JPH0538560U - 炭酸ガスセンサ - Google Patents

炭酸ガスセンサ

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JPH0538560U
JPH0538560U JP8872991U JP8872991U JPH0538560U JP H0538560 U JPH0538560 U JP H0538560U JP 8872991 U JP8872991 U JP 8872991U JP 8872991 U JP8872991 U JP 8872991U JP H0538560 U JPH0538560 U JP H0538560U
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JP
Japan
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carbon dioxide
sensor
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dioxide gas
atmosphere
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JP8872991U
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English (en)
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博憲 波多野
穂積 二田
隆之 鈴木
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Yazaki Corp
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Yazaki Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】非作動状態で高湿度環境下に保持しても感度低
下を起こし難い炭酸ガスセンサを提供する。 【構成】金属炭酸塩の検知材料に接して設けた検知電極
と基準電極とを固体電解質体を挟んで対設した炭酸ガス
センサにおいて、該センサを雰囲気との接触から遮断す
る封止材層で包囲するとともに、該封止材層に検知材料
と雰囲気との接触を許容する小孔を形成した。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は、雰囲気中の炭酸ガス濃度を検出するための炭酸ガスセンサに関する ものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の炭酸ガスセンサは例えば図２に示すように、例えばβアルミナ（一般式 Na2 O ・nAl 2 O 3 ，ｎ＝５〜１１）やNASICON(一般式Na1-x Zr2 P 3-x Six O 12 ) 等のナトリウムイオン伝導体からなる固体電解質体１の両面に金や白金で形 成した電極２、３を設け、更にその一方の電極に接して炭酸ナトリウム等のイオ ン性検知材料４を存在させて検知電極２とし、他方の基準電極３は雰囲気ガスと 接触しないようにヒータ６を設けた基板５と封止材７とで密封して構成されてい るのが普通であり、被検ガスは検知電極２には接触できるが、基準電極３には接 触できないようになっている。
【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体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る から、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イオン電 流が流れるようになる。そこで両電極間の起電力またはイオン電流を測定するこ とによって炭酸ガス濃度が検出できるものである。
【０００４】 このような炭酸ガスセンサにおいて、検知材料として炭酸ナトリウムを用いた ものは被検ガスに含まれる水分によって起電力特性が変化し易いので、より耐湿 性が高い金属炭酸塩を用いて湿度の影響を受け難くする提案がされている。とこ ろがこのように耐湿性の検知材料を用いた炭酸ガスセンサの場合でも、作動状態 では素子が高温に維持されているために被検ガスに含まれる水分によって劣化を 起こすことは少ないが、使用しないままで長期間放置しておくときは雰囲気中の 水分によって劣化して、次第に感度が低下することが避けられないという問題が あった。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】
そこで本考案は、非作動状態で高湿度環境下に保持しても感度低下を起こし難 い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】
かかる目的を達成するために、本考案の炭酸ガスセンサは、金属炭酸塩の検知 材料に接して設けた検知電極と基準電極とを固体電解質体を挟んで対設した炭酸 ガスセンサにおいて、該センサを雰囲気との接触から遮断する封止材層で包囲す るとともに、該封止材層に該検知材料と雰囲気との接触を許容する小孔を形成し た構成を採用した。 このような本考案の炭酸ガスセンサは、小孔の径が０．１mm以下であるときに は一層優れた耐久性が得られる。
【０００７】
【作用】
本考案の炭酸ガスセンサは、検知材料と雰囲気とが小孔を通じてのみ接触する ので劣化は部分的である。そして、作動時における起電力には劣化部分の影響は 殆ど現れず、長期間にわたって安定した感度特性が維持される。
【０００８】
【実施例】
本考案の炭酸ガスセンサの例を図１に示すが、センサ素子部の構成は、封止材 ７が検知材料４の面の大部分を覆っていて、小孔８を通じて雰囲気に露出してい る点を除き、本質的には図２に示す従来技術の炭酸ガスセンサの構成とほぼ同様 である。
【０００９】 このような本考案の炭酸ガスセンサを以下のようにして作成した。すなわち、 炭酸ナトリウムと炭酸バリウムとをモル比で１：１．１となるよう混合し、一旦 加熱溶融させたのち破砕し、固体電解質体( NASICON ）１の面に設けた白金電極 ２の上に融着して検知材料４とした。
【００１０】 一方、裏面に白金をスパッタすることにより発熱抵抗線を形成してヒータ６と したアルミナ系セラミック基板５の上面に、更に白金をスパッタして基準電極３ を設けたものを用意し、この上面に固体電解質体１を載せたのちヒータ６に通電 して融着固定し、更に全体をアルミナ系無機封止材７で被覆した。その後、検知 材料４を被覆している封止材７にレーザビーム加工によって径が約７０μｍの小 孔を形成して、本考案の炭酸ガスセンサＡを得た。
【００１１】 一方、検知材料４の上面部分を除いて素子の周りを封止材７で被覆した他は、 上記と全く同様にして、図２に示すような構造の比較用の炭酸ガスセンサａを作 成した。
【００１２】 これら２種の炭酸ガスセンサＡ及びａについて、乾燥空気中の炭酸ガス濃度が ３５０ppm のときのセンサ出力mVと２０００ppm のときのセンサ出力mVとの差を 測定して、それぞれのセンサ感度(mV)を求めた。次いで、これらの炭酸ガスセン サを３０℃、９０％RHの恒温恒湿槽中に入れ、保管日数とセンサ感度(mV)との関 係を調べた。その結果をグラフとして図３に示すが、本考案の炭酸ガスセンサＡ は高湿度の環境中でも長期間にわたって劣化を起こさないことがわかる。
【００１３】
【考案の効果】
本考案の炭酸ガスセンサは、全体が封止材で被覆され、小孔を介してのみ検知 電極側が雰囲気と接触できるように構成されているので、湿度による劣化が少な く長寿命であって、取り扱いやすい特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の炭酸ガスセンサの例の構造図である。
【図２】従来技術の炭酸ガスセンサの例の構造図であ
る。
【図３】本考案の炭酸ガスセンサと従来技術の炭酸ガス
センサとの高湿度雰囲気中での劣化傾向を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
１ 固体電解質体 ２ 検知電極 ３ 基準電極 ４ 検知材料 ５ 基板 ６ ヒータ ７ 封止材 ８ 小孔

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属炭酸塩の検知材料に接して設けた検
    知電極と基準電極とを固体電解質体を挟んで対設した炭
    酸ガスセンサにおいて、該センサを雰囲気との接触から
    遮断する封止材層で包囲するとともに、該封止材層に該
    検知材料と雰囲気との接触を許容する小孔を形成したこ
    とを特徴とする炭酸ガスセンサ。
  2. 【請求項２】 小孔の径が０．１mm以下である請求項１
    記載の炭酸ガスセンサ。
JP8872991U 1991-10-29 1991-10-29 炭酸ガスセンサ Withdrawn JPH0538560U (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009048290A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Electrochemical sensor for detecting carbon dioxide having reduced initial operating time

Cited By (2)

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KR100949468B1 (ko) * 2007-10-11 2010-03-29 한국과학기술원 초기 동작 시간이 단축된 전기화학식 이산화탄소 감지센서

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