JPS62235555A - 接触燃焼式ガスセンサ - Google Patents
接触燃焼式ガスセンサInfo
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- JPS62235555A JPS62235555A JP7853886A JP7853886A JPS62235555A JP S62235555 A JPS62235555 A JP S62235555A JP 7853886 A JP7853886 A JP 7853886A JP 7853886 A JP7853886 A JP 7853886A JP S62235555 A JPS62235555 A JP S62235555A
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- Japan
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- thermistor element
- gas sensor
- catalytic combustion
- sic film
- oxidation catalyst
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- Pending
Links
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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
本発明は、室内排気型燃焼器、例えば石油あるいはガス
ファンヒークなどの燃焼排ガス中のCo1HCなど可燃
性ガスを検出する接触燃焼式ガスセンサに関するもので
ある。
ファンヒークなどの燃焼排ガス中のCo1HCなど可燃
性ガスを検出する接触燃焼式ガスセンサに関するもので
ある。
従来の技術
接触燃焼式ガスセンサは、例えば、江頭、工業材料、第
32巻、第11号、P39に示されるように、コイル状
白金線の周囲をアルミナ担体などで成田したのち、アル
ミナ担体上に貴金属触媒などを担持したものが知られて
いる。
32巻、第11号、P39に示されるように、コイル状
白金線の周囲をアルミナ担体などで成田したのち、アル
ミナ担体上に貴金属触媒などを担持したものが知られて
いる。
また、他方式のガスセンサとして、前掲書にも示されて
いるように、半導体式ガスセンサがある。
いるように、半導体式ガスセンサがある。
半導”式ガスセンサは、5n02焼結体にリード線を埋
め込んだものが知られている。
め込んだものが知られている。
発明が解決しようとする問題点
前記従来例に示されているように、接触燃焼式ガスセン
サは、出力がガス濃度に比例する、o2濃度、水蒸気の
影響が無視できる、出力の温度依存性が少ない、などの
長所を有する反面、感度が小さいという欠点があった。
サは、出力がガス濃度に比例する、o2濃度、水蒸気の
影響が無視できる、出力の温度依存性が少ない、などの
長所を有する反面、感度が小さいという欠点があった。
接触燃焼式ガスセンサは、Coなどの可燃性ガスがセン
サに接触したとき、COなどが酸化触媒により酸化され
、そのときに生じる燃焼熱により白金線温度が上昇し、
その温度上昇により白金線抵抗が変化することを利用し
て、ガスを検出している。従って、感度は、燃焼熱によ
る一定の温度上昇という条件下では、白金線の抵抗温度
係数に依存する。しかし白金線の抵抗温度係数は約39
00ppm/’Cであり、小さな値であるので、感度が
小さい。
サに接触したとき、COなどが酸化触媒により酸化され
、そのときに生じる燃焼熱により白金線温度が上昇し、
その温度上昇により白金線抵抗が変化することを利用し
て、ガスを検出している。従って、感度は、燃焼熱によ
る一定の温度上昇という条件下では、白金線の抵抗温度
係数に依存する。しかし白金線の抵抗温度係数は約39
00ppm/’Cであり、小さな値であるので、感度が
小さい。
また、半導体式ガスセンサは、感度が大きいという長所
を有する反面、02濃度、水蒸気により出力が影響を受
は易く、また出力の温度依存性が大きいという欠点があ
った。半導体式ガスセンサは、Coなどのガス分子が5
nC))焼結体の表面に吸着したとき、Sn○2焼結体
の抵抗が変化することを利用して、ガスを検出している
。従って、02分子あるいは水分子などが吸着しても抵
抗が変化するので、これ等ガスの影響を受は易い。また
、Sn○2焼結体は半導体であるので、抵抗の温度依存
性が大きく、またガス分子の吸着の温度依存性も大きい
ので、センサ出力の温度依存性も大きくなる。
を有する反面、02濃度、水蒸気により出力が影響を受
は易く、また出力の温度依存性が大きいという欠点があ
った。半導体式ガスセンサは、Coなどのガス分子が5
nC))焼結体の表面に吸着したとき、Sn○2焼結体
の抵抗が変化することを利用して、ガスを検出している
。従って、02分子あるいは水分子などが吸着しても抵
抗が変化するので、これ等ガスの影響を受は易い。また
、Sn○2焼結体は半導体であるので、抵抗の温度依存
性が大きく、またガス分子の吸着の温度依存性も大きい
ので、センサ出力の温度依存性も大きくなる。
本発明は、高感度な接触燃焼式ガスセンサを提供するも
のである。
のである。
問題点を解決するための手段
前記問題点を解決するための技術的手段は、平板状絶縁
性基板の一方の表面に形成された一対の電極膜とSiC
膜とから成る第1のサーミスタ素子と、前記第1のサー
ミスタ素子と同一構成の第2のサーミスタ素子とから成
り、前記第2のサーミスタ素子の周囲が担体層を介して
酸化触媒で被覆され、かつ前記第1のサーミスタ素子と
第2のサーミスタ素子とが直列に接続される点にある。
性基板の一方の表面に形成された一対の電極膜とSiC
膜とから成る第1のサーミスタ素子と、前記第1のサー
ミスタ素子と同一構成の第2のサーミスタ素子とから成
り、前記第2のサーミスタ素子の周囲が担体層を介して
酸化触媒で被覆され、かつ前記第1のサーミスタ素子と
第2のサーミスタ素子とが直列に接続される点にある。
作 用
本発明は前述したように、従来の白金線に代り、SiC
膜を用いたサーミスタ素子で感温抵抗体が構成されてい
る。SiC膜の抵抗温度係数は、(1,2〜1.5 )
X 10’ppm/’Cであり、白金属のそれと比べ
ると(3〜4)倍大きな値である。
膜を用いたサーミスタ素子で感温抵抗体が構成されてい
る。SiC膜の抵抗温度係数は、(1,2〜1.5 )
X 10’ppm/’Cであり、白金属のそれと比べ
ると(3〜4)倍大きな値である。
従って、燃焼熱による一定の温度上昇という条件下では
、SiC膜は白金線に比べ、(3〜4)倍の大きな感度
を有する。
、SiC膜は白金線に比べ、(3〜4)倍の大きな感度
を有する。
実施例
第1図は本発明の一実施例を示す接触燃焼式ガスセンサ
の断面図である。平板状アルミナ基板1の一方の表面に
形成された一対のAu−Pt電極膜2とSiC膜3とか
ら成る第1のサーミスタ素子4を形成した。同様にして
、平板状アルミナ基板1′、Au−Pt電極膜2′、S
iC膜3′とから成る第2のサーミスタ素子5を形成し
た。第2のサーミスタ素子5は、さらにアルミナ担体層
6を介してpt酸化触媒層7で被覆された。こののちリ
ード線8.9.10により第1と第2のサーミスタ素子
4.5が直列に接続された。
の断面図である。平板状アルミナ基板1の一方の表面に
形成された一対のAu−Pt電極膜2とSiC膜3とか
ら成る第1のサーミスタ素子4を形成した。同様にして
、平板状アルミナ基板1′、Au−Pt電極膜2′、S
iC膜3′とから成る第2のサーミスタ素子5を形成し
た。第2のサーミスタ素子5は、さらにアルミナ担体層
6を介してpt酸化触媒層7で被覆された。こののちリ
ード線8.9.10により第1と第2のサーミスタ素子
4.5が直列に接続された。
第1図に示した本発明の接触燃焼式ガスセンサを200
°Cに保持し、COガス濃度と出力の関係を測定した。
°Cに保持し、COガス濃度と出力の関係を測定した。
測定回路を第2図に示す。第1および第2のサーミスタ
素子4.5、固定抵抗器11.12を用いてブリッジ回
路を構成し、電源13を接続して、AB間の出力電圧1
4を測定した。
素子4.5、固定抵抗器11.12を用いてブリッジ回
路を構成し、電源13を接続して、AB間の出力電圧1
4を測定した。
co濃度が零のとき、出力電圧14も零になるように固
定抵抗器11.12の抵抗値が選ばれた。
定抵抗器11.12の抵抗値が選ばれた。
こののち、本発明の接触燃焼式ガスセンサの周囲を種々
のCOガス濃度になるように空気でバランスして調整し
、COガス濃度と出力電圧14との関係を測定した。そ
の結果を第3図に示す。
のCOガス濃度になるように空気でバランスして調整し
、COガス濃度と出力電圧14との関係を測定した。そ
の結果を第3図に示す。
第3図より、Co濃度1100ppまで測定可能なこと
が分る。従来の接触燃焼式ガスセンサは数1100pp
までしか測定できないことを考えると、本発明の接触燃
焼式ガスセンサの感度は、従来のそれに比べ数倍大きい
と言える。
が分る。従来の接触燃焼式ガスセンサは数1100pp
までしか測定できないことを考えると、本発明の接触燃
焼式ガスセンサの感度は、従来のそれに比べ数倍大きい
と言える。
第1と第2サーミスタ素子4.5は同一の平板状絶縁性
基板1(または1′)上に集積化されることが望ましい
。これはセンサ組立が容易になることに依るのみならず
、集積化により第1と第2サーミスタ素子4.5の抵抗
温度特性が一致し易くなるので、特性の安定化が容易に
なることに依る。
基板1(または1′)上に集積化されることが望ましい
。これはセンサ組立が容易になることに依るのみならず
、集積化により第1と第2サーミスタ素子4.5の抵抗
温度特性が一致し易くなるので、特性の安定化が容易に
なることに依る。
また、酸化触媒は貴金属触媒、例えばPt、Pdなどが
良い。これは貴金属触媒の活性温度が約200°Cと低
いので、センサの低温動作が可能になるからである。
良い。これは貴金属触媒の活性温度が約200°Cと低
いので、センサの低温動作が可能になるからである。
しかし、高温状態でガス検出が必要な場合、貴金属触媒
は耐熱性に劣るので、このような場合はペロブスカイト
構造酸化物触媒、例えばC0を添加したLa5r03な
ど、が適している。この酸化物触媒は、貴金属触媒に比
べ安価であるという長所も有する。
は耐熱性に劣るので、このような場合はペロブスカイト
構造酸化物触媒、例えばC0を添加したLa5r03な
ど、が適している。この酸化物触媒は、貴金属触媒に比
べ安価であるという長所も有する。
効 果
本発明の接触燃焼式ガスセンサによれば次に示す効果が
得られる。
得られる。
(1) SiC膜の抵抗温度係数は、白金線のそれに
比べ数倍大きいので、感度が高くなる。
比べ数倍大きいので、感度が高くなる。
(2)電極膜、SiC膜とも印刷法、スパッタリング法
などで形成されるので、第1と第2サーミスタ素子の集
積化が容易である。このためセンサの組立が容易になる
と共に安定な特性が得られる。
などで形成されるので、第1と第2サーミスタ素子の集
積化が容易である。このためセンサの組立が容易になる
と共に安定な特性が得られる。
(3) SiC膜は耐熱性に優れるので、使用状態に
応じて、低温活性な貴金属触媒から耐熱性に優れたベロ
ゲスカイト構造酸化物触媒まで広範囲の触媒材料に対応
できる。
応じて、低温活性な貴金属触媒から耐熱性に優れたベロ
ゲスカイト構造酸化物触媒まで広範囲の触媒材料に対応
できる。
はガスセンサの特性図である。
1.1′・・・・・・平板状絶縁性基板、2.2′・・
・・・一対の電極膜、3.3′・・・・・・SiC膜、
4・・・・・・第1サーミスタ素子、5・・・・・・第
2サーミスタ素子、6・・・・・・担体層、7・・・・
・・触媒層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名/、
/’−’)’板状2煉ツ坂 2、 Z’−一°−夕↑の電、七宜渭奥3、3’−5;
c狭 7−触法1 宵3図 1θo tooo
toooθCO濃漠CF’Ff)す
・・・一対の電極膜、3.3′・・・・・・SiC膜、
4・・・・・・第1サーミスタ素子、5・・・・・・第
2サーミスタ素子、6・・・・・・担体層、7・・・・
・・触媒層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名/、
/’−’)’板状2煉ツ坂 2、 Z’−一°−夕↑の電、七宜渭奥3、3’−5;
c狭 7−触法1 宵3図 1θo tooo
toooθCO濃漠CF’Ff)す
Claims (4)
- (1)平板状絶縁性基板の一方の表面に形成された一対
の電極膜とSiC膜とから成る第1のサーミスタ素子と
、前記第1のサーミスタ素子と同一構成の第2のサーミ
スタ素子とから成り、前記第2サーミスタ素子の周囲が
担体層を介して酸化触媒層で被覆され、かつ前記第1の
サーミスタ素子と第2のサーミスタ素子とが直列に接続
された接触燃焼式ガスセンサ。 - (2)第1のサーミスタ素子と第2のサーミスタ素子が
同一平板状絶縁性基板上に集積化された特許請求の範囲
第1項記載の接触燃焼式ガスセンサ。 - (3)酸化触媒が貴金属触媒である特許請求の範囲第1
項記載の接触燃焼式ガスセンサ。 - (4)酸化触媒がペロブスカイト構造酸化物触媒である
特許請求の範囲第1項記載の接触燃焼式ガスセンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7853886A JPS62235555A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 接触燃焼式ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7853886A JPS62235555A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 接触燃焼式ガスセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62235555A true JPS62235555A (ja) | 1987-10-15 |
Family
ID=13664687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7853886A Pending JPS62235555A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 接触燃焼式ガスセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62235555A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010064650A1 (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-10 | 株式会社村田製作所 | ガスセンサ |
JP4754652B1 (ja) * | 2010-09-08 | 2011-08-24 | 立山科学工業株式会社 | 接触燃焼式ガスセンサの制御回路 |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP7853886A patent/JPS62235555A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010064650A1 (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-10 | 株式会社村田製作所 | ガスセンサ |
JP5141775B2 (ja) * | 2008-12-02 | 2013-02-13 | 株式会社村田製作所 | ガスセンサ |
US8776578B2 (en) | 2008-12-02 | 2014-07-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Gas sensor |
JP4754652B1 (ja) * | 2010-09-08 | 2011-08-24 | 立山科学工業株式会社 | 接触燃焼式ガスセンサの制御回路 |
WO2012033054A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 立山科学工業株式会社 | 接触燃焼式ガスセンサ、その製造方法及びその制御回路 |
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