JPS6021794Y2 - ガスセンサ用電極 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、機械的強度が大きく、かつリード線が脱落
することのないガスセンサ用電極に関するものである。

電気化学作用によるガスセンサのうち、定電位電解法に
よるガスセンサ（ＣＯ９ＮＯｘ、Ｈ２゜）Ｉ２Ｓ、アル
コールガス等）の電極は、接触作用を有する導電性のＰ
ｔ、 Ｒｈ、 Ｉｒ、 Ｒｕ等の金属粒子と、４フツ化
エチレン等の撥水性の高分子の結合材料とを混合し、こ
れを触媒として同じく４フツ化エチレン等の撥水性をも
つ高分子状の多孔質膜上に塗布して触媒層を形成したも
のが使用されている。

しかしながら、このような電極は多孔質膜が柔軟である
ため、リード線を機械的に強く固定することができず、
電極から直接リード線を出すことは困難であった。

このため、従来は一例として第１図ａ、 ｂの正面図お
よびＸ−Ｘ線による側断面図に示すように、前述の触媒
を多孔質膜１に塗布して触媒層２を形成してなるガスセ
ンサ用電極Ａと、一端に形成したリード線３のリング部
３ａとを固着するには、まずリード線３のリング部３ａ
をガスセンサ４の収容部５に入れ、リード線３のリード
部３ｂを引出溝６より外部に出し、次に、触媒層２とリ
ード線３のリング部３ａとが接するようにガスセンサ用
電極Ａを収容部５に収容し、さらに外周におねじを有す
るリング７を収容部５のめねじ部にねじ込んでガスセン
サ用電極Ａの多孔質膜１を圧着するようにしていた。

なお、８は電解液を示す。

このように構成したガスセンサ用電極Ａの使用の一例を
示すと、第２図のようになる。

この例は定電位電解法に使用する場合で、Ａは第１図に
示すガスセンサ用電極、Ｂは対向電極、Ｃは参照電極、
Ｄは電解セルであり、電解液は省略しである。

Ｅは演算増幅器、Ｆは直流電源、Ｇは負荷抵抗器、Ｈは
演算増幅器であ、る。

その動作は、ガスセンサ用電極Ａの多孔質膜１を通った
、例えばＣＯガスは触媒層２の触媒作用により水と反応
してＣＯ２とＨ＋およびｅ−とを生じ、これにより反応
電流が流れる。

この大きさは負荷抵抗器Ｇの両端に出力電圧として表わ
れ、これが演算増幅器Ｈで増幅され出力となり、ガス分
折が行われる。

この他、ガスセンサ用電極Ａは燃料電池の電極等として
も使用できる。

しかしながらこのように従来のガスセンサ用電極Ａを用
いて形成したガスセンサには、電解液８の洩れがあった
り、また、複雑な構造となるため大型化し、従ってポー
タプル用として使用するガスセンサとしては不自然な大
きさであり、その上コストが高くなる等の欠点があった
。

この考案は上記の点にかんかみなされたものである。

以下この考案について説明する。第３図ａ、 ｂはこの
考案の一実施例を示す正面図およびＹ−Ｙ線による拡大
側断面図である。

この図で第１図と同一符号は同一部分を示すもので、１
１は多孔質膜、１２は触媒層でいずれも第１図に示すも
のと同一の材質のものからなる。

Ａ′は前記多孔質膜１１．触媒層１２よりなるガスセン
サ用電極である。

リード線１３はその一端を触媒層１２の直径よりわずか
に小さな直径を有するリング部１３ａとしたもので、こ
のリング部１３ａを触媒層１２の上にのせ、プレスによ
り触媒層１２を通過させ、かつ、触媒層１２と接触する
位置で多孔質膜１１の中に埋設し、熱処理を行う。

この後、さらに触媒層１２と同一物質の触媒を触媒層１
２上に塗布し、再度熱処理を行う（この二重塗りの目的
は、リング部１３ａと触媒層１２との間の電気伝導度を
大きくするためである）。

そして、埋設されたリング１３は触媒層１２とともに多
孔質膜１１の中にめり込むように形成される。

１４は前記多孔質膜１１より低い溶融点をもち、かつ、
電解液等の耐薬品性の強い塩化ビニル、ポリプロビレ等
の合成樹脂よりなる基板である。

そしてこの基板１４にリード線１３のリング部１３ａが
埋設された多孔質膜１１を熱圧着するとともにリード線
１３は基板１４に×印のところで熱融着される。

また、基板１４にはガスを透過するための穴１５を設け
る。

このようにして多孔質膜１１．触媒層１２．リード線１
３および基板１４が一体となってガスセンサ用電極が構
成されるので、リード線１３は機械的な衝撃を受けても
脱落することなく、柔軟な多孔質膜１１も基板１４に固
着されているため、折れ曲りによる脱落がない。

また、熱圧着するときにも多孔質膜１１は基板１４より
溶融点が高いため、基板１４が溶融する温度に達しても
熱により溶融変形することがない。

なお、第３図の実施例では基板１４をガスセンサ４の容
器に取り付けるものとして説明したが、容器を基板１４
と同効の材質で形成すれば、基板１４を用いることなく
、容器に直接ガスセンサ用電極Ａ′を熱圧着することが
できる。

従って、基板１４を使用する場合に比べて基板１４を接
着剤で固定する手数が省ける。

ただし、この場合ガスセンサ用電極Ａ′に異物が接触し
ないように必要に応じ保護する。

以上説明したようにこの考案は、触媒層とリード線とが
接触した状態で合成樹脂からなる多孔質膜中に埋設され
一体となり、かつ基板に接着されているので、ガスセン
サ用電極の機械的強度と耐衝撃性が増加するとともに小
型化されて組立て易くなり、かつ製品のコストも安くな
る等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、 ｂは従来のガスセンサ用電極の例を示す正
面図およびＸ−Ｘ線による側断面図、第２図はガスセン
サ用電極の使用の一例を示す定電位電解法に用いた場合
の回路図、第３図ａ、ｂはこの考案の一実施例を示す正
面図およびＹ−Ｙ線による拡大側断面図である。 図中、１１は多孔質膜、１２は触媒層、１３はリード線
、１３ａはリング部、１４は基板、１５は穴である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 合成樹脂からなる多孔質膜の一方の表面に触媒層を
   形成し、一端に形成したリード線のリングを前記触媒層
   と接触した状態で前記多孔質膜中に埋設するととも、前
   記多孔質膜の他方の面を合成樹脂よりなる基板に接着し
   、さらに前記基板にガス透過用の穴を設けたことを特徴
   とするガスセンサ用電極。 ２ 基板はガスセンサの容器の側壁である実用新案登録
   請求第１項記載のガスセンサ用電極。