JP2015184202A - ガス検知器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被検知ガスと接触するガス感応部12を有するガス検知素子10を備えたガス検知器Xであって、ガス検知素子12を収容する二重の筐体51,52を備え、二重の筐体における外側の外側筐体51は、被検知ガスを導入するガス導入口20および妨害成分を吸収する第一吸着部31を備え、二重の筐体における内側の内側筐体52は、妨害成分を分解する分解触媒部34および妨害成分を吸収する第二吸着部32を、被検知ガスの導入方向からこの順に備える。
【選択図】図3
Description
当該妨害成分の全てが第一吸着部によって吸着されない場合、残りの妨害成分は内側筐体における分解触媒部に到達する。このとき分解触媒部に導入された妨害成分は、分解触媒部によって分解される。妨害成分の全てが分解触媒部によって分解されない場合、残りの妨害成分は第二吸着部に到達し、当該第二吸着部によって吸着される。
このように内側筐体において分解触媒部および第二吸着部を通過することで、妨害成分は分解あるいは吸着されるため、ガス検知素子に到達する妨害成分は極めて少なくなる。
図1〜3に示したように本発明のガス検知器Xは、被検知ガスと接触するガス感応部12を有するガス検知素子10を備える。当該ガス検知素子10は、二重の筐体51,52に収容されており、二重の筐体51,52における外側の外側筐体51は、被検知ガスを導入するガス導入口20および妨害成分を吸収する第一吸着部31を備える。
外側筐体51の一端には被検知ガスを導入する開口部であるガス導入口20が形成されている。また、外側筐体51の内部におけるガス導入口20の側には妨害成分を吸収する第一吸着部31が配設してある。ガス導入口20および第一吸着部31の間には、防爆用の金網21が配設してある。
また、上述した吸着剤とバインダー用のシリカゾル等の混合分散液を通気性多孔質シートや不織布に含浸し、乾燥保持させたものを第二吸着部32として使用してもよい。
尚、本実施形態では、一つの制限通気口40を設けた場合について説明しているが、当該制限通気口40の数は、一つとするのがよい。仮に複数の制限通気口40を内側筐体52の一端に形成した場合、一つの制限通気口40による妨害成分の流入低減効果が減じることとなる。
上述した実施形態において、内側筐体52は、妨害成分を吸収する第三吸着部33を、制限通気口40および分解触媒部34の間となるように備えてもよい(図4)。第三吸着部33は、第二吸着部32と同様に固体酸触媒で形成すればよい。
台所で使用する環境を想定し、本発明の熱線型半導体式ガス検知器X(本発明例1〜3)の性能(シロキサン化合物耐久性)を調べた。導入するガスは、トルエン250ppm+OMCTS(シロキサンガス)5ppmを有する混合ガスとした。比較センサ(比較例1〜5)についても同様の試験を行った。
センサ駆動は、パルス駆動(30秒周期ごとに0.1秒だけセンサ素子を500℃付近に加熱し、メタンガスを検知)とし、メタン警報設定濃度は3000ppmとした。
比較例2(図6の態様)では、比較部35として、シリカアルミナ粉末層36(7.5mg)、活性炭粉末層37(25mg)およびシリカアルミナ粉末層36(7.5mg)の順で積層したものを使用した。
比較例3(図5と同様の態様)では、比較部35として、白金担持活性炭粉末(40mg、Pt:10重量%))を使用した。
比較例4(図5と同様の態様)では、比較部35として、白金担持活性炭粉末25mg(Pt:10重量%)およびシリカアルミナ粉末15mgの混合粉末を使用した。
比較例5(図7の態様)では、比較部35として、シリカアルミナ粉末層36(15mg)および白金担持活性炭粉末層38(25mg、Pt:10重量%、分解触媒部34に対応)を使用した。
比較例1,2は活性炭とシリカアルミナ粉末の組み合わせであり(吸着剤のみで分解触媒部34なし)、何れも330日程度で警報濃度の下限値(メタン警報設定濃度の1/3(1000ppm))を下回った。比較例3は白金担持活性炭(分解触媒部34に対応)のみであり、300日以降に急激に警報濃度が低下して370日程度で警報濃度の下限値を下回った。比較例4は白金担持活性炭およびシリカアルミナの混合粉末であるが、400日程度で警報濃度の下限値を下回った。比較例5はシリカアルミナ粉末層36および白金担持活性炭層(分解触媒部34に対応)の上流にシリカアルミナ層が配置されているが、420日程度で警報濃度の下限値を下回った。
また、本発明例2のように分解触媒部34の上流に第三吸着部33を配置し、下流に第二吸着部32を配置すると、480日程度においてもメタン警報設定濃度の2/3(2000ppm)を維持していた。
さらに、本発明例3のように第二吸着部32および第三吸着部33に白金を添加すれば、480日程度においてもメタン警報設定濃度の5/6(2500ppm)を維持していた。
即ち、本願のように分解触媒部34および第二吸着部32を別異の層で形成し、少なくとも分解触媒部34の下流に第二吸着部32を配置することで、ガス検知器Xをシロキサン化合物などの種々の妨害成分が存在する台所などで使用したとしても、種々の妨害成分の影響をより一層受け難くすることができると認められた。
被検知ガス(メタンガス)に対するガス応答性を調べた。
上述した本発明例1〜3および比較例1〜5のセンサにおいて、メタンガス12500ppmに対して応答に要する時間を計測した。センサ駆動は実施例1と同様の条件で行った。結果を表2に示した。
尚、比較例3の応答性が著しく低いのは、白金担持活性炭の比表面積に起因する。本発明例1〜3では白金担持活性炭に加えて、白金担持活性炭よりも比表面積の小さい固体酸触媒に属するシリカアルミナを用いることで、優れた吸着性・耐久性に加えて、高い応答性を実現している。
10 ガス検知素子
12 ガス感応部
20 ガス導入口
31 第一吸着部
32 第二吸着部
33 第三吸着部
34 分解触媒部
40 制限通気口
51 外側筐体
52 内側筐体
Claims (5)
- 被検知ガスと接触するガス感応部を有するガス検知素子を備えたガス検知器であって、
前記ガス検知素子を収容する二重の筐体を備え、
前記二重の筐体における外側の外側筐体は、被検知ガスを導入するガス導入口および妨害成分を吸収する第一吸着部を備え、
前記二重の筐体における内側の内側筐体は、前記妨害成分を分解する分解触媒部および前記妨害成分を吸収する第二吸着部を、被検知ガスの導入方向からこの順に備えたガス検知器。 - 前記内側筐体は、前記ガス導入口より開口面積が小さい制限通気口を、前記第一吸着部および前記分解触媒部の間となるように備えた請求項1に記載のガス検知器。
- 前記内側筐体は、前記妨害成分を吸収する第三吸着部を、前記制限通気口および前記分解触媒部の間となるように備えた請求項2に記載のガス検知器。
- 前記第二吸着部および前記第三吸着部は、それぞれ固体酸触媒で形成してある請求項3に記載のガス検知器。
- 前記分解触媒部は、貴金属を担持したカーボン系材料で形成してある請求項1〜4の何れか一項に記載のガス検知器。
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