JP2895020B2 - 固体表層からの放出ガス測定方法 - Google Patents
固体表層からの放出ガス測定方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、燃料電池
や水素吸蔵合金を利用した燃料体などの固体表層から放
出されるガス成分を測定するための、固体表層からの放
出ガス測定方法に関する。
や水素吸蔵合金を利用した燃料体などの固体表層から放
出されるガス成分を測定するための、固体表層からの放
出ガス測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池や水素吸蔵合金を利用した燃料
体などでは、その固体表層から放出される酸素（Ｏ2）
や水素（Ｈ2）などのガス成分を測定する必要がある。
ところで、従来、かかる固体表層から放出される酸素
（Ｏ2）や水素（Ｈ2）などのガス成分を測定する場合に
は、気層中の境界層を通してセンサ側に放出ガスが供給
され、この放出ガスの成分をセンサにより測定してい
た。
体などでは、その固体表層から放出される酸素（Ｏ2）
や水素（Ｈ2）などのガス成分を測定する必要がある。
ところで、従来、かかる固体表層から放出される酸素
（Ｏ2）や水素（Ｈ2）などのガス成分を測定する場合に
は、気層中の境界層を通してセンサ側に放出ガスが供給
され、この放出ガスの成分をセンサにより測定してい
た。
【０００３】かかる従来のガス成分の測定方法では、固
体表層から放出されるガス量が十分多く、そのため、放
出されるガスを流動させてセンサ側に供給することが出
来る場合には、その測定感度や応答性に問題はない。し
かしながら、上記燃料電池や水素吸蔵合金を利用した燃
料体などにおいて、密閉槽内で固体表層から放出される
ガス成分である酸素（Ｏ2）や水素（Ｈ2）を測定する場
合には、センサを固体近傍に近づけて測定しなければな
らなかった。
体表層から放出されるガス量が十分多く、そのため、放
出されるガスを流動させてセンサ側に供給することが出
来る場合には、その測定感度や応答性に問題はない。し
かしながら、上記燃料電池や水素吸蔵合金を利用した燃
料体などにおいて、密閉槽内で固体表層から放出される
ガス成分である酸素（Ｏ2）や水素（Ｈ2）を測定する場
合には、センサを固体近傍に近づけて測定しなければな
らなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述した従
来技術では、固体表層から放出され境界層中を拡散して
供給される酸素（Ｏ2）や水素（Ｈ2）などのガス量は微
量なために不安定であり、測定感度やその応答性に不均
一性（いわゆるバラツキ）が生じ易いなどの問題があっ
た。
来技術では、固体表層から放出され境界層中を拡散して
供給される酸素（Ｏ2）や水素（Ｈ2）などのガス量は微
量なために不安定であり、測定感度やその応答性に不均
一性（いわゆるバラツキ）が生じ易いなどの問題があっ
た。
【０００５】特に、放出されるガスが酸素（Ｏ2）ガス
の場合、周囲の金属と反応（酸化）しやすく、そのた
め、センサ側に供給されるガスの酸素（Ｏ2）濃度が減
少してしまい、検出濃度が実際の値よりも低い測定結果
となってしまう。
の場合、周囲の金属と反応（酸化）しやすく、そのた
め、センサ側に供給されるガスの酸素（Ｏ2）濃度が減
少してしまい、検出濃度が実際の値よりも低い測定結果
となってしまう。
【０００６】また、放出されるガスが水素（Ｈ2）ガス
の場合にも、周囲の金属中に吸着・吸蔵され、あるい
は、化学反応してしまい、そのため、センサ側に供給さ
れるガスの水素（Ｈ2）濃度が減少してしまい、検出濃
度が実際の値よりも低い測定結果となってしまう。
の場合にも、周囲の金属中に吸着・吸蔵され、あるい
は、化学反応してしまい、そのため、センサ側に供給さ
れるガスの水素（Ｈ2）濃度が減少してしまい、検出濃
度が実際の値よりも低い測定結果となってしまう。
【０００７】そこで、本発明は、上記の従来技術におけ
る問題点に鑑み、すなわち、被測定ガスの境界層内での
ガス拡散による反応や濃度の減少をなくし、応答性が高
く、確実に、かつ、安定してその濃度を測定することが
出来る固体表層からの放出ガス測定方法を提供すること
をその目的とする。
る問題点に鑑み、すなわち、被測定ガスの境界層内での
ガス拡散による反応や濃度の減少をなくし、応答性が高
く、確実に、かつ、安定してその濃度を測定することが
出来る固体表層からの放出ガス測定方法を提供すること
をその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的を達成するため、固体表層から放出されるガス成分
を測定する方法であって、ガス成分を測定するセンサを
被測定固体の近傍に配置し、測定されるべきガスを選択
的に透過する選択的透過物質を前記センサと前記被測定
固体の表面との間の隙間に充填し、前記被測定固体の表
面から放出されるガスの成分を測定することを特徴とす
る固体表層からの放出ガス測定方法が提案される。
目的を達成するため、固体表層から放出されるガス成分
を測定する方法であって、ガス成分を測定するセンサを
被測定固体の近傍に配置し、測定されるべきガスを選択
的に透過する選択的透過物質を前記センサと前記被測定
固体の表面との間の隙間に充填し、前記被測定固体の表
面から放出されるガスの成分を測定することを特徴とす
る固体表層からの放出ガス測定方法が提案される。
【０００９】また、本発明によれば、前記の固体表層か
らの放出ガス測定方法において、前記センサと前記被測
定固体の表面との間の隙間に充填する前記選択的透過物
質は固体電解質である。
らの放出ガス測定方法において、前記センサと前記被測
定固体の表面との間の隙間に充填する前記選択的透過物
質は固体電解質である。
【００１０】さらに、本発明によれば、前記の固体表層
からの放出ガス測定方法において、前記固体表層から放
出されるガスは酸素ガスである場合には、前記センサと
前記被測定固体の表面との間の隙間に充填する前記選択
的透過物質は、ＺｒＯ2セラミック（安定化並びに部分
安定化したＺｒＯ2も含む）の粉末である。
からの放出ガス測定方法において、前記固体表層から放
出されるガスは酸素ガスである場合には、前記センサと
前記被測定固体の表面との間の隙間に充填する前記選択
的透過物質は、ＺｒＯ2セラミック（安定化並びに部分
安定化したＺｒＯ2も含む）の粉末である。
【００１１】そして、本発明によれば、前記の固体表層
からの放出ガス測定方法において、前記固体表層から放
出されるガスは水素ガスである場合には、前記センサと
前記被測定固体の表面との間の隙間に充填する前記選択
的透過物質は、Ｉｎドープトカルシウムジルコネートの
粉末である。
からの放出ガス測定方法において、前記固体表層から放
出されるガスは水素ガスである場合には、前記センサと
前記被測定固体の表面との間の隙間に充填する前記選択
的透過物質は、Ｉｎドープトカルシウムジルコネートの
粉末である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照しながら説明する。まず、図２に
は、本発明の固体表層からの放出ガス測定方法に使用す
る固体電解質ガスセンサの構造が示されている。
て、添付の図面を参照しながら説明する。まず、図２に
は、本発明の固体表層からの放出ガス測定方法に使用す
る固体電解質ガスセンサの構造が示されている。
【００１３】図からも明らかなように、センサセル１０
は、酸素イオン導電体や水素イオン導電体などの固体電
解質を、その一端が閉じられた袋状（あるいは、一端が
閉じられた筒状）に形成して構成されている。具体的に
は、酸素（Ｏ2）センサの場合には、部分安定化あるい
は安定化したジルコニア（８％ｍｏｌＹ2Ｏ3・Ｚｒ
Ｏ2）から、また、一方、水素（Ｈ2）センサの場合に
は、Ｉｎドープトカルシウムジルコネート（ＣａＩｎ
0.1Ｚｒ0.9Ｏ3-α）から構成されている。この袋状セン
サセル１０の先端側外周面の一部及びその内周面には、
ガスが自由に通過できるようなポーラスな白金（Ｐｔ）
電極１１、１２が固体電解質を挟んで取り付けられてい
る。
は、酸素イオン導電体や水素イオン導電体などの固体電
解質を、その一端が閉じられた袋状（あるいは、一端が
閉じられた筒状）に形成して構成されている。具体的に
は、酸素（Ｏ2）センサの場合には、部分安定化あるい
は安定化したジルコニア（８％ｍｏｌＹ2Ｏ3・Ｚｒ
Ｏ2）から、また、一方、水素（Ｈ2）センサの場合に
は、Ｉｎドープトカルシウムジルコネート（ＣａＩｎ
0.1Ｚｒ0.9Ｏ3-α）から構成されている。この袋状セン
サセル１０の先端側外周面の一部及びその内周面には、
ガスが自由に通過できるようなポーラスな白金（Ｐｔ）
電極１１、１２が固体電解質を挟んで取り付けられてい
る。
【００１４】そして、これらの白金（Ｐｔ）電極１１、
１２は、基台部２０へロー付けなどで固定された起電力
測定ＭＩケーブルから延びた白金（Ｐｔ）リード線１
３、１４へ接続されている。なお、この図では、上記白
金（Ｐｔ）リード線１３は、説明上、袋状センサセル１
０の外表面から離れて示されているが、実際には、袋状
センサセル１０の外表面上に帯状に形成されている。ま
た、この袋状センサセル１０の外表面には、表面に形成
した上記リードが他と接触することから保護するための
絶縁スリーブ（例えば、セラミック繊維など）を設ける
ことが好ましい。
１２は、基台部２０へロー付けなどで固定された起電力
測定ＭＩケーブルから延びた白金（Ｐｔ）リード線１
３、１４へ接続されている。なお、この図では、上記白
金（Ｐｔ）リード線１３は、説明上、袋状センサセル１
０の外表面から離れて示されているが、実際には、袋状
センサセル１０の外表面上に帯状に形成されている。ま
た、この袋状センサセル１０の外表面には、表面に形成
した上記リードが他と接触することから保護するための
絶縁スリーブ（例えば、セラミック繊維など）を設ける
ことが好ましい。
【００１５】また、上記袋状のセンサセル１０の内部に
は、このセンサセルを規定以上（５００℃以上）の温度
に加熱するための棒状のセラミックヒータ１５が配置さ
れており、さらに、このセラミックヒータ１５へ加熱電
力を供給するための２本の電極線１６、１７が、やはり
基台部２０へロー付けなどで固定されたヒータ電力ＭＩ
ケーブルから延長されている。なお、この基台部２０に
は、さらに、ガス濃度検出の基準濃度となる基準濃度ガ
スを導くための導入管２１と、この導入されたガスを排
出するための排気管２２が、やはり、ロー付けなどによ
り固定されている。
は、このセンサセルを規定以上（５００℃以上）の温度
に加熱するための棒状のセラミックヒータ１５が配置さ
れており、さらに、このセラミックヒータ１５へ加熱電
力を供給するための２本の電極線１６、１７が、やはり
基台部２０へロー付けなどで固定されたヒータ電力ＭＩ
ケーブルから延長されている。なお、この基台部２０に
は、さらに、ガス濃度検出の基準濃度となる基準濃度ガ
スを導くための導入管２１と、この導入されたガスを排
出するための排気管２２が、やはり、ロー付けなどによ
り固定されている。
【００１６】上記袋状のセンサセル１０と基台部２０と
の間には、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ合金やコバール等の低熱
膨張合金から形成された略円筒形状の封着金属部材３０
がそれぞれロー付けなどにより固着されている。なお、
この封着金属部材３０の略中央部には、筒状のセラミッ
ク部材３１が挿入されており、やはり、ロー付けなどに
より固着されている。なお、これらロー付けのための材
料としては、高温部には金（Ａｕ）ロー材を、低温部に
は銀（Ａｇ）ロー材を用いることが好ましい。
の間には、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ合金やコバール等の低熱
膨張合金から形成された略円筒形状の封着金属部材３０
がそれぞれロー付けなどにより固着されている。なお、
この封着金属部材３０の略中央部には、筒状のセラミッ
ク部材３１が挿入されており、やはり、ロー付けなどに
より固着されている。なお、これらロー付けのための材
料としては、高温部には金（Ａｕ）ロー材を、低温部に
は銀（Ａｇ）ロー材を用いることが好ましい。
【００１７】続いて、上記にその構成を説明した固体電
解質ガスセンサを利用して、固体表層からの放出ガスを
測定する方法について、添付の図１を参照して説明す
る。まず、図１（Ａ）は、かかるガス発生固体表面とし
て、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）の容器１００などの
金属材から透過してくる水素（Ｈ2）の濃度を測定する
方法を示している。なお、この図において、符号１２０
は、このステンレス容器１００の周囲に取り付けられた
保温材を、そして、符号１３０は、この保温材内に埋め
られ、上記ステンレス容器１００を所定の温度に保つた
めに加熱するヒータを示している。
解質ガスセンサを利用して、固体表層からの放出ガスを
測定する方法について、添付の図１を参照して説明す
る。まず、図１（Ａ）は、かかるガス発生固体表面とし
て、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）の容器１００などの
金属材から透過してくる水素（Ｈ2）の濃度を測定する
方法を示している。なお、この図において、符号１２０
は、このステンレス容器１００の周囲に取り付けられた
保温材を、そして、符号１３０は、この保温材内に埋め
られ、上記ステンレス容器１００を所定の温度に保つた
めに加熱するヒータを示している。
【００１８】ここでは、ステンレスの容器１００には、
水素透過濃度測定のための凹部１１０が形成されてお
り、上記の固体電解質ガスセンサ、なお、この場合に
は、水素（Ｈ2）センサとして固体電解質ガスセンサの
袋状センサセル１０の先端部が、上記凹部１１０内に位
置するように配置する。なお、上記にも述べたが、この
時、上記袋状センサセル１０の外周に設けられた白金
（Ｐｔ）リード線１３が上記ステンレス容器１００に接
触しないように、絶縁スリーブで予め保護しておくこと
が好ましい。
水素透過濃度測定のための凹部１１０が形成されてお
り、上記の固体電解質ガスセンサ、なお、この場合に
は、水素（Ｈ2）センサとして固体電解質ガスセンサの
袋状センサセル１０の先端部が、上記凹部１１０内に位
置するように配置する。なお、上記にも述べたが、この
時、上記袋状センサセル１０の外周に設けられた白金
（Ｐｔ）リード線１３が上記ステンレス容器１００に接
触しないように、絶縁スリーブで予め保護しておくこと
が好ましい。
【００１９】そして、本発明になる、固体電解質ガスセ
ンサを利用して固体表層からの放出ガスを測定する方法
では、上記ステンレス容器１００の凹部１１０と、前記
固体電解質ガスセンサ、特に、その袋状センサセル１０
の白金（Ｐｔ）電極１１を含む先端部との間に形成され
る隙間には、測定すべきガス（この場合は、水素（Ｈ
２）ガス）を透過する物質、すなわち、水素イオン導電
体物質の粉体２００を充填する。なお、ここでは、水素
イオン導電体物質の粉体として、具体的には、上記袋状
センサセル１０を形成したと同じ材料である、Ｉｎドー
プトカルシウムジルコネート（ＣａＩｎ0.1Ｚｒ0.9Ｏ3-
α）の粉末を充填した。
ンサを利用して固体表層からの放出ガスを測定する方法
では、上記ステンレス容器１００の凹部１１０と、前記
固体電解質ガスセンサ、特に、その袋状センサセル１０
の白金（Ｐｔ）電極１１を含む先端部との間に形成され
る隙間には、測定すべきガス（この場合は、水素（Ｈ
２）ガス）を透過する物質、すなわち、水素イオン導電
体物質の粉体２００を充填する。なお、ここでは、水素
イオン導電体物質の粉体として、具体的には、上記袋状
センサセル１０を形成したと同じ材料である、Ｉｎドー
プトカルシウムジルコネート（ＣａＩｎ0.1Ｚｒ0.9Ｏ3-
α）の粉末を充填した。
【００２０】これにより、隙間中の境界層内でのガス拡
散によるセンサ側（袋状センサセル１０）への被測定ガ
ス（水素（Ｈ2）ガス）の濃度差がなくなり、安定して
確実な濃度測定が可能になる。すなわち、水素イオン導
電体物質は、３００℃程度からそのガスイオン導電機能
し（Ｈ2であればＨ＋のプロトンの形で電解質内に溶け
た状態で存在する）、約５００℃以上になるとその機能
は１００％となる（一般に、輸率が１．０の状態にな
る）。そのため、この状態では、ステンレス容器１００
からの水素ガスは、この水素イオン導電体物質中へ非常
に早く溶け込み、均一で、応答性の良い測定が可能にな
る。
散によるセンサ側（袋状センサセル１０）への被測定ガ
ス（水素（Ｈ2）ガス）の濃度差がなくなり、安定して
確実な濃度測定が可能になる。すなわち、水素イオン導
電体物質は、３００℃程度からそのガスイオン導電機能
し（Ｈ2であればＨ＋のプロトンの形で電解質内に溶け
た状態で存在する）、約５００℃以上になるとその機能
は１００％となる（一般に、輸率が１．０の状態にな
る）。そのため、この状態では、ステンレス容器１００
からの水素ガスは、この水素イオン導電体物質中へ非常
に早く溶け込み、均一で、応答性の良い測定が可能にな
る。
【００２１】一方、上記袋状センサセル１０では、その
隔壁の内外のガス濃度差によりガス濃淡電池作用が生
じ、その内外の電極、すなわち、白金（Ｐｔ）電極１
１、１２間に起電力が生じる。この濃淡電池作用が生じ
る起電力は、基本的にはネルンストの式で表わされ、輸
率が１．０の場合にはほぼ一致する。そこで、隔壁で隔
てられる片側を基準ガス濃度にしておけば、すなわち、
内側に基準となる濃度のガスを導入しておけば、電極１
１、１２間に発生する起電力を測定することによって、
ステンレス容器１００から透過する水素ガスの濃度を測
定することが可能になる。なお、上記の基準ガスとして
は、水素センサの場合には、不活性ガスと水素ガスの混
合ガス（例えば、１００ｐｐｍＨ２・Ｈｅベースガス）
を使用した。
隔壁の内外のガス濃度差によりガス濃淡電池作用が生
じ、その内外の電極、すなわち、白金（Ｐｔ）電極１
１、１２間に起電力が生じる。この濃淡電池作用が生じ
る起電力は、基本的にはネルンストの式で表わされ、輸
率が１．０の場合にはほぼ一致する。そこで、隔壁で隔
てられる片側を基準ガス濃度にしておけば、すなわち、
内側に基準となる濃度のガスを導入しておけば、電極１
１、１２間に発生する起電力を測定することによって、
ステンレス容器１００から透過する水素ガスの濃度を測
定することが可能になる。なお、上記の基準ガスとして
は、水素センサの場合には、不活性ガスと水素ガスの混
合ガス（例えば、１００ｐｐｍＨ２・Ｈｅベースガス）
を使用した。
【００２２】このように、被測定ガス（水素（Ｈ2）ガ
ス）を選択的に透過する固体電解質（水素イオン導電体
物質であり、袋状センサセル１０と同一材質でもよい）
をセンサ（袋状センサセル１０の先端部）とガス発生物
質（ステンレス容器１００の凹部１１０）との間の空隙
に充填することによって、濃度差の付きやすい境界層に
煩わされることなく、この固体物質から発生するガスの
濃度を正確に測定することが可能になる。
ス）を選択的に透過する固体電解質（水素イオン導電体
物質であり、袋状センサセル１０と同一材質でもよい）
をセンサ（袋状センサセル１０の先端部）とガス発生物
質（ステンレス容器１００の凹部１１０）との間の空隙
に充填することによって、濃度差の付きやすい境界層に
煩わされることなく、この固体物質から発生するガスの
濃度を正確に測定することが可能になる。
【００２３】また、図１（Ｂ）には、例えば、ガス発生
固体表面として、ゼオライトなどのセラミック材１０
０’から放出されてくる酸素（Ｏ2）の濃度を測定する
方法を示している。この場合においても、このゼオライ
ト材１００’には凹部１１０が形成され、その内部に
は、酸素（Ｏ2）センサとして固体電解質ガスセンサの
袋状センサセル１０の先端部が配置される。なお、その
他の上記図１（Ａ）と同様の符号は、上記と同様の構成
要素を示している。
固体表面として、ゼオライトなどのセラミック材１０
０’から放出されてくる酸素（Ｏ2）の濃度を測定する
方法を示している。この場合においても、このゼオライ
ト材１００’には凹部１１０が形成され、その内部に
は、酸素（Ｏ2）センサとして固体電解質ガスセンサの
袋状センサセル１０の先端部が配置される。なお、その
他の上記図１（Ａ）と同様の符号は、上記と同様の構成
要素を示している。
【００２４】なお、この場合には、袋状センサセル１０
は、酸素（Ｏ2）センサを構成するため、上述のジルコ
ニア系セラミックから形成されている。また、上記ゼオ
ライト材１００’の凹部１１０と、袋状センサセル１０
の白金（Ｐｔ）電極１１を含む先端部との間に形成され
る隙間には、酸素（Ｏ2）ガスを選択的に透過する酸素
イオン導電体物質２００’、すなわち、ジルコニア系セ
ラミックの粉末を充填している。これにより、ゼオライ
ト材１００’から放出されてくる酸素（Ｏ2）ガスは、
約５００℃以上の高温下では、酸素イオン導電体物質で
あるジルコニア系セラミック中へイオンの形で非常に早
く溶け込み、隙間中の境界層内でのガス拡散によるセン
サ側への酸素（Ｏ2）ガスの濃度差がなくなり、均一
で、応答性が良く、安定して確実な濃度測定が可能にな
る。
は、酸素（Ｏ2）センサを構成するため、上述のジルコ
ニア系セラミックから形成されている。また、上記ゼオ
ライト材１００’の凹部１１０と、袋状センサセル１０
の白金（Ｐｔ）電極１１を含む先端部との間に形成され
る隙間には、酸素（Ｏ2）ガスを選択的に透過する酸素
イオン導電体物質２００’、すなわち、ジルコニア系セ
ラミックの粉末を充填している。これにより、ゼオライ
ト材１００’から放出されてくる酸素（Ｏ2）ガスは、
約５００℃以上の高温下では、酸素イオン導電体物質で
あるジルコニア系セラミック中へイオンの形で非常に早
く溶け込み、隙間中の境界層内でのガス拡散によるセン
サ側への酸素（Ｏ2）ガスの濃度差がなくなり、均一
で、応答性が良く、安定して確実な濃度測定が可能にな
る。
【００２５】なお、上記にも説明したように、上記袋状
センサセル１０とガス発生固体表層（被測定物）との間
の空隙に充填される固体電解質が十分なガスイオン導電
機能（水素や酸素をイオンの形で電解質中に溶けた状態
にする）を発揮するためには、５００℃程度に温度を上
昇しなければならず、従って、上記の本発明になる放出
ガス測定方法は、例えば、高温で使用される燃料電池内
の水素や酸素を測定したり、あるいは、高温で使用され
る水素吸蔵合金から発生するガス量を測定する場合に、
特に、好適に利用することが出来る。
センサセル１０とガス発生固体表層（被測定物）との間
の空隙に充填される固体電解質が十分なガスイオン導電
機能（水素や酸素をイオンの形で電解質中に溶けた状態
にする）を発揮するためには、５００℃程度に温度を上
昇しなければならず、従って、上記の本発明になる放出
ガス測定方法は、例えば、高温で使用される燃料電池内
の水素や酸素を測定したり、あるいは、高温で使用され
る水素吸蔵合金から発生するガス量を測定する場合に、
特に、好適に利用することが出来る。
【００２６】また、上記の実施の形態では、ガス発生固
体表面であるステンレス容器１００やゼオライト材１０
０’の表面には凹部１１０を形成するものとして説明し
たが、しかしながら、本発明はかかる構造に限定される
ことなく、ガス発生固体表面と袋状センサセル１０の先
端部との間の空隙に固体電解質を充填することによって
も、十分、その効果を発揮することは明らかであろう。
体表面であるステンレス容器１００やゼオライト材１０
０’の表面には凹部１１０を形成するものとして説明し
たが、しかしながら、本発明はかかる構造に限定される
ことなく、ガス発生固体表面と袋状センサセル１０の先
端部との間の空隙に固体電解質を充填することによって
も、十分、その効果を発揮することは明らかであろう。
【００２７】
【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明になる固体表層からの放出ガス測定方法によ
れば、空隙に固体電解質を充填することによって、ガス
発生固体表面において、水素や酸素などの被測定ガスの
境界層内でのガス拡散による反応や減少をなくし、これ
により、センサの応答性を高くし、確実に、かつ、安定
してその濃度を測定することが出来るようにするという
優れた効果を発揮する。
に、本発明になる固体表層からの放出ガス測定方法によ
れば、空隙に固体電解質を充填することによって、ガス
発生固体表面において、水素や酸素などの被測定ガスの
境界層内でのガス拡散による反応や減少をなくし、これ
により、センサの応答性を高くし、確実に、かつ、安定
してその濃度を測定することが出来るようにするという
優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の実施の形態になる固体表層からの放出
ガス測定方法を説明するための説明図である。
ガス測定方法を説明するための説明図である。
【図２】上記放出ガス測定方法に使用される固体電解質
ガスセンサの構造を示す側面断面図である。
ガスセンサの構造を示す側面断面図である。
１０ 袋状センサセル １１、１２ 白金（Ｐｔ）電極 １００ ステンレス容器（ガス発生固体表面） １００’ ゼオライト材（ガス発生固体表面） １１０ 凹部 ２００ 水素イオン導電体物質 ２００’ 酸素イオン導電体物質
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 27/00 - 27/409 H01M 8/04 G01N 1/22
Claims (4)
- 【請求項１】 固体表層から放出されるガス成分を測定
する方法であって、ガス成分を測定するセンサを被測定
固体の近傍に配置し、測定されるべきガスを選択的に透
過する選択的透過物質を前記センサと前記被測定固体の
表面との間の隙間に充填し、前記被測定固体の表面から
放出されるガスの成分を測定することを特徴とする固体
表層からの放出ガス測定方法。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載の固体表層からの放
出ガス測定方法において、前記センサと前記被測定固体
の表面との間の隙間に充填する前記選択的透過物質は、
固体電解質であることを特徴とする固体表層からの放出
ガス測定方法。 - 【請求項３】 前記請求項２に記載の固体表層からの放
出ガス測定方法において、前記固体表層から放出される
ガスは酸素ガスであり、かつ、前記センサと前記被測定
固体の表面との間の隙間に充填する前記選択的透過物質
は、ＺｒＯ2系セラミックの粉末であることを特徴とす
る固体表層からの放出ガス測定方法。 - 【請求項４】 前記請求項２に記載の固体表層からの放
出ガス測定方法において、前記固体表層から放出される
ガスは水素ガスであり、かつ、前記センサと前記被測定
固体の表面との間の隙間に充填する前記選択的透過物質
は、Ｉｎドープトカルシウムジルコネートの粉末である
ことを特徴とする固体表層からの放出ガス測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9097968A JP2895020B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 固体表層からの放出ガス測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9097968A JP2895020B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 固体表層からの放出ガス測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10282047A JPH10282047A (ja) | 1998-10-23 |
| JP2895020B2 true JP2895020B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=14206478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9097968A Expired - Fee Related JP2895020B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 固体表層からの放出ガス測定方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895020B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4660995B2 (ja) * | 2001-07-26 | 2011-03-30 | 周 山口 | 水素吸蔵放出特性測定方法及びその装置 |
| JP4061556B2 (ja) | 2005-08-12 | 2008-03-19 | 株式会社新潟Ｔｌｏ | 水素量センサーおよび水素貯蔵装置 |
| JP4035848B2 (ja) * | 2005-08-12 | 2008-01-23 | 株式会社新潟Ｔｌｏ | 水素ガス漏洩警報システム |
| JP4538640B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2010-09-08 | 国立大学法人 新潟大学 | 水素量センサー |
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-
1997
- 1997-03-31 JP JP9097968A patent/JP2895020B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10282047A (ja) | 1998-10-23 |
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