JP2601424Y2 - 炭酸ガスセンサ - Google Patents
炭酸ガスセンサInfo
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- JP2601424Y2 JP2601424Y2 JP1992051512U JP5151292U JP2601424Y2 JP 2601424 Y2 JP2601424 Y2 JP 2601424Y2 JP 1992051512 U JP1992051512 U JP 1992051512U JP 5151292 U JP5151292 U JP 5151292U JP 2601424 Y2 JP2601424 Y2 JP 2601424Y2
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- Japan
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案はアルコール含有雰囲気中
においても炭酸ガス濃度を正確に測定できる炭酸ガスセ
ンサに関する。
においても炭酸ガス濃度を正確に測定できる炭酸ガスセ
ンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に示すように、従来の炭酸ガスセン
サ素子部の構造は裏面にヒータ５を設けた基盤６上に基
準電極３と固体電解質層１と検知電極２と検知材料層４
とを順に積層し、且つ検知材料層面の一部を除いて周囲
をガスシール材で封止してなり、更に該検知材料層４面
の一部を除きこれらの周囲をガスシール材７で被覆包囲
し、該検知材料層４の露出面８で雰囲気ガスと接触する
よう形成されている。
サ素子部の構造は裏面にヒータ５を設けた基盤６上に基
準電極３と固体電解質層１と検知電極２と検知材料層４
とを順に積層し、且つ検知材料層面の一部を除いて周囲
をガスシール材で封止してなり、更に該検知材料層４面
の一部を除きこれらの周囲をガスシール材７で被覆包囲
し、該検知材料層４の露出面８で雰囲気ガスと接触する
よう形成されている。
【０００３】このような公知の炭酸ガスセンサは、素子
部を通常 400℃〜 600℃程度の一定温度に加熱しておく
ことにより、固体電解質層がイオン伝導性となり、検知
電極にはこれと接触する被検ガス中の炭酸ガスの分圧に
対応するイオン起電力が生じ、検知電極と基準電極との
間には両電極間の起電力の差に比例した電流が流れる。
そのため、両電極間のイオン電流または起電力を測定す
ることによって炭酸ガス濃度を測定することができる。
部を通常 400℃〜 600℃程度の一定温度に加熱しておく
ことにより、固体電解質層がイオン伝導性となり、検知
電極にはこれと接触する被検ガス中の炭酸ガスの分圧に
対応するイオン起電力が生じ、検知電極と基準電極との
間には両電極間の起電力の差に比例した電流が流れる。
そのため、両電極間のイオン電流または起電力を測定す
ることによって炭酸ガス濃度を測定することができる。
【０００４】しかし、上述のような構成からなる炭酸ガ
スセンサは、アルコールなどが存在すると炭酸ガス濃度
を正確に測定することはできない。そのため、活性炭や
シリカゲル等のフィルターを炭酸ガスセンサーに装着し
てアルコールを除去する方法が試みられているが、吸着
フィルターのみでは、比較的短い時間で飽和量に達して
劣化するため、長期間使用することができない。
スセンサは、アルコールなどが存在すると炭酸ガス濃度
を正確に測定することはできない。そのため、活性炭や
シリカゲル等のフィルターを炭酸ガスセンサーに装着し
てアルコールを除去する方法が試みられているが、吸着
フィルターのみでは、比較的短い時間で飽和量に達して
劣化するため、長期間使用することができない。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】そこで本考案はアルコ
ール含有雰囲気中においても炭酸ガス濃度を正確に測定
できる炭酸ガスセンサを提供することを目的とした。
ール含有雰囲気中においても炭酸ガス濃度を正確に測定
できる炭酸ガスセンサを提供することを目的とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】裏面にヒータを設けた基
盤上に基準電極と固体電解質層と検知電極と検知材料層
とを順に積層し、且つ検知材料層面の一部を除いて周囲
をガスシール材で封止してなり、該検知材料層の露出面
を酸化触媒層で被覆すると共に、アルコール吸着フィル
ターを介して雰囲気ガスと接触するように構成されてい
る。
盤上に基準電極と固体電解質層と検知電極と検知材料層
とを順に積層し、且つ検知材料層面の一部を除いて周囲
をガスシール材で封止してなり、該検知材料層の露出面
を酸化触媒層で被覆すると共に、アルコール吸着フィル
ターを介して雰囲気ガスと接触するように構成されてい
る。
【０００７】酸化触媒層は、例えばガンマ−アルミナに
白金、又はパラジウム、又はロジウムなどの白金属元素
を例えば重量で２〜10％担持させた触媒を重量で10％程
度のアルミナバインダーなどと混合し、水又はグリセリ
ンを加えてペースト状としたものを0.1 〜0.5mm 程度の
厚さにセンサ素子部に塗布して乾燥、焼成して形成する
ことができる。アルコール吸着フィルターには活性炭ま
たはシリカゲル等のフィルターが用いられる。
白金、又はパラジウム、又はロジウムなどの白金属元素
を例えば重量で２〜10％担持させた触媒を重量で10％程
度のアルミナバインダーなどと混合し、水又はグリセリ
ンを加えてペースト状としたものを0.1 〜0.5mm 程度の
厚さにセンサ素子部に塗布して乾燥、焼成して形成する
ことができる。アルコール吸着フィルターには活性炭ま
たはシリカゲル等のフィルターが用いられる。
【０００８】
【作用】本考案の炭酸ガスセンサの素子本体部は固体電
解質型二酸化炭素センサであり、これは酸化触媒の塗布
膜（酸化触媒層）で被覆され、さらに、外部に活性炭、
またはシリカゲル等からなるアルコール吸着フィルター
が装着された吸着層を介して雰囲気ガスと接触する。そ
のため、アルコール含有雰囲気中においてもアルコール
の影響が少なく、正確な炭酸ガス濃度の測定が可能であ
る。すなわち、素子本体部は固体電解質のイオン伝導性
を確保するため、４００〜６００℃に加熱されている。
従って素子本体部を被覆酸化触媒層は加熱されてその触
媒活性に適した温度に保たれる。 その酸化触媒層外部に
配されたアルコール吸着フィルターには上記センサの熱
は殆ど達することがないため、物理吸着に適した低温の
ままに保たれる。 このように本考案の炭酸ガスセンサに
おけるアルコール吸着フィルタと酸化触媒層とは、本考
案特有の構成により、最適な温度に保たれる。 また、一
般にアルコール蒸気の発生は調理における酒（ワイン、
日本酒）の使用に代表されるように、一時的であること
が多い。これら発生したアルコール蒸気は拡散せずにい
わば団塊状となってセンサに達する。 ここで、低濃度ア
ルコール蒸気に対しても固体電解質型炭酸ガスセンサは
多くな感度を有する。 本考案に係る炭酸ガスセンサの場
合、このようなアルコール蒸気に一時的に露出されて
も、まず最外層の活性炭・シリカゲル等のアルコール吸
着フィルタにより物理吸着される。その後これら吸着フ
ィルター周囲のアルコール蒸気濃度が低下した後、フィ
ルターに吸着されたアルコールが徐々に脱着する。この
脱着は吸着時に比して長時間に亘り徐々に生じるため、
結果的に極めて低濃度の蒸気となる。このような吸着フ
ィルターによるアルコール蒸気濃度の平滑化作用によ
り、脱着により生じた低濃度のアルコール蒸気は、セン
サ本体部の検出部をカバーする酸化触媒層により確実に
処理される。 このように本考案の炭酸ガスセンサにおけ
るアルコール吸着フィルタと酸化触 媒層とは、本考案特
有の構成により、高濃度のアルコール蒸気に対処でき
る。
解質型二酸化炭素センサであり、これは酸化触媒の塗布
膜（酸化触媒層）で被覆され、さらに、外部に活性炭、
またはシリカゲル等からなるアルコール吸着フィルター
が装着された吸着層を介して雰囲気ガスと接触する。そ
のため、アルコール含有雰囲気中においてもアルコール
の影響が少なく、正確な炭酸ガス濃度の測定が可能であ
る。すなわち、素子本体部は固体電解質のイオン伝導性
を確保するため、４００〜６００℃に加熱されている。
従って素子本体部を被覆酸化触媒層は加熱されてその触
媒活性に適した温度に保たれる。 その酸化触媒層外部に
配されたアルコール吸着フィルターには上記センサの熱
は殆ど達することがないため、物理吸着に適した低温の
ままに保たれる。 このように本考案の炭酸ガスセンサに
おけるアルコール吸着フィルタと酸化触媒層とは、本考
案特有の構成により、最適な温度に保たれる。 また、一
般にアルコール蒸気の発生は調理における酒（ワイン、
日本酒）の使用に代表されるように、一時的であること
が多い。これら発生したアルコール蒸気は拡散せずにい
わば団塊状となってセンサに達する。 ここで、低濃度ア
ルコール蒸気に対しても固体電解質型炭酸ガスセンサは
多くな感度を有する。 本考案に係る炭酸ガスセンサの場
合、このようなアルコール蒸気に一時的に露出されて
も、まず最外層の活性炭・シリカゲル等のアルコール吸
着フィルタにより物理吸着される。その後これら吸着フ
ィルター周囲のアルコール蒸気濃度が低下した後、フィ
ルターに吸着されたアルコールが徐々に脱着する。この
脱着は吸着時に比して長時間に亘り徐々に生じるため、
結果的に極めて低濃度の蒸気となる。このような吸着フ
ィルターによるアルコール蒸気濃度の平滑化作用によ
り、脱着により生じた低濃度のアルコール蒸気は、セン
サ本体部の検出部をカバーする酸化触媒層により確実に
処理される。 このように本考案の炭酸ガスセンサにおけ
るアルコール吸着フィルタと酸化触 媒層とは、本考案特
有の構成により、高濃度のアルコール蒸気に対処でき
る。
【０００９】
【実施例】本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に本考案の炭酸ガスセンサの断面図を示す。図１に
示すように、裏面にヒータ５を設けた基盤６上に基準電
極３とＮａイオン導電体であるNASICON からなる固体電
解質層１と検知電極２とアルカリ金属及びアルカリ土類
金属炭酸塩を主体とするイオン性検知材料層４とを順に
積層し、且つ検知材料層４面の一部を除きこれらの周囲
をガスシール材７で被覆包囲し、該検知材料層の露出面
に雰囲気ガスとの接触面８が設けて炭酸ガスセンサ素子
が構成されている。このセンサ素子の検知電極２にはリ
ード線２ａ、基準電極３にはリード線３ａを、更に図２
に示すような台座１０上に取り付けて従来型の炭酸ガス
センサＡを作成した。
図１に本考案の炭酸ガスセンサの断面図を示す。図１に
示すように、裏面にヒータ５を設けた基盤６上に基準電
極３とＮａイオン導電体であるNASICON からなる固体電
解質層１と検知電極２とアルカリ金属及びアルカリ土類
金属炭酸塩を主体とするイオン性検知材料層４とを順に
積層し、且つ検知材料層４面の一部を除きこれらの周囲
をガスシール材７で被覆包囲し、該検知材料層の露出面
に雰囲気ガスとの接触面８が設けて炭酸ガスセンサ素子
が構成されている。このセンサ素子の検知電極２にはリ
ード線２ａ、基準電極３にはリード線３ａを、更に図２
に示すような台座１０上に取り付けて従来型の炭酸ガス
センサＡを作成した。
【００１０】従来型の炭酸ガスセンサＡの素子の周囲を
さらにガンマ−アルミナに白金を重量で５％担持させて
作成した触媒に、重量で約10％のアルミナバインダーを
加え、さらに水及びグリセリンを加えてペースト状に
し、これを約 0.25 mmの厚さに塗布、乾燥、焼成して酸
化触媒層９を形成し、触媒付の炭酸ガスセンサ素子が構
成される。そして、この素子を前記と同様に台座１０上
に取り付けて炭酸ガスセンサＢを作成した。
さらにガンマ−アルミナに白金を重量で５％担持させて
作成した触媒に、重量で約10％のアルミナバインダーを
加え、さらに水及びグリセリンを加えてペースト状に
し、これを約 0.25 mmの厚さに塗布、乾燥、焼成して酸
化触媒層９を形成し、触媒付の炭酸ガスセンサ素子が構
成される。そして、この素子を前記と同様に台座１０上
に取り付けて炭酸ガスセンサＢを作成した。
【００１１】図２に本考案の炭酸ガスセンサの一部切り
欠き図を示す。図２に示すように、炭酸ガスセンサＢに
付設されているリードピン10ａを台座１０に植設し、活
性炭入りアルコール吸着フィルター１１を被せるよう装
着して本考案の炭酸ガスセンサＣが構成される。
欠き図を示す。図２に示すように、炭酸ガスセンサＢに
付設されているリードピン10ａを台座１０に植設し、活
性炭入りアルコール吸着フィルター１１を被せるよう装
着して本考案の炭酸ガスセンサＣが構成される。
【００１２】（試験例−１） 炭酸ガスセンサＡ、炭酸ガスセンサＢ、炭酸ガスセンサ
Ｃを用い、アルコール雰囲気濃度を10、100 、500 、10
00ppm に調整した50リットルのアクリル樹脂製デシケー
ター中においてアルコールに対する感度を比較測定し、
結果を図３に示した。この結果から明らかなように、従
来型の炭酸ガスセンサＡではアルコールに対して直接反
応するため、高い起電力を示している。しかし、素子部
に酸化触媒を塗布して被覆包囲した炭酸ガスセンサＢで
はアルコールが酸化触媒層で酸化分解されるため、起電
力は減少している。さらに炭酸ガスセンサＢの素子部を
活性炭を混入したアルコール吸着フィルターを装着した
本考案の炭酸ガスセンサＣではアルコールの影響はほと
んどみられない。
Ｃを用い、アルコール雰囲気濃度を10、100 、500 、10
00ppm に調整した50リットルのアクリル樹脂製デシケー
ター中においてアルコールに対する感度を比較測定し、
結果を図３に示した。この結果から明らかなように、従
来型の炭酸ガスセンサＡではアルコールに対して直接反
応するため、高い起電力を示している。しかし、素子部
に酸化触媒を塗布して被覆包囲した炭酸ガスセンサＢで
はアルコールが酸化触媒層で酸化分解されるため、起電
力は減少している。さらに炭酸ガスセンサＢの素子部を
活性炭を混入したアルコール吸着フィルターを装着した
本考案の炭酸ガスセンサＣではアルコールの影響はほと
んどみられない。
【００１３】（試験例−２） 従来型の炭酸ガスセンサＡに活性炭入りアルコール吸着
フィルターを装着した炭酸ガスセンサＤを用い、アルコ
ール濃度を1000ppm 雰囲気に調整した約50リットルのア
クリル樹脂製デシケータ中に放置してアルコールの影響
を調べた。その結果、初期時には十分効果があるが、約
30分程度でフィルターの効果は減少し、60〜90分でほぼ
効果は失なわれ、100ppm程度のアルコールの影響があら
われる。このようにアルコール吸着フィルターの装着の
みでは長期間使用する炭酸ガスセンサとして不完全であ
る。
フィルターを装着した炭酸ガスセンサＤを用い、アルコ
ール濃度を1000ppm 雰囲気に調整した約50リットルのア
クリル樹脂製デシケータ中に放置してアルコールの影響
を調べた。その結果、初期時には十分効果があるが、約
30分程度でフィルターの効果は減少し、60〜90分でほぼ
効果は失なわれ、100ppm程度のアルコールの影響があら
われる。このようにアルコール吸着フィルターの装着の
みでは長期間使用する炭酸ガスセンサとして不完全であ
る。
【００１４】（試験例−３） 炭酸ガス濃度を段階的に300 〜3000ppm の濃度に調整し
た約 50 リットルのアクリル樹脂製のデシケーターを用
い、これをさらにアルコールが1000 ppm雰囲気中と、ア
ルコールが存在しない場合の実験条件を設定し、炭酸ガ
スセンサＢに活性炭入りのアルコール吸着フィルターを
装着した本考案の炭酸ガスセンサＣを用い炭酸ガス濃度
を測定した。その結果を図４に示した。
た約 50 リットルのアクリル樹脂製のデシケーターを用
い、これをさらにアルコールが1000 ppm雰囲気中と、ア
ルコールが存在しない場合の実験条件を設定し、炭酸ガ
スセンサＢに活性炭入りのアルコール吸着フィルターを
装着した本考案の炭酸ガスセンサＣを用い炭酸ガス濃度
を測定した。その結果を図４に示した。
【００１５】図４から明らかなように、酸化触媒を塗布
し、アルコール吸着フィルターを装着した本考案の炭酸
ガスセンサＣは、アルコール雰囲気中においてもアルコ
ール吸着フィターと、酸化触媒層とによってアルコール
が遮断されるため、アルコールによる影響が少なく正確
に炭酸ガスの測定が可能である。
し、アルコール吸着フィルターを装着した本考案の炭酸
ガスセンサＣは、アルコール雰囲気中においてもアルコ
ール吸着フィターと、酸化触媒層とによってアルコール
が遮断されるため、アルコールによる影響が少なく正確
に炭酸ガスの測定が可能である。
【００１６】
【考案の効果】上述のように構成される本考案の炭酸ガ
スセンサは従来型の炭酸ガスセンサ素子部をアルコール
酸化触媒層で被覆し、これを植設した台座にアルコール
吸着フィルターを装着した構成からなるため、アルコー
ル含有雰囲気中においても、アルコールによる影響が少
なく、正確に炭酸ガス濃度の測定が可能である。
スセンサは従来型の炭酸ガスセンサ素子部をアルコール
酸化触媒層で被覆し、これを植設した台座にアルコール
吸着フィルターを装着した構成からなるため、アルコー
ル含有雰囲気中においても、アルコールによる影響が少
なく、正確に炭酸ガス濃度の測定が可能である。
【図１】本考案の実施例を示す断面図である。
【図２】本考案の実施例を示す図１の一部切り欠き側面
図である。
図である。
【図３】本考案にかかる炭酸ガスセンサのアルコールに
よる妨害を示すグラフである。
よる妨害を示すグラフである。
【図４】本考案にかかる炭酸ガスセンサのアルコール雰
囲気中における炭酸ガス検出特性を示すグラフである。
囲気中における炭酸ガス検出特性を示すグラフである。
【図５】従来の炭酸ガスセンサの断面図である。
１ 固体電解質層 ２ 検知電極 ２ａ リード線 ３ 基準電極 ３ａ リード線 ４ 検知材料層 ５ ヒータ ６ 基盤 ７ シール材 ８ 雰囲気ガス接触面 ９ 酸化触媒の塗布膜からなる酸化触媒層 １０ 台座 １０ａ リードピン １１ アルコール吸着フィルター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−168356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−99747（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−195245（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−256043（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−81551（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 裏面にヒータを設けた基盤上に基準電極
と固体電解質層と検知電極と検知材料層とを順に積層
し、且つ検知材料層面の一部を除いて周囲をガスシール
材で封止してなり、該検知材料層の露出面を酸化触媒層
で被覆すると共に、アルコール吸着フィルターを介して
雰囲気ガスと接触するように構成したことを特徴とする
炭酸ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992051512U JP2601424Y2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 炭酸ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992051512U JP2601424Y2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 炭酸ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0612954U JPH0612954U (ja) | 1994-02-18 |
| JP2601424Y2 true JP2601424Y2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=12889063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992051512U Expired - Fee Related JP2601424Y2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 炭酸ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601424Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102347073B1 (ko) * | 2017-03-06 | 2022-01-05 | 현대자동차주식회사 | Voc의 영향이 감소된 고체전해질형 이산화탄소 센서 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5899747A (ja) * | 1981-12-09 | 1983-06-14 | Hitachi Ltd | ガス検知素子 |
| JP2678045B2 (ja) * | 1989-01-25 | 1997-11-17 | 松下精工株式会社 | 炭酸ガスセンサ |
| JPH03170857A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-24 | Matsushita Seiko Co Ltd | 炭酸ガスセンサ |
| JPH0785071B2 (ja) * | 1990-10-31 | 1995-09-13 | 矢崎総業株式会社 | 炭酸ガス検知センサ及びその製造法 |
| JP3081551U (ja) * | 2001-05-02 | 2001-11-09 | 株式会社石原商店 | 洗顔料泡立て具 |
-
1992
- 1992-07-22 JP JP1992051512U patent/JP2601424Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0612954U (ja) | 1994-02-18 |
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| JPS6124929Y2 (ja) | ||
| JPS6161343B2 (ja) | ||
| JPS6363064B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980106 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |