JP2893878B2 - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
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- JP2893878B2 JP2893878B2 JP2172194A JP17219490A JP2893878B2 JP 2893878 B2 JP2893878 B2 JP 2893878B2 JP 2172194 A JP2172194 A JP 2172194A JP 17219490 A JP17219490 A JP 17219490A JP 2893878 B2 JP2893878 B2 JP 2893878B2
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- Japan
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- gas
- gas sensor
- sensor
- reference electrode
- detection
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はH2S（硫化水素）及びNH3（アンモニア）の検
知に適したガスセンサに関する。
知に適したガスセンサに関する。
（従来の技術） トイレやキッチン等の住居内において発生したH2S或
いはNH3をガスセンサで検知してオートベンチレーショ
ン（自動換気）を行なう試みがある。
いはNH3をガスセンサで検知してオートベンチレーショ
ン（自動換気）を行なう試みがある。
一方、ガスセンサとして従来からガス漏れ警報器等に
組み込まれているものには、金属酸化物半導体を用いた
半導体ガスセンサと、電解液を用いた定電位電解式セン
サがある。
組み込まれているものには、金属酸化物半導体を用いた
半導体ガスセンサと、電解液を用いた定電位電解式セン
サがある。
半導体ガスセンサはガスの吸脱着により抵抗値が変化
するSnO2等の金属酸化物半導体に電極を接続し、抵抗値
を測定することでガスの有無を検出するようにしたもの
であり、定電位電解式センサは溶液とガス雰囲気との界
面においた作用電極を一定の電位に保ちながら直接電解
を行ない、生ずる電解電流を測定することでガスの有無
を検出するようにしたものである。
するSnO2等の金属酸化物半導体に電極を接続し、抵抗値
を測定することでガスの有無を検出するようにしたもの
であり、定電位電解式センサは溶液とガス雰囲気との界
面においた作用電極を一定の電位に保ちながら直接電解
を行ない、生ずる電解電流を測定することでガスの有無
を検出するようにしたものである。
（発明が解決しようとする課題） ところで、トイレやキッチン等で発生したH2S或いはN
H3を検出してオートベンチレーションによる快適な住環
境を維持するにはこれらのガス濃度が数ppb〜数ppmの範
囲で検出できるセンサが必要とされる。しかしながら従
来のガスセンサによる検出可能濃度は数百ppm以上であ
る。
H3を検出してオートベンチレーションによる快適な住環
境を維持するにはこれらのガス濃度が数ppb〜数ppmの範
囲で検出できるセンサが必要とされる。しかしながら従
来のガスセンサによる検出可能濃度は数百ppm以上であ
る。
また半導体ガスセンサの場合には素子を加熱しなけれ
ばならず、定電位電解式センサの場合には電解液のメン
テナンスが面倒である。
ばならず、定電位電解式センサの場合には電解液のメン
テナンスが面倒である。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すべく本発明に係るガスセンサは、La
F3（フッ化ランタン）からなる固体電解質の表面にAu
（金）からなる参照電極と、Pt（プラチナ）、Pd（パラ
ジウム）又はIr（イリジウム）からなる検知電極を形成
した。
F3（フッ化ランタン）からなる固体電解質の表面にAu
（金）からなる参照電極と、Pt（プラチナ）、Pd（パラ
ジウム）又はIr（イリジウム）からなる検知電極を形成
した。
（作用） LaF3はフッ素イオンを導電種とする固体電解質であり、
検知電極とLaF3の界面に雰囲気ガス（例えばH2S、NH3）
が接触することにより、界面近傍のイオン活量に変化が
生じる。このため、LaF3上に形成した参照電極と検知電
極との間の電位差（起電力）に変化を生じ、応答信号と
して取り出せる。
検知電極とLaF3の界面に雰囲気ガス（例えばH2S、NH3）
が接触することにより、界面近傍のイオン活量に変化が
生じる。このため、LaF3上に形成した参照電極と検知電
極との間の電位差（起電力）に変化を生じ、応答信号と
して取り出せる。
（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。
第１図は本発明に係るガスセンサのうち積層型センサ
を示す断面図、第２図は本発明に係るガスセンサのうち
平面型センサを示す断面図である。
を示す断面図、第２図は本発明に係るガスセンサのうち
平面型センサを示す断面図である。
積層型センサ１は固体電解質２の一面側にエポキシ樹
脂３によってガラスチューブ４の一端を当て、このガラ
スチューブ４にて固体電解質２の一面側に形成した参照
電解極５を囲み、参照電極５を被検ガス雰囲気から遮断
し、更に固体電解質２の他面側に検知電極６を形成し、
これら参照電極５及び検知電極６にPt線７を接続してい
る。
脂３によってガラスチューブ４の一端を当て、このガラ
スチューブ４にて固体電解質２の一面側に形成した参照
電解極５を囲み、参照電極５を被検ガス雰囲気から遮断
し、更に固体電解質２の他面側に検知電極６を形成し、
これら参照電極５及び検知電極６にPt線７を接続してい
る。
一方、平面型センサ11は固体電解質12の一面側に参照
電極15及び検知電極16を離間して形成し、これら参照電
極15及び検知電極16にPt線17を接続している。
電極15及び検知電極16を離間して形成し、これら参照電
極15及び検知電極16にPt線17を接続している。
ここで本発明にあっては、固体電解質2,12としてはLa
F3（フッ化ランタン）の単結晶を用い、参照電極5,15と
してはAu（金）を用い、検知電極6,16としてはPt（プラ
チナ）、Pd（パラジウム）又はIr（イリジウム）を用い
る。
F3（フッ化ランタン）の単結晶を用い、参照電極5,15と
してはAu（金）を用い、検知電極6,16としてはPt（プラ
チナ）、Pd（パラジウム）又はIr（イリジウム）を用い
る。
そして、固体電解質2,12としては板状LaF3を所定寸法
に切断するか、参照電極５又は別の基板にスパッタリン
グ等によってLaF3の薄膜を形成してもよい。また参照電
極5,15はAuを蒸着またはスパッタリングにより形成す
る。検知電極6,16は例えばLaF3の表面にPt、Pd若しくは
Irの薄膜を蒸着またはスパッタリングにより形成する。
に切断するか、参照電極５又は別の基板にスパッタリン
グ等によってLaF3の薄膜を形成してもよい。また参照電
極5,15はAuを蒸着またはスパッタリングにより形成す
る。検知電極6,16は例えばLaF3の表面にPt、Pd若しくは
Irの薄膜を蒸着またはスパッタリングにより形成する。
次に、検知ガスをH2S、雰囲気温度を22℃、50℃及び1
00℃、検知電極をPt及びPdとし、Auを参照電極とした場
合の検知ガス濃度と起電力変化との関係についての実験
結果を第３図及び第４図に、Auを参照電極とした場合の
検知ガスに対する応答特性についての実験結果を第５図
及び第６図に示す。第３図乃至第４図から参照電極をAu
とした場合にもSn＋SnF3を参照電極とした場合と同等の
ガス検知能力、即ち、検知電極をPtとした場合には、1p
pmのH2Sに対する90％応答時間は１分30秒、1ppmのNH3に
対する90％応答時間は３分20秒であり、検知電極をPdと
した場合には、1ppmのH2Sに対する90％応答時間は１分3
0秒、1ppmのNH3に対する90％応答時間は２分30秒であっ
た。
00℃、検知電極をPt及びPdとし、Auを参照電極とした場
合の検知ガス濃度と起電力変化との関係についての実験
結果を第３図及び第４図に、Auを参照電極とした場合の
検知ガスに対する応答特性についての実験結果を第５図
及び第６図に示す。第３図乃至第４図から参照電極をAu
とした場合にもSn＋SnF3を参照電極とした場合と同等の
ガス検知能力、即ち、検知電極をPtとした場合には、1p
pmのH2Sに対する90％応答時間は１分30秒、1ppmのNH3に
対する90％応答時間は３分20秒であり、検知電極をPdと
した場合には、1ppmのH2Sに対する90％応答時間は１分3
0秒、1ppmのNH3に対する90％応答時間は２分30秒であっ
た。
（効果） 以上に説明したように本発明に係るガスセンサは、La
F3からなる固体電解質の表面にAuからなる参照電極と、
Pt、Pd又はIrからなる検知電極を形成することで、H2S
またはNH3を常温で高感度に検出でき、しかもガスセン
サ自体をフラットな構造にできるので、小型化が可能に
なる。
F3からなる固体電解質の表面にAuからなる参照電極と、
Pt、Pd又はIrからなる検知電極を形成することで、H2S
またはNH3を常温で高感度に検出でき、しかもガスセン
サ自体をフラットな構造にできるので、小型化が可能に
なる。
第１図は本発明に係るガスセンサのうち積層型センサの
断面図、第２図は本発明に係るガスセンサのうち平面型
センサの断面図、第３図及び第４図はAuを参照電極とし
た場合の検知ガス濃度と起電力変化との関係を示すグラ
フ、第５図及び第６図はAuを参照電極とした場合の検知
ガスに対する応答特性を示すグラフである。 尚、図面中1,11はガスセンサ、2,12は固体電解質、5,15
は参照電極、6,16は検知電極である。
断面図、第２図は本発明に係るガスセンサのうち平面型
センサの断面図、第３図及び第４図はAuを参照電極とし
た場合の検知ガス濃度と起電力変化との関係を示すグラ
フ、第５図及び第６図はAuを参照電極とした場合の検知
ガスに対する応答特性を示すグラフである。 尚、図面中1,11はガスセンサ、2,12は固体電解質、5,15
は参照電極、6,16は検知電極である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 千秋 神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号 東陶機器株式会社茅ケ崎工場内 (56)参考文献 特開 昭61−132855（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−73155（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−94642（ＪＰ，Ａ) Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａ ｔｏｒｓ，12（1987）ｐ．415−423 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 27/406,27/416
Claims (1)
- 【請求項１】LaF3（フッ化ランタン）からなる固体電解
質の表面にAu（金）からなる参照電極と、Pt（プラチ
ナ）、Pd（パラジウム）又はIr（イリジウム）からなる
検知電極を形成したことを特徴とするガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172194A JP2893878B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172194A JP2893878B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462466A JPH0462466A (ja) | 1992-02-27 |
| JP2893878B2 true JP2893878B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=15937324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2172194A Expired - Lifetime JP2893878B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2893878B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113224362B (zh) * | 2021-03-26 | 2022-05-27 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种以介孔钛铬氮为载体材料负载Pt纳米粒子的H2S气体传感器及其制备方法 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2172194A patent/JP2893878B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ，１２（１９８７）ｐ．４１５−４２３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0462466A (ja) | 1992-02-27 |
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