JPS60260841A - ガルバニ電池式酸素センサ− - Google Patents
ガルバニ電池式酸素センサ−Info
- Publication number
- JPS60260841A JPS60260841A JP59117864A JP11786484A JPS60260841A JP S60260841 A JPS60260841 A JP S60260841A JP 59117864 A JP59117864 A JP 59117864A JP 11786484 A JP11786484 A JP 11786484A JP S60260841 A JPS60260841 A JP S60260841A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- diaphragm
- electrolyte
- cell type
- galvanic cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/404—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分骨
本発明はガルバニ電池式酸素センサーに関するものであ
る。さらに詳しくは、酸素の電解還元に有効な触媒電極
からなる正礪、鉛からなる負極。
る。さらに詳しくは、酸素の電解還元に有効な触媒電極
からなる正礪、鉛からなる負極。
電解液、隔膜および容器から構成されるガルバニ電池式
酸素センサーに関するものである。
酸素センサーに関するものである。
ガルバニ電池式酸素センサーは、小型、軽量であるとと
もに常温で作動し、しかも安価であるため、船舶やマ゛
ノホールの酸欠状態をチェックし1こり、麻酔器9人工
呼吸器などの医療器具における酸素濃度の検出のγこめ
等、広い分野で使用されている。
もに常温で作動し、しかも安価であるため、船舶やマ゛
ノホールの酸欠状態をチェックし1こり、麻酔器9人工
呼吸器などの医療器具における酸素濃度の検出のγこめ
等、広い分野で使用されている。
従来の技術
ガルバニ電池式酸素センサーは、通例、酸素の電解還元
に有効な触媒電極からなる正極、鉛からなる負極、電解
液、隔膜および容器から構成される。
に有効な触媒電極からなる正極、鉛からなる負極、電解
液、隔膜および容器から構成される。
従来、隔膜と正極とは単に接触しているだけのタイプの
もの(例えば、特開昭58−187846号)と一体に
接合さnているタイプのもの(例えばイギ・リス特許1
200596号]とがある。
もの(例えば、特開昭58−187846号)と一体に
接合さnているタイプのもの(例えばイギ・リス特許1
200596号]とがある。
一方、従来酸素センサーの容器に電解液が充満されてい
1こため酸素センサーのおかれる雰囲気気体の温度が高
く、相対湿度が低い場合には、電解液中の水分が隔膜を
通して、センサー内圧が低下する。逆に雰囲気気体の温
度が低く、相対湿度が高い場合には、雰囲気気体中の水
分が電解液に吸収され、センサー内圧が上昇する。
1こため酸素センサーのおかれる雰囲気気体の温度が高
く、相対湿度が低い場合には、電解液中の水分が隔膜を
通して、センサー内圧が低下する。逆に雰囲気気体の温
度が低く、相対湿度が高い場合には、雰囲気気体中の水
分が電解液に吸収され、センサー内圧が上昇する。
発明が解決しようとする問題点
このように、電解液量の増減に伴なって、センサー内圧
の変動が起ると隔膜と正極とが接触しているタイプのセ
ンサーの場合には、隔膜の変形が起り、隔膜と正極との
間の電解液膜の厚さが変動し、センサー出力が不安定に
なり、極端な場合にはセンサーの寿命が尽きるという問
題点がある。
の変動が起ると隔膜と正極とが接触しているタイプのセ
ンサーの場合には、隔膜の変形が起り、隔膜と正極との
間の電解液膜の厚さが変動し、センサー出力が不安定に
なり、極端な場合にはセンサーの寿命が尽きるという問
題点がある。
まTコ、隔膜と正極とが一体に接合されているタイプの
センサーの場合には、正極の損傷が起−)Tコリ、隔膜
と正極とが剥離してしまうという問題がある。
センサーの場合には、正極の損傷が起−)Tコリ、隔膜
と正極とが剥離してしまうという問題がある。
−容器の一壁を伸縮自在のプラスチックフィルムで構成
するという方法が提案されている。この方法を採用すれ
ば、確かに電解液量の増減に応じてプラスチックフィル
ムが伸縮し、その結果としてセンサー内圧は常時大気圧
に保持される。しかしながらこの方法の場合、プラスチ
ックフィルムが薄膜である1こめ、このフィルムを通し
て電解液中の水分が蒸発しやすいため、電解液量が大幅
に減つてしまうという難点がみられ1こ。
するという方法が提案されている。この方法を採用すれ
ば、確かに電解液量の増減に応じてプラスチックフィル
ムが伸縮し、その結果としてセンサー内圧は常時大気圧
に保持される。しかしながらこの方法の場合、プラスチ
ックフィルムが薄膜である1こめ、このフィルムを通し
て電解液中の水分が蒸発しやすいため、電解液量が大幅
に減つてしまうという難点がみられ1こ。
問題点を解決する1こめの手段
本発明はガルバニ電池式酸素センサーの容器内に、プラ
スチックフィルムを装着し、このプラスチックフィルム
と容器壁との間に密封さn’rこ空間部を形成せしめろ
ことによって、上述の如き問題を解決する1こめのもの
である。
スチックフィルムを装着し、このプラスチックフィルム
と容器壁との間に密封さn’rこ空間部を形成せしめろ
ことによって、上述の如き問題を解決する1こめのもの
である。
作 用
電解液がセンサー容器に充満されていて、例えば電解液
中の本分が蒸発すると雰囲気圧力とセンサー内圧との間
には1気圧の差圧が生ずる。これに対して、本発明のよ
うにプラスチックフィルムと容器壁との間に空間部を形
成するとこの空間部の内圧Pは、次式で与えられる。
中の本分が蒸発すると雰囲気圧力とセンサー内圧との間
には1気圧の差圧が生ずる。これに対して、本発明のよ
うにプラスチックフィルムと容器壁との間に空間部を形
成するとこの空間部の内圧Pは、次式で与えられる。
P = Po −Vo/V
P : 空間部の内圧
PO: 空間部の最初の内圧(l気圧〕Vo : q間
部の最初の空気の体積 V : 空間部の変化し1こあとの空気体積すなわち、
電解液中の水分の蒸発が起り、Pが低下すると空間部の
空気が膨張し、■が増大するので、セッサー内圧と雰囲
気圧力との差が1気圧を越えろことはない。このように
センサー内圧の増減が抑制されると、隔膜あるいは正極
の変形も抑制されろ、まTこプラスチ−Jクフィルムは
露出していないので、このプラスチックフィルムを通し
ての水分の蒸発は回避される。
部の最初の空気の体積 V : 空間部の変化し1こあとの空気体積すなわち、
電解液中の水分の蒸発が起り、Pが低下すると空間部の
空気が膨張し、■が増大するので、セッサー内圧と雰囲
気圧力との差が1気圧を越えろことはない。このように
センサー内圧の増減が抑制されると、隔膜あるいは正極
の変形も抑制されろ、まTこプラスチ−Jクフィルムは
露出していないので、このプラスチックフィルムを通し
ての水分の蒸発は回避される。
実施例
第1図は、本発明の一実施例にがかるガルバニ電池式酸
素センサーの断面構造を示すっ容器本体(llと容器蓋
(2)との間に、押板(81,0−リング+4]、(4
1、4フッ化エチレン−6フツ化プロピレンコポリマー
の膜からなる隔膜(5)、金からなる正極(6)、電解
液保持体としての機能と集電体とし−cop能とを有す
るカーボンペーパー(71、チタン線からなる正極集電
体(8)とが挿入されネジ締めされている。
素センサーの断面構造を示すっ容器本体(llと容器蓋
(2)との間に、押板(81,0−リング+4]、(4
1、4フッ化エチレン−6フツ化プロピレンコポリマー
の膜からなる隔膜(5)、金からなる正極(6)、電解
液保持体としての機能と集電体とし−cop能とを有す
るカーボンペーパー(71、チタン線からなる正極集電
体(8)とが挿入されネジ締めされている。
隔@(5)には正極(6)がスパ9タリング法により一
体に接合さnている。
体に接合さnている。
容器本体(1)内には、酢酸と酢酸カリと酢酸鉛の混合
水溶液からなる電解液(9)、および鉛からなる負極(
lO)が収納されている。容器(1)の壁と厚さが25
μ のポリ塩化ビニルフィルム(11)との間に空間部
(12)が形成される、 正極と負極との間には、サーミスタ(18)が接続され
てイロ。正極と負極との端子間電圧がこのガルバニ電池
式酸素センサーの出力となり、酸素速度と直線性をもつ
。
水溶液からなる電解液(9)、および鉛からなる負極(
lO)が収納されている。容器(1)の壁と厚さが25
μ のポリ塩化ビニルフィルム(11)との間に空間部
(12)が形成される、 正極と負極との間には、サーミスタ(18)が接続され
てイロ。正極と負極との端子間電圧がこのガルバニ電池
式酸素センサーの出力となり、酸素速度と直線性をもつ
。
発明の効果
実施例で得られたガルバニ電池式酸素センサーをAとし
、空間部(12)が形成されていない従来型ガルバニ電
池式酸素センサーをBとし、それぞれの七゛ノサーを4
5℃の温度、80%の相対湿度の空気中におき、出力電
圧の経時変化を調べ1こところ、センサーAは60日間
、終始40mvの安定し1こ出力を示したのに対し、セ
ンサーBの場合、 ■5日回圧ら出力電圧が低下し始め
、85日回圧は4 mVの出力に達し、使用不能となっ
た。
、空間部(12)が形成されていない従来型ガルバニ電
池式酸素センサーをBとし、それぞれの七゛ノサーを4
5℃の温度、80%の相対湿度の空気中におき、出力電
圧の経時変化を調べ1こところ、センサーAは60日間
、終始40mvの安定し1こ出力を示したのに対し、セ
ンサーBの場合、 ■5日回圧ら出力電圧が低下し始め
、85日回圧は4 mVの出力に達し、使用不能となっ
た。
これは、いずれのセンサーの場合にat解肢中の水分が
蒸発し、センサーAの場合には空間部中の気体が膨張し
、センサー内圧はあまり低下しない1こめに、隔膜の変
形の度合が小さかつ1このに対し、センサーBの場合に
はセンサー内圧が大幅に低下し、隔膜の変形の度合が太
きかつ1ごγこめである。事実、解体調査してみろと、
センサーAの場合には何ら異常が認められなかつにのに
対し、センサーBの場合には正厘が隔膜から剥離してい
rコ。
蒸発し、センサーAの場合には空間部中の気体が膨張し
、センサー内圧はあまり低下しない1こめに、隔膜の変
形の度合が小さかつ1このに対し、センサーBの場合に
はセンサー内圧が大幅に低下し、隔膜の変形の度合が太
きかつ1ごγこめである。事実、解体調査してみろと、
センサーAの場合には何ら異常が認められなかつにのに
対し、センサーBの場合には正厘が隔膜から剥離してい
rコ。
第1図は、本発明の一実施例にがかるガルバニ電池式酸
素センサーの断面構造を示す。 l・・・・・・容器本体、 2・・・・・・容器蓋、
8・・・・・・押板。 ! 4.4・・・・・・0−リング、 5・・・・・・隔膜
、 6・・・・・・正題、 7・・・・・・カーボンペ
ーパー、 8・・・・・・正極集電体、 9・・・・・
・電解液、IO・・・・・・負極、11・・・・・・ポ
リ塩化ビニルフィルム、12・・・・・・空間部。 18・・・・・・サーミスタ。 ・λ 1 園 1:器誉ネ悼 7:を解浪 2:容昏襄 lO:炒 揄 5− T@ 圃(n + コです鰺1(しど二1トフイ
]レヘーf 工 脂 12; 空同部 231
素センサーの断面構造を示す。 l・・・・・・容器本体、 2・・・・・・容器蓋、
8・・・・・・押板。 ! 4.4・・・・・・0−リング、 5・・・・・・隔膜
、 6・・・・・・正題、 7・・・・・・カーボンペ
ーパー、 8・・・・・・正極集電体、 9・・・・・
・電解液、IO・・・・・・負極、11・・・・・・ポ
リ塩化ビニルフィルム、12・・・・・・空間部。 18・・・・・・サーミスタ。 ・λ 1 園 1:器誉ネ悼 7:を解浪 2:容昏襄 lO:炒 揄 5− T@ 圃(n + コです鰺1(しど二1トフイ
]レヘーf 工 脂 12; 空同部 231
Claims (1)
- 酸素の電解還元に有効な触媒電極からなる正極、鉛から
なる負極、!解散、隔膜および容器から構成されろガル
バニ電池式酸素センサーにおいて、容器内にプラスチッ
クフィルムを装着じ゛;該ラプラスチックフィルム容器
壁との間に密封され1こ空間部を形成せしめてなること
を特徴とするガルバニ電池式酸素センサー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59117864A JPS60260841A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | ガルバニ電池式酸素センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59117864A JPS60260841A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | ガルバニ電池式酸素センサ− |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60260841A true JPS60260841A (ja) | 1985-12-24 |
Family
ID=14722179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59117864A Pending JPS60260841A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | ガルバニ電池式酸素センサ− |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60260841A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5638868B2 (ja) * | 1976-04-10 | 1981-09-09 |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP59117864A patent/JPS60260841A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5638868B2 (ja) * | 1976-04-10 | 1981-09-09 |
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