JP2015230278A - ガス検知器 - Google Patents

Abstract

【課題】種々の妨害成分の影響を受け難く、被検知ガスの応答性に優れたガス検知器を提供する。【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１０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と、妨害成分を反応および吸着させる第一酸化触媒部３１を備え、二重の筐体における内側の内側筐体５２は、妨害成分を反応および吸着させる第二酸化触媒部３２を備えた。【選択図】図３

Description

本発明は、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に関する。

特許文献１には、活性炭やゼオライトあるいはシリカゲル、プラスチック系の気体選択性透過膜等を用いた吸着フィルタを配設して、水蒸気やエタノール、トリクレン等の雑ガスを吸収し、ガス検知素子に対する雑ガスの影響を和らげることができるガスセンサが開示されている。

特許文献２には、被検知ガスの妨害成分を除去する除去手段とガス感応部との間に妨害成分流入制限手段を設けたガスセンサが開示されている。当該妨害成分流入制限手段により、雰囲気の変化によって除去手段から妨害成分が吸放出されたときの影響を緩和することができ、雰囲気状態変化時のガスセンサの誤動作を防止することができる。具体的には、妨害成分流入制限手段は、ピンホールを設けた流入制限板の態様が開示されており、当該流入制限板は除去手段とガス感応部との間に固定手段によって筐体に固定されている。

特開２００３−１５６４６３号公報 特開平１０−１９７４７０号公報

家庭において使用される結露防止スプレーやヘアースプレー等にはシロキサン化合物が含まれている場合がある。当該シロキサン化合物とは、「Ｓｉ-Ｏ-Ｓｉ」のシロキサン結合を骨格中に有する有機ポリマーである。

当該シロキサン化合物がガス検知素子に付着した場合、ガス検知素子の検知感度が低下したり、選択的に検出すべきガス以外のガスに対してガス検知感度が上昇して、誤作動したりしやすくなることがあった。これは、被検知ガス中に含まれるシロキサン化合物が妨害成分としてガス検知素子にまで達し、ガス検知素子にシロキサン化合物又はその分解物等が付着することで、ガス検知素子のガス検知特性を変化させるものと考えられる。

そのため、例えば可燃性ガスセンサにおいては、特許文献１のように吸着剤として活性炭を用いた吸着フィルタを配置することで、当該吸着フィルタによってシロキサン化合物を吸着させ、シロキサン化合物がガス検知素子の表面に到達するのを防止することができる。

ガスセンサ特性に影響を及ぼすシロキサンガス（シロキサン化合物）に加えて、可燃性ガスセンサが設置される台所などの室内環境では、近年、有機ガス（ＶＯＣ）として、防虫、消毒、除菌用途として使用されるパラジクロロベンゼン、次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素等の塩素系ガスが多量に存在する場合が増加している。

上述した吸着フィルタを装着した可燃性ガスセンサを台所などの室内に設置した場合、当該吸着フィルタが室内に浮遊するシロキサン化合物や塩素系ガス等の妨害成分を吸着してしまう。特に塩素系ガスは、吸着フィルタの貴金属触媒に優先的に吸着あるいは反応してしまい、その結果、貴金属触媒の触媒活性が低下することがある。そのため、該吸着フィルタの吸着能力が早期に低下し易くなり、当該妨害成分を吸着する能力が低下する問題があった。

また、シロキサン化合物等の妨害成分に対する可燃性ガスセンサの耐久性を向上させる為に、吸着フィルタに導入する吸着剤の量を大幅に増量させた場合や、ガス導入口の面積を小さくした場合は、当該妨害成分に対する耐久性が向上する一方で、被検知ガスに対する応答性が著しく低下してしまう。

また、ガス導入口の面積を小さくした場合では、シロキサン化合物等の妨害成分が存在する家庭台所において、特に低温低湿期間中に当該妨害成分が吸着剤に多量に吸着されて可燃性ガスセンサのハウジング内に保持され易い。このような状況のときに高温高湿環境になると、吸着剤の温度上昇によって吸着剤から離脱した離脱ガスがガス検知素子の側へ移動し、被検知ガスが存在しないにもかかわらず、当該離脱ガスを検知してしまう虞があった。

このような誤検知を防止するため、特許文献２に記載されたガスセンサでは妨害成分流入制限手段（ピンホールを設けた流入制限板）を設けて、妨害成分がガス検知素子の側へ移動するのを防止していた。この流入制限板は、固定手段によって筐体に固定されているが、流入制限板の周囲と筐体との間に隙間が存在すれば、当該隙間から容易に妨害成分がガス検知素子の側へ移動する虞があった。この場合、流入制限板の周囲と筐体との間の隙間を無くすために流入制限板の周囲を接着剤などで封止することが考えられるが、このような手法では、ガスセンサの生産効率が低下し、かつコストが嵩むという問題点があった。

従って、本発明の目的は、種々の妨害成分の影響を受け難く、被検知ガスの応答性に優れたガス検知器を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るガス検知器は、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、その第一特徴構成は、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と、妨害成分を反応および吸着させる第一酸化触媒部を備え、前記二重の筐体における内側の内側筐体は、前記妨害成分を反応および吸着させる第二酸化触媒部を備えた点にある。

本構成によれば、ガス導入口より外側筐体に導入された導入ガスは、まず、第一酸化触媒部を通過する。このとき、導入ガスに妨害成分が含まれていれば、妨害成分は第一酸化触媒部と反応して分解および吸着される。
当該妨害成分の全てが第一酸化触媒部によって処理されない場合、残りの妨害成分は内側筐体における第二酸化触媒部に到達する。このとき、第二酸化触媒部に導入された妨害成分は第二酸化触媒部と反応して分解および吸着される。

このように外側筐体の第一酸化触媒部、および、内側筐体の第二酸化触媒部を通過することで、それぞれにおいて妨害成分は反応して分解および吸着されるため、ガス検知素子に到達する妨害成分は極めて少なくなる。従って、本発明のガス検知器では、外側筐体および内側筐体の両方に酸化触媒部（第一酸化触媒部および第二酸化触媒部）を備えることで、シロキサン化合物や塩素系ガスなどの種々の妨害成分が共存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、特にシロキサン化合物に対する耐久性を向上させることができる。

また、後述の実施例においてガス応答性を調べた結果、本発明のガス検知器は優れたガス応答性を有するものと認められている。

従って、本発明のガス検知器は、種々の妨害成分の影響を受け難く、被検知ガスの応答性に優れる。

本発明に係るガス検知器の第二特徴構成は、前記第一酸化触媒部が、担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第一触媒手段を備え、前記第二酸化触媒部が、前記第一触媒手段、および、当該第一触媒手段における前記担体とは異なる担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第二触媒手段を、被検知ガスの導入方向からこの順に備えた点にある。

本構成によれば、特に第二酸化触媒部において複数の種類の異なる触媒手段を備えることで、多種の妨害成分と反応して分解および吸着させることができるようになり、妨害成分に対する処理を効率よく行うことができる。

本発明に係るガス検知器の第三特徴構成は、前記第二酸化触媒部が、前記第一触媒手段の上流側にも前記第二触媒手段を備えた点にある。

本構成によれば、上流側の第二触媒手段は第一酸化触媒部を経由した妨害成分を分解および吸着できるため、当該第二触媒手段の下流に配設してある第一触媒手段に導入される妨害成分の量を大幅に低減することができる。

本発明に係るガス検知器の第四特徴構成は、前記第一触媒手段における前記担体をカーボン系材料とした点にある。

本構成の成分を有する第一触媒手段とすれば、妨害成分を反応および吸着させることができる。

本発明に係るガス検知器の第五特徴構成は、前記第一酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体を繊維状活性炭とし、前記第二酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体を粉末状活性炭とした点にある。

繊維状活性炭は比表面積が大きく、かつ圧力損失が小さくなる（導入ガスに対する応答が速くなる）ため、第一酸化触媒部において吸着性能および導入ガスに対する応答性を向上させることができる。また、粉末状活性炭は比表面積を大きく、かつ圧力損失を大きくすることができるため、第二酸化触媒部において導入ガスとの反応性を向上させることができる。

本発明に係るガス検知器の第六特徴構成は、前記第一酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体を粒状活性炭とし、前記第二酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体を粉末状活性炭とした点にある。

本構成によれば、第一酸化触媒部における第一触媒手段の粒状活性炭の平均粒子径の方が、第二酸化触媒部における第一触媒手段の粉末状活性炭の平均粒子径より大きくなるため、第二酸化触媒部に比べて第一酸化触媒部において圧力損失が小さくなり、第一酸化触媒部における導入ガスに対する応答を早くすることができる。

本発明に係るガス検知器の第七特徴構成は、前記第二触媒手段における前記担体を固体酸触媒とした点にある。

本構成の成分を有する第二触媒手段とすれば、妨害成分を反応および吸着させることができる。

ガス検知素子を示す概略図である。 ブリッジ回路の概略図である。 本発明例のガス検知器の概略図である（本発明例１，５）。 別実施形態のガス検知器の概略図である（本発明例２〜４）。 比較センサのガス検知器の概略図である（比較例１〜８）。 実施例１（シロキサン化合物耐久性）の結果を示したグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
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と、妨害成分を反応および吸着させる第一酸化触媒部３１を備える。
二重の筐体５１，５２における内側の内側筐体５２は、妨害成分を反応および吸着させる第二酸化触媒部３２を備える。

第一酸化触媒部３１は、担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第一触媒手段３０Ａを備える。また、第二酸化触媒部３２は、第一触媒手段３０Ａ、および、当該第一触媒手段３０Ａにおける担体とは異なる担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第二触媒手段３０Ｂを、被検知ガスの導入方向からこの順に備える。

本実施形態では、ガス検知素子１０として熱線型半導体式ガス検知素子を例示するが、これに限られるものではない。その他のガス検知素子として、接触燃焼式ガス検知素子、基板型半導体式ガス検知素子、固体電解質式ガス検知素子、ＭＥＭＳ技術を用いたガス検知素子等、従来公知のガス検知素子が挙げられる。

熱線型半導体式ガス検知素子１０は、コイル状の貴金属線材１１を覆って焼結させた金属酸化物を主成分とするガス感応部１２を有する。貴金属線材１１は、材質、線径、コイル径、コイル巻数等は、従来の熱線型半導体式ガス検知素子に使用するものと同様で、特に限定されない。貴金属線材１１の材質としては白金等を適用できる。

ガス感応部１２は金属酸化物半導体が使用できる。当該金属酸化物半導体としては、例えば酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛等が使用できるが、特に限定されるものではない。

本実施形態に係るガス検知器Ｘは、図２に示すように、被検知ガス（ＬＰＧ、メタン、水素などの可燃性ガスや一酸化炭素）を検知する熱線型半導体式ガス検知素子１０、固定負荷抵抗Ｒ０と、固定対辺抵抗Ｒ１，Ｒ２とをブリッジ回路に組み込んで構成してある。ブリッジ回路は、電源Ｅによって常時電圧を供給し、熱線型半導体式ガス検知素子１０を被検知ガスが反応する温度に保持してある。

ガス検知素子１０は筐体５０内に収容される。本発明のガス検知器Ｘは、二重筐体構造となっており、筐体５０は、外側の外側筐体５１と、当該外側筐体５１に覆われる内側筐体５２とを有する。
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の側には第一酸化触媒部３１が配設してある。ガス導入口２０および第一酸化触媒部３１の間には、防爆用の金網２１が配設してある。

当該第一酸化触媒部３１は、室内に浮遊する有機シリコーンガス、シロキサン化合物、塩素系ガス、アルコールおよびトルエンなどの様々な妨害成分を反応および吸着させる第一触媒手段３０Ａが収容してある。当該第一触媒手段３０Ａは、担体に貴金属を担持させた酸化触媒である。当該担体としては例えばカーボン系材料を使用することができ、カーボン系材料としては、活性炭、カーボンブラック等を使用することができるが、これらに限定されるものではない。当該貴金属としてはPt、Pd、Ru、Ag等を使用することができ、使用する貴金属は、１〜１０重量％となるようにすればよい。第一触媒手段３０Ａの形状は特に限定されるものではなく、例えば粉末状・繊維状・球状・粒状等の形状を適用できる。

本実施形態では、第一酸化触媒部３１における第一触媒手段３０Ａの担体を繊維状活性炭とし、第二酸化触媒部３２における第一触媒手段３０Ａの担体を粉末状活性炭とする場合について説明する。繊維状活性炭は比表面積が大きく、かつ圧力損失が小さくなる（導入ガスに対する応答が速くなる）ため、第一酸化触媒部３１において吸着性能および導入ガスに対する応答性を向上させることができる。また、粉末状活性炭は比表面積を大きく、かつ圧力損失を大きくすることができるため、第二酸化触媒部３２において導入ガスとの反応性を向上させることができる。

繊維状活性炭（第一酸化触媒部３１における第一触媒手段３０Ａ）の目付量は、５００〜８５０ｇ/ｍ²程度とするのがよく、粉末状活性炭（第二酸化触媒部３２における第一触媒手段３０Ａ）の平均粒子径は、５〜９０μｍ程度とするのがよい。

内側筐体５２には第二酸化触媒部３２が配設してある。当該第二酸化触媒部３２には、上述した妨害成分を反応および吸着させる第一触媒手段３０Ａおよび第二触媒手段３０Ｂが収容してある。当該第二触媒手段３０Ｂは、第一触媒手段３０Ａにおける担体とは異なる担体に貴金属を担持させた酸化触媒である。このように第二酸化触媒部３２において複数の種類の異なる触媒手段を備えることで、多種の妨害成分と反応して分解および吸着させることができるようになり、妨害成分に対する処理を効率よく行うことができる。

第二触媒手段３０Ｂにおいて使用される担体としては、例えば固体酸触媒を使用することができ、当該固体酸触媒は、例えばコスト面を考慮するとシリカアルミナを使用するのがよいが、その他に、ヘテロポリ酸塩（リンタングステン酸のセシウム塩、バリウム塩、ルビジウム塩等）、硫酸化ジルコニア、タングステン酸ジルコニア、スルホン化活性炭、スルホン化カーボン、スルホン化イオン交換樹脂、Ｙ型ハイシリカゼオライト、Ａｌ含有メソポーラスシリカ等が挙も使用できる。ヘテロポリ酸塩は、固体超強酸であるため、シリカアルミナよりも小容量で、シリカアルミナと同等の吸着性能が得られるので、ハウジングの小型化には好適である。

第二触媒手段３０Ｂに使用する貴金属は、第一触媒手段３０Ａにて使用された貴金属を使用することができる。第二触媒手段３０Ｂの形状は特に限定されるものではなく、例えば粉末状・球状・粒状等の形状を適用できる。例えば第二触媒手段３０Ｂを粉末状とした場合、その平均粒子径は５〜９０μｍとするのがよい。

本実施形態における第一触媒手段３０Ａの上方側および第二触媒手段３０Ｂの下方側には、それらの形状を安定化させるため、通気性を有する多孔質シート４１，４２を配設してある。第一触媒手段３０Ａおよび第二触媒手段３０Ｂの形状の安定性が高い場合は上下の多孔質シート４１，４２は省略してもよく、下方の多孔質シート４２の下面には、防爆用の金網４３が配設してある。さらに防爆用の金網４３の下面には、第一触媒手段３０Ａ、第二触媒手段３０Ｂ、多孔質シート４１，４２、防爆用の金網４３が積層した状態で位置決め可能な止め部材４４が配設してある。

本実施形態では、第一触媒手段３０Ａおよび第二触媒手段３０Ｂの間に制限通気口４０が配設してある。当該制限通気口４０の開口面積は、ガス導入口２０の開口面積より小さく設定してある。本実施形態では、制限通気口４０の開口面積は、ガス導入口２０の開口面積に対して１１％としてあるが、このような態様に限定されるものではない。

このように制限通気口４０の開口面積をガス導入口２０の開口面積より小さく設定してあると、第一酸化触媒部３１の温度上昇によって吸着剤から離脱した離脱ガスは、開口面積の大きいガス導入口２０を介して筐体５０の外部へ移動し易くなる。そのため、被検知ガスが存在しないにもかかわらず、当該離脱ガスを検知してしまうのを未然に防止することができる。

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。

本発明のガス検知器Ｘでは、ガス検知器Ｘを収容する筐体５０を二重筐体構造としている。そのため、ガス検知器Ｘを組み立てる際には、外側筐体５１および内側筐体５２を組み付けるだけで、第一触媒手段３０Ａおよび第二触媒手段３０Ｂを収容する空間を容易に形成することができる。

本実施形態では、ガス導入口２０より外側筐体５１に導入された導入ガスは、まず、第一酸化触媒部３１を通過する。このとき、導入ガスに妨害成分が含まれていれば、妨害成分は第一酸化触媒部３１に収容される第一触媒手段３０Ａと反応して分解および吸着される。即ち、妨害成分として例えばシロキサン化合物や塩素系ガスが含まれている場合、シロキサン化合物および塩素系ガスは第一触媒手段３０Ａと反応して分解および吸着される。

当該妨害成分の全てが第一酸化触媒部３１によって処理されない場合、残りの妨害成分は制限通気口４０を経由して内側筐体５２における第二酸化触媒部３２に到達する。このとき、制限通気口４０の開口面積はガス導入口２０の開口面積より小さく設定してあるため、第二酸化触媒部３２に導入される妨害成分の量を大幅に低減することができる。第二酸化触媒部３２に導入された妨害成分は、第一触媒手段３０Ａと反応して分解および吸着される。妨害成分の全てが第一触媒手段３０Ａによって処理されない場合、残りの妨害成分は第二触媒手段３０Ｂに到達し、当該第二触媒手段３０Ｂと反応して分解および吸着される。

このように外側筐体５１および内側筐体５２において第一触媒手段３０Ａおよび第二触媒手段３０Ｂを通過することで、それぞれにおいて妨害成分は反応して分解および吸着されるため、ガス検知素子１０に到達する妨害成分は極めて少なくなる。従って、本発明のガス検知器Ｘでは、第一酸化触媒部３１および第二酸化触媒部３２を備えることで、シロキサン化合物や塩素系ガスなどの種々の妨害成分が共存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。

仮に、上流側の第一酸化触媒部３１において酸化触媒が収容されていない場合、下流側の第二酸化触媒部３２に収容された酸化触媒のみで妨害成分を反応および吸着させることとなる。この場合、第二酸化触媒部３２における酸化触媒の触媒活性が早期に低下する虞があった。しかし、本発明のように、上流側の第一酸化触媒部３１においても酸化触媒を収容する構成とすれば、上流側の第一酸化触媒部３１における妨害成分の分解および吸着能力を向上させることができ、上流側の第一酸化触媒部３１において、優先的に妨害成分を分解および吸着することができる。これにより、ガス検知素子１０に近い下流側の第二酸化触媒部３２における酸化触媒の触媒活性が早期に低下し難くなり、ガス検知素子１０は種々の妨害成分の影響をより一層受け難くなる。

〔別実施の形態１〕
上述した実施形態において、第二酸化触媒部３２は、第一触媒手段３０Ａの下流に第二触媒手段３０Ｂを備えた場合を示したが、このような態様に限らず、第一触媒手段３０Ａの上流側にも第二触媒手段３０Ｂを備えてもよい。

本構成では、上流側の第二触媒手段３０Ｂは第一酸化触媒部３１を経由した妨害成分を反応および吸着させることができるため、当該第二触媒手段３０Ｂの下流に配設してある第一触媒手段３０Ａに導入される妨害成分の量を大幅に低減することができる。

〔別実施の形態２〕
上述した実施形態において、第一酸化触媒部３１における第一触媒手段３０Ａの担体を繊維状活性炭とし、第二酸化触媒部３２における第一触媒手段３０Ａの担体を粉末状活性炭とする場合について説明した。しかし、このような態様に限定されず、第一酸化触媒部３１における第一触媒手段３０Ａの担体を粒状活性炭とし、第二酸化触媒部３２における第一触媒手段３０Ａの担体が粉末状活性炭としてもよい。

この場合、粒状活性炭（第一酸化触媒部３１における第一触媒手段３０Ａ）の平均粒子径は、２００〜８００μｍ程度とするのがよい。粉末状活性炭（第二酸化触媒部３２における第一触媒手段３０Ａ）の平均粒子径は、上述した実施形態と同様（５〜９０μｍ程度）とするのがよい。即ち、本態様では、第一酸化触媒部３１における第一触媒手段３０Ａの粒状活性炭の平均粒子径の方が、第二酸化触媒部３２における第一触媒手段３０Ａの粉末状活性炭の平均粒子径より大きくなるため、第二酸化触媒部３２に比べて第一酸化触媒部３１において圧力損失が小さくなり、第一酸化触媒部３１における導入ガスに対する応答を早くすることができる。

〔実施例１〕
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１〜５）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１２５ｐｐｍ＋パラジクロロベンゼン１２５ｐｐｍ＋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１〜８）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。

各本発明例の詳細は表１に示した。

即ち、本発明例１〜５において、第一酸化触媒部３１における第一触媒手段３０Ａの担体は、何れも繊維状活性炭（７０ｍｇ：６５０ｇ/ｍ²）を使用した。担体に担持させる貴金属は、実施例１，２はＰｔ、実施例３はＰｄ、実施例４，５はＡｇを使用した。また、本発明例１〜５において、第二酸化触媒部３２における第一触媒手段３０Ａは何れもＰｔ担持粉末状活性炭（２５ｍｇ：平均粒子径３０μｍ）を使用した。

第一酸化触媒部３１における繊維状活性炭の貴金属担持量は１〜１０重量％とするのが好ましく、本実施例では３重量％とした。
第二酸化触媒部３２におけるＰｔ担持粉末状活性炭のＰｔ担持量は５〜１５重量％とするのが好ましく、本実施例では１０重量％とした。
貴金属担持量（重量％）は、繊維状活性炭（あるいは粒状）よりも粉末状活性炭の方を大きくするのがよい。
Ｐｔ担持シリカアルミナのＰｔ担持量は２〜１５重量％が好ましく、本実施例では３重量％とした。

図３に示したように本発明例１，５では、第二酸化触媒部３２において、上流側の第二触媒手段３０Ｂは設けず、下流側の第二触媒手段３０ＢはＰｔ担持粉末状シリカアルミナ（１５ｍｇ）を使用した。
図４に示したように本発明例２〜４では、第二酸化触媒部３２において、上流側および下流側の第二触媒手段３０Ｂは、それぞれＰｔ担持粉末状シリカアルミナ（７．５ｍｇ）を使用した。

比較例１〜８においては、外側筐体５１に第一酸化触媒部３１に替えて第一比較部３３を、内側筐体５２に第二酸化触媒部３２に替えて第二比較部３４を、それぞれ配設したものを使用した（図５）。

各比較例の詳細は表２に示した。

即ち、第一比較部３３において、比較例１〜３は繊維状活性炭（７０ｍｇ）を使用し、比較例４〜８はＰｔ担持繊維状活性炭（７０ｍｇ）を使用した。
また、第二比較部３４において、比較例１，３〜７は三層構造（粉末状シリカアルミナ、粉末状活性炭、粉末状シリカアルミナの順）とし、比較例２は一層構造（粉末状活性炭）とし、比較例８は二層構造（粉末状シリカアルミナ、粉末状活性炭の順）とした。尚、第二比較部３４において貴金属を担持させる場合は何れもＰｔを担持させた。

結果を図６に示した。
比較例１は、第一比較部３３および第二比較部３４（三層構造）の何れも貴金属を担持していないため、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２は、第二比較部３４（一層構造）において貴金属を担持させたが、第一比較部３３において貴金属を担持しておらず、３９０日程度で警報濃度の下限値を下回った。
比較例３は、第二比較部３４（三層構造）において貴金属を担持させたが、第一比較部３３において貴金属を担持しておらず、６３０日程度で警報濃度の下限値を下回った。
比較例４は、第一比較部３３において貴金属を担持したが、第二比較部３４（三層構造）において貴金属を担持しておらず、３６０日程度で警報濃度の下限値を下回った。
比較例５は、第一比較部３３において貴金属を担持し、第二比較部３４（三層構造）における中間層にて貴金属を担持したが、５７０日程度で警報濃度の下限値を下回った。
比較例６は、第一比較部３３において貴金属を担持し、第二比較部３４（三層構造）における上層および中間層にて貴金属を担持したが、６６０日程度で警報濃度の下限値を下回った。
比較例７は、第一比較部３３において貴金属を担持し、第二比較部３４（三層構造）における中間層および下層にて貴金属を担持したが、６９０日程度で警報濃度の下限値を下回った。
比較例８は、第一比較部３３において貴金属を担持し、第二比較部３４（二層構造）において貴金属を担持させたが、７１０日程度で警報濃度の下限値を下回った。

一方、本発明例１，５のように、第一酸化触媒部３１における第一触媒手段３０Ａを何れも貴金属担持繊維状活性炭とし、第二酸化触媒部３２をＰｔ担持粉末状活性炭、Ｐｔ担持粉末状シリカアルミナの順で二層構造とすることで、７２０日程度においてもメタン警報設定濃度の下限値以上（本発明例１：１５００ｐｐｍ、本発明例５：１２００ｐｐｍ）を維持していた。
また、本発明例２〜４のように、第一酸化触媒部３１における第一触媒手段３０Ａを何れも貴金属担持繊維状活性炭とし、第二酸化触媒部３２をＰｔ担持粉末状シリカアルミナ、Ｐｔ担持粉末状活性炭、Ｐｔ担持粉末状シリカアルミナの順で三層構造とすることで、７２０日程度においてもメタン警報設定濃度の下限値以上（本発明例２：２２００ｐｐｍ、本発明例３：１３００ｐｐｍ、本発明例４：１７００ｐｐｍ）を維持していた。特に、第一酸化触媒部３１および第二酸化触媒部３２の何れにおいてもＰｔを担持させることで、最も高いシロキサン耐久性を示した。

この結果より、パラジクロロベンゼンなどの塩素系ガス共存下では、塩素系ガスが貴金属触媒粒子を被覆あるいは貴金属触媒と反応して触媒活性が低下し、シロキサン耐久性が低下する為、外側筐体５１と内側筐体５２の両方に酸化触媒部を配置し、かつ、内側筐体５２に少なくとも二層以上の触媒手段を配置し、当該触媒手段の下流側を貴金属担持固体酸触媒（Ｐｔ担持粉末状シリカアルミナ）とする構成がよいと認められた。この構成により、内側筐体よりも上流側で、貴金属触媒による妨害成分（有機ガス）の分解能力を向上させ、かつ、塩素系ガスを貴金属触媒に優先的に吸着あるいは反応させることで、内側筐体５２内に流入する妨害成分の量を著しく低減することができる。さらに、内側筐体５２の複数の触媒手段を形成して効率よく妨害成分を処理することにより、塩素系ガスの共存する環境下でも、長期間高いシロキサン耐久性を維持させることができると考えられる。

〔実施例２〕
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１〜５および比較例１〜４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３に示した。

この結果、本発明例１〜５は２４〜２５秒の応答時間を要しており、比較例１〜４と同等以上の応答性を有することが判明した。従って、本発明のガス検知器Ｘは、優れたガス応答性を有した状態で、種々の妨害成分の影響をより一層受け難くできるものと認められた。
尚、比較例２の応答性が著しく低いのは、Ｐｔ担持活性炭の比表面積に起因する。本発明例１〜５ではＰｔ担持活性炭に加えて、Ｐｔ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。

本発明は、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に利用できる。

Ｘ ガス検知器
１０ ガス検知素子
１２ ガス感応部
２０ ガス導入口
３１ 第一酸化触媒部
３２ 第二酸化触媒部
５１ 外側筐体
５２ 内側筐体

Claims (7)

1. 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と、妨害成分を反応および吸着させる第一酸化触媒部を備え、
   前記二重の筐体における内側の内側筐体は、前記妨害成分を反応および吸着させる第二酸化触媒部を備えたガス検知器。
2. 前記第一酸化触媒部が、担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第一触媒手段を備え、
   前記第二酸化触媒部が、前記第一触媒手段、および、当該第一触媒手段における前記担体とは異なる担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第二触媒手段を、被検知ガスの導入方向からこの順に備えた請求項１に記載のガス検知器。
3. 前記第二酸化触媒部が、前記第一触媒手段の上流側にも前記第二触媒手段を備えた請求項２に記載のガス検知器。
4. 前記第一触媒手段における前記担体がカーボン系材料である請求項２又は３に記載のガス検知器。
5. 前記第一酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体が繊維状活性炭であり、前記第二酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体が粉末状活性炭である請求項４に記載のガス検知器。
6. 前記第一酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体が粒状活性炭であり、前記第二酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体が粉末状活性炭である請求項４に記載のガス検知器。
7. 前記第二触媒手段における前記担体が固体酸触媒である請求項２〜６の何れか一項に記載のガス検知器。

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