JP2007093240A - Contact combustion type gas sensor element - Google Patents

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Hiroto Matsuda
寛人 松田
Ikuo Takahashi
郁生 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance gas sensitivity and a response speed with respect to a gas to be sensed without damaging impact resistance in a contact combustion type gas sensor element. <P>SOLUTION: The contact combustion type gas sensor element includes a cylindrical hollow porous ceramic body, the heater coil spirally wound around the surface of the porous ceramic body, a heat conductive layer which covers a part of the heater coil while enclosing the porous ceramic body and a sintered body having a catalyst layer and has a hollow structure. Since the flow of the gas to be sensed is enhanced and a contact combustible area becomes large in this contact combustion type gas sensor element, the response time to the gas to be sensed becomes short, the gas sensitivity of the gas to be sensed becomes high and the impact resistance of the contact combustion type gas sensor element is excellent. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、接触燃焼式ガスセンサ素子に関する。   The present invention relates to a catalytic combustion type gas sensor element.

水素ガスやメタンガス等を検知対象とする可燃性ガスセンサには接触燃焼式ガスセンサ、半導体式ガスセンサ等が有り、いずれも可燃性ガスの検知に利用する熱源を内蔵している。
例えば、接触燃焼式ガスセンサ素子には、ヒーターコイルを有し、それに装備された燃焼触媒上で生成した可燃性ガスの接触燃焼熱によるヒーターコイルの抵抗値変化を電圧変化として出力することにより可燃性ガスの存在を検知するものである。
また例えば半導体式ガスセンサ素子には、ヒーターコイルを有し、それに装備された半導体層における可燃性ガスの吸着現象により発生する半導体層の電気伝導度変化を電圧変化として出力することにより可燃性ガスの存在を検知するものである。
Combustible gas sensors that detect hydrogen gas, methane gas, or the like include contact combustion type gas sensors, semiconductor type gas sensors, and the like, all of which incorporate a heat source that is used for detection of combustible gases.
For example, the catalytic combustion type gas sensor element has a heater coil, and the resistance value change of the heater coil due to the catalytic combustion heat of the combustible gas generated on the combustion catalyst equipped in the heater coil is outputted as a voltage change, so that the combustibility is achieved. It detects the presence of gas.
In addition, for example, a semiconductor gas sensor element has a heater coil, and a change in electric conductivity of the semiconductor layer generated by the adsorption phenomenon of the flammable gas in the semiconductor layer equipped in the heater coil is output as a voltage change to output the flammable gas. It detects existence.

従来より、接触燃焼式ガスセンサ素子には、検知対象ガスを燃焼させる触媒を有する触媒層と、ガスの燃焼熱を効率よくヒーターコイルに伝える熱伝導層を有する焼結体と、ガスの燃焼熱により電気的特性値が変化するヒーターコイルとからなり、ヒーターコイルのコイル状の部分が焼結体中に埋め込まれた構造となっている。ヒーターコイルの両端部は、それぞれ外部接続用の電極ピンに接続されて支持されている。   Conventionally, a catalytic combustion type gas sensor element includes a catalyst layer having a catalyst for burning the detection target gas, a sintered body having a heat conduction layer for efficiently transmitting the combustion heat of the gas to the heater coil, and the combustion heat of the gas. It consists of a heater coil whose electrical characteristic value changes, and has a structure in which the coiled portion of the heater coil is embedded in the sintered body. Both ends of the heater coil are connected to and supported by electrode pins for external connection.

これらの既存ガスセンサとは別に、例えば中空構造の接触燃焼式ガスセンサにおいては、モリブデン線、洋白線の芯線にコイル状の抵抗線を巻き付け、表面にアルミナの絶縁材を電着コートした後、芯線を強酸で溶解、除去する製造方法が知られている(例えば特許文献1参照。)。   In addition to these existing gas sensors, for example, in a contact combustion type gas sensor having a hollow structure, a coiled resistance wire is wound around a core wire of molybdenum wire or white wire, and after coating the surface with an alumina insulating material, the core wire is There is known a production method for dissolving and removing with a strong acid (see, for example, Patent Document 1).

特開昭52−116289号公報(図4)Japanese Patent Laid-Open No. 52-116289 (FIG. 4)

接触燃焼式ガスセンサ素子では、同じガス濃度であれば、検知素子から出力される電圧の変化量は大きい方が良い。この、出力電圧の変化量が大きいということは、ガス感度が高いということである。そのため、触媒表面で検知対象ガスが接触燃焼を起こし、その燃焼熱は出来るだけ損失を抑えながら効率よくヒーターコイルへ伝達されなくてはならない。   In the contact combustion type gas sensor element, if the gas concentration is the same, it is better that the amount of change in the voltage output from the detection element is large. This large amount of change in output voltage means high gas sensitivity. For this reason, the gas to be detected causes catalytic combustion on the catalyst surface, and the combustion heat must be efficiently transmitted to the heater coil while suppressing loss as much as possible.

また、接触燃焼式ガスセンサでは、同じガス濃度であれば、検知素子から出力される電圧ができるだけ短時間で安定する方が好ましい。出力電圧の安定に要する時間が短いということは、応答速度が速いということである。応答速度を速くするには、焼結体内に熱源となるヒーターコイルが燃焼熱を効率よく受けて、抵抗値変化が効率よく起こるようにすればよい。   Further, in the contact combustion type gas sensor, it is preferable that the voltage output from the detection element is stabilized in the shortest possible time if the gas concentration is the same. The short time required to stabilize the output voltage means that the response speed is fast. In order to increase the response speed, the heater coil as a heat source in the sintered body can efficiently receive the combustion heat so that the resistance value can be changed efficiently.

従って、高感度、高速応答性の接触燃焼式ガスセンサには効率のよい熱伝導手段が不可欠である。中空型の接触燃焼式ガスセンサ素子は内部には熱伝導材料が存在しておらず、熱容量を下げ、熱伝導性が向上する効果が期待できる。また、検知対象ガスがセンサ表面だけではなく、中空部分に流れることも考えられるため、応答速度が速まる効果も期待できる。   Therefore, an efficient heat conduction means is indispensable for a high-sensitivity, high-speed contact combustion type gas sensor. The hollow catalytic combustion type gas sensor element does not have a heat conductive material inside, and it can be expected that the heat capacity is lowered and the heat conductivity is improved. In addition, since the detection target gas may flow not only to the sensor surface but also to the hollow portion, an effect of increasing the response speed can be expected.

また、センサの内部に多孔質セラミックス体を芯として使用しており、外部からの衝撃に強い。   In addition, a porous ceramic body is used as the core inside the sensor, which is resistant to external impacts.

しかし、上記特許文献1に開示されている方法で中空型の接触燃焼式ガスセンサ素子を作り込んだ場合、ヒーターコイルを巻き付けている芯線そのものが強酸によって除去されるため、素子の内側でヒーターコイルが露出してしまい、検知対象ガスの燃焼熱を正確に伝達することが出来ない。   However, when a hollow catalytic combustion gas sensor element is fabricated by the method disclosed in Patent Document 1, the core wire itself around which the heater coil is wound is removed by strong acid. It is exposed and cannot accurately transfer the combustion heat of the detection target gas.

また、上記特許文献1に開示されている方法で中空型の接触燃焼式ガスセンサ素子を作製した場合、ヒーターコイルを巻き付けている芯線そのものが強酸によって除去されるため、外部からの衝撃に対しては既存の接触燃焼式ガスセンサ素子より弱く、電着コートされたアルミナの絶縁材料が崩れるおそれがある。   In addition, when a hollow catalytic combustion gas sensor element is manufactured by the method disclosed in Patent Document 1, the core wire itself around which the heater coil is wound is removed by strong acid, so that an impact from the outside is not affected. It is weaker than existing catalytic combustion type gas sensor elements, and there is a possibility that the electrodeposited alumina insulating material may collapse.

上記の課題を解決するため、本発明にかかる接触燃焼式ガスセンサ素子は、多孔質セラミックス体と、多孔質セラミックス体の表面にらせん状に巻かれたヒーターコイルと、多孔質セラミックス体を内包しながらヒーターコイルの一部を覆う、熱伝導層および触媒層を有する焼結体とを備えており、接触したガスの燃焼により発生した燃焼熱によってヒーターコイルの電気的な特性値が変化し、その特性値の変化に基づいて可燃性ガスの存在を検知することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a catalytic combustion gas sensor element according to the present invention includes a porous ceramic body, a heater coil spirally wound on the surface of the porous ceramic body, and a porous ceramic body. It has a sintered body with a heat conduction layer and a catalyst layer that covers a part of the heater coil, and the electrical characteristic value of the heater coil changes due to the combustion heat generated by the combustion of the gas in contact. It is characterized by detecting the presence of combustible gas based on a change in value.

本発明にかかる接触燃焼式ガスセンサ素子における多孔質セラミックス体は、筒状で、中空の構造を有していることが好ましい。   The porous ceramic body in the catalytic combustion type gas sensor element according to the present invention preferably has a cylindrical shape and a hollow structure.

本発明にかかる接触燃焼式ガスセンサ素子は、ヒーターコイルは、多孔質セラミックス体の表面で接触しながららせん状に巻かれており、構成体を形成していることが好ましい。   In the contact combustion type gas sensor element according to the present invention, it is preferable that the heater coil is spirally wound while being in contact with the surface of the porous ceramic body to form a constituent body.

本発明にかかる接触燃焼式ガスセンサ素子は、構成体の表面に熱伝導層および触媒層が形成されていることが好ましい。   In the catalytic combustion type gas sensor element according to the present invention, it is preferable that a heat conduction layer and a catalyst layer are formed on the surface of the structure.

本発明に関わる接触燃焼式ガスセンサ素子によれば、多孔質セラミックス体と、多孔質セラミックス体の表面にらせん状に巻かれたヒーターコイルと、多孔質セラミックス体を内包しながらヒーターコイルの一部を覆う、熱伝導層および触媒層を有する焼結体とを備えており、多孔質セラミックス体は、筒状で、中空の構造を有しているため、最終的に形成される接触燃焼式ガスセンサ素子は、熱伝導層全体の熱容量が小さく、熱伝導性、ガス感度、及び応答速度が向上する。また、多孔質セラミックス体を芯としており、接触燃焼式ガスセンサ素子全体の強度が向上する。   According to the catalytic combustion type gas sensor element related to the present invention, a porous ceramic body, a heater coil spirally wound on the surface of the porous ceramic body, and a part of the heater coil while enclosing the porous ceramic body. And a sintered body having a heat conductive layer and a catalyst layer, and the porous ceramic body has a cylindrical shape and a hollow structure. The heat capacity of the entire heat conductive layer is small, and the thermal conductivity, gas sensitivity, and response speed are improved. Moreover, the porous ceramic body is used as a core, and the strength of the entire catalytic combustion type gas sensor element is improved.

以下、図面を参照して、本発明の接触燃焼式ガスセンサ素子の好適な実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a catalytic combustion type gas sensor element of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

従来型の接触燃焼式ガスセンサ素子の構成図を図5に示す。従来の素子は、ヒーターコイル1を熱伝導層材料2により覆い、さらに、熱伝導層材料2の表面に燃焼触媒材料3が覆う構成となっている。     FIG. 5 shows a configuration diagram of a conventional catalytic combustion type gas sensor element. The conventional element has a configuration in which the heater coil 1 is covered with a heat conductive layer material 2 and the surface of the heat conductive layer material 2 is covered with a combustion catalyst material 3.

本発明の実施の形態にかかる接触燃焼式ガスセンサ素子の構成図を説明する。図2に示すように、多孔質セラミックス体4は、筒状で、中空の構造を有しており、材質は熱伝
導層材料2または燃焼触媒材料3と同様が好ましい。ヒーターコイル1は、リード部が非コイル状で、中心部が一重巻きにより構成されているもの、もしくは、図3のように、リード部が一重巻きコイルで、中心部が二重巻きヒーターコイル5により構成されているものが好ましい。
The block diagram of the contact combustion type gas sensor element concerning embodiment of this invention is demonstrated. As shown in FIG. 2, the porous ceramic body 4 has a cylindrical shape and a hollow structure, and the material is preferably the same as that of the heat conduction layer material 2 or the combustion catalyst material 3. The heater coil 1 has a non-coiled lead portion and a single-winding center portion, or a single-winding coil lead portion and a double-winding heater coil 5 as shown in FIG. What is comprised by these is preferable.

図4に示すように、ヒーターコイル1は、多孔質セラミックス体4の表面と接触しながららせん状に巻かれて、構成体6を形成する。次に、図1のように例えば、アルミナ(酸化アルミニウム)とガラス材料を溶媒と混合した熱伝導層材料2を構成体6の表面に含浸させる。次にヒーターコイル1に通電して、溶媒を飛ばして焼成すると、熱伝導層が形成される。また、ヒーターコイル1のらせん状に巻かれている部分は、多孔質セラミックス体4と熱伝導層に覆われ、露出していないことが好ましい。     As shown in FIG. 4, the heater coil 1 is spirally wound in contact with the surface of the porous ceramic body 4 to form the structure 6. Next, as shown in FIG. 1, for example, the surface of the structure 6 is impregnated with a heat conductive layer material 2 in which alumina (aluminum oxide) and a glass material are mixed with a solvent. Next, when the heater coil 1 is energized and the solvent is blown and fired, a heat conductive layer is formed. Moreover, it is preferable that the helically wound portion of the heater coil 1 is covered with the porous ceramic body 4 and the heat conductive layer and is not exposed.

次に、熱伝導層形成後に、燃焼触媒材料3を塗布する。その後、同様にヒーターコイル1に通電して焼成することで、触媒層が形成される。ここで、熱伝導層と触媒層から成る焼結体7が形成される。     Next, after the heat conductive layer is formed, the combustion catalyst material 3 is applied. Thereafter, similarly, the heater coil 1 is energized and fired to form a catalyst layer. Here, a sintered body 7 composed of a heat conductive layer and a catalyst layer is formed.

多孔質セラミックス体4は、円筒形の形状を有しており、内径は10μm以上5mm以下、外径は20μm以上10mm以下が好ましい。多孔質セラミックス体の形状がこれらの範囲に収まる場合、本発明の実施の形態にかかる接触燃焼式ガスセンサは、既存の構造を有する接触燃焼式ガスセンサと比較したとき、ガス感度、応答速度及び耐衝撃性が向上する。     The porous ceramic body 4 has a cylindrical shape, and preferably has an inner diameter of 10 μm to 5 mm and an outer diameter of 20 μm to 10 mm. When the shape of the porous ceramic body falls within these ranges, the catalytic combustion type gas sensor according to the embodiment of the present invention has a gas sensitivity, response speed, and impact resistance when compared with the catalytic combustion type gas sensor having an existing structure. Improves.

次に、本発明の構造を有する接触燃焼式ガスセンサ素子を使用して、検知対象ガスに対するガス感度と応答時間を評価した。     Next, using the catalytic combustion type gas sensor element having the structure of the present invention, the gas sensitivity and response time for the detection target gas were evaluated.

実施例として、表3に示すような形状を有する円筒形のアルミナからなる多孔質セラミックス体の表面に線径20μmの白金合金線をらせん状に巻き付けた全長1mmのヒーターコイル(構成体)を形成した。   As an example, a heater coil (construction body) having a total length of 1 mm is formed by spirally winding a platinum alloy wire having a wire diameter of 20 μm around the surface of a porous ceramic body made of cylindrical alumina having a shape as shown in Table 3. did.

前述の構成体の表面にガラス材料とアルミナ材料とエチレングリコールから成る熱伝導層材料を含浸させてヒーターコイルに通電を行い、焼成した。   The surface of the above-described structure was impregnated with a heat conductive layer material composed of a glass material, an alumina material, and ethylene glycol, and the heater coil was energized and baked.

比較例として、図6に示すように、特許文献1の製造方法を参考にして、線径20μmの白金合金線の一部を表3に示すような、径が5μm、または100μmのモリブデンの芯線に一重巻きにした長さ1mmのヒーターコイルに、ガラス材料とアルミナ材料とから成る熱伝導層材料を電着させた後、モリブデンの芯線を強酸で溶解した。   As a comparative example, as shown in FIG. 6, with reference to the manufacturing method of Patent Document 1, a part of a platinum alloy wire having a wire diameter of 20 μm is shown in Table 3, and a molybdenum core wire having a diameter of 5 μm or 100 μm. A heat conductive layer material composed of a glass material and an alumina material was electrodeposited on a 1 mm long heater coil wound in a single winding, and then the molybdenum core wire was dissolved with a strong acid.

上記の全ての実施例及び比較例は、ヒーターコイルの表面に熱伝導層を形成した後、熱伝導層の表面に酸化スズおよび白金を主としたスラリー状の燃焼触媒材料の塗布を行い、ヒーターコイルに通電して焼成を行い、接触燃焼式ガスセンサ素子として評価を行った。   In all of the above examples and comparative examples, after forming a heat conductive layer on the surface of the heater coil, a slurry-like combustion catalyst material mainly composed of tin oxide and platinum is applied to the surface of the heat conductive layer, and the heater The coil was energized and fired to evaluate as a catalytic combustion type gas sensor element.

上記構成で接触燃焼式ガスセンサ素子として組立て、検知対象ガスである水素、及びメタンガス4000ppmに対するガスセンサの出力信号の90%安定値への到達時間(以下、応答時間という)を評価した。評価結果を表1に示す。   Assembling as a catalytic combustion type gas sensor element with the above configuration, the time to reach a 90% stable value of the output signal of the gas sensor with respect to 4000 ppm of methane gas and hydrogen as detection target gases (hereinafter referred to as response time) was evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2007093240
Figure 2007093240

応答時間評価の結果、検知対象ガスである水素、及びメタンに対して応答時間が実施例2がいずれも短く、水素に対しては3秒、メタンに対しては5秒であった。これは、実施例2の空洞部が実施例1より大きく、接触燃焼できる面積がより大きいためである。また、比較例1及び比較例2は空洞部にヒーターコイルが露出している部分があるため、燃焼熱の伝達が滞り、応答性が悪い。   As a result of the response time evaluation, the response time of Example 2 was short for hydrogen and methane as detection target gases, 3 seconds for hydrogen, and 5 seconds for methane. This is because the cavity part of Example 2 is larger than Example 1, and the area which can be contact-combusted is larger. Moreover, since the comparative example 1 and the comparative example 2 have the part which the heater coil has exposed in the cavity part, transmission of a combustion heat is delayed and responsiveness is bad.

次に、検知対象ガスである水素、及びメタンガス4000、8000ppmに対する実施例と比較例における出力信号の電圧値(以下、ガス感度という)を評価した。評価結果を図7に示す。   Next, voltage values (hereinafter referred to as gas sensitivity) of output signals in Examples and Comparative Examples with respect to hydrogen as detection target gases and 4000 and 8000 ppm of methane gas were evaluated. The evaluation results are shown in FIG.

水素及びメタンガスに関わらず、最もガス感度がよかったのは実施例2である。実施例1または比較例1のように、空洞部が小さい場合、素子全体の熱容量が大きくなるため、ヒーターコイルへの熱伝導効率は悪い。比較例2の様に空洞部が比較例1より大きい場合でも、前述のように空洞部にヒーターコイルが露出している部分があれば、熱伝導効率は悪くなってしまい、結果としてガス感度が悪くなる。     Regardless of hydrogen and methane gas, the gas sensitivity was highest in Example 2. As in Example 1 or Comparative Example 1, when the cavity is small, the heat capacity of the entire element is large, so the heat conduction efficiency to the heater coil is poor. Even if the cavity is larger than Comparative Example 1 as in Comparative Example 2, if there is a portion where the heater coil is exposed in the cavity as described above, the heat conduction efficiency will deteriorate, and as a result gas sensitivity will be reduced. Deteriorate.

実施例1及び実施例2に於いて、多孔質セラミックス体の材質は熱伝導層材料と同じアルミナであるが、これは触媒に使われている酸化スズや白金を含んでもよい。燃焼触媒材料を多孔質セラミックス体として用いることで、素子の空洞部に流れ込む検知対象ガスは燃焼することが出来るため、ガス感度はさらに向上する。   In Example 1 and Example 2, the material of the porous ceramic body is the same alumina as the heat conductive layer material, but this may contain tin oxide or platinum used for the catalyst. By using the combustion catalyst material as the porous ceramic body, the gas to be detected flowing into the cavity of the element can be burned, so that the gas sensitivity is further improved.

次に、耐衝撃性評価を行った。それぞれの接触燃焼式ガスセンサ素子は、接触燃焼式ガスセンサとして組立て、300gの錘をガスセンサ筐体に取り付け、高さ1mから3回落下させた。その後、検知対象ガスが存在しない状態で、ガスセンサに通電を行い、衝撃試験前と試験後の電圧値変化(零点変動)を測定した。それらの結果を表2に示す。   Next, impact resistance evaluation was performed. Each catalytic combustion type gas sensor element was assembled as a catalytic combustion type gas sensor, and a 300 g weight was attached to the gas sensor casing and dropped from a height of 1 m three times. Thereafter, the gas sensor was energized in the absence of the detection target gas, and the voltage value change (zero point fluctuation) before and after the impact test was measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2007093240
Figure 2007093240
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耐衝撃性評価の結果、試験後の電圧値変化は実施例1は1.2mV、実施例2は1.5mVとなった。それぞれの実施例に於いて電圧値変化は小さかった。次に、比較例1は30mV、比較例2は85mVとなった。それぞれの比較例における電圧値変化は実施例よりも大きかった。電圧値の変化が大きいことから、比較例は衝撃によって焼結体部分が崩れた可能性がある。これは多孔質セラミックス体を内包した中空型の実施例は比較例より高い耐衝撃性を備えていることが言える。この多孔質セラミックス体は、中空構造による熱容量を下げる働きと、芯材として耐衝撃性を損なわない働きを兼ね備えている。   As a result of the impact resistance evaluation, the voltage value change after the test was 1.2 mV in Example 1 and 1.5 mV in Example 2. In each example, the voltage value change was small. Next, Comparative Example 1 was 30 mV, and Comparative Example 2 was 85 mV. The voltage value change in each comparative example was larger than that in the example. Since the change in voltage value is large, in the comparative example, there is a possibility that the sintered body portion collapsed due to impact. This can be said that the hollow-type embodiment including the porous ceramic body has higher impact resistance than the comparative example. This porous ceramic body has the function of lowering the heat capacity due to the hollow structure and the function of not impairing the impact resistance as a core material.

以上の結果より、筒状で中空の多孔質セラミックス体と、多孔質セラミックス体の表面にらせん状に巻かれたヒーターコイルと、多孔質セラミックス体を内包しながらヒーターコイルの一部を覆う、熱伝導層および触媒層を有する焼結体とを備えた接触燃焼式ガスセンサ素子は検知対象ガスに対する応答時間が短く、ガス感度は高く、さらに耐衝撃性にも優れている。   From the above results, a cylindrical hollow ceramic body, a heater coil spirally wound around the surface of the porous ceramic body, and a portion of the heater coil that covers the porous ceramic body while enclosing the porous ceramic body. A catalytic combustion type gas sensor element including a conductive layer and a sintered body having a catalyst layer has a short response time to a detection target gas, high gas sensitivity, and excellent impact resistance.

以上に於いて、本発明は、上述した実施の形態に限らず、種々変更可能である。例えば、多孔質セラミックス体の内径と外径の大きさ、多孔質セラミックス体の全長、ヒーターコイルの巻数等は適宜変更可能である。   In the above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the inner and outer diameters of the porous ceramic body, the total length of the porous ceramic body, the number of turns of the heater coil, and the like can be changed as appropriate.

以上のように、本発明にかかる接触燃焼式ガスセンサ素子は、家庭用または産業用のガス漏れ検知装置に有用であり、特に、燃料電池に用いられる可燃性ガスを検知する装置に適している。     As described above, the catalytic combustion type gas sensor element according to the present invention is useful for a gas leak detection device for home or industry, and is particularly suitable for a device for detecting a combustible gas used in a fuel cell.

本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサ素子の断面図である。It is sectional drawing of the contact combustion type gas sensor element concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサ素子に使われる、多孔質セラミックス体の断面図である。It is sectional drawing of the porous ceramic body used for the catalytic combustion type gas sensor element concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサ素子に使われる、二重巻きヒーターコイルの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the double winding heater coil used for the catalytic combustion type gas sensor element concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサ素子に使われる、一重巻きヒーターコイルと多孔質セラミックス体による構成体の断面図である。It is sectional drawing of the structure by the single winding heater coil and porous ceramic body which are used for the catalytic combustion type gas sensor element concerning embodiment of this invention. 従来の接触燃焼式ガスセンサ素子の断面図である。It is sectional drawing of the conventional catalytic combustion type gas sensor element. 従来のガス検出素子の断面図である。It is sectional drawing of the conventional gas detection element. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサ素子のガス感度を表すグラフである。It is a graph showing the gas sensitivity of the contact combustion type gas sensor element concerning embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 一重巻きヒーターコイル
2 熱伝導層材料
3 燃焼触媒材料
4 多孔質セラミックス体
5 二重巻ヒーターコイル
6 構成体
7 焼結体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Single winding heater coil 2 Heat conductive layer material 3 Combustion catalyst material 4 Porous ceramic body 5 Double winding heater coil 6 Structure 7 Sintered body

Claims (3)

焼結体に接触したガスの燃焼により発生した燃焼熱によってヒーターコイルの電気的な特性値が変化し、該特性値の変化に基づいて可燃性ガスの存在を検知する接触燃焼式ガスセンサ素子であって、
筒状で、中空の構造を有する多孔質セラミックス体を有し、
前記ヒーターコイルが前記多孔質セラミックス体の表面にらせん状に巻かれており、
前記焼結体が前記多孔質セラミックス体を内包しながら前記ヒーターコイルの一部を覆う、熱伝導層および触媒層とを有する接触燃焼式ガスセンサ素子。
This is a contact combustion type gas sensor element that detects the presence of combustible gas based on the change in the electrical characteristic value of the heater coil due to the combustion heat generated by the combustion of the gas in contact with the sintered body. And
A cylindrical ceramic body having a hollow structure and having a hollow structure,
The heater coil is spirally wound on the surface of the porous ceramic body;
A catalytic combustion type gas sensor element having a heat conductive layer and a catalyst layer, wherein the sintered body encloses the porous ceramic body and covers a part of the heater coil.
前記ヒーターコイルは、前記多孔質セラミックス体の表面で接触しながららせん状に巻かれており、構成体を形成していることを特徴とする請求項1に記載の接触燃焼式ガスセンサ素子。   The contact combustion gas sensor element according to claim 1, wherein the heater coil is wound in a spiral shape while being in contact with the surface of the porous ceramic body to form a constituent body. 前記構成体の表面に前記熱伝導層および前記触媒層が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の接触燃焼式ガスセンサ素子。   The catalytic combustion type gas sensor element according to claim 2, wherein the heat conductive layer and the catalyst layer are formed on a surface of the structure.
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