JP2003149194A - 定電位電解式ガスセンサおよびガス検知装置 - Google Patents
定電位電解式ガスセンサおよびガス検知装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性の高いガス検知を行うことのできる定
電位電解式ガスセンサおよびガス検知装置を提供するこ
とにある。 【解決手段】 定電位電解式ガスセンサは、硫酸水溶液
よりなる電解液を用いる定電位電解式ガスセンサにおい
て、ガス透過膜の一面に、比表面積が４〜１６ｍ 2 ／ｇ
の金粒子を焼結して得られる金焼結体層が形成されてな
るガス拡散電極を備えることを特徴とする。また、ガス
検知装置は、上記の定電位電解式ガスセンサを備えてい
ることを特徴とする。
電位電解式ガスセンサおよびガス検知装置を提供するこ
とにある。 【解決手段】 定電位電解式ガスセンサは、硫酸水溶液
よりなる電解液を用いる定電位電解式ガスセンサにおい
て、ガス透過膜の一面に、比表面積が４〜１６ｍ 2 ／ｇ
の金粒子を焼結して得られる金焼結体層が形成されてな
るガス拡散電極を備えることを特徴とする。また、ガス
検知装置は、上記の定電位電解式ガスセンサを備えてい
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、定電位電解式ガス
センサおよびガス検知装置に関する。
センサおよびガス検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、二酸化硫黄ガス、ホスフィンガ
スなどのガスを検知するためのガス検知装置に用いられ
るセンサとして、定電位電解式ガスセンサが知られてい
る。
スなどのガスを検知するためのガス検知装置に用いられ
るセンサとして、定電位電解式ガスセンサが知られてい
る。
【０００３】定電位電解式ガスセンサの或る種のものと
しては、例えば電解液を収容するための電解液収容用空
間を形成し、ガス透過性を有する多孔質シートによって
塞がれる２つの開口を有するセルと、一方の多孔質シー
トの表面に設けられ、被検知ガスを電気分解させるため
の作用極と、他方の多孔質シートに設けられ、作用極に
対する対極、当該他方多孔質シートに対極と分離して設
けられ、作用極の電位を制御するための参照極とを備え
てなるものが広く用いられている。
しては、例えば電解液を収容するための電解液収容用空
間を形成し、ガス透過性を有する多孔質シートによって
塞がれる２つの開口を有するセルと、一方の多孔質シー
トの表面に設けられ、被検知ガスを電気分解させるため
の作用極と、他方の多孔質シートに設けられ、作用極に
対する対極、当該他方多孔質シートに対極と分離して設
けられ、作用極の電位を制御するための参照極とを備え
てなるものが広く用いられている。
【０００４】このような構成の定電位電解式ガスセンサ
は、作用極、対極および参照極が電解液に浸された状態
において、当該作用極において被検知ガスが電気分解さ
れることにより、この作用極および対極に生じる電気化
学反応に起因して発生する電解電流値の大きさと、被検
知ガス濃度とが比例関係にあることを利用し、電解電流
値を測定することによって被検知ガス濃度を検知するも
のである。
は、作用極、対極および参照極が電解液に浸された状態
において、当該作用極において被検知ガスが電気分解さ
れることにより、この作用極および対極に生じる電気化
学反応に起因して発生する電解電流値の大きさと、被検
知ガス濃度とが比例関係にあることを利用し、電解電流
値を測定することによって被検知ガス濃度を検知するも
のである。
【０００５】しかしながら、電解液として一般に用いら
れている硫酸水溶液は、高湿度環境下においては水分を
吸収することによって低濃度化し、一方、低湿度環境下
においては水分を放出することによって高濃度化すると
いう湿度依存性を有しているが、作用極として金薄膜層
よりなる電極が用いられる場合には、この湿度依存性に
基づく電解液の濃度変化によって定電位電解式ガスセン
サのガス濃度検知性能が大きく変化してしまう、という
問題がある。
れている硫酸水溶液は、高湿度環境下においては水分を
吸収することによって低濃度化し、一方、低湿度環境下
においては水分を放出することによって高濃度化すると
いう湿度依存性を有しているが、作用極として金薄膜層
よりなる電極が用いられる場合には、この湿度依存性に
基づく電解液の濃度変化によって定電位電解式ガスセン
サのガス濃度検知性能が大きく変化してしまう、という
問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
事情に基づいてなされたものであって、その目的は、信
頼性の高いガス検知を行うことのできる定電位電解式ガ
スセンサおよびガス検知装置を提供することにある。
事情に基づいてなされたものであって、その目的は、信
頼性の高いガス検知を行うことのできる定電位電解式ガ
スセンサおよびガス検知装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の定電位電解式ガ
スセンサは、硫酸水溶液よりなる電解液を用いる定電位
電解式ガスセンサにおいて、ガス透過膜の一面に、比表
面積が４〜１６ｍ2 ／ｇの金粒子を焼結して得られる金
焼結体層が形成されてなるガス拡散電極を備えることを
特徴とする。
スセンサは、硫酸水溶液よりなる電解液を用いる定電位
電解式ガスセンサにおいて、ガス透過膜の一面に、比表
面積が４〜１６ｍ2 ／ｇの金粒子を焼結して得られる金
焼結体層が形成されてなるガス拡散電極を備えることを
特徴とする。
【０００８】本発明の定電位電解式ガスセンサにおいて
は、被検知ガスが二酸化硫黄ガスまたはホスフィンガス
である。
は、被検知ガスが二酸化硫黄ガスまたはホスフィンガス
である。
【０００９】本発明のガス検知装置は、上記の定電位電
解式ガスセンサを備えていることを特徴とする。
解式ガスセンサを備えていることを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明の定電位電解式ガスセンサによれば、特
定の比表面積を有する金粒子よりなる金焼結体層が形成
されてなるガス拡散電極が設けられており、このガス拡
散電極が作用極として作用するため、電解液である硫酸
水溶液の湿度依存性に基づく濃度変化によってガス濃度
検知性能が変化することが抑制されることから、信頼性
の高いガス検知を行うことができる。
定の比表面積を有する金粒子よりなる金焼結体層が形成
されてなるガス拡散電極が設けられており、このガス拡
散電極が作用極として作用するため、電解液である硫酸
水溶液の湿度依存性に基づく濃度変化によってガス濃度
検知性能が変化することが抑制されることから、信頼性
の高いガス検知を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１は、本発明のガス検知装置の構
成の一例を示す説明図である。このガス検知装置は、定
置型であって検知対象のガス（被検知ガス）を導入する
ためのガス導入口１１Ａおよびガス排出口１１Ｂを有す
るガス用セル１１と、当該ガス用セル１１に連結された
定電位電解式ガスセンサ２０と、当該定電位電解式ガス
センサ２０を作動させるための制御部（図示せず）とに
より構成されている。
て詳細に説明する。図１は、本発明のガス検知装置の構
成の一例を示す説明図である。このガス検知装置は、定
置型であって検知対象のガス（被検知ガス）を導入する
ためのガス導入口１１Ａおよびガス排出口１１Ｂを有す
るガス用セル１１と、当該ガス用セル１１に連結された
定電位電解式ガスセンサ２０と、当該定電位電解式ガス
センサ２０を作動させるための制御部（図示せず）とに
より構成されている。
【００１２】定電位電解式ガスセンサ２０は、硫酸水溶
液よりなる電解液を収容するための電解液収容空間２１
Ａを形成し、外方に伸びる円筒状の連結用部材２２が設
けられた第１の開口２３と、当該第１の開口２３と対向
する位置に設けられた円状の第２の開口２４とを有す
る、例えばポリカーボネート、塩化ビニルなどよりなる
の電解液用セル２１を備えてなり、当該電解液用セル２
１の第１の開口２３に適合する大きさを有し、この第１
の開口２３を塞ぐよう設けられた、電解液を透過させな
い第１のガス透過膜３１と、当該第１のガス透過膜３１
の電解液収容空間２１Ａに臨む表面に形成された、被検
知ガスを電気分解させるための作用極４０と、第２の開
口２４に適合する大きさを有し、この第２の開口２４を
塞ぐよう設けられた、電解液を透過させない第２のガス
透過膜３２と、当該第２のガス透過膜３２の電解液収容
空間２１Ａに臨む表面に形成された、作用極４０に対す
る対極３５およびこの対極３５と分離して設けられた作
用極４０の電位を制御するための参照極３６とを備えて
なるものである。この図の例において、２１Ｂは、電解
液用セル２１内部の圧力を調整するための開口である。
液よりなる電解液を収容するための電解液収容空間２１
Ａを形成し、外方に伸びる円筒状の連結用部材２２が設
けられた第１の開口２３と、当該第１の開口２３と対向
する位置に設けられた円状の第２の開口２４とを有す
る、例えばポリカーボネート、塩化ビニルなどよりなる
の電解液用セル２１を備えてなり、当該電解液用セル２
１の第１の開口２３に適合する大きさを有し、この第１
の開口２３を塞ぐよう設けられた、電解液を透過させな
い第１のガス透過膜３１と、当該第１のガス透過膜３１
の電解液収容空間２１Ａに臨む表面に形成された、被検
知ガスを電気分解させるための作用極４０と、第２の開
口２４に適合する大きさを有し、この第２の開口２４を
塞ぐよう設けられた、電解液を透過させない第２のガス
透過膜３２と、当該第２のガス透過膜３２の電解液収容
空間２１Ａに臨む表面に形成された、作用極４０に対す
る対極３５およびこの対極３５と分離して設けられた作
用極４０の電位を制御するための参照極３６とを備えて
なるものである。この図の例において、２１Ｂは、電解
液用セル２１内部の圧力を調整するための開口である。
【００１３】このガス検知装置においては、作用極４０
および対極３５は、例えばポテンショスタット回路３９
に接続されており、このポテンショスタット回路３９に
は、抵抗Ｒを介して参照極３６も接続されている。
および対極３５は、例えばポテンショスタット回路３９
に接続されており、このポテンショスタット回路３９に
は、抵抗Ｒを介して参照極３６も接続されている。
【００１４】そして、この定電位電解式ガスセンサ２０
においては、作用極４０は、金粒子を焼結して得られる
金焼結体層よりなるガス拡散電極であり、この金焼結体
層の比表面積は、４〜１６ｍ2 ／ｇ、好ましくは６〜１
２ｍ2 ／ｇである。
においては、作用極４０は、金粒子を焼結して得られる
金焼結体層よりなるガス拡散電極であり、この金焼結体
層の比表面積は、４〜１６ｍ2 ／ｇ、好ましくは６〜１
２ｍ2 ／ｇである。
【００１５】金焼結体層の比表面積が４ｍ2 ／ｇ未満で
ある場合には、多孔質シートに対する付着強度が低下す
るため、ガス拡散電極として用いることができず、一
方、金焼結体層の比表面積が１６ｍ2 ／ｇを超える場合
には、空気中出力（ベース電流）が増大したり、被検知
ガス以外のガスの干渉影響を受けやすくなるため、正確
なガス検知を行うことができなくなる。
ある場合には、多孔質シートに対する付着強度が低下す
るため、ガス拡散電極として用いることができず、一
方、金焼結体層の比表面積が１６ｍ2 ／ｇを超える場合
には、空気中出力（ベース電流）が増大したり、被検知
ガス以外のガスの干渉影響を受けやすくなるため、正確
なガス検知を行うことができなくなる。
【００１６】ガス拡散電極を構成する金焼結体層の厚み
は、通常、５０〜１５０μｍである。
は、通常、５０〜１５０μｍである。
【００１７】このような金焼結体層は、例えば最大粒子
径が４５μｍ以下の金粒子と、例えばフッ素樹脂などの
適宜の樹脂バインダーとを、例えば「金粒子：樹脂バイ
ンダ」の質量比が５：１〜２０：１となる割合で混合し
た混合材料によってガス透過膜用材料の表面に混合材料
層を形成し、この混合材料層を、例えば温度３２０℃で
焼結処理する手法により製造することができる。
径が４５μｍ以下の金粒子と、例えばフッ素樹脂などの
適宜の樹脂バインダーとを、例えば「金粒子：樹脂バイ
ンダ」の質量比が５：１〜２０：１となる割合で混合し
た混合材料によってガス透過膜用材料の表面に混合材料
層を形成し、この混合材料層を、例えば温度３２０℃で
焼結処理する手法により製造することができる。
【００１８】金粒子として最大粒子径が４５μｍ以下の
ものを用いることにより、特定の範囲の比表面積を有す
る金焼結体層を確実に形成することができるという利点
がある。
ものを用いることにより、特定の範囲の比表面積を有す
る金焼結体層を確実に形成することができるという利点
がある。
【００１９】対極３５としては、例えば白金、金、銀、
銅、ルテニウム、酸化ルテニウムまたはそれらの混合物
などの電極用材料金属よりなる、通常、５０〜１５０μ
ｍの厚みを有する金属層よりなる電極を用いることがで
きる。また、参照極３６としては、例えば白金、金、
銀、銅、ルテニウム、酸化ルテニウムまたはそれらの混
合物などの電極用材料金属よりなる、通常、５０〜１５
０μｍの厚みを有する金属層よりなる電極を用いること
ができる。
銅、ルテニウム、酸化ルテニウムまたはそれらの混合物
などの電極用材料金属よりなる、通常、５０〜１５０μ
ｍの厚みを有する金属層よりなる電極を用いることがで
きる。また、参照極３６としては、例えば白金、金、
銀、銅、ルテニウム、酸化ルテニウムまたはそれらの混
合物などの電極用材料金属よりなる、通常、５０〜１５
０μｍの厚みを有する金属層よりなる電極を用いること
ができる。
【００２０】このような対極３５および参照極３６を構
成する金属層は、例えば（１）最大粒子径が４５μｍ以
下の電極用材料金属の粒子と、例えばフッ素樹脂などの
適宜の樹脂バインダーとを混合した混合材料によってガ
ス透過膜用材料の表面に混合材料層を形成し、この混合
材料層を焼結処理する手法、（２）真空蒸着法によって
ガス透過膜用材料の表面に電極用材料金属の薄膜を形成
する手法などにより形成することができる。
成する金属層は、例えば（１）最大粒子径が４５μｍ以
下の電極用材料金属の粒子と、例えばフッ素樹脂などの
適宜の樹脂バインダーとを混合した混合材料によってガ
ス透過膜用材料の表面に混合材料層を形成し、この混合
材料層を焼結処理する手法、（２）真空蒸着法によって
ガス透過膜用材料の表面に電極用材料金属の薄膜を形成
する手法などにより形成することができる。
【００２１】第１のガス透過膜３１としては、通常、５
０〜３００μｍの厚みを有する、例えばポリテトラフル
オロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）製などの多孔質シー
トを用いることができる。この多孔質シートは、気孔が
均一に分散した状態であって、気孔率が２０〜７０％、
平均気孔径が０．１〜１．０μｍであることが好まし
い。
０〜３００μｍの厚みを有する、例えばポリテトラフル
オロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）製などの多孔質シー
トを用いることができる。この多孔質シートは、気孔が
均一に分散した状態であって、気孔率が２０〜７０％、
平均気孔径が０．１〜１．０μｍであることが好まし
い。
【００２２】また、第２のガス透過膜３２としては、第
１のガス透過膜３１と同様の構成の多孔質シートを用い
ることができる。
１のガス透過膜３１と同様の構成の多孔質シートを用い
ることができる。
【００２３】このような構成を有するガス検知装置は、
電解液用セル２１の電解液収容空間２１Ａ内に、少なく
とも作用極４０、対極３５および参照極３６が浸された
状態となる適宜の量の電解液が収容されることによって
ガス検知動作が可能となるものであり、そのガス検知動
作中においてはポテンショスタット回路３９により作用
極４０と、参照極３６との間の電位が一定に保たれてお
り、ガス導入口１１Ａを介してガス用セル１１に被検知
ガスが導入されると、この被検知ガスが定電位電解式ガ
スセンサ２０の第１のガス透過膜３１を透過することに
よって作用極４０において電気分解され、この作用極４
０と、対極３５とにおいて、各々、電気化学反応が起こ
ることに起因して当該作用極４０および対極３５との間
に流れる電解電流値を制御部において測定し、この電解
電流値の大きさと、被検知ガス濃度とが比例関係にある
ことを利用して被検知ガス濃度を検知することができ
る。
電解液用セル２１の電解液収容空間２１Ａ内に、少なく
とも作用極４０、対極３５および参照極３６が浸された
状態となる適宜の量の電解液が収容されることによって
ガス検知動作が可能となるものであり、そのガス検知動
作中においてはポテンショスタット回路３９により作用
極４０と、参照極３６との間の電位が一定に保たれてお
り、ガス導入口１１Ａを介してガス用セル１１に被検知
ガスが導入されると、この被検知ガスが定電位電解式ガ
スセンサ２０の第１のガス透過膜３１を透過することに
よって作用極４０において電気分解され、この作用極４
０と、対極３５とにおいて、各々、電気化学反応が起こ
ることに起因して当該作用極４０および対極３５との間
に流れる電解電流値を制御部において測定し、この電解
電流値の大きさと、被検知ガス濃度とが比例関係にある
ことを利用して被検知ガス濃度を検知することができ
る。
【００２４】以上のガス検知装置においては、定電位電
解式ガスセンサ２０が作用極４０として特定の比表面積
を有する金粒子よりなる金焼結体層が形成されてなるガ
ス拡散電極が設けられているため、後述する実験例の結
果から明らかなように、電解液である硫酸水溶液の湿度
依存性に基づく濃度変化によってガス濃度検知性能が変
化することが抑制されることから、高い信頼性のあるガ
ス検知を行うことができる。
解式ガスセンサ２０が作用極４０として特定の比表面積
を有する金粒子よりなる金焼結体層が形成されてなるガ
ス拡散電極が設けられているため、後述する実験例の結
果から明らかなように、電解液である硫酸水溶液の湿度
依存性に基づく濃度変化によってガス濃度検知性能が変
化することが抑制されることから、高い信頼性のあるガ
ス検知を行うことができる。
【００２５】この定電位電解式ガスセンサ２０は、二酸
化硫黄ガス、ホスフィンガスを被検知ガスとして好適に
用いることができる。
化硫黄ガス、ホスフィンガスを被検知ガスとして好適に
用いることができる。
【００２６】以上において、定電位電解式ガスセンサを
備えたガス検知装置について説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、ガス透過膜の一面に、特定
の範囲の比表面積を有し、金粒子を焼結して得られる金
焼結体層が形成されてなるガス拡散電極を備えるもので
あれば、その他の構成部材としては種々のものを用いる
ことができる。
備えたガス検知装置について説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、ガス透過膜の一面に、特定
の範囲の比表面積を有し、金粒子を焼結して得られる金
焼結体層が形成されてなるガス拡散電極を備えるもので
あれば、その他の構成部材としては種々のものを用いる
ことができる。
【００２７】以下、本発明の作用効果を確認するために
行った実験について説明する。
行った実験について説明する。
【００２８】〔実験例１〕図１の構成に従い、定電位電
解式ガスセンサを備えたガス検知装置を作製した。この
ガス検知装置の定電位電解式ガスセンサにおいては、作
用極として、最大粒子径が４５μｍである金粒子と、樹
脂バインダーとしてフッ素樹脂とを、その質量比が１
０：１となる割合で混合した混合材料によってガス透過
膜用材料の表面に、厚さ１００μｍの混合材料層を形成
し、この混合材料層を、例えば温度３２０℃で焼結処理
することによって得られた、比表面積が９．０ｍ2 ／ｇ
である金焼結体層よりなるガス拡散電極を用いた。ま
た、参照極としては、最大粒子径が４５μｍである白金
粒子と、樹脂バインダーとしてフッ素樹脂とを、その質
量比が５：１となる割合で混合した混合材料によってガ
ス透過膜用材料の表面に、厚さ１００μｍの混合材料層
を形成し、この混合材料層を、例えば温度３２０℃で焼
結処理することによって得られた白金黒電極、対極とし
ては、参照極と同様の方法によって得られた白金黒電極
を用い、ガス透過膜としては、気孔率４０％、気孔径
０．３μｍ、厚さ２００μｍのＰＴＦＥ樹脂製の多孔質
シートを用いた。
解式ガスセンサを備えたガス検知装置を作製した。この
ガス検知装置の定電位電解式ガスセンサにおいては、作
用極として、最大粒子径が４５μｍである金粒子と、樹
脂バインダーとしてフッ素樹脂とを、その質量比が１
０：１となる割合で混合した混合材料によってガス透過
膜用材料の表面に、厚さ１００μｍの混合材料層を形成
し、この混合材料層を、例えば温度３２０℃で焼結処理
することによって得られた、比表面積が９．０ｍ2 ／ｇ
である金焼結体層よりなるガス拡散電極を用いた。ま
た、参照極としては、最大粒子径が４５μｍである白金
粒子と、樹脂バインダーとしてフッ素樹脂とを、その質
量比が５：１となる割合で混合した混合材料によってガ
ス透過膜用材料の表面に、厚さ１００μｍの混合材料層
を形成し、この混合材料層を、例えば温度３２０℃で焼
結処理することによって得られた白金黒電極、対極とし
ては、参照極と同様の方法によって得られた白金黒電極
を用い、ガス透過膜としては、気孔率４０％、気孔径
０．３μｍ、厚さ２００μｍのＰＴＦＥ樹脂製の多孔質
シートを用いた。
【００２９】このガス検知装置により、二酸化硫黄ガス
を被検知ガスとし、濃度が２０質量％、３０質量％、５
０質量％、６０質量％、７０質量％である３．０ｃｍ3
の硫酸水溶液を電解液としてこの順に用い、各々、被検
知ガスに対する１ｐｐｍ当たりの電界電流値を測定し
た。なお、用いる電解液を入れ替える際にはとも洗いを
１回行った。
を被検知ガスとし、濃度が２０質量％、３０質量％、５
０質量％、６０質量％、７０質量％である３．０ｃｍ3
の硫酸水溶液を電解液としてこの順に用い、各々、被検
知ガスに対する１ｐｐｍ当たりの電界電流値を測定し
た。なお、用いる電解液を入れ替える際にはとも洗いを
１回行った。
【００３０】得られた測定値により、硫酸水溶液の濃度
が２０質量％である場合の電界電流値を基準値とし、こ
の基準値に対する各測定値の相対比で表される感度と、
平衡相対湿度との関係を調べた。結果を図２において曲
線ａにより示す。なお、各濃度の硫酸水溶液の２０℃に
おける平衡相対湿度を表１に示す。
が２０質量％である場合の電界電流値を基準値とし、こ
の基準値に対する各測定値の相対比で表される感度と、
平衡相対湿度との関係を調べた。結果を図２において曲
線ａにより示す。なお、各濃度の硫酸水溶液の２０℃に
おける平衡相対湿度を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】〔比較実験例１〕作用極として真空蒸着法
によって形成した厚さ０．１μｍの金薄膜を用いたこと
以外は実験例１と同様の方法によって感度と平衡相対湿
度との関係とを調べた。結果を図２において曲線ｂによ
り示す。
によって形成した厚さ０．１μｍの金薄膜を用いたこと
以外は実験例１と同様の方法によって感度と平衡相対湿
度との関係とを調べた。結果を図２において曲線ｂによ
り示す。
【００３３】〔実験例２〕被検知ガスをホスフィンガス
としたこと以外は実験例１と同様の方法によって感度と
平衡相対湿度との関係とを調べた。結果を図３において
曲線ａにより示す。
としたこと以外は実験例１と同様の方法によって感度と
平衡相対湿度との関係とを調べた。結果を図３において
曲線ａにより示す。
【００３４】〔比較実験例２〕作用極として真空蒸着法
によって形成した厚さ０．１μｍの金薄膜を用いたこと
以外は実験例２と同様の方法によって感度と平衡相対湿
度との関係とを調べた。結果を図３において曲線ｂによ
り示す。
によって形成した厚さ０．１μｍの金薄膜を用いたこと
以外は実験例２と同様の方法によって感度と平衡相対湿
度との関係とを調べた。結果を図３において曲線ｂによ
り示す。
【００３５】以上の結果から、作用極としてガス拡散電
極を用いた実験例１および実験例２に係るガス検知装置
においては、平衡相対湿度が変化しても感度が大きく変
化せず、特に、ホスフィンガスを被検知ガスとした実験
例２に係るガス検知装置においては、感度が平衡相対湿
度に影響されず殆ど一定となっていることがわかる。一
方、比較用実験例１および比較用実験例２に係るガス検
知装置においては、平衡相対湿度が変化することによっ
て感度が大きく変化していることがわかる。
極を用いた実験例１および実験例２に係るガス検知装置
においては、平衡相対湿度が変化しても感度が大きく変
化せず、特に、ホスフィンガスを被検知ガスとした実験
例２に係るガス検知装置においては、感度が平衡相対湿
度に影響されず殆ど一定となっていることがわかる。一
方、比較用実験例１および比較用実験例２に係るガス検
知装置においては、平衡相対湿度が変化することによっ
て感度が大きく変化していることがわかる。
【００３６】以上の実験により、電解液である硫酸水溶
液の湿度依存性に基づく濃度変化によってガス濃度検知
性能が変化することが抑制されることが確認された。
液の湿度依存性に基づく濃度変化によってガス濃度検知
性能が変化することが抑制されることが確認された。
【００３７】
【発明の効果】本発明の定電位電解式ガスセンサによれ
ば、特定の比表面積を有する金粒子よりなる金焼結体層
が形成されてなるガス拡散電極が設けられており、この
ガス拡散電極が作用極として作用するため、電解液であ
る硫酸水溶液の湿度依存性に基づく濃度変化によってガ
ス濃度検知性能が変化することが抑制されることから、
信頼性の高いガス検知を行うことができる。
ば、特定の比表面積を有する金粒子よりなる金焼結体層
が形成されてなるガス拡散電極が設けられており、この
ガス拡散電極が作用極として作用するため、電解液であ
る硫酸水溶液の湿度依存性に基づく濃度変化によってガ
ス濃度検知性能が変化することが抑制されることから、
信頼性の高いガス検知を行うことができる。
【００３８】本発明のガス検知装置によれば、上記の定
電位電解式ガスセンサを備えてなるものであるため、信
頼性の高いガス検知を行うことができる。
電位電解式ガスセンサを備えてなるものであるため、信
頼性の高いガス検知を行うことができる。
【図１】本発明のガス検知装置の構成の一例を示す説明
図である。
図である。
【図２】被検知ガスが二酸化硫黄ガスである場合の感度
と平衡相対湿度との関係を示す説明図である。
と平衡相対湿度との関係を示す説明図である。
【図３】被検知ガスがホスフィンガスである場合の感度
と平衡相対湿度との関係を示す説明図である。
と平衡相対湿度との関係を示す説明図である。
１１ ガス用セル
１１Ａ ガス導入口
１１Ｂ ガス排出口
２０ 定電位電解式ガスセンサ
２１ 電解液用セル
２１Ａ 電解液収容用空間
２１Ｂ 開口
２２ 連結用部材
２３ 第１の開口
２４ 第２の開口
３１ 第１のガス透過膜
３２ 第２のガス透過膜
３５ 対極
３６ 参照極
３９ ポテンショスタット回路
４０ 作用極
Claims (3)
- 【請求項１】 硫酸水溶液よりなる電解液を用いる定電
位電解式ガスセンサにおいて、 ガス透過膜の一面に、比表面積が４〜１６ｍ2 ／ｇの金
粒子を焼結して得られる金焼結体層が形成されてなるガ
ス拡散電極を備えることを特徴とする定電位電解式ガス
センサ。 - 【請求項２】 被検知ガスが二酸化硫黄ガスまたはホス
フィンガスであることを特徴とする請求項１に記載の定
電位電解式ガスセンサ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の定電位
電解式ガスセンサを備えていることを特徴とするガス検
知装置。
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|---|---|---|---|
| JP2001343034A JP3881540B2 (ja) | 2001-11-08 | 2001-11-08 | 定電位電解式ガスセンサおよびガス検知装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2001343034A JP3881540B2 (ja) | 2001-11-08 | 2001-11-08 | 定電位電解式ガスセンサおよびガス検知装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2003149194A true JP2003149194A (ja) | 2003-05-21 |
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|---|---|---|---|
| JP2001343034A Expired - Fee Related JP3881540B2 (ja) | 2001-11-08 | 2001-11-08 | 定電位電解式ガスセンサおよびガス検知装置 |
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| JP (1) | JP3881540B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043147A1 (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Riken Keiki Co., Ltd. | 電気化学式ガスセンサ |
| JP2009115680A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Keio Gijuku | 電気化学式ガスセンサ、電気化学式ガスセンサに適した作用極、及び電気化学式ガスセンサを用いたアルシンの検出方法 |
| WO2015060328A1 (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 理研計器株式会社 | 定電位電解式ガスセンサ |
| JP2015083924A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 理研計器株式会社 | 定電位電解式ガスセンサ |
| JP2015083926A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 理研計器株式会社 | 定電位電解式酸素ガスセンサ |
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2001
- 2001-11-08 JP JP2001343034A patent/JP3881540B2/ja not_active Expired - Fee Related
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