特許ウォッチ

公開番号2025131548
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2025028621
出願日2025-02-26
発明の名称電気化学式ガスセンサ、電気化学式ガス測定方法
出願人理研計器株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 27/404 20060101AFI20250902BHJP(測定;試験)
要約【課題】長期間にわたって、安定かつ高応答の出力特性を得る。
【解決手段】電気化学式ガスセンサ10は、電解液が収容されるケーシング11と、電解液が介在するように配置される陽極30及び陰極35を備える。陽極30には、スズまたはスズの合金を含有させるようする。ケーシング11内に固体状の酸化剤を配置し、電解液に溶出するスズが酸化剤によって酸化されるようにした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電解液が収容されるケーシング、および、前記電解液が介在するように配置される陽極及び陰極を備える電気化学式ガスセンサであって、
前記陽極は、スズまたはスズの合金を含有しており、
前記ケーシング内に固体状の酸化剤が配置され、
前記電解液に溶出する前記スズが前記酸化剤によって酸化されることを特徴とする、
電気化学式ガスセンサ。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記酸化剤が、水酸化ビスマスであることを特徴とする請求項１に記載の電気化学式ガスセンサ。
【請求項３】
前記酸化剤が、水酸化銅であることを特徴とする請求項１に記載の電気化学式ガスセンサ。
【請求項４】
前記酸化剤が、酸化銀であることを特徴とする請求項１に記載の電気化学式ガスセンサ。
【請求項５】
前記ケーシング内には、前記電解液の移動を許容すると共に前記酸化剤の移動を規制するフィルタ部を有することを特徴とする請求項１に記載の電気化学式ガスセンサ。
【請求項６】
前記酸化剤を内部に収容する容器を備えており、
前記容器は、前記フィルタ部を有することを特徴とする請求項５に記載の電気化学式ガスセンサ。
【請求項７】
前記陰極における前記対象ガスとの接触面積が１０ｍｍ
２
以上となることを特徴とする請求項１に記載の電気化学ガスセンサ。
【請求項８】
ケーシングに電解液を収容し、
前記電解液が介在するように陽極及び陰極を配置し、
前記陽極にスズまたはスズの合金を含有させると共に、前記電解液に固体状の酸化剤を接触させておき、
対象ガスを前記陰極で還元することで前記陽極及び前記陰極の間に流れる電流によって前記対象ガスを検知する際に、前記電解液に溶出する前記スズを前記酸化剤で酸化することを特徴とする、
電気化学式ガス測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学式ガスセンサ等に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
ガルバニ電池式ガスセンサ等の電気化学式ガスセンサは、例えば、ケーシング内に貯留される電解液を介して陽極及び陰極を配置しておき、測定対象となるガスが陰極で還元される際に電極間に流れる電流を、陽極及び陰極の各々に接続されるリード部材を介して検出する。この種の電気化学式ガスセンサは、簡素な構成であり、かつ、常温作動が可能という利点を有することから、例えば、酸欠状態のチェックするための酸素センサ等で使用されている。
【０００３】
陽極材料は、長年、鉛（Ｐｂ）を使用してきている。一方、鉛（Ｐｂ）のような有害物質の使用を回避するため、鉛（Ｐｂ）以外の陽極を用いた電気化学式センサ、例えば、スズまたはスズの合金を陽極に用いた電気化学式ガスセンサが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６９８５５３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らの未公知の研究によると、陽極にスズ（Ｓｎ）を採用する際、電解液中のスズイオン（スズ塩またはスズ水酸化物）の濃度上昇に伴い、ガス濃度の変化に対する電気化学式ガスセンサの出力応答速度が低下したり、出力値が変動したりする現象が発生することが明らかとなった。
【０００６】
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、陽極表面の主成分にスズ（Ｓｎ）を用いる際に、長期間にわたって、高応答又は高精度の出力特性が得られる電気化学式ガスセンサ等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明は、電解液が収容されるケーシング、および、前記電解液が介在するように配置される陽極及び陰極を備える電気化学式ガスセンサであって、前記陽極は、スズまたはスズの合金を含有しており、前記ケーシング内に固体状の酸化剤が配置され、前記電解液に溶出する前記スズが前記酸化剤によって酸化されることを特徴とする、電気化学式ガスセンサである。
【０００８】
上記電気化学式ガスセンサに関連して、前記酸化剤が、水酸化ビスマスであることを特徴としてもよい。
【０００９】
上記電気化学式ガスセンサに関連して、前記酸化剤が、水酸化銅であることを特徴としてもよい。
【００１０】
上記電気化学式ガスセンサに関連して、前記酸化剤が、酸化銀であることを特徴としてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許