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公開番号2025030587
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023136025
出願日2023-08-24
発明の名称電気化学式酸素センサ
出願人マクセル株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 27/401 20060101AFI20250228BHJP(測定;試験)
要約【課題】良好な耐振動性を長期間維持することのできる電気化学式酸素センサを提供する。
【解決手段】本発明の電気化学式酸素センサは、正極、負極および電解質を含む水溶液で構成された電解液が、外装体内に収容されてなり、前記正極と前記負極との間にセパレータを有し、前記セパレータは、一方の面から他方の面へ貫通し、開口径が0.5mm以上の孔を少なくとも1個有し、開口径が7mmより大きな孔を有さないことを特徴とするものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極、負極および電解質を含む水溶液で構成された電解液が、外装体内に収容されてなる電気化学式酸素センサであって、
前記正極と前記負極との間にセパレータを有し、
前記セパレータは、一方の面から他方の面へ貫通し、開口径が０．５ｍｍ以上の孔を少なくとも１個有し、開口径が７ｍｍより大きな孔を有さないことを特徴とする電気化学式酸素センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、良好な耐振動性を長期間維持することのできる電気化学式酸素センサに関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電気化学式酸素センサ（以下、酸素センサともいう）は、安価、手軽であり、かつ常温での作動が可能という利点を有することから、船倉内部やマンホール内の酸欠状態のチェック、麻酔器や人工呼吸器などの医療機器における酸素濃度の検出など、広い分野で使用されている。
【０００３】
こうした電気化学式酸素センサにおいては、電解液の水分が蒸発してセルの外部に散逸したり、空気中の水分が電解液に取り込まれたりするなどして、センサの内圧が変動することが問題となる場合がある。特許文献１では、ガルバニ電池式酸素センサを構成する容器に空間部を設けて、内圧の変動による問題を解決している。なお、特許文献１では、容器内に空間部を設けることで正極の近傍に空気が存在するようになり、これにより、正極に電解液が供給されなくなることで出力の極端な低下の問題も生じ得る旨指摘しており、特許文献１に記載の技術では、セルロース、合成高分子繊維もしくはガラス繊維からなる多孔体もしくは綿状体を前記空間部に配置し、前記多孔体もしくは綿状体の毛細管現象によって正極へ電解液を供給できるようにすると共に、前記多孔体もしくは綿状体によって気泡の正極への到達を抑制することで、前記の問題も解決できるとしている。
【０００４】
また、特許文献２では、電気化学式酸素センサに衝撃等が加わった場合に発生する気泡を、負極の側面領域に設けた多孔体に取り込むことにより、前記気泡を起因とする出力安定性の低下を抑制できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開昭６１－４０５５７号公報
特開２０１７－１８７２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電気化学式酸素センサにおいては、特許文献１や特許文献２に示されるように、正極と負極の間に孔径の小さな開口を有するセパレータなどの隔壁を設けると、長い間使用したり貯蔵したりするなどした場合に、理由は明らかではないが前記隔壁におけるイオン伝導性が低下し、出力電圧が低下してセンサの寿命が短くなることが、本発明者らの検討によって明らかとなった。一方、前記の隔壁を設けない場合、製造から長期間経過するとセンサの容器内に気泡が形成され、センサに外部から機械的な振動や衝撃が印加された場合には、出力電圧が大きく変動してしまうことが明らかとなった。
【０００７】
よって、電気化学式酸素センサにおいては、製造から長期間を経た場合においても、一定以上の出力電圧が得られ、外部から機械的な振動や衝撃が印加されても、安定した測定結果が得られるような特性を確保することが求められる。
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な耐振動性を長期間維持することのできる電気化学式酸素センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電気化学式酸素センサ（以下、単に「酸素センサ」という場合がある）は、正極、負極および電解質を含む水溶液で構成された電解液が、外装体内に収容されてなり、前記正極と前記負極との間にセパレータを有し、前記セパレータは、一方の面から他方の面へ貫通し、開口径が０．５ｍｍ以上の孔を少なくとも１個有し、かつ開口径が７ｍｍより大きな孔を有さないことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、良好な耐振動性を長期間維持することのできる電気化学式酸素センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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