JP2021056244A - 触媒転化式センサ - Google Patents
触媒転化式センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021056244A JP2021056244A JP2020216818A JP2020216818A JP2021056244A JP 2021056244 A JP2021056244 A JP 2021056244A JP 2020216818 A JP2020216818 A JP 2020216818A JP 2020216818 A JP2020216818 A JP 2020216818A JP 2021056244 A JP2021056244 A JP 2021056244A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- conversion
- sensor
- catalyst
- diffusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
図1に示したように、本発明の触媒転化式センサXは、酸化によって生成した転化ガスを検出することで検知対象ガスを検知するべく、ケーシング1内に、検知対象ガスを流下させるガス流路10と、ガス流路10と接続し、検知対象ガスを自然拡散させる拡散手段20によってガス流路と空間的に区別できるように仕切られた転化部30と、を備え、転化部30は、加熱した触媒31と接触させることにより検知対象ガスを酸化して転化ガスを生成する加熱触媒部30A、および、酸化によって生成した転化ガスを検出可能なセンサ素子部30Bを有する。
本発明で使用する検知対象ガスである三フッ化窒素は、ガスセンサによる感度が低く、直接電気化学反応による検知ができないため、事前に酸化により二酸化窒素(NO2)に転化させることにより検知できる。
本発明の実施例について説明する。
本発明の触媒転化式センサXを使用して転化率の変動について調べた。
検知対象ガスは三フッ化窒素とし、転化ガスは二酸化窒素とし、センサ素子部30Bを電気化学式窒素酸化物センサ素子とした。また、拡散手段20は、円形に形成した樹脂膜(プラスチック合成樹脂)21およびガス透過性の多孔質膜(PTFE膜)22を重ねた態様とし、樹脂膜21の中心に1つの孔部21aを形成した。当該孔部21aの孔径をφ1〜14mmまで種々変更した場合の転化率の変動について調べた。φ14mmは、円柱状の転化部30の直径に対応する大きさである。
二酸化窒素を流下させるのは、孔部21aの孔径によって二酸化窒素がどのように挙動するかを確認するためである。結果を図3に示した。三フッ化窒素を流下させた場合は転化部30において生成した転化ガスである二酸化窒素のセンサ出力を測定した。二酸化窒素を流下させた場合は転化部30に自然拡散した二酸化窒素のセンサ出力を測定した。
本発明の触媒転化式センサXおよび従来センサを使用して三フッ化窒素を検知する際の感度について比較した。従来センサは、熱分解により三フッ化窒素を二酸化窒素に転化させることにより検知するため、検知対象ガスを予め増設の熱分解ユニットにより熱分解しセンサ部へ導入する構造を有するものを使用した。当該熱分解ユニットは公知の構成のユニットを使用した。
実施例2で使用した触媒転化式センサXにおける拡散手段20の透気抵抗度について調べた。拡散手段20の構成を種々変更することで透気抵抗度を種々変更し、応答速度の目安である60秒以内、より好ましくは30秒以内を考慮したうえで十分なガス感度が得られる透気抵抗度の範囲を決定した。拡散手段20の構成は、PPフィルムのみ(多孔質PTFEシートなし)とし、孔部21aの孔径をそれぞれ1mm、2mm、3mm、4mm、6mm、8mmおよび全開(14mm)とした。透気抵抗度は孔径が小さい順からそれぞれ50、100、150、300、800、1000、1200であった。結果を図5に示した。
本発明の触媒転化式センサXにおいて、拡散手段20を、単一の材料で構成した樹脂膜とした場合(実施例4−1)、或いは、樹脂膜21および多孔質膜22を隣接配置して重ねた態様とした場合(実施例4−2)について、それぞれのガス感度および応答時間の関係について調べた。
本発明の触媒転化式センサXおよび従来センサを使用して、ガス検知の際に得られる指示値が検知対象ガスの流量に依存するかどうかを調べた。従来センサは実施例2に使用した従来センサ1を使用した。
検知対象ガスは15ppmの三フッ化窒素とし、流量は0.2〜0.8L/分の間で種々変更した。結果を図7に示した。
加熱触媒部30Aとして接触燃焼式センサを使用した場合に、当該接触燃焼式センサの検知素子の球径を種々変更した場合の印加電圧および素子温度の関係を調べた。
結果を図8,9に示した。図9は印加電圧が900〜1300mVの間の図8のグラフを拡大したものである。
加熱触媒部30Aとして接触燃焼式センサを使用した場合、当該接触燃焼式センサの検知素子32を覆うキャップを、拡散制限を有しないキャップ33(図10,11:以下、拡散制限無しキャップと称する)、および、拡散制限を有するキャップ34(図12,13:以下、拡散制限付きキャップと称する)を使用したときに、検知素子32の球径がどのように関係するかを調べた。
胴体部33aは直径5.8〜5.9mmの裾広げ加工を施したSUS304製のシームレス管であり、金網部33bは最大直径が5.2mmとなる半円形状を呈しており、線径0.1mm、100メッシュであるSUS316製の金網が二重構造となるように構成してある。金網部33bは胴体部33aに対して4か所のスポット溶接を行って内嵌させ、これらを組み立てたときの長寸が11.5mmとなるようにしてある。拡散制限無しキャップ33は、例えば拡散制限無しキャップ33の内部のガスが拡散制限無しキャップ33の金網部33bを介して拡散するのを制限しないように構成してある。
加熱触媒部30Aとして接触燃焼式センサを使用した場合に、当該接触燃焼式センサの検知素子の球径に対して、電気化学式窒素酸化物センサ素子(センサ素子部30B)におけるNO2感度の変化、および、応答速度について調べた。検知素子の球径は実施例6で設定した0.76〜1.08mmのサイズとし、接触燃焼式センサにおいて使用するキャップは実施例7で使用した2種類のキャップとした。検知対象ガスは16ppmの三フッ化窒素とし、印加電圧は1.1Vとした。結果を図16,17に示した。
実施例8において、検知素子(加熱触媒部30A)の温度に対して、電気化学式窒素酸化物センサ素子(センサ素子部30B)におけるNO2感度の変化、および、応答速度について調べた。検知素子32の球径は1.00mmとした。結果を図18,19に示した。
加熱触媒部30Aとして接触燃焼式センサを使用した場合に、当該接触燃焼式センサに使用するキャップを、拡散制限無しキャップ33(図10,11)、および、拡散制限付きキャップ34(図12,13)を使用したときの検知素子の経時安定性について調べた。使用したガスは15ppmの三フッ化窒素とした。結果を図20に示した。
上述した実施例では、加熱触媒部30Aおよびセンサ素子部30Bは離間した状態で転化部30に配置する場合について説明したが、このような態様に限定されるものではなく、加熱触媒部30Aおよびセンサ素子部30Bを一体化した態様で転化部30に配置してもよい。
1 ケーシング
10 ガス流路
20 拡散手段
30 転化部
30A 加熱触媒部
30B センサ素子部
31 触媒
Claims (4)
- 酸化によって生成した転化ガスを検出することで検知対象ガスを検知するべく、
ケーシング内に、
前記検知対象ガスを流下させるガス流路と、
前記ガス流路と接続し、前記検知対象ガスを自然拡散させる拡散手段によって前記ガス流路と空間的に区別できるように仕切られた転化部と、を備え、
前記転化部は、加熱した触媒と接触させることにより前記検知対象ガスを酸化して転化ガスを生成する加熱触媒部、および、酸化によって生成した転化ガスを検出可能なセンサ素子部を有する触媒転化式センサ。 - 前記ガス流路におけるガス流入口とガス流出口が、拡散手段に対して同じ側に設けてある、請求項1に記載の触媒転化式センサ。
- 前記拡散手段は樹脂膜である請求項1または2に記載の触媒転化式センサ。
- 前記検知対象ガスが三フッ化窒素であり、前記転化ガスが二酸化窒素である請求項1〜3の何れか1項に記載の触媒転化式センサ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015223022 | 2015-11-13 | ||
JP2015223022 | 2015-11-13 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016221959A Division JP6851185B2 (ja) | 2015-11-13 | 2016-11-14 | 触媒転化式センサおよびガス検知器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021056244A true JP2021056244A (ja) | 2021-04-08 |
JP7097947B2 JP7097947B2 (ja) | 2022-07-08 |
Family
ID=58817303
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016221959A Active JP6851185B2 (ja) | 2015-11-13 | 2016-11-14 | 触媒転化式センサおよびガス検知器 |
JP2020216818A Active JP7097947B2 (ja) | 2015-11-13 | 2020-12-25 | 触媒転化式センサ |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016221959A Active JP6851185B2 (ja) | 2015-11-13 | 2016-11-14 | 触媒転化式センサおよびガス検知器 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP6851185B2 (ja) |
CN (1) | CN108351323A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7263933B2 (ja) * | 2019-06-18 | 2023-04-25 | 株式会社アイシン | ガスセンサ |
CN112415134A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-02-26 | 南通峥麒环保科技有限公司 | Nf3气体检测预处理炉 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58103660A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-20 | Hitachi Ltd | 一酸化炭素用ガスセンサ |
JPH07128280A (ja) * | 1993-06-25 | 1995-05-19 | Nec Corp | 三弗化窒素検知装置及び方法 |
JPH08292138A (ja) * | 1995-04-24 | 1996-11-05 | Hirotaka Komiya | 気体の検出装置 |
JP2005214933A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Shimadzu Corp | 水素センサ |
JP2009092431A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Denso Corp | NOxセンサ |
JP2009518647A (ja) * | 2005-12-09 | 2009-05-07 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア | 高温高圧センサー |
JP2013130540A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | New Cosmos Electric Corp | ガス検知器 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8928177D0 (en) * | 1989-12-13 | 1990-02-14 | City Tech | Flammable gas detection |
JPH08170954A (ja) * | 1994-08-08 | 1996-07-02 | Matsushita Seiko Co Ltd | ガスセンサ |
JP3450084B2 (ja) * | 1995-03-09 | 2003-09-22 | 日本碍子株式会社 | 可燃ガス成分の測定方法及び測定装置 |
WO2002076503A1 (en) * | 2000-06-20 | 2002-10-03 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Treatment of central nervous system diseases by antibodies against glatiramer acetate |
JP3640601B2 (ja) * | 2000-07-11 | 2005-04-20 | セントラル硝子株式会社 | フッ素含有化合物ガスの検出方法 |
JP4375336B2 (ja) * | 2003-08-11 | 2009-12-02 | 株式会社日立製作所 | ガスセンサ及びガス検知方法 |
JP4156561B2 (ja) | 2004-05-31 | 2008-09-24 | 東京瓦斯株式会社 | 可燃性ガス濃度測定装置 |
DE102005037529A1 (de) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Gte Industrieelektronik Gmbh | Gassensor |
CN102914575A (zh) * | 2012-08-14 | 2013-02-06 | 尚沃医疗电子无锡有限公司 | 气体传感器 |
CN103575918A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-02-12 | 邯郸派瑞节能控制技术有限公司 | 一种检测三氟化氮的装置和方法 |
-
2016
- 2016-11-14 JP JP2016221959A patent/JP6851185B2/ja active Active
- 2016-11-14 CN CN201680066293.0A patent/CN108351323A/zh active Pending
-
2020
- 2020-12-25 JP JP2020216818A patent/JP7097947B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58103660A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-20 | Hitachi Ltd | 一酸化炭素用ガスセンサ |
JPH07128280A (ja) * | 1993-06-25 | 1995-05-19 | Nec Corp | 三弗化窒素検知装置及び方法 |
JPH08292138A (ja) * | 1995-04-24 | 1996-11-05 | Hirotaka Komiya | 気体の検出装置 |
JP2005214933A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Shimadzu Corp | 水素センサ |
JP2009518647A (ja) * | 2005-12-09 | 2009-05-07 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア | 高温高圧センサー |
JP2009092431A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Denso Corp | NOxセンサ |
JP2013130540A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | New Cosmos Electric Corp | ガス検知器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017096946A (ja) | 2017-06-01 |
JP6851185B2 (ja) | 2021-03-31 |
JP7097947B2 (ja) | 2022-07-08 |
CN108351323A (zh) | 2018-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7097947B2 (ja) | 触媒転化式センサ | |
JP6596444B2 (ja) | 電気化学セル | |
US20190323985A1 (en) | Using a biased electrochemical sensor for acrylonitrile detection | |
US8771489B2 (en) | Carbon monoxide sensor with reduced hydrogen cross sensitivity | |
US11994490B2 (en) | Electrochemical gas sensor assembly | |
JP7141962B2 (ja) | 定電位電解式ガスセンサ | |
US10928339B2 (en) | Catalytic-conversion-type sensor | |
JP5513807B2 (ja) | 燃料電池エレメント電極 | |
WO2017082431A1 (ja) | 触媒転化式センサ | |
KR102169914B1 (ko) | 전기화학식 질소산화물 가스 센서 | |
JP6858535B2 (ja) | 触媒転化式センサおよびガス検知器 | |
JP2015083924A (ja) | 定電位電解式ガスセンサ | |
JP7090756B2 (ja) | 触媒転化式センサ | |
EP3341717A1 (en) | Sensing electrode oxygen control in an oxygen sensor | |
JP2003156470A (ja) | ガスセンサ素子及びガス濃度の検出方法 | |
JP6576053B2 (ja) | 定電位電解式ガスセンサ | |
JP3042616B2 (ja) | 定電位電解式ガスセンサ | |
JP4084345B2 (ja) | 可燃性ガス濃度測定装置 | |
JP7474682B2 (ja) | 定電位電解式ガスセンサ | |
JP7478648B2 (ja) | 定電位電解式ガスセンサ | |
JP7303617B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP6330213B2 (ja) | 定電位電解式酸素ガスセンサ | |
JP2009301849A (ja) | 燃料電池スタック | |
KR101995498B1 (ko) | 금속산화물이 증착된 복합 센서소재와 그것이 포함된 가스센서 | |
JP2005201885A (ja) | 水素ガス検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201225 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220104 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220621 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220628 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7097947 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |