抵抗率計の電極

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【発明の名称】	抵抗率計の電極
【発明者】	【氏名】亀坂精二
【要約】	【課題】電解質液の抵抗率に応じた情報を確実に得ることができる抵抗率計の電極を提供する。【解決手段】抵抗率計の電極１は内電極と外電極３と支持部などを備えている。内電極は円柱状に形成されている。外電極３は円管状に形成されている。支持部４は絶縁性の樹脂からなる外電極ホルダなどを備え内電極の基端部と外電極３の基端部３ｂを支持する。外電極ホルダ内には空間が設けられている。空間内には導電性を有する導電ホルダー２７などが挿入されている。外電極３の基端部３ｂの外周には導電リング２３が嵌合している。導電ホルダ２７は環状部２１を備えている。環状部２１は円環状に形成され内側に基端部３ｂを通している。環状部２１と導電リング２３とは導電線２４によって接続されている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】複数の電極部材が計測対象の電解質液の流路中に所定間隔をおいて配置され、電極部材間の電気抵抗に基いて前記電解質液の抵抗率を測定する抵抗率計の電極において、前記電極部材それぞれの基端部を支持するとともに前記電極部材それぞれと接続した複数の電線を収容する空間を有する支持部と、前記複数の電極部材相互間及び前記複数の電極部材と前記支持部とを互いに密接させる方向に前記複数の電極部材及び支持部を付勢する付勢手段と、導電性を有する材料からなりかつ前記空間内に挿入された挿入部材と、前記複数の電極部材のうち一つの基端部と前記挿入部材とを互いに電気的に接続する接続手段と、を備えたことを特徴とする抵抗率計の電極。
【請求項２】前記接続手段が、前記一つの電極部材の基端部に取り付けられる導電性を有する環状部材を備え、前記挿入部材が、前記空間内に軸線が前記電極部材の長手方向に沿って挿入された管状の円管部と、前記環状部材と電気的に接続された導電性を有する環状部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の抵抗率計の電極。
【請求項３】前記接続手段が、前記空間内に配されかつ前記挿入部材に接触可能であるとともに、前記環状部材と電気的に接続された導電性を有する第２環状部材を備え、前記付勢手段が前記複数の電極部材及び支持部を付勢すると、前記挿入部材の環状部と前記第２環状部材とを互いに近づける方向に付勢して互いに接触させることを特徴とする請求項２記載の抵抗率計の電極。
【請求項４】前記挿入部材は、軸線が前記空間内に前記電極部材の長手方向に沿って挿入された管状に形成されているとともに、前記接続手段が、一端が前記一つの電極部材の基端部の外周に嵌合可能でかつ他端が前記挿入部材の内周に嵌合可能なコイルばねであることを特徴とする請求項１記載の抵抗率計の電極。
【請求項５】複数の電極部材が計測対象の電解質液の流路中に所定間隔をおいて配置され、電極部材間の電気抵抗に基いて前記電解質液の抵抗率を測定する抵抗率計の電極において、前記電極部材それぞれの基端部を支持するとともに前記電極部材それぞれと接続した複数の電線を収容する空間を有する支持部と、前記複数の電極部材相互間及び前記複数の電極部材と前記支持部とを互いに密接させる方向に前記複数の電極部材及び支持部を付勢するとともに高いばね定数を有する付勢手段と、前記複数の電極部材のうち一つの基端部と前記複数の電線のうち一つとが互いに接合されていることを特徴とする抵抗率計の電極。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体の洗浄装置、産業機械、農業、食品、医療関係などの各分野における水質管理、原子力発電所の冷却水の絶縁性及び各種の薬液の濃度管理などに用いられる抵抗率計の電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の洗浄装置、産業機械、農業、食品、医療関係などの各分野における水質管理、原子力発電所の冷却水の絶縁性及び各種の薬液の濃度管理などにおいて、超純水の純度や電解質液の濃度を測定するために、前記超純水や電解質液の抵抗率を測定する抵抗率計が用いられる。
【０００３】例えば、半導体の製造工程では、被洗浄物としての半導体ウェーハを洗浄槽内に挿入してアンモニアなどの洗浄液で洗浄する（洗浄工程）。そして、前記アンモニアを排出するとともに超純水（不純物を意図的に極めて少なくした水：超高純度水ともいう）を洗浄槽内に入れて、前記半導体ウェーハを濯いでいる（リンス工程）。前記リンス工程において、アンモニアと入れ替えられた超純水の純度を測定する際には、例えば、図７に示す電極１０１を備えた抵抗率計が用いられる。
【０００４】図７に例示された抵抗率計の電極１０１は、内電極１０２と、外電極１０３と、前記内電極１０２及び外電極１０３を支持する支持部１０４と、前記内電極１０２と電気的に接続した内電極リード線１０６と、前記外電極１０３と電気的に接続した外電極リード線１０７と、を備えている。
【０００５】内電極１０２は、円柱状に形成されている。内電極１０２は、基端部側に位置する端面から凹の温度検出部挿入孔１０２ｄを備えている。外電極１０３は、その内径が前記内電極１０２の外径より大きく形成された円管状に形成されている。内電極１０２と外電極１０３とは、互いに同軸的でかつ前記外電極１０３内に内電極１０２が挿入された状態で配されている。
【０００６】内電極１０２は、その先端部１０２ｂ側に位置する先端面１０２ｃが、前記外電極１０３の先端部１０３ｂ側に位置する先端面１０３ｃより若干外電極１０３の奥側に位置した状態で配されている。内電極１０２と外電極１０３は、共に導電性を有する金属やカーボンなどの非金属から構成されている。
【０００７】前記支持部１０４は、前記内電極１０２及び外電極１０３それぞれの基端部１０２ａ，１０３ａを支持している。支持部１０４は、内電極ホルダ１１０と、外電極ホルダ１１１などを備えている。
【０００８】内電極ホルダ１１０は、内径が内電極１０２の基端部１０２ａの外径と略等しく形成された円管状に形成されている。内電極ホルダ１１０は、前記内電極１０２の基端部１０２ａの外周に嵌合する。内電極ホルダ１１０は、絶縁性を有する樹脂などから形成されている。
【０００９】外電極ホルダ１１１は、円管状に形成されている。外電極ホルダ１１１は、導電性を有する金属などから構成されている。外電極ホルダ１１１は外電極１０３の基端部１０３ａ及び内電極ホルダ１１０の外周に嵌合する。外電極ホルダ１１１の内周面には、導電性を有するリング１１７が嵌合している。
【００１０】また、前記内電極１０２の長手方向に沿った方向において、前記内電極ホルダ１１０と外電極１０３との間には、中間部材１１５が設けられている。中間部材１１５は、円環状に形成されている。中間部材１１５は、内電極ホルダ１１０の外周に嵌合しかつ外電極ホルダ１１１の内周に嵌合している。中間部材１１５は、絶縁性を有する樹脂などから構成されている。
【００１１】さらに、前記温度検出部挿入孔１０２ｄには、円管ばね部材１２５が挿入されている。円管ばね部材２５は、導電性を有しかつ径が伸縮自在に弾性変形可能な円管状に形成されている。円管ばね部材１２５は、温度検出部挿入孔１０２ｄ内に挿入されると、内電極１０２の内周面と接触する。
【００１２】内電極リード線１０６は、円管ばね部材１２５と電気的に接続されている。外電極リード線１０７は、前記リング１１７と電気的に接続されている。
【００１３】前述した構成によって、抵抗率計の電極１０１は、前記内電極１０２及び外電極１０３それぞれの少なくとも先端部１０２ｂ，１０３ｂを、計測対象の電解質液の流路中に配置し、これらの電極１０２，１０３間の電気抵抗を測定することにより前記電解質液の抵抗率を測定する。そして、測定した抵抗率に基いて、超純水などの電解質液の純度を求める。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】前述した抵抗率計の電極１０１は、電極１０２，１０３間の電気抵抗を測定する際には、円管ばね部材１２５と電気的に接続した内電極リード線１０６と、前記リング１１７と電気的に接続された外電極リード線１０７と、を通して、前記電極１０２，１０３間の抵抗に応じた情報を取り出している。
【００１５】しかしながら、前述した超純水などの極めて抵抗率の高い即ち電流の流れ難い電解質液の抵抗率を測定する際には、前記外電極ホルダ１１１を構成する金属などから金属イオンなどが溶出して正確に抵抗率を測定できないことが考えられる。このため、前記支持部１０４のうち少なくとも外電極ホルダ１１１を非溶出性の樹脂などから成形することが望まれている。
【００１６】前記外電極ホルダ１１１を樹脂から成形すると、図７に例示した電極１０１の外電極リード線１０７の接続構造では、外電極１０３からの前記電極１０２，１０３間の抵抗に応じた情報を得ることが困難となる。
【００１７】したがって、本発明の目的は、測定対象物としての電解質液の抵抗率に応じた情報を確実に得ることができる抵抗率計の電極を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の抵抗率計の電極は、複数の電極部材が計測対象の電解質液の流路中に所定間隔をおいて配置され、電極部材間の電気抵抗に基いて前記電解質液の抵抗率を測定する抵抗率計の電極において、前記電極部材それぞれの基端部を支持するとともに前記電極部材それぞれと接続した複数の電線を収容する空間を有する支持部と、前記複数の電極部材相互間及び前記複数の電極部材と前記支持部とを互いに密接させる方向に前記複数の電極部材及び支持部を付勢する付勢手段と、導電性を有する材料からなりかつ前記空間内に挿入された挿入部材と、前記複数の電極部材のうち一つの基端部と前記挿入部材とを互いに電気的に接続する接続手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１９】請求項２に記載の本発明の抵抗率計の電極は、請求項１記載の抵抗率計の電極において、前記接続手段が前記一つの電極部材の基端部に取り付けられる導電性を有する環状部材を備え、前記挿入部材が前記空間内に軸線が前記電極部材の長手方向に沿って挿入された管状の円管部と前記環状部材と電気的に接続された導電性を有する環状部とを備えたことを特徴としている。
【００２０】請求項３に記載の本発明の抵抗率計の電極は、請求項２記載の抵抗率計の電極において、前記接続手段が、前記空間内に配されかつ前記挿入部材に接触可能であるとともに、前記環状部材と電気的に接続された導電性を有する第２環状部材を備え、前記付勢手段が前記複数の電極部材及び支持部を付勢すると、前記挿入部材の環状部と前記第２環状部材とを互いに近づける方向に付勢して互いに接触させることを特徴としている。
【００２１】請求項４に記載の本発明の抵抗率計の電極は、請求項１記載の抵抗率計の電極において、前記挿入部材は、軸線が前記空間内に前記電極部材の長手方向に沿って挿入された管状に形成されているとともに、前記接続手段が、一端が前記一つの電極部材の基端部の外周に嵌合可能でかつ他端が前記挿入部材の内周に嵌合可能なコイルばねであることを特徴としている。
【００２２】請求項５に記載の本発明の抵抗率計の電極は、複数の電極部材が計測対象の電解質液の流路中に所定間隔をおいて配置され、電極部材間の電気抵抗に基いて前記電解質液の抵抗率を測定する抵抗率計の電極において、前記電極部材それぞれの基端部を支持するとともに前記電極部材それぞれと接続した複数の電線を収容する空間を有する支持部と、前記複数の電極部材相互間及び前記複数の電極部材と前記支持部とを互いに密接させる方向に前記複数の電極部材及び支持部を付勢するとともに高いばね定数を有する付勢手段と、前記複数の電極部材のうち一つの基端部と前記複数の電線のうち一つとが互いに接合されていることを特徴としている。
【００２３】請求項１に記載した本発明の抵抗率計の電極によれば、導電性を有する挿入部材が空間内に挿入されかつ接続手段が一つの電極部材の基端部と前記挿入部材とを互いに電気的に接続している。このため、前記空間を形成する支持部の母材が絶縁性を有する樹脂から成形されても、前記挿入部材を通して前記一つの電極部材の電解質液の抵抗率に応じた情報を得ることができる。
【００２４】請求項２に記載した本発明の抵抗率計の電極によれば、挿入部材が円管部と環状部とを備えているので、一つの電極部材の電解質液の抵抗率に応じた情報を、環状部材、環状部及び円管部を通して確実に得ることができる。なお、前記挿入部材は、前記円管部と環状部とが一体に形成されているのが望ましい。この場合、一つの電極部材の電解質液の抵抗率に応じた情報を、環状部と円管部とを通してより確実に得ることができる。
【００２５】請求項３に記載した本発明の抵抗率計の電極によれば、付勢手段が環状部と第２環状部材とを互いに接触させる方向に付勢している。また、第２環状部材が環状部材と電気的に接続されている。このため、一つの電極部材の電解質液の抵抗率に応じた情報を、環状部材、第２環状部材、環状部及び円管部を通して確実に得ることができる。
【００２６】請求項４に記載した本発明の抵抗率計の電極によれば、接続手段としてのコイルばねが、一端が一つの電極部材の基端部の外周に嵌合しかつ他端が挿入部材の内周に嵌合する。このため、前記一つの電極部材の電解質液の抵抗率に応じた情報を、コイルばね及び挿入部材を通して確実に得ることができる。
【００２７】請求項５に記載した本発明の抵抗率計の電極によれば、一つの電極部材の基端部と一つの電線とが互いに接合されているので、前記一つの電線を通して、前記一つの電極部材の電解質液の抵抗率に応じた情報を得ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態にかかる抵抗率計の電極１を、図１ないし図３を参照して説明する。図１などに示す抵抗率計の電極１は、半導体の洗浄装置、産業機械、農業、食品、医療関係などの各分野における超純水などの水質管理、原子力発電所の冷却水の絶縁性及び電解質液としての各種の薬液の濃度管理などに用いられる。
【００２９】電極１は、例えば、半導体ウェーハなどの被洗浄物などを洗浄する半導体の製造過程におけるリンス工程において、洗浄液としての超純水（特許請求の範囲等に記載した電解質液に相当する）の純度を測定するために用いられる。前記電極１を用いる抵抗率計は、計測対象物としての前述した超純水などの電解質液の純度を測定するために、前記電解質液の抵抗率を測定する装置である。
【００３０】前記電極１は、前記超純水などの流路中に配されかつ図１に示すように前記流路を構成するＴ字管継手６０に取り付けられる。Ｔ字管継手６０は、図１に示すように、管部６１ａ，６１ｂ，６１ｃを備えている。
【００３１】一つの管部６１ａには、半導体ウェーハを収容しかつ前記洗浄工程及びリンス工程などを行う前述した洗浄槽などが連結している。他の一つの管部６１ｂには、前述した洗浄工程及びリンス工程などに用いられた処理液などを排出する排出管が連結している。他の一つの管部６１ｃに、電極１が取り付けられる。前記管部６１ｃの外周面には、ねじ山としてのテーパねじ６２が形成されている。
【００３２】抵抗率計の電極１は、図１に示すように、電極部材としての内電極２と、電極部材としての外電極３と、シール部材８と、前記内電極２及び外電極３を支持する支持部４と、温度検出部５と、前記内電極２と電気的に接続した電線としての内電極リード線６と、前記外電極３と電気的に接続した電線としての外電極リード線７と、袋ナット７１と、コイルばね７２と、シール突起３３と、を備えている。
【００３３】内電極２は、円柱状に形成されている。内電極２は、外径が比較的小さく形成された小径部２ａと、外径が比較的大きく形成された大径部２ｂと、を一体に備えている。これらの小径部２ａ及び大径部２ｂは、互いに同軸的でかつ直列に連結している。小径部２ａ及び大径部２ｂは、それぞれ、外径が全長に亘って略一定に形成されている。小径部２ａには、外表面から凹に形成された凹溝２ｈを備えている。凹溝２ｈは、小径部２ａの周方向に沿って形成されている。
【００３４】内電極２は、前記大径部２ｂが抵抗率計の電極１の先端側に位置しかつ小径部２ａが基端側に位置した状態で配される。前記内電極２は、前記小径部２ａ側に位置する端面２ｃから前記大径部２ｂに向かって凹の温度検出部挿入孔２ｄが形成されている。
【００３５】前記温度検出部挿入孔２ｄは、前記小径部２ａ及び大径部２ｂそれぞれと互いに同軸的に配されている。温度検出部挿入孔２ｄは、前記端面２ｃから前記内電極２の先端側に向かって延在している。温度検出部挿入孔２ｄは、前記端面２ｃと前記内電極２の先端部２ｇとに亘って形成されている。なお、温度検出部挿入孔２ｄは、前記端面２ｃには開口しているが、前記内電極２の先端部２ｇ側に位置する端面２ｅには開口していない。
【００３６】外電極３は、円管状に形成されている。外電極３は、内外径が比較的小さく形成された小径部３ｄと、内外径が比較的大きく形成された大径部３ｅと、を一体に備えている。小径部３ｄ及び大径部３ｅは、それぞれ、全長に亘って内外径が略一定に形成されている。小径部３ｄの内径は、内電極２の小径部２ａの外径より大きく形成されている。大径部３ｅの内径は、内電極２の大径部２ｂの外径より大きく形成されている。
【００３７】これらの小径部３ｄと大径部３ｅとは、互いに同軸的でかつ直列に連結している。なお、前記小径部３ｄと大径部３ｅとを互いに連ねる段差部３ｆは、後述するように内外電極２，３が互いに同軸に配された際に内電極２の段差部２ｉに沿う。
【００３８】内電極２と外電極３とは、小径部２ａが小径部３ｄ内に配され大径部２ｂが大径部３ｅ内に配された格好で、互いに同軸でかつ前記外電極３内に内電極２が挿入された状態で配されている。内電極２は、前記大径部２ｂの端面２ｅが、前記外電極３の先端部３ｃ側に位置する端面３ａより若干外電極３の奥側に位置した状態で配されている。内電極２と外電極３は、共に導電性を有する金属などから構成されている。
【００３９】シール部材８は、プラストマ性を有する即ちエラストマ性を有さない合成樹脂からなる。即ち、シール部材８は、殆ど弾性変形しない。シール部材８は、可塑性の大きい高分子物質からなる。本実施形態では、シール部材８は、前述した電解質液に対する溶出する物質が少ない非溶出性のフッ素樹脂などからなる。即ち、シール部材８は、非溶出性である。
【００４０】シール部材８は、図１及び図２（Ａ）に示すように、円板部８ａと筒部８ｂとを一体に備えている。円板部８ａは、平面形状が円形でかつ厚みが略一定の円板状に形成されている、円板部８ａの両表面は、平坦に形成されている。円板部８ａは、外径が外電極３の大径部３ｅの内径と略等しく形成されている。
【００４１】円板部８ａは、中央に孔８ｃを設けている。孔８ｃは、円板部８ａを貫通している。孔８ｃは、平面形状が円形に形成されている。孔８ｃは、内径が内電極２の小径部２ａの外径と略等しく形成されている。
【００４２】筒部８ｂは、孔８ｃの縁に連なっている。筒部８ｂは円筒状に形成されている。筒部８ｂは、円板部８ａに対し立設している。筒部８ｂは、内径が内電極２の小径部２ａの外径と略等しく形成されている。筒部８ｂは、外径が外電極３の小径部３ｄの内径と略等しく形成されている。筒部８ｂは、小径部２ａの外周と小径部３ｄの内周との双方に嵌合して、電極２，３間の間隔を所定間隔ｔに保つ。
【００４３】前述した構成のシール部材８は、支持部４が電極２，３それぞれの基端部２ｆ，３ｂを支持する際に、図１及び図２（Ａ）に示すように、円板部８ａが段差部２ｉ，３ｆ相互間に配され筒部８ｂが小径部２ａ，３ｄ相互間に配される。
【００４４】このとき、シール部材８は殆ど弾性変形しなくかつ円板部８ａの両表面が平坦に形成されているので、前記両表面が段差部２ｉ，３ｆ双方に隙間無く接するとともに、筒部３ｂが小径部２ａ，３ｄ双方に隙間無く接する。シール部材８は、内外電極２，３間を液密に保ち、内外電極２，３間から後述する空間１６内に電解質液が侵入することを防止する。
【００４５】前記支持部４は、内電極２の小径部２ａ寄りの端部２ｆ（以下基端部と呼ぶ）と、外電極３の前記小径部３ｄ寄りの端部３ｂ（以下基端部と呼ぶ）と、の双方を支持している。支持部４は、支持部本体としての外電極ホルダ１１と、基端キャップ１２などを備えている。
【００４６】外電極ホルダ１１は、絶縁性を有しかつ前述した電解質液に対する溶出する物質が少ない即ち非溶出性の合成樹脂からなる。外電極ホルダ１１を構成する合成樹脂として、ポリフェニレンスルフィド（Polyphenylenesulfide：以下ＰＰＳと呼ぶ）、ポリエーテルエーテルケトン（Polyetheretherketone：以下ＰＥＥＫと呼ぶ）、ポリテトラフルオロエチレン（Polytetrafluoroethylene：以下ＰＴＦＥと呼ぶ）などのフッ素樹脂を用いることができる。
【００４７】外電極ホルダ１１は、円板部１１ｃと筒部１１ｄとを備えた有底筒状に形成されている。円板部１１ｃは、平面形状が円形に形成されている。円板部１１ｃは、表面が略平坦に形成されている。円板部１１ｃの外径は、前記管部６１ｃの端面６１ｄの外径と略等しく形成されている。
【００４８】円板部１１ｃの中央には孔１１ｅが設けられている。孔１１ｅは円板部１１ｃを貫通している。孔１１ｅは、平面形状が円形に形成されている。孔１１ｅの内径は、円板部１１ｃの一方の面から他方の面に向かうにしたがって略等しく形成されている。孔１１ｅは、内径が外電極３の小径部２ｄの外径と略等しく形成されている。
【００４９】筒部１１ｄは、それぞれ円筒状に形成されかつ互いに内径が等しく形成されているとともに同軸的に直列に配された小径部１１ａと大径部１１ｂとを備えている。小径部１１ａより大径部１１ｂの方が外径が大きく形成されている。大径部１１ｂは、小径部１１ａより円板部１１ｃ寄りに配されている。大径部１１ｂは、円板部１０ａの外縁に連なっている。筒部１１ｄは、円板部１１ｃに対し立設している。
【００５０】外電極ホルダ１１は、孔１１ｅ内に外電極３の小径部３ｄを挿入した状態で配される。なお、このとき、小径部３ｄの外径が長手方向に沿って略一定でかつ孔１１ｅの内径が略一定であり、かつ外電極ホルダ１１が前述した合成樹脂からなるので、孔１１ｅの内面と小径部３ｄの外周面とが互いに隙間無く密接する。
【００５１】このため、外電極ホルダ１１即ち支持部４と外電極３との間が液密に保たれ、前記空間１６内に外電極ホルダ１１と外電極３との間から前記電解質液が侵入することが防止される。また、凹溝２ｈが円板部１１ｃより基端部２ｆ側に位置しているとともに、空間１６内に配されている。
【００５２】基端キャップ１２は、円板部１２ａと筒部１２ｂとを有する有底筒状に形成されている。円板部１２ａは、円板状に形成されている。筒部１２ｂは、筒状に形成されかつ円板部１２ａの周縁に連なっている。
【００５３】基端キャップ１２は、周知のポリアミド樹脂（ナイロン）などの合成樹脂から形成されている。基端キャップ１２は、前記筒部１２ｂが前記外電極ホルダ１１の小径部１１ａの外周に嵌合して配されている、基端キャップ１２は、前記筒部１２ｂが前記小径部１１ａに、周知のエポキシ系接着剤によって接着されて固定されている。
【００５４】基端キャップ１２は、前記円板部１２ａを貫通する丸孔１２ｃを備えている。丸孔１２ｃは、その平面形状が略円形に形成されている。丸孔１２ｃは、前記円板部１２ａと同軸に配されている。丸孔１２ｃは、その内側に、温度検出部５の後述する電線束２６が通る。
【００５５】また、支持部４は、外電極ホルダ１１の円板部１１ｃと、筒部１１ｄと、基端キャップ１２の円板部１２ａ等で囲まれた空間１６を、その内部に形成している。
【００５６】支持部４は、さらに、前記空間１６内に配された絶縁ワッシャ２０と止め輪１９と挿入部材としての導電ホルダー２７と付勢手段としてのコイルばね９などを備えている。
【００５７】絶縁ワッシャ２０は、絶縁性を有する合成樹脂からなりかつ円環状に形成されている。絶縁ワッシャ２０は、内径が小径部２ａの外径と略等しく形成され、かつ、外径が導電ホルダー２７の後述する円管部２２の内径と略等しいか若干小さく形成されている。絶縁ワッシャ２０は、小径部２ａの外周に嵌合している。絶縁ワッシャ２０は小径部３ｄの端と、凹溝２ｈと、の間に配されている。
【００５８】止め輪１９は、ステンレス鋼などの導電性を有する周知の鋼などからなりかつ円環状に形成されている。止め輪１９は、その内側に内電極２の小径部２ａが通った状態で、外電極ホルダ１１の筒部１１ｄ内に収容されている。
【００５９】止め輪１９は、その内縁が、小径部２ａの凹溝２ｈに嵌合している。止め輪１９は、絶縁ワッシャ２０の端面２ｃ寄りの表面に密接している。止め輪１９は、内縁が凹溝２ｈに嵌合することによって絶縁ワッシャ２０が小径部２ａの基端部２ｆから抜け出ることを防止している。
【００６０】導電ホルダー２７は、導電性を有する金属からなりかつ環状部２１と円管部２２とを一体に備えている。環状部２１は、内径が外電極３の小径部３ｄの外径と略等しい円環状に形成されている。環状部２１は、外径が筒部１１ｄの内径と略等しく形成されている。
【００６１】円管部２２は、内径が小径部３ｄの外径より十分に大きい円管状に形成されている。円管部２２は、外径が筒部１１ｄの内径と略等しく形成されている。円管部２２は、環状部２１の内縁に連なっている。円管部２２の軸線が内外電極２，３の長手方向に沿っているとともに、環状部２１が小径部３ｄの外周と外電極ホルダ１１の内周とに嵌合しかつ円板部１１ｃに重ねられた状態で、導電ホルダー２７は、前記筒部１１ｄ内即ち空間１６内に挿入されている。
【００６２】コイルばね９は、比較的ばね定数が小さくされている。コイルばね９は、ステンレス鋼などの周知の鋼などから構成されている。コイルばね９は、導電ホルダー２７の円管部２２内でかつ絶縁ワッシャ２０と導電ホルダー２７の環状部２１との間に設けられている。コイルばね９は、その内側に内外電極２，３の小径部２ａ，３ｄが通った状態で配されている。
【００６３】コイルばね９は、互いに離れる方向に、絶縁ワッシャ２０と導電ホルダー２７の環状部２１とを互いに付勢している。コイルばね９が、絶縁ワッシャ２０と導電ホルダー２７の環状部２１が互いに離れる方向に付勢し、かつ、絶縁ワッシャ２０が止め輪１９によって基端部２ｆから抜け出ることを防止されているため、内電極２の基端部２ｆが支持部４内に収容されるように付勢される。
【００６４】そして、コイルばね９は、内電極２の基端部２ｆを支持部４内に収容するように付勢することによって、円板部１１ｃと段差部３ｆと円板部８ａと段差部２ｉとが相互に近づくように、内外電極２，３とシール部材８と外電極ホルダ１１とが付勢される。このように、コイルばね９は、内電極２の基端部２ｆと支持部４との間の間隔が狭くなる方向に、内電極２と支持部４とを付勢している。
【００６５】また、前記コイルばね９によって互いの間隔が狭くなるように、内電極２と支持部４との双方が付勢されているため、シール部材８の両表面が段差部２ｉ，３ｆ双方に確実に隙間無く密接する。即ち、シール部材８は、内外電極２，３に隙間無く密接する。そして、シール部材８は、内外電極２，３相互間を液密に保って、空間１６内に前述した超純水が侵入することを防止する。
【００６６】さらに、前記コイルばね９によって互いの間隔が狭くなるように、内電極２と支持部４との双方が付勢されているため、円板部１１ｃと段差部３ｆとが確実に隙間無く密接する。そして、円板部１１ｃと段差部３ｆとの相互間が液密に保たれて、空間１６内に前述した超純水が侵入することが防止される。
【００６７】また、前記空間１６には、前記温度検出部挿入孔２ｄが開口している。さらに、空間１６は、その内側に、環状部材としての導電リング２３と、導電線２４と、前記導電ホルダー２７の円管部２２の内周面に嵌合するなどして取り付けられるリング１７などを収容している。
【００６８】導電リング２３は、導電性を有する金属などからなりかつ円環状に形成されている。導電リング２３は、内径が小径部３ｄの外径と略等しく形成されている。導電リング２３は、外径が導電ホルダー２７の円管部２２の内径より十分に小さく形成されている。導電リング２３は、図３（Ａ）に示すように、小径部３ｄの基端部３ｂ寄りの端部の外周に嵌合している。
【００６９】導電線２４は、図３（Ａ）に示すように、一端が導電リング２３に半田など用いたろう付けによって固定され、他端が環状部２１に半田など用いたろう付けによって固定されている。導電線２４は、導電リング２３と環状部２１即ち導電ホルダー２７とを互いに電気的に接続する。なお、前記導電リング２３と導電線２４とは、本明細書に記した接続手段をなしている。
【００７０】リング１７は、図示例では、円環状のリング本体１７ａと、このリング本体１７ａの外縁から外周方向に向かって突出した爪１７ｂと、を備えている。爪１７ｂは複数設けられている。爪１７ｂは、リング本体１７ａの周方向に沿って略等間隔に配されている。
【００７１】リング１７は、爪１７ｂが、導電ホルダー２７の円管部２２の内周面に嵌合して、導電ホルダー２７の円管部２２に固定される。リング１７は、ステンレス鋼などの周知の鋼などから構成されている。さらに、リング１７は、爪１７ｂが導電ホルダー２７の円管部２２の内周面に設けられた溝などに嵌合しても良い。
【００７２】前記温度検出部５は、図示しない一対の温度センサ素子と、円管ばね部材２５などを備えている。温度検出部５は、前記温度検出部挿入孔２ｄ内に配されている。温度センサ素子は、それぞれ、温度検出部挿入孔２ｄ内でかつ内電極２の先端部２ｇに配されている。温度センサ素子は、それぞれ、温度を測定する感温部を備えている。
【００７３】温度センサ素子は、それぞれ、感温部がディスク形、ペレット形あるいはそれに類似した面部を有する形状のサーミスタ及び薄膜式白金温度センサにより構成されている。温度センサ素子は、それぞれの感温部の面部が、前記温度検出部挿入孔２ｄ内において、前記電解質液の流路に対し略平行となるように配置されている。これらの温度センサ素子にはそれぞれ図示しない電線が接続している。
【００７４】前記電線は、それぞれ一端部が前記温度センサ素子の感温部に電気的に接続している。前記電線は、前記内電極２の先端部２ｇから内電極２の基端部２ｆに向かって延びて、温度検出部挿入孔２ｄ内に配されている。これらの電線は、それぞれ、図示しない演算装置などに電気的に接続している。
【００７５】これら図示しない電線の長手方向に沿った中央部から他端部に至る部分と、内電極リード線６と、外電極リード線７と、は互いに束ねられて電線束２６を構成している。電線束２６は、温度検出部５が温度検出部挿入孔２ｄ内に収容された際に、内電極２及び外電極３の基端部２ｆ，３ｂ側に位置する基端キャップ１２の丸孔１２ｃを通って外部に導かれる。
【００７６】円管ばね部材２５は、導電性を有する周知の鋼などから構成されている。円管ばね部材２５は、円管状に形成されている。円管ばね部材２５は、一部が、長手方向に沿って切りかかれている。円管ばね部材２５は、その長手方向に対し交差する断面の断面形状がＣ状に形成されている。円管ばね部材２５は、その外径が伸縮自在となる弾性を有している。円管ばね部材２５は、初期状態において、内電極２の小径部２ａの内径より大きな外径となっている。
【００７７】円管ばね部材２５は、前記電線束２６の温度センサ素子寄りに配されている。円管ばね部材２５は、前述した図示しない前記電線を互いに束ねている。円管ばね部材２５は、その弾性復元力に抗して、小径部２ａ内に挿入される。円管ばね部材２５は、小径部２ａ内に挿入されると、弾性復元力を生じて、小径部２ａの内周面と密接する。
【００７８】内電極リード線６は、空間１６内に収容されかつ一端部が円管ばね部材２５と電気的に接続している。内電極リード線６は、円管ばね部材２５と電気的に接続することによって、内電極２と電気的に接続する。内電極リード線６は、前述した図示しない電線などとともに電線束２６として基端キャップ１２まで導かれ、丸孔１２ｃ内を通って外部に導かれる。内電極リード線６は、前述した図示しない演算装置などに電気的に接続している。
【００７９】外電極リード線７は、空間１６内に収容されかつ一端部がリング１７に電気的に接続している。外電極リード線７は、リング１７に電気的に接続することによって、導電ホルダー２７、導電リング２３及び外電極３と電気的に接続する。外電極リード線７は、前述した図示しない電線などとともに電線束２６として基端キャップ１２まで導かれ、前記丸孔１２ｃ内を通って外部に導かれる。外電極リード線７は、前述した図示しない演算装置などに電気的に接続している。
【００８０】また、前記基端キャップ１２内には、シリコンゴムなどの弾性体からなるＯリング３０が設けられている。Ｏリング３０は、円環状に形成されている。Ｏリング３０は、その初期状態において、内径が電線束２６の外径より小さくかつ外径が外電極ホルダ１１の小径部１１ａの内径より大きく形成されている。
【００８１】Ｏリング３０は、内周側に電線束２６を通しかつ外電極ホルダ１１の小径部１１ａの内側即ち基端キャップ１２の筒部１２ｂの内側に配される。Ｏリング３０は、基端キャップ１２内に設けられると、電線束２６と、外電極ホルダ１１の小径部１１ａの内周面と、の間を液密に保つ。
【００８２】Ｏリング３０は、例えは、電解質液の温度が比較的低くて、基端キャップ１２の丸孔１２ｃの近傍などに凝縮した結露水が付着する場合にも、空間１６内にこの結露水が侵入することを防止する。
【００８３】また、前記温度検出部挿入孔２ｄ内に温度検出部５が設けられ、かつ前記空間１６内にリング１７及び止め輪１９などが収容された状態で、空間１６内には、非弾性層３１と弾性層３２とが充填されて積層されている。
【００８４】非弾性層３１は、小径部１１ａ内でかつ電線束２６の外周に充填されている。非弾性層３１は、内外電極２，３の長手方向に沿ってＯリング３０とリング１７との間に配されている。非弾性層３１は、弾性を有さないエポキシ樹脂などの非弾性体からなる合成樹脂から形成されている。
【００８５】弾性層３２は、電極２，３の長手方向に沿って、非弾性層３１とリング１７との間に充填されている。弾性層３２は、スポンジゴムなどの弾性体からなる合成樹脂から形成されている。これらの非弾性層３１と弾性層３２は、丸孔１２ｃの近傍などに付着した結露水が空間１６内に侵入することを防止する。
【００８６】袋ナット７１は、前述したＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂などの合成樹脂からなり、平面形状が円形の円板部７３と円筒状の筒部７４とを一体に備えている。円板部７３は、その外径が外電極ホルダ１１及び管部６１ｃの外径より大きく形成されている。
【００８７】円板部７３は、その中央に貫通孔７５が設けられている。貫通孔７５は、その内径が外電極ホルダ１１の小径部１１ａの外径と略等しく形成されている。筒部７４は、円板部７３の外縁に連なっている。筒部７４の内周面には、平行ねじ７６が形成されている。
【００８８】袋ナット７１は、貫通孔７５内に小径部１１ａ即ち支持部４を通した状態で、平行ねじ７６がテーパねじ６２にねじ込まれて管部６１ｃに取り付けられる。なお、このとき、筒部７１の円板部７３より離れた縁部が、管部６１ｃの軸線方向に沿ってテーパねじ６２の中央付近に位置する。また、袋ナット７１は、外電極ホルダ１１即ち支持部４と管部６１ｃとの双方の外周を包囲する。袋ナット７１は、管部６１ｃに取り付けられることによって、外電極ホルダ１１即ち支持部４を管部６１ｃの端面６１ｄに向かって押しつける。市販の管継手の雄シールねじは、殆どのものが図示するようにテーパねじ６２が切られている。しかしながら、本発明では、管継手に平行ねじが切られていても勿論良く、この場合前記袋ナット７１が平行ねじに螺合することは勿論である。
【００８９】コイルばね７２は、比較的ばね定数が小さい。コイルばね７２は、ステンレス鋼などの周知の鋼などから構成され、断面形状が矩形状に形成されている。袋ナット７１の平行ねじ７６が管部６１ｃのテーパねじ６２にねじ込まれた際に、コイルばね７２は、その内側に小径部１１ａを挿入しかつ小径部１１ａと大径部１１ｂとを連ねる段差面１１ｆと円板部７３との間に配される。
【００９０】コイルばね７２は、外電極ホルダ１１即ち支持部４を管部６１ｃの端面６１ｄに向かって付勢する。コイルばね７２は、シール突起３３を管部６１ｃの端面６１ｄに密接させる。また、図示例では、コイルばね７１は断面形状が矩形状に形成されている。しかしながら、本発明ではこれに限定されることなく、コイルばね７２は、断面形状が丸形に形成されても良いことは勿論である。
【００９１】シール突起３３は、外電極ホルダ１１の管部６１ｃの端面６１ｄに相対する円板部１１ｃの表面から突出している。シール突起３３は、管部６１ｃの端面６１ｄに向かって突出している。シール突起３３は、孔１１ｅ及び円板部１１ｃと同軸的な円環状に延在している。
【００９２】シール突起３３は、円板部１１ｃの周方向に沿って配されている。シール突起３３は、外電極ホルダ１１と同じＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂などの合成樹脂からなる。図示例では、シール突起３３は、外電極ホルダ１１と一体に形成されかつ断面形状が前記円板部１１ｃから離れるのにしたがって徐々に細くなるＵ字状に形成されている。
【００９３】前述した構成によれば、抵抗率計の電極１は、内外電極２，３が前記管部６１ｃの開口部を通して挿入され、テーパねじ６２に平行ねじ７６がねじ込まれて、前記管部６１ｃ即ちＴ字管継手６０に取り付けられる。前記内電極２及び外電極３それぞれの少なくとも先端部２ｇ，３ｃは、前記Ｔ字管継手６０内を流れる電解質液としての超純水の流路中に配される。
【００９４】そして、電極１を用いた抵抗率計は、前記リード線６，７などを介して演算装置などに伝えられる電極２，３間の電気抵抗を測定することにより前記電解質液の抵抗率を測定する。
【００９５】このとき、前記温度センサ素子の感温部から、前記電線などを介して前記電解質液の温度に応じた情報が、前記演算装置に伝えられる。そして、この演算装置などが電解質液の温度の補償を行い、この電解質液のあらかじめ決められた一定温度における抵抗率を算出する。そして、前記演算装置などが抵抗率に基いて電解質液の純度を算出する。
【００９６】本実施形態の抵抗率計の電極１によれば、導電性を有する導電ホルダー２７が空間１６内に挿入されかつ導電リング２３と導電線２４を介して前記導電ホルダー２７と外電極３とを互いに電気的に接続している。さらに、外電極リード線７が接続した導電性を有するリング１７が導電ホルダー２７の円管部２２の内周面に嵌合している。
【００９７】このため、主に空間１６を形成する外電極ホルダ１１が絶縁性を有する樹脂から成形されても、前記導電ホルダー２７の円管部２２及び外電極リード線７を介して前記外電極３の電位即ち電解質液の抵抗率に応じた情報を得ることができる。したがって、電解質液の抵抗率に応じた情報を確実に得ることができる。
【００９８】また、本実施形態では、円管部２２と環状部２１とを一体にして導電ホルダー２７を形成し、導電線２４を環状部２１に半田などを用いてろう付けしている。しかしながら、本発明では、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示すように、導電線２４を環状部２１とコイルばね９との間に配された第２環状部材としての導電ワッシャ２８に半田などを用いてろう付けしても良い。
【００９９】導電ワッシャ２８は、導電性を有する金属からなり円環状に形成されている。導電ワッシャ２８は、内径が基端部３の外径より大きく、外径が円管部２２の内径より小さく形成されている。導電ワッシャ２８は、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示すように、内側に基端部３ｂを通した状態で環状部２１に重ねられて空間１６内に配されている。なお、この導電ワッシャ２８は、本明細書に記した接続手段を構成している。
【０１００】この場合でも、コイルばね９が、環状部２１と導電ワッシャ２８とを互いに近づける方向に付勢するので、外電極３の電位即ち電解質液の抵抗率に応じた情報を、導電リング２３と導電線２４と導電ワッシャ２８と環状部２１即ち導電ホルダー２７などを介して確実に得ることができる。したがって、電解質液の抵抗率に応じた情報を確実に得ることができる。
【０１０１】さらに、本発明では、導電線２４をコイルばね９と環状部２１即ち導電ホルダー２７との間に挟み込ませて、外電極３の電位即ち電解質液の抵抗率に応じた情報を取り出せるようにしても良い。なお、この場合、特許請求の範囲に記載した接続手段は前記コイルばね９が相当する。
【０１０２】次に、本発明の第２の実施形態にかかる抵抗率計の電極１を、図４及び図５を参照して説明する。なお、前述した第１の実施形態にかかる電極１と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。本実施形態では、環状部２１を省略しかつ円管部２２のみから導電ホルダー２７を形成している。さらに、外電極３と円管部２２即ち導電ホルダー２７とを互いに電気的に接続するために、図４に示すように、導電リング２３と導電線２４と導電ワッシャ２８とを用いずに、付勢手段と接続手段との双方をなす円すいコイルばね４０を用いている。
【０１０３】円すいコイルばね４０は、導電性を有する周知の鋼からなる。円すいコイルばね４０は、図５に示すように、小径側（以下一端と呼ぶ）の内径ｒが外電極３の小径部３ｄの外径と略等しいか若干小さく形成されている。円すいコイルばね４０は、図５に示すように、大径側（以下他端と呼ぶ）の外径Ｒが導電ホルダー２７の円管部２２の内径と略等しいか若干大きく形成されている。
【０１０４】円すいコイルばね４０は、図４に示すように、一端が小径部３ｄの外周に嵌合しかつ他端が導電ホルダー２７の円管部２２の内周に嵌合した状態で空間１６内に配されている。円すいコイルばね４０は、小径部３ｄの外周と導電ホルダー２７の円管部２２の内周との双方に嵌合して外電極３と円管部２２とを互いに電気的に接続している。
【０１０５】また、円すいコイルばね４０は、互いに離れる方向に、絶縁ワッシャ２０と環状部２１とを互いに付勢している。円すいコイルばね４０が、絶縁ワッシャ２０と環状部２１とが互いに離れる方向に付勢し、かつ、絶縁ワッシャ２０が止め輪１９によって基端部２ｆから抜け出ることを防止されているため、内電極２の基端部２ｆが支持部４内に収容されるように付勢される。
【０１０６】本実施形態によれば、円すいコイルばね４０が、一端が外電極３の基端部３ｂに位置する小径部３ｄの外周に嵌合しかつ他端が導電ホルダー２７の円管部２２の内周に嵌合している。このため、外電極３の電位即ち電解質液の抵抗率に応じた情報を、円すいコイルばね４０及び導電ホルダー２７の円管部２２を介して外電極リード線７から確実に得ることができる。したがって、電解質液の抵抗率に応じた情報を確実に得ることができる。
【０１０７】次に、本発明の第３の実施形態にかかる抵抗率計の電極１を、図６を参照して説明する。なお、前述した第１の実施形態にかかる電極１と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【０１０８】また、本実施形態では、コイルばね９の代わりに比較的ばね定数の大きな皿ばね９２を用いている。この場合、皿ばね９２の内側に内電極２の小径部２ａを通し、前記皿ばね９２を止め輪１９と絶縁ワッシャ２０との間に配している。さらに、外電極リード線７を外電極３の小径部３ｄの端面３ｅに溶接などによって接合している。
【０１０９】本実施形態によれば、外電極３の基端部３ｂに位置する端面３ｅと外電極リード線７とが互いに接合されているので、外電極ホルダ１１が樹脂から成形されても、外電極リード線７を通して外電極３の電位即ち電解質液の抵抗率に応じた情報を得ることができる。したがって、電解質液の抵抗率に応じた情報を確実に得ることができる。
【０１１０】なお、本実施形態では、図６に示すように、皿ばね９２と止め輪１９の組み合わせを用いているがこれに限定することなく、ばね定数の高いばねであればスプリングワッシャーなどの薄い形状のばねでも良く、このように、ばね定数が高いものに対しては凹溝２ｈの代わりにねじ溝を形成してこのねじ溝に螺合するナットを用いた方が良いことは勿論である。なお、この場合、前記ナットがねじ溝に螺合することによって、前記スプリングワッシャなどが固定されることは勿論である。
【０１１１】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の本発明によれば、導電性を有する挿入部材が空間内に挿入されかつ接続手段が一つの電極部材の基端部と前記挿入部材とを互いに電気的に接続している。このため、前記空間を形成する支持部の母材が絶縁性を有する樹脂から成形されても、前記挿入部材を通して前記一つの電極部材の電解質液の抵抗率に応じた情報を得ることができる。したがって、電解質液の抵抗率に応じた情報を確実に得ることができる。
【０１１２】請求項２に記載の本発明によれば、挿入部材が環状部と円管部とを備えているので、一つの電極部材の電解質液の抵抗率に応じた情報を、環状部材、環状部及び円管部などを通して確実に得ることができる。したがって、電解質液の抵抗率に応じた情報を確実に得ることができる。
【０１１３】請求項３に記載の本発明によれば、付勢手段が第２環状部材と環状部とを互いに接触させるので、一つの電極部材の電解質液の抵抗率に応じた情報を、環状部材、第２環状部材、環状部及び円管部などを通して確実に得ることができる。したがって、電解質液の抵抗率に応じた情報を確実に得ることができる。
【０１１４】請求項４に記載の本発明によれば、接続手段としてのコイルばねが、一端が一つの電極部材の基端部の外周に嵌合しかつ他端が挿入部材の内周に嵌合する。このため、前記一つの電極部材の電解質液の抵抗率に応じた情報を、コイルばね及び挿入部材を通して確実に得ることができる。したがって、電解質液の抵抗率に応じた情報を確実に得ることができる。
【０１１５】請求項５に記載の本発明によれば、一つの電極部材の基端部と一つの電線とが互いに接合されているので、前記一つの電線を通して、前記一つの電極部材の電解質液の抵抗率に応じた情報を得ることができる。したがって、電解質液の抵抗率に応じた情報を確実に得ることができる。

【出願人】	【識別番号】０００１４３９４９【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所
【出願日】	平成１２年９月５日（２０００．９．５）
【代理人】	【識別番号】１０００６０６９０【弁理士】【氏名又は名称】瀧野秀雄（外３名）
【公開番号】	特開２００２－７１６１０（Ｐ２００２－７１６１０Ａ）
【公開日】	平成１４年３月１２日（２００２．３．１２）
【出願番号】	特願２０００－２６８３２８（Ｐ２０００－２６８３２８）