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JPH0949823A - Electrochemical gas sensor - Google Patents

Electrochemical gas sensor

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Publication number
JPH0949823A
JPH0949823A JP7221016A JP22101695A JPH0949823A JP H0949823 A JPH0949823 A JP H0949823A JP 7221016 A JP7221016 A JP 7221016A JP 22101695 A JP22101695 A JP 22101695A JP H0949823 A JPH0949823 A JP H0949823A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
negative electrode
case
diaphragm
gas sensor
Prior art date
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Granted
Application number
JP7221016A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3094398B2 (en
Inventor
Shuji Hitomi
人見  周二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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 Japan Storage Battery Co Ltd filed Critical Japan Storage Battery Co Ltd
Priority to JP07221016A priority Critical patent/JP3094398B2/en
Publication of JPH0949823A publication Critical patent/JPH0949823A/en
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  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive electrochemical gas sensor which can be reduced in size. SOLUTION: An electrochemical gas sensor is provided with a conductive positive electrode case 2, a positive electrode 1 which is housed in the case 2 and electrochemically reduces an oxidizing gas, a negative electrode 6, a diaphragm 7 which limits the supply of the oxidizing gas to the positive electrode 1, and an electrolytic solution 8 and the negative electrode 6, diaphragm 7, and electrolytic solution 8 are housed in the case 2 and, at the same time, the case 2 is sealed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、気相あるいは水中
に溶存するガス、例えば酸素、水素等のガス濃度を測定
する電気化学式ガスセンサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrochemical gas sensor for measuring the concentration of a gas dissolved in a gas phase or in water, such as oxygen and hydrogen.

【0002】[0002]

【従来の技術】気相あるいは水中に溶存する酸化性ガ
ス、たとえば酸素の濃度を測定するためには、一般に、
電気化学式酸素ガスセンサであるガルバニ電池式あるい
は、ポーラロ式酸素ガスセンサが使用される。
2. Description of the Related Art In order to measure the concentration of an oxidizing gas such as oxygen dissolved in a gas phase or water, generally,
A galvanic battery type or a polaro type oxygen gas sensor, which is an electrochemical oxygen gas sensor, is used.

【0003】両センサとも正極と、負極と、該正極の外
側に設けられた酸素の正極への透過を制限するための隔
膜と、電解液と、これらを収納する樹脂製容器で基本的
に構成されている。
Both of the sensors are basically composed of a positive electrode, a negative electrode, a diaphragm provided outside the positive electrode for limiting the permeation of oxygen to the positive electrode, an electrolytic solution, and a resin container for containing these. Has been done.

【0004】また、測定原理も同じで、正極と負極を容
器外部で電気的に接続すると、正極で酸素の還元反応
が、同時に負極の還元性活物質の酸化反応が生じる。そ
の際、両極間に流れる電流が酸素ガス濃度に比例するこ
とを利用して、電流値より酸素ガス濃度を知るものであ
る。
In addition, the principle of measurement is the same, and when the positive electrode and the negative electrode are electrically connected outside the container, a reduction reaction of oxygen occurs at the positive electrode and an oxidation reaction of the reducing active material of the negative electrode occurs at the same time. At that time, the oxygen gas concentration is known from the current value by utilizing the fact that the current flowing between both electrodes is proportional to the oxygen gas concentration.

【0005】前者は、正極と負極とが抵抗を介して接続
されており、常に、自ら酸素の濃度に比例して出力する
のに対し、後者は、外部から両電極間に一定電圧を印可
して作動させ、その時のみ酸素濃度に比例した出力が得
られる点で異なる。
In the former, the positive electrode and the negative electrode are connected via a resistor and always outputs in proportion to the oxygen concentration by itself, whereas in the latter, a constant voltage is applied between both electrodes from the outside. It is different in that the output proportional to the oxygen concentration is obtained only at that time.

【0006】尚、他の酸化性ガス、たとえばオゾン、塩
素等の場合も上記と同様である。
The same applies to other oxidizing gases such as ozone and chlorine.

【0007】一方、気相あるいは水中に溶存する還元性
ガス、たとえば水素の濃度を測定するためには、一般
に、電気化学式水素センサであるガルバニ電池式あるい
は、ポーラロ式水素センサが使用される。
On the other hand, in order to measure the concentration of a reducing gas, such as hydrogen, dissolved in the gas phase or in water, a galvanic cell type or polaro type hydrogen sensor which is an electrochemical hydrogen sensor is generally used.

【0008】両センサとも正極と、負極と、該負極の外
側に設けられた水素の負極への透過を制限するための隔
膜と、電解液と、これらを収納する樹脂製容器で基本的
に構成されている。
Both of the sensors are basically composed of a positive electrode, a negative electrode, a diaphragm provided outside the negative electrode for limiting the permeation of hydrogen to the negative electrode, an electrolytic solution, and a resin container for containing these. Has been done.

【0009】また、測定原理も酸化性ガスセンサの場合
と同じで、正極と負極を容器外部で電気的に接続する
と、負極で水素の酸化反応おこり、同時に正極の酸化性
活物質の還元反応が生じる。その際、両極間に流れる電
流が水素濃度に比例することを利用して、電流値より水
素濃度を知るものである。
The measuring principle is the same as that of the oxidizing gas sensor. When the positive electrode and the negative electrode are electrically connected to each other outside the container, an oxidation reaction of hydrogen occurs in the negative electrode and a reduction reaction of the oxidizing active material of the positive electrode occurs at the same time. . At that time, the hydrogen concentration is known from the current value by utilizing the fact that the current flowing between both electrodes is proportional to the hydrogen concentration.

【0010】前者は、正極と負極とが抵抗を介して接続
されており、常に、自ら水素の濃度に比例して出力する
のに対し、後者は、外部から両電極間に一定電圧を印可
して作動させ、その時のみ酸素濃度に比例した出力が得
られる点で異なる。
In the former, the positive electrode and the negative electrode are connected via a resistor and always outputs in proportion to the hydrogen concentration, whereas the latter applies a constant voltage from the outside between both electrodes. It is different in that the output proportional to the oxygen concentration is obtained only at that time.

【0011】尚、他の還元性ガス、たとえば一酸化炭素
等の場合も上記と同様である。
The same applies to other reducing gases such as carbon monoxide.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記で説明したように
電気化学式ガスセンサは、正極および負極間に流れる電
流値よりガス濃度を知るものである。そのため、樹脂容
器内に電解液とともに収納された正極および負極から容
器の外にリード線を取り出し電気的に接続する必要があ
る。
As described above, in the electrochemical gas sensor, the gas concentration is known from the current value flowing between the positive electrode and the negative electrode. Therefore, it is necessary to take out a lead wire from the positive electrode and the negative electrode housed in the resin container together with the electrolytic solution to the outside of the container and electrically connect them.

【0013】それゆえに、リードの取り出し口の封口が
大変難しく、強固な封口をしないと封口部から電解液が
漏れ易いと言う問題があり、リードの取り出しと封口と
は製造においても非常に繁雑な工程となっている。
Therefore, it is very difficult to seal the lead take-out port, and there is a problem that the electrolytic solution is liable to leak from the sealing part unless a strong seal is made, and the lead take-out and the sealing are very complicated in manufacturing. It is a process.

【0014】また、センサの寿命が、例えば酸素センサ
ーの場合では負極の重量によって、水素センサーの場合
では正極の重量によって制限されるため、より寿命の長
いセンサを製造するには、単純に負極叉は正極の大きさ
を大きくすればよいが、一本のリードでは電流の集密度
が低下してしまうので、リードの数を増やさなくてはな
らないという問題がある。
Further, since the life of the sensor is limited by the weight of the negative electrode in the case of an oxygen sensor and by the weight of the positive electrode in the case of a hydrogen sensor, for manufacturing a sensor having a longer life, simply use the negative electrode or the negative electrode. Although it is sufficient to increase the size of the positive electrode, there is a problem in that the number of leads must be increased because the current condensing density decreases with one lead.

【0015】そこで、本発明の目的は、従来のような電
解液中から外部へのリード取り出しを不要にした、小型
化が可能な電気化学式ガスセンサを提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide an electrochemical gas sensor which can be miniaturized without the need for taking out leads from the inside of the electrolytic solution to the outside as in the prior art.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】第一の発明にかかる電気
化学式ガスセンサは、導電性を有する正極ケースと、該
ケースに設けられた酸化性ガスを電気化学的に還元する
正極と、負極と、該正極への酸化性ガス供給量を制限す
る隔膜と、電解液とを備えてなり、該正極に隔膜を介し
て酸化性ガスが導入できるよう、負極と隔膜と電解液と
が正極ケースに配されるとともに正極ケースが封口され
てなることを特徴とする。
An electrochemical gas sensor according to a first aspect of the present invention comprises a positive electrode case having conductivity, a positive electrode electrochemically reducing an oxidizing gas provided in the case, and a negative electrode. The positive electrode case comprises a diaphragm that limits the amount of oxidizing gas supplied to the positive electrode, and an electrolytic solution. The negative electrode, the diaphragm, and the electrolytic solution are arranged in a positive electrode case so that the oxidizing gas can be introduced into the positive electrode through the diaphragm. In addition, the positive electrode case is sealed.

【0017】第二の発明にかかる電気化学式ガスセンサ
は、酸化性ガスを電気化学的に還元する正極と、負極を
設けた導電性を有する負極ケースと、該正極への酸化性
ガス供給量を制限する隔膜と、電解液とを備えてなり、
該正極に隔膜を介して酸化性ガスが導入できるよう、正
極と隔膜と電解液とが負極ケースに配されるとともに負
極ケースが封口されてなることを特徴とする。
An electrochemical gas sensor according to a second aspect of the invention is a positive electrode that electrochemically reduces an oxidizing gas, a negative electrode case having a negative electrode and having conductivity, and a supply amount of the oxidizing gas to the positive electrode is limited. And a electrolytic solution,
The positive electrode, the diaphragm, and the electrolytic solution are disposed in the negative electrode case and the negative electrode case is sealed so that the oxidizing gas can be introduced into the positive electrode through the diaphragm.

【0018】第三の発明にかかる電気化学式ガスセンサ
は、導電性を有する正極ケースと、該ケースに設けられ
た酸化性ガスを電気化学的に還元する正極と、負極を設
けた導電性を有する負極ケースと、該正極への酸化性ガ
ス供給量を制限する隔膜と、電解液とを備えてなり、該
正極に隔膜を介して酸化性ガスが導入できるよう、隔膜
が正極叉は負極ケースに配されるとともに正極ケースと
負極ケースとが封口されてなることを特徴とする。
An electrochemical gas sensor according to a third aspect of the present invention is a positive electrode case having conductivity, a positive electrode electrochemically reducing the oxidizing gas provided in the case, and a negative electrode having conductivity provided with a negative electrode. A case, a diaphragm for limiting the amount of oxidizing gas supplied to the positive electrode, and an electrolytic solution are provided, and the diaphragm is arranged on the positive electrode or the negative electrode case so that the oxidizing gas can be introduced into the positive electrode through the diaphragm. In addition, the positive electrode case and the negative electrode case are sealed.

【0019】第四の発明にかかる電気化学式ガスセンサ
は、導電性を有する負極ケースと、該ケースに設けられ
た還元性ガスを電気化学的に酸化する負極と、正極と、
該負極への還元性ガス供給量を制限する隔膜と、電解液
とを備えてなり、該負極に隔膜を介して還元性ガスが導
入できるよう、正極と隔膜と電解液とが負極ケースに配
されるとともに負極ケースが封口されてなることを特徴
とする。
An electrochemical gas sensor according to a fourth aspect of the present invention comprises a negative electrode case having conductivity, a negative electrode electrochemically oxidizing a reducing gas provided in the case, and a positive electrode.
The positive electrode, the diaphragm, and the electrolytic solution are arranged in a negative electrode case so that a reducing gas is supplied to the negative electrode and an electrolytic solution is provided so that the reducing gas can be introduced into the negative electrode through the diaphragm. And the negative electrode case is sealed.

【0020】第五の発明にかかる電気化学式ガスセンサ
は、還元性ガスを電気化学的に酸化する負極と、正極を
設けた導電性を有する正極ケースと、該負極への還元性
ガス供給量を制限する隔膜と、電解液とを備えてなり、
該負極に隔膜を介して還元性ガスが導入できるよう、正
極と隔膜と電解液とが正極ケースに配されるとともに正
極ケースが封口されてなることを特徴とする。
An electrochemical gas sensor according to a fifth aspect of the present invention limits a supply amount of reducing gas to the negative electrode, which has a negative electrode which electrochemically oxidizes a reducing gas, a positive electrode case which is provided with a positive electrode, and which has conductivity. And a electrolytic solution,
The positive electrode, the diaphragm, and the electrolytic solution are arranged in the positive electrode case and the positive electrode case is sealed so that the reducing gas can be introduced into the negative electrode through the diaphragm.

【0021】第六の発明にかかる電気化学式ガスセンサ
は、導電性を有する負極ケースと、該ケースに設けられ
た還元性ガスを電気化学的に酸化する負極と、正極を設
けた導電性を有する正極ケースと、該負極への還元性ガ
ス供給量を制限する隔膜と、電解液とを備えてなり、該
負極に隔膜を介して還元性ガスが導入できるよう、隔膜
が正極叉は負極ケースに配されるとともに正極ケースと
負極ケースとが封口されてなることを特徴とする。
An electrochemical gas sensor according to a sixth aspect of the present invention is a negative electrode case having conductivity, a negative electrode electrochemically oxidizing a reducing gas provided in the case, and a positive electrode having conductivity provided with a positive electrode. A case, a diaphragm for limiting the amount of reducing gas supplied to the negative electrode, and an electrolytic solution are provided, and the diaphragm is arranged on the positive electrode or the negative electrode case so that the reducing gas can be introduced into the negative electrode through the diaphragm. In addition, the positive electrode case and the negative electrode case are sealed.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明になる電気化学式ガスセン
サ、特に酸化性ガスセンサーの一実施の形態を以下に示
す。ここでは、酸化性ガスを酸素としている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an electrochemical gas sensor according to the present invention, particularly an oxidizing gas sensor, will be described below. Here, the oxidizing gas is oxygen.

【0023】本発明品の一実施の形態にかかるセンサ
は、導電性を有する正極ケースと、該ケースに設けられ
た酸素を電気化学的に還元する白金からなる正極と、鉛
と高耐食性金属とのクラッド材より成る負極であって、
正極への酸素を導入する酸素導入孔を有する負極と、該
負極の高耐食性金属面側に酸素導入孔より液漏れしない
よう設けられ、かつ該正極への酸素供給量を制限する隔
膜と、電解液とを備えてなり、負極の鉛側が内側となる
よう、かつ負極の酸素導入孔を介して正極と隔膜とが接
触するよう負極がケース内に配され、負極の周縁とその
周縁が当接される正極ケース部分にガスケットを介在さ
せて負極と正極ケースとがかしめ封口されている。
A sensor according to an embodiment of the present invention comprises a positive electrode case having conductivity, a positive electrode made of platinum for electrochemically reducing oxygen provided in the case, lead, and a highly corrosion resistant metal. A negative electrode made of the clad material of
A negative electrode having an oxygen introduction hole for introducing oxygen to the positive electrode, a diaphragm provided on the highly corrosion-resistant metal surface side of the negative electrode so as not to leak from the oxygen introduction hole, and limiting the amount of oxygen supplied to the positive electrode, and electrolysis The negative electrode is arranged in the case so that the lead side of the negative electrode is the inner side and the positive electrode and the diaphragm are in contact with each other through the oxygen introduction hole of the negative electrode, and the peripheral edge of the negative electrode and the peripheral edge thereof are in contact with each other. The negative electrode and the positive electrode case are caulked and sealed with a gasket interposed in the positive electrode case portion.

【0024】そして、この正極ケースと負極の耐食性金
属面にリードが取り付けられている。
Leads are attached to the corrosion-resistant metal surfaces of the positive electrode case and the negative electrode.

【0025】言うまでもないが、負極と隔膜と正極ケー
スとでつくられる空間には、電解液が満たされている。
Needless to say, the space formed by the negative electrode, the diaphragm and the positive electrode case is filled with the electrolytic solution.

【0026】それゆえに、正極、負極が樹脂製容器に収
納されている従来のセンサとは異なり、本発明のセンサ
は、センサ内部からのリード線の取り出しが不要とな
る。
Therefore, unlike the conventional sensor in which the positive electrode and the negative electrode are housed in the resin container, the sensor of the present invention does not need to take out the lead wire from the inside of the sensor.

【0027】また、正極もしくは負極を導電性ケース内
又はケース開口部上縁に配しているため、ケース内には
負極又は/及び正極と電解液のみが収納されることとな
り、構造が簡単で、小型化も容易である。
Further, since the positive electrode or the negative electrode is arranged in the conductive case or at the upper edge of the case opening, only the negative electrode or / and the positive electrode and the electrolytic solution are stored in the case, and the structure is simple. It is easy to downsize.

【0028】尚、負極ケースを用いる場合には、ケース
の内部表面積の殆どを負極とすることができるので、よ
り長寿命な電気化学式ガスセンサを提供することができ
る。
When the negative electrode case is used, most of the internal surface area of the case can be used as the negative electrode, so that an electrochemical gas sensor having a longer life can be provided.

【0029】ここでは、正極ケースの封口蓋として、負
極と隔膜とにより行っているが、隔膜だけであってもよ
いし、別に封口用の蓋を設けてもよい。別の封口蓋を用
いる場合には、隔膜へ酸素が良好に取り入れられるよう
な形状にする必要がある。
Here, the positive electrode case is covered with the negative electrode and the diaphragm, but it may be only with the diaphragm or a separate lid may be provided. If another sealing lid is used, it must be shaped so that oxygen can be taken into the septum well.

【0030】また、負極ケースを用いた場合には、正極
と隔膜、叉は隔膜により、あるいは別に設けた封口蓋に
より封口してもよい。別の封口蓋を用いる場合には、隔
膜へ酸素が良好に取り入れられるような形状にする必要
がある。
When the negative electrode case is used, the positive electrode may be sealed with a diaphragm, a diaphragm, or a separately provided sealing lid. If another sealing lid is used, it must be shaped so that oxygen can be taken into the septum well.

【0031】別に封口蓋を用いる場合、材質としては樹
脂や耐食性金属等が考えられる。
When a sealing lid is separately used, the material may be resin or corrosion resistant metal.

【0032】さらに、ここでは、耐食性金属に白金をメ
ッキした該正極を正極ケースにスポット溶接している
が、耐食性金属に白金をスパッタリング、蒸着等により
形成させてもよいし、耐食性金属板に白金をメッキ、ス
パッタリング、又は蒸着等したものをケース内にスポッ
ト溶接してもよいし、ケースに直接、白金をメッキ、蒸
着又はスパッタリングしてもよい。この場合、隔膜と正
極とが接触できる構造としなければならないが、たとえ
ば、正極形成用の台座を設けたケース形状としたり、隔
膜の形状を変えたりすることが考えられる。
Further, although the positive electrode obtained by plating a corrosion resistant metal with platinum is spot-welded to the positive electrode case here, platinum may be formed on the corrosion resistant metal by sputtering, vapor deposition or the like, or platinum may be formed on the corrosion resistant metal plate. What was plated, sputtered, or vapor-deposited may be spot-welded in the case, or platinum may be directly plated, vapor-deposited or sputtered on the case. In this case, it is necessary to have a structure in which the diaphragm and the positive electrode can come into contact with each other. For example, it is conceivable that the diaphragm has a case shape provided with a pedestal for forming the positive electrode or the diaphragm has a different shape.

【0033】また、白金でなくても白金と金、白金とイ
リジウム、白金とルテニウムなどの白金の合金又は金
等、酸素を還元できるものであれば足りる。(還元性ガ
スの場合には、負極に相当する部分である。) 加えて、正極ケース叉は負極ケースは、ステンレス、チ
タン等の耐食性金属であってもよいし、耐食性かつ電気
伝導性を示すものであれば足りる。形状においても、実
施例に示した断面視コの字状かつ上面視円形又は角形の
ものに限られるものでなく、ガスセンサーとして機能で
き、組み立て可能なものであれば、特に限定されるもの
でもない。
Further, platinum and gold, platinum and iridium, platinum and platinum alloys such as ruthenium, gold, and the like are sufficient if oxygen can be reduced. (In the case of a reducing gas, it is a portion corresponding to the negative electrode.) In addition, the positive electrode case or the negative electrode case may be made of corrosion-resistant metal such as stainless steel or titanium, and exhibits corrosion resistance and electrical conductivity. Anything is sufficient. The shape is not limited to the U-shaped cross-sectional view and the circular shape or the rectangular shape in the top view shown in the embodiment, and may be particularly limited as long as it can function as a gas sensor and can be assembled. Absent.

【0034】ここでは、電解液として溶液を用いている
が、電解液をゲル化したものを用いてもよい。
Although a solution is used as the electrolytic solution here, a gelled electrolytic solution may be used.

【0035】また、封口はかしめに限られるものでな
く、レーザー封口、溶接等であってもよいし、封口材に
よってはヒートシール、超音波溶着等により、封口して
もよい。
The sealing is not limited to caulking, and may be laser sealing, welding or the like, and depending on the sealing material, sealing may be done by heat sealing, ultrasonic welding or the like.

【0036】尚、「正極に隔膜を介して酸化性又は還元
性ガスが導入できるように」とは、隔膜の片面が酸化性
又は還元性ガスに接することができ、一方の面が正極の
少なくとも一部分と接触し、その接触界面に電解液が存
在している状態を意味する。
It should be noted that "to allow the oxidizing or reducing gas to be introduced into the positive electrode through the diaphragm" means that one surface of the diaphragm can contact the oxidizing or reducing gas and one surface of the positive electrode is at least the positive electrode. It means a state in which a part is in contact with and the electrolytic solution is present at the contact interface.

【0037】上記一実施の形態として、特に酸素センサ
ーについて述べたが、他の酸化性ガス、オゾン、塩素等
の場合も同様である。還元性ガスの場合には、酸化性ガ
スの場合における正極を負極、負極を正極(2酸化鉛)
とすることにより、上記と同様の構成となる。加えて、
他の本発明においても、共通事項に関しては上記と同一
の構成が用いることができることは言うまでもない。
Although the oxygen sensor has been described above as one embodiment, the same applies to other oxidizing gases, ozone, chlorine and the like. In the case of reducing gas, the positive electrode in the case of oxidizing gas is the negative electrode, and the negative electrode is the positive electrode (lead dioxide)
As a result, the configuration is similar to that described above. in addition,
It is needless to say that the same configuration as the above can be used in common with other inventions.

【0038】[0038]

【実施例】以下、本発明を好適な実施例を用いて詳述す
る。
The present invention will be described in detail below with reference to preferred embodiments.

【0039】[実施例1]図1は、本発明の一実施例に
かかる電気化学式酸素センサの断面構造図である。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a sectional structural view of an electrochemical oxygen sensor according to an embodiment of the present invention.

【0040】図において、1は、直径2mm、高さ0.
7mmのチタンの円柱に3μmの白金(Pt)メッキを
施した正極である。
In the figure, 1 is 2 mm in diameter and 0.
This is a positive electrode in which a 7 mm titanium cylinder is plated with 3 μm platinum (Pt).

【0041】2はチタン製の導電性を有する断面コの字
状の正極ケースであり、直径10mm、厚さ0.2m
m、深さ1.2mmである。6は鉛4(厚さ0.3m
m)とチタン基板5(厚さ0.1mm)のクラッド材か
らなる負極である。
Reference numeral 2 designates a titanium positive electrode case having a U-shaped cross section and having a conductivity of 10 mm in diameter and 0.2 m in thickness.
m, depth 1.2 mm. 6 is lead 4 (thickness 0.3m
m) and a titanium substrate 5 (thickness 0.1 mm), which is a negative electrode made of a clad material.

【0042】3は負極に形成された正極1への酸素を導
入する酸素導入孔(直径4mm)であり、ここでは負極
の中心に形成されている。
Reference numeral 3 denotes an oxygen introduction hole (diameter 4 mm) for introducing oxygen to the positive electrode 1 formed in the negative electrode, which is formed in the center of the negative electrode here.

【0043】7は負極6のチタン面側に溶着された厚さ
10μmのポリエチレンからなる隔膜であり、酸素導入
孔3を覆っている。
Reference numeral 7 is a diaphragm made of polyethylene having a thickness of 10 μm, which is welded to the titanium surface side of the negative electrode 6, and covers the oxygen introducing hole 3.

【0044】8は酢酸と酢酸カリウムの混合水溶液から
なる電解液、9は合成樹脂製ガスケットである。10,
11は正極、負極のリード線である。
Reference numeral 8 is an electrolytic solution composed of a mixed aqueous solution of acetic acid and potassium acetate, and 9 is a synthetic resin gasket. 10,
Reference numeral 11 is a lead wire for the positive electrode and the negative electrode.

【0045】正極1は正極ケース2の中央部分にスポッ
ト溶接されている。
The positive electrode 1 is spot-welded to the central portion of the positive electrode case 2.

【0046】負極6は鉛面が下向きになるよう正極ケー
スに配され、負極6と正極ケース2とがかしめ封口され
ている。このとき、正極1は負極6の酸素導入孔3を通
って隔膜7と接触している。
The negative electrode 6 is arranged in the positive electrode case with its lead surface facing downward, and the negative electrode 6 and the positive electrode case 2 are caulked and sealed. At this time, the positive electrode 1 is in contact with the diaphragm 7 through the oxygen introduction hole 3 of the negative electrode 6.

【0047】そして、正負極リード10,11が正極ケ
ース2、負極6のチタン基板5にそれぞれスポット溶接
されている。
Positive and negative electrode leads 10 and 11 are spot-welded to the titanium substrate 5 of the positive electrode case 2 and the negative electrode 6, respectively.

【0048】言うまでもなく、負極6と隔膜7と正極ケ
ース2とでつくられる空間には、電解液8が満たされて
いる。
Needless to say, the space formed by the negative electrode 6, the diaphragm 7 and the positive electrode case 2 is filled with the electrolytic solution 8.

【0049】尚、正極ケースの中心に正極1を配したの
は、上部から圧迫されたときに、簡単に潰れないように
するためである。
The positive electrode 1 is arranged at the center of the positive electrode case in order to prevent the positive electrode 1 from being easily crushed when pressed from above.

【0050】図2には、従来のガルバニ電池式酸素セン
サの断面構造図を示す。
FIG. 2 shows a sectional structure view of a conventional galvanic cell type oxygen sensor.

【0051】図において、13はABS樹脂製の容器
(直径28mm、高さ42mmの中空円柱状の容器)、
14はエポキシ樹脂、15は容器内部から外部に電流を
取り出すリード取り出し口である。
In the figure, 13 is a container made of ABS resin (a hollow cylindrical container having a diameter of 28 mm and a height of 42 mm),
Reference numeral 14 is an epoxy resin, and 15 is a lead outlet for taking out an electric current from the inside of the container to the outside.

【0052】尚、他の符号は、図1に準ずるので、省略
する。
The other reference numerals are the same as those shown in FIG.

【0053】このセンサは、直径2mm、厚さ1mmの
チタンの円板に3μmの白金(Pt)メッキを施した正
極1と、鉛(1×10×3mm)からなる負極12と、
正極1の外側に位置する厚さ10μmのポリエチレンか
らなる隔膜7と、酢酸と酢酸カリウムの混合水溶液から
なる電解液8とがABS樹脂製の容器13に収納されて
いる。
This sensor has a positive electrode 1 made of a titanium disc having a diameter of 2 mm and a thickness of 1 mm, which is plated with 3 μm of platinum (Pt), and a negative electrode 12 made of lead (1 × 10 × 3 mm).
A diaphragm 7 made of polyethylene having a thickness of 10 μm located outside the positive electrode 1 and an electrolytic solution 8 made of a mixed aqueous solution of acetic acid and potassium acetate are housed in a container 13 made of ABS resin.

【0054】容器13内に収納されている正極1、負極
12に設けられたチタンからなるリード線10、11
は、樹脂容器13に設けられたリード取り出し口15を
通って、容器外部へ導出されており、その取り出し口1
5は、エポキシ樹脂14で封口されている。
Lead wires 10 and 11 made of titanium and provided on the positive electrode 1 and the negative electrode 12 housed in the container 13.
Is led out to the outside of the container through a lead outlet 15 provided in the resin container 13.
5 is sealed with an epoxy resin 14.

【0055】[実施例2]図3の(a)は、本発明の他
の一実施例にかかる電気化学式酸素センサの断面構造図
であり、(b)は隔膜を溶着させるドーナツ状チタン円
板の一実施例にかかる断面図である。
[Embodiment 2] FIG. 3A is a sectional structural view of an electrochemical oxygen sensor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a donut-shaped titanium disc for welding a diaphragm. It is sectional drawing concerning one Example.

【0056】図において、7は厚さ10μmのポリエチ
レンからなる隔膜、100は、直径9.5mm、厚さ
0.2mmのチタン円板に直径8mmの孔を開けたチタ
ンのドーナツ状円板に隔膜7を溶着し、そのドーナツ状
チタン円板側に3μmの白金(Pt)を蒸着した正極で
ある。
In the figure, 7 is a diaphragm made of polyethylene having a thickness of 10 μm, and 100 is a diaphragm made of a titanium donut-shaped disk in which a titanium disk having a diameter of 9.5 mm and a thickness of 0.2 mm is perforated with a diameter of 8 mm. 7 is welded, and 3 μm of platinum (Pt) is vapor-deposited on the donut-shaped titanium disk side of the positive electrode.

【0057】102は直径10mm、厚さ0.2mm、
深さ1.0mmのチタン製の導電性を有する断面コの字
状の負極ケース、4は負極ケース102の底面内側と周
側内面下半分とに設けた鉛(厚さ0.3mm)の負極で
ある。
102 has a diameter of 10 mm and a thickness of 0.2 mm,
A negative electrode case made of titanium having a depth of 1.0 mm and having a U-shaped cross section, and 4 is a lead (thickness 0.3 mm) negative electrode provided inside the bottom surface of the negative electrode case 102 and on the lower half of the inner surface of the peripheral side. Is.

【0058】8は酢酸と酢酸カリウムの混合水溶液から
なる電解液、9は合成樹脂製ガスケットである。10,
11は正極、負極のリード線である。
Reference numeral 8 is an electrolytic solution composed of a mixed aqueous solution of acetic acid and potassium acetate, and 9 is a synthetic resin gasket. 10,
Reference numeral 11 is a lead wire for the positive electrode and the negative electrode.

【0059】正極100は、負極である鉛4と接触しな
いよう、かつ正極100の白金面を下向きに負極ケース
内に配されており、その正極100と負極ケース102
とがガスケット9を介してかしめ封口されている。この
とき、負極と正極とケースとで形成される空間には電解
液8が満たされている。
The positive electrode 100 is arranged in the negative electrode case with the platinum surface of the positive electrode 100 facing downward so as not to come into contact with the negative electrode lead 4, and the positive electrode 100 and the negative electrode case 102 are disposed.
And are caulked and sealed via a gasket 9. At this time, the space formed by the negative electrode, the positive electrode, and the case is filled with the electrolytic solution 8.

【0060】そして、正負極リード10,11が負極ケ
ース102、正極100のチタン円板にそれぞれスポッ
ト溶接されている。
The positive and negative electrode leads 10 and 11 are spot-welded to the titanium disks of the negative electrode case 102 and the positive electrode 100, respectively.

【0061】ここでは、正極100の酸素還元物質であ
る白金を蒸着により形成させているが、チタン基板にメ
ッキ等により形成させてもよい。
Although platinum, which is the oxygen reducing substance of the positive electrode 100, is formed by vapor deposition here, it may be formed by plating on a titanium substrate.

【0062】例えば、チタン基板をメッシュ状とし、こ
の基板に白金をメッキして片面に隔膜を溶着してもよい
し、基板を用いずに、酸素の移動がスムーズに行われる
ように小さな孔を開けた白金板の片面に隔膜を溶着して
もよい。
For example, a titanium substrate may be formed in a mesh shape, and platinum may be plated on this substrate to weld a diaphragm on one side, or a small hole may be formed so that oxygen can be smoothly transferred without using the substrate. A diaphragm may be welded to one side of the opened platinum plate.

【0063】溶着においては、反応面積をできる限り大
きくするためにも、隔膜周縁で溶着するのが望ましい。
In welding, it is desirable to weld at the peripheral edge of the diaphragm in order to maximize the reaction area.

【0064】[実施例3]図4は、本発明の一実施例に
かかる電気化学式水素センサの断面構造図である。
[Embodiment 3] FIG. 4 is a sectional structural view of an electrochemical hydrogen sensor according to an embodiment of the present invention.

【0065】図において、1’は、直径2mm、高さ
0.7mmのチタンの円柱に3μmの白金(Pt)メッ
キを施した負極でる。
In the figure, reference numeral 1'denotes a negative electrode in which a titanium cylinder having a diameter of 2 mm and a height of 0.7 mm is plated with platinum (Pt) of 3 μm.

【0066】2’はチタン製の導電性を有する断面コの
字状の負極ケースであり、直径10mm、厚さ0.2m
m、深さ1.2mmである。6’はチタン基板5’(厚
さ0.1mm)に2酸化鉛4’をメッキした正極であ
る。
Reference numeral 2'denotes a titanium negative electrode case having a U-shaped cross section and having a diameter of 10 mm and a thickness of 0.2 m.
m, depth 1.2 mm. Reference numeral 6'denotes a positive electrode obtained by plating a titanium substrate 5 '(thickness 0.1 mm) with lead dioxide 4'.

【0067】3’は正極に形成された負極1’へ水素を
導入する水素導入孔(直径4mm)であり、ここでは正
極の中心に形成されている。
Reference numeral 3'denotes a hydrogen introduction hole (diameter 4 mm) for introducing hydrogen into the negative electrode 1'formed on the positive electrode, which is formed here at the center of the positive electrode.

【0068】7’は、正極6’のチタン面側に溶着され
た厚さ10μmのポリエチレンからなる隔膜であり、水
素導入孔3’を覆っている。
Reference numeral 7'denotes a diaphragm made of polyethylene having a thickness of 10 μm, which is welded to the titanium surface side of the positive electrode 6 ', and covers the hydrogen introducing hole 3'.

【0069】8’は酢酸と酢酸カリウムの混合水溶液か
らなる電解液、9’は合成樹脂製ガスケットである。1
0’,11’は負極、正負極のリード線である。
Reference numeral 8'denotes an electrolytic solution composed of a mixed aqueous solution of acetic acid and potassium acetate, and 9'denotes a synthetic resin gasket. 1
Reference numerals 0'and 11 'are negative and positive and negative lead wires.

【0070】負極1’は負極ケース2’の中央部分にス
ポット溶接されている。
The negative electrode 1'is spot-welded to the central portion of the negative electrode case 2 '.

【0071】正極6’は2酸化鉛面が下向きになるよう
負極ケースに配され、正極6’と負極ケース2’とがか
しめ封口されている。このとき、負極1’は正極6’の
水素導入孔3’を通って隔膜7’と接触している。
The positive electrode 6'is arranged in the negative electrode case with the lead dioxide surface facing downward, and the positive electrode 6'and the negative electrode case 2'are caulked and sealed. At this time, the negative electrode 1'is in contact with the diaphragm 7'through the hydrogen introducing hole 3'of the positive electrode 6 '.

【0072】そして、正負極リード10’,11’が負
極ケース2’、正極6’のチタン基板5’にそれぞれス
ポット溶接されている。
The positive and negative electrode leads 10 'and 11' are spot-welded to the titanium substrate 5'of the negative electrode case 2'and the positive electrode 6 ', respectively.

【0073】言うまでもなく、正極6’と隔膜7’と負
極ケース2’とでつくられる空間には、電解液8’が満
たされている。
Needless to say, the space formed by the positive electrode 6 ', the diaphragm 7'and the negative electrode case 2'is filled with the electrolytic solution 8'.

【0074】尚、負極ケースの中心に負極1’を配した
のは、上部から圧迫されたときに、簡単に潰れないよう
にするためである。
The reason why the negative electrode 1'is arranged in the center of the negative electrode case is to prevent it from being easily crushed when pressed from above.

【0075】[実施例4]図5及び図6は、本発明の他
の一実施例にかかる電気化学式酸素センサの説明図であ
る。 これらの図において、(a)はセンサ平面図、
(b)はセンサ断面図である。
[Embodiment 4] FIGS. 5 and 6 are explanatory views of an electrochemical oxygen sensor according to another embodiment of the present invention. In these figures, (a) is a sensor plan view,
(B) is a sectional view of the sensor.

【0076】図5において、202は直径10mm、厚
さ0.2mm、深さ0.6mmのチタン製の導電性を有
する断面略コの字状かつ平面円形の負極ケース、4は負
極ケース202の底面内側と周側内面下半分とに設けた
鉛の負極(厚さ0.3mm)である。
In FIG. 5, reference numeral 202 denotes a negative electrode case made of titanium having a diameter of 10 mm, a thickness of 0.2 mm and a depth of 0.6 mm, and having a substantially U-shaped cross section and a circular plane. A lead negative electrode (thickness: 0.3 mm) provided on the inner surface of the bottom surface and the lower half of the inner surface on the peripheral side.

【0077】201は、直径10mm、厚さ0.2m
m、深さ0.3mmのチタン製の導電性を有する断面略
コの字状かつ平面円形の正極ケースであり、ケース底面
には直径7mmの酸素導入孔が設けられている。ここで
は、導入孔を設けただけであるが、補強のために放射状
や格子状等の桟を設けてもよい。
201 has a diameter of 10 mm and a thickness of 0.2 m.
m is a positive electrode case made of titanium and having a depth of 0.3 mm and having a substantially U-shaped cross section and a circular plane shape, and an oxygen introduction hole having a diameter of 7 mm is provided on the bottom surface of the case. Here, only the introduction holes are provided, but radial or lattice-shaped crosspieces may be provided for reinforcement.

【0078】7は直径9.6mm、厚さ10μmのポリ
エチレンからなる隔膜であり、正極ケース201の酸素
導入孔を封止するよう、正極ケース201の内側に液漏
れのないよう溶着されている。200は正極であり、隔
膜7のケース内面側に蒸着された3μmの白金(Pt)
である。
Reference numeral 7 is a diaphragm made of polyethylene having a diameter of 9.6 mm and a thickness of 10 μm, and is welded to the inside of the positive electrode case 201 so as not to leak liquid so as to seal the oxygen introduction hole of the positive electrode case 201. Reference numeral 200 denotes a positive electrode, which is 3 μm of platinum (Pt) deposited on the inner surface of the case of the diaphragm 7.
It is.

【0079】正極ケース201と負極ケース202と
は、互いにかしめ封口できるよう構成されている。
The positive electrode case 201 and the negative electrode case 202 are so constructed that they can be caulked and sealed to each other.

【0080】8は酢酸と酢酸カリウムの混合水溶液をゲ
ル状にした電解液、9は合成樹脂製ガスケットである。
10,11は正極、負極のリード線である。
Reference numeral 8 is an electrolytic solution prepared by gelling a mixed aqueous solution of acetic acid and potassium acetate, and 9 is a synthetic resin gasket.
Reference numerals 10 and 11 are positive and negative lead wires.

【0081】正極200は、負極である鉛4と接触しな
いよう、かつ正極200の白金面を下向きに負極ケース
と対向配置されており、その正極ケース201と負極ケ
ース202とがガスケット9を介して周側面全体がかし
め封口されている。このとき、負極と正極とケースとで
形成される空間には電解液8が満たされている。そし
て、正負極リード10,11が負極ケース202、正極
ケース201にそれぞれスポット溶接されている。
The positive electrode 200 is arranged so as not to come into contact with the lead 4, which is the negative electrode, and faces the negative electrode case with the platinum surface of the positive electrode 200 facing downward. The positive electrode case 201 and the negative electrode case 202 have the gasket 9 interposed therebetween. The entire circumference is caulked and sealed. At this time, the space formed by the negative electrode, the positive electrode, and the case is filled with the electrolytic solution 8. The positive and negative electrode leads 10 and 11 are spot-welded to the negative electrode case 202 and the positive electrode case 201, respectively.

【0082】ここでは、正極200の白金を隔膜に蒸着
させて形成させているが、白金板あるいはチタン基板の
両面にメッキ等により形成させてもよい。この場合、正
極と隔膜との接触界面に電解液が存在させるために、界
面へ電解液を導入する電解液導入孔を正極に形成させる
必要があることは言うまでもない。ただし、隔膜に蒸着
又はスパッタリングにより正極を形成させた場合には、
正極層に微細孔が形成されるため、隔膜と正極との界面
に電解液が存在する状態が自然に生成する。
Here, platinum of the positive electrode 200 is formed by vapor deposition on the diaphragm, but it may be formed by plating or the like on both sides of a platinum plate or a titanium substrate. In this case, needless to say, in order for the electrolytic solution to exist at the contact interface between the positive electrode and the diaphragm, the electrolytic solution introduction hole for introducing the electrolytic solution into the interface must be formed in the positive electrode. However, when the positive electrode is formed on the diaphragm by vapor deposition or sputtering,
Since the fine pores are formed in the positive electrode layer, a state in which the electrolytic solution exists at the interface between the diaphragm and the positive electrode naturally occurs.

【0083】図6は、正極ケース及び負極ケースを断面
コの字状かつ平面角形に形成させ、隔膜7、正極20
0、負極4をケース形状に合わせた角形に形成させたも
のであり、他の構成は上記と同様である。
In FIG. 6, the positive electrode case and the negative electrode case are formed in a U-shaped cross section and in a plane rectangular shape.
0 and the negative electrode 4 are formed in a square shape corresponding to the case shape, and other configurations are the same as the above.

【0084】以上の実施例より、図1、図3、図4、図
5、図6に示した本発明になる電気化学式ガスセンサ
と、図2に示した従来のセンサとを比較すると、本発明
になる電気化学式ガスセンサは、正極および負極から電
流を取り出すために、電解液中からリードを取り出す必
要のない構造としているので、リ−ド線の取り出し(取
り付け)が容易であり、製造時のリード取り出し口の封
口工程にともなう繁雑な作業もなくなる。加えて、セン
サ自体の構造も極めて単純であるため、信頼性が高くし
かも小型の電気化学式ガスセンサの提供が可能である。
From the above examples, comparing the electrochemical gas sensor according to the present invention shown in FIGS. 1, 3, 4, 5, and 6 with the conventional sensor shown in FIG. The electrochemical gas sensor has a structure in which it is not necessary to take out the lead from the electrolytic solution in order to take out the electric current from the positive electrode and the negative electrode. The complicated work involved in the process of sealing the outlet is eliminated. In addition, since the structure of the sensor itself is extremely simple, it is possible to provide a highly reliable and small electrochemical gas sensor.

【0085】[0085]

【発明の効果】第一の発明にかかる電気化学式ガスセン
サは、導電性を有する正極ケースと、該ケースに設けら
れた酸化性ガスを電気化学的に還元する正極と、負極
と、該正極への酸化性ガス供給量を制限する隔膜と、電
解液とを備えてなり、該正極に隔膜を介して酸化性ガス
が導入できるよう、負極と隔膜と電解液とが正極ケース
に配されるとともに正極ケースが封口されてなることを
特徴とする。
The electrochemical gas sensor according to the first aspect of the present invention includes a positive electrode case having conductivity, a positive electrode for electrochemically reducing an oxidizing gas provided in the case, a negative electrode, and a positive electrode for the positive electrode. A positive electrode is provided with a diaphragm that restricts the supply of oxidizing gas and an electrolytic solution, and the negative electrode, the diaphragm and the electrolytic solution are arranged in a positive electrode case so that the oxidizing gas can be introduced into the positive electrode through the diaphragm. It is characterized in that the case is sealed.

【0086】第二の発明にかかる電気化学式ガスセンサ
は、酸化性ガスを電気化学的に還元する正極と、負極を
設けた導電性を有する負極ケースと、該正極への酸化性
ガス供給量を制限する隔膜と、電解液とを備えてなり、
該正極に隔膜を介して酸化性ガスが導入できるよう、正
極と隔膜と電解液とが負極ケースに配されるとともに負
極ケースが封口されてなることを特徴とする。
In the electrochemical gas sensor according to the second invention, a positive electrode for electrochemically reducing an oxidizing gas, a conductive negative electrode case provided with a negative electrode, and a supply amount of the oxidizing gas to the positive electrode are limited. And a electrolytic solution,
The positive electrode, the diaphragm, and the electrolytic solution are disposed in the negative electrode case and the negative electrode case is sealed so that the oxidizing gas can be introduced into the positive electrode through the diaphragm.

【0087】第三の発明にかかる電気化学式ガスセンサ
は、導電性を有する正極ケースと、該ケースに設けられ
た酸化性ガスを電気化学的に還元する正極と、負極を設
けた導電性を有する負極ケースと、該正極への酸化性ガ
ス供給量を制限する隔膜と、電解液とを備えてなり、該
正極に隔膜を介して酸化性ガスが導入できるよう、隔膜
が正極叉は負極ケースに配されるとともに正極ケースと
負極ケースとが封口されてなることを特徴とする。
An electrochemical gas sensor according to a third aspect of the present invention is a positive electrode case having conductivity, a positive electrode for electrochemically reducing an oxidizing gas provided in the case, and a negative electrode having conductivity provided with a negative electrode. A case, a diaphragm for limiting the amount of oxidizing gas supplied to the positive electrode, and an electrolytic solution are provided, and the diaphragm is arranged on the positive electrode or the negative electrode case so that the oxidizing gas can be introduced into the positive electrode through the diaphragm. In addition, the positive electrode case and the negative electrode case are sealed.

【0088】第四の発明にかかる電気化学式ガスセンサ
は、導電性を有する負極ケースと、該ケースに設けられ
た還元性ガスを電気化学的に酸化する負極と、正極と、
該負極への還元性ガス供給量を制限する隔膜と、電解液
とを備えてなり、該負極に隔膜を介して還元性ガスが導
入できるよう、正極と隔膜と電解液とが負極ケースに配
されるとともに負極ケースが封口されてなることを特徴
とする。
An electrochemical gas sensor according to a fourth aspect of the present invention comprises a negative electrode case having conductivity, a negative electrode electrochemically oxidizing a reducing gas provided in the case, and a positive electrode.
The positive electrode, the diaphragm, and the electrolytic solution are arranged in a negative electrode case so that a reducing gas is supplied to the negative electrode and an electrolytic solution is provided so that the reducing gas can be introduced into the negative electrode through the diaphragm. And the negative electrode case is sealed.

【0089】第五の発明にかかる電気化学式ガスセンサ
は、還元性ガスを電気化学的に酸化する負極と、正極を
設けた導電性を有する正極ケースと、該負極への還元性
ガス供給量を制限する隔膜と、電解液とを備えてなり、
該負極に隔膜を介して還元性ガスが導入できるよう、正
極と隔膜と電解液とが正極ケースに配されるとともに正
極ケースが封口されてなることを特徴とする。
An electrochemical gas sensor according to a fifth aspect of the present invention limits a supply amount of reducing gas to the negative electrode, which has a negative electrode that electrochemically oxidizes a reducing gas, a conductive positive electrode case provided with the positive electrode, and the negative electrode. And a electrolytic solution,
The positive electrode, the diaphragm, and the electrolytic solution are arranged in the positive electrode case and the positive electrode case is sealed so that the reducing gas can be introduced into the negative electrode through the diaphragm.

【0090】第六の発明にかかる電気化学式ガスセンサ
は、導電性を有する負極ケースと、該ケースに設けられ
た還元性ガスを電気化学的に酸化する負極と、正極を設
けた導電性を有する正極ケースと、該負極への還元性ガ
ス供給量を制限する隔膜と、電解液とを備えてなり、該
負極に隔膜を介して還元性ガスが導入できるよう、隔膜
が正極叉は負極ケースに配されるとともに正極ケースと
負極ケースとが封口されてなることを特徴とする。
An electrochemical gas sensor according to a sixth aspect of the present invention is a conductive negative electrode case, a negative electrode that electrochemically oxidizes a reducing gas provided in the case, and a positive electrode having a positive electrode. A case, a diaphragm for limiting the amount of reducing gas supplied to the negative electrode, and an electrolytic solution are provided, and the diaphragm is arranged on the positive electrode or the negative electrode case so that the reducing gas can be introduced into the negative electrode through the diaphragm. In addition, the positive electrode case and the negative electrode case are sealed.

【0091】本発明になる電気化学式ガスセンサによ
り、従来のような電解液中から外部へのリード取り出し
を不要にした小型化が可能な電気化学式ガスセンサを提
供することができる。
By the electrochemical gas sensor according to the present invention, it is possible to provide an electrochemical gas sensor which can be miniaturized without the need to take out leads from the inside of the electrolytic solution to the outside as in the conventional case.

【0092】また、安価なガスセンサの製作が可能にな
るとともに製造容易であり、産業上寄与すること非常に
大である。
Further, it becomes possible to manufacture an inexpensive gas sensor and the manufacturing is easy, which greatly contributes to the industry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明になる一実施例にかかる電気化学式酸素
センサの断面構造図である。
FIG. 1 is a sectional structural view of an electrochemical oxygen sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来のガルバニ電池式酸素センサの断面構造図
である。
FIG. 2 is a sectional structural view of a conventional galvanic cell type oxygen sensor.

【図3】本発明になる他の一実施例にかかる電気化学式
酸素センサの断面構造図である。
FIG. 3 is a sectional structural view of an electrochemical oxygen sensor according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明になる他の一実施例にかかる電気化学式
水素センサの断面構造図である。
FIG. 4 is a sectional structural view of an electrochemical hydrogen sensor according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明になる他の一実施例にかかる電気化学式
酸素センサの説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an electrochemical oxygen sensor according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明になる他の一実施例にかかる電気化学式
酸素センサの説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an electrochemical oxygen sensor according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正極 2 正極ケ−ス 3 酸素導入孔 4 鉛 5 チタン 6 負極 7 隔膜 8 電解液 9 ガスケット 10 正極のリ−ド線 11 負極のリ−ド線 12 負極 13 ABS樹脂容器 14 エポキシ樹脂 15 リード取り出し口 1 Positive electrode 2 Positive electrode case 3 Oxygen introduction hole 4 Lead 5 Titanium 6 Negative electrode 7 Septum 8 Electrolyte 9 Gasket 10 Positive lead wire 11 Negative lead wire 12 Negative electrode 13 ABS resin container 14 Epoxy resin 15 Lead extraction mouth

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性を有する正極ケースと、該ケース
に設けられた酸化性ガスを電気化学的に還元する正極
と、負極と、該正極への酸化性ガス供給量を制限する隔
膜と、電解液とを備えてなり、 該正極に隔膜を介して酸化性ガスが導入できるよう、負
極と隔膜と電解液とが正極ケースに配されるとともに正
極ケースが封口されてなることを特徴とする電気化学式
ガスセンサ。
1. A positive electrode case having conductivity, a positive electrode provided in the case for electrochemically reducing an oxidizing gas, a negative electrode, and a diaphragm for limiting the amount of the oxidizing gas supplied to the positive electrode. An electrolytic solution is provided, and the negative electrode, the diaphragm and the electrolytic solution are disposed in the positive electrode case and the positive electrode case is sealed so that the oxidizing gas can be introduced into the positive electrode through the diaphragm. Electrochemical gas sensor.
【請求項2】 酸化性ガスを電気化学的に還元する正極
と、負極を設けた導電性を有する負極ケースと、該正極
への酸化性ガス供給量を制限する隔膜と、電解液とを備
えてなり、 該正極に隔膜を介して酸化性ガスが導入できるよう、正
極と隔膜と電解液とが負極ケースに配されるとともに負
極ケースが封口されてなることを特徴とする電気化学式
ガスセンサ。
2. A positive electrode for electrochemically reducing an oxidizing gas, a negative electrode case having a conductive property provided with a negative electrode, a diaphragm for limiting the amount of oxidizing gas supplied to the positive electrode, and an electrolytic solution. An electrochemical gas sensor characterized in that a positive electrode, a diaphragm and an electrolytic solution are arranged in a negative electrode case and a negative electrode case is sealed so that an oxidizing gas can be introduced into the positive electrode through a diaphragm.
【請求項3】 導電性を有する正極ケースと、該ケース
に設けられた酸化性ガスを電気化学的に還元する正極
と、負極を設けた導電性を有する負極ケースと、該正極
への酸化性ガス供給量を制限する隔膜と、電解液とを備
えてなり、 該正極に隔膜を介して酸化性ガスが導入できるよう、隔
膜が正極叉は負極ケースに配されるとともに正極ケース
と負極ケースとが封口されてなることを特徴とする電気
化学式ガスセンサ。
3. A positive electrode case having conductivity, a positive electrode provided in the case for electrochemically reducing an oxidizing gas, a negative electrode case having conductivity provided with a negative electrode, and an oxidizing property for the positive electrode. A diaphragm for limiting the gas supply amount and an electrolytic solution are provided, and the diaphragm is arranged in the positive electrode case or the negative electrode case and the positive electrode case and the negative electrode case so that the oxidizing gas can be introduced into the positive electrode through the diaphragm. An electrochemical gas sensor, characterized in that the gas is sealed.
【請求項4】 導電性を有する負極ケースと、該ケース
に設けられた還元性ガスを電気化学的に酸化する負極
と、正極と、該負極への還元性ガス供給量を制限する隔
膜と、電解液とを備えてなり、 該負極に隔膜を介して還元性ガスが導入できるよう、正
極と隔膜と電解液とが負極ケースに配されるとともに負
極ケースが封口されてなることを特徴とする電気化学式
ガスセンサ。
4. A negative electrode case having conductivity, a negative electrode provided in the case for electrochemically oxidizing a reducing gas, a positive electrode, and a diaphragm for limiting a reducing gas supply amount to the negative electrode. An electrolytic solution is provided, and the positive electrode, the diaphragm, and the electrolytic solution are arranged in the negative electrode case and the negative electrode case is sealed so that the reducing gas can be introduced into the negative electrode through the diaphragm. Electrochemical gas sensor.
【請求項5】 還元性ガスを電気化学的に酸化する負極
と、正極を設けた導電性を有する正極ケースと、該負極
への還元性ガス供給量を制限する隔膜と、電解液とを備
えてなり、 該負極に隔膜を介して還元性ガスが導入できるよう、正
極と隔膜と電解液とが正極ケースに配されるとともに正
極ケースが封口されてなることを特徴とする電気化学式
ガスセンサ。
5. A negative electrode that electrochemically oxidizes a reducing gas, a conductive positive electrode case provided with a positive electrode, a diaphragm that limits the amount of reducing gas supplied to the negative electrode, and an electrolytic solution. An electrochemical gas sensor characterized in that a positive electrode, a diaphragm and an electrolytic solution are arranged in a positive electrode case and the positive electrode case is sealed so that a reducing gas can be introduced into the negative electrode through the diaphragm.
【請求項6】 導電性を有する負極ケースと、該ケース
に設けられた還元性ガスを電気化学的に酸化する負極
と、正極を設けた導電性を有する正極ケースと、該負極
への還元性ガス供給量を制限する隔膜と、電解液とを備
えてなり、 該負極に隔膜を介して還元性ガスが導入できるよう、隔
膜が正極叉は負極ケースに配されるとともに正極ケース
と負極ケースとが封口されてなることを特徴とする電気
化学式ガスセンサ。
6. A negative electrode case having conductivity, a negative electrode electrochemically oxidizing a reducing gas provided in the case, a positive electrode case having conductivity provided with a positive electrode, and a reducing property to the negative electrode. A diaphragm for limiting the gas supply amount and an electrolytic solution are provided, and the diaphragm is arranged in the positive electrode case or the negative electrode case and the positive electrode case and the negative electrode case so that the reducing gas can be introduced into the negative electrode through the diaphragm. An electrochemical gas sensor, characterized in that the gas is sealed.
【請求項7】 該正極が、耐食性金属にメッキ、蒸着叉
はスパッタリングされた白金、金又は白金の合金である
ことを特徴とする請求項1、2叉は3記載の電気化学式
ガスセンサ。
7. The electrochemical gas sensor according to claim 1, wherein the positive electrode is platinum, gold or an alloy of platinum sputtered or vapor-deposited or sputtered on a corrosion resistant metal.
【請求項8】 該正極が、隔膜叉は隔膜が取り付けられ
たドーナツ状の耐食性金属の金属面側に、スパッタリン
グ叉は蒸着された白金、金又は白金の合金であることを
特徴とする請求項1、2叉は3記載の電気化学式ガスセ
ンサ。
8. The positive electrode is platinum, gold or an alloy of platinum, which is sputtered or vapor-deposited on the metal surface side of a toroidal corrosion-resistant metal having a diaphragm or a diaphragm attached thereto. The electrochemical gas sensor according to 1, 2 or 3.
【請求項9】 該負極が、耐食性金属にメッキされた白
金もしくは金であることを特徴とする請求項4、5叉は
6記載の電気化学式ガスセンサ。
9. The electrochemical gas sensor according to claim 4, wherein the negative electrode is platinum or gold plated with a corrosion resistant metal.
【請求項10】 該負極が、隔膜叉は隔膜が取り付けら
れたドーナツ状の耐食性金属の金属面側に、スパッタリ
ング叉は蒸着された白金、金又は白金の合金であること
を特徴とする請求項4、5叉は6記載の電気化学式ガス
センサ。
10. The negative electrode is platinum, gold or an alloy of platinum, which is sputtered or vapor-deposited on the metal surface side of a doughnut-shaped corrosion-resistant metal having a diaphragm or a diaphragm attached thereto. The electrochemical gas sensor described in 4, 5, or 6.
【請求項11】 正極ケースが負極と隔膜、叉は隔膜に
より封口されていることを特徴とする請求項1叉は5記
載の電気化学式ガスセンサ。
11. The electrochemical gas sensor according to claim 1, wherein the positive electrode case is sealed with the negative electrode by a diaphragm or a diaphragm.
【請求項12】 負極ケースが正極と隔膜、叉は隔膜に
より封口されていることを特徴とする請求項2叉は4記
載の電気化学式ガスセンサ。
12. The electrochemical gas sensor according to claim 2 or 4, wherein the negative electrode case is sealed with the positive electrode by a diaphragm or a diaphragm.
【請求項13】 負極叉は正極ケースが樹脂叉は耐食性
金属からなる封口材により封口されていることを特徴と
する請求項1、2、4、5叉は6記載の電気化学式ガス
センサ。
13. The electrochemical gas sensor according to claim 1, wherein the negative electrode or the positive electrode case is sealed with a sealing material made of a resin or a corrosion resistant metal.
【請求項14】 負極には酸化性ガス導入孔が形成され
るとともに該導入孔を封止する隔膜が取り付けられてお
り、 前記負極が、鉛面を下向きにし、かつ該導入孔に位置す
る隔膜と正極とが接触するよう正極ケースに配されてお
り、 正極ケースと前記負極とがかしめ封口されていることを
特徴とする請求項1、7叉は11記載の電気化学式ガス
センサ。
14. The negative electrode is provided with an oxidizing gas introduction hole and is provided with a diaphragm for sealing the introduction hole, wherein the negative electrode has a lead surface facing downward and is located in the introduction hole. The electrochemical gas sensor according to claim 1, wherein the positive electrode case and the negative electrode are caulked and sealed so that the positive electrode case and the positive electrode are in contact with each other.
【請求項15】 正極には還元性ガス導入孔が形成され
るとともに該導入孔を封止する隔膜が取り付けられてお
り、 前記正極が、2酸化鉛面を下向きにし、かつ該導入孔に
位置する隔膜と負極とが接触するよう負極ケースに配さ
れており、 負極ケースと前記正極とがかしめ封口されていることを
特徴とする請求項4、9叉は12記載の電気化学式ガス
センサ。
15. The positive electrode is provided with a reducing gas introduction hole and a diaphragm for sealing the introduction hole is attached, and the positive electrode has a lead dioxide surface facing downward and is located in the introduction hole. The electrochemical gas sensor according to claim 4, 9 or 12, wherein the diaphragm and the negative electrode are arranged in contact with each other in the negative electrode case, and the negative electrode case and the positive electrode are caulked and sealed.
【請求項16】 負極ケースと該ケースに設けられた負
極とには、酸化性ガス導入孔が形成され、かつ該導入孔
を封止する隔膜が該ケース外面叉は該ケースと負極との
間に配されており、 前記負極の鉛面を下向きにし、かつ該導入孔に位置する
隔膜と正極とが接触するよう正極ケースと負極ケースと
がかしめ封口されていることを特徴とする請求項3、
7、11叉は12記載の電気化学式ガスセンサ。
16. An oxidizing gas introducing hole is formed in the negative electrode case and the negative electrode provided in the case, and a diaphragm for sealing the introducing hole is provided on the outer surface of the case or between the case and the negative electrode. The positive electrode case and the negative electrode case are caulked and sealed so that the lead surface of the negative electrode faces downward and the diaphragm located in the introduction hole and the positive electrode are in contact with each other. ,
The electrochemical gas sensor according to 7, 11 or 12.
【請求項17】 正極ケースと該ケースに設けられた正
極とには、還元性ガス導入孔が形成され、かつ該導入孔
を封止する隔膜が該ケース外面叉は該ケースと正極との
間に配されており、 前記正極の2酸化鉛面を下向きにし、かつ該導入孔に位
置する隔膜と負極とが接触するよう負極ケースと前記正
極とがかしめ封口されていることを特徴とする請求項
6、9、11叉は12記載の電気化学式ガスセンサ。
17. A reducing gas introduction hole is formed in the positive electrode case and the positive electrode provided in the case, and a diaphragm for sealing the introduction hole is provided on the outer surface of the case or between the case and the positive electrode. The negative electrode case and the positive electrode are caulked and sealed so that the lead dioxide surface of the positive electrode faces downward and the diaphragm positioned in the introduction hole contacts the negative electrode. 13. An electrochemical gas sensor according to items 6, 9, 11 or 12.
【請求項18】 負極は、鉛、鉛と耐食性金属とのクラ
ッド材、叉は鉛が耐食性金属にメッキされたものであ
り、酸化性ガスが酸素、オゾン、叉は塩素であることを
特徴とする請求項1、2、3、7、8、11、12、1
3、14叉は16記載の電気化学式ガスセンサ。
18. The negative electrode is made of lead, a clad material of lead and a corrosion resistant metal, or lead is plated on a corrosion resistant metal, and the oxidizing gas is oxygen, ozone, or chlorine. Claims 1, 2, 3, 7, 8, 11, 12, 1
3. An electrochemical gas sensor according to 3, 14 or 16.
【請求項19】 正極は、2酸化鉛、2酸化鉛と耐食性
金属とのクラッド材、又は2酸化鉛が耐食性金属にメッ
キされたものであり、還元性ガスが水素、もしくは一酸
化炭素であることを特徴とする請求項4、5、6、9、
10、11、12、13、15叉は17記載の電気化学
式ガスセンサ。
19. The positive electrode is a cladding material of lead dioxide, lead oxide and a corrosion resistant metal, or lead dioxide plated on a corrosion resistant metal, and the reducing gas is hydrogen or carbon monoxide. Claims 4, 5, 6, 9, characterized in that
The electrochemical gas sensor according to 10, 11, 12, 13, 15 or 17.
【請求項20】 該正極が、正極ケースにメッキ、蒸着
叉はスパッタリングにより形成されてなることを特徴と
する請求項1、2、3、11、13、14、16、17
叉は18記載の電気化学式ガスセンサ。
20. The positive electrode is formed on the positive electrode case by plating, vapor deposition or sputtering, and the positive electrode case is formed by plating.
Alternatively, the electrochemical gas sensor according to item 18.
【請求項21】 該負極が、負極ケースにメッキ、蒸着
叉はスパッタリングにより形成されてなることを特徴と
する請求項4、5、6、12、13、15、16、17
叉は19記載の電気化学式ガスセンサ。
21. The negative electrode is formed on the negative electrode case by plating, vapor deposition or sputtering, and the negative electrode case is characterized in that:
Alternatively, the electrochemical gas sensor according to Item 19.
【請求項22】 電解液がゲル化されていることを特徴
とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、1
0、11、12、13、14、15、16、17、1
8、19、20、21記載の電気化学式ガスセンサ。
22. The electrolytic solution is gelled, claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1.
0, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 1
The electrochemical gas sensor according to 8, 19, 20, 21.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001296268A (en) * 2000-04-13 2001-10-26 Japan Storage Battery Co Ltd Galvanic cell type oxygen sensor
JP2006284312A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 New Cosmos Electric Corp Galvanic cell oxygen sensor
JP2013509589A (en) * 2009-10-30 2013-03-14 マイン セイフティ アプライアンセス カンパニー Electrochemical sensor comprising an electrode with a diffusion barrier

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