JP2003004698A - Flammable gas detector - Google Patents

Flammable gas detector

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JP2003004698A
JP2003004698A JP2001193407A JP2001193407A JP2003004698A JP 2003004698 A JP2003004698 A JP 2003004698A JP 2001193407 A JP2001193407 A JP 2001193407A JP 2001193407 A JP2001193407 A JP 2001193407A JP 2003004698 A JP2003004698 A JP 2003004698A
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Japan
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gas
concentration
detection
oxygen
sensitivity
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JP2001193407A
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Japanese (ja)
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Akinobu Moriyama
明信 森山
Shuji Torii
修司 鳥居
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve improved selectivity in oxygen, selectively measure the concentration of a hydrogen gas, simultaneously measure the concentration of a flammable gas other than the oxygen gas, and simultaneously achieve low cost and high reliability. SOLUTION: The flammable gas detector 100 comprises first and second sensors 110 and 210 as a gas concentration detection means consisting of a gas diffusion speed-controlling section, an ion-conductive solid electrolyte body, and an electrode, and a gas concentration operating means which sets different detection sensitivities to them, and operates the concentration of at least two types of specific gases based on the detection values of the first and second sensors 110 and 210, thus measuring for example the concentration of oxygen and carbon monoxide simultaneously and accurately.

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、被測定ガスである
可燃性ガスの選択性に優れた可燃性ガス検出装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustible gas detection device having excellent selectivity for a combustible gas as a gas to be measured.

【0002】酸素イオン伝導性固体電解質体を用いたセ
ンサとしては、自動車の排気中の酸素濃度を検出する酸
素センサや、酸素濃度から空燃比を求める空燃比センサ
がある。そして、このような従来のセンサは、水素や一
酸化炭素などの可燃ガスにも反応することは公知であ
る。
As a sensor using an oxygen ion conductive solid electrolyte body, there are an oxygen sensor for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas of an automobile and an air-fuel ratio sensor for obtaining the air-fuel ratio from the oxygen concentration. It is known that such a conventional sensor also reacts with combustible gases such as hydrogen and carbon monoxide.

【0003】センサのセンサ素子は、被測定ガスが拡散
律速部を通り、ガス拡散室に拡散到達できる構成となっ
ている。また、酸素ポンプセルは、酸素イオン伝導性固
体電解質体と、その両面に配置される外側電極および内
側電極とで形成される。さらに、酸素検知セルは、酸素
イオン伝導性固体電解質体と、その両面に配設される酸
素参照電極および酸素測定電極とで形成され、酸素ポン
プセルおよび酸素検知セルは、演算増幅器を備えたセン
サ制御回路にそれぞれ接続されている。さらにまた、セ
ンサ素子を活性温度に制御するヒータ部が備えられてい
る。
The sensor element of the sensor is constructed so that the gas to be measured can reach the gas diffusion chamber by diffusion through the diffusion rate controlling portion. Further, the oxygen pump cell is formed of an oxygen ion conductive solid electrolyte body and outer and inner electrodes arranged on both surfaces thereof. Further, the oxygen detection cell is formed of an oxygen ion conductive solid electrolyte body and oxygen reference electrodes and oxygen measurement electrodes arranged on both surfaces thereof, and the oxygen pump cell and the oxygen detection cell are sensor-controlled with an operational amplifier. Each connected to the circuit. Furthermore, a heater unit for controlling the sensor element to the activation temperature is provided.

【0004】このような構成をもつセンサ素子は、例え
ば、SAEペーパー(No.850378)や自動車技
術(Vol.41、No.12、1987)や特開20
00−9685号に記載されている。
The sensor element having such a structure is disclosed in, for example, SAE paper (No. 850378), automobile technology (Vol. 41, No. 12, 1987), or Japanese Patent Laid-Open No.
No. 00-9685.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のセン
サのセンサ素子は、被測定ガスの拡散量を制限するガス
拡散律速部と、ガス拡散律速部を通ったガスが拡散する
ガス拡散室と、ガス拡散室の酸素分圧を測定する酸素検
知セルと、酸素検知セルの出力に基づきガス拡散室に酸
素を汲み入れる作用とガス拡散室から酸素を汲み出す作
用を持つ酸素ポンプセルとを備え、酸素ポンプセルに流
れるポンプ電流Ipを測定して、酸素濃度や水素濃度を
求める構成となっていたため、被測定ガス中の反応成分
ガスがそれぞれの拡散係数に基づいてガス拡散室に連続
的に拡散してくることになる。
The sensor element of such a conventional sensor has a gas diffusion rate controlling part for limiting the diffusion amount of the gas to be measured, and a gas diffusion chamber for diffusing gas passing through the gas diffusion rate controlling part. An oxygen detection cell for measuring the oxygen partial pressure of the gas diffusion chamber, and an oxygen pump cell having an action of pumping oxygen into the gas diffusion chamber based on the output of the oxygen detection cell and an action of pumping oxygen out of the gas diffusion chamber, Since the pump current Ip flowing through the oxygen pump cell is measured to obtain the oxygen concentration and the hydrogen concentration, the reaction component gas in the measured gas is continuously diffused into the gas diffusion chamber based on each diffusion coefficient. Will come.

【0006】すなわち、測定するポンプ電流Ipは、こ
れら全ての反応成分の総和の値であり、反応成分毎のポ
ンプ電流Ipを取り出すことができなかった。つまり、
複数の可燃性ガスが共存する場合、反応成分としては、
酸素、一酸化炭素、水素およびメタンなどの各種炭化水
素類、各種アルコール類などの可燃性ガスがあるが、従
来のセンサではガスの選択性に乏しく、特定ガスを検出
することは困難であった。
That is, the measured pump current Ip is the sum of all these reaction components, and the pump current Ip for each reaction component could not be extracted. That is,
When multiple combustible gases coexist, the reaction components are:
Although there are combustible gases such as various hydrocarbons such as oxygen, carbon monoxide, hydrogen and methane, and various alcohols, it is difficult to detect a specific gas because the conventional sensor lacks gas selectivity. .

【0007】例えばガソリンエンジンでの燃焼におい
て、理論空燃比より燃料が多いとき、いわゆるリッチ燃
焼のときは、水素数%に対して一酸化炭素がその3倍程
度存在する。また、各種燃料から水素を取り出し、この
水素と酸素(空気)から電力を発生させる燃料電池シス
テムにあっては、燃料の改質過程において一酸化炭素な
どの水素以外の可燃ガスが存在することがある。
For example, in combustion in a gasoline engine, when the amount of fuel is larger than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, in the case of so-called rich combustion, carbon monoxide is present in about 3 times that of several% of hydrogen. Further, in a fuel cell system in which hydrogen is taken out from various fuels and electric power is generated from the hydrogen and oxygen (air), combustible gases other than hydrogen such as carbon monoxide may exist in the process of reforming the fuel. is there.

【0008】この燃料電池システムにあっては、発電の
効率向上および燃料電池システムの信頼性向上の観点か
ら、とくに水素および一酸化炭素を選択的に検出するこ
とができるセンサの出現が強く望まれており、これを解
決することが従来の課題となっていた。
In this fuel cell system, the emergence of a sensor capable of selectively detecting hydrogen and carbon monoxide is strongly desired from the viewpoint of improving the efficiency of power generation and improving the reliability of the fuel cell system. However, it has been a conventional problem to solve this problem.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明は、上述した従来の課題に鑑みて
なされたものであって、水素の選択性に優れ、水素ガス
濃度を選択的に測定することができる可燃性ガス検出装
置を提供することを目的としている。また、本発明の下
位概念にあっては、これに加えて、水素ガス以外の可燃
性ガス濃度をも同時に測定することができ、例えば、燃
料電池システムにおいて、高濃度の反応性分が水素以外
では一酸化炭素のみである場合、水素濃度および一酸化
炭素濃度を同時に測定することが可能であり、しかも、
エンジン制御用センサとして広く使用されている耐久性
および信頼性に実績のある酸素イオン伝導性固体電解質
を用いることで低コストと高信頼性とを同時に実現でき
る可燃性ガス検出装置を提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a combustible gas detection device which is excellent in hydrogen selectivity and which can selectively measure the hydrogen gas concentration. The purpose is to do. In addition, in the subordinate concept of the present invention, in addition to this, the concentration of combustible gas other than hydrogen gas can be measured at the same time. For example, in a fuel cell system, a high concentration of reactive components other than hydrogen can be measured. In case of carbon monoxide only, it is possible to measure hydrogen concentration and carbon monoxide concentration at the same time, and
To provide a combustible gas detection device that can realize low cost and high reliability at the same time by using an oxygen ion conductive solid electrolyte that has been widely used as a sensor for engine control and has a proven track record in durability and reliability. Has an aim.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる可燃性ガ
ス検出装置は、請求項1に記載しているように、被測定
ガスの拡散量を制限するガス拡散律速部と、ガス拡散律
速部を通った被測定ガスと反応して電圧もしくは電流を
生じるイオン伝導性固体電解質体と、イオン伝導性固体
電解質体に対して電圧もしくは電流を供給あるいは取り
出す電極とから成るガス濃度検出手段を少なくとも2つ
備えると共に、各ガス濃度検出手段に対して互いに異な
る検出感度が設定してあり、各ガス濃度検出手段の検出
値に基づいて少なくとも2種類の特定ガスの濃度を演算
するガス濃度演算手段を備えたことを特徴としている。
A combustible gas detection device according to the present invention, as set forth in claim 1, has a gas diffusion rate controlling section for limiting the diffusion amount of a gas to be measured and a gas diffusion rate controlling section. At least 2 gas concentration detecting means comprising an ion conductive solid electrolyte body that generates a voltage or current by reacting with the gas to be measured that has passed therethrough, and an electrode that supplies or takes out voltage or current to or from the ion conductive solid electrolyte body. In addition to the above, different gas sensitivities are set for the respective gas concentration detecting means, and gas concentration calculating means for calculating the concentrations of at least two kinds of specific gases based on the detection values of the respective gas concentration detecting means are provided. It is characterized by that.

【0011】そして、本発明に係わる可燃性ガス検出装
置においては、請求項2に記載しているように、ガス濃
度演算手段が、一方のガス濃度検出手段について、一方
の特定ガスに対する感度をK1、一方の特定ガスに対す
る感度K1と他方の特定ガスに対する感度K1’の比
(K1’/K1)をZ1、濃度の検出値をIp1とし、
他方のガス濃度検出手段について、一方の特定ガスに対
する感度をK2、一方の特定ガスに対する感度K2と他
方の特定ガスに対する感度K2’の比(K1’/K1)
をZ2、濃度の検出値をIp2としたとき、一方の特定
ガスの濃度X(a)および他方の特定ガスの濃度X
(b)を次式 X(a)=(K1・Ip2−K2・Ip1)/K1・K2(Z2−Z1) X(b)=(K2・Z2・Ip1−K1・Z1・Ip2)/K1・K2(Z2
−Z1) に基づいて求める手段であるものとすることができる。
Further, in the combustible gas detecting device according to the present invention, as described in claim 2, the gas concentration calculating means determines the sensitivity of one gas concentration detecting means to one specific gas K1. , The ratio (K1 ′ / K1) of the sensitivity K1 for one specific gas and the sensitivity K1 ′ for the other specific gas is Z1, and the detected value of the concentration is Ip1,
Regarding the other gas concentration detecting means, the sensitivity to one specific gas is K2, and the ratio of the sensitivity K2 to one specific gas and the sensitivity K2 'to the other specific gas (K1' / K1).
Is Z2 and the detected value of the concentration is Ip2, the concentration X (a) of one specific gas and the concentration X of the other specific gas
(B) is expressed by the following formula X (a) = (K1 · Ip2-K2 · Ip1) / K1 · K2 (Z2-Z1) X (b) = (K2 · Z2 · Ip1−K1 · Z1 · Ip2) / K1 · K2 (Z2
-Z1).

【0012】同じく、本発明に係わる可燃性ガス検出装
置においては、請求項3に記載しているように、ガス濃
度検出手段で検出する少なくとも1種類の特定ガスの検
出感度を設定する検出感度設定手段を備えたものとする
ことができる。
Similarly, in the combustible gas detection device according to the present invention, as described in claim 3, detection sensitivity setting for setting the detection sensitivity of at least one type of specific gas detected by the gas concentration detection means. Means may be provided.

【0013】同じく、本発明に係わる可燃性ガス検出装
置においては、請求項4に記載しているように、検出感
度設定手段が、ガス拡散律速部の拡散抵抗の大きさ(例
えば多孔質体の細孔の大きさや長さ)により検出感度を
設定する手段であるものとすることができる。
Similarly, in the flammable gas detection device according to the present invention, as described in claim 4, the detection sensitivity setting means is such that the diffusion resistance of the gas diffusion rate controlling portion is large (for example, of a porous body). It may be a means for setting the detection sensitivity by the size and length of the pores.

【0014】同じく、本発明に係わる可燃性ガス検出装
置においては、請求項5に記載しているように、検出感
度設定手段が、特定ガスを吸着するガス吸着体であるも
のとすることができる。
Similarly, in the flammable gas detection device according to the present invention, as described in claim 5, the detection sensitivity setting means can be a gas adsorbent for adsorbing a specific gas. .

【0015】同じく、本発明に係わる可燃性ガス検出装
置においては、請求項6に記載しているように、ガス吸
着体が、一酸化炭素および炭化水素の少なくとも一方を
吸着するものとすることができる。
Similarly, in the combustible gas detection device according to the present invention, as described in claim 6, the gas adsorbent may adsorb at least one of carbon monoxide and hydrocarbon. it can.

【0016】同じく、本発明に係わる可燃性ガス検出装
置においては、請求項7に記載しているように、特定ガ
スを吸着したガス吸着体をリフレッシュする酸素ドウプ
手段を備えたものとすることができる。
Similarly, the combustible gas detection device according to the present invention may be provided with an oxygen dope means for refreshing the gas adsorbent having adsorbed the specific gas, as described in claim 7. it can.

【0017】同じく、本発明に係わる可燃性ガス検出装
置においては、請求項8に記載しているように、検出感
度設定手段が、イオン伝導性固体電解質体の温度で検出
感度を設定する手段であるものとすることができる。
Similarly, in the combustible gas detection device according to the present invention, as described in claim 8, the detection sensitivity setting means is a means for setting the detection sensitivity by the temperature of the ion conductive solid electrolyte body. It can be.

【0018】同じく、本発明に係わる可燃性ガス検出装
置においては、請求項9に記載しているように、一方の
ガス濃度検出手段のイオン伝導性固体電解質体が、酸素
イオン伝導性固体電解質体であり、他方のガス濃度検出
手段のイオン伝導性固体電解質体が、水素イオン(プロ
トン)伝導性固体電解質体であるものとすることができ
る。
Similarly, in the combustible gas detecting device according to the present invention, as described in claim 9, the ion conductive solid electrolyte body of one of the gas concentration detecting means is an oxygen ion conductive solid electrolyte body. The ion conductive solid electrolyte body of the other gas concentration detecting means can be a hydrogen ion (proton) conductive solid electrolyte body.

【0019】同じく、本発明に係わる可燃性ガス検出装
置においては、請求項10に記載しているように、複数
のガス濃度検出手段を、同一素子上に一体的に備えたも
のとすることができる。
Similarly, in the combustible gas detection device according to the present invention, as described in claim 10, a plurality of gas concentration detection means may be integrally provided on the same element. it can.

【0020】同じく、本発明に係わる可燃性ガス検出装
置においては、請求項11に記載しているように、特定
ガスが、水素と、一酸化炭素および炭化水素の少なくと
も一方であるものとすることができる。
Similarly, in the combustible gas detection device according to the present invention, as described in claim 11, the specific gas is hydrogen and at least one of carbon monoxide and hydrocarbon. You can

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明の請求項1に係わる可燃性ガス検
出装置によれば、検出感度が異なるガス濃度検出手段を
少なくとも2つ備え、各ガス濃度検出手段の検出値に基
づいて少なくとも2種類の特定ガスの濃度を演算するガ
ス濃度演算手段を備えたことにより、被測定ガス中に複
数の可燃性ガスすなわち特定ガスが共存する場合、例え
ば燃料電池システムでの高濃度の水素と、低濃度ながら
無視できない数%以上の一酸化炭素が共存する場合で
も、水素の選択性に優れると共に、夫々の濃度を同時に
精度良く検出することができる。
According to the combustible gas detection device of the first aspect of the present invention, at least two gas concentration detection means having different detection sensitivities are provided, and at least two types are detected based on the detection value of each gas concentration detection means. When a plurality of combustible gases, that is, specific gases coexist in the measured gas, for example, high concentration hydrogen in the fuel cell system and low concentration However, even in the presence of carbon monoxide of several percent or more, which cannot be ignored, hydrogen selectivity is excellent, and the respective concentrations can be detected simultaneously and accurately.

【0022】本発明の請求項2に係わる可燃性ガス検出
装置によれば、請求項1と同様の効果を得ることができ
るうえに、被測定ガス中に特定ガスとして炭化水素が共
存する場合でも、その炭化水素の種類(例えば、メタン
あるいは炭化水素の平均組成)を特定すれば、水素や一
酸化炭素と同様に炭化水素の濃度を正確に検出すること
ができる。また、エンジン制御用センサとして広く使用
されている耐久性および信頼性に実績のあるイオン伝導
性固体電解質体を用いることで低コストと高信頼性とを
同時に実現することができる。さらに、検出感度が異な
る各ガス濃度検出手段からの検出値に基づいて特定ガス
の濃度を演算するガス濃度演算手段において、一方およ
び他方の特定ガスの濃度を算出する式を設定したことに
より、一方および他方のガスの夫々の濃度を同時に且つ
正確に導き出すことができる。
According to the combustible gas detection device of the second aspect of the present invention, the same effect as that of the first aspect can be obtained, and even when hydrocarbons coexist as a specific gas in the measured gas. By specifying the kind of the hydrocarbon (for example, methane or the average composition of the hydrocarbon), the concentration of the hydrocarbon can be accurately detected like hydrogen and carbon monoxide. Further, low cost and high reliability can be realized at the same time by using the ion conductive solid electrolyte body which is widely used as an engine control sensor and has a proven track record in durability and reliability. Further, in the gas concentration calculating means for calculating the concentration of the specific gas based on the detection values from the respective gas concentration detecting means having different detection sensitivities, by setting the equations for calculating the concentrations of one and the other specific gas, And the respective concentrations of the other gas can be derived simultaneously and accurately.

【0023】本発明の請求項3に係わる可燃性ガス検出
装置によれば、請求項1よび2と同様の効果を得ること
ができるうえに、ガス濃度検出手段で検出する少なくと
も1種類の特定ガスの検出感度を設定する検出感度設定
手段を採用したことにより、複数の特定ガス間での検出
感度比をせ設定することが可能になり、被測定ガス中に
おいて測定したいガス分(未知数分)だけのガス濃度検
出手段を設ければ、複数の測定したい特定ガスの濃度を
導き出すことができる。
According to the combustible gas detecting device of the third aspect of the present invention, the same effects as those of the first and second aspects can be obtained, and at least one kind of specific gas detected by the gas concentration detecting means. By adopting the detection sensitivity setting means that sets the detection sensitivity of, it is possible to set the detection sensitivity ratio between multiple specified gases, and only the gas component (unknown number) that you want to measure in the measured gas If the gas concentration detecting means is provided, it is possible to derive a plurality of concentrations of the specific gas to be measured.

【0024】本発明の請求項4に係わる可燃性ガス検出
装置によれば、請求項3と同様の効果を得ることができ
るうえに、検出感度設定手段において、ガス拡散律速部
の拡散抵抗の大きさにより検出感度を設定することによ
り、比較的簡単に測定したい特定ガスの拡散速度を調整
することができ、その結果、測定したい特定ガスの感度
比、例えば水素と一酸化炭素の感度比を所望の値に設定
することができる。
According to the combustible gas detecting device of the fourth aspect of the present invention, the same effect as that of the third aspect can be obtained, and in the detection sensitivity setting means, the diffusion resistance of the gas diffusion rate controlling portion is large. By setting the detection sensitivity according to this, the diffusion rate of the specific gas to be measured can be adjusted relatively easily, and as a result, the sensitivity ratio of the specific gas to be measured, for example, the sensitivity ratio of hydrogen and carbon monoxide is desired. Can be set to the value of.

【0025】本発明の請求項5に係わる可燃性ガス検出
装置によれば、請求項3と同様の効果を得ることができ
るうえに、検出感度設定手段において、ガス吸着体を採
用したことにより、一方のガス濃度検出手段に一方の特
定ガスの吸着体を設けると、その特定ガスの検出感度が
格段に低減されることとなり、これにより他方のガス濃
度検出手段との感度比を大きく得ることができ、特定ガ
スの濃度算出の精度をより高めることができる
According to the combustible gas detection device of the fifth aspect of the present invention, the same effect as that of the third aspect can be obtained, and the detection sensitivity setting means adopts the gas adsorbent. When one gas concentration detecting means is provided with an adsorbent for one specific gas, the detection sensitivity of the specific gas is remarkably reduced, which makes it possible to obtain a large sensitivity ratio with the other gas concentration detecting means. It is possible to improve the accuracy of calculating the concentration of the specific gas.

【0026】本発明の請求項6に係わる可燃性ガス検出
装置によれば、請求項5と同様の効果を得ることができ
るうえに、例えば、一方のガス濃度検出手段に一酸化炭
素吸着体を設けると、一酸化炭素の検出感度を格段に低
減することができ、また、炭化水素吸着体を設けると、
炭化水素の検出感度を格段に低減することができ、これ
により他方のガス濃度検出手段との感度比をより大きく
得ることができるので、特定ガスの濃度算出の精度をよ
り向上させることができる。
According to the combustible gas detecting device of the sixth aspect of the present invention, the same effect as that of the fifth aspect can be obtained and, in addition, for example, one of the gas concentration detecting means is provided with a carbon monoxide adsorbent. When provided, the detection sensitivity of carbon monoxide can be significantly reduced, and when a hydrocarbon adsorbent is provided,
The detection sensitivity of hydrocarbons can be remarkably reduced, and thereby the sensitivity ratio with the other gas concentration detection means can be increased, so that the accuracy of the concentration calculation of the specific gas can be further improved.

【0027】本発明の請求項7に係わる可燃性ガス検出
装置によれば、請求項4および5と同様の効果を得るこ
とができるうえに、特定ガスを吸着したガス吸着体をリ
フレッシュする酸素ドウプ手段を採用したことにより、
検出感度設定手段であるガス吸着体の機能を永続的に得
ることができ、また、酸素ドウプ手段の制御時期を比較
的短い周期にすれば、ガス吸着体の容量を小さくするこ
とができ、可燃性ガス検出装置のさらなる小型化にも貢
献することができる。
According to the combustible gas detection device of claim 7 of the present invention, the same effects as those of claims 4 and 5 can be obtained, and at the same time, the oxygen dope for refreshing the gas adsorbent adsorbing the specific gas is refreshed. By adopting the means,
The function of the gas adsorbent, which is the detection sensitivity setting means, can be permanently obtained, and the capacity of the gas adsorbent can be reduced by setting the control timing of the oxygen dope means to a relatively short cycle, and the flammability can be reduced. This can also contribute to further downsizing of the volatile gas detection device.

【0028】本発明の請求項8に係わる可燃性ガス検出
装置によれば、請求項3と同様の効果を得ることができ
るうえに、イオン伝導性固体電解質体の温度で検出感度
を設定する検出感度設定手段を採用したことにより、比
較的簡単に検出感度の設定を行うことができる。
According to the combustible gas detector of the eighth aspect of the present invention, the same effect as that of the third aspect can be obtained, and the detection sensitivity is set by the temperature of the ion conductive solid electrolyte body. By adopting the sensitivity setting means, the detection sensitivity can be set relatively easily.

【0029】本発明の請求項9に係わる可燃性ガス検出
装置によれば、請求項1〜3と同様の効果を得ることが
できるうえに、一方のガス濃度検出手段のイオン伝導性
固体電解質体を酸素イオン伝導性固体電解質体とし、他
方のガス濃度検出手段のイオン伝導性固体電解質体を水
素イオン伝導性固体電解質体としたことにより、とくに
水素イオン伝導性固体電解質体が水素選択性に優れるも
のであるため、特定ガスの濃度算出精度のさらなる向上
を実現することができる。
According to the combustible gas detecting device of the ninth aspect of the present invention, the same effects as those of the first to third aspects can be obtained, and at the same time, the ion conductive solid electrolyte body of one gas concentration detecting means. Is an oxygen ion conductive solid electrolyte body, and the other ion conductive solid electrolyte body of the gas concentration detecting means is a hydrogen ion conductive solid electrolyte body, so that the hydrogen ion conductive solid electrolyte body is particularly excellent in hydrogen selectivity. Therefore, the accuracy of calculating the concentration of the specific gas can be further improved.

【0030】本発明の請求項10に係わる可燃性ガス検
出装置によれば、請求項1〜9と同様の効果を得ること
ができるうえに、複数のガス濃度検出手段を同一素子上
に一体的に備えたことにより、測定したい複数の特定ガ
スを時間的および空間的に最も近い位置で検出すること
ができ、各特定ガスの濃度算出の精度向上を実現するこ
とができる。また、さらなる小型化および軽量化が可能
であるとともに低コスト化をも実現することができ、よ
り一層実用性の高いものとなる。
According to the combustible gas detecting device of the tenth aspect of the present invention, the same effects as those of the first to ninth aspects can be obtained, and a plurality of gas concentration detecting means are integrated on the same element. By providing the above, it is possible to detect a plurality of specific gases to be measured at the closest position temporally and spatially, and it is possible to improve the accuracy of the concentration calculation of each specific gas. In addition, further miniaturization and weight reduction can be realized, and cost reduction can be realized, which makes the device even more practical.

【0031】本発明の請求項11に係わる可燃性ガス検
出装置によれば、請求項1〜10と同様の効果を得るこ
とができるうえに、水素と一酸化炭素や炭化水素が、そ
の他の成分よりも比較的高濃度で共存状態にある燃料電
池システムに対して、きわめて有用な可燃性ガス検出装
置を提供することができる。
According to the combustible gas detection device of the eleventh aspect of the present invention, the same effects as those of the first to tenth aspects can be obtained, and hydrogen, carbon monoxide and hydrocarbons are other components. An extremely useful combustible gas detection device can be provided for a fuel cell system having a relatively higher concentration and coexisting state.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明に係わる可燃性ガス検出装置を
実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は以下の実
施例のみに限定されないことはいうまでもない。また、
この実施例の図面で示すものが現実のセンサ素子の大き
さや縦横比などの寸法・形状を表わしているものではな
く、構成および作用を解り易く説明するためのものであ
ることはいうまでもない。
EXAMPLES Hereinafter, the flammable gas detection device according to the present invention will be described in detail based on examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to the following examples. Also,
It goes without saying that what is shown in the drawings of this embodiment does not represent the actual size and shape of the sensor element such as the size and aspect ratio, but is for the purpose of easily explaining the configuration and operation. .

【0033】(実施例1)図1〜図5は、本発明に係わ
る可燃性ガス検出装置の一実施例を説明する図である。
この実施例では、図3に示す燃料電池システムに適用さ
れる可燃性ガス検出装置を例に挙げている。
(Embodiment 1) FIGS. 1 to 5 are views for explaining an embodiment of a combustible gas detection device according to the present invention.
In this embodiment, the combustible gas detection device applied to the fuel cell system shown in FIG. 3 is taken as an example.

【0034】図3に示す燃料電池システムは、例えばメ
タノール燃料改質型であって、燃料電池50に水素と酸
素を供給して電力を発生させるものである。すなわち、
燃料電池システムは、燃料タンク51から供給されるメ
タノールを燃焼器52で燃焼させてこれを蒸発器53の
熱源とし、燃料タンク51および水タンク54から供給
されるメタノールおよび水を蒸発器53で気化させて燃
料改質器55に供給する。燃料改質器55は、供給され
たメタノールと水との混合気体を改質触媒、シフト触媒
および一酸化炭素選択触媒を介して改質し、水素を主成
分とする改質ガスを燃料電池50に供給する。また、酸
素(空気)は加湿器56を介して燃料電池50に供給す
るようにしてある。
The fuel cell system shown in FIG. 3 is, for example, a methanol fuel reforming type, which supplies hydrogen and oxygen to the fuel cell 50 to generate electric power. That is,
In the fuel cell system, the methanol supplied from the fuel tank 51 is burned in the combustor 52 and is used as the heat source of the evaporator 53, and the methanol and water supplied from the fuel tank 51 and the water tank 54 are vaporized in the evaporator 53. And supply it to the fuel reformer 55. The fuel reformer 55 reforms the supplied mixed gas of methanol and water via a reforming catalyst, a shift catalyst, and a carbon monoxide selective catalyst, and reforms gas containing hydrogen as a main component with the fuel cell 50. Supply to. Further, oxygen (air) is supplied to the fuel cell 50 via the humidifier 56.

【0035】ここで、燃料電池50に供給される改質ガ
スには、水素以外に、電池性能の低下を招く一酸化炭素
などの還元ガスが含まれているので、改質ガス中の一酸
化炭素などの濃度を測定する必要がある。また、燃料電
池50からの排出ガスは水素を含む可燃性ガスであり、
このガスを燃焼器52における燃料ガスとして用いるこ
とができるが、この際、燃焼器52における燃料成分の
量をフィードバック制御するうえで水素の濃度を測定す
る必要がある。そこで、上記の燃料電池システムでは、
燃料電池50に対する水素(改質ガス)の供給路と排出
路に可燃性ガス検出装置100が設けてある。
Here, since the reformed gas supplied to the fuel cell 50 contains a reducing gas such as carbon monoxide, which causes a decrease in cell performance, in addition to hydrogen, the reformed gas contains the monoxide. It is necessary to measure the concentration of carbon, etc. Further, the exhaust gas from the fuel cell 50 is a combustible gas containing hydrogen,
This gas can be used as the fuel gas in the combustor 52, but at this time, it is necessary to measure the hydrogen concentration in feedback control of the amount of the fuel component in the combustor 52. Therefore, in the above fuel cell system,
A combustible gas detection device 100 is provided in a hydrogen (reformed gas) supply path and an exhaust path for the fuel cell 50.

【0036】可燃性ガス検出装置100は、図1に示す
ように、供給路(または排出路)60の途中に、2つの
ガス濃度検出手段である第1センサ110および第2セ
ンサ210を備えている。第1および第2のセンサ11
0,210は、いずれもセンサ本体110A,210A
と検出値の出力部であるセンサ制御回路110B,21
0Bとで構成してある。また、可燃性ガス検出装置10
0は、両センサ制御回路110B,210Bの検出値に
基づいて少なくとも2種類の特定ガスの濃度を演算する
ガス濃度演算手段101と、ガス濃度演算手段101に
対して演算時の定数を設定する演算定数設定手段102
を備えている。なお、この実施例において測定しようと
する特定ガスは水素と一酸化炭素である。
As shown in FIG. 1, the combustible gas detecting device 100 is provided with two gas concentration detecting means, a first sensor 110 and a second sensor 210, in the middle of a supply passage (or an exhaust passage) 60. There is. First and second sensor 11
0 and 210 are sensor bodies 110A and 210A
And sensor control circuits 110B and 21 which are output units of detection values
It consists of 0B. In addition, the combustible gas detection device 10
0 is a gas concentration calculation means 101 for calculating the concentrations of at least two kinds of specific gases based on the detection values of both sensor control circuits 110B and 210B, and a calculation for setting a constant at the time of calculation for the gas concentration calculation means 101. Constant setting means 102
Is equipped with. The specific gases to be measured in this example are hydrogen and carbon monoxide.

【0037】第1および第2のセンサ110,210
は、被測定ガスの拡散量を制限するガス拡散律速部と、
ガス拡散律速部を通った被測定ガスと反応して電圧もし
くは電流を生じるイオン伝導性固体電解質体と、イオン
伝導性固体電解質体に対して電圧もしくは電流を供給あ
るいは取り出す電極を備えており、詳しくは図2に示す
構成になっている。
First and second sensors 110, 210
Is a gas diffusion rate controlling part for limiting the diffusion amount of the measured gas,
It is equipped with an ion conductive solid electrolyte body that generates a voltage or current by reacting with the gas to be measured that has passed through the gas diffusion rate controlling part, and an electrode that supplies or takes out voltage or current to the ion conductive solid electrolyte body. Has the configuration shown in FIG.

【0038】各々のセンサ本体110A,210Aに収
容されたセンサ素子10は、図2に示すように、可燃性
ガスである被測定ガスがガス拡散律速部10aを通り、
ガス拡散室12に拡散到達できる構成となっている。酸
素ポンプセル11は、酸素イオン伝導性固体電解質体
(酸素を選択的に透過する特性を有するジルコニア)1
1aと、その両面に配置される外側電極(白金)11b
および内側電極(白金)11cとで形成してある。酸素
検知セル13は、酸素イオン伝導性固体電解質体13a
と、その両面に配設される酸素参照電極13bおよび酸
素測定電極13cとで形成してある。酸素参照電極13
bは、演算増幅器21を備えたセンサ制御回路110B
(210B)に夫々接続されている。
In the sensor element 10 housed in each of the sensor bodies 110A and 210A, as shown in FIG. 2, the gas to be measured, which is a combustible gas, passes through the gas diffusion rate controlling portion 10a,
The gas diffusion chamber 12 can be diffused and reached. The oxygen pump cell 11 is an oxygen ion conductive solid electrolyte body (zirconia having a property of selectively transmitting oxygen) 1
1a and outer electrodes (platinum) 11b arranged on both sides thereof
And the inner electrode (platinum) 11c. The oxygen detection cell 13 has an oxygen ion conductive solid electrolyte body 13a.
And an oxygen reference electrode 13b and an oxygen measuring electrode 13c arranged on both sides thereof. Oxygen reference electrode 13
b is a sensor control circuit 110B including the operational amplifier 21.
(210B), respectively.

【0039】また、センサ素子10には、当該素子を活
性温度に制御するヒータ部15が備えてある。このヒー
タ部15は、セラミック基板15a内にヒータ15bを
配設してヒータ制御回路15cに接続することによって
構成されている。そして、固体電解質11aと固体電解
質13aとがスペーサ12aを介していることにより形
成された空間を先のガス拡散室12としていると共に、
固体電解質13aとセラミック基板15aとがスペーサ
14aを介していることにより形成された空間を酸素基
準室14としている。
Further, the sensor element 10 is provided with a heater section 15 for controlling the element to an activation temperature. The heater section 15 is configured by disposing a heater 15b in a ceramic substrate 15a and connecting it to a heater control circuit 15c. The space formed by the solid electrolyte 11a and the solid electrolyte 13a via the spacer 12a is used as the gas diffusion chamber 12 described above, and
The oxygen reference chamber 14 is a space formed by the solid electrolyte 13a and the ceramic substrate 15a via the spacer 14a.

【0040】このようなセンサ素子10は、被測定ガス
の拡散量を制限するガス拡散律速部10aと、ガス拡散
律速部10aを通ったガスが拡散するガス拡散室12
と、ガス拡散室12の酸素分圧を測定する酸素検知セル
13と、酸素検知セル13の出力に基づきガス拡散室1
2に酸素を汲み入れる作用とガス拡散室12から酸素を
汲み出す作用を持つ酸素ポンプセル11とを備え、酸素
ポンプセル11に流れるポンプ電流Ipを測定し、酸素
濃度や水素濃度を求める構成となっている。
In such a sensor element 10, the gas diffusion rate controlling part 10a for limiting the diffusion amount of the gas to be measured and the gas diffusion chamber 12 for diffusing the gas passing through the gas diffusion rate controlling part 10a.
And the oxygen detection cell 13 for measuring the oxygen partial pressure of the gas diffusion chamber 12, and the gas diffusion chamber 1 based on the output of the oxygen detection cell 13.
2 is provided with an oxygen pump cell 11 having a function of pumping oxygen and a function of pumping oxygen from the gas diffusion chamber 12, and the pump current Ip flowing through the oxygen pump cell 11 is measured to obtain the oxygen concentration and the hydrogen concentration. There is.

【0041】このとき、被測定ガス中の反応成分ガスが
それぞれの拡散係数に基づきガス拡散室12に連続的に
拡散してくることになる。すなわち、測定するポンプ電
流Ipは、これら全ての反応成分の総和の値である。し
たがって、1つのセンサだけでは水素ガス分のポンプ電
流Ipを取り出すことが困難である。
At this time, the reaction component gas in the gas to be measured is continuously diffused into the gas diffusion chamber 12 based on each diffusion coefficient. That is, the measured pump current Ip is the value of the sum of all these reaction components. Therefore, it is difficult to extract the pump current Ip for the hydrogen gas with only one sensor.

【0042】そこで、当該可燃性ガス検出装置100で
は、第1および第2のセンサ110,210を設け、こ
れらに互いに異なる検出感度を設定している。図4
(a)は、第1センサ110により検出された水素と一
酸化炭素の検出特性であって、水素に対する感度K1と
一酸化炭素に対する感度K1’を示し、その比(K1’
/K1)をZ1としている。また、図4(b)は、第2
センサ10により検出された水素と一酸化炭素の検出特
性であって、水素に対する感度K2と一酸化炭素に対す
る感度K2’を示し、その比(K2’/K2)をZ2と
している。つまり、第1センサ110と第2センサ21
0では、図4に示すグラフの傾きすなわち検出感度が互
いに異なっている。そして、双方の検出特性から、水素
濃度X(a)および一酸化炭素濃度X(b)を下記の式
で求めることができる。
Therefore, in the flammable gas detection device 100, the first and second sensors 110 and 210 are provided and different detection sensitivities are set to them. Figure 4
(A) is a detection characteristic of hydrogen and carbon monoxide detected by the first sensor 110, showing a sensitivity K1 for hydrogen and a sensitivity K1 'for carbon monoxide, and its ratio (K1').
/ K1) is Z1. In addition, FIG.
The detection characteristics of hydrogen and carbon monoxide detected by the sensor 10 indicate the sensitivity K2 for hydrogen and the sensitivity K2 ′ for carbon monoxide, and the ratio (K2 ′ / K2) is Z2. That is, the first sensor 110 and the second sensor 21
At 0, the slopes of the graph shown in FIG. 4, that is, the detection sensitivities are different from each other. Then, the hydrogen concentration X (a) and the carbon monoxide concentration X (b) can be obtained from the detection characteristics of both by the following equations.

【0043】 X(a)=(K1・Ip2−K2・Ip1)/K1・K2(Z2−Z1) …式1 X(b)=(K2・Z2・Ip1−K1・Z1・Ip2)/K1・K2(Z2−Z1) …式2 ここで、K1,K2,Z1,Z2は予め求められる定数
であり、Ip1は第1センサ110の検出値(Ip1=
K1・X(a)+K1・Z1・X(b))であり、Ip
2は第2センサ210の検出値(Ip2=K2・X
(a)+K2・Z2・X(b))である。
X (a) = (K1 · Ip2-K2 · Ip1) / K1 · K2 (Z2-Z1) Equation 1 X (b) = (K2 · Z2 · Ip1−K1 · Z1 · Ip2) / K1 · K2 (Z2-Z1) ... Equation 2 Here, K1, K2, Z1, and Z2 are constants obtained in advance, and Ip1 is a detection value of the first sensor 110 (Ip1 =
K1 · X (a) + K1 · Z1 · X (b)), and Ip
2 is the detection value of the second sensor 210 (Ip2 = K2 · X
(A) + K2 · Z2 · X (b)).

【0044】このとき、第1センサ110と第2センサ
210では、図4に示す如く水素の検出感度K1,K2
や、水素の感度K1,K2と一酸化炭素の感度K1’,
K2’の比Z1,Z2が互いに異なる値に設定してある
ので、上記の式1および式2を解くことができる。な
お、第1および第2のセンサ110,210の検出値I
p1,Ip2は、水素および一酸化炭素以外の可燃性ガ
ス成分の影響が無視できれば、共に水素分と一酸化炭素
分の和として差し支えない。
At this time, in the first sensor 110 and the second sensor 210, as shown in FIG. 4, hydrogen detection sensitivities K1 and K2 are detected.
, Hydrogen sensitivity K1, K2 and carbon monoxide sensitivity K1 ',
Since the ratios Z1 and Z2 of K2 'are set to different values, the above equations 1 and 2 can be solved. The detection value I of the first and second sensors 110 and 210
Both p1 and Ip2 may be the sum of the hydrogen content and the carbon monoxide content as long as the effects of combustible gas components other than hydrogen and carbon monoxide can be ignored.

【0045】このように、第1および第2のセンサ11
0,210の水素の感度K1,K2と一酸化炭素の感度
K1’,K2’の比Z1,Z2に差が生じているので、
ガス濃度演算手段101において、各センサ110,2
10の検出値Ip1,Ip2および定数K1,K2,Z
1,Z2を用いた連立2元1次方程式を解くことで水素
濃度X(a)および一酸化炭素濃度X(b)が算出され
る。
In this way, the first and second sensors 11
Since the ratios Z1 and Z2 of the sensitivities K1 and K2 of hydrogen of 0 and 210 and the sensitivities K1 ′ and K2 ′ of carbon monoxide are different,
In the gas concentration calculation means 101, each sensor 110, 2
10 detected values Ip1, Ip2 and constants K1, K2, Z
The hydrogen concentration X (a) and the carbon monoxide concentration X (b) are calculated by solving the simultaneous binary linear equations using 1, Z2.

【0046】図5は、可燃性ガス検出装置100の処理
過程を説明するフローチャートである。まず、ステップ
S1において、予め求められる定数すなわち第1および
第2のセンサ110,210における水素の感度K1,
K2および水素の感度と一酸化炭素の感度の比Z1,Z
2を読み込み、ステップS2において、第1および第2
のセンサ110,210のヒータ部15をONにし、ス
テップS3において、センサ素子10が活性状態(素子
温度が500〜800℃程度となる状態)すなわち第1
および第2のセンサ110,210が測定可能な状態で
あるか否かを判定する。
FIG. 5 is a flow chart for explaining the processing steps of the combustible gas detection device 100. First, in step S1, a constant determined in advance, that is, the sensitivity K1 of hydrogen in the first and second sensors 110 and 210,
Ratio of sensitivity of K2 and hydrogen to sensitivity of carbon monoxide Z1, Z
2 is read, and in step S2, the first and second
The heater unit 15 of each of the sensors 110 and 210 is turned on, and in step S3, the sensor element 10 is in an active state (state in which the element temperature is about 500 to 800 ° C.), that is, the first
Then, it is determined whether or not the second sensors 110 and 210 are in a measurable state.

【0047】そして、第1および第2のセンサ110,
210が測定可能な状態になったところで、ステップS
4において、第1および第2のセンサ110,210の
出力値Ip1,Ip2を読み込み、ステップS5におい
て、先の式1により水素濃度X(a)を算出し、続いて
ステップS6において、先の式2により一酸化炭素濃度
X(b)を算出する。これらの算出はガス濃度演算手段
101で行われる。
Then, the first and second sensors 110,
When the 210 is ready for measurement, step S
4, the output values Ip1 and Ip2 of the first and second sensors 110 and 210 are read, and in step S5, the hydrogen concentration X (a) is calculated by the above equation 1, and then in step S6, the above equation is calculated. The carbon monoxide concentration X (b) is calculated from 2. These calculations are performed by the gas concentration calculation means 101.

【0048】この後、ステップS7において、演算結果
である水素濃度X(a)および一酸化炭素濃度X(b)
を外部機器に出力し、ステップS8において、測定終了
か否かを判定し、終了ではない場合にはステップS3に
戻り、終了である場合にはステップS9において測定終
了となる。
Thereafter, in step S7, the hydrogen concentration X (a) and the carbon monoxide concentration X (b), which are the calculation results, are obtained.
Is output to an external device, and in step S8, it is determined whether or not the measurement is ended. If it is not ended, the process returns to step S3, and if it is ended, the measurement is ended in step S9.

【0049】このように、上記実施例で説明した可燃性
ガス検出装置100では、演算のフローを簡単に構築す
ることができ、ガス濃度検出手段であるセンサに特別の
ガス選択性を持たせずに、特定ガスである水素および一
酸化炭素の濃度を同時に且つ正確に測定することとな
る。なお、この実施例では、第1および第2のセンサ1
10,210を用いて2種類の特定ガス濃度を測定する
場合を説明したが、図6に示すように、第1〜第3の3
つのセンサ110〜310を用いて3種類の特定ガス濃
度を測定することも可能である。
As described above, in the combustible gas detection device 100 described in the above embodiment, the calculation flow can be easily constructed, and the sensor which is the gas concentration detection means does not have special gas selectivity. In addition, the concentrations of hydrogen and carbon monoxide, which are specific gases, can be measured simultaneously and accurately. In this embodiment, the first and second sensors 1
The case where two types of specific gas concentrations are measured using 10 and 210 has been described, but as shown in FIG.
It is also possible to measure three types of specific gas concentrations using one sensor 110 to 310.

【0050】(実施例2)図7は本発明に係わる可燃性
ガス検出装置の他の実施例を説明する図である。なお、
先の実施例と同一部位は、同一符号を付して詳細な説明
を省略する。
(Embodiment 2) FIG. 7 is a view for explaining another embodiment of the combustible gas detecting device according to the present invention. In addition,
The same parts as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0051】この実施例の可燃性ガス検出装置400
は、1つのセンサ素子上に2つのガス濃度検出手段41
0,510を一体的に備えた構成になっている。つま
り、先の実施例1では、第1および第2のセンサ11
0,210を夫々ガス濃度検出手段として説明したが、
この実施例2では、1つのセンサに2つのガス濃度検出
手段410、510が含まれている構成を示している。
また、図示は省略したが、この実施例にあっても検出値
の出力部であるセンサ制御回路(図2参照)やガス濃度
演算手段(図1参照)が設けられる。
Combustible gas detection device 400 of this embodiment
Means two gas concentration detecting means 41 on one sensor element.
0, 510 are integrally provided. That is, in the first embodiment, the first and second sensors 11 are
Although 0 and 210 have been described as the gas concentration detecting means, respectively,
In the second embodiment, one sensor includes two gas concentration detecting means 410, 510.
Although not shown in the drawings, the sensor control circuit (see FIG. 2) and the gas concentration calculating means (see FIG. 1), which are the output units of the detected values, are also provided in this embodiment.

【0052】第1および第2のガス濃度検出手段41
0,510は、大気中の酸素濃度(約20.9%)を基
準にしてガス拡散室412,512内の酸素濃度を測定
する第1および第2の酸素検知セル413,513と、
第1および第2の酸素検知セル413,513の測定結
果に基づいて駆動される第1および第2の酸素ポンプセ
ル411,511がガス拡散室412,512を挟むよ
うに形成してある。
First and second gas concentration detecting means 41
0 and 510 are first and second oxygen detection cells 413 and 513 for measuring the oxygen concentration in the gas diffusion chambers 412 and 512 with reference to the oxygen concentration in the atmosphere (about 20.9%).
First and second oxygen pump cells 411, 511 driven based on the measurement results of the first and second oxygen detection cells 413, 513 are formed so as to sandwich the gas diffusion chambers 412, 512.

【0053】第1酸素検知セル413は、酸素イオン伝
導性固体電解質体(酸素を選択的に透過する特性を有す
るジルコニア)413aの両面に、触媒作用を有する一
対の電極(白金)を設けた構成になっている。一対の電
極の一方は、大気に連通する酸素基準室14に面した酸
素基準電極413cであり、他方は、ガス拡散室412
に面している酸素測定電極413bである。
The first oxygen detection cell 413 has a structure in which a pair of electrodes (platinum) having a catalytic action are provided on both surfaces of an oxygen ion conductive solid electrolyte body (zirconia having a property of selectively transmitting oxygen) 413a. It has become. One of the pair of electrodes is an oxygen reference electrode 413c facing the oxygen reference chamber 14 communicating with the atmosphere, and the other is a gas diffusion chamber 412.
Oxygen measuring electrode 413b facing the.

【0054】第1酸素ポンプセル411は、第1酸素検
知セル413と同様に、酸素イオン伝導性固体電解質体
411aの両面に、触媒作用を有する一対の電極を設け
た構成になっている。このとき、一対の電極の一方は、
ガス拡散室412の外側に面した酸素ポンプ外側電極4
11cであり、他方は、ガス拡散室412に面している
酸素ポンプ内側電極411bである。
Like the first oxygen detection cell 413, the first oxygen pump cell 411 has a structure in which a pair of electrodes having a catalytic action are provided on both surfaces of the oxygen ion conductive solid electrolyte body 411a. At this time, one of the pair of electrodes is
Oxygen pump outer electrode 4 facing the outside of the gas diffusion chamber 412
11c and the other is the oxygen pump inner electrode 411b facing the gas diffusion chamber 412.

【0055】また、第2酸素検知セル513および第2
酸素ポンプセル511の基本構成も第1のものと同様で
あり、各々の酸素イオン伝導性固体電解質体511a,
513aを備えると共に、大気に連通する酸素基準室1
4に面した酸素基準電極513cおよびガス拡散室51
2に面している酸素測定電極513b、ならびにガス拡
散室512の外側に面した酸素ポンプ外側電極511c
およびガス拡散室512に面している酸素ポンプ内側電
極511bを備えている。なお、第2の各セル513,
511の酸素イオン伝導性固体電解質体511a,51
3aには、第1の各セル413,411の酸素イオン伝
導性固体電解質体411a,413aと異なる符合を付
したが、当然のことながら双方は共通の部材で良い。
The second oxygen sensing cell 513 and the second oxygen sensing cell 513
The basic structure of the oxygen pump cell 511 is similar to that of the first one, and each oxygen ion conductive solid electrolyte body 511a,
Oxygen reference chamber 1 equipped with 513a and communicating with the atmosphere
4 facing the oxygen reference electrode 513c and the gas diffusion chamber 51
2 and the oxygen measuring electrode 513b facing the No. 2 and the oxygen pump outer electrode 511c facing the outside of the gas diffusion space 512.
And an oxygen pump inner electrode 511b facing the gas diffusion space 512. The second cells 513,
511 oxygen-ion conductive solid electrolyte body 511a, 51
3a is given a different sign from the oxygen ion conductive solid electrolyte bodies 411a and 413a of the first cells 413 and 411, but it goes without saying that both may be common members.

【0056】ここで、第1ガス濃度検出手段410と第
2ガス濃度検出手段520との相違点は、ガスの拡散量
を制限するガス拡散律速部410a,510aの構成で
あって、第1ガス拡散律速部410aの拡散抵抗よりも
第2ガス拡散律速部510aの拡散抵抗を大きく設定し
ている。すなわち、ガス濃度検出手段で検出する少なく
とも1種類の特定ガスの検出感度を設定する検出感度設
定手段として、第1および第2のガス拡散律速部410
a,510aを多孔質体で形成し、第1ガス拡散律速部
410aを形成する多孔質体の長さ(拡散有効距離)よ
りも第2ガス拡散律速部510aを形成する多孔質体の
長さを大きくしている。なお、多孔質体の細孔径を異な
らせて拡散抵抗を異ならせることもできる。
Here, the difference between the first gas concentration detecting means 410 and the second gas concentration detecting means 520 is the configuration of the gas diffusion rate controlling parts 410a and 510a for limiting the diffusion amount of gas. The diffusion resistance of the second gas diffusion controlling section 510a is set to be larger than the diffusion resistance of the diffusion controlling section 410a. That is, as the detection sensitivity setting means for setting the detection sensitivity of at least one type of specific gas detected by the gas concentration detection means, the first and second gas diffusion rate controlling sections 410 are provided.
a, 510a is formed of a porous body, and the length of the porous body forming the second gas diffusion rate controlling portion 510a is longer than the length (diffusion effective distance) of the porous body forming the first gas diffusion rate controlling portion 410a. Is getting bigger. In addition, the diffusion resistance can be made different by making the pore diameter of the porous body different.

【0057】上記の可燃性ガス検出装置400は、先の
実施例と同様の効果を得ることができるうえに、1つの
センサ素子上に第1および第2のガス濃度検出手段41
0,510を設けたので、測定したい複数の特定ガスを
時間的および空間的に最も近い位置で検出することがで
き、各特定ガスの濃度算出のさらなる精度向上を実現す
るほか、さらなる小型化、軽量化および低コスト化を実
現し得るものとなる。そして、検出感度設定手段とし
て、第1および第2のガス拡散律速部410a,510
aを拡散抵抗の異なる多孔質体で構成したので、複数の
特定ガス間毎の検出感度比、例えば水素と一酸化炭素の
検出感度比に顕著な差を生じさせることができ、これに
より測定精度がより一層高められる。
The above-described combustible gas detection device 400 can obtain the same effects as those of the previous embodiment, and at the same time, the first and second gas concentration detection means 41 can be provided on one sensor element.
Since 0, 510 is provided, it is possible to detect a plurality of specific gases to be measured at the closest position temporally and spatially, and further improve the accuracy of the concentration calculation of each specific gas, and further reduce the size. It is possible to realize weight reduction and cost reduction. Then, as the detection sensitivity setting means, the first and second gas diffusion rate controlling parts 410a and 510 are provided.
Since a is made of a porous material having a different diffusion resistance, it is possible to cause a significant difference in the detection sensitivity ratio between a plurality of specific gases, for example, the detection sensitivity ratio between hydrogen and carbon monoxide. Is further enhanced.

【0058】(実施例3)図8は本発明に係わる可燃性
ガス検出装置のさらに他の実施例を説明する図である。
この実施例の可燃性ガス検出装置600は、先の実施例
2と同様に、1つのセンサ素子上に第1および第2のガ
ス濃度検出手段410,510を設けている。
(Embodiment 3) FIG. 8 is a view for explaining still another embodiment of the combustible gas detecting device according to the present invention.
The combustible gas detection device 600 of this embodiment is provided with the first and second gas concentration detection means 410, 510 on one sensor element, as in the case of the second embodiment.

【0059】また、この実施例では、図中右側となる第
2ガス濃度検出手段510側のガス拡散室512内にお
いて、検出感度設定手段であるガス吸着体612aをガ
ス拡散律速部510aから所定距離機離れた位置に設け
ている。ガス吸着体612aは、例えば一酸化炭素を選
択的に吸着するZnOあるいはSnO などの多孔質
体であって、ガス拡散質512に進入する一酸化炭素を
選択的にブロックする働きをする。これにより、第1お
よび第2のガス濃度検出手段410,510の間で、一
酸化炭素の検出感度に大きな差が生じることとなり、先
の実施例2と同様に測定精度がより一層高められる。な
お、この効果はセンサ素子の温度が低いほど顕著に現れ
る。
Further, in this embodiment, the gas adsorber 612a, which is the detection sensitivity setting means, is located at a predetermined distance from the gas diffusion rate controlling part 510a in the gas diffusion chamber 512 on the right side of the second gas concentration detecting means 510 side. It's located away from the machine. The gas adsorbent 612a is, for example, a porous body such as ZnO or SnO 2 that selectively adsorbs carbon monoxide, and functions to selectively block carbon monoxide that enters the gas diffuser 512. As a result, a large difference occurs in the carbon monoxide detection sensitivity between the first and second gas concentration detecting means 410, 510, and the measurement accuracy is further enhanced as in the second embodiment. This effect becomes more remarkable as the temperature of the sensor element is lower.

【0060】ここで、上記の可燃性ガス検出装置600
では、ガス吸着体612aが吸着ガスで満たされるとそ
の吸着機能が失われるので、このガス吸着体612aを
リフレッシュさせるための酸素ドウプ手段として、ガス
吸着体612aの近傍に、第3酸素ポンプセル611を
設けている。この第3ポンプセル611は、第1および
第2のものと同様に、酸素ポンプ外側電極611cおよ
び酸素ポンプ内側電極611bを備えて、定期的にドウ
プする酸素によってガス吸着体612aが吸着した一酸
化炭素を酸化処理する。
Here, the above-mentioned combustible gas detection device 600 is used.
Then, since the adsorption function is lost when the gas adsorbent 612a is filled with the adsorbed gas, the third oxygen pump cell 611 is provided in the vicinity of the gas adsorbent 612a as an oxygen doping means for refreshing the gas adsorbent 612a. It is provided. This third pump cell 611 is provided with an oxygen pump outer electrode 611c and an oxygen pump inner electrode 611b similarly to the first and second ones, and carbon monoxide adsorbed by the gas adsorbent 612a by the oxygen which is periodically doped. Is oxidized.

【0061】なお、この実施例に対して、第3酸素ポン
プセル611を第2酸素ポンプセル511で兼用する構
成にすることも可能であり、また、ガス拡散律速部51
0aをガス吸着体で構成することも可能である。さら
に、ガス吸着体612aにゼオライトなどの炭化水素吸
着体を用いれば、第1および第2のガス濃度検出手段4
10,510の間で炭化水素の検出感度に大きな差を生
じさせることができ、結果として測定精度が高められ
る。
In this embodiment, the third oxygen pump cell 611 can also be used as the second oxygen pump cell 511, and the gas diffusion rate controlling portion 51 can be used.
It is also possible to configure 0a with a gas adsorbent. Further, if a hydrocarbon adsorbent such as zeolite is used for the gas adsorbent 612a, the first and second gas concentration detecting means 4 can be used.
A great difference can be caused in the detection sensitivity of hydrocarbons between 10, 510, and as a result, the measurement accuracy is improved.

【0062】(実施例4)図9は本発明に係わる可燃性
ガス検出装置のさらに他の実施例を説明する図である。
この実施例の可燃性ガス検出装置700は、先の実施例
2,3と同様に、1つのセンサ素子上に第1および第2
のガス濃度検出手段410,710を設けている。
(Embodiment 4) FIG. 9 is a view for explaining still another embodiment of the combustible gas detecting device according to the present invention.
The combustible gas detection device 700 of this embodiment is similar to Embodiments 2 and 3 above in that the first and second sensor elements are provided on one sensor element.
The gas concentration detecting means 410 and 710 are provided.

【0063】この実施例では、第2ガス濃度検出手段7
10が水素検知セル713を備えており、水素検知セル
713は、水素イオン(プロトン)伝導性固体電解質体
713aに、外側電極713cおよび内側電極713b
を備えている。この水素イオン伝導性固体電解質体71
3aは、両面の水素濃度差に応じて起電力を生ずるもの
であり、いわゆる水素濃淡電池の働きをする。
In this embodiment, the second gas concentration detecting means 7
10 includes a hydrogen detection cell 713. The hydrogen detection cell 713 includes a hydrogen ion (proton) conductive solid electrolyte body 713a, an outer electrode 713c and an inner electrode 713b.
Is equipped with. This hydrogen ion conductive solid electrolyte body 71
3a generates an electromotive force according to the difference in hydrogen concentration on both sides, and functions as a so-called hydrogen concentration battery.

【0064】この可燃性ガス検出装置700では、ガス
拡散室412内に面した内側電極413b,713bの
近傍で酸素濃度および水素濃度がほぼ零に制御されるこ
とから、水素イオン伝導性固体電解質体713aの外側
において被測定ガス中の高濃度水素と接触する外側電極
713cと、水素濃度がほぼ零の内側電極713bとの
間に起電力Vsが生じ、その起電力を水素検知セル71
3で検出する構成としている。
In this combustible gas detection device 700, the oxygen concentration and the hydrogen concentration are controlled to almost zero in the vicinity of the inner electrodes 413b and 713b facing the inside of the gas diffusion chamber 412. An electromotive force Vs is generated between the outer electrode 713c, which comes into contact with high-concentration hydrogen in the gas to be measured, and the inner electrode 713b where the hydrogen concentration is substantially zero outside the 713a.
The detection is performed in 3.

【0065】検出した起電力Vsは、一般に知られるネ
ルンストの式に基づき、一方の特定ガスの濃度が一定な
らば他方の特定ガスの濃度(この場合は被測定ガス中の
水素濃度)に依存する。つまり、起電力Vsから水素濃
度X(a)が求められる。
The detected electromotive force Vs is based on the generally known Nernst equation, and if the concentration of one specific gas is constant, it depends on the concentration of the other specific gas (in this case, the hydrogen concentration in the measured gas). . That is, the hydrogen concentration X (a) is obtained from the electromotive force Vs.

【0066】第1ガス濃度検出手段410は、先の実施
例で述べた通り、水素分を含んだ可燃性ガスのトータル
分の検出値Ip1である。したがって、第2ガス濃度検
出手段710で検出した水素濃度X(a)から検出値I
p2を導き出し、検出値Ip1から検出値Ip2を差し
引けば水素以外の可燃性ガス分の検出値Ip3が求めら
れ、この検出値Ip3から先の実施例1と同様の算出方
法を適用することにより、他の可燃性ガスの濃度を算出
することができる。
As described in the previous embodiment, the first gas concentration detecting means 410 is the total detected value Ip1 of the combustible gas containing hydrogen. Therefore, from the hydrogen concentration X (a) detected by the second gas concentration detecting means 710, the detected value I
By deriving p2 and subtracting the detected value Ip2 from the detected value Ip1, the detected value Ip3 of the combustible gas other than hydrogen is obtained, and by applying the same calculation method as that of the first embodiment from the detected value Ip3. , The concentrations of other combustible gases can be calculated.

【0067】(実施例5)図10は本発明に係わる可燃
性ガス検出装置のさらに他の実施例を説明する図であ
る。この実施例の可燃性ガス検出装置800は、先の実
施例4の可燃性ガス検出装置700に、水素ポンプセル
811を付加し、隔壁812aによって第1ガス濃度検
出手段410用のガス拡散室812と、第2ガス濃度検
出手段810用のガス拡散室412とを区分したもので
ある。
(Embodiment 5) FIG. 10 is a view for explaining still another embodiment of the combustible gas detecting device according to the present invention. In the combustible gas detection device 800 of this embodiment, a hydrogen pump cell 811 is added to the combustible gas detection device 700 of the above-described fourth embodiment, and a partition 812a forms a gas diffusion chamber 812 for the first gas concentration detection means 410. , And a gas diffusion chamber 412 for the second gas concentration detecting means 810.

【0068】水素ポンプセル811は、水素イオン(プ
ロトン)伝導性固体電解質体811aに、外側電極81
1cおよび内側電極811bを備えている。この水素ポ
ンプセル811と水素検知セル713との関連動作は、
酸素ポンプセル411と酸素検知セル413との関連動
作と同一である。そして、第2ガス濃度検出手段810
は、酸素イオン伝導性固体電解質体利用方式である第1
ガス濃度検出手段410と同じく、水素濃度の検出特性
がリニアなものとなり、演算などの取り扱いが簡単にな
る。
The hydrogen pump cell 811 includes a hydrogen ion (proton) conductive solid electrolyte body 811a and an outer electrode 81.
1c and the inner electrode 811b. The related operation between the hydrogen pump cell 811 and the hydrogen detection cell 713 is as follows.
This is the same as the related operation between the oxygen pump cell 411 and the oxygen detection cell 413. Then, the second gas concentration detection means 810
Is a method of utilizing an oxygen ion conductive solid electrolyte body.
Similar to the gas concentration detecting means 410, the hydrogen concentration detecting characteristic becomes linear, and the handling such as calculation becomes easy.

【0069】なお、ガス濃度検出手段で検出する少なく
とも1種類の特定ガスの検出感度を設定する検出感度設
定手段として、例えば実施例2(図7参照)では、第1
および第2のガス拡散律速部410a,510aを拡散
抵抗の異なる多孔質体で構成した場合を説明し、実施例
3では、一酸化炭素や炭化水素のガス吸着体612aを
用いた場合を説明したが、これらのほか、イオン伝導性
固体電解質体の温度制御をすることにより、ガス濃度検
出手段に対する検出感度の設定を行う構成とすることも
可能であり、これによっても複数のガス濃度検出手段に
おける検出感度の差が顕著なものとなり、測定精度のさ
らなる向上を実現し得る。
As the detection sensitivity setting means for setting the detection sensitivity of at least one kind of specific gas detected by the gas concentration detection means, for example, in the second embodiment (see FIG. 7),
The case where the second gas diffusion rate controlling parts 410a and 510a are made of porous bodies having different diffusion resistances has been described, and the case where the carbon monoxide or hydrocarbon gas adsorbent 612a is used has been described in the third embodiment. However, in addition to these, it is also possible to set the detection sensitivity for the gas concentration detection means by controlling the temperature of the ion conductive solid electrolyte body. The difference in detection sensitivity becomes remarkable, and the measurement accuracy can be further improved.

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

【図1】本発明に係わる可燃性ガス検出装置の一実施例
を概略的に示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an embodiment of a combustible gas detection device according to the present invention.

【図2】図1に示す第1および第2のセンサの詳細を説
明する断面図である。
FIG. 2 is a sectional view illustrating details of first and second sensors shown in FIG.

【図3】燃料電池システムを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a fuel cell system.

【図4】第1センサの検出感度特性を示すグラフ(a)
および第2センサの検出感度特性を示すグラフ(b)で
ある。
FIG. 4 is a graph (a) showing the detection sensitivity characteristic of the first sensor.
3 is a graph (b) showing the detection sensitivity characteristics of the second sensor.

【図5】可燃性ガス検出装置の処理過程を説明するフロ
ーチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing process of the combustible gas detection device.

【図6】3つのセンサを備えた場合を示す説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a case where three sensors are provided.

【図7】本発明に係わる可燃性ガス検出装置の他の実施
例を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the combustible gas detection device according to the present invention.

【図8】本発明に係わる可燃性ガス検出装置のさらに他
の実施例を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing still another embodiment of the combustible gas detection device according to the present invention.

【図9】本発明に係わる可燃性ガス検出装置のさらに他
の実施例を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing still another embodiment of the combustible gas detection device according to the present invention.

【図10】本発明に係わる可燃性ガス検出装置のさらに
他の実施例を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing still another embodiment of the combustible gas detection device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100〜800 可燃性ガス検出装置 10a ガス拡散律速部 11a,13a イオン伝導性固体電解質体 11b,11c 電極 13b,13c 電極 110 第1センサ(ガス濃度検出手段) 120 第2センサ(ガス濃度検出手段) 101 ガス濃度演算手段 410〜810 ガス濃度検出手段 410a,510a ガス拡散律速部(検出感度設定手
段) 612a ガス吸着体(検出感度設定手段) 611 第3ガス濃度検出手段(酸素ドウ
プ手段)
100-800 Combustible gas detection device 10a Gas diffusion rate controlling parts 11a, 13a Ion conductive solid electrolyte body 11b, 11c Electrodes 13b, 13c Electrode 110 1st sensor (gas concentration detection means) 120 2nd sensor (gas concentration detection means) 101 gas concentration calculating means 410 to 810 gas concentration detecting means 410a, 510a gas diffusion rate controlling part (detection sensitivity setting means) 612a gas adsorber (detection sensitivity setting means) 611 third gas concentration detecting means (oxygen dope means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 27/46 331 371G 27/58 B Z Fターム(参考) 2G004 BB04 BD14 BL19 BM04 BM10 ZA01 5H027 AA02 BA01 KK31 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G01N 27/46 331 371G 27/58 BZ F term (reference) 2G004 BB04 BD14 BL19 BM04 BM10 ZA01 5H027 AA02 BA01 KK31

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定ガスの拡散量を制限するガス拡散
律速部と、ガス拡散律速部を通った被測定ガスと反応し
て電圧もしくは電流を生じるイオン伝導性固体電解質体
と、イオン伝導性固体電解質体に対して電圧もしくは電
流を供給あるいは取り出す電極とから成るガス濃度検出
手段を少なくとも2つ備えると共に、各ガス濃度検出手
段に対して互いに異なる検出感度が設定してあり、各ガ
ス濃度検出手段の検出値に基づいて少なくとも2種類の
特定ガスの濃度を演算するガス濃度演算手段を備えたこ
とを特徴とする可燃性ガス検出装置。
1. A gas diffusion rate controlling part for limiting a diffusion amount of a gas to be measured, an ion conductive solid electrolyte body which generates a voltage or a current by reacting with the gas to be measured which has passed through the gas diffusion rate controlling part, and ion conductivity. At least two gas concentration detecting means including electrodes for supplying or extracting voltage or current to the solid electrolyte body are provided, and different detection sensitivities are set for the respective gas concentration detecting means. A combustible gas detection device comprising gas concentration calculation means for calculating the concentrations of at least two kinds of specific gases based on the detection values of the means.
【請求項2】 ガス濃度演算手段が、一方のガス濃度検
出手段について、一方の特定ガスに対する感度をK1、
一方の特定ガスに対する感度K1と他方の特定ガスに対
する感度K1’の比(K1’/K1)をZ1、濃度の検
出値をIp1とし、 他方のガス濃度検出手段について、一方の特定ガスに対
する感度をK2、一方の特定ガスに対する感度K2と他
方の特定ガスに対する感度K2’の比(K1’/K1)
をZ2、濃度の検出値をIp2としたとき、 一方の特定ガスの濃度X(a)および他方の特定ガスの
濃度X(b)を次式 X(a)=(K1・Ip2−K2・Ip1)/K1・K2(Z2−Z1) X(b)=(K2・Z2・Ip1−K1・Z1・Ip2)/K1・K2(Z2
−Z1) に基づいて求める手段であることを特徴とする請求項1
に記載の可燃性ガス検出装置。
2. The gas concentration calculating means determines the sensitivity of one gas concentration detecting means to one specific gas, K1,
Let Z1 be the ratio (K1 ′ / K1) of the sensitivity K1 for one specific gas and the sensitivity K1 ′ for the other specific gas, and let the detected value of the concentration be Ip1, K2, ratio of sensitivity K2 for one specific gas and sensitivity K2 'for another specific gas (K1' / K1)
Is Z2 and the detected value of the concentration is Ip2, the concentration X (a) of one specific gas and the concentration X (b) of the other specific gas are expressed by the following formula X (a) = (K1 · Ip2−K2 · Ip1 ) / K1 ・ K2 (Z2-Z1) X (b) = (K2 ・ Z2 ・ Ip1−K1 ・ Z1 ・ Ip2) / K1 ・ K2 (Z2
-Z1) is a means for determining based on
The flammable gas detection device described in 1.
【請求項3】 ガス濃度検出手段で検出する少なくとも
1種類の特定ガスの検出感度を設定する検出感度設定手
段を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の
可燃性ガス検出装置。
3. The flammable gas detection device according to claim 1, further comprising detection sensitivity setting means for setting detection sensitivity of at least one type of specific gas detected by the gas concentration detection means.
【請求項4】 検出感度設定手段が、ガス拡散律速部の
拡散抵抗の大きさにより検出感度を設定する手段である
ことを特徴とする請求項3に記載の可燃性ガス検出装
置。
4. The flammable gas detection device according to claim 3, wherein the detection sensitivity setting means is a means for setting the detection sensitivity according to the size of the diffusion resistance of the gas diffusion rate controlling portion.
【請求項5】 検出感度設定手段が、特定ガスを吸着す
るガス吸着体であることを特徴とする請求項3に記載の
可燃性ガス検出装置。
5. The flammable gas detection device according to claim 3, wherein the detection sensitivity setting means is a gas adsorbent that adsorbs a specific gas.
【請求項6】 ガス吸着体が、一酸化炭素および炭化水
素の少なくとも一方を吸着することを特徴とする請求項
5に記載の可燃性ガス検出装置。
6. The combustible gas detection device according to claim 5, wherein the gas adsorbent adsorbs at least one of carbon monoxide and hydrocarbon.
【請求項7】 特定ガスを吸着したガス吸着体をリフレ
ッシュする酸素ドウプ手段を備えたことを特徴とする請
求項4または5に記載の可燃性ガス検出装置。
7. The combustible gas detection device according to claim 4, further comprising an oxygen doping means for refreshing the gas adsorbent that has adsorbed the specific gas.
【請求項8】 検出感度設定手段が、イオン伝導性固体
電解質体の温度で検出感度を設定する手段であることを
特徴とする請求項3に記載の可燃性ガス検出装置。
8. The flammable gas detection device according to claim 3, wherein the detection sensitivity setting means is means for setting the detection sensitivity at the temperature of the ion conductive solid electrolyte body.
【請求項9】 一方のガス濃度検出手段のイオン伝導性
固体電解質体が、酸素イオン伝導性固体電解質体であ
り、他方のガス濃度検出手段のイオン伝導性固体電解質
体が、水素イオン伝導性固体電解質体であることを特徴
とする請求項1〜3のいずれかに記載の可燃性ガス検出
装置。
9. The ion conductive solid electrolyte body of one of the gas concentration detecting means is an oxygen ion conductive solid electrolyte body, and the ion conductive solid electrolyte body of the other gas concentration detecting means is a hydrogen ion conductive solid body. It is an electrolyte body, The combustible gas detection apparatus in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
【請求項10】 複数のガス濃度検出手段を、同一素子
上に一体的に備えたことを特徴とする請求項1〜9のい
ずれかに記載可燃性ガス検出装置。
10. The combustible gas detection device according to claim 1, wherein a plurality of gas concentration detection means are integrally provided on the same element.
【請求項11】 特定ガスが、水素と、一酸化炭素およ
び炭化水素の少なくとも一方であることを特徴とする請
求項1〜10のいずれかに記載の可燃性ガス検出装置。
11. The combustible gas detection device according to claim 1, wherein the specific gas is hydrogen and at least one of carbon monoxide and hydrocarbon.
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