする問題点）
■ 電解液に直接酸素を取り入れているので。
酸素とともに侵入する二酸化炭素などによって電解液が
劣化し易い。
劣化し易い。
■ 電解液中を酸素が移動して正極側反応に携わるので
、原理的にセンサＩとしての応答性が遅くなる。
、原理的にセンサＩとしての応答性が遅くなる。
勿論、電解液の種類や使用の仕方なども関係するので、
常に発生するという訳ではないが。
常に発生するという訳ではないが。
これら問題点を挙げられる。
（問題点を解決するだめの手段）
正極触媒層を電解液と酸素取入側との間に介在させる。
即ち１本発明は、検知手段として。
取得した酸素の量によって電流電圧値が変化する電池反
応を利用した電池構造部を有する酸素センサにおいて、
前記電池構造部が、−刃側を電解液側とし他方側を酸素
取入側とする連通多孔質の正極触媒層を有することを特
徴とする酸素センサを要旨とする。
応を利用した電池構造部を有する酸素センサにおいて、
前記電池構造部が、−刃側を電解液側とし他方側を酸素
取入側とする連通多孔質の正極触媒層を有することを特
徴とする酸素センサを要旨とする。
（実施例）
以下、添付図面に示す実施例に基づき詳述する。
第１図は電池構造部を示しており、参照符号１は外筐体
でらる。外筐体１は酸素取入口となる開口部２を有し、
開口部２のところにはガス透過膜３が配しである。ガス
透過膜５の上方（図中）に配されているのが連通多孔質
の正極触媒層４であシ、正極触媒層４は連通多孔膜５を
介して電解液６と接している。参照符号７は電解液６を
収容する内筒体であり、内筒体７は絶縁性シール跋８を
介して外筐体１と離隔されている。即ち、平板状の正極
触媒層を使用した一例を示しているが、この他、筒状の
正極触媒層など使用することもできるし、形状は適宜で
ある。
でらる。外筐体１は酸素取入口となる開口部２を有し、
開口部２のところにはガス透過膜３が配しである。ガス
透過膜５の上方（図中）に配されているのが連通多孔質
の正極触媒層４であシ、正極触媒層４は連通多孔膜５を
介して電解液６と接している。参照符号７は電解液６を
収容する内筒体であり、内筒体７は絶縁性シール跋８を
介して外筐体１と離隔されている。即ち、平板状の正極
触媒層を使用した一例を示しているが、この他、筒状の
正極触媒層など使用することもできるし、形状は適宜で
ある。
以上の各部について更に説明する。外筐体１゜ここでは
正極触媒層４と接触し正極端子となるものが示されてい
る。つまり、ステンレスなどの金属よりなり、リード電
極を介し、もしくは介さずして、電流電圧取出口となる
ものである。
正極触媒層４と接触し正極端子となるものが示されてい
る。つまり、ステンレスなどの金属よりなり、リード電
極を介し、もしくは介さずして、電流電圧取出口となる
ものである。
しかし、従来のクラーク型酸素センサが一例であるよう
に、電流電圧の取り出しそのものは適宜構造によってな
し得るので、必ずしも正極端子となる外筐体１を使用し
なければならない訳ではない。開口部２．酸素取入口と
しての面積を決めている。あまりに狭いと空気取入れの
応答が悪くなり、あまりに広いと電解液の乾燥もそれだ
け大きくなるので、これらの兼ね合いを考慮して適宜設
定される。小さな面積のものを複数設けるようにするこ
ともある。ガス透過膜３、多孔性の弗素樹脂やポリエチ
レンとか７／ｌ／力リセルロース紙などよシなシ、必要
に応じて適宜撥水処理もしくは別途撥水層を有するもの
とするが２本質的には必要不可欠なものではない。正極
触媒層４．特記すべき点があるので詳細は後記するとし
て、導電性向上のために外筐体１に接するような金属網
状物を内在もしくは隣接層として有するものとすること
もある。連通多孔膜５．正極触媒層４を負極物質と確実
に分離するだめのもので、電解液を通すアルカリセルロ
ース紙などよりなるが２本質的にはやはり必要不可欠な
ものではない。電解液６．苛性カリ水溶液、苛性ソーダ
水溶液、塩化アンモニウム水溶液、塩化亜鉛水溶液など
よりなり、往々にしてカルボキシメチルセルロースなど
でゲル化するとともに負極物質を分散含有させるように
することもある。電池反応と安定させる上ではアルカリ
性のものが好ましい。内筒体７゜例えば、汞化された亜
鉛、アルミニウム、鉄。
に、電流電圧の取り出しそのものは適宜構造によってな
し得るので、必ずしも正極端子となる外筐体１を使用し
なければならない訳ではない。開口部２．酸素取入口と
しての面積を決めている。あまりに狭いと空気取入れの
応答が悪くなり、あまりに広いと電解液の乾燥もそれだ
け大きくなるので、これらの兼ね合いを考慮して適宜設
定される。小さな面積のものを複数設けるようにするこ
ともある。ガス透過膜３、多孔性の弗素樹脂やポリエチ
レンとか７／ｌ／力リセルロース紙などよシなシ、必要
に応じて適宜撥水処理もしくは別途撥水層を有するもの
とするが２本質的には必要不可欠なものではない。正極
触媒層４．特記すべき点があるので詳細は後記するとし
て、導電性向上のために外筐体１に接するような金属網
状物を内在もしくは隣接層として有するものとすること
もある。連通多孔膜５．正極触媒層４を負極物質と確実
に分離するだめのもので、電解液を通すアルカリセルロ
ース紙などよりなるが２本質的にはやはり必要不可欠な
ものではない。電解液６．苛性カリ水溶液、苛性ソーダ
水溶液、塩化アンモニウム水溶液、塩化亜鉛水溶液など
よりなり、往々にしてカルボキシメチルセルロースなど
でゲル化するとともに負極物質を分散含有させるように
することもある。電池反応と安定させる上ではアルカリ
性のものが好ましい。内筒体７゜例えば、汞化された亜
鉛、アルミニウム、鉄。
鉛など負極物質そのものであることもあるが。
負極端子としてステンレス製などにすることもある。ま
た、外筐体１と同様に他の適宜材質よりなることもある
。絶縁性シール部材８．ここでは、外筐体１と内筒体７
の絶縁性を保ち、また、電解液漏れを防ぐために使用さ
れているが。
た、外筐体１と同様に他の適宜材質よりなることもある
。絶縁性シール部材８．ここでは、外筐体１と内筒体７
の絶縁性を保ち、また、電解液漏れを防ぐために使用さ
れているが。
外筐体１と内筒体７とが単に一体の筐体に過ぎないよう
になすこともできるので、やはり２本質的には必要不可
欠なものではない。
になすこともできるので、やはり２本質的には必要不可
欠なものではない。
さて、正極触媒層４について説明する。正極触媒層４は
、白金などの金属を多孔質焼結させたものとか、フッ素
系樹脂やポリスチレンなどを結合材として正極触媒物質
の粉末を分散含有させたものといったように、十分な自
己賦形性を有するものとすることもできるが、センサｌ
としての応答性を高める上で好ましいのは、必要に応じ
て撥水処理を施した正極触媒物質の粉末をその１ま使用
することである。このようにすれば、十分な連通多孔性
を有する正極触媒層たらしめることができるからである
。ちなみに好ましい粒径はおよそ１０〜１５０μｍ、よ
り好ましくは４０〜６０μｍ程度である。しかも。
、白金などの金属を多孔質焼結させたものとか、フッ素
系樹脂やポリスチレンなどを結合材として正極触媒物質
の粉末を分散含有させたものといったように、十分な自
己賦形性を有するものとすることもできるが、センサｌ
としての応答性を高める上で好ましいのは、必要に応じ
て撥水処理を施した正極触媒物質の粉末をその１ま使用
することである。このようにすれば、十分な連通多孔性
を有する正極触媒層たらしめることができるからである
。ちなみに好ましい粒径はおよそ１０〜１５０μｍ、よ
り好ましくは４０〜６０μｍ程度である。しかも。
電池構造部の形状がバラツキを有するものであっても、
充填後、所望に応じて加圧するだけで個々の電池構造部
の形状・寸法に合致させることもできる。また、正極触
媒物質としては炭化焼成物も含めカーボンがよい。それ
も酸素吸着能をなるべく有しないものが良い。一般に、
酸素吸着能を有するものは大きな電流電圧を取り出す上
での長所を有するが、電流電圧値変化が大切なセンサに
とってはむしろ不都合なことである。好ましいカーボン
の一例はアセチレンブランクである。酸素吸着能が非常
に小さい反面導電性も良好であシ、酸素還元の触媒能も
大きい。従って１粒径が４０〜６０μｍ程度のアセチレ
ンブラック粉末を少くとも正極触媒物質の主材とし、必
要に応じて撥水処理（例えば、パラフィンを１〜２０重
量％重量％用）したものを結合材を使用することなくそ
のまま使用することは、最も好ましい例の一つと言える
。
充填後、所望に応じて加圧するだけで個々の電池構造部
の形状・寸法に合致させることもできる。また、正極触
媒物質としては炭化焼成物も含めカーボンがよい。それ
も酸素吸着能をなるべく有しないものが良い。一般に、
酸素吸着能を有するものは大きな電流電圧を取り出す上
での長所を有するが、電流電圧値変化が大切なセンサに
とってはむしろ不都合なことである。好ましいカーボン
の一例はアセチレンブランクである。酸素吸着能が非常
に小さい反面導電性も良好であシ、酸素還元の触媒能も
大きい。従って１粒径が４０〜６０μｍ程度のアセチレ
ンブラック粉末を少くとも正極触媒物質の主材とし、必
要に応じて撥水処理（例えば、パラフィンを１〜２０重
量％重量％用）したものを結合材を使用することなくそ
のまま使用することは、最も好ましい例の一つと言える
。
（発明の効果）
取り入れた酸素を正極触媒層のところでそのまま正極側
反応に使用できるので、酸素とともに侵入する二酸化炭
素などによる電解液の劣化を抑えられるし、また、セン
サｌとしての応答性も良い。従って、良好な検知を長期
にわたって維持できるし、小型軽量化もそれだけ可能（
こなる。
反応に使用できるので、酸素とともに侵入する二酸化炭
素などによる電解液の劣化を抑えられるし、また、セン
サｌとしての応答性も良い。従って、良好な検知を長期
にわたって維持できるし、小型軽量化もそれだけ可能（
こなる。
第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図である。
１・・・・・・外筐体、２・・・・・・開口部、３・・
・・・・ガス透過膜、４・・・・・・正極触媒層、５・
・・・・・連通多孔膜。 ６・・・・・・電解液、７・・・・・・内筒体、８・・
・・・・絶縁性シー ｄｌ’＃。
・・・・ガス透過膜、４・・・・・・正極触媒層、５・
・・・・・連通多孔膜。 ６・・・・・・電解液、７・・・・・・内筒体、８・・
・・・・絶縁性シー ｄｌ’＃。
Claims (1)
- 検知手段として、取得した酸素の量によって電流電圧値
が変化する電池反応を利用した電池構造部を有する酸素
センサにおいて、前記電池構造部が一方側を電解液側と
し他方側を酸素取入側とする連通多孔質の正極触媒層を
有することを特徴とする酸素センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60168235A JPS6228657A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 酸素センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60168235A JPS6228657A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 酸素センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6228657A true JPS6228657A (ja) | 1987-02-06 |
Family
ID=15864277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60168235A Pending JPS6228657A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 酸素センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6228657A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284312A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | New Cosmos Electric Corp | 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 |
-
1985
- 1985-07-30 JP JP60168235A patent/JPS6228657A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284312A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | New Cosmos Electric Corp | ガルバニ電池式酸素センサ |
| JP4630108B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-02-09 | 新コスモス電機株式会社 | 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 |
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