KR101772988B1 - Electrochemical carbon monoxide gas sensor - Google Patents

Electrochemical carbon monoxide gas sensor Download PDF

Info

Publication number
KR101772988B1
KR101772988B1 KR1020160091766A KR20160091766A KR101772988B1 KR 101772988 B1 KR101772988 B1 KR 101772988B1 KR 1020160091766 A KR1020160091766 A KR 1020160091766A KR 20160091766 A KR20160091766 A KR 20160091766A KR 101772988 B1 KR101772988 B1 KR 101772988B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
disposed
separation membrane
lower housing
support member
Prior art date
Application number
KR1020160091766A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정병길
박지홍
하승철
Original Assignee
(주)센코
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)센코 filed Critical (주)센코
Priority to KR1020160091766A priority Critical patent/KR101772988B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101772988B1 publication Critical patent/KR101772988B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/004CO or CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Abstract

The present invention relates to a miniaturized electrochemical carbon monoxide gas sensor. The electrochemical carbon monoxide gas sensor according to an embodiment of the present invention comprises: a lower housing having a receiving part formed therein; a first porous support member disposed at a lower part in the lower housing; a counter electrode disposed on the first porous support member; a lower electrode electrically connecting the counter electrode and the lower housing; a lower separation membrane disposed on the counter electrode and carrying an acidic electrolyte thereon; an upper separation membrane disposed on the lower separation membrane and carrying an acidic electrolyte thereon; a wick support member disposed between the lower separation membrane and the upper separation membrane and having a through hole, at a center part thereof, through which the electrolyte supported on the lower separation membrane and the upper separation membrane is transmitted; a reaction electrode disposed on the upper separation membrane; a second porous support member disposed on the reaction electrode; a capillary hole plate disposed on the second porous support member and having a carbon monoxide inlet at a center part thereof; an interference gas removing filter disposed on the capillary hole plate; an upper cap installed on the interference gas removing filter to be coupled to the lower housing and having at least one gas inflow hole formed on an upper part thereof; and an upper electrode electrically connecting the reaction electrode and the upper cap, wherein the lower housing, the upper cap, and the wick support member are made of a material having corrosion resistance to an acidic electrolyte.

Description

전기화학식 일산화탄소 가스 센서{ELECTROCHEMICAL CARBON MONOXIDE GAS SENSOR}ELECTROCHEMICAL CARBON MONOXIDE GAS SENSOR [0001]

본 발명은 전기화학식 일산화탄소 가스 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트기기 등에 사용할 수 있는 소형화된 전기화학식 일산화탄소 가스 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an electrochemical carbon monoxide gas sensor, and more particularly, to a miniaturized electrochemical carbon monoxide gas sensor that can be used in smart devices and the like.

최근 초미세먼지와 생활공간의 공기오염에 대한 관심이 증가하고 있다. 케냐 유엔환경총회 UNEP 환경총회 보고서에서는 가정의 음식 조리과정에서 발생하는 검댕, 미세먼지, 일산화탄소 등의 위험성을 경고하는 등 세계적으로 대기오염은 가장 큰 환경위험으로 지목되고 있다. 이에 따라 일상 생활공간에서도 일산화탄소와 같은 유해가스를 저농도에서도 감지할 수 있는 가스센서가 필요하다.Recently, interest in airborne contamination of ultra fine dust and living space is increasing. Kenya United Nations Environment Assembly The UNEP Environmental Assembly report points out that air pollution is the biggest environmental hazard globally, warning about the hazards of soot, fine dust, carbon monoxide, Accordingly, a gas sensor capable of detecting harmful gas such as carbon monoxide even at a low concentration is needed in a daily living space.

일산화탄소 가스 센서는 전기화학식 센서, 반도체 센서, 비색 센서(colorimetric sensor), IR 센서(infrared sensor) 등으로 분류될 수 있다. 이 중 가스 감지특성이 우수하며 제조공정이 간편하면서 제조단가가 낮은 전기화학식 가스 센서가 가장 널리 사용되고 있다.The carbon monoxide gas sensor can be classified into an electrochemical sensor, a semiconductor sensor, a colorimetric sensor, an infrared sensor, and the like. Among them, an electrochemical gas sensor having a superior gas sensing characteristic, a simple manufacturing process and a low manufacturing cost is most widely used.

일상 생활공간에서 편하게 저농도의 유해가스를 감지하기 위해서는 스마트기기 등과 결합하는 것이 필요한데, 이를 위해 기존의 일산화탄소 가스 센서를 스마트기기 등과 결합할 수 있을 정도로 소형화하는 것이 필수적이다.It is necessary to combine existing carbon monoxide gas sensor with a smart device in order to be able to detect harmful gas of low concentration easily in daily living space.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전기화학식 일산화탄소 가스 센서를 소형화하기 위한 방법을 제시하고 이를 구현함에 있어 발생될 수 있는 전해액 누설을 방지할 수 있는 전기화학식 일산화탄소 센서를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for miniaturizing an electrochemical carbon monoxide gas sensor, and an electrochemical carbon monoxide sensor capable of preventing leakage of an electrolyte, which may occur in realizing the electrochemical carbon monoxide gas sensor.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서에 대한 일 실시예는 내부에 수용부가 형성되어 있는 하부 하우징; 상기 하부 하우징 내의 하부에 배치되는 제1 다공성 지지부재; 상기 제1 다공성 지지부재 상에 배치되는 대응전극(counter electrode); 상기 대응전극과 상기 하부 하우징을 전기적으로 연결하는 하부 전극; 상기 대응전극 상에 배치되며, 산성 전해질이 담지되어 있는 하부 분리막(lower separator); 상기 하부 분리막 상에 배치되며, 산성 전해질이 담지되어 있는 상부 분리막(upper separator); 상기 하부 분리막과 상기 상부 분리막 사이에 배치되며, 중앙부에 상기 상부 분리막과 상기 하부 분리막에 담지되어 있는 전해질이 전달될 수 있는 관통공이 형성되어 있는 심지 지지부재(wick supporter); 상기 상부 분리막 상에 배치되는 반응전극(working electrode); 상기 반응전극 상에 배치되는 제2 다공성 지지부재; 상기 제2 다공성 지지부재 상에 배치되며, 중앙부에 일산화탄소(CO) 유입구가 형성되어 있는 캐필러리 홀 플레이트(capillary hole plate); 상기 캐필러리 홀 플레이트 상에 배치되는 간섭가스 제거 필터; 상기 간섭가스 제거 필터 상에 상기 하부 하우징과 결합되도록 설치되며, 상부에 적어도 하나의 가스 유입공이 형성되어 있는 상부 캡(cap); 상기 반응전극과 상기 상부 캡을 전기적으로 연결하는 상부 전극; 및 상기 반응전극, 상기 제2 다공성 지지부재 및 상기 캐필러리 홀 플레이트를 함께 감싸도록 배치되며, 상기 하부 하우징과 상기 상부 캡 사이를 실링(sealing)하는 실링 부재;를 포함하며, 상기 하부 하우징, 상기 상부 캡 및 상기 심지 지지부재는 상기 산성 전해질에 대한 내부식성이 있는 소재로 이루어진다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrochemical carbon monoxide gas sensor comprising: a lower housing having a receiving portion formed therein; A first porous support member disposed at a lower portion of the lower housing; A counter electrode disposed on the first porous support member; A lower electrode electrically connecting the corresponding electrode to the lower housing; A lower separator disposed on the corresponding electrode and carrying an acidic electrolyte thereon; An upper separator disposed on the lower separation membrane and carrying an acidic electrolyte thereon; A wick supporter disposed between the lower separation membrane and the upper separation membrane, the wick supporter having a through hole through which the electrolyte supported on the upper separation membrane and the lower separation membrane can be transmitted; A working electrode disposed on the upper separation membrane; A second porous support member disposed on the reaction electrode; A capillary hole plate disposed on the second porous support member and having a carbon monoxide (CO) inlet formed at a central portion thereof; An interference gas removal filter disposed on the capillary hole plate; An upper cap installed to be coupled to the lower housing on the interference gas removing filter and having at least one gas inflow hole formed thereon; An upper electrode electrically connecting the reaction electrode and the upper cap; And a sealing member disposed between the lower housing and the upper cap to seal the reaction electrode, the second porous support member, and the capillary hole plate together, and a sealing member sealing the lower housing and the upper cap, The upper cap and the core supporting member are made of a material having corrosion resistance to the acidic electrolyte.

본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 하부 하우징, 상기 상부 캡 및 상기 심지 지지부재는, 탄탈룸(Ta), 백금(Pt), 금(Au) 및 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하여 이루어질 수 있다.In some embodiments of the electrochemical carbon monoxide gas sensor according to the present invention, the lower housing, the upper cap, and the core supporting member may be formed of a tantalum (Ta), platinum (Pt), gold (Au) Or any combination thereof.

본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 심지 지지부재의 관통공에 삽입되어, 상기 하부 분리막과 상기 상부 분리막에 담지되어 있는 전해질이 전달되는 산성 전해질이 담지되어 있는 심지(wick)를 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the electrochemical carbon monoxide gas sensor according to the present invention, the core and the core may be inserted into the through-hole of the core supporting member and the acidic electrolyte carrying the electrolyte, which is supported on the lower separator and the upper separator, (wick).

본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 산성 전해질은 황산(H2SO4) 전해질일 수 있다.In some embodiments of the electrochemical carbon monoxide gas sensor according to the present invention, the acidic electrolyte may be a sulfuric acid (H 2 SO 4 ) electrolyte.

본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 하부 하우징은 직경이 20mm 이하이고, 높이가 10mm 이하이며, 상기 상부 분리막 및 상기 하부 분리막은 각각 직경이 15mm 이하이고, 두께가 0.5mm 이하일 수 있다.In some embodiments of the electrochemical carbon monoxide gas sensor according to the present invention, the lower housing has a diameter of 20 mm or less and a height of 10 mm or less, and each of the upper and lower separators has a diameter of 15 mm or less, It may be 0.5 mm or less.

본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극은 백금 또는 탄탈룸을 포함하여 이루어지며, 상기 캐필러리 홀 플레이트는 탄탈룸, 백금, 금 및 티타늄 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하여 이루어질 수 있다.In some embodiments of the electrochemical carbon monoxide gas sensor according to the present invention, the upper electrode and the lower electrode include a platinum or tantalum chamber, and the capillary hole plate is formed of a tantalum chamber, platinum, gold, and titanium One or a combination thereof.

본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 하부 전극은 와이어 형태이며, 상기 제1 다공성 지지부재의 하면으로부터 상기 대응전극의 상면을 감고 있고, 상기 상부 전극은 와이어 형태이며, 상기 반응전극의 하면으로부터 상기 캐필러리 홀 플레이트의 상면을 감고 있을 수 있다.In some embodiments of the electrochemical carbon monoxide gas sensor according to the present invention, the lower electrode is in the form of a wire, winding the upper surface of the corresponding electrode from the lower surface of the first porous support member, , And the upper surface of the capillary hole plate may be wound from the lower surface of the reaction electrode.

본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서의 일부 실시예들에 있어서, 상기 상부 캡과 상기 하부 하우징이 커넥터(connector) 기능을 할 수 있다.In some embodiments of the electrochemical carbon monoxide gas sensor according to the present invention, the upper cap and the lower housing may serve as a connector.

전기화학식 일산화탄소 가스 센서를 스마트기기 등과 결합할 수 있도록 소형화하게 되면, 센서 내부 공간이 협소하고, 외부의 온도, 습도 변화에 대하여 안정적으로 구동하기 위해, 전해액으로 외부 상대습도에 따라 수분을 흡수하고 내보내는 특성을 보유하고 있는 황산(H2SO4)과 같은 산성 전해액을 이용하여야 한다. 그러나 황산과 같은 산성 전해액을 이용하게 되면, 기존 센서에 사용되고 있는 금속들은 부식의 우려가 있다.In order to be able to combine an electrochemical carbon monoxide gas sensor with a smart device and so on, the internal space of the sensor is narrow, and in order to drive stably against external temperature and humidity changes, Acidic electrolyte solution such as sulfuric acid (H 2 SO 4 ) which has the characteristic of being used should be used. However, when an acidic electrolyte such as sulfuric acid is used, the metals used in conventional sensors may be corrosive.

그러나 본 발명에 따르면, 하부 하우징, 상부 캡 등을 탄탈룸(Ta)과 같은 내부식성 소재로 구성함에 따라, 센서 내부 부품이 부식될 우려가 없으며, 외부 환경 변화에 안정적인 센서 구현이 가능하며, 별도의 커넥터 없이 상부 캡과 하부 하우징을 커넥터로 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서는 코인셀(coin-cell) 형태로 구현이 가능하여 구조가 단순하게 되고, 소형화된 센서 제작이 용이하게 된다.However, according to the present invention, since the lower housing, the upper cap, and the like are made of a corrosion-resistant material such as a tantalum (Ta), there is no risk of corrosion of internal components of the sensor, The upper cap and lower housing can be used as connectors without a connector. In addition, the electrochemical carbon monoxide gas sensor according to the present invention can be implemented in a coin-cell form, simplifying the structure, and facilitating the production of a miniaturized sensor.

도 1은 본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소(CO) 가스 센서의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서의 일 실시예의 내부의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서의 일 실시예의 일산화탄소 가스 감지 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서의 일 실시예의 일산화탄소 가스에 대한 반응시간을 나타내는 그래프이다.
1 is a schematic illustration of an embodiment of an electrochemical carbon monoxide (CO) gas sensor according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing an internal structure of an embodiment of an electrochemical carbon monoxide gas sensor according to the present invention.
3 is a graph showing a carbon monoxide gas sensing characteristic of the electrochemical carbon monoxide gas sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing reaction time for carbon monoxide gas according to an embodiment of the electrochemical carbon monoxide gas sensor according to the present invention. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소(CO) 가스 센서의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서의 일 실시예의 내부의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.1 is a schematic illustration of an embodiment of an electrochemical carbon monoxide (CO) gas sensor according to the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing an internal structure of an embodiment of an electrochemical carbon monoxide gas sensor according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서(100)는 상부 캡(cap)(110), 간섭가스 제거 필터(120), 캐필러리 홀 플레이트(capillary hole plate)(130), 제2 다공성 지지부재(140), 반응전극(working electrode)(145), 상부 전극(150), 실링(sealing) 부재(160), 상부 분리막(upper separator)(170), 하부 분리막(lower separator)(175), 심지(wick)(180), 심지 지지부재(185), 제1 다공성 지지부재(190), 대응전극(counter electrode)(195), 하부 전극(155) 및 하부 하우징(115)을 구비한다. 1 and 2, an electrochemical carbon monoxide sensor 100 according to an embodiment of the present invention includes an upper cap 110, an interference gas removing filter 120, a capillary plate 120, a hole plate 130, a second porous support member 140, a working electrode 145, an upper electrode 150, a sealing member 160, an upper separator 170, A lower separator 175, a wick 180, a wick support member 185, a first porous support member 190, a counter electrode 195, a lower electrode 155, And a lower housing (115).

상부 캡(110)은 내부에 수용부가 형성되어 있는 하부 하우징(115)과 분리 및 결합이 가능하며, 상부 캡(110)과 하부 하우징(115)이 이루는 공간에 본 실시예의 전기화학식 일산화탄소 가스 센서(100)의 내부 부품들이 배치된다. 상부 캡(110)과 하부 하우징(115)은 클림핑(crimping) 방식에 의해 결합된다. 상부 캡(110)의 상부에는 일산화탄소가 내부로 유입될 수 있는 가스 유입공(112)이 형성되어 있다. 이 가스 유입공(112)은 적어도 한 개 형성되어 있으며, 3개의 가스 유입공(112)이 형성될 수 있다. 상부 캡(110)은 중앙부가 상부로 돌출된 형태일 수 있으며, 가스 유입공(112)은 이 돌출된 부분의 측면에 1개 이상 형성될 수 있다. 상부 캡(110) 중앙부의 돌출된 부분의 두께는 약 1.8mm 정도이다.The upper cap 110 can be separated from and coupled to the lower housing 115 having a receiving portion formed therein and the space between the upper cap 110 and the lower housing 115 can be divided into an electrochemical carbon monoxide gas sensor 100 are disposed. The upper cap 110 and the lower housing 115 are coupled by a crimping method. A gas inflow hole 112 through which carbon monoxide can be introduced into the upper portion of the upper cap 110 is formed. At least one gas inflow hole 112 is formed, and three gas inflow holes 112 may be formed. The upper cap 110 may have a shape in which a central portion protrudes upward, and one or more gas inflow holes 112 may be formed on a side surface of the protruding portion. The protruding portion of the central portion of the upper cap 110 has a thickness of about 1.8 mm.

본 실시예(100)는 스마트기기 등과 결합할 수 있는 전기화학식 일산화탄소 가스 센서이므로, 전체적인 크기가 아주 작다. 이를 위해 하부 하우징(115)은 직경이 20mm 이하이고 높이는 10mm 이하로 형성될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 직경이 15mm 이하고, 높이는 5mm 이하이다. 스마트기기 등과 결합되기 위해서는 상부 캡(110)과 하부 하우징(115)의 크기는 아주 작아야 한다. 이와 같이, 작은 크기이면서도 저농도의 일산화탄소를 외부의 온도, 습도 변화에 대하여 안정적으로 구동하기 위해서는, 전해액으로 외부 상대습도에 따라 수분을 흡수하고 내보내는 특성을 보유하고 있는 황산(H2SO4)과 같은 산성 전해질이 이용되어야 한다. 그러나 이러한 산성 전해질은 센서(100) 내부를 부식시킬 수 있으며, 외부 누설시 인체에 손상을 입히게 된다. 이를 방지하기 위해, 상부 캡(110)과 하부 하우징(115)은 황산과 같은 산성 전해질에 대해 내부식성이 있는 소재로 이루어진다. 상부 캡(110)과 하부 하우징(115)은 탄탈룸(Ta), 백금(Pt), 금(Au) 및 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하여 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 탄탈룸으로 이루어질 수 있다. Since the present embodiment 100 is an electrochemical carbon monoxide gas sensor that can be combined with a smart device or the like, its overall size is very small. To this end, the lower housing 115 may have a diameter of 20 mm or less and a height of 10 mm or less, more preferably 15 mm or less in diameter and 5 mm or less in height. In order to be combined with a smart device or the like, the size of the upper cap 110 and the lower housing 115 must be very small. In order to stably drive low-concentration carbon monoxide even at a small size and against a change in external temperature and humidity, it is necessary to use an electrolyte such as sulfuric acid (H 2 SO 4 ) having a property of absorbing and discharging moisture according to external relative humidity Acidic electrolytes should be used. However, the acidic electrolyte can corrode the inside of the sensor 100, and the human body is damaged when the leakage occurs. In order to prevent this, the upper cap 110 and the lower housing 115 are made of a material having corrosion resistance to an acidic electrolyte such as sulfuric acid. The upper cap 110 and the lower housing 115 may include any one or combination of tantalum (Ta), platinum (Pt), gold (Au), and titanium (Ti) Lt; / RTI >

간섭가스 제거 필터(120)는 상부 캡(110)의 하부에 배치되며, 상부 캡(110)의 가스 유입공(112)을 통해 센서(100) 내부로 유입된 가스 중 일산화탄소의 농도를 측정하는 데에 방해가 되는 간섭가스의 영향을 배제하는 기능을 한다. 이러한 간섭가스로는 예를 들어, 수소(H2), 황화수소(H2S), 이산화황(SO2) 등이 있으며, 간섭가스 제거 필터(120)는 이러한 간섭가스에 대한 흡착력이 큰 활성탄(charcoal)으로 이루어지거나, 카본 섬유(carbon fiber)로 이루어진 메시(mesh) 형태 또는 파우더(powder) 형태로 이루어질 수 있다. 간섭가스 제거 필터(120)는 직경이 8mm, 두께가 1mm 정도의 크기로 형성될 수 있다.The interference gas removing filter 120 is disposed below the upper cap 110 and measures the concentration of carbon monoxide in the gas flowing into the sensor 100 through the gas inlet hole 112 of the upper cap 110 And eliminates the influence of the interference gas which interferes with the gas. Examples of the interference gas include hydrogen (H 2 ), hydrogen sulfide (H 2 S), sulfur dioxide (SO 2 ), and the like, and the interference gas removing filter 120 has charcoal adsorbing capability for the interference gas. Or may be in the form of a mesh or powder of carbon fibers. The interference gas removing filter 120 may have a diameter of about 8 mm and a thickness of about 1 mm.

캐필러리 홀 플레이트(130)는 간섭가스 제거 필터(120)의 하부에 배치되며, 캐필러리 홀 플레이트(130)의 중앙부에는 일산화탄소 유입구(135)가 형성되어 있다. 캐필러리 홀 플레이트(130)는 간섭가스 제거 필터(120)와 일산화탄소의 농도를 측정하는 부분(상하부 분리막(170, 175), 반응전극(145), 대응전극(195) 등)을 분리하며, 일산화탄소 유입구(135)를 통해 캐필러리 홀 플레이트(130)의 하부에 배치된 일산화탄소의 농도를 측정하는 부분(상하부 분리막(170, 175), 반응전극(145), 대응전극(195) 등)에 유입되는 가스의 양을 조절한다. 캐필러리 홀 플레이트(130)는 상부 캡(110) 및 하부 하우징(115)과 마찬가지로 황산과 같은 산성 전해질에 내부식성이 있는 물질로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 탄탈룸, 백금, 금 및 티타늄 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으며, 더욱 바람직하게는 탄탈룸으로 이루어질 수 있다. 캐필러리 홀 플레이트(130)는 직경이 12mm, 두께가 0.2~1.0mm 정도의 크기로 형성될 수 있다. 캐필러리 홀 플레이트(130)의 일산화탄소 유입구(135)는 0.5~1.6mm 정도의 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 캐필러리 홀 플레이트(130)의 두께 및 일산화탄소 유입구(135)의 직경에 따라 일산화탄소 가스의 감지능 조절이 가능하다.The capillary hole plate 130 is disposed below the interference gas removing filter 120 and a carbon monoxide inlet 135 is formed at the center of the capillary hole plate 130. The capillary hole plate 130 separates the interference gas removing filter 120 from the portion for measuring the concentration of carbon monoxide (the upper and lower separation membranes 170 and 175, the reaction electrode 145 and the corresponding electrode 195) (The upper and lower separation membranes 170 and 175, the reaction electrode 145, the corresponding electrode 195, etc.) for measuring the concentration of carbon monoxide disposed at the lower portion of the capillary hole plate 130 through the carbon monoxide inlet 135 Adjust the amount of incoming gas. The capillary hole plate 130 may be made of a material having corrosion resistance to an acidic electrolyte such as sulfuric acid as in the case of the upper cap 110 and the lower housing 115. The capillary hole plate 130 may be made of any one of tantalum, One or a combination thereof, and more preferably a tantalum room. The capillary hole plate 130 may have a diameter of about 12 mm and a thickness of about 0.2 to 1.0 mm. The carbon monoxide inlet 135 of the capillary hole plate 130 may be formed to have a diameter of about 0.5 to 1.6 mm. It is possible to control the sensing ability of carbon monoxide gas according to the thickness of the capillary hole plate 130 and the diameter of the carbon monoxide inlet 135.

제2 다공성 지지부재(140)와 반응전극(145)은 캐필러리 홀 플레이트(130)의 하부에 순차적으로 배치된다. 제2 다공성 지지부재(140)는 캐필러리 홀 플레이트(130)의 일산화탄소 유입구(135)로부터 반응전극(145)으로 유입되는 일산화탄소 가스의 확산 속도를 제어하는 역할을 함과 동시에, 반응전극(145)을 지지한다. 제2 다공성 지지부재(140)는 PTFE(polytetrafluoroethylene)로 이루어질 수 있다. 반응전극(145)은 제2 다공성 지지부재(140)에 다양한 방법으로 형성될 수 있으며, 스크린 프린팅, 압착 코팅, 스퍼터링(sputtering) 또는 진공증착(evaporation) 등에 의해 형성될 수 있다. 반응전극(145)은 일산화탄소의 산화 반응에 대한 촉매 특성이 있는 물질, 예를 들어 백금흑(platinum black), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag) 등으로 이루어질 수 있다. 제2 다공성 지지부재(140)는 12mm 정도의 직경을 갖도록 형성될 수 있으며, 반응전극(145)은 9mm 정도의 직경을 갖도록 형성될 수 있다.The second porous support member 140 and the reaction electrode 145 are sequentially disposed below the capillary hole plate 130. The second porous support member 140 serves to control the diffusion rate of the carbon monoxide gas flowing into the reaction electrode 145 from the carbon monoxide inlet 135 of the capillary hole plate 130, ). The second porous support member 140 may be made of polytetrafluoroethylene (PTFE). The reaction electrode 145 may be formed on the second porous supporting member 140 in various ways and may be formed by screen printing, compression coating, sputtering, or vacuum evaporation. The reaction electrode 145 may be made of a material having catalytic properties for the oxidation reaction of carbon monoxide such as platinum black, platinum Pt, gold Au, silver Ag, or the like. The second porous support member 140 may be formed to have a diameter of about 12 mm and the reaction electrode 145 may be formed to have a diameter of about 9 mm.

상부 전극(150)은 반응전극(145)과 상부 캡(110)을 전기적으로 연결하는 와이어 형태의 전극으로, 반응전극(145)에서 발생된 전자를 상부 캡(110)으로 이동시킨다. 이를 위해, 상부 전극(150)은 반응전극(145)의 하면으로부터 캐필러리 홀 플레이트(130)의 상면을 감고 있는 형태로 형성되어 캐필러리 홀 플레이트(130)의 상면에 형성되어 있는 부분이 상부 캡(110)과 전기적으로 접촉된다. 단, 캐필러리 홀 플레이트(130)의 일산화탄소 유입구(135)를 통한 가스 유입을 방해하지 않도록 상부 전극(150)은 일산화탄소 유입구(135)가 덮이지 않는 한도 내에서 캐필러리 홀 플레이트(130)의 상면에 형성된다. 상부 전극(150)은 백금 또는 탄탈룸으로 이루어지며, 바람직하게는 백금으로 이루어질 수 있다.The upper electrode 150 is a wire-shaped electrode that electrically connects the reaction electrode 145 and the upper cap 110 to move the electrons generated from the reaction electrode 145 to the upper cap 110. For this, the upper electrode 150 is formed in the shape of winding the upper surface of the capillary hole plate 130 from the lower surface of the reaction electrode 145, and a portion formed on the upper surface of the capillary hole plate 130 And is in electrical contact with the upper cap 110. The capillary hole plate 130 may be formed of a metal such as a stainless steel or a stainless steel or the like. As shown in FIG. The upper electrode 150 may be made of platinum or tantalum, preferably platinum.

실링 부재(160)는 상하가 관통하는 원통 형상으로 하부 하우징(115)의 내벽측에, 캐필러리 홀 플레이트(130), 제2 다공성 지지부재(140) 및 반응전극(145)을 감싸도록 배치된다. 즉, 캐필러리 홀 플레이트(130), 제2 다공성 지지부재(140) 및 반응전극(145)은 실링 부재(160) 내에 수용된 형태를 갖는다. 실링 부재(160)는 플라스틱 소재로 이루어지며, 상부 캡(110)과 하부 하우징(115)이 클림핑 방식에 의해 결합될 때, 실링 부재(160)도 일부 변형됨으로써 상부 캡(110)과 하부 하우징(115) 간의 실링을 최적화하게 된다.The sealing member 160 is disposed on the inner wall of the lower housing 115 so as to surround the capillary hole plate 130, the second porous supporting member 140, and the reaction electrode 145, do. That is, the capillary hole plate 130, the second porous supporting member 140, and the reaction electrode 145 are accommodated in the sealing member 160. When the upper cap 110 and the lower housing 115 are coupled by the clamping method, the sealing member 160 is also partially deformed, so that the upper cap 110 and the lower housing 115, (115).

상부 분리막(170)과 하부 분리막(175)은 실링 부재(160)의 하부에 순차적으로 배치되며, 산성 전해질이 담지되어 있다. 상부 분리막(170)과 하부 분리막(175)의 사이에는 심지 지지부재(185)가 배치되어 상부 분리막(170)과 하부 분리막(175)이 이격된다. 심지 지지부재(185)는 상부 분리막(170)과 하부 분리막(175) 사이에 공간을 확보할 수 있는 구조로 형성되며, 심지 지지부재(185)의 중앙부에는 관통공(187)이 형성되어 있다. 심지 지지부재(185)에 형성되어 있는 관통공(187)을 통해 상부 분리막(170)과 하부 분리막(175)에 담지되어 있는 전해질이 전달된다. 상부 분리막(170)과 하부 분리막(175)에 담지되어 있는 전해질을 보다 잘 전달하기 위해, 심지 지지부재(185)의 관통공(187)에는 심지(180)가 삽입될 수 있으며, 심지(180)는 상부 분리막(170)과 하부 분리막(175)을 연결시킨다. 심지(180)에는 상부 분리막(170)과 하부 분리막(175)과 마찬가지로 산성 전해질이 담지되어 있다. 심지(180)를 통해 상부 분리막(170)과 하부 분리막(175)에 담지되어 있는 전해질의 이동이 가능하게 된다. 상부 분리막(170), 하부 분리막(175) 및 심지(180)는 유리 섬유(glass fiber)와 같은 소재로 이루어질 수 있으며, 상부 분리막(170), 하부 분리막(175) 및 심지(180)에 담지되어 있는 산성 전해질은 황산 전해질일 수 있다. 황산과 같은 산성 전해질은 반응전극(145)과 대응전극(195)에서 발생하는 산화-환원 반응에 필요로 하는 수소 이온을 공급하여 높은 이온 전도도를 가지도록 한다. 특히, 황산 전해질은 흡습성이 강해 대응전극(195)에서 형성된 물을 흡착한다. 상부 분리막(170)과 하부 분리막(175)은 직경이 13.6mm, 두께가 0.2mm 정도의 크기로 형성될 수 있으며, 하부 하우징(115)의 내벽의 직경과 유사한 직경을 갖는다.The upper separating membrane 170 and the lower separating membrane 175 are sequentially disposed under the sealing member 160, and an acidic electrolyte is supported thereon. A wick support member 185 is disposed between the upper separation membrane 170 and the lower separation membrane 175 to separate the upper separation membrane 170 and the lower separation membrane 175 from each other. The wick support member 185 is formed in a structure that can secure a space between the upper separation membrane 170 and the lower separation membrane 175 and a through hole 187 is formed at the center of the wick support member 185. The electrolyte supported on the upper separating membrane 170 and the lower separating membrane 175 is transferred through the through holes 187 formed in the supporting member 185. The wick 180 may be inserted into the through hole 187 of the wick supporting member 185 and the wick 180 may be inserted into the through hole 187 of the wick supporting member 185 to more easily transfer the electrolyte carried on the upper separating membrane 170 and the lower separating membrane 175. [ The upper separating membrane 170 and the lower separating membrane 175 are connected to each other. An acidic electrolyte is supported on the core 180 in the same manner as the upper separator 170 and the lower separator 175. The electrolyte supported on the upper separating membrane 170 and the lower separating membrane 175 can be moved through the wick 180. The upper separator 170, the lower separator 175 and the wick 180 may be made of a material such as glass fiber and supported on the upper separator 170, the lower separator 175 and the wick 180 The acidic electrolyte present may be a sulfuric acid electrolyte. The acidic electrolyte such as sulfuric acid supplies hydrogen ions necessary for the oxidation-reduction reaction occurring in the reaction electrode 145 and the corresponding electrode 195 to have a high ionic conductivity. In particular, the sulfuric acid electrolyte absorbs water formed in the corresponding electrode 195 because of its strong hygroscopicity. The upper separating membrane 170 and the lower separating membrane 175 may have a diameter of about 13.6 mm and a thickness of about 0.2 mm and have a diameter similar to that of the inner wall of the lower housing 115.

대응전극(195)과 제1 다공성 지지부재(190)는 하부 분리막(175)의 하부에 순차적으로 배치된다. 제1 다공성 지지부재(190)는 대응전극(195)을 지지하며, PTFE(polytetrafluoroethylene)로 이루어질 수 있다. 대응전극(195)은 제1 다공성 지지부재(190)에 다양한 방법으로 형성될 수 있으며, 스크린 프린팅, 압착 코팅, 스퍼터링(sputtering) 또는 진공증착(evaporation) 등에 의해 형성될 수 있다. 대응전극(195)은 은(Ag), 산화은(AgO), 루테늄(Ru), 산화루테늄(RuO2), 백금 등으로 이루어질 수 있다. 제1 다공성 지지부재(190)와 대응전극(195)은 각각 12mm 정도의 직경을 갖도록 형성될 수 있다.The corresponding electrode 195 and the first porous supporting member 190 are sequentially disposed under the lower separator 175. The first porous support member 190 supports the corresponding electrode 195 and may be made of polytetrafluoroethylene (PTFE). The corresponding electrode 195 may be formed in various ways on the first porous support member 190 and may be formed by screen printing, compression coating, sputtering, or vacuum evaporation. Corresponding electrodes 195 may be formed of silver (Ag), silver oxide (AgO), ruthenium (Ru), ruthenium oxide (RuO 2), such as platinum. The first porous support member 190 and the corresponding electrode 195 may each be formed to have a diameter of about 12 mm.

하부 전극(155)은 대응전극(195)과 하부 하우징(115)을 전기적으로 연결하는 와이어 형태의 전극으로, 대응전극(195)에서 발생된 전자를 하부 하우징(115)으로 이동시킨다. 이를 위해, 하부 전극(155)은 제1 다공성 지지부재(190)의 하면으로부터 대응전극(195)의 상면을 감고 있는 형태로 형성되어 제1 다공성 지지부재(190)의 하부에 있는 하부 하우징(115)과 전기적으로 접촉된다. 하부 전극(155)은 백금 또는 탄탈룸으로 이루어지며, 바람직하게는 백금으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 상부 캡(110)은 상부 전극(150)과 전기적으로 연결됨으로써 전극으로의 기능이 가능하고, 하부 하우징(115)은 하부 전극(155)과 전기적으로 연결됨으로써 전극으로의 기능이 가능하게 된다. 따라서 본 발명에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서(100)는 별도의 커넥터(connectro)를 구비하지 않아도 상부 캡(110)과 하부 하우징(115)이 커넥터로의 기능을 할 수 있게 되어, 센서(100)를 소형화할 수 있다.The lower electrode 155 is a wire-shaped electrode that electrically connects the corresponding electrode 195 and the lower housing 115 to move electrons generated from the corresponding electrode 195 to the lower housing 115. The lower electrode 155 is formed in the shape of wrapping the upper surface of the corresponding electrode 195 from the lower surface of the first porous supporting member 190 so that the lower electrode 155 at the lower portion of the first porous supporting member 190 ). The lower electrode 155 may be made of platinum or tantalum, and preferably platinum. The upper cap 110 is electrically connected to the upper electrode 150 to function as an electrode and the lower housing 115 is electrically connected to the lower electrode 155 to function as an electrode . Therefore, the electrochemical carbon monoxide gas sensor 100 according to the present invention can function as a connector even though the upper cap 110 and the lower housing 115 function as a connector, Can be miniaturized.

그리고 센서(100) 내의 빈 공간(102)은 대응전극(195)에서 필요로 하는 산소의 공급원이 된다. 또한, 상부 분리막(170)과 하부 분리막(175)에 담지되어 있는 황산 전해질의 흡습 특성에 의해 전해질의 양이 증가하는 것에 대한 여유 공간이 되어, 습도가 높은 환경에서 지속적인 센서(100) 사용시 전해질의 누액을 방지하는 역할을 하게 된다.And the empty space 102 in the sensor 100 becomes a supply source of oxygen required by the corresponding electrode 195. Also, since the amount of the electrolyte increases due to the moisture absorption characteristics of the sulfuric acid electrolyte carried on the upper separator 170 and the lower separator 175, it is possible to increase the amount of the electrolyte when the sensor 100 is continuously used in an environment of high humidity. Thereby preventing leakage.

본 실시예에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서(100)는 반응전극(145)과 대응전극(195)에서 발생하는 산화, 환원 반응에 의해 반응전극(145)과 대응전극(195) 사이에 전류가 흐르게 되며, 이로부터 일산화탄소의 가스 농도를 측정할 수 있다. 반응전극(145)과 대응전극(195)에서 발생하는 반응식은 다음과 같다.A current flows between the reaction electrode 145 and the corresponding electrode 195 by an oxidation and reduction reaction occurring in the reaction electrode 145 and the corresponding electrode 195 And the gas concentration of carbon monoxide can be measured therefrom. The reaction formulas generated in the reaction electrode 145 and the corresponding electrode 195 are as follows.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

CO + H2O → CO2 + 2H+ + 2e- CO + H 2 O? CO 2 + 2H + + 2e -

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

2H+ + 1/2O2 + 2e- → H2O2H + + 1 / 2O 2 + 2e - > H 2 O

캐필러리 홀 플레이트(130)의 일산화탄소 유입구(135)를 통해 유입된 일산화탄소 가스는 반응전극(145)에서 반응식 1과 같은 반응을 거쳐 분해되어 수소 이온(H+)을 생성한다. 그리고 생성된 수소 이온은 대응전극(195)에서 반응식 2와 같은 반응을 거쳐 물(H2O)을 생성하게 된다.The carbon monoxide gas introduced through the carbon monoxide inlet 135 of the capillary hole plate 130 is decomposed in the reaction electrode 145 under the reaction of the reaction formula 1 to produce hydrogen ions H + . Then, the generated hydrogen ions are reacted in the corresponding electrode 195 to form water (H 2 O) through the reaction as shown in the reaction formula ( 2 ).

본 실시예에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서(100)의 일산화탄소 가스 감지 특성을 도 3의 그래프에 나타내었고, 일산화탄소 가스에 대한 반응시간을 도 4의 그래프에 나타내었다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서(100)는 직경이 20mm이고, 두께가 5mm 정도로 기존의 전기화학식 일산화탄소 가스 센서에 비해 훨씬 소형이지만, 500ppm의 일산화탄소를 정확히 감지하고 있음을 알 수 있다. 그리고 기존의 전기화학식 일산화탄소 가스 센서의 반응시간(T90)은 대략 20~30초 정도의 특성을 나타내는데 반해, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전기화학식 일산화탄소 가스 센서(100)의 반응 시간(T90)은 5초 이내로 아주 빠른 반응 특성을 나타낸다. 즉, 기존의 전기화학식 일산화탄소 가스 센서에 비해 크기는 작아졌지만 성능은 더욱 우수하게 되었음을 알 수 있다.The carbon monoxide gas sensing characteristic of the electrochemical carbon monoxide sensor 100 according to the present embodiment is shown in the graph of FIG. 3, and the graph of FIG. 4 shows the reaction time of the carbon monoxide gas. As shown in FIG. 3, the electrochemical carbon monoxide sensor 100 according to the present embodiment has a diameter of 20 mm and a thickness of about 5 mm, which is much smaller than conventional electrochemical carbon monoxide gas sensors. However, the electrochemical carbon monoxide sensor 100 accurately detects 500 ppm carbon monoxide . 4, the reaction time (T 90 ) of the conventional electrochemical carbon monoxide gas sensor is about 20 to 30 seconds. On the other hand, the electrochemical carbon monoxide sensor of the present invention The reaction time (T 90 ) shows very fast reaction characteristics within 5 seconds. That is, the size is smaller than that of the conventional electrochemical carbon monoxide gas sensor, but the performance is more excellent.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the particular embodiments set forth herein. It will be understood by those skilled in the art that various changes may be made and equivalents may be resorted to without departing from the scope of the appended claims.

Claims (8)

내부에 수용부가 형성되어 있는 하부 하우징;
상기 하부 하우징 내의 하부에 배치되는 제1 다공성 지지부재;
상기 제1 다공성 지지부재 상에 배치되는 대응전극(counter electrode);
상기 대응전극과 상기 하부 하우징을 전기적으로 연결하는 하부 전극;
상기 대응전극 상에 배치되며, 산성 전해질이 담지되어 있는 하부 분리막(lower separator);
상기 하부 분리막 상에 배치되며, 산성 전해질이 담지되어 있는 상부 분리막(upper separator);
상기 하부 분리막과 상기 상부 분리막 사이에 배치되며, 중앙부에 상기 상부 분리막과 상기 하부 분리막에 담지되어 있는 전해질이 전달될 수 있는 관통공이 형성되어 있는 심지 지지부재(wick supporter);
상기 상부 분리막 상에 배치되는 반응전극(working electrode);
상기 반응전극 상에 배치되는 제2 다공성 지지부재;
상기 제2 다공성 지지부재 상에 배치되며, 중앙부에 일산화탄소(CO) 유입구가 형성되어 있는 캐필러리 홀 플레이트(capillary hole plate);
상기 캐필러리 홀 플레이트 상에 배치되는 간섭가스 제거 필터;
상기 간섭가스 제거 필터 상에 상기 하부 하우징과 결합되도록 설치되며, 상부에 적어도 하나의 가스 유입공이 형성되어 있는 상부 캡(cap);
상기 반응전극과 상기 상부 캡을 전기적으로 연결하는 상부 전극; 및
상기 반응전극, 상기 제2 다공성 지지부재 및 상기 캐필러리 홀 플레이트를 함께 감싸도록 배치되며, 상기 하부 하우징과 상기 상부 캡 사이를 실링(sealing)하는 실링 부재;를 포함하며,
상기 하부 하우징, 상기 상부 캡 및 상기 심지 지지부재는 상기 산성 전해질에 대한 내부식성이 있는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기화학식 일산화탄소 가스 센서.
A lower housing having a receiving portion formed therein;
A first porous support member disposed at a lower portion of the lower housing;
A counter electrode disposed on the first porous support member;
A lower electrode electrically connecting the corresponding electrode to the lower housing;
A lower separator disposed on the corresponding electrode and carrying an acidic electrolyte thereon;
An upper separator disposed on the lower separation membrane and carrying an acidic electrolyte thereon;
A wick supporter disposed between the lower separation membrane and the upper separation membrane, the wick supporter having a through hole through which the electrolyte supported on the upper separation membrane and the lower separation membrane can be transmitted;
A working electrode disposed on the upper separation membrane;
A second porous support member disposed on the reaction electrode;
A capillary hole plate disposed on the second porous support member and having a carbon monoxide (CO) inlet formed at a central portion thereof;
An interference gas removal filter disposed on the capillary hole plate;
An upper cap installed to be coupled to the lower housing on the interference gas removing filter and having at least one gas inflow hole formed thereon;
An upper electrode electrically connecting the reaction electrode and the upper cap; And
And a sealing member disposed to enclose the reaction electrode, the second porous supporting member, and the capillary hole plate together, and sealing the space between the lower housing and the upper cap,
Wherein the lower housing, the upper cap, and the core supporting member are made of a material having corrosion resistance to the acidic electrolyte.
제1항에 있어서,
상기 하부 하우징, 상기 상부 캡 및 상기 심지 지지부재는,
탄탈룸(Ta), 백금(Pt), 금(Au) 및 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기화학식 일산화탄소 가스 센서.
The method according to claim 1,
The lower housing, the upper cap, and the wick support member,
Wherein the gas sensor comprises one of tantalum (Ta), platinum (Pt), gold (Au), and titanium (Ti) or a combination thereof.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 심지 지지부재의 관통공에 삽입되어, 상기 하부 분리막과 상기 상부 분리막에 담지되어 있는 전해질이 전달되는 산성 전해질이 담지되어 있는 심지(wick)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학식 일산화탄소 가스 센서.
3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a wick inserted into the through hole of the wick support member and carrying an acidic electrolyte on which the electrolyte supported on the lower separating membrane and the upper separating membrane is carried.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 산성 전해질은 황산(H2SO4) 전해질인 것을 특징으로 하는 전기화학식 일산화탄소 가스 센서.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the acidic electrolyte is a sulfuric acid (H 2 SO 4 ) electrolyte.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하부 하우징은 직경이 20mm 이하이고, 높이가 10mm 이하이며,
상기 상부 분리막 및 상기 하부 분리막은 각각 직경이 15mm 이하이고, 두께가 0.5mm 이하인 것을 특징으로 하는 전기화학식 일산화탄소 가스 센서.
3. The method according to claim 1 or 2,
The lower housing has a diameter of 20 mm or less, a height of 10 mm or less,
Wherein the upper separation membrane and the lower separation membrane each have a diameter of 15 mm or less and a thickness of 0.5 mm or less.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상부 전극 및 상기 하부 전극은 백금 또는 탄탈룸을 포함하여 이루어지며,
상기 캐필러리 홀 플레이트는 탄탈룸, 백금, 금 및 티타늄 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기화학식 일산화탄소 가스 센서.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the upper electrode and the lower electrode comprise platinum or tantalum,
Wherein the capillary hole plate comprises any one of tantalum, platinum, gold, and titanium, or a combination thereof.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하부 전극은 와이어 형태이며, 상기 제1 다공성 지지부재의 하면으로부터 상기 대응전극의 상면을 감고 있고,
상기 상부 전극은 와이어 형태이며, 상기 반응전극의 하면으로부터 상기 캐필러리 홀 플레이트의 상면을 감고 있는 것을 특징으로 하는 전기화학식 일산화탄소 가스 센서.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the lower electrode is in the form of a wire, the upper surface of the corresponding electrode is wound from the lower surface of the first porous supporting member,
Wherein the upper electrode is in the form of a wire and the upper surface of the capillary hole plate is wound from the lower surface of the reaction electrode.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상부 캡과 상기 하부 하우징이 커넥터(connector) 기능을 하는 것을 특징으로 하는 전기화학식 일산화탄소 가스 센서.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the upper cap and the lower housing function as a connector.
KR1020160091766A 2016-07-20 2016-07-20 Electrochemical carbon monoxide gas sensor KR101772988B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160091766A KR101772988B1 (en) 2016-07-20 2016-07-20 Electrochemical carbon monoxide gas sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160091766A KR101772988B1 (en) 2016-07-20 2016-07-20 Electrochemical carbon monoxide gas sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101772988B1 true KR101772988B1 (en) 2017-08-31

Family

ID=59760975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160091766A KR101772988B1 (en) 2016-07-20 2016-07-20 Electrochemical carbon monoxide gas sensor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101772988B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109270123A (en) * 2018-11-15 2019-01-25 东北农业大学 A kind of sensor and preparation method detecting acetone gas
KR102057211B1 (en) 2019-06-18 2019-12-18 (주)센코 Electrochemical ammonia gas sensor
KR20200001368A (en) 2018-06-27 2020-01-06 광주과학기술원 Enzyme-based Dissolved Carbon Monoxide Sensor
KR20200114126A (en) * 2019-03-27 2020-10-07 주식회사 신우전자 Micro electrochemical gas sensor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200001368A (en) 2018-06-27 2020-01-06 광주과학기술원 Enzyme-based Dissolved Carbon Monoxide Sensor
CN109270123A (en) * 2018-11-15 2019-01-25 东北农业大学 A kind of sensor and preparation method detecting acetone gas
KR20200114126A (en) * 2019-03-27 2020-10-07 주식회사 신우전자 Micro electrochemical gas sensor
KR102250007B1 (en) 2019-03-27 2021-05-12 주식회사 신우전자 Micro electrochemical gas sensor
KR102057211B1 (en) 2019-06-18 2019-12-18 (주)센코 Electrochemical ammonia gas sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101772988B1 (en) Electrochemical carbon monoxide gas sensor
JP4507235B2 (en) Electrochemical gas sensor
CN107219287B (en) Ionic liquid electrochemical gas sensor
WO2016016104A1 (en) Gas sensor with partitioned filter
KR20160077125A (en) Potentiostatic electrolytic gas sensor
KR102057211B1 (en) Electrochemical ammonia gas sensor
JP7141962B2 (en) Constant potential electrolytic gas sensor
JP4529140B2 (en) Water vapor sensor
JP6332911B2 (en) Electrochemical gas sensor
JP2006098269A (en) Ionic liquid electrolyte gas sensor
JP4594487B2 (en) Constant potential electrolytic gas sensor
JP2017161457A (en) Electrochemical sensor
KR20110012258A (en) Electrochemical hydrogen gas sensor
JP6576053B2 (en) Constant potential electrolytic gas sensor
CN112525968A (en) Alcohol sensor based on blowing method and intelligent equipment
JP6474285B2 (en) Constant potential electrolytic gas sensor
JP4516195B2 (en) Constant potential electrolytic gas sensor
JP2016211958A (en) Electrochemical gas sensor
KR200175157Y1 (en) Oxygen sensor
CN112630281A (en) Alcohol sensor and smart machine based on MEMS
JP2012032186A (en) Constant potential electrolysis gas sensor
CN108680617B (en) Hydrogen sensor
US11874248B2 (en) Electrochemical gas sensor assembly
CN218865827U (en) Alcohol sensor based on blowing method and intelligent equipment
JP6330213B2 (en) Constant potential electrolytic oxygen gas sensor

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant