JPH03162658A - ガス検知素子 - Google Patents
ガス検知素子Info
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- JPH03162658A JPH03162658A JP30255089A JP30255089A JPH03162658A JP H03162658 A JPH03162658 A JP H03162658A JP 30255089 A JP30255089 A JP 30255089A JP 30255089 A JP30255089 A JP 30255089A JP H03162658 A JPH03162658 A JP H03162658A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は可燃性ガスを検知する接触燃焼式熱線形ガス
検知素子に係り、特にガス検知素子の高感度化をもたら
す触媒担体に関する． 〔従来の技術〕 白金線上に担体を設け、この担体に酸化触媒を担持させ
たガス検知素子を所定の温度に加熱しておき、可燃性ガ
スが接触した際に、その燃焼による温度変化に基づく白
金線の抵抗変化によって、その可燃性ガスの存在を検知
するようにした、いわゆる接触燃焼式熱線形ガス検知素
子が知られている． このようなガス検知素子の触媒担体としては、たとえば
特公昭５６ − ４８０６８号公報に開示されているよ
うに、アルミナ粉末とコロイド状アルミナとで調製した
アルξナペーストをガス検知用白金線コイルに付着させ
、その後、焼威してガス検知素子の酸化触媒を担持する
ものが知られている．〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら上述のような触媒担体を用いるガス検知素
子は可燃性ガスと接触したときの出力が小さく、可燃性
ガスの存在を検知して、ブザー等による警報を出す、い
わゆるガス漏れ警報器に使用するためには、その出力を
電子回路により太きく珈幅しなければならないという問
題があった．この発明は、上述の点に鑑みてなされその
目的は可燃性ガスと接触したときの触媒担体の温度上昇
が容易に白金，コイルに伝播するようにして、ガス検知
素子の出力を大きくし、増幅用の電子回路を簡易化した
安価なガス漏れ警報器を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上述の目的はこの発明によれば触媒担体と白金線コイル
と酸化触媒とを有するガス検知素子であって、 触媒担体は窒化アルミニウムとアルミナとからなり、こ
こにアルミナは窒化アルミニウムのバインダであり、 白金線コイルは前記触媒担体の中に埋設されるものであ
って温度変化による抵抗の変化を発信するものであり、 酸化触媒は前記触媒担体に担持され、可燃性ガスを燃焼
させて触媒担体と白金線コイルの温度を上昇させるもの
であるとすることにより達威される． 可燃性ガスは触媒担体の表面とその近傍で燃焼するので
温度上昇は触媒担体の表面またはその近傍においておこ
り、触媒担体の内部へと温度上昇が伝播する． 〔作用〕 窒化アル處ニウムの熱伝導率はアルミナの熱伝導率の１
０倍以上の大きさであるため担体卑面またはその近傍に
おける温度上昇が効果的に白金線コイルに伝播する． 〔実施例〕 次にこの発明の実施例を図面に基いて説明する．第１図
はこの発明の実施例に係るガス検知素子を示す破断斜視
図である．窒化アルミニウム４をアルミナ５で結合した
触媒担体２の中央部に白金線コイル１が埋込まれている
．触媒担体２には酸化触媒３が担持されている．第１図
において窒化アルミニウム４とアルミナ５の表示は一部
省略している．このようなガス検知素子は次のようにし
て調製される． まず、直径０．０６ｍの高純度白金測温抵抗線を用いて
、コイル外径０．６Ｍ，コイル巻回数ｌＯターン．コイ
ル長１．５ｆｉおよび両端子部各７ｆｉの白金線コイル
を特殊自動ｔＩａ機で製造する．次に、この白金線コイ
ルの一端子部を特殊クランプ装置で固定し、この白金線
コイル上に、Ａ７Ｎ−Ａ７ｔＯｓペーストを付着する．
このＡＪＮ−Ａ７Ｊｓペーストは次のようにして調製さ
れる．まず、酢酸で安定化したコロイド状アル藁ナ （
アルミナ濃度１０％）１００一を秤量する．次に、平均
粒子径１１ｒｍの窒化アル逅ニウム粉末を１０ｇ秤量し
、上記コロイド状アルξナと共にアルミナ製ボールミル
中で約３０分混合し、Ａ７Ｎ−Ｍ，０，ペーストを調製
する．窒化アルミニウム粉末は耐水処理したものが好適
である．このＡ７Ｎ−Ｍ．０，ペーストを底部に攪拌翼
が設けられている浸漬槽に移し、常時攪拌しておく． 特殊クランブ装置に一端部を固定した白金線コイルをそ
の浸涜槽中のｋｌＮ−ＡｌｌＯＭペースト中に浸潰し、
その後一定速度で引き上げる．それにより白金線コイル
には常に一定量のｋｌＮ−ｋｌ，０，ベーストを付着さ
せることができる． Ａ７Ｎ−ＪＯ，ペーストを付着さ
せた白金線コイルは、特殊クランプ装置に固定したまま
で、室温で約３０分以上放直した後に、電気式乾燥炉に
移し、１００℃で１時間乾燥する．乾燥工程の終了後、
白金線コイルを特殊クランブ装直から外し、アルミナ製
ボートに入れ、電気炉中で徐々に８００℃まで加熱する
．この温度で３時間保持して焼威した後に、ｌＯ時間以
上かけて室温まで徐冷する．このようにして、白金線コ
イル上へのＵＮ−ＡｆｇＯ＊担体が形威される．次に、
その白金線コイルに酸化触媒を付着させる工程について
述べる．まず、焼威したＡｆＮ−Ｍｈｏｓ担体付き白金
線コイルを塩Ｍｉｌｌ性１．５％濃度の塩化白金酸溶液
に浸漬し、その後に空気中で６００℃にて３時間焼威す
る．この工程により、塩化白金は白金に還元され、ＡＩ
Ｍ−ＡＩ，Ｏ，担体付き白金線コイルには白金触媒が担
持される． 同様な工程で塩化パラジウム溶液を用いれば、特にメタ
ンに大きな出力を示す酸化パラジウム触媒が担持される
． 次に、この発明によるガス検知素子の特性について説明
する． 第２図は、触媒燃焼式熱線形ガス検知装置の基本電気回
路を示す結線図である．固定抵抗ＲＩ＋ Ｒｘ，ガス検
知素子ＧＳ、および温度補償素子ＴＣからなる抵抗ブリ
ンジ回路、このプリフジ回路に給電する電源Ｅと、ブリ
フジ回路の出力側に接続された負荷Ｖとから構成されて
いる． 第１図に示されたガス検知素子は図示しないがステンレ
ス製金網で被覆される．温度補償素子ＴＣは、同様な白
金線コイルをステンレス製キャップで密閉して、白金線
コイルが可燃性ガスと接触しないようにしたものである
． プリフジ回路には電源から１．８■が印加され、ガス検
知素子ＧＳおよび温度補償素子ＴＣはそれぞれ約３５０
℃に加熱される． 次に実験結果の一例を第３図に示す．特性線１１は本発
明によるＡ７Ｎ−Ａ７ｔｏｓ担体を用いたガス検知素子
が、可燃性ガスのイソブタンと接触したときの出力であ
る．特性＆ｌｌ１２は、比較例として、従来のＡ７．Ｏ
．担体を用いたガス検知素子がイソブタンガスと接触し
たときの出力である． この発明によるＡＺ Ｎ−Ａｊ １０３担体を用いたガ
ス検知素子の出力が極めて大きいことがわかる．同様な
効果は他の可燃性ガスに対しても認められる． 〔発明の効果〕 この発明によれば触媒担体と白金線コイルと酸化触媒と
を有するガス検知素子であって、触媒担体は窒化アルミ
ニウムとアルミナとからなり、ここにアルごナは窒化ア
ル逅ニウムのバインダであり、 白金線コイルは前記触媒担体の中に埋設されるものであ
って温度変化による抵抗の変化を発信するものであり、 酸化触媒は前記触媒担体に担持され、可燃性ガスを燃焼
させて触媒担体と白金線コイルの温度を上昇させるもの
であるので触媒担体の熱伝導率が従来の触媒担体より大
きくなり、触媒担体の表面またはその近傍における可燃
性ガスの燃焼による反応熱が触媒担体中央部にある白金
線コイルによく伝わって白金線コイルの温度上昇が効率
よく行われ、その結果白金線コイルの抵抗変化が大きく
なってガス検知素子の出力が増大する．このようにして
、ガス漏れ警報を発するための増幅回路の簡易化が図ら
れ、安価なガス漏れ警報器を提供することが可能となる
．
検知素子に係り、特にガス検知素子の高感度化をもたら
す触媒担体に関する． 〔従来の技術〕 白金線上に担体を設け、この担体に酸化触媒を担持させ
たガス検知素子を所定の温度に加熱しておき、可燃性ガ
スが接触した際に、その燃焼による温度変化に基づく白
金線の抵抗変化によって、その可燃性ガスの存在を検知
するようにした、いわゆる接触燃焼式熱線形ガス検知素
子が知られている． このようなガス検知素子の触媒担体としては、たとえば
特公昭５６ − ４８０６８号公報に開示されているよ
うに、アルミナ粉末とコロイド状アルミナとで調製した
アルξナペーストをガス検知用白金線コイルに付着させ
、その後、焼威してガス検知素子の酸化触媒を担持する
ものが知られている．〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら上述のような触媒担体を用いるガス検知素
子は可燃性ガスと接触したときの出力が小さく、可燃性
ガスの存在を検知して、ブザー等による警報を出す、い
わゆるガス漏れ警報器に使用するためには、その出力を
電子回路により太きく珈幅しなければならないという問
題があった．この発明は、上述の点に鑑みてなされその
目的は可燃性ガスと接触したときの触媒担体の温度上昇
が容易に白金，コイルに伝播するようにして、ガス検知
素子の出力を大きくし、増幅用の電子回路を簡易化した
安価なガス漏れ警報器を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上述の目的はこの発明によれば触媒担体と白金線コイル
と酸化触媒とを有するガス検知素子であって、 触媒担体は窒化アルミニウムとアルミナとからなり、こ
こにアルミナは窒化アルミニウムのバインダであり、 白金線コイルは前記触媒担体の中に埋設されるものであ
って温度変化による抵抗の変化を発信するものであり、 酸化触媒は前記触媒担体に担持され、可燃性ガスを燃焼
させて触媒担体と白金線コイルの温度を上昇させるもの
であるとすることにより達威される． 可燃性ガスは触媒担体の表面とその近傍で燃焼するので
温度上昇は触媒担体の表面またはその近傍においておこ
り、触媒担体の内部へと温度上昇が伝播する． 〔作用〕 窒化アル處ニウムの熱伝導率はアルミナの熱伝導率の１
０倍以上の大きさであるため担体卑面またはその近傍に
おける温度上昇が効果的に白金線コイルに伝播する． 〔実施例〕 次にこの発明の実施例を図面に基いて説明する．第１図
はこの発明の実施例に係るガス検知素子を示す破断斜視
図である．窒化アルミニウム４をアルミナ５で結合した
触媒担体２の中央部に白金線コイル１が埋込まれている
．触媒担体２には酸化触媒３が担持されている．第１図
において窒化アルミニウム４とアルミナ５の表示は一部
省略している．このようなガス検知素子は次のようにし
て調製される． まず、直径０．０６ｍの高純度白金測温抵抗線を用いて
、コイル外径０．６Ｍ，コイル巻回数ｌＯターン．コイ
ル長１．５ｆｉおよび両端子部各７ｆｉの白金線コイル
を特殊自動ｔＩａ機で製造する．次に、この白金線コイ
ルの一端子部を特殊クランプ装置で固定し、この白金線
コイル上に、Ａ７Ｎ−Ａ７ｔＯｓペーストを付着する．
このＡＪＮ−Ａ７Ｊｓペーストは次のようにして調製さ
れる．まず、酢酸で安定化したコロイド状アル藁ナ （
アルミナ濃度１０％）１００一を秤量する．次に、平均
粒子径１１ｒｍの窒化アル逅ニウム粉末を１０ｇ秤量し
、上記コロイド状アルξナと共にアルミナ製ボールミル
中で約３０分混合し、Ａ７Ｎ−Ｍ，０，ペーストを調製
する．窒化アルミニウム粉末は耐水処理したものが好適
である．このＡ７Ｎ−Ｍ．０，ペーストを底部に攪拌翼
が設けられている浸漬槽に移し、常時攪拌しておく． 特殊クランブ装置に一端部を固定した白金線コイルをそ
の浸涜槽中のｋｌＮ−ＡｌｌＯＭペースト中に浸潰し、
その後一定速度で引き上げる．それにより白金線コイル
には常に一定量のｋｌＮ−ｋｌ，０，ベーストを付着さ
せることができる． Ａ７Ｎ−ＪＯ，ペーストを付着さ
せた白金線コイルは、特殊クランプ装置に固定したまま
で、室温で約３０分以上放直した後に、電気式乾燥炉に
移し、１００℃で１時間乾燥する．乾燥工程の終了後、
白金線コイルを特殊クランブ装直から外し、アルミナ製
ボートに入れ、電気炉中で徐々に８００℃まで加熱する
．この温度で３時間保持して焼威した後に、ｌＯ時間以
上かけて室温まで徐冷する．このようにして、白金線コ
イル上へのＵＮ−ＡｆｇＯ＊担体が形威される．次に、
その白金線コイルに酸化触媒を付着させる工程について
述べる．まず、焼威したＡｆＮ−Ｍｈｏｓ担体付き白金
線コイルを塩Ｍｉｌｌ性１．５％濃度の塩化白金酸溶液
に浸漬し、その後に空気中で６００℃にて３時間焼威す
る．この工程により、塩化白金は白金に還元され、ＡＩ
Ｍ−ＡＩ，Ｏ，担体付き白金線コイルには白金触媒が担
持される． 同様な工程で塩化パラジウム溶液を用いれば、特にメタ
ンに大きな出力を示す酸化パラジウム触媒が担持される
． 次に、この発明によるガス検知素子の特性について説明
する． 第２図は、触媒燃焼式熱線形ガス検知装置の基本電気回
路を示す結線図である．固定抵抗ＲＩ＋ Ｒｘ，ガス検
知素子ＧＳ、および温度補償素子ＴＣからなる抵抗ブリ
ンジ回路、このプリフジ回路に給電する電源Ｅと、ブリ
フジ回路の出力側に接続された負荷Ｖとから構成されて
いる． 第１図に示されたガス検知素子は図示しないがステンレ
ス製金網で被覆される．温度補償素子ＴＣは、同様な白
金線コイルをステンレス製キャップで密閉して、白金線
コイルが可燃性ガスと接触しないようにしたものである
． プリフジ回路には電源から１．８■が印加され、ガス検
知素子ＧＳおよび温度補償素子ＴＣはそれぞれ約３５０
℃に加熱される． 次に実験結果の一例を第３図に示す．特性線１１は本発
明によるＡ７Ｎ−Ａ７ｔｏｓ担体を用いたガス検知素子
が、可燃性ガスのイソブタンと接触したときの出力であ
る．特性＆ｌｌ１２は、比較例として、従来のＡ７．Ｏ
．担体を用いたガス検知素子がイソブタンガスと接触し
たときの出力である． この発明によるＡＺ Ｎ−Ａｊ １０３担体を用いたガ
ス検知素子の出力が極めて大きいことがわかる．同様な
効果は他の可燃性ガスに対しても認められる． 〔発明の効果〕 この発明によれば触媒担体と白金線コイルと酸化触媒と
を有するガス検知素子であって、触媒担体は窒化アルミ
ニウムとアルミナとからなり、ここにアルごナは窒化ア
ル逅ニウムのバインダであり、 白金線コイルは前記触媒担体の中に埋設されるものであ
って温度変化による抵抗の変化を発信するものであり、 酸化触媒は前記触媒担体に担持され、可燃性ガスを燃焼
させて触媒担体と白金線コイルの温度を上昇させるもの
であるので触媒担体の熱伝導率が従来の触媒担体より大
きくなり、触媒担体の表面またはその近傍における可燃
性ガスの燃焼による反応熱が触媒担体中央部にある白金
線コイルによく伝わって白金線コイルの温度上昇が効率
よく行われ、その結果白金線コイルの抵抗変化が大きく
なってガス検知素子の出力が増大する．このようにして
、ガス漏れ警報を発するための増幅回路の簡易化が図ら
れ、安価なガス漏れ警報器を提供することが可能となる
．
第１図はこの発明の実施例に係るガス検知素子を示す破
断斜視図、第２図は接触燃焼式熱線形ガス検知装置の基
本電気回路を示す結線図、第３図はこの発明の実施例に
係るガス検知素子の特性を従来のガス検知素子の特性と
対比して示す線図である． １：白Ａイル、２：触媒担体、３劃化触媒、４：窒化ア
ルミニウム、５：アルミナ．第１図
断斜視図、第２図は接触燃焼式熱線形ガス検知装置の基
本電気回路を示す結線図、第３図はこの発明の実施例に
係るガス検知素子の特性を従来のガス検知素子の特性と
対比して示す線図である． １：白Ａイル、２：触媒担体、３劃化触媒、４：窒化ア
ルミニウム、５：アルミナ．第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）触媒担体と白金線コイルと酸化触媒とを有するガス
検知素子であって、 触媒担体は窒化アルミニウムとアルミナとからなり、こ
こにアルミナは窒化アルミニウムのバインダであり、 白金線コイルは前記触媒担体の中に埋設されるものであ
って温度変化による抵抗の変化を発信するものであり、 酸化触媒は前記触媒担体に担持され、可燃性ガスを燃焼
させて触媒担体と白金線コイルの温度を上昇させるもの
であることを特徴とするガス検知素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30255089A JPH03162658A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | ガス検知素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30255089A JPH03162658A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | ガス検知素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03162658A true JPH03162658A (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=17910320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30255089A Pending JPH03162658A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | ガス検知素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03162658A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005098405A1 (ja) | 2004-03-30 | 2005-10-20 | Citizen Watch Co., Ltd. | ガスセンサ用ヒータコイル、ガスセンサ用検知素子、接触燃焼式ガスセンサおよび接触燃焼式ガスセンサの製造方法 |
| JP2005315845A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-11-10 | Citizen Watch Co Ltd | ガスセンサ用検知素子および接触燃焼式ガスセンサ |
| JP2006337243A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Citizen Watch Co Ltd | 接触燃焼式ガスセンサ |
| WO2007114267A1 (ja) | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Citizen Holdings Co., Ltd. | 接触燃焼式ガスセンサとその検知素子および補償素子 |
| WO2010013727A1 (ja) | 2008-07-31 | 2010-02-04 | シチズンファインテックミヨタ株式会社 | ガスセンサ |
-
1989
- 1989-11-21 JP JP30255089A patent/JPH03162658A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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