JP2003075403A - ガスセンサ - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長期間にわたって水素ガス濃度等のガス濃度
を正確に測定することができるガスセンサを提供するこ
と。 【解決手段】 水素ガスセンサは、プロトン伝導層1の
一方の面に第1電極3が設けられ、プロトン伝導層1の
他方の面に、第1電極3と対向するように第2電極5が
設けられて、それらは支持体9中に支持されている。第
1リード部10aと第1電極3との間に、第1リード部
10aと第1電極3とに接触して、導電性弾性体23が
配置されている。この導電性弾性体23は、金属製の弾
性を有する板状の部材であり、その中央部分には、左右
一対の貫通孔25が形成されている。つまり、導電性弾
性体23は、第1リード部10aと第1電極3との間に
て、第1支持体9aにより内側に押圧された状態で保持
されており、それによって、第1電極3とプロトン伝導
層1とが密着して、その導通が確保されている。
を正確に測定することができるガスセンサを提供するこ
と。 【解決手段】 水素ガスセンサは、プロトン伝導層1の
一方の面に第1電極3が設けられ、プロトン伝導層1の
他方の面に、第1電極3と対向するように第2電極5が
設けられて、それらは支持体9中に支持されている。第
1リード部10aと第1電極3との間に、第1リード部
10aと第1電極3とに接触して、導電性弾性体23が
配置されている。この導電性弾性体23は、金属製の弾
性を有する板状の部材であり、その中央部分には、左右
一対の貫通孔25が形成されている。つまり、導電性弾
性体23は、第1リード部10aと第1電極3との間に
て、第1支持体9aにより内側に押圧された状態で保持
されており、それによって、第1電極3とプロトン伝導
層1とが密着して、その導通が確保されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば燃料電池の
燃料ガス中の水素ガス濃度を測定する水素ガスセンサ等
のガスセンサに関する。
燃料ガス中の水素ガス濃度を測定する水素ガスセンサ等
のガスセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、地球規模の環境悪化が問題視され
るなかで、高効率でクリーンな動力源として、燃料電池
の研究が盛んに行われている。その中で、低温作動、高
出力密度等の利点により、自動車用や家庭用として固体
高分子型燃料電池(PEFC)が期待されている。
るなかで、高効率でクリーンな動力源として、燃料電池
の研究が盛んに行われている。その中で、低温作動、高
出力密度等の利点により、自動車用や家庭用として固体
高分子型燃料電池(PEFC)が期待されている。
【0003】この燃料電池の場合、燃料ガスとして、改
質ガスの使用が有望であるが、より効率等を向上させる
為に、改質ガス中の水素を直接検知できるセンサ(水素
ガスセンサ)が必要になってくる。上記水素ガスセンサ
は、水素リッチの雰囲気での測定になる為、作動温度が
低いこと(約100℃以下)が必要である。
質ガスの使用が有望であるが、より効率等を向上させる
為に、改質ガス中の水素を直接検知できるセンサ(水素
ガスセンサ)が必要になってくる。上記水素ガスセンサ
は、水素リッチの雰囲気での測定になる為、作動温度が
低いこと(約100℃以下)が必要である。
【0004】このような低温作動型センサとして、例え
ばEP11103807A2号の公報では、図5に示す
様に、高分子電解質(例えばフッ素樹脂)からなるプロ
トン伝導層P1を用いるとともに、プロトン伝導層P1
の表面に、第1電極P2及び第2電極P3を設置した構
造のセンサが提案されている。この第1電極P2及び第
2電極P3は、カーボンにPt等を担持した弾性を有す
る多孔質電極である。
ばEP11103807A2号の公報では、図5に示す
様に、高分子電解質(例えばフッ素樹脂)からなるプロ
トン伝導層P1を用いるとともに、プロトン伝導層P1
の表面に、第1電極P2及び第2電極P3を設置した構
造のセンサが提案されている。この第1電極P2及び第
2電極P3は、カーボンにPt等を担持した弾性を有す
る多孔質電極である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した水素
ガスセンサでは、弾性を有する第1電極P2及び第2電
極P3とプロトン伝導層P1とが、一対の支持体P4、
P5で挟まれ、各支持体P4、P5の凹部P6、P7の
表面に設けられた各リード部P8、P9と第1電極P2
及び第2電極P3とがそれぞれ導通する構成であるため
に、耐久性に問題が生じることがあった。
ガスセンサでは、弾性を有する第1電極P2及び第2電
極P3とプロトン伝導層P1とが、一対の支持体P4、
P5で挟まれ、各支持体P4、P5の凹部P6、P7の
表面に設けられた各リード部P8、P9と第1電極P2
及び第2電極P3とがそれぞれ導通する構成であるため
に、耐久性に問題が生じることがあった。
【0006】つまり、長期間使用すること(長期耐久)
によって、第1電極P2及び第2電極P3の弾性力が低
下すると、支持体P4、P5による支持効果が薄れ、第
1電極P2及び第2電極P3がプロトン伝導層P1から
剥離したり、第1電極P2及び第2電極P3とリード部
P8、P9との導通不良が発生することがある。
によって、第1電極P2及び第2電極P3の弾性力が低
下すると、支持体P4、P5による支持効果が薄れ、第
1電極P2及び第2電極P3がプロトン伝導層P1から
剥離したり、第1電極P2及び第2電極P3とリード部
P8、P9との導通不良が発生することがある。
【0007】このような導通不良等が発生すると、両電
極P2、P3間の抵抗が増加するので、長期間にわたっ
て、正確に水素ガス濃度を測定することが困難になると
いう問題があった。本発明は、前記課題を解決するため
になされたものであり、長期間にわたって水素ガス濃度
等のガス濃度を正確に測定することができるガスセンサ
を提供することを目的とする。
極P2、P3間の抵抗が増加するので、長期間にわたっ
て、正確に水素ガス濃度を測定することが困難になると
いう問題があった。本発明は、前記課題を解決するため
になされたものであり、長期間にわたって水素ガス濃度
等のガス濃度を正確に測定することができるガスセンサ
を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】(1)請
求項1の発明は、プロトン伝導層に接して設けられた第
1電極及び第2電極を支持するとともに、第1電極及び
第2電極との導通をそれぞれ確保する各リード部と、被
測定ガス雰囲気側及び前記第1電極側間を連通する(ガ
ス拡散を律速する)拡散律速部と、を備えた支持体を有
している。このガスセンサでは、被測定ガス雰囲気側か
ら拡散律速部を介して導入された被測定ガス中の測定対
象ガス(例えば水素ガス)を、第1電極と第2電極との
間に(限界電流を得るための十分な)電圧を印加するこ
とにより解離又は分解もしくは反応させ、それによって
発生したプロトンを、プロトン伝導層を介して第1電極
から第2電極へ汲み出すことにより生じる限界電流に基
づいて、測定対象ガスの濃度を求める。
求項1の発明は、プロトン伝導層に接して設けられた第
1電極及び第2電極を支持するとともに、第1電極及び
第2電極との導通をそれぞれ確保する各リード部と、被
測定ガス雰囲気側及び前記第1電極側間を連通する(ガ
ス拡散を律速する)拡散律速部と、を備えた支持体を有
している。このガスセンサでは、被測定ガス雰囲気側か
ら拡散律速部を介して導入された被測定ガス中の測定対
象ガス(例えば水素ガス)を、第1電極と第2電極との
間に(限界電流を得るための十分な)電圧を印加するこ
とにより解離又は分解もしくは反応させ、それによって
発生したプロトンを、プロトン伝導層を介して第1電極
から第2電極へ汲み出すことにより生じる限界電流に基
づいて、測定対象ガスの濃度を求める。
【0009】特に、本発明では、第1電極及び第2電極
の少なくとも一方と、(支持体に設けられて)その選択
された電極に対応するリード部との間に、当該電極とそ
の電極に対応するリード部との導通を行う導電性弾性体
を配置したことを特徴としている。
の少なくとも一方と、(支持体に設けられて)その選択
された電極に対応するリード部との間に、当該電極とそ
の電極に対応するリード部との導通を行う導電性弾性体
を配置したことを特徴としている。
【0010】つまり、本発明では、第1電極及び第2電
極の少なくとも一方、例えば第1電極又は第2電極或い
は両電極と、それに対応するリード部との間に、導電性
弾性体を配置している。よって、長期間使用しているう
ちに、第1電極や第2電極自身の弾性力が低下した場合
でも、導電性弾性体が導通を確保する上に必要な弾性力
を確保しているので、第1電極及び第2電極と各リード
部との間の接触不良等を、長い期間にわたって防止する
ことができる。
極の少なくとも一方、例えば第1電極又は第2電極或い
は両電極と、それに対応するリード部との間に、導電性
弾性体を配置している。よって、長期間使用しているう
ちに、第1電極や第2電極自身の弾性力が低下した場合
でも、導電性弾性体が導通を確保する上に必要な弾性力
を確保しているので、第1電極及び第2電極と各リード
部との間の接触不良等を、長い期間にわたって防止する
ことができる。
【0011】それによって、両電極P2、P3間の抵抗
が増加することを防止できるので、長期間にわたって、
正確に水素ガス等の測定対象ガスのガス濃度を測定する
ことができるという顕著な効果を奏する。 (2)請求項2の発明は、更に、プロトン伝導層に接し
て記第1電極と対向するように参照電極を設け、第1電
極と前記参照電極との間の電位が一定になるように、第
1電極と第2電極との間に電圧を印加することにより、
限界電流に基づいて、測定対象ガスの濃度を求めること
を特徴としている。
が増加することを防止できるので、長期間にわたって、
正確に水素ガス等の測定対象ガスのガス濃度を測定する
ことができるという顕著な効果を奏する。 (2)請求項2の発明は、更に、プロトン伝導層に接し
て記第1電極と対向するように参照電極を設け、第1電
極と前記参照電極との間の電位が一定になるように、第
1電極と第2電極との間に電圧を印加することにより、
限界電流に基づいて、測定対象ガスの濃度を求めること
を特徴としている。
【0012】本発明は、参照電極を用いたガスセンサを
例示したものである。本発明では、第1電極と参照電極
との間の電位が一定になるように、第1電極と第2電極
との間に(限界電流を得るための十分な)電圧を印加す
ることにより解離又は分解もしくは反応させ、それによ
って発生したプロトンをプロトン伝導層を介して第1電
極から第2電極へ汲み出すことにより生じる限界電流に
基づいて、測定対象ガスの濃度を求める。
例示したものである。本発明では、第1電極と参照電極
との間の電位が一定になるように、第1電極と第2電極
との間に(限界電流を得るための十分な)電圧を印加す
ることにより解離又は分解もしくは反応させ、それによ
って発生したプロトンをプロトン伝導層を介して第1電
極から第2電極へ汲み出すことにより生じる限界電流に
基づいて、測定対象ガスの濃度を求める。
【0013】本発明のガスセンサは、前記請求項1の発
明と同様に、両電極間の抵抗が増加することを防止でき
るので、長期間にわたって、正確にガス濃度を測定する
ことができるという効果を有するとともに、参照電極を
備えているので、ガス濃度の測定精度が高いという利点
を有している。
明と同様に、両電極間の抵抗が増加することを防止でき
るので、長期間にわたって、正確にガス濃度を測定する
ことができるという効果を有するとともに、参照電極を
備えているので、ガス濃度の測定精度が高いという利点
を有している。
【0014】(3)請求項3の発明では、導電性弾性体
には、被測定ガス(従って測定対象ガス)の通過の可能
なガス通気部を有することを特徴としている。本発明
は、導電性弾性体の構成を例示しており、この導電性弾
性体には、被測定ガスの通過の可能なガス通気部を備え
ているので、リード部と電極との間に導電性弾性体を配
置した場合でも、拡散律速部から導入された測定対象ガ
ス等が容易に電極に到達することができる。
には、被測定ガス(従って測定対象ガス)の通過の可能
なガス通気部を有することを特徴としている。本発明
は、導電性弾性体の構成を例示しており、この導電性弾
性体には、被測定ガスの通過の可能なガス通気部を備え
ているので、リード部と電極との間に導電性弾性体を配
置した場合でも、拡散律速部から導入された測定対象ガ
ス等が容易に電極に到達することができる。
【0015】尚、通常は、拡散律速部にてガスの拡散律
速を行うので、このガス通気部では、ガス拡散律速を行
わないものを使用する。 (4)請求項4の発明では、ガス通気部は、孔又はスリ
ットの構成、或いは多孔質の構成を有することを特徴と
している。
速を行うので、このガス通気部では、ガス拡散律速を行
わないものを使用する。 (4)請求項4の発明では、ガス通気部は、孔又はスリ
ットの構成、或いは多孔質の構成を有することを特徴と
している。
【0016】本発明は、ガス通気部の構成を例示したも
のである。 (5)請求項5の発明は、ガスセンサは、水素ガス濃度
を測定する水素ガスセンサであることを特徴としてい
る。本発明は、ガスセンサが、水素ガス濃度を測定する
水素ガスセンサであることを例示したものである。
のである。 (5)請求項5の発明は、ガスセンサは、水素ガス濃度
を測定する水素ガスセンサであることを特徴としてい
る。本発明は、ガスセンサが、水素ガス濃度を測定する
水素ガスセンサであることを例示したものである。
【0017】(6)請求項6の発明は、ガスセンサは、
固体高分子型燃料電池の燃料ガス中の水素ガス濃度測定
に用いられることを特徴としている。本発明は、ガスセ
ンサの用途を例示したものである。本発明により、固体
高分子型燃料電池の燃料ガス中の水素ガス濃度の測定
を、メタノール等の影響を受けずに精度良く行うことが
可能である。
固体高分子型燃料電池の燃料ガス中の水素ガス濃度測定
に用いられることを特徴としている。本発明は、ガスセ
ンサの用途を例示したものである。本発明により、固体
高分子型燃料電池の燃料ガス中の水素ガス濃度の測定
を、メタノール等の影響を受けずに精度良く行うことが
可能である。
【0018】尚、前記ガスセンサの構成としては、前記
プロトン伝導層、第1電極、第2電極、及び拡散律速部
(更には参照電極)は、支持体により支持される構成を
採用できる。また、拡散律速部としては、被測定ガス雰
囲気から拡散律速部を介してガスセンサ内に導入される
被測定ガス(特に測定対象ガス)の拡散を律速するもの
であり、例えば支持体に開けられた孔、又はその孔に充
填された多孔体などにより実現することができる。
プロトン伝導層、第1電極、第2電極、及び拡散律速部
(更には参照電極)は、支持体により支持される構成を
採用できる。また、拡散律速部としては、被測定ガス雰
囲気から拡散律速部を介してガスセンサ内に導入される
被測定ガス(特に測定対象ガス)の拡散を律速するもの
であり、例えば支持体に開けられた孔、又はその孔に充
填された多孔体などにより実現することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のガスセンサの実
施の形態の例(実施例)について説明する。 (実施例1)本実施例では、ガスセンサとして、固体高
分子型燃料電池の燃料ガス中の水素ガス濃度測定に用い
られる水素ガスセンサを例に挙げる。
施の形態の例(実施例)について説明する。 (実施例1)本実施例では、ガスセンサとして、固体高
分子型燃料電池の燃料ガス中の水素ガス濃度測定に用い
られる水素ガスセンサを例に挙げる。
【0020】a)まず、本実施例の水素ガスセンサの構
成について、図1に基づいて説明する。尚、図1は、水
素ガスセンサの長手方向の断面図である。図1に示す様
に、本実施例の水素ガスセンサは、プロトン伝導層1の
一方の面(同図の上面)に、第1電極3が設けられ、プ
ロトン伝導層1の他方の面(同図の下面)に、第1電極
3と対向するように第2電極5が設けられ、それらは、
第1支持体9a及び第2支持体9bからなる支持体9中
に支持されている。
成について、図1に基づいて説明する。尚、図1は、水
素ガスセンサの長手方向の断面図である。図1に示す様
に、本実施例の水素ガスセンサは、プロトン伝導層1の
一方の面(同図の上面)に、第1電極3が設けられ、プ
ロトン伝導層1の他方の面(同図の下面)に、第1電極
3と対向するように第2電極5が設けられ、それらは、
第1支持体9a及び第2支持体9bからなる支持体9中
に支持されている。
【0021】つまり、プロトン伝導層1は、第1支持体
9a及び第2支持体9bに狭持され、第1電極3は、第
1支持体9aに覆われるとともにその第1凹部11a内
に配置され、第2電極5は、第2支持体9bに覆われる
とともにその第2凹部11b内に配置されている。
9a及び第2支持体9bに狭持され、第1電極3は、第
1支持体9aに覆われるとともにその第1凹部11a内
に配置され、第2電極5は、第2支持体9bに覆われる
とともにその第2凹部11b内に配置されている。
【0022】尚、水素ガスセンサを一体に構成する方法
としては、プロトン伝導層1を第1支持体9a及び第2
支持体9bにより狭持した状態で、図示しない固定部材
等で固定する構成や、樹脂等により一体に固定する方法
を採用できる。前記プロトン伝導層1は、高分子電解質
からなり、一方の面側から他方の面側に、例えば第1電
極3側から第2電極5側に、プロトン(H+)をポンピ
ングして移動させることができるものである。そのプロ
トン伝導層1の材料としては、比較的低温(例えば15
0℃以下)で作動するものが良く、例えばフッ素樹脂で
ある「Nafion」(デュポン社の商標)等を採用で
きる。
としては、プロトン伝導層1を第1支持体9a及び第2
支持体9bにより狭持した状態で、図示しない固定部材
等で固定する構成や、樹脂等により一体に固定する方法
を採用できる。前記プロトン伝導層1は、高分子電解質
からなり、一方の面側から他方の面側に、例えば第1電
極3側から第2電極5側に、プロトン(H+)をポンピ
ングして移動させることができるものである。そのプロ
トン伝導層1の材料としては、比較的低温(例えば15
0℃以下)で作動するものが良く、例えばフッ素樹脂で
ある「Nafion」(デュポン社の商標)等を採用で
きる。
【0023】前記第1電極3及び第2電極5は、例えば
カーボンを主成分とする弾性を有する多孔質電極であ
り、第1電極3及び第2電極5には、プロトン伝導層1
に接する側にPt等の触媒層(図示せず)が塗布により
形成されている。また、第1電極3及び第2電極5は、
それぞれ第1リード部10a及び第2リード部10bを
介して回路に接続されており、電源(電池)13によっ
て、第1電極3及び第2電極5間に電圧を印加して、電
流計17によって、第1電極3及び第2電極5間に流れ
る電流を測定できるようになっている。
カーボンを主成分とする弾性を有する多孔質電極であ
り、第1電極3及び第2電極5には、プロトン伝導層1
に接する側にPt等の触媒層(図示せず)が塗布により
形成されている。また、第1電極3及び第2電極5は、
それぞれ第1リード部10a及び第2リード部10bを
介して回路に接続されており、電源(電池)13によっ
て、第1電極3及び第2電極5間に電圧を印加して、電
流計17によって、第1電極3及び第2電極5間に流れ
る電流を測定できるようになっている。
【0024】前記支持体9は、例えばアルミナを主成分
とするセラミックスからなる絶縁体であり、セラミック
ス等の無機絶縁体以外に、樹脂等の有機絶縁体を採用で
きる。この支持体9のうち、第1支持体9aには、周囲
雰囲気と第1凹部11a(従って第1電極3)とを連通
する拡散律速部19が設けられている。この拡散律速部
19は、被測定ガスである燃料ガス(従って含まれる水
素ガス)を第1電極3側に導入するとともに、その拡散
を律速する小さい孔(例えば直径0.06mm)であ
る。
とするセラミックスからなる絶縁体であり、セラミック
ス等の無機絶縁体以外に、樹脂等の有機絶縁体を採用で
きる。この支持体9のうち、第1支持体9aには、周囲
雰囲気と第1凹部11a(従って第1電極3)とを連通
する拡散律速部19が設けられている。この拡散律速部
19は、被測定ガスである燃料ガス(従って含まれる水
素ガス)を第1電極3側に導入するとともに、その拡散
を律速する小さい孔(例えば直径0.06mm)であ
る。
【0025】尚、拡散律速部19内の内径を設定した
り、拡散律速部19内にアルミナ等の多孔質材料を充填
することにより、拡散を律速する程度を調節することが
できる。一方、第2支持体9bには、周囲雰囲気と第2
凹部11b(従って第2電極5)に連通する例えば直径
1.7mmの空孔21が設けられている。
り、拡散律速部19内にアルミナ等の多孔質材料を充填
することにより、拡散を律速する程度を調節することが
できる。一方、第2支持体9bには、周囲雰囲気と第2
凹部11b(従って第2電極5)に連通する例えば直径
1.7mmの空孔21が設けられている。
【0026】また、前記第1支持体9a及び第2支持体
9bは、セラミックスを含有するシートを積層し焼成し
て形成されたものであり、そのシート間に例えばPtか
らなる層により前記両リード部10a、10bが形成さ
れ、このリード部10a、10bが、前記各凹部11
a、11bの底部に露出している。
9bは、セラミックスを含有するシートを積層し焼成し
て形成されたものであり、そのシート間に例えばPtか
らなる層により前記両リード部10a、10bが形成さ
れ、このリード部10a、10bが、前記各凹部11
a、11bの底部に露出している。
【0027】特に本実施例では、第1リード部10a
(の露出部分)と第1電極3との間に、第1リード部1
0aと第1電極3とに接触して、導電性弾性体23が配
置されている。この導電性弾性体23は、図2(a)に
示す様に、金属からなる導電性及び弾性を有する板状の
部材であり、その中央部分には、左右一対の貫通孔25
が形成されている。
(の露出部分)と第1電極3との間に、第1リード部1
0aと第1電極3とに接触して、導電性弾性体23が配
置されている。この導電性弾性体23は、図2(a)に
示す様に、金属からなる導電性及び弾性を有する板状の
部材であり、その中央部分には、左右一対の貫通孔25
が形成されている。
【0028】つまり、前記導電性弾性体23は、図1に
示す様に、第1リード部10aと第1電極3との間に
て、第1支持体9aにより内側(図1の下方)に押圧さ
れた状態で保持されている。それによって、第1電極3
はプロトン伝導層1側に押圧されて、第1電極3とプロ
トン伝導層1とが密着し、第リード部10a、導電性弾
性体23、第1電極3、プロトン伝導層に到る導通が確
保されている。
示す様に、第1リード部10aと第1電極3との間に
て、第1支持体9aにより内側(図1の下方)に押圧さ
れた状態で保持されている。それによって、第1電極3
はプロトン伝導層1側に押圧されて、第1電極3とプロ
トン伝導層1とが密着し、第リード部10a、導電性弾
性体23、第1電極3、プロトン伝導層に到る導通が確
保されている。
【0029】更に、プロトン伝導層1自体の厚みが薄
く、押圧されるとしなる性質があるので、導電性弾性体
23の弾性力により、プロトン伝導層1が押圧力を受け
てしなり、プロトン伝導層1と第2電極5との導通が確
保されるだけでなく、第2電極5と第2リード部10b
との導通も確保されている。
く、押圧されるとしなる性質があるので、導電性弾性体
23の弾性力により、プロトン伝導層1が押圧力を受け
てしなり、プロトン伝導層1と第2電極5との導通が確
保されるだけでなく、第2電極5と第2リード部10b
との導通も確保されている。
【0030】b)次に、本実施例の水素ガスセンサの測
定原理及び測定手順について説明する。水素ガスセンサ
を燃料ガスにさらすと、周囲雰囲気から拡散律速部19
を通って第1電極3に到達した水素は、プロトン伝導層
1を介して、第1電極3と第2電極5との間に、水素ガ
スの濃度(詳しくは両電極3、5側における水素ガス濃
度の差)に応じた起電力を生じさせる。
定原理及び測定手順について説明する。水素ガスセンサ
を燃料ガスにさらすと、周囲雰囲気から拡散律速部19
を通って第1電極3に到達した水素は、プロトン伝導層
1を介して、第1電極3と第2電極5との間に、水素ガ
スの濃度(詳しくは両電極3、5側における水素ガス濃
度の差)に応じた起電力を生じさせる。
【0031】そこで、電源13により、第1電極3と第
2電極5との間に電圧を印加する。その結果、第1電極
3上で水素はプロトンに解離され、プロトンは、プロト
ン伝導層1を介して第2電極5へ汲み出され、再び水素
となって(センサ外の)被測定ガス雰囲気に拡散する。
2電極5との間に電圧を印加する。その結果、第1電極
3上で水素はプロトンに解離され、プロトンは、プロト
ン伝導層1を介して第2電極5へ汲み出され、再び水素
となって(センサ外の)被測定ガス雰囲気に拡散する。
【0032】その時、第1電極3と第2電極5との間に
流れる電流値(前記電圧を印加した場合に、ある値まで
上昇して上限となる限界電流)は、水素ガス濃度に比例
するため、その電流値を測定することによりに、水素ガ
ス濃度の測定が可能になる。 c)次に、本実施例の水素ガスセンサの製造方法につい
て簡単に説明する。
流れる電流値(前記電圧を印加した場合に、ある値まで
上昇して上限となる限界電流)は、水素ガス濃度に比例
するため、その電流値を測定することによりに、水素ガ
ス濃度の測定が可能になる。 c)次に、本実施例の水素ガスセンサの製造方法につい
て簡単に説明する。
【0033】例えば図1に示す様に、基台(図示せず)
上に、第2支持体9bを、その第2凹部11b側を上向
きにして配置する。次に、その上に、両側に第1電極3
及び第2電極5を配置したプロトン伝導層1を置く。つ
まり、第2電極5が第2凹部11bに収容されるように
配置する。
上に、第2支持体9bを、その第2凹部11b側を上向
きにして配置する。次に、その上に、両側に第1電極3
及び第2電極5を配置したプロトン伝導層1を置く。つ
まり、第2電極5が第2凹部11bに収容されるように
配置する。
【0034】次に、第1電極3を第1凹部11aで囲む
ようにして、プロトン伝導層1上に第1支持体9aを配
置する。この状態で、即ち、第1支持体9a及び第2支
持体9bでプロトン伝導層1を挟んだ状態で、図示しな
い固定部材等で水素ガスセンサの厚み方向(同図の上下
方向)に押圧して固定し、水素ガスセンサとする。
ようにして、プロトン伝導層1上に第1支持体9aを配
置する。この状態で、即ち、第1支持体9a及び第2支
持体9bでプロトン伝導層1を挟んだ状態で、図示しな
い固定部材等で水素ガスセンサの厚み方向(同図の上下
方向)に押圧して固定し、水素ガスセンサとする。
【0035】尚、水素ガスセンサの側面は、例えば樹脂
等により覆われ、拡散律速部19以外からの通気ができ
ないように気密されているが、拡散律速部19以外から
の(第1電極3側への)通気ができなければ良いので、
この方法に限定されるものではない。
等により覆われ、拡散律速部19以外からの通気ができ
ないように気密されているが、拡散律速部19以外から
の(第1電極3側への)通気ができなければ良いので、
この方法に限定されるものではない。
【0036】d)次に、本実施例の効果について説明す
る。上述した様に、本実施例の水素ガスセンサは、第1
リード部10aと第1電極3との間に導電性弾性体23
を配置しているので、長期間使用しているうちに、カー
ボンからなる第1電極3及び第2電極5の弾性力が低下
した場合でも、導電性弾性体23は、第1電極3を適度
な弾性力で押圧することができる。それにより、第1電
極3及び第2電極5がプロトン伝導層1から剥離した
り、第1電極3及び第2電極5と各リード部10a、1
0bとの導通不良を防止することができる。
る。上述した様に、本実施例の水素ガスセンサは、第1
リード部10aと第1電極3との間に導電性弾性体23
を配置しているので、長期間使用しているうちに、カー
ボンからなる第1電極3及び第2電極5の弾性力が低下
した場合でも、導電性弾性体23は、第1電極3を適度
な弾性力で押圧することができる。それにより、第1電
極3及び第2電極5がプロトン伝導層1から剥離した
り、第1電極3及び第2電極5と各リード部10a、1
0bとの導通不良を防止することができる。
【0037】その結果、両電極3、5間の抵抗の増加を
抑制できるので、長期間にわたって、正確に水素ガス濃
度を測定することができるという顕著な効果を奏する。
また、前記プロトン伝導層1は、押圧されるとたわむこ
とができるので、第1リード部10aと第1電極3との
間に導電性弾性体23を配置するだけで、第1リード部
10aと第1電極3とプロトン伝導層1との間における
長期間の導通を確保するだけでなく、その反対側にて
も、第2リード部10bと第2電極5とプロトン伝導層
1との間における長期間の導電を確保できるという利点
がある。
抑制できるので、長期間にわたって、正確に水素ガス濃
度を測定することができるという顕著な効果を奏する。
また、前記プロトン伝導層1は、押圧されるとたわむこ
とができるので、第1リード部10aと第1電極3との
間に導電性弾性体23を配置するだけで、第1リード部
10aと第1電極3とプロトン伝導層1との間における
長期間の導通を確保するだけでなく、その反対側にて
も、第2リード部10bと第2電極5とプロトン伝導層
1との間における長期間の導電を確保できるという利点
がある。
【0038】更に、本実施例で使用する導電性弾性体2
3には、大きな2つの貫通孔25が形成されているの
で、導電性弾性体23が第1凹部11aのリード部10
aに押圧された状態で接触した場合でも、拡散律速部1
9を介して第1電極3側に導入される被測定ガスの拡散
を抑制したり、そのガス拡散を律速したりすることがな
い。
3には、大きな2つの貫通孔25が形成されているの
で、導電性弾性体23が第1凹部11aのリード部10
aに押圧された状態で接触した場合でも、拡散律速部1
9を介して第1電極3側に導入される被測定ガスの拡散
を抑制したり、そのガス拡散を律速したりすることがな
い。
【0039】d)次に、本実施例の効果を確認するため
に行った実験例について説明する。この実験は、導電性
弾性体の有無による長期耐久性への影響を調べたもので
ある。 まず、本発明の範囲のものとして、前記実施例1と同
様な導電性弾性体を備えた水素ガスセンサを製造した。
に行った実験例について説明する。この実験は、導電性
弾性体の有無による長期耐久性への影響を調べたもので
ある。 まず、本発明の範囲のものとして、前記実施例1と同
様な導電性弾性体を備えた水素ガスセンサを製造した。
【0040】一方、本発明の範囲外の試料として、前記
図5に示す様な、導電性弾性体のない水素ガスセンサを
製造した。尚、導電性弾性体以外は、前記実施例1と同
様とした。 そして、上述した実施例1及び比較例の水素ガスセン
サを用いて、500時間耐久試験した際の電極間の抵抗
値の変化を調べた。
図5に示す様な、導電性弾性体のない水素ガスセンサを
製造した。尚、導電性弾性体以外は、前記実施例1と同
様とした。 そして、上述した実施例1及び比較例の水素ガスセン
サを用いて、500時間耐久試験した際の電極間の抵抗
値の変化を調べた。
【0041】具体的には、各水素ガスセンサを用いて、
下記ガス組成を有する被測定ガス中の水素ガス濃度を測
定する際において、耐久試験前と耐久試験後の第1電極
と第2電極との間の抵抗値を測定した。尚、測定条件
は、下記の通りである。 <測定条件> ・ガス組成:H2=50%、CO2=20%、N2=ba
l. ・ガス温度:80℃ ・ガス流量:10L/min ・両電極間の印加電圧:50mV ・耐久試験時間:500時間 前記測定結果を、図3に示す。
下記ガス組成を有する被測定ガス中の水素ガス濃度を測
定する際において、耐久試験前と耐久試験後の第1電極
と第2電極との間の抵抗値を測定した。尚、測定条件
は、下記の通りである。 <測定条件> ・ガス組成:H2=50%、CO2=20%、N2=ba
l. ・ガス温度:80℃ ・ガス流量:10L/min ・両電極間の印加電圧:50mV ・耐久試験時間:500時間 前記測定結果を、図3に示す。
【0042】図3から、本発明の範囲の実施例1の水素
ガスセンサ、即ち、導電性弾性体を備えた水素ガスセン
サは、導電性弾性体のない比較例の水素ガスセンサに比
べて、500時間耐久試験後でも、その抵抗値の上昇が
少ないことが分かる。以上のことから、本発明の範囲の
実施例1の様に、導電性弾性体を備えた水素ガスセンサ
は、長期耐久試験後でも、第1電極と第2電極との間の
抵抗値の上昇が少なく、長期間にわたり、正確に水素ガ
ス濃度を測定することができることが分かる。
ガスセンサ、即ち、導電性弾性体を備えた水素ガスセン
サは、導電性弾性体のない比較例の水素ガスセンサに比
べて、500時間耐久試験後でも、その抵抗値の上昇が
少ないことが分かる。以上のことから、本発明の範囲の
実施例1の様に、導電性弾性体を備えた水素ガスセンサ
は、長期耐久試験後でも、第1電極と第2電極との間の
抵抗値の上昇が少なく、長期間にわたり、正確に水素ガ
ス濃度を測定することができることが分かる。
【0043】(実施例2)次に、実施例2について説明
するが、前記実施例1と同様な箇所の説明は省略する。
本実施例の水素ガスセンサは、前記実施例1の構成に、
更に参照電極を備えたものである。
するが、前記実施例1と同様な箇所の説明は省略する。
本実施例の水素ガスセンサは、前記実施例1の構成に、
更に参照電極を備えたものである。
【0044】a)まず、本実施例の水素ガスセンサの構
成について、図4に基づいて説明する。尚、図4は、水
素ガスセンサの長手方向の断面図である。図4に示す様
に、本実施例の水素ガスセンサは、プロトン伝導層31
の一方の面(同図の上面)に、第1電極33が設けら
れ、プロトン伝導層31の他方の面(同図の下面)に、
第1電極33と対向するように、第2電極35及び参照
電極37が設けられ、それらは、第1支持体39a及び
第2支持体39bからなる支持体39中に支持されてい
る。
成について、図4に基づいて説明する。尚、図4は、水
素ガスセンサの長手方向の断面図である。図4に示す様
に、本実施例の水素ガスセンサは、プロトン伝導層31
の一方の面(同図の上面)に、第1電極33が設けら
れ、プロトン伝導層31の他方の面(同図の下面)に、
第1電極33と対向するように、第2電極35及び参照
電極37が設けられ、それらは、第1支持体39a及び
第2支持体39bからなる支持体39中に支持されてい
る。
【0045】つまり、プロトン伝導層31は、第1支持
体39a及び第2支持体39bに狭持され、第1電極3
3は、第1支持体39aに覆われるとともにその第1凹
部41a内に配置され、第2電極35は、第2支持体3
9bに覆われるとともにその第2凹部41b内に配置さ
れ、参照電極37は、第2支持体39bに覆われるとと
もにその第3凹部41c内に配置されている。
体39a及び第2支持体39bに狭持され、第1電極3
3は、第1支持体39aに覆われるとともにその第1凹
部41a内に配置され、第2電極35は、第2支持体3
9bに覆われるとともにその第2凹部41b内に配置さ
れ、参照電極37は、第2支持体39bに覆われるとと
もにその第3凹部41c内に配置されている。
【0046】前記プロトン伝導層31は、一方の面側か
ら他方の面側に、例えば第1電極33側から第2電極3
5側に、プロトン(H+)をポンピングして移動させる
ことができる高分子電解質である。前記第1電極33、
第2電極35、参照電極37は、例えばカーボンを主成
分とする多孔質電極であり、各電極33、35、37に
は、プロトン伝導層31に接する側にPt等の触媒層
(図示せず)が塗布により形成されている。
ら他方の面側に、例えば第1電極33側から第2電極3
5側に、プロトン(H+)をポンピングして移動させる
ことができる高分子電解質である。前記第1電極33、
第2電極35、参照電極37は、例えばカーボンを主成
分とする多孔質電極であり、各電極33、35、37に
は、プロトン伝導層31に接する側にPt等の触媒層
(図示せず)が塗布により形成されている。
【0047】また、第1電極33、第2電極35、参照
電極37は、それぞれ第1リード部40a、第2リード
部40b、第3リード部40cを介して回路に接続され
ており、電源(電池)43によって、第1電極33及び
第2電極35間に電圧を印加したり、電圧計45によっ
て、第1電極33及び参照電極37間の電圧を測定した
り、電流計47によって、第1電極33及び第2電極3
5間に流れる電流を測定できるようになっている。
電極37は、それぞれ第1リード部40a、第2リード
部40b、第3リード部40cを介して回路に接続され
ており、電源(電池)43によって、第1電極33及び
第2電極35間に電圧を印加したり、電圧計45によっ
て、第1電極33及び参照電極37間の電圧を測定した
り、電流計47によって、第1電極33及び第2電極3
5間に流れる電流を測定できるようになっている。
【0048】このうち、参照電極37は、第1電極33
及び参照電極37間の電圧を一定に保つことにより、被
測定ガス中の水素ガス濃度を測定する際に、温度や湿度
などの外乱の影響を小さくするために用いられるもので
ある。尚、好ましくは、参照電極37での水素濃度をよ
り安定化させるために、参照電極7を自己生成基準極と
するのが良い。
及び参照電極37間の電圧を一定に保つことにより、被
測定ガス中の水素ガス濃度を測定する際に、温度や湿度
などの外乱の影響を小さくするために用いられるもので
ある。尚、好ましくは、参照電極37での水素濃度をよ
り安定化させるために、参照電極7を自己生成基準極と
するのが良い。
【0049】前記支持体39は、例えばアルミナを主成
分とするセラミックスからなる絶縁体であり、この支持
体9のうち、第1支持体9aには、周囲雰囲気と第1凹
部41aとを連通する細孔である拡散律速部49が設け
られている。一方、第2支持体39bには、周囲雰囲気
と第2凹部11bに連通する空孔51が設けられてい
る。
分とするセラミックスからなる絶縁体であり、この支持
体9のうち、第1支持体9aには、周囲雰囲気と第1凹
部41aとを連通する細孔である拡散律速部49が設け
られている。一方、第2支持体39bには、周囲雰囲気
と第2凹部11bに連通する空孔51が設けられてい
る。
【0050】また、前記第1支持体39a及び第2支持
体39bは、セラミックスのシートを積層して形成され
たものであり、そのシート間に各リード部40a〜40
cが形成されるとともに、各リード部40a〜40c
は、それぞれ、各電極33、35、37との導通が得ら
れるように、各凹部41a〜41cの底部に露出してい
る。
体39bは、セラミックスのシートを積層して形成され
たものであり、そのシート間に各リード部40a〜40
cが形成されるとともに、各リード部40a〜40c
は、それぞれ、各電極33、35、37との導通が得ら
れるように、各凹部41a〜41cの底部に露出してい
る。
【0051】本実施例においても、第1リード部40a
と第1電極33との間に、第1リード部40aと第1電
極33とに接触して、前記実施例1と同様な導電性弾性
体53が配置されており、これにより、第1リード部4
0aと第1電極33との導通を確保している。
と第1電極33との間に、第1リード部40aと第1電
極33とに接触して、前記実施例1と同様な導電性弾性
体53が配置されており、これにより、第1リード部4
0aと第1電極33との導通を確保している。
【0052】b)次に、本実施例の水素ガスセンサの測
定原理及び測定手順について説明する。水素ガスセンサ
を燃料ガスにさらすと、周囲雰囲気から拡散律速部49
を通って第1電極33に到達した水素は、プロトン伝導
層31を介して、第1電極33と参照電極37との間
に、水素ガスの濃度(詳しくは両電極33、37側にお
ける水素ガス濃度の差)に応じた起電力を生じさせる。
定原理及び測定手順について説明する。水素ガスセンサ
を燃料ガスにさらすと、周囲雰囲気から拡散律速部49
を通って第1電極33に到達した水素は、プロトン伝導
層31を介して、第1電極33と参照電極37との間
に、水素ガスの濃度(詳しくは両電極33、37側にお
ける水素ガス濃度の差)に応じた起電力を生じさせる。
【0053】そこで、第1電極33と参照電極37との
間の電位が一定に成るように、電源43により、第1電
極33と第2電極35との間に適切な電圧を印加する。
例えば、第1電極33と第2電極35との間に印加する
電圧を、被測定ガス中の水素ガス濃度が高い場合には高
くし、水素ガス濃度が低い場合には低くするといったよ
うに、それぞれの濃度において、最適な電圧に可変しな
がら、第1電極33上の水素ガス濃度を一定に制御す
る。また、被測定ガス中の温度等の変化により、第1電
極33と第2電極35との間の抵抗が上昇した場合も、
印加電圧を適宜変更することにより、同様に、第1電極
33上の水素ガス濃度を一定に制御する。
間の電位が一定に成るように、電源43により、第1電
極33と第2電極35との間に適切な電圧を印加する。
例えば、第1電極33と第2電極35との間に印加する
電圧を、被測定ガス中の水素ガス濃度が高い場合には高
くし、水素ガス濃度が低い場合には低くするといったよ
うに、それぞれの濃度において、最適な電圧に可変しな
がら、第1電極33上の水素ガス濃度を一定に制御す
る。また、被測定ガス中の温度等の変化により、第1電
極33と第2電極35との間の抵抗が上昇した場合も、
印加電圧を適宜変更することにより、同様に、第1電極
33上の水素ガス濃度を一定に制御する。
【0054】その結果、第1電極33上で水素はプロト
ンに解離され、プロトンは、プロトン伝導層31を介し
て第2電極35へ汲み出され、再び水素となって被測定
ガス雰囲気に拡散する。その時、第1電極33と第2電
極35との間に流れる電流値(前記電圧を印加した場合
に、ある値まで上昇して上限となる限界電流)は、水素
ガス濃度に比例するため、その電流値を測定することに
よりに、水素ガス濃度の測定が可能になる。
ンに解離され、プロトンは、プロトン伝導層31を介し
て第2電極35へ汲み出され、再び水素となって被測定
ガス雰囲気に拡散する。その時、第1電極33と第2電
極35との間に流れる電流値(前記電圧を印加した場合
に、ある値まで上昇して上限となる限界電流)は、水素
ガス濃度に比例するため、その電流値を測定することに
よりに、水素ガス濃度の測定が可能になる。
【0055】特に、第1電極33と参照電極37との間
の電位を最適な値に設定しておけば、温度等が大きく変
化する雰囲気に対しても、第1電極33上の水素ガス濃
度を常に最適値に調節できるので、(参照電極37がな
い場合に比べて)一層精度高い水素ガス濃度の測定が可
能である。
の電位を最適な値に設定しておけば、温度等が大きく変
化する雰囲気に対しても、第1電極33上の水素ガス濃
度を常に最適値に調節できるので、(参照電極37がな
い場合に比べて)一層精度高い水素ガス濃度の測定が可
能である。
【0056】c)次に、本実施例の効果について説明す
る。本実施例の水素ガスセンサにおいては、第1リード
部40aと第1電極33との間に導電性弾性体53を配
置するので、前記実施例1と同様に、長期間使用した場
合でも、導通が不良となることがなく、長期間にわた
り、精度よく水素ガス濃度を測定できるという効果があ
る。
る。本実施例の水素ガスセンサにおいては、第1リード
部40aと第1電極33との間に導電性弾性体53を配
置するので、前記実施例1と同様に、長期間使用した場
合でも、導通が不良となることがなく、長期間にわた
り、精度よく水素ガス濃度を測定できるという効果があ
る。
【0057】特に、本実施例の場合には、参照電極37
を備えているので、一層高い精度で水素ガス濃度を測定
できるという利点がある。尚、本発明は前記実施例にな
んら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲において種々の態様で実施しうることはいうまで
もない。
を備えているので、一層高い精度で水素ガス濃度を測定
できるという利点がある。尚、本発明は前記実施例にな
んら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲において種々の態様で実施しうることはいうまで
もない。
【0058】(1)例えば前記実施例1、2では、水素
ガスセンサにより、燃料ガス中の水素ガス濃度を測定す
る場合を例に挙げたが、本発明のガスセンサは、燃料ガ
ス中のCOやメタノールのガス濃度を測定する場合にも
適用できる。 (2)また、前記実施例1、2では、導電性弾性体を、
第1電極と第1支持体との間に配置したが、導電性弾性
体を、第2電極と第2支持体との間に配置してもよい。
更に、第1電極と第1支持体との間に導電性弾性体を配
置するとともに、第2電極と第2支持体との間にも導電
性弾性体を配置してもよい。尚、参照電極と第2支持体
との間に導電性弾性体を配置してもよい。
ガスセンサにより、燃料ガス中の水素ガス濃度を測定す
る場合を例に挙げたが、本発明のガスセンサは、燃料ガ
ス中のCOやメタノールのガス濃度を測定する場合にも
適用できる。 (2)また、前記実施例1、2では、導電性弾性体を、
第1電極と第1支持体との間に配置したが、導電性弾性
体を、第2電極と第2支持体との間に配置してもよい。
更に、第1電極と第1支持体との間に導電性弾性体を配
置するとともに、第2電極と第2支持体との間にも導電
性弾性体を配置してもよい。尚、参照電極と第2支持体
との間に導電性弾性体を配置してもよい。
【0059】(3)更に、前記実施例1、2で使用した
導電性弾性体に代えて、図2(b)〜図2(e)に示す
導電性弾性体を使用してもよい。例えば図2(b)に示
す様に、金属製等の板板を波板状に曲げて、複数の貫通
孔61を開けた導電性弾性体63を採用できる。図2
(c)に示す様に、金属製等の線材をコイル状のバネと
した導電性弾性体65を採用できる。図2(d)に示す
様に、金属製等の板材を重ね合わせるように折り曲げて
バネとするとともに、各折り曲げ部分等に貫通孔69を
形成した導電性弾性体71を採用できる。図2(e)に
示す様に、(導電性を有する)ゴムの様な弾性材料に貫
通孔73を開けた導電性弾性体75を採用できる。
導電性弾性体に代えて、図2(b)〜図2(e)に示す
導電性弾性体を使用してもよい。例えば図2(b)に示
す様に、金属製等の板板を波板状に曲げて、複数の貫通
孔61を開けた導電性弾性体63を採用できる。図2
(c)に示す様に、金属製等の線材をコイル状のバネと
した導電性弾性体65を採用できる。図2(d)に示す
様に、金属製等の板材を重ね合わせるように折り曲げて
バネとするとともに、各折り曲げ部分等に貫通孔69を
形成した導電性弾性体71を採用できる。図2(e)に
示す様に、(導電性を有する)ゴムの様な弾性材料に貫
通孔73を開けた導電性弾性体75を採用できる。
【図1】 実施例1の水素ガスセンサを破断して示す説
明図である。
明図である。
【図2】 実施例1の水素ガスセンサ等に使用する各種
の導電性弾性体の例を示す斜視図である。
の導電性弾性体の例を示す斜視図である。
【図3】 実験結果を示すグラフである。
【図4】 実施例1の水素ガスセンサを破断して示す説
明図である。
明図である。
【図5】 従来の水素ガスセンサを破断して示す説明図
である。
である。
【符号の説明】
1、31…プロトン伝導層
3、33…第1電極
5、35…第2電極
10a、40a…第1リード部
10b、40b…第2リード部
19、49…拡散律速部
23、53、63、65、71、75…導電性弾性体
37…参照電極
40c…第3リード部
フロントページの続き
(72)発明者 近藤 智紀
愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日
本特殊陶業株式会社内
(72)発明者 渡辺 昌哉
愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日
本特殊陶業株式会社内
(72)発明者 石田 昇
愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日
本特殊陶業株式会社内
Fターム(参考) 5H026 AA06 HH05
5H027 AA06 KK31
Claims (6)
- 【請求項1】 プロトン伝導層に接して設けられた第1
電極及び第2電極を支持するとともに、前記第1電極及
び第2電極との導通をそれぞれ確保する各リード部と、
被測定ガス雰囲気側及び前記第1電極側間を連通する拡
散律速部と、を備えた支持体を有し、 前記被測定ガス雰囲気側から前記拡散律速部を介して導
入された被測定ガス中の測定対象ガスを、前記第1電極
と前記第2電極との間に電圧を印加することにより解離
又は分解もしくは反応させ、それによって発生したプロ
トンを、前記プロトン伝導層を介して前記第1電極から
前記第2電極へ汲み出すことにより生じる限界電流に基
づいて、前記測定対象ガスの濃度を求めるガスセンサに
おいて、 前記第1電極及び前記第2電極の少なくとも一方と当該
電極に対応するリード部との間に、当該電極と当該電極
に対応するリード部との導通を行う導電性弾性体を配置
したことを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項2】 更に、前記プロトン伝導層に接して、前
記第1電極と対向するように参照電極を設け、 前記第1電極と前記参照電極との間の電位が一定になる
ように、前記第1電極と前記第2電極との間に電圧を印
加することにより、前記限界電流に基づいて、前記測定
対象ガスの濃度を求めることを特徴とする前記請求項1
に記載のガスセンサ。 - 【請求項3】 前記導電性弾性体には、前記被測定ガス
の通過の可能なガス通気部を有することを特徴とする前
記請求項1又は2に記載のガスセンサ。 - 【請求項4】 前記ガス通気部は、孔又はスリットの構
成、或いは多孔質の構成を有することを特徴とする前記
請求項3に記載のガスセンサ。 - 【請求項5】 前記ガスセンサは、水素ガス濃度を測定
する水素ガスセンサであることを特徴とする前記請求項
1〜4のいずれかに記載のガスセンサ。 - 【請求項6】 前記ガスセンサは、固体高分子型燃料電
池の燃料ガス中の水素ガス濃度測定に用いられるもので
あることを特徴とする前記請求項5に記載のガスセン
サ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001265755A JP2003075403A (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | ガスセンサ |
CA002400893A CA2400893A1 (en) | 2001-09-03 | 2002-08-29 | Gas sensor |
US10/231,058 US20030042138A1 (en) | 2001-09-03 | 2002-08-30 | Gas sensor |
EP02256071A EP1288658A3 (en) | 2001-09-03 | 2002-09-02 | Gas sensor with proton conduction layer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001265755A JP2003075403A (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | ガスセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003075403A true JP2003075403A (ja) | 2003-03-12 |
Family
ID=19092175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001265755A Pending JP2003075403A (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | ガスセンサ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20030042138A1 (ja) |
EP (1) | EP1288658A3 (ja) |
JP (1) | JP2003075403A (ja) |
CA (1) | CA2400893A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007105291A1 (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Fujitsu Limited | 燃料電池 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102707019B (zh) * | 2012-06-17 | 2014-05-21 | 无锡隆盛科技股份有限公司 | 气体传感器的电极连接装置 |
CN115420786B (zh) * | 2022-08-18 | 2025-03-18 | 潍柴火炬科技股份有限公司 | 一种氮氧传感器电极引线布置方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2938179A1 (de) * | 1979-09-21 | 1981-04-09 | Bosch Gmbh Robert | Polarographischer messfuehler zum messen der sauerstoffkonzentration in gasen, insbesondere in abgasen von brennkraftmaschinen |
US4824528A (en) * | 1985-07-19 | 1989-04-25 | Allied-Signal Inc. | Gas detection apparatus and method with novel electrolyte membrane |
GB9125012D0 (en) * | 1991-11-25 | 1992-01-22 | Imperial College | Solid oxide fuel cell |
JP3453954B2 (ja) * | 1994-11-02 | 2003-10-06 | トヨタ自動車株式会社 | 一酸化炭素検出装置、有機化合物検出装置および低級アルコール検出装置 |
JP2001215214A (ja) * | 1999-11-24 | 2001-08-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 水素ガスセンサ |
-
2001
- 2001-09-03 JP JP2001265755A patent/JP2003075403A/ja active Pending
-
2002
- 2002-08-29 CA CA002400893A patent/CA2400893A1/en not_active Abandoned
- 2002-08-30 US US10/231,058 patent/US20030042138A1/en not_active Abandoned
- 2002-09-02 EP EP02256071A patent/EP1288658A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007105291A1 (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Fujitsu Limited | 燃料電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20030042138A1 (en) | 2003-03-06 |
EP1288658A3 (en) | 2004-02-11 |
CA2400893A1 (en) | 2003-03-03 |
EP1288658A2 (en) | 2003-03-05 |
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