JP2007248313A - Constant-potential electrolysis type gas sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定電位電解式ガスセンサに関するものであり、より詳細には、電極が形成された薄膜を積層した構成を有する定電位電解式ガスセンサに関するものである。 The present invention relates to a constant potential electrolytic gas sensor, and more particularly to a constant potential electrolytic gas sensor having a configuration in which thin films on which electrodes are formed are stacked.
従来、例えば、廃棄物焼却炉、ボイラー炉、エンジンなどの排ガス中の二酸化硫黄(SO2)、窒素酸化物(NOx)、一酸化炭素(CO)などの被検ガスを検知し、その量を測定するのに用いられる定電位電解式ガスセンサがある。 Conventionally, for example, detected gases such as sulfur dioxide (SO 2 ), nitrogen oxide (NOx), carbon monoxide (CO) in exhaust gas from waste incinerators, boiler furnaces, engines, etc. are detected, and the amount is detected. There are potentiostatic gas sensors that are used to measure.
定電位電解式ガスセンサは、被検ガスを検出する作用極と、作用極との間で電流を流す対極と、作用極の電位を制御するための参照極とを有する。これら作用極、対極、参照極は、隔膜としての多孔性のガス透過性膜(ガス拡散膜)で仕切られた空間内に配置され、この空間には電解液が収容される。隔膜は、一般に、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)などのフッ素樹脂系の撥水性(疎水性)多孔質膜から成る。被検ガスは、隔膜を透過して電解液に溶解し、作用極に接触する。被検ガスは、参照極との間の電位差が一定に保たれた作用極において電気分解され、作用極と対極との間に電気化学反応に応じて流れる電解電流が測定される。定電位電解式ガスセンサは、電解電流値が被検ガスの濃度に比例するように構成されており、この電解電流値を測定することで、被検ガスの濃度に変換することができる。 The constant potential electrolytic gas sensor has a working electrode that detects a test gas, a counter electrode that allows current to flow between the working electrode, and a reference electrode that controls the potential of the working electrode. These working electrode, counter electrode, and reference electrode are arranged in a space partitioned by a porous gas-permeable membrane (gas diffusion membrane) as a diaphragm, and an electrolytic solution is accommodated in this space. The diaphragm is generally composed of a fluororesin-based water-repellent (hydrophobic) porous membrane such as PTFE (polytetrafluoroethylene). The test gas permeates the diaphragm, dissolves in the electrolyte, and contacts the working electrode. The test gas is electrolyzed at the working electrode in which the potential difference from the reference electrode is kept constant, and the electrolytic current flowing according to the electrochemical reaction between the working electrode and the counter electrode is measured. The constant potential electrolytic gas sensor is configured such that the electrolysis current value is proportional to the concentration of the test gas, and by measuring this electrolysis current value, it can be converted to the concentration of the test gas.
そして、従来、電解液と被検ガスとの接触面に隔膜が設けられ、この隔膜の電解液側に作用極が形成された定電位電解式ガスセンサがある。この作用極は、隔膜上に、導電体(貴金属など)をスッパッタリング法や蒸着法により付着させる方法、或いは導電体(貴金属など)を樹脂で固める方法等の成膜方法により形成される(例えば、特許文献1参照。)。参照極及び対極についても、上記隔膜と同様の膜の上に形成されたものがある。本明細書では、作用極、参照極又は対極が表面に付着形成された薄膜を総称して「電極担持膜」という。又、作用極、参照極、対極が表面に付着形成された薄膜を、それぞれ「作用極担持膜」、「参照極担持膜」、「対極担持膜」という。 Conventionally, there is a constant potential electrolytic gas sensor in which a diaphragm is provided on a contact surface between an electrolyte and a test gas, and a working electrode is formed on the electrolyte side of the diaphragm. This working electrode is formed on the diaphragm by a film forming method such as a method of attaching a conductor (noble metal or the like) by a sputtering method or a vapor deposition method, or a method of solidifying a conductor (noble metal or the like) with a resin ( For example, see Patent Document 1.) Some of the reference electrode and the counter electrode are formed on a film similar to the above diaphragm. In the present specification, a thin film having a working electrode, a reference electrode or a counter electrode attached to the surface is collectively referred to as an “electrode carrying film”. In addition, the thin films having the working electrode, the reference electrode, and the counter electrode attached to the surface are referred to as “working electrode carrying film”, “reference electrode carrying film”, and “counter electrode carrying film”, respectively.
ところで、従来、上述のような電極担持膜を用いる定電位電解式ガスセンサにおいて、図5に示すように、作用極担持膜203Aと参照極担持膜203Bと対極担持膜203Cとを、電解液を吸収した電解液保持部材204A、204Bを介して交互に挟み込んだ積層構造でセンサケース201内に収納したものがある。
By the way, in the conventional constant potential electrolytic gas sensor using the electrode supporting film as described above, as shown in FIG. 5, the working
即ち、図6により詳しく示すように、撥水性の膜231A、231B、231C上にそれぞれ作用極232A、参照極232B、対極232Cが形成されて、作用極担持膜203A、参照極担持膜203B、対極担持膜203Cが構成される。そして、これら作用極担持膜203A、参照極担持膜203B、対極担持膜203Cが、第1、第2の電解液保持部材204A、204Bを介して積層される。このように、作用極、参照極、対極について電極担持膜を用いる構成では、センサ間で電極の性能を比較的に均質に揃えることが容易であり、又これら電極担持膜群を積層する構成では、構造が簡単で製造が容易であるなどの利点を有する。
That is, as shown in more detail in FIG. 6, the working
このような従来の定電位電解式ガスセンサでは、作用極232A、参照極232B及び対極232Bのそれぞれに対するリード線221A、221B、221Cは、積層構造の各層の間から引き出されて、定電位電解式ガスセンサの外部との電気信号の授受のためのコンタクトピン222A、222B、222Cとそれぞれ接続されている。
In such a conventional constant potential electrolytic gas sensor, the
そして、これらのリード線221A、221B、221Cは、それぞれが引き出される層間から電解液が漏れないように、作用極担持膜203A、参照極担持膜203B、対極担持膜203Cを構成する撥水性の薄膜231A、231B、231Cで挟まれている。又、被検ガスが作用極担持膜203Aを通してのみ供給されるように限定して測定精度を維持するために、作用極担持膜203Aとセンサケースとの間に隙間ができないように、作用極担持膜203AはOリングやゴムパッキン等の弾性シール部材205でセンサケース201に圧接されていた。
しかしながら、本発明者らの検討により、従来の定電位電解式ガスセンサでは、次のような問題があることが分かった。 However, as a result of studies by the present inventors, it has been found that the conventional constant potential electrolytic gas sensor has the following problems.
先ず、上述のように、作用極担持膜203Aと参照極担持膜203Bと対極担持膜203Cとを用い、これらを積層構成でセンサケース201に収容した定電位電解式ガスセンサでは、電極担持膜を構成する弾性のある高分子膜を積層して、その最上部の隔膜(通常、作用極担持膜)をOリングやゴムパッキン等の弾性シール部材205で押さえてシールを行っている。
First, as described above, in the potentiostatic gas sensor in which the working
そのため、Oリングやゴムパッキンによる電極担持膜203A、203B、203Cのセンサケース201に対する締め付け方が悪くなり易く、撥水性の薄膜間からのそれぞれのリード線221A、221B、221Cの引き出し部のシールが不十分になることがある。そのため、センサケース201内に収容された電解液が漏れる原因となっていた。
Therefore, the method of tightening the
又、従来、干渉ガスの除去の目的で、干渉ガスを吸収する吸収剤などを備えるフィルタ(干渉ガス除去フィルタ)209をセンサケース201に装着することが行われている。そして、使用環境によっては、定電位電解式ガスセンサ自体の寿命よりも早く干渉ガス除去フィルタ209の交換が必要になることがある。
Conventionally, for the purpose of removing interference gas, a filter (interference gas removal filter) 209 including an absorbent that absorbs interference gas is attached to the
しかしながら、従来、干渉ガス除去フィルタ209は、センサケース201に装着されているため、この干渉ガス除去フィルタ209を交換する際にセンサケース201に歪みが生じ易い場合がある。そして、この歪みがセンサケース201に圧接されているOリングやゴムパッキン等のシール部材205のシール性を低下させ、センサケース201内の電解液の漏れを生じさせることがあった。
However, conventionally, since the interference
電解液が漏れて、センサケース201内の電解液の量が減少すると、電極間が電気的に断線され、指示値異常が発生する原因になる。或いは、リード線221A、221B、221Cを伝ってしみ出た電解液がコンタクトピン222A、222B、222Cまで達して、腐食電位を生じてしまい、指示値異常を引き起こすことがあった。
When the electrolyte solution leaks and the amount of the electrolyte solution in the
従って、本発明の目的は、電解液の漏れを防止することのできる定電位電解式ガスセンサを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a constant potential electrolytic gas sensor capable of preventing leakage of an electrolytic solution.
本発明の他の目的は、電解液量の減少による電極間の電気的断線を防止して、安定した指示値を得ることのできる定電位電解式ガスセンサを提供することである。 Another object of the present invention is to provide a constant potential electrolytic gas sensor capable of obtaining a stable indicated value by preventing electrical disconnection between electrodes due to a decrease in the amount of electrolyte.
本発明の更に他の目的は、漏れた電解液によるコンタクトピンの腐食電位の発生を防止して、安定した指示値を得ることのできる定電位電解式ガスセンサを提供することである。 Still another object of the present invention is to provide a constant potential electrolytic gas sensor capable of preventing a corrosion potential of a contact pin due to a leaked electrolyte and obtaining a stable indicated value.
上記目的は本発明に係る定電位電解式ガスセンサにて達成される。要約すれば、本発明は、電解液により電気的に接続された電極間に流れる被検ガスの電解電流を検知する定電位電解式ガスセンサにおいて、電解液が収容される凹部を備えるケース本体と;前記凹部内に配置される第1の電極を備え、前記凹部の開口部を覆うように前記ケース本体に配置される第1の電極担持膜と;第2の電極を備え、前記凹部内に前記第1の電極担持膜に対して積層状態で配置される第2の電極担持膜と;第3の電極を備え、前記凹部内に前記第1、第2の電極担持膜に対して積層状態で配置される第3の電極担持膜と;前記凹部内で前記第1、第2、第3の電極のそれぞれに対して積層状態で接触するように配置される第1、第2、第3のリードと;前記第1の電極担持膜の前記凹部側とは反対側の側面上に配置されるシール部材と;前記シール部材を前記第1の電極担持膜に押し付けて前記ケース本体に取り付ける押さえ部材と;を有し、前記第1の電極担持膜は、前記シール部材で前記凹部の前記開口部を取り囲む台部に押圧され、前記凹部内に積層状態で配置された前記第1、第2、第3の電極と前記第1、第2、第3のリードとは、前記第1の電極担持膜が前記シール部材で前記台部に押圧されることによりそれぞれ圧接することを特徴とする定電位電解式ガスセンサである。 The above object is achieved by the constant potential electrolytic gas sensor according to the present invention. In summary, the present invention relates to a constant potential electrolytic gas sensor that detects an electrolytic current of a test gas that flows between electrodes electrically connected by an electrolytic solution, and a case main body having a recess in which the electrolytic solution is accommodated; A first electrode disposed in the recess, the first electrode carrying film disposed in the case body so as to cover the opening of the recess; and a second electrode; A second electrode carrying film disposed in a laminated state with respect to the first electrode carrying film; a third electrode; and a laminated state with respect to the first and second electrode carrying films in the recess A third electrode-supporting film disposed; and first, second, and third disposed in contact with each of the first, second, and third electrodes in the recessed portion in a stacked state. A lead; disposed on a side surface of the first electrode-supporting film opposite to the concave side And a pressing member that presses the seal member against the first electrode carrying film and attaches to the case body, and the first electrode carrying film is formed by the seal member and the opening of the recess. The first, second, and third electrodes and the first, second, and third leads that are pressed by a base portion that surrounds the portion and are disposed in a stacked state in the recess are the first electrode The constant potential electrolytic gas sensor according to claim 1, wherein the supporting film is pressed against the pedestal portion by the seal member.
本発明の一実施態様によると、定電位電解式ガスセンサは更に、前記第1の電極担持膜と前記第2の電極担持膜との間に、電解液を吸収した第1の電解液保持部材を有し、前記第2の電極担持膜と前記第3の電極担持膜との間に、電解液を吸収した第2の電解液保持部材を有する。 According to an embodiment of the present invention, the constant potential electrolytic gas sensor further includes a first electrolyte holding member that absorbs an electrolyte between the first electrode supporting film and the second electrode supporting film. And a second electrolytic solution holding member that has absorbed the electrolytic solution between the second electrode supporting film and the third electrode supporting film.
又、本発明の一実施態様によると、前記ケース本体は更に、前記第1、第2、第3のリードのそれぞれと電気的に接続され、前記ケース本体の外部との電気信号の授受を行うための第1、第2、第3のコンタクト部材と、前記第1、第2、第3のコンタクト部材から前記第1、第2、第3の電極へとそれぞれ前記第1、第2、第3のリードを導くための第1、第2、第3の通路と、を有し、該第1、第2、第3の通路のそれぞれの少なくとも一部を液密的に封止するように充填材が充填されている。前記充填材は、耐薬品性の樹脂から成っていてよい。又、前記第1、第2、第3の通路のうち少なくとも1つ又は全ては、前記台部上に開口していてよい。 According to an embodiment of the present invention, the case body is further electrically connected to each of the first, second, and third leads, and exchanges electrical signals with the outside of the case body. First, second, and third contact members for the first, second, and third electrodes from the first, second, and third contact members to the first, second, and third electrodes, respectively. First, second, and third passages for guiding the three leads, and at least a part of each of the first, second, and third passages is liquid-tightly sealed. Filler is filled. The filler may be made of a chemical resistant resin. In addition, at least one or all of the first, second, and third passages may be open on the platform.
本発明の好ましい一実施態様によると、前記第1の電極担持膜は、前記台部の全周にわたって、直接前記シール部材と前記台部との間に狭持される。 According to a preferred embodiment of the present invention, the first electrode carrying film is sandwiched directly between the seal member and the base part over the entire circumference of the base part.
又、本発明の一実施態様によると、定電位電解式ガスセンサは更に、被検ガスの測定に干渉する干渉ガスを除去するための着脱可能なフィルタを有し、該干渉ガス除去フィルタは、該干渉ガス除去フィルタの着脱により前記押さえ部材による前記シール部材の押さえ付け状態が変化しないように前記ケース本体に対して取り付けられている。好ましい一実施態様によると、前記干渉ガス除去フィルタは、前記ケース本体に対する前記押さえ部材の固定部とは別の位置で前記ケース本体に接続された取り付け具を介して前記ケース本体に対して取り付けられる。前記ケース本体に対する前記押さえ部材の固定部は、前記ケース本体における前記押さえ部材による前記第1の電極担持膜の押し付け方向の上流側端部近傍に設けられ、前記ケース本体に対する前記取り付け具の接続部は、前記ケース本体における前記方向の下流側端部近傍に設けられていてよい。 According to one embodiment of the present invention, the constant potential electrolytic gas sensor further includes a detachable filter for removing an interference gas that interferes with measurement of the test gas, and the interference gas removal filter includes the interference gas removal filter. The interference gas removal filter is attached to the case body so that the pressing state of the seal member by the pressing member does not change when the interference gas removal filter is attached or detached. According to a preferred embodiment, the interference gas removal filter is attached to the case main body via a fixture connected to the case main body at a position different from a fixing portion of the pressing member with respect to the case main body. . The fixing portion of the pressing member with respect to the case main body is provided in the vicinity of the upstream end portion in the pressing direction of the first electrode carrying film by the pressing member in the case main body, and the connecting portion of the attachment tool to the case main body May be provided in the vicinity of the downstream end in the direction of the case body.
本発明によれば、電解液の漏れを防止することができる。又、本発明によれば、電解液量の減少による電極間の電気的断線を防止して、安定した指示値を得ることができる。更に、本発明によれば、漏れた電解液によるコンタクトピンの腐食電位の発生を防止して、安定した指示値を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to prevent leakage of the electrolytic solution. In addition, according to the present invention, it is possible to prevent electrical disconnection between the electrodes due to a decrease in the amount of the electrolytic solution, and to obtain a stable indication value. Furthermore, according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of the corrosion potential of the contact pin due to the leaked electrolyte and obtain a stable indication value.
以下、本発明に係る定電位電解式ガスセンサを図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the constant potential electrolytic gas sensor according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
実施例1
図1は、本発明に係る定電位電解式ガスセンサの一実施例の概略断面を示す。又、図2は、定電位電解式ガスセンサの一実施例の組立部分断面を示す。
Example 1
FIG. 1 shows a schematic cross section of one embodiment of a controlled potential electrolytic gas sensor according to the present invention. FIG. 2 shows an assembled partial cross section of one embodiment of a potentiostatic gas sensor.
本実施例の定電位電解式ガスセンサ100は、大別して電解セル部110と、フィルタ部120とを有する。電解セル部110は、被検ガスの測定を行う定電位電解式ガスセンサ本体を構成し、フィルタ部120は、被検ガスの測定に対する干渉ガスの除去を行う。
The constant potential
先ず、電解セル部110について説明する。本実施例では、電解セル部110は、概略、電解液Sの収容部を構成する凹部13を備えたケース本体1と、ケース本体1に配置される電極担持膜群3A、3B、3Cと、シール部材としての弾性部材であるOリング5と、シール部材5をケース本体1に押圧して取り付ける押さえ部材としてのワッシャー6及びケース蓋7とを有する。電解セル部110は更に、電極担持膜群3A〜3Cが備える電極から引き出される第1、第2、第3のリード21A、21B、21Cと、これら第1〜第3のリード21A〜21Cが接続されてケース本体1の外部との電気信号の授受を行うためのコンタクト部材としての第1、第2、第3のコンタクトピン22A、22B、22Cとを有する。そして、ケース本体1には、第1〜第3のリード21A、21B、21Cが挿通され、又第1〜第3のコンタクトピン22A〜22Cが取り付けられる通路としての第1、第2、第3の貫通孔15A、15B、15Cが形成されている。
First, the
尚、図3は本実施例の定電位電解式ガスセンサ100のケース本体1の上面を示す。
FIG. 3 shows the upper surface of the case body 1 of the constant potential
図1及び図2におけるケース本体1は、図3中のA−A線断面を示しており、図1及び図2には、第1〜第3の貫通孔15A〜15Cのうち第1の貫通孔15A、又第1〜第3のコンタクトピン22A〜22Cのうち第1のコンタクトピン22Aが示されている。
The case main body 1 in FIGS. 1 and 2 shows a cross section taken along the line AA in FIG. 3, and in FIGS. 1 and 2, the first through-holes 15 </ b> A to 15 </ b> C are the first through holes. The
更に説明すると、電解セル部110のケース本体1は、図1及び図2において下側の大径部11と上側の小径部12とを有する。大径部11は概略円柱形状を有し、小径部12は大径部11と同心の概略円筒形状を有する。
More specifically, the case main body 1 of the
ケース本体1の大径部11には、小径部12との会合面に開口部13aを有する凹部13が形成されている。凹部13は概略円柱状の穴として形成されている。凹部13の内径は、小径部12の中空部14の内径よりも小さい。従って、大径部11と小径部12との会合面には、凹部13の開口部13aを取り囲む概略円環状の台部19が形成されている。又、凹部13の底部の略中心には、圧力調整部として、凹部13の内径よりも小さい内径を有する空間18が更に形成されている。
The large-
図3に示すように、大径部11の台部19上には、凹部13の開口部13aの縁部に沿って、好ましくは等間隔に、第1〜第3の貫通孔15A〜15Cが開口している。第1〜第3の貫通孔15A〜15Cはそれぞれ、ケース本体1の大径部11を、軸方向に貫通している。第1〜第3の貫通孔15A〜15Cのそれぞれの、台部19とは反対側の端部を封止するように第1〜第3のコンタクトピン22A〜22Cが取り付けられる。そして、第1〜第2の貫通孔15A〜15C内で、第1〜第3のリード21A〜21Cのそれぞれの一方の端部が、第1〜第3のコンタクトピン22A〜22Cに電気的に接続される。
As shown in FIG. 3, first to third through holes 15 </ b> A to 15 </ b> C are formed on the
図4は、ケース本体1に対する電極担持膜群3A〜3Cの積層構成をより詳しく示す。本実施例では、電極担持膜群3A〜3Cは、第1の電極担持膜としての作用極担持膜3Aと、第2の電極担持膜としての参照極担持膜3Bと、第3の電極担持膜としての対極担持膜3Cとを、凹部13の外側から底部に向けてこの順序で有する。作用極担持膜3A、参照極担持膜3B、対極担持膜3Cはそれぞれ、多孔性のガス透過性膜(第1、第2、第3のガス透過性膜)31A、31B、31C上に導電性材料から成る作用極32A、参照極32B、対極32Cが形成されて構成される。
FIG. 4 shows the laminated structure of the electrode supporting
又、作用極担持膜3Aと参照極担持膜3Bとの間には第1の電解液保持部材としての第1の保水シート4Aが配置され、参照極担持膜3Bと対極担持膜3Cとの間には第2の電解液保持部材としての第2の保水シート4Bが配置される。
A first
作用極担持膜3Aは、ケース本体1における被検ガスと電解液Sとの界面に、電解液Sの収容部たる凹部13の開口部13aを覆うように配置されて隔膜を構成する。そして、作用極32Aは、第1のガス透過性膜31Aの凹部13側、即ち、第1の保水シート4Aに接触する側の面に形成されている。又、参照極32Bは、第2のガス透過性膜31Bの第1の保水シート4Aに接触する側の面に形成されている。更に、対極32Cは、第3のガス透過性膜31Cの第2の保水シート4Bに接触する側の面に形成されている。
The working electrode support film 3 </ b> A is arranged at the interface between the test gas and the electrolyte S in the case body 1 so as to cover the
尚、本実施例では、定電位電解式ガスセンサ100は一酸化炭素(CO)センサとして構成されている。本実施例では、第1〜第3のガス透過性膜31A〜31CとしてPTFE製の薄膜を用いた。ガス透過性膜としては、シリコーン膜などのその他の多孔性高分子膜を使用することもできる。本実施例では、作用極32A、参照極32B、対極32Cとしては白金の薄膜を用いた。又、本実施例では、この作用極32A、参照極32B、対極32Cは、高分子膜に膜形成材と電極材料(導電性微粒子)との混合物を塗布して加熱焼成することによって形成される。即ち、本実施例では、作用極32A、参照極32B、対極32Cは、高分子膜としての第1〜第3のガス透過性膜(PTFE膜)上に、導電性微粒子としての白金粉末を、膜形成材としてのPTFE樹脂粉末を用いて薄膜状に固める方法により形成した。作用極32A、参照極32B、対極32の薄膜は、蒸着、スパッタリングなどのその他の製膜方法を用いて形成することもできる。又、作用極32Aとしては、通常、白金が使用されるが、パラジウム、金、銀などの貴金属、或いはカーボンも使用することができる。参照極32Bとしては、白金、金、パラジウムなどの貴金属、銀又は塩化銀メッキした銀、或いはカーボンなどを使用することができる。又、対極32Cとしては、通常、白金が使用されるが、パラジウム、金、銀などの貴金属も使用することができる。又、電解液Sとしては5M(=mol/L)の硫酸(H2SO4)を用いた。電解液Sとしては、燐酸H2PO4などのその他の酸、又はアルカリ溶液を使用することもできる。電解液Sの濃度は、通常、1〜10Mとされる。第1、第2の電解液保持部材4A、4Bとしては、ポリエステル繊維から成る不織布のシートを用いた。第1、第2の電解液保持部材4A、4Bとしては、スポンジ、濾紙などを用いることもできる。
In the present embodiment, the constant potential
このように、電極担持膜群3A〜3Cは、定電位電解式ガスセンサ100を組み立てた状態で作用極担持膜3Aと参照極担持膜3Bと対極担持膜3Cとを、第1、第2の保水シート4A、4Bを介して積層した積層構造を有する。そして、第1〜第3のリード21A〜21Cの一方の端部は、この積層構造において、作用極32A、参照極32B、対極32Cにそれぞれ接触するように層間に挟み込まれて保持される。
As described above, the electrode supporting
つまり、作用極32Aと第1の保水シート4Aとの間に第1のリード21Aの一方の端部が配置される。又、第1の保水シート4Aと参照極32Bとの間に第2のリード21Bの一方の端部が配置される。更に、第2の保水シート4Bと対極32Cとの間に第3のリード21Cの一方の端部が配置される。層間から引き出された第1〜第3のリード21A〜21Cはそれぞれ、所望により凹部13の内壁に沿って折り返されて、ケース本体1の台部19上に開口した第1〜第3の貫通孔15A〜15C内に導入される。そして、第1〜第3の貫通孔15A〜15Cの台部19とは反対側の端部に取り付けられた第1〜第3のコンタクトピン22A〜22Bに至る。尚、本実施例では、第1〜第3のリード21A〜21Cとしては、作用極32A、参照極32B、対極32Cと同一材料である白金から成る平坦リードを使用した。又、第1〜第3のコンタクトピンとしては、金メッキした真鍮製のものを使用した。
That is, one end of the
ここで、作用極32A、参照極32B、対極32Cはそれぞれ概略円盤状に形成されており、その径は凹部13の内径と同等又はそれよりも小さい。又、第2のガス透過性膜31B、第3のガス透過性膜31C、第1の保水シート4A、第2の保水シート4Bもそれぞれ概略円盤状に形成されており、その径は凹部13の内径と同等又はそれよりも小さい。本実施例では、作用極32A、参照極32B、対極32Cの径は、第2、第3のガス透過性膜31B、31Cの径よりも小さくされており、又第1、第2の保水シート4A、4Bの径は第2、第3のガス透過性膜31B、31Cの径とほぼ同じである。一方、第1のガス透過性膜31Aは、凹部13の内径よりも大きく、且つ、小径部12の中空部14の内径と同等又はそれよりも小さい径を有する概略円盤形状に形成されている。そして、これらの円盤状部の各部材は、互いに略同心的に、又凹部13と略同心的に配置される。
Here, the working electrode 32 </ b> A, the reference electrode 32 </ b> B, and the counter electrode 32 </ b> C are each formed in a substantially disk shape, and the diameter thereof is equal to or smaller than the inner diameter of the
これにより、作用極32A、参照極担持膜3B(即ち、第2のガス透過性膜31B及び参照極32B)、対極担持膜3C(即ち、第3のガス透過性膜31C及び対極32C)、第1の保水シート4A及び第2の保水シート4Bは凹部13内に収容されるが、第1のガス透過性膜31Aは凹部13内には配置されず、この第1のガス透過性膜31Aの外縁部より内側の所定範囲がケース本体1の台部19上に配置される。
Accordingly, the working
電極担持膜群3A〜3C及び第1、第2の保水シート4A、4Bをケース本体1に配置する際には、先ず、第1〜第3のリード21A〜21Cを第1〜第3の貫通孔15A〜15Cに挿通し、それぞれの一方の端部が電気的に接続されるように、第1〜第3の貫通孔15A〜15Cの台部19とは反対側の端部に第1〜第3のコンタクトピン22A〜22Cを取り付ける。次に、対極担持膜3Cを凹部13に配置し、その後、第3のリード21Cの一方の端部が対極32Cに接触するように、台部19上に開口した第3の貫通孔15Cから外部に伸長している第3のリード21Cを凹部13の内壁に沿って屈曲させる。次に、第2の保水シート4Bを、対極32Cとの間で第3のリード21Cを挟むように、対極担持膜3C上に配置する。次に、参照極担持膜3Bを第2の保水シート4B上に配置し、その後、第2のリード21Bの一方の端部が参照極32Bに接触するように、台部19上に開口した第2の貫通孔15Bから外部に伸長している第2のリード21Bを凹部13の内壁に沿って屈曲させる。次に、第1の保水シート4Aを、参照極32Bとの間で第2のリード21Bを挟むように、参照極担持膜3B上に配置する。次に、第1のリード21Aの一方の端部が、次に配置する作用極担持膜3Aの作用極32Aに接触するように、台部19上に開口した第1の貫通孔15Aから外部に伸長している第1のリード21Aを屈曲させる。作用極32Aは、台部19とほぼ同一平面に配置されるので、第1のリードAは、凹部13の内壁に沿ってはほとんど屈曲させる必要はない。そして、最後に作用極担持膜3Aを、作用極32Aと第1の保水シート4Aとの間に第1のリード21Aを挟むように、台部19上に配置する。尚、作用極担持膜3Aは、第1、第2の保水シート4A、4Bに十分に電解液Sが含浸されると共に、凹部13内に所定量の電解液Sが充填された状態で、台部19上に配置される。
When the electrode supporting
電極担持膜群3A〜3C及び第1、第2の保水シート4A、4Bをケース本体1に配置した状態で、Oリング5が取り付けられたワッシャー6がケース本体1上に配置される。そして、ケース蓋7が、ワッシャー6をケース本体1に押圧するようにして、ケース本体1に取り付けられる。
A
即ち、ワッシャー6は、概略円柱状の中心穴部61を有するリング状部材であり、ケース本体1側の外縁部が切り欠かれてシール部材保持部(段部)62が形成されている。ワッシャー6の中心穴部61の内径は、ケース本体1の凹部13の内径と同等又はそれよりも大きい。一方、ワッシャー6の最大外径は、ケース本体1の小径部12の中空部14及びその開口部14aの内径と同等又はそれよい小さい。そして、このワッシャー6は、Oリング5が設けられた側から、ケース本体1の小径部12の中空部14内に配置される。
That is, the
これにより、Oリング5が、台部19上に配置された作用極担持膜3Aの外縁部近傍に配置される。本実施例では、第1〜第3の貫通孔15A〜15Cは、台部19上において、凹部13の縁部よりに開口している。従って、作用極担持膜3Aの第1のガス透過性膜31Aは、台部19の全周にわたって、直接Oリング5と台部19との間に狭持される。又、Oリング5は、ケース本体1の小径部12の中空部14の内壁に圧接する。尚、Oリング5の他にゴムパッキンなどのその他の弾性部材をシール部材として用いてもよい。
Thereby, the O-
ケース蓋7は袋ナット状部材であり、内周面に、ケース本体1の小径部12の外周に形成されたネジ部18に噛合するネジ部73が形成されている。ケース蓋7は、中心開口部71を有する。この中心開口部71は、ワッシャー6の中心穴部61と略同径で、ケース蓋7をケース本体1に取り付けた状態でワッシャー6の中心穴部61と同心に配置される。ワッシャー6をケース本体1に配置した後に、ケース蓋7をケース本体1の小径部12に螺合することにより、ケース蓋7の中心開口部71を取り巻くフランジ部72により、ワッシャー6をケース本体1に押圧することができる。
The case lid 7 is a cap nut-like member, and a
尚、ケース蓋7は、螺合によりケース本体1に固定することに限定されるものではなく、例えば、圧入嵌合によってケース本体1に固定されるものであってもよい。又、本実施例では、押さえ部材は、シール部材たるOリング5を直接押圧するワッシャー6と、このワッシャー6を押圧してケース本体1に取り付けるケース蓋7との2個の部材に分かれている。これにより、螺合によりケース蓋7をケース本体1に固定する場合には、シール部材を押しつける動作と、螺合のための回転動作とを簡易な構成で分離し、電極担持膜にしわ等が発生するのを好適に防止することができる。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、所望により押さえ部材は単一の部材であってもよいし、或いは更に多数(3個以上)の部材に分かれて構成されていてもよい。
The case lid 7 is not limited to being fixed to the case main body 1 by screwing, and may be fixed to the case main body 1 by press fitting, for example. In this embodiment, the pressing member is divided into two members: a
このように、本実施例の定電位電解式ガスセンサ100では、作用極担持膜3Aは、ケース本体1の凹部13の開口部13aを取り囲む台部19に、ワッシャー6及びケース蓋7を用いてOリング5で押圧される。そして、図中作用極担持膜3Aより下層に積層されて凹部13内に配置された第1の保水シート4A、参照極担持膜3B、第2の保水シート4B及び対極担持膜3Cは、凹部13内で作用極担持膜3Aにより押圧される。これにより、凹部13は液密的に封止され、且つ、凹部13内に積層状態で配置された作用極32A、参照極32B、対極32Cと、第1、第2、第3のリード21A、21B、21Cとのそれぞれは互いに圧接される。
As described above, in the constant potential
即ち、本実施例の定電位電解式ガスセンサ100では、積層された電極担持膜のうち最上部の作用極担持膜3Aだけを押し付けてシールする台部19が設けられている。これにより、電解液Sの収容部に対して最外部に配置される作用極担持膜3Aの第1のガス透過性膜31A、即ち、隔膜を、この台部19にしっかりと押し付けることができる。従って、凹部13は、作用極担持膜3AのOリング5が設けられた側に対して液密的に封止され、凹部13から小径部12側に電解液Sが漏れないようにすることができる。
That is, the constant potential
又、凹部13内に配置された第1の保水シート4A、参照極担持膜3B、第2の保水シート4B及び対極担持膜3Cは、上述のようにしっかりと台部19に押し付けられた作用極担持膜3Aによって、凹部13内で圧縮される。これにより、層間に配置された第1〜第3のリード21A〜21Cの一方の端部はそれぞれ、確実に作用極32A、参照極32B又は対極32Cに圧接されて電気的に接続される。このように層間に挟み込むことで第1〜第3のリード21A〜21Cとそれぞれの電極との電気的接続を得ることにより、定電位電解式ガスセンサ100の構造が簡易となり、製造が容易であるだけではなく、典型的には同一の材料(白金)で形成される第1〜第3のリード21A〜21Bとそれぞれの電極とが単に接触により電気的に接続されるので、異種金属間の接触による望ましくない電流の発生を防止することができる。
Further, the first
上述のように、本実施例では、撥水性のPTFE膜から成る第1のガス透過性膜31Aを直接ケース本体1の台部19にしっかりと押し付けてシールする。そのため、この撥水性の第1のガス透過性膜31Aと、台部19の周方向において異なる位置で開口した第1〜第3の貫通孔15A〜15Cから凹部13の内部へと伸長する第1〜第3のリード21A〜21Cとの間は、通常の使用状態においてほぼ完全な液密状態を達成することができる。図5及び図6を参照して説明した従来の構成と比較して、リード線の引き出し部における液密性は格段に向上している。しかし、定電位電解式ガスセンサ100の使用される環境の温度変化などにより凹部13の内圧が変化するような場合には、この液密性が低下することが考えられる。
As described above, in this embodiment, the first gas
そこで、本実施例の定電位電解式ガスセンサ100では更に、第1〜第3の貫通孔15A〜15Cにおいて台部19上の開口部から第1〜第3のコンタクトピン22A〜22Cまでの間のそれぞれの少なくとも一部、本実施例では全部を、液密的に封止するように、充填材23A、23B、23Cを充填する。充填材23A〜23Cとしては、電解液Sに対して十分な耐性を有するものを用いる。又、充填材23A〜23Cは、第1〜第3のリード21A〜21Cと接触しても望ましくない電流を発生することがないように絶縁性の材料であることが好ましい。充填材23A〜23Cとしては、電解液Sとして用いられる硫酸に対して十分な耐性を有する耐薬品性の樹脂、例えば、接着剤を好適に用いることができる。本実施例では充填材23A〜23Bとしてエポキシ樹脂接着剤を用いた。
Therefore, in the constant potential
このように、本実施例の定電位電解式ガスセンサ100では、第1〜第3のリード21A〜21Cは、積層された各電極から引き出された後、ケース本体1の台部19上に開口した第1〜第3の貫通孔15A〜15Cを通って第1〜第3のコンタクトピン22A〜22Cと接合されるが、この第1〜第3の貫通孔15A〜15Cの中を充填材23A〜23Cでそれぞれ充填することで、電解液Sが第1〜第3のコンタクトピン22A〜22Cに到達しないようにした。これにより、たとえ電解液Sが、第1のガス透過性膜31Aと台部19との間を第1〜第3のリード21A〜21Cを伝って第1〜第3の貫通孔15A〜15Cの開口部に到達したとしても、この開口部から第1〜第3のコンタクトピン22A〜22Cまでの間に充填された充填材23A〜23Cによって、電解液Sが第1〜第3のコンタクトピン22A〜22Cに接触することを防止することができる。
As described above, in the constant potential
尚、充填材23A〜23Cを用いる場合には、第1〜第3の貫通孔15A〜15Cは台部19上に開口していなくてもよい。即ち、本実施例では第1〜第3の貫通孔15A〜15Cの全てが台部19上で開口しているが、これら第1〜第3の貫通孔15A〜15Cのうち少なくとも1つ又は全てが凹部13内で開口していてもよい。例えば、第1〜第3の貫通孔15A〜15Cのうち少なくとも1つ又は全てが凹部13の底面又は側壁にて開口しており、そこからリード線が電極へと導かれていてもよい。この場合も、充填材によって、コンタクトピンまで電解液が到達することを防止することができる。
When the
次に、フィルタ部120について説明する。本実施例では、フィルタ部120は、フィルタ取り付け具8と、干渉ガス除去フィルタ9とを有する。ケース本体1に取り付けられたフィルタ取り付け具8に干渉ガス除去フィルタ9を装着することにより、干渉ガス除去フィルタ9はケース本体1に対して着脱自在に取り付けられる。
Next, the
更に説明すると、取り付け具8は、中空部81を有する円筒状部材であり、その軸線方向一方の端部(図中下側)の内周面には、ケース本体1の大径部11の外周に形成されたネジ部17に噛合するネジ部82が形成されている。取り付け具8は、ケース蓋7を取り付けた後のケース本体1のケース蓋7側から被せて、大径部11に螺合する。
More specifically, the
尚、取り付け具8は、螺合によりケース本体1に固定することに限定されるものではなく、例えば、圧入嵌合によってケース本体1に固定されるものであってもよい。
In addition, the
そして、取り付け具8の軸線方向他方の端部(図中上側)に、干渉ガス除去フィルタ9が取り付けられる。干渉ガス除去フィルタはフィルタ本体91と、このフィルタ本体91の外周に取り付けられたフィルタシール部材92とを有する。フィルタシール部92を、上記取り付け具8の端部の内周面に対して圧入嵌合することによって、干渉ガス除去フィルタ9は、しっかりと取り付け具8に取り付けられる。フィルタ本体91は通気性を有し、定電位電解式ガスセンサ100の雰囲気ガスを電解セル部110に向けて通過させ、又電解セル部110からのガスを定電位電解式ガスセンサ100の外部に向けて通過させるが、その通気経路に、電解セル部110における測定に影響を及ぼす干渉ガスを吸収する吸収剤が設けられている。本実施例では、定電位電解式ガスセンサ100はCOセンサとして構成されているので、フィルタ本体91には、干渉ガスであるNO2を吸収して除去する吸収剤が設けられている。
An interference gas removal filter 9 is attached to the other end (upper side in the figure) of the
尚、本実施例では、ケース本体1、ワッシャー6、ケース蓋7、取り付け具8はプラスチックによって成型されている。
In the present embodiment, the case main body 1, the
このように、本実施例では、干渉ガス除去フィルタ9は、この干渉ガス除去フィルタ9の着脱によりワッシャー6及びケース蓋7によるOリング5の押さえ付け状態が変化しないようにケース本体1に対して取り付けられている。より詳しくは、本実施例の定電位電解式ガスセンサ100では、上述の台部19におけるシール部と充填材23A〜23Cの充填部とを含む電解セル部(電解セル形成部品)110と、干渉ガス除去フィルタ9を装着する取り付け具8とを独立させる。そして、干渉ガス除去フィルタ9は、電解セル部110におけるOリング5による第1のガス透過性膜31Aの押さえ付けに直接に影響を与えない部分、本実施例ではケース本体1の基部(底部)である大径部11に対して別部材として接続された取り付け具8を介して、電解セル部110に取り付けた。
Thus, in this embodiment, the interference gas removal filter 9 is attached to the case body 1 so that the pressing state of the O-
即ち、本実施例では、干渉ガス除去フィルタ9は、ケース本体1に対するケース蓋7の固定部とは別の位置でケース本体1に接続された取り付け具8を介してケース本体1に対して取り付けられる。特に、本実施例では、ケース本体1に対するケース蓋7の固定部は、ケース本体1におけるワッシャー6及びケース蓋7による作用極担持膜3Aの押し付け方向の上流側端部近傍に設けられ、ケース本体1に対する取り付け具8の接続部は、ケース本体1における同方向の下流側端部近傍に設けられる。この取り付け具8の接続部は、シール部材の押さえ部材であるワッシャー6及びケース蓋7とは別部材で、又これらワッシャー6及びケース7が取り付けられる比較的薄肉の小径部とは離隔されている、ケース本体1の基部である比較的厚肉の大径部11に相当する。
In other words, in this embodiment, the interference gas removal filter 9 is attached to the case body 1 via the
これにより、干渉ガス除去フィルタ9の着脱に伴うケーシング、即ち、本実施例では取り付け具8の歪みが、電解セル部110のシール部におけるシール性に影響を与えない構造にした。又、このような干渉ガス除去フィルタ9の取り付け構造とする場合においても、被検ガスが作用極担持膜3Aのみを透過して凹部13内に至る構造を維持している。
As a result, the casing that accompanies the attachment / detachment of the interference gas removal filter 9, that is, the distortion of the
本発明の効果を実証するために、本実施例の定電位電解式ガスセンサ100を用いて以下の実験を行った。
In order to verify the effect of the present invention, the following experiment was conducted using the constant potential
(実験例1)
本実施例の定電位電解式ガスセンサ(COセンサ)100を10個用意した。そして、それぞれのセンサのCOゼロガス(CO濃度0ppmの空気)に対する電流(残余電流)値をポテンショスタット回路を用いて測定した。又、作用極32Aと参照極32Bとの間の電位差を電位差計を用いて測定した。その結果、全てのセンサにおいて、残余電流は0〜0.1μAであり、電位差は0〜0.6mVであった。これらの測定は、25℃の環境下で実施した。
(Experimental example 1)
Ten constant potential electrolytic gas sensors (CO sensors) 100 of this example were prepared. And the electric current (residual current) value with respect to CO zero gas (CO concentration 0 ppm air) of each sensor was measured using the potentiostat circuit. Further, the potential difference between the working
次に、恒温恒湿度試験機に10個の被検センサをセットして、ヒートサイクル試験を実施した。試験機の設定温度を−10℃から一旦50℃まで上げた後再度−10℃まで下げるまでを2時間で行う動作を1サイクルとして、10サイクルのヒートサイクル試験を行った。 Next, ten test sensors were set in a constant temperature and humidity tester, and a heat cycle test was performed. An operation in which the set temperature of the tester was temporarily increased from −10 ° C. to 50 ° C. and then decreased again to −10 ° C. in 2 hours was 10 cycles, and a heat cycle test of 10 cycles was performed.
そして、このヒートサイクル試験の後で、再び25℃の環境下で、COゼロガスを用いた上記同様の残余電流測定及び電位差測定を実施した。その結果、10個のセンサの全てで、残余電流値及び電位差値の測定結果は、ヒートサイクル試験前と同じであった。 Then, after the heat cycle test, the residual current measurement and the potential difference measurement using CO zero gas were performed again in an environment of 25 ° C. As a result, the measurement results of the residual current value and the potential difference value were the same as before the heat cycle test with all ten sensors.
以上のような実験を、図5及び図6に示すような従来の電極担持膜群の積層構造を有する定電位電解式ガスセンサ(COセンサ)について同様に行った。その結果、ヒートサイクル試験前では、10個の被検センサの全てで残余電流が0〜0.1μA、電位差が0〜0.6mVであったのに対して、ヒートサイクル試験の後では、10個の被検センサのうち3個で残余電流値が3μA(CO濃度100ppmに相当)以上あり、電位差も3〜6mVであった。これは、電解液の収容部の内圧の変化によりリード線の引き出し部の液密性が低下し、電解液がリークしたことにより、電極電位がずれたためであると考えられる。 The experiment as described above was similarly performed on a constant potential electrolytic gas sensor (CO sensor) having a laminated structure of conventional electrode supporting film groups as shown in FIGS. As a result, the residual current was 0 to 0.1 μA and the potential difference was 0 to 0.6 mV for all 10 test sensors before the heat cycle test, while 10 10 after the heat cycle test. Three of the test sensors had a residual current value of 3 μA (corresponding to a CO concentration of 100 ppm) or more and a potential difference of 3 to 6 mV. This is presumably because the liquid-tightness of the lead-out portion of the lead wire was lowered due to the change in the internal pressure of the electrolytic solution housing portion, and the electrode potential was shifted due to leakage of the electrolytic solution.
このように、本実施例によれば、電解液Sの漏れを良好に防止することができ、電解液Sの量の減少による電極間の電気的断線を防止して、安定した指示値を得ることができる。 Thus, according to the present embodiment, the leakage of the electrolytic solution S can be prevented satisfactorily, the electrical disconnection between the electrodes due to the decrease in the amount of the electrolytic solution S is prevented, and a stable indication value is obtained. be able to.
(実験例2)
本実施例の定電位電解式ガスセンサ(COセンサ)100を10個用意した。そして、それぞれのセンサの干渉ガス除去フィルタ9を、特にケーシングの歪みに気を遣うことなく繰り返し(100回程度)着脱する試験を実施した。そして、この着脱試験の後で、実験例1と同様の残余電流及び電位差の測定を行った。その結果、残余電流及び電位差の測定値は、着脱試験後においても、全てのセンサで着脱試験前と同じ(残余電流0〜0.1μA、電位差0〜0.6mV)であった。
(Experimental example 2)
Ten constant potential electrolytic gas sensors (CO sensors) 100 of this example were prepared. And the test which attaches / detaches the interference gas removal filter 9 of each sensor repeatedly (about 100 times) without paying special attention to the distortion of the casing was performed. Then, after this attachment / detachment test, the residual current and potential difference were measured as in Experimental Example 1. As a result, the measured values of the residual current and the potential difference were the same as before the attachment / detachment test even after the attachment / detachment test (residual current 0 to 0.1 μA, potential difference 0 to 0.6 mV).
以上のような実験を、図5に示すような、干渉ガス除去フィルタの着脱によりシール部材の押さえ付け状態が変化し易い構造を有する従来の定電位電解式ガスセンサ(COセンサ)について同様に行った。図5に示す定電位電解式ガスセンサでは、干渉ガス除去フィルタ209の取り付け部と、シール部材たるOリング205の押さえ部206とは同一のケーシング201に近接して設けられている。その結果、着脱試験前では、10個の被検センサの全てで残余電流が0〜0.1μA、電位差が0〜0.6mVであったのに対して、着脱試験後では、10個の被検センサのうち5個で残余電流値が3μA以上あり、電位差も3〜6mVであった。これは、干渉ガス除去フィルタの着脱動作により電解液収容部のシール部の液密性が低下し、電解液がリークしたことにより、電極電位がずれたためであると考えられる。
The experiment as described above was similarly performed for a conventional constant potential electrolytic gas sensor (CO sensor) having a structure in which the pressing state of the seal member is easily changed by attaching and detaching the interference gas removal filter as shown in FIG. . In the constant potential electrolytic gas sensor shown in FIG. 5, the attachment part of the interference
このように、本実施例によれば、干渉ガス除去フィルタ9の着脱動作を行った場合にも、電解液Sの漏れを良好に防止することができ、電解液Sの量の減少による電極間の電気的断線を防止して、安定した指示値を得ることができる。 As described above, according to this embodiment, even when the interference gas removal filter 9 is attached / detached, the leakage of the electrolytic solution S can be satisfactorily prevented, and the distance between the electrodes can be reduced by reducing the amount of the electrolytic solution S. Thus, the stable disconnection value can be obtained.
(実験例3)
本実施例の定電位電解式ガスセンサ(COセンサ)100から充填材23A〜23Cを除いた構成のセンサを用意した。そして、上記実験例1、2と同様の試験を繰り返した。その結果、本実施例の定電位電解式センサ100と同様の結果を得ることができた。
(Experimental example 3)
A sensor having a configuration in which the
但し、充填材23A〜23Cを除いたセンサ群では、試験後に長期保存した後で分解して各部品を観察したところ、コンタクトピン22A〜22Cに腐食が見られるものがあった。このようにコンタクトピンが電解液で腐食される状態でセンサが使用すると、コンタクトピンの腐食電位が発生して、指示値に影響する虞がある。
However, in the sensor group excluding the
従って、漏れた電解液Sによるコンタクトピン22A〜22Cの腐食電位の発生を防止して、定電位電解式ガスセンサ100の信頼性を更に向上するためには、充填材23A〜23Cを設けることにより、より確実に電解液Sのリークを防止することが好ましい。
Therefore, in order to prevent the corrosion potential of the contact pins 22A to 22C due to the leaked electrolyte S and further improve the reliability of the constant potential
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。 As mentioned above, although this invention was demonstrated according to the specific Example, it should be understood that this invention is not limited to the above-mentioned embodiment.
例えば、上述の実施例では、定電位電解式ガスセンサはCOセンサであるものとして説明したが、当業者には周知のように、定電位電解式ガスセンサは、二酸化硫黄(SO2)、二酸化窒素(NO2)、一酸化窒素(NO)などのその他のガスの測定のためにも用いられる。本発明は、このようなCOガス以外の他のガスを検出対象とする定電位電解式ガスセンサに対しても等しく適用することができ、上述したものと同じ効果を得ることができる。尚、被検ガスの種類に応じて干渉ガス除去フィルタの種類は変更されてよいし、又本発明の原理は干渉ガス除去フィルタを有しない定電位電解式ガスセンサにも適用することができる。 For example, in the above-described embodiments, the constant potential electrolytic gas sensor has been described as being a CO sensor. However, as is well known to those skilled in the art, the constant potential electrolytic gas sensor is composed of sulfur dioxide (SO 2 ), nitrogen dioxide ( It is also used for measuring other gases such as NO 2 ) and nitric oxide (NO). The present invention can be equally applied to a constant-potential electrolysis gas sensor that uses a gas other than the CO gas as a detection target, and the same effect as described above can be obtained. The type of interference gas removal filter may be changed according to the type of test gas, and the principle of the present invention can be applied to a constant potential electrolytic gas sensor that does not have an interference gas removal filter.
1 ケース本体
3A 作用極担持膜(第1の電極担持膜)
3B 参照極担持膜(第2の電極担持膜)
3C 対極担持膜(第3の電極担持膜)
4A、4B 保水シート(電解液保持部材)
5 Oリング(シール部材)
6 ワッシャー(押さえ部材)
7 ケース蓋(押さえ部材)
8 取り付け具
9 干渉ガス除去フィルタ
21A、21B、21C リード
22A、22B、22C コンタクトピン(コンタクト部材)
23A、23B、23C 充填材
31A、31B、31C ガス透過性膜
32A 作用極
32B 参照極
32C 対極
1
3B Reference electrode support film (second electrode support film)
3C counter electrode support film (third electrode support film)
4A, 4B Water retention sheet (electrolyte holding member)
5 O-ring (seal member)
6 Washer (holding member)
7 Case lid (holding member)
8 Attachment 9 Interference
23A, 23B,
Claims (9)
電解液が収容される凹部を備えるケース本体と、
前記凹部内に配置される第1の電極を備え、前記凹部の開口部を覆うように前記ケース本体に配置される第1の電極担持膜と、
第2の電極を備え、前記凹部内に前記第1の電極担持膜に対して積層状態で配置される第2の電極担持膜と、
第3の電極を備え、前記凹部内に前記第1、第2の電極担持膜に対して積層状態で配置される第3の電極担持膜と、
前記凹部内で前記第1、第2、第3の電極のそれぞれに対して積層状態で接触するように配置される第1、第2、第3のリードと、
前記第1の電極担持膜の前記凹部側とは反対側の側面上に配置されるシール部材と、
前記シール部材を前記第1の電極担持膜に押し付けて前記ケース本体に取り付ける押さえ部材と、
を有し、
前記第1の電極担持膜は、前記シール部材で前記凹部の前記開口部を取り囲む台部に押圧され、前記凹部内に積層状態で配置された前記第1、第2、第3の電極と前記第1、第2、第3のリードとは、前記第1の電極担持膜が前記シール部材で前記台部に押圧されることによりそれぞれ圧接することを特徴とする定電位電解式ガスセンサ。 In a constant potential electrolytic gas sensor for detecting an electrolytic current of a test gas flowing between electrodes electrically connected by an electrolytic solution,
A case body provided with a recess for accommodating an electrolyte solution;
A first electrode disposed in the recess, the first electrode carrying film disposed in the case body so as to cover the opening of the recess;
A second electrode carrying film comprising a second electrode and disposed in a laminated state with respect to the first electrode carrying film in the recess;
A third electrode carrying film comprising a third electrode and disposed in a laminated state with respect to the first and second electrode carrying films in the recess;
First, second, and third leads disposed in contact with each of the first, second, and third electrodes in the recess in a stacked state;
A seal member disposed on a side surface of the first electrode-supporting film opposite to the concave portion;
A pressing member that presses the seal member against the first electrode-supporting film and attaches to the case body;
Have
The first electrode carrying film is pressed by the base member surrounding the opening of the recess by the seal member, and the first, second, and third electrodes arranged in a stacked state in the recess and the first electrode The constant potential electrolytic gas sensor, wherein the first, second, and third leads are pressed against each other when the first electrode-supporting film is pressed against the base portion by the seal member.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010185855A (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Dkk Toa Corp | Method and apparatus for stabilizing constant-potential electrolytic gas sensor, manufacturing method of same, gas analyzer, and constant-potential electrolytic gas sensor |
JP2014199233A (en) * | 2013-03-30 | 2014-10-23 | 新コスモス電機株式会社 | Electrochemical gas sensor |
JP2014199234A (en) * | 2013-03-30 | 2014-10-23 | 新コスモス電機株式会社 | Electrochemical gas sensor and method for manufacturing electrochemical sensor |
JP2014199235A (en) * | 2013-03-30 | 2014-10-23 | 新コスモス電機株式会社 | Electrochemical gas sensor |
JP2015172489A (en) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 新コスモス電機株式会社 | Electrochemical type sensor |
JP2016011903A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 理研計器株式会社 | Electrochemical gas sensor and gas detector |
CN110967387A (en) * | 2020-01-02 | 2020-04-07 | 深圳市普晟传感技术有限公司 | Hydrogen sensor |
WO2023286814A1 (en) * | 2021-07-13 | 2023-01-19 | 新コスモス電機株式会社 | Constant potential electrolysis gas sensor and constant potential electrolysis gas sensor manufacturing method |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5989254A (en) * | 1982-11-08 | 1984-05-23 | Toyota Motor Corp | X-piping hydrostatic device for car brake |
JPH0220166A (en) * | 1988-07-08 | 1990-01-23 | Hitachi Maxell Ltd | Optical disk file communication system |
JPH0658906A (en) * | 1992-06-12 | 1994-03-04 | Riken Keiki Co Ltd | Electrochemical gas detector |
JP2003507738A (en) * | 1999-08-24 | 2003-02-25 | セントラル リサーチ ラボラトリーズ リミティド | Gas sensor and method of manufacturing the same |
JP2003194761A (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Nemoto & Co Ltd | Electrode, manufacturing method thereof, and electrochemical sensor |
JP2004117307A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Nemoto & Co Ltd | Electrochemical sensor |
JP2005061991A (en) * | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Riken Keiki Co Ltd | Controlled potential electrolysis type gas sensor |
JP2005134248A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Riken Keiki Co Ltd | Electrochemical gas sensor |
-
2006
- 2006-03-16 JP JP2006073573A patent/JP2007248313A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5989254A (en) * | 1982-11-08 | 1984-05-23 | Toyota Motor Corp | X-piping hydrostatic device for car brake |
JPH0220166A (en) * | 1988-07-08 | 1990-01-23 | Hitachi Maxell Ltd | Optical disk file communication system |
JPH0658906A (en) * | 1992-06-12 | 1994-03-04 | Riken Keiki Co Ltd | Electrochemical gas detector |
JP2003507738A (en) * | 1999-08-24 | 2003-02-25 | セントラル リサーチ ラボラトリーズ リミティド | Gas sensor and method of manufacturing the same |
JP2003194761A (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Nemoto & Co Ltd | Electrode, manufacturing method thereof, and electrochemical sensor |
JP2004117307A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Nemoto & Co Ltd | Electrochemical sensor |
JP2005061991A (en) * | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Riken Keiki Co Ltd | Controlled potential electrolysis type gas sensor |
JP2005134248A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Riken Keiki Co Ltd | Electrochemical gas sensor |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010185855A (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Dkk Toa Corp | Method and apparatus for stabilizing constant-potential electrolytic gas sensor, manufacturing method of same, gas analyzer, and constant-potential electrolytic gas sensor |
JP2014199233A (en) * | 2013-03-30 | 2014-10-23 | 新コスモス電機株式会社 | Electrochemical gas sensor |
JP2014199234A (en) * | 2013-03-30 | 2014-10-23 | 新コスモス電機株式会社 | Electrochemical gas sensor and method for manufacturing electrochemical sensor |
JP2014199235A (en) * | 2013-03-30 | 2014-10-23 | 新コスモス電機株式会社 | Electrochemical gas sensor |
JP2015172489A (en) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 新コスモス電機株式会社 | Electrochemical type sensor |
JP2016011903A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 理研計器株式会社 | Electrochemical gas sensor and gas detector |
CN110967387A (en) * | 2020-01-02 | 2020-04-07 | 深圳市普晟传感技术有限公司 | Hydrogen sensor |
WO2023286814A1 (en) * | 2021-07-13 | 2023-01-19 | 新コスモス電機株式会社 | Constant potential electrolysis gas sensor and constant potential electrolysis gas sensor manufacturing method |
EP4372373A4 (en) * | 2021-07-13 | 2024-10-23 | New Cosmos Electric Co | Constant potential electrolysis gas sensor and constant potential electrolysis gas sensor manufacturing method |
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