JP2002286672A - Gas detector and gas detection method - Google Patents

Gas detector and gas detection method

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JP2002286672A
JP2002286672A JP2001090136A JP2001090136A JP2002286672A JP 2002286672 A JP2002286672 A JP 2002286672A JP 2001090136 A JP2001090136 A JP 2001090136A JP 2001090136 A JP2001090136 A JP 2001090136A JP 2002286672 A JP2002286672 A JP 2002286672A
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JP
Japan
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gas
time
heater
minutes
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001090136A
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Japanese (ja)
Inventor
Soichi Tabata
総一 田畑
勝己 ▲桧▼垣
Katsumi Higaki
Kouta Yokoyama
晃太 横山
Hiroichi Sasaki
博一 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas detector for minimizing interference from other gases for efficiently detecting a methane gas when detecting the methane gas, and minimizing power consumption. SOLUTION: In a gas sensor, an electrode is provided at a board having a heater, an oxide semiconductor covering the electrode is provided, and a catalyst layer is provided so that the oxide semiconductor can be covered. In the gas detection apparatus, gas to be detected is detected by turning on or off the voltage of the heater repeatedly, the ON heater on time of the heater voltage is set to a range of 20 seconds to four minutes, and the heater voltage OFF time is set to 20 minutes or higher.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス検知装置、及
びガス検知方法に関し、詳しくはメタン、あるいは都市
ガス等のようなメタンを主成分とするガス(以下、総称
して単に「メタン」または「メタンガス」という)を選
択的に検出し、かつ消費電力量を抑制し得るガス検知装
置、及びガス検知方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas detection device and a gas detection method, and more particularly to a gas containing methane as a main component such as methane or city gas (hereinafter referred to simply as "methane" or "methane"). The present invention relates to a gas detection device and a gas detection method capable of selectively detecting “methane gas” and suppressing power consumption.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】現在、都
市ガス、工業用ガス・産業用ガス、発電用ガスとして天
然ガスが広く用いられており、その漏洩を検知すること
が保安上重要である。
2. Description of the Related Art At present, natural gas is widely used as city gas, industrial gas / industrial gas, and gas for power generation, and it is important for security to detect the leak. is there.

【0003】しかしながら、漏洩の検出に際して、例え
ばLPガス、あるいはアルコールなどの有機溶媒ガスな
どの妨害ガスが存在するため、容易に検出できないとい
った問題があった。
However, when detecting leakage, there is a problem that it cannot be easily detected due to the presence of an interfering gas such as LP gas or an organic solvent gas such as alcohol.

【0004】天然ガスの主成分はメタンであるので、妨
害ガスに邪魔されずに天然ガスを検知するためには、メ
タンに対しては感度が高いが、妨害ガスに対しては感度
の低いセンサを用いて、メタンガスを選択的に検知する
ことが必要となる。
Since the main component of natural gas is methane, in order to detect natural gas without being disturbed by an interfering gas, a sensor having high sensitivity to methane but low sensitivity to interfering gas is used. , It is necessary to selectively detect methane gas.

【0005】けれど実際は、メタンに対する選択性を高
めるためには、メタン以外の成分を除去する触媒層を設
けることとなるが、通常は同時にメタンも部分的に燃焼
除去されるので、低濃度域を高感度で、かつ高選択性で
検出することが困難であった。
In practice, however, in order to increase the selectivity to methane, a catalyst layer for removing components other than methane is provided. However, usually, methane is also partially burned and removed at the same time. It was difficult to detect with high sensitivity and high selectivity.

【0006】メタンガスを選択的に検知する技術として
は、例えば、特許登録第3087978号公報、特開2
000−356614号公報、あるいは特開2000−
356615号公報に示されるものがあった。
Techniques for selectively detecting methane gas include, for example, Japanese Patent No. 3087978,
000-356614 or JP-A-2000-356614
There was one disclosed in JP-A-356615.

【0007】しかし、これらの技術を含め、メタンガス
を選択的に検知するガスセンサー素子は、妨害ガス、中
でもプロパンガスに対してはその他の妨害ガスに対し
て、感度が比較的大きく、プロパンガスが存在すると予
想される場合には、低濃度のメタンガスを選択的に検知
することが困難であった。
However, a gas sensor element that selectively detects methane gas, including these techniques, has a relatively high sensitivity to interfering gases, especially propane gas, to other interfering gases, and propane gas is not used. If so, it was difficult to selectively detect low concentrations of methane gas.

【0008】これは、メタンとプロパンの化学的性質の
違いが、メタンとアルコール、メタンと水素等とのそれ
に比べて小さいこと、及びプロパンは、メタンガスを選
択的に検知するセンサーで広く用いられている活性炭フ
ィルターで吸着しにくいことが原因であると考えられ
る。
This is because the difference in chemical properties between methane and propane is smaller than that between methane and alcohol, methane and hydrogen, and propane is widely used in sensors for selectively detecting methane gas. This is probably due to the fact that the activated carbon filter is difficult to adsorb.

【0009】また、これらの用途では、ガス検知器の消
費電力量をできるだけ減らし、その使用上の利便性を向
上させるというニーズにも応えなければならない。すな
わち、メタンガスを選択的に検知するためには、ガスセ
ンサーの温度を比較的高く上げる必要があり、このた
め、ガスセンサー素子の消費電力が大きくなるという問
題があった。
Further, in these applications, it is necessary to meet the needs of reducing the power consumption of the gas detector as much as possible and improving the convenience in use. That is, in order to selectively detect methane gas, it is necessary to raise the temperature of the gas sensor relatively high, and therefore, there is a problem that the power consumption of the gas sensor element increases.

【0010】ガスセンサーの消費電力を抑制するために
は、例えば特公平6−105234号公報、実公平7−
10286号公報、実公平7−25685号公報、特許
第2911928号公報に示されているように、ガスセ
ンサーを間欠的に駆動することで消費電力を抑制する技
術があった。
In order to suppress the power consumption of the gas sensor, for example, Japanese Patent Publication No. 6-105234,
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 10286, Japanese Utility Model Publication No. Hei 7-25885, and Japanese Patent No. 2911928, there is a technique for suppressing power consumption by intermittently driving a gas sensor.

【0011】しかし、これらの技術では、メタンガスを
選択的に検知する性能を向上させるには、至っていな
い。
However, these techniques have not been able to improve the performance of selectively detecting methane gas.

【0012】これは、ガスセンサーを間欠的に駆動する
といっても、数秒から数分といった比較的短い時間の範
囲内での間欠駆動であるためだと推定される。
It is presumed that this is because the gas sensor is driven intermittently even if it is driven intermittently within a relatively short time range of several seconds to several minutes.

【0013】[発明の目的]本発明は、上記の実情に鑑
みてなされたものであり、その目的は、メタンガスの検
出の際、他のガスからの妨害を最小限に抑え(すなわち
効率良く検出し得)、しかも消費電力を最小限に抑える
ことのできるガス検知装置、及びガス検知方法を提供す
るところにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to minimize the interference from other gases when detecting methane gas (ie, to efficiently detect methane gas). It is another object of the present invention to provide a gas detection device and a gas detection method capable of minimizing power consumption.

【0014】本発明者らは、ガスセンサーを間欠的に駆
動する際に、比較的長時間の間隔で、特定の範囲の時間
の駆動を行なうことで、ガスセンサーの、メタンガスを
選択的に検知する性能のうち、プロパンガスに対する感
度を抑制することができ、かつ、消費電力量を抑制でき
ることを見い出し、そして本発明に至った。
When the gas sensor is intermittently driven, the present invention selectively drives methane gas from the gas sensor by driving the gas sensor at a relatively long interval for a specific range of time. Among these performances, it has been found that sensitivity to propane gas can be suppressed and power consumption can be suppressed, and the present invention has been achieved.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載のガス検
知装置は、ヒーターを備えた基板に電極が設けられ、前
記電極を被覆した酸化物半導体が設けられ、前記酸化物
半導体を覆うように触媒層が設けられてなるガスセンサ
ーであり、前記ヒーターの電圧のON・OFFを繰り返
して印加することにより、被対象ガスを検知するように
構成したガス検知装置であって、ヒーター電圧ON時間
を10秒〜5分の範囲内に設定され、かつヒーター電圧
OFF時間を10分以上に設定されてなるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a gas detection device, wherein an electrode is provided on a substrate provided with a heater, an oxide semiconductor covering the electrode is provided, and the oxide semiconductor is covered. A gas sensor in which a catalyst layer is provided on the gas sensor. The gas sensor is configured to detect a target gas by repeatedly applying ON / OFF of the voltage of the heater. Is set in the range of 10 seconds to 5 minutes, and the heater voltage OFF time is set to 10 minutes or more.

【0016】請求項2に記載のガス検知装置は、請求項
1に記載のガス検知装置において前記ヒーター電圧ON
時間を20秒〜4分の範囲内に設定され、かつ前記ヒー
ター電圧OFF時間を20分以上に設定されてなるもの
である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a gas detection apparatus according to the first aspect, wherein the heater voltage is turned on.
The time is set in the range of 20 seconds to 4 minutes, and the heater voltage OFF time is set to 20 minutes or more.

【0017】請求項3に記載のガス検知方法は、ヒータ
ーを備えた基板に電極が設けられ、前記電極を被覆した
酸化物半導体が設けられ、前記酸化物半導体を覆うよう
に触媒層が設けられ、前記ヒーターの電圧のON・OF
Fを繰り返して印加することによって被対象ガスを検知
するように構成したガス検知装置によるガス検知方法で
あって、ヒーター電圧ON時間を10秒〜5分の範囲内
に設定し、かつヒーター電圧OFF時間を10分以上に
設定することにより行うようになした方法である。
According to a third aspect of the present invention, in the gas detection method, an electrode is provided on a substrate provided with a heater, an oxide semiconductor covering the electrode is provided, and a catalyst layer is provided so as to cover the oxide semiconductor. ON / OF of the heater voltage
A gas detection method using a gas detection device configured to detect a target gas by repeatedly applying F, wherein a heater voltage ON time is set within a range of 10 seconds to 5 minutes, and a heater voltage OFF is set. In this method, the time is set to 10 minutes or more.

【0018】請求項4は、請求項3に記載のガス検知方
法において、ヒーター電圧ON時間を20秒〜4分の範
囲内に設定し、かつヒーター電圧OFF時間を20分以
上に設定することにより行うようになした方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the gas detection method according to the third aspect, the heater voltage ON time is set within a range of 20 seconds to 4 minutes, and the heater voltage OFF time is set to 20 minutes or more. It's a way to do it.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明では、ガスセンサーとし
て、酸化スズなどの酸化物半導体をガス検知材料に用い
た基板型のガスセンサーを使用する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a substrate-type gas sensor using an oxide semiconductor such as tin oxide as a gas detection material is used as a gas sensor.

【0020】酸化物半導体の具体例としては、酸化スズ
の他に、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化鉄、酸化ガリ
ウムなどが挙げられる。なお、以下において酸化スズを
例に挙げて説明する。
Specific examples of the oxide semiconductor include zinc oxide, indium oxide, iron oxide, and gallium oxide in addition to tin oxide. In the following, a description will be given using tin oxide as an example.

【0021】基板には裏面、表面、又は内部にヒーター
機能を有しており、このヒーターに電圧を流すことによ
り発熱させてガスセンサーを加熱し、ガスセンサーは加
熱されている時にガスを検知する。よって、このヒータ
ーの電圧の印加を制御することでガスセンサーの動作を
制御できる。
The substrate has a heater function on the back surface, the front surface, or the inside thereof. When a voltage is applied to the heater, heat is generated by heating the gas sensor, and the gas sensor detects gas when heated. . Therefore, the operation of the gas sensor can be controlled by controlling the application of the voltage of the heater.

【0022】基板の材料としては、アルミナ等のセラミ
ックスあるいはシリコンウエハーなどを用いることがで
きる。
As a material for the substrate, ceramics such as alumina or a silicon wafer can be used.

【0023】そしてこの基板表面にガス検知材料の電気
抵抗を測定するための一対の電極を形成し、その上にガ
ス検知材料である酸化スズ層、又は酸化スズを含む層を
形成する。
Then, a pair of electrodes for measuring the electric resistance of the gas detection material is formed on the substrate surface, and a tin oxide layer or a layer containing tin oxide as the gas detection material is formed thereon.

【0024】酸化スズ層は厚さ10μm以下の薄膜で
も、また厚さ10μmから100μm程度の厚膜でも良
い。また酸化スズには触媒、あるいはアルミナやシリカ
などの材料を混合しても良い。
The tin oxide layer may be a thin film having a thickness of 10 μm or less, or a thick film having a thickness of about 10 μm to 100 μm. Further, a catalyst or a material such as alumina or silica may be mixed with tin oxide.

【0025】更に酸化スズ層の上部、つまり基板から見
て酸化スズ層の反対側には、酸化スズ層を被うように選
択酸化触媒層を設ける。
Further, a selective oxidation catalyst layer is provided on the tin oxide layer, that is, on the opposite side of the tin oxide layer as viewed from the substrate so as to cover the tin oxide layer.

【0026】選択酸化触媒層は、酸化スズ層に到達する
ガス成分を制御する働きをする。具体的には、検知対象
であるメタンについては、この選択酸化触媒層でほとん
ど酸化除去されずに酸化スズ層に到達する。その他の妨
害成分となる可燃性ガスについてはこの選択酸化触媒層
で酸化除去され、酸化ガス層にはあまり到達しない。こ
の酸化除去の程度が可燃性ガスの種類によって異なり、
水素、アルコール類など比較的酸化されやすい成分につ
いてはほとんど酸化除去され、プロパンガスのように比
較的酸化されにくい成分については、完全には酸化除去
されずに、その内のある割合が酸化スズ層まで到達す
る。
The selective oxidation catalyst layer functions to control the gas components reaching the tin oxide layer. Specifically, methane as a detection target reaches the tin oxide layer without being oxidized and removed by the selective oxidation catalyst layer. The combustible gas serving as other obstructive components is oxidized and removed by the selective oxidation catalyst layer, and does not reach the oxidation gas layer very much. The degree of this oxidation removal depends on the type of flammable gas,
Components that are relatively easily oxidized, such as hydrogen and alcohols, are almost completely oxidized and removed, while components that are relatively hard to oxidize, such as propane gas, are not completely oxidized and removed, and a certain percentage of them are tin oxide layers. To reach.

【0027】選択酸化触媒層は、0.8重量%の白金を
含有することが好ましく、1.0重量%の白金を含有す
ることが更に好ましく、1.2重量%の白金を含有する
ことがさらに好ましい。0.8重量%未満の場合、プロ
パンガスに対する感度を抑制する効果が十分に発現しな
い可能性がある。
The selective oxidation catalyst layer preferably contains 0.8% by weight of platinum, more preferably contains 1.0% by weight of platinum, and more preferably contains 1.2% by weight of platinum. More preferred. If the amount is less than 0.8% by weight, the effect of suppressing sensitivity to propane gas may not be sufficiently exhibited.

【0028】なお、選択酸化触媒層の厚みは特に限定は
ないが、およそのところ50μm〜500μmである。
The thickness of the selective oxidation catalyst layer is not particularly limited, but is approximately 50 μm to 500 μm.

【0029】このガスセンサー素子は、直径1mm以下
の白金などの細い金属リード線によって金属性のピンな
どの電極に支持された状態で使用される。
This gas sensor element is used in a state where it is supported on an electrode such as a metal pin by a thin metal lead wire such as platinum having a diameter of 1 mm or less.

【0030】このガスセンサー素子は、また、ガスの拡
散口のある金属あるいはプラスチック製のケースに入れ
て使用しても良い。
The gas sensor element may be used in a metal or plastic case having a gas diffusion port.

【0031】この際、ガスの拡散口付近あるいはガスセ
ンサー素子の周囲に活性炭フィルターを挿入しても良
い。
At this time, an activated carbon filter may be inserted near the gas diffusion port or around the gas sensor element.

【0032】活性炭フィルターは、本発明の作用効果の
1つであるプロパンに対するガスの選択性を強化する働
きがある。また、実際の使用環境では、オイルミスト、
亜硫酸ガス、硫化水素のようなガスセンサーの被毒成分
に曝されることがあるが、活性炭フィルターはこれらの
成分の被毒効果を緩和する働きをする。
The activated carbon filter functions to enhance the gas selectivity for propane, which is one of the effects of the present invention. In actual use environment, oil mist,
Although it may be exposed to gas sensor poisoning components such as sulfurous acid gas and hydrogen sulfide, the activated carbon filter works to reduce the poisoning effect of these components.

【0033】ガスセンサーを加熱し動作状態とするため
のヒーター部を、タイマー動作により間欠的にヒーター
電圧のON・OFFを繰り返す回路構成とする。これは
従来公知の方法で行えばよい。
The heater section for heating the gas sensor to be in an operating state has a circuit configuration in which the heater voltage is intermittently turned ON / OFF by a timer operation. This may be performed by a conventionally known method.

【0034】ヒーター電圧印加のON時間を10秒〜5
分、好ましくは20秒〜4分とし、OFF時間を10分
以上、好ましくは20分以上とすることにより本発明の
効果が得られる。OFF時間を10分以上とすることか
ら、当然のことながら、この間のガスの検知はできない
ものの、この間のヒーター消費電力が必要なくなり、消
費電力を抑制できる。ON時間を10秒未満とする場合
も、5分を超える場合も、そしてOFF時間を10分未
満とする場合も、プロパンによる妨害が無視できなくな
るほど大きい。この作用効果は、活性炭フィルターを用
いた時、より顕著に現れる。
The ON time of the heater voltage application is 10 seconds to 5 seconds.
Minutes, preferably 20 seconds to 4 minutes, and the OFF time is 10 minutes or more, preferably 20 minutes or more, to obtain the effect of the present invention. Since the OFF time is set to 10 minutes or more, the gas cannot be detected during this time, but heater power consumption during this time is not required, and power consumption can be suppressed. When the ON time is shorter than 10 seconds, when it exceeds 5 minutes, and when the OFF time is shorter than 10 minutes, the interference by propane is so large that it cannot be ignored. This effect is more pronounced when an activated carbon filter is used.

【0035】上述したような作用効果を利用してガス警
報機(検知器)を構成しても良い。すなわち、ヒーター
電圧をONにしている間の酸化スズ層の抵抗値を別の電
極を用いて測定する。酸化スズ層の抵抗値の測定はON
にして、10秒以上、好ましくは20秒以上経過してか
ら行えば良い。酸化スズ層の抵抗値はメタンガス中では
減少するため、酸化スズ層の抵抗値の減少を監視するこ
とでガスを検知することができる。酸化スズ層の抵抗値
をあらかじめ一定の濃度のメタンを含む空気中、あるい
はメタンガスを含む空気中で測定しておき、それと比較
することで、測定ガスの濃度を算出したり、あるいは警
報を発することができる。
A gas alarm (detector) may be configured by utilizing the above-described effects. That is, the resistance value of the tin oxide layer while the heater voltage is ON is measured using another electrode. Measurement of resistance value of tin oxide layer is ON
The operation may be performed after 10 seconds or more, preferably 20 seconds or more. Since the resistance value of the tin oxide layer decreases in the methane gas, the gas can be detected by monitoring the decrease in the resistance value of the tin oxide layer. Measure the resistance value of the tin oxide layer in the air containing a certain concentration of methane or in the air containing methane gas in advance, and calculate the concentration of the measurement gas or issue an alarm by comparing it with the measured value. Can be.

【0036】ここで、本発明の作用効果は、センサ信号
の処理方法、つまり濃度の算出方法や警報を発する方法
などに依存せずに奏される。
Here, the operation and effect of the present invention can be achieved without depending on the method of processing the sensor signal, that is, the method of calculating the density or the method of issuing an alarm.

【0037】[0037]

【実施例】本発明の一実施例を以下に挙げるが、本発明
はこれによって限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which by no means limit the present invention.

【0038】実施例1〜2、比較例1〜2 (ガス検知特性)図1は、後述する実施例および比較例
に用いたセンサーの略示構造図である。図1において、
基板(ガスセンサー基板)は、図2に示すように2mm
角、厚さ0.5mmのアルミナ製であり、裏面にヒータ
ーが形成されている。この基板の上面に電極が設けら
れ、この電極は酸化物半導体としてに酸化スズ層(薄膜
酸化スズ)に被覆されている。酸化スズ層は5μmの厚
みを有する。さらにこの酸化スズ層を覆うように、触媒
層(選択酸化触媒層)が設けられている。
Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 (Gas Detection Characteristics) FIG. 1 is a schematic structural view of a sensor used in Examples and Comparative Examples described later. In FIG.
The substrate (gas sensor substrate) is 2 mm as shown in FIG.
It is made of alumina having a square shape and a thickness of 0.5 mm, and a heater is formed on the back surface. An electrode is provided on the upper surface of the substrate, and the electrode is coated with a tin oxide layer (thin tin oxide) as an oxide semiconductor. The tin oxide layer has a thickness of 5 μm. Further, a catalyst layer (selective oxidation catalyst layer) is provided so as to cover the tin oxide layer.

【0039】選択酸化触媒層は、1.3重量%の白金を
含有する。また選択酸化触媒層は、300μmの厚みを
有する。
The selective oxidation catalyst layer contains 1.3% by weight of platinum. The selective oxidation catalyst layer has a thickness of 300 μm.

【0040】実施例1では、ON時間を2分間、OFF
時間を4時間に設定した。実施例2は、ON時間・OF
F時間ともに、実施例1と同様に設定し、かつ当該実施
例2では、図3に示すように、活性炭フィルターの付い
たケースに入れて性能評価した。
In the first embodiment, the ON time is set to 2 minutes,
The time was set at 4 hours. In the second embodiment, the ON time / OF
Both the F times were set in the same manner as in Example 1, and in Example 2, as shown in FIG. 3, the performance was evaluated in a case with an activated carbon filter.

【0041】比較例1及び2では、間欠駆動せずヒータ
ーを常時ONにし、そして実施例1と同じようにして性
能評価した。なお、比較例2は、実施例2と同じよう
に、活性炭フィルターの付いたケースに入れて性能評価
した。結果を図4および図5に示す。
In Comparative Examples 1 and 2, the heater was always turned on without intermittent driving, and the performance was evaluated in the same manner as in Example 1. In Comparative Example 2, the performance was evaluated in the same manner as in Example 2 in a case with an activated carbon filter. The results are shown in FIGS.

【0042】(OFF時間特性)OFF時間の最適値を
把握すべく、実施例1と同一のガスセンサーを用いて、
ON時間は2分としたまま、OFF時間を変化させてそ
の特性を評価した。結果を図6に示す。図6において、
上のグラフ図は、活性炭フィルター無しの場合であり、
下のグラフ図は、活性炭フィルター有りの場合である。
(Off time characteristic) In order to grasp the optimum value of the OFF time, using the same gas sensor as in the first embodiment,
The characteristics were evaluated by changing the OFF time while keeping the ON time at 2 minutes. FIG. 6 shows the results. In FIG.
The graph above shows the case without an activated carbon filter.
The graph below shows the case with an activated carbon filter.

【0043】図6から分かるように、OFF時間10分
未満では、プロパン中指示濃度が大きく、あまり効果が
みられない。20分以上に設定すれば、顕著な効果が確
認できる。
As can be seen from FIG. 6, if the OFF time is less than 10 minutes, the indicated concentration in propane is large, and the effect is not so significant. If the time is set to 20 minutes or more, a remarkable effect can be confirmed.

【0044】よって、OFF時間として、10分以上、
好ましくは20分以上に設定すると良好であることがわ
かる。
Therefore, as the OFF time, 10 minutes or more,
It can be seen that setting the time to preferably 20 minutes or more is good.

【0045】なお、OFF時間を長くしても、本発明の
効果は基本的に変わらないが、当然検知の出来ない時間
が長くなるので、OFF時間の上限は、その場の状況で
必要な検知間隔によって決定すれば良い。
Although the effect of the present invention does not basically change even if the OFF time is lengthened, the time during which detection cannot be performed naturally becomes longer. What is necessary is just to determine by an interval.

【0046】(ON時間特性)ON時間の最適値を把握
すべく、実施例2と同一のガスセンサーを用いて、OF
Fは4時間としたまま、ON時間を変化させてその特性
を評価した。結果を図7に示す。図7において、上のグ
ラフ図は、活性炭フィルター無しの場合であり、下のグ
ラフ図は、活性炭フィルター有りの場合である。
(ON time characteristic) In order to grasp the optimum value of the ON time, the same gas sensor as that of the second embodiment is used.
The characteristics were evaluated by changing the ON time while keeping F at 4 hours. FIG. 7 shows the results. In FIG. 7, the upper graph shows the case without the activated carbon filter, and the lower graph shows the case with the activated carbon filter.

【0047】図7から分かるように、ON時間10秒未
満では、メタン中指示濃度の誤差が大きく、プロパン中
指示濃度が大きくなる。20秒以上に設定すれば、顕著
な効果が確認できる。
As can be seen from FIG. 7, when the ON time is less than 10 seconds, the error in the indicated concentration in methane is large, and the indicated concentration in propane is large. If the time is set to 20 seconds or more, a remarkable effect can be confirmed.

【0048】一方、ON時間が4分を超えるとプロパン
中指示が再び大きくなり、5分を超えるとさらに大きく
なる。
On the other hand, when the ON time exceeds 4 minutes, the instruction during propane becomes large again, and when it exceeds 5 minutes, it becomes even larger.

【0049】よって、ON時間としては、10秒〜5分
であることが好ましく、20秒〜4分であることが更に
好ましい。
Therefore, the ON time is preferably from 10 seconds to 5 minutes, and more preferably from 20 seconds to 4 minutes.

【0050】(長期特性)長期間使用による検出機能の
劣化状態を評価するため、1ヶ月間継続作動を行ない、
1ヶ月後の検知装置における指示濃度の経時変化(長期
特性)を測定した。結果を下記[表1]に示す。
(Long-term characteristics) In order to evaluate the state of deterioration of the detection function due to long-term use, the operation is continuously performed for one month.
One month later, the change over time (long-term characteristic) of the indicated concentration in the detection device was measured. The results are shown in Table 1 below.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】図より、実施例1および実施例2の方が比
較例よりもプロパン中の検知器指示の経時的変化が小さ
く、耐久性に優れていることがわかる。
From the figure, it can be seen that Example 1 and Example 2 have smaller changes over time of the detector indication in propane than Comparative Example, and are superior in durability.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、メタンガスの検出の
際、他のガスからの妨害を最小限に抑え(すなわち効率
良くメタンガス発生の検出をし得)、しかも消費電力を
最小限に抑えることができる。
According to the present invention, when detecting methane gas, interference from other gases is minimized (that is, methane gas generation can be detected efficiently), and power consumption is minimized. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のガス検知装置の一例を示す要部拡大断
面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part showing an example of a gas detection device of the present invention.

【図2】前図におけるガスセンサー素子の拡大図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged view of the gas sensor element in the previous figure.

【図3】図1に示すガス検出装置に更に活性炭フィルタ
ーを装着した状態を示す略示説明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a state in which an activated carbon filter is further mounted on the gas detection device shown in FIG.

【図4】実施例1および実施例2の結果を示すグラフ図
である。
FIG. 4 is a graph showing the results of Examples 1 and 2.

【図5】比較例1および比較例2の結果を示すグラフ図
である。
FIG. 5 is a graph showing the results of Comparative Examples 1 and 2.

【図6】OFF時間特性を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing an OFF time characteristic.

【図7】ON時間特性を示すグラフ図である。FIG. 7 is a graph showing ON time characteristics.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 晃太 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 佐々木 博一 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 2G046 AA19 BA02 BA04 BA09 BB02 BC01 BC09 BE03 DA05 DB07 DD03 EA03 EA04 EA08 EA09 EA11 EB06 FB02 FE31 FE39 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kota Yokoyama 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka Gas Co., Ltd. (72) Hiroichi Sasaki, Inventor Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 4-chome 1-2 F-Term in Osaka Gas Co., Ltd. (Reference) 2G046 AA19 BA02 BA04 BA09 BB02 BC01 BC09 BE03 DA05 DB07 DD03 EA03 EA04 EA08 EA09 EA11 EB06 FB02 FE31 FE39

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ヒーターを備えた基板に電極が設けられ、 前記電極を被覆した酸化物半導体が設けられ、 前記酸化物半導体を覆うように触媒層が設けられてなる
ガスセンサーであり、 前記ヒーターの電圧のON・OFFを繰り返して印加す
ることにより、被対象ガスを間欠的に検知するように構
成したガス検知装置であって、 ヒーター電圧ON時間を10秒〜5分の範囲内に設定さ
れ、かつヒーター電圧OFF時間を10分以上に設定さ
れてなることを特徴とするガス検知装置。
An electrode is provided on a substrate provided with a heater, an oxide semiconductor covering the electrode is provided, and a catalyst layer is provided so as to cover the oxide semiconductor. A gas detection device configured to intermittently detect a target gas by repeatedly applying ON / OFF of the voltage of the heater, wherein the heater voltage ON time is set within a range of 10 seconds to 5 minutes. And a heater voltage OFF time set to 10 minutes or more.
【請求項2】請求項1に記載のガス検知装置において、 前記ヒーター電圧ON時間を20秒〜4分の範囲内に設
定され、かつ前記ヒーター電圧OFF時間を20分以上
に設定されてなることを特徴とするガス検知装置。
2. The gas detection device according to claim 1, wherein the heater voltage ON time is set within a range of 20 seconds to 4 minutes, and the heater voltage OFF time is set to 20 minutes or more. A gas detection device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】ヒーターを備えた基板に電極が設けられ、 前記電極を被覆した酸化物半導体が設けられ、 前記酸化物半導体を覆うように触媒層が設けられ、 前記ヒーターの電圧のON・OFFを繰り返して印加す
ることにより、被対象ガスを間欠的に検知するように構
成したガス検知装置によるガス検知方法であって、 ヒーター電圧ON時間を10秒〜5分の範囲内に設定
し、かつヒーター電圧OFF時間を10分以上に設定す
ることにより行うようになしたガス検知方法。
3. An electrode is provided on a substrate provided with a heater, an oxide semiconductor covering the electrode is provided, a catalyst layer is provided to cover the oxide semiconductor, and ON / OFF of a voltage of the heater is provided. A gas detecting method configured to intermittently detect a target gas by repeatedly applying the above method, wherein a heater voltage ON time is set within a range of 10 seconds to 5 minutes, and A gas detection method performed by setting the heater voltage OFF time to 10 minutes or more.
【請求項4】請求項3に記載のガス検知方法において、 ヒーター電圧ON時間を20秒〜4分の範囲内に設定
し、かつヒーター電圧OFF時間を20分以上に設定す
ることにより行うようになしたガス検知方法。
4. The gas detecting method according to claim 3, wherein the heater voltage ON time is set in a range of 20 seconds to 4 minutes, and the heater voltage OFF time is set to 20 minutes or more. The new gas detection method.
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