JPH10274636A - Ｃｏガス検知素子 - Google Patents
Ｃｏガス検知素子Info
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- JPH10274636A JPH10274636A JP9075304A JP7530497A JPH10274636A JP H10274636 A JPH10274636 A JP H10274636A JP 9075304 A JP9075304 A JP 9075304A JP 7530497 A JP7530497 A JP 7530497A JP H10274636 A JPH10274636 A JP H10274636A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 妨害となるＨ2ガスの影響が小さく、耐熱性
に優れるＣＯガス検知素子を提供するものである。 【解決手段】 酸素イオン導電性固体電解質の表面にＰ
ｔを含む一対の電極を形成し、該電極の一方をＡｌ
2Ｏ3、ＳｉＯ2及びゼオライトから選ばれる１種以上の
担体にＰｔ又はＲｈを担持した触媒で被覆し、他方をＡ
ｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ゼオライト、ＳｎＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、Ｔ
ｉＯ2、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｌａ2Ｏ3及びＣｅＯ2から選ば
れる１種以上の粉末を含む触媒で被覆してなるＣＯガス
検知素子。
に優れるＣＯガス検知素子を提供するものである。 【解決手段】 酸素イオン導電性固体電解質の表面にＰ
ｔを含む一対の電極を形成し、該電極の一方をＡｌ
2Ｏ3、ＳｉＯ2及びゼオライトから選ばれる１種以上の
担体にＰｔ又はＲｈを担持した触媒で被覆し、他方をＡ
ｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ゼオライト、ＳｎＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、Ｔ
ｉＯ2、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｌａ2Ｏ3及びＣｅＯ2から選ば
れる１種以上の粉末を含む触媒で被覆してなるＣＯガス
検知素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＯガス検知素子
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃焼機器等の不完全燃焼によりＣＯガス
が発生し、これが居住空間に漏出した場合、数１０ppm
程度の低濃度でも、人体に与える影響は大きく、重大な
事故になる恐れがある。このため、これを防止する目的
で、室内の雰囲気中のＣＯガスを検知して警報を発した
り、燃焼機器の排ガス中のＣＯガスを検知して燃焼機器
の動作を中断するためのＣＯガス検知素子が、種々提案
されている。これらのガス検知素子は検知方式により、
接触燃焼式センサ、半導体式センサ、固体電解質式セン
サ等に分けられている。これらの中で固体電解質式のＣ
Ｏセンサとしては、特開昭５５−３９００５号公報等に
示されるような酸素イオン導電性固体電解質を用いたも
のが提案されている。
が発生し、これが居住空間に漏出した場合、数１０ppm
程度の低濃度でも、人体に与える影響は大きく、重大な
事故になる恐れがある。このため、これを防止する目的
で、室内の雰囲気中のＣＯガスを検知して警報を発した
り、燃焼機器の排ガス中のＣＯガスを検知して燃焼機器
の動作を中断するためのＣＯガス検知素子が、種々提案
されている。これらのガス検知素子は検知方式により、
接触燃焼式センサ、半導体式センサ、固体電解質式セン
サ等に分けられている。これらの中で固体電解質式のＣ
Ｏセンサとしては、特開昭５５−３９００５号公報等に
示されるような酸素イオン導電性固体電解質を用いたも
のが提案されている。
【０００３】この方式のＣＯセンサには、固体電解質上
に一対の電極を形成し、これら電極の一方を可燃性ガス
全般を酸化する触媒で覆い、他方を触媒で覆わず電極を
露出したＣＯセンサ又はＣＯガス選択性を高くする目的
で、電極の一方を上記と同様に可燃性ガス全般を酸化す
る触媒で覆い、他方をＣＯガス以外のガスを酸化する能
力の大きな触媒で覆ったものなどがある。これらのＣＯ
センサの周囲にＣＯガスが存在すると、前者の場合触媒
で覆わなかった電極にのみ、後者の場合ＣＯガス以外の
ガスを酸化する能力の大きな触媒で覆った電極側にのみ
ＣＯガスが到達し、電極上でＣＯガスと固体電解質内の
イオンとして存在する酸素が電気化学反応を起こし、起
電力が生じ、両電極間の電位差により、ＣＯガスの検知
が可能になる。
に一対の電極を形成し、これら電極の一方を可燃性ガス
全般を酸化する触媒で覆い、他方を触媒で覆わず電極を
露出したＣＯセンサ又はＣＯガス選択性を高くする目的
で、電極の一方を上記と同様に可燃性ガス全般を酸化す
る触媒で覆い、他方をＣＯガス以外のガスを酸化する能
力の大きな触媒で覆ったものなどがある。これらのＣＯ
センサの周囲にＣＯガスが存在すると、前者の場合触媒
で覆わなかった電極にのみ、後者の場合ＣＯガス以外の
ガスを酸化する能力の大きな触媒で覆った電極側にのみ
ＣＯガスが到達し、電極上でＣＯガスと固体電解質内の
イオンとして存在する酸素が電気化学反応を起こし、起
電力が生じ、両電極間の電位差により、ＣＯガスの検知
が可能になる。
【０００４】しかしながら、不完全燃焼時には燃料の組
成、バーナー方式等の燃焼条件により異なった濃度のＨ
2ガスがＣＯガスと共に発生するため、片側の電極が触
媒に覆われていない場合は、これらのＨ2ガスによる出
力があらわれてしまい、精度の高いＣＯガス濃度検知が
できない。また、後者の片側の電極をＣＯガス以外のガ
スを酸化する能力の大きな触媒で覆った方式のＣＯセン
サでも、この触媒のＨ2ガス酸化能力が、排ガス雰囲気
中の酸素濃度や水蒸気濃度により変化するため、Ｈ2ガ
スがセンサの起電力へ影響を与え、精度の高いＣＯガス
濃度検知ができなかった。
成、バーナー方式等の燃焼条件により異なった濃度のＨ
2ガスがＣＯガスと共に発生するため、片側の電極が触
媒に覆われていない場合は、これらのＨ2ガスによる出
力があらわれてしまい、精度の高いＣＯガス濃度検知が
できない。また、後者の片側の電極をＣＯガス以外のガ
スを酸化する能力の大きな触媒で覆った方式のＣＯセン
サでも、この触媒のＨ2ガス酸化能力が、排ガス雰囲気
中の酸素濃度や水蒸気濃度により変化するため、Ｈ2ガ
スがセンサの起電力へ影響を与え、精度の高いＣＯガス
濃度検知ができなかった。
【０００５】この原因は、従来、酸素イオン導電性固体
電解質の表面上に形成する電極としてＰｔを用いていた
ためであり、この場合、目的とするＣＯガスの感度より
も、妨害ガスとなるＨ2ガスの感度の方が数倍高い。し
たがって、雰囲気中のＨ2ガス濃度が変化したり、妨害
ガスを除去するための触媒の能力が変動すると、起電力
に与える影響が大きかった。また、Ｐｔを用いた電極の
場合、使用中の熱履歴によりＰｔの粒子が成長しやす
く、このため、Ｐｔ電極表面へのガスの吸着特性が変化
し、ガス感度が鋭敏化する問題がある。
電解質の表面上に形成する電極としてＰｔを用いていた
ためであり、この場合、目的とするＣＯガスの感度より
も、妨害ガスとなるＨ2ガスの感度の方が数倍高い。し
たがって、雰囲気中のＨ2ガス濃度が変化したり、妨害
ガスを除去するための触媒の能力が変動すると、起電力
に与える影響が大きかった。また、Ｐｔを用いた電極の
場合、使用中の熱履歴によりＰｔの粒子が成長しやす
く、このため、Ｐｔ電極表面へのガスの吸着特性が変化
し、ガス感度が鋭敏化する問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】請求項１、２及び３記
載の発明は、妨害となるＨ2ガスの影響が小さく、耐熱
性に優れるＣＯガス検知素子を提供するものである。請
求項４記載の発明は、請求項１、２及び３記載の発明に
加えて、応答速度を速くしたＣＯガス検知素子を提供す
るものである。請求項５記載の発明は、請求項１、２、
３及び４記載の発明に加えて、ＣＯガス感度を大きくし
たＣＯガス検知素子を提供するものである。請求項６記
載の発明は、請求項１、２、３、４及び５記載の発明に
加えて、使用中に電極の結晶粒子が粒子成長するのを防
止して、耐熱性を向上させ、出力の経時安定性に優れる
ＣＯガス検知素子を提供するものである。
載の発明は、妨害となるＨ2ガスの影響が小さく、耐熱
性に優れるＣＯガス検知素子を提供するものである。請
求項４記載の発明は、請求項１、２及び３記載の発明に
加えて、応答速度を速くしたＣＯガス検知素子を提供す
るものである。請求項５記載の発明は、請求項１、２、
３及び４記載の発明に加えて、ＣＯガス感度を大きくし
たＣＯガス検知素子を提供するものである。請求項６記
載の発明は、請求項１、２、３、４及び５記載の発明に
加えて、使用中に電極の結晶粒子が粒子成長するのを防
止して、耐熱性を向上させ、出力の経時安定性に優れる
ＣＯガス検知素子を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸素イオン導
電性固体電解質の表面にＰｔを含む一対の電極を形成
し、該電極の一方をＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2及びゼオライト
から選ばれる１種以上の担体にＰｔ又はＲｈを担持した
触媒で被覆し、他方をＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ゼオライ
ト、ＳｎＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｌ
ａ2Ｏ3及びＣｅＯ2から選ばれる１種以上の粉末を触媒
で被覆してなるＣＯガス検知素子に関する。また、本発
明は、このＣＯガス検知素子において、電極がＰｔ及び
Ｒｈからなる電極であるＣＯガス検知素子に関する。ま
た、本発明は、このＣＯガス検知素子において、電極を
形成するＲｈの含有量が、電極材料全組成物に対して２
〜５０重量％含有してなるＣＯガス検知素子に関する。
また、本発明は、このＣＯガス検知素子において、電極
の厚さが、０．１〜３μｍであるＣＯガス検知素子に関
する。また、本発明は、このＣＯガス検知素子におい
て、電極が、電子線蒸着により形成されたＣＯガス検知
素子に関する。さらに、本発明は、このＣＯガス検知素
子において、熱処理した電極の結晶粒子の平均粒子径が
０．０５μｍ以上であるＣＯガス検知素子に関する。
電性固体電解質の表面にＰｔを含む一対の電極を形成
し、該電極の一方をＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2及びゼオライト
から選ばれる１種以上の担体にＰｔ又はＲｈを担持した
触媒で被覆し、他方をＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ゼオライ
ト、ＳｎＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｌ
ａ2Ｏ3及びＣｅＯ2から選ばれる１種以上の粉末を触媒
で被覆してなるＣＯガス検知素子に関する。また、本発
明は、このＣＯガス検知素子において、電極がＰｔ及び
Ｒｈからなる電極であるＣＯガス検知素子に関する。ま
た、本発明は、このＣＯガス検知素子において、電極を
形成するＲｈの含有量が、電極材料全組成物に対して２
〜５０重量％含有してなるＣＯガス検知素子に関する。
また、本発明は、このＣＯガス検知素子において、電極
の厚さが、０．１〜３μｍであるＣＯガス検知素子に関
する。また、本発明は、このＣＯガス検知素子におい
て、電極が、電子線蒸着により形成されたＣＯガス検知
素子に関する。さらに、本発明は、このＣＯガス検知素
子において、熱処理した電極の結晶粒子の平均粒子径が
０．０５μｍ以上であるＣＯガス検知素子に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明において酸素イオン導電性
固体電解質（以下固体電解質とする）は、Ｙ2Ｏ3、Ｃｅ
Ｏ2等で安定化したＺｒＯ2（ジルコニア）の固体電解質
を用いることが好ましい。安定化剤であるＹ2Ｏ3は、Ｚ
ｒＯ2８８〜９６モル％に対し、１２〜４モル％添加す
ることが好ましく、ＺｒＯ2９０〜９４モル％に対し、
１０〜６モル％添加することがより好ましい。また一方
の安定化剤であるＣｅＯ2は、ＺｒＯ2８０〜８８モル％
に対し、２０〜１２モル％添加することが好ましく、Ｚ
ｒＯ2８２〜８６モル％に対し、１８〜１４モル％添加
することがより好ましい。この固体電解質の表面への電
極の形成に用いられる材料は、Ｐｔ又はＰｔにＲｈ、Ｉ
ｒ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｕから選ばれる１種以上の金属の組
み合わせが挙げられ、これらの組み合わせのうち、特に
ＰｔとＲｈとを組み合わせて用いることが好ましい。
固体電解質（以下固体電解質とする）は、Ｙ2Ｏ3、Ｃｅ
Ｏ2等で安定化したＺｒＯ2（ジルコニア）の固体電解質
を用いることが好ましい。安定化剤であるＹ2Ｏ3は、Ｚ
ｒＯ2８８〜９６モル％に対し、１２〜４モル％添加す
ることが好ましく、ＺｒＯ2９０〜９４モル％に対し、
１０〜６モル％添加することがより好ましい。また一方
の安定化剤であるＣｅＯ2は、ＺｒＯ2８０〜８８モル％
に対し、２０〜１２モル％添加することが好ましく、Ｚ
ｒＯ2８２〜８６モル％に対し、１８〜１４モル％添加
することがより好ましい。この固体電解質の表面への電
極の形成に用いられる材料は、Ｐｔ又はＰｔにＲｈ、Ｉ
ｒ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｕから選ばれる１種以上の金属の組
み合わせが挙げられ、これらの組み合わせのうち、特に
ＰｔとＲｈとを組み合わせて用いることが好ましい。
【０００９】電極を形成するのにＰｔとＲｈとを組み合
わせて用いる場合、Ｒｈの含有量は電極材料全組成物に
対して２〜５０重量％であることが好ましく、５〜４０
重量％であることがより好ましく、１０〜３０重量％で
あることがさらに好ましい。含有量が２重量％未満であ
るとＣＯガス検知素子の出力変化が大きくなる傾向があ
り、５０重量％を超えると出力が小さくなる傾向があ
る。
わせて用いる場合、Ｒｈの含有量は電極材料全組成物に
対して２〜５０重量％であることが好ましく、５〜４０
重量％であることがより好ましく、１０〜３０重量％で
あることがさらに好ましい。含有量が２重量％未満であ
るとＣＯガス検知素子の出力変化が大きくなる傾向があ
り、５０重量％を超えると出力が小さくなる傾向があ
る。
【００１０】本発明における電極の厚さは、０．１〜３
μｍであることが好ましく、０．１〜２μｍであること
がより好ましく、０．１〜１μｍであることがさらに好
ましい。厚さが０．１μｍ未満であるとＣＯガス検知素
子の出力変化が大きくなる傾向があり、３μｍを超える
と出力の応答速度が遅くなる傾向がある。
μｍであることが好ましく、０．１〜２μｍであること
がより好ましく、０．１〜１μｍであることがさらに好
ましい。厚さが０．１μｍ未満であるとＣＯガス検知素
子の出力変化が大きくなる傾向があり、３μｍを超える
と出力の応答速度が遅くなる傾向がある。
【００１１】電極を形成する方法としては、電子線蒸
着、スパッタ等の薄膜形成法が挙げられるが、本発明に
おいては電子線蒸着法で形成すれば、ＣＯガス感度を大
きくできるので好ましい。また、電極は熱処理を行って
結晶粒子の平均粒径を０．１μｍ以上にすることが好ま
しく、０．１５μｍ以上にすることがより好ましく、
０．２〜０．５μｍの範囲にすることがさらに好まし
い。０．０５μｍ未満であるとＣＯガス検知素子の出力
変化が大きくなる傾向がある。結晶粒子は走査型電子顕
微鏡で観察し、電極の結晶粒子を無作為に５０個以上選
びそれの粒径を測定し、その平均値を求めた。なお熱処
理の温度は７００〜１２００℃が好ましく、７００〜１
０００℃であることがより好ましく、７００〜９００℃
であることがさらに好ましい。
着、スパッタ等の薄膜形成法が挙げられるが、本発明に
おいては電子線蒸着法で形成すれば、ＣＯガス感度を大
きくできるので好ましい。また、電極は熱処理を行って
結晶粒子の平均粒径を０．１μｍ以上にすることが好ま
しく、０．１５μｍ以上にすることがより好ましく、
０．２〜０．５μｍの範囲にすることがさらに好まし
い。０．０５μｍ未満であるとＣＯガス検知素子の出力
変化が大きくなる傾向がある。結晶粒子は走査型電子顕
微鏡で観察し、電極の結晶粒子を無作為に５０個以上選
びそれの粒径を測定し、その平均値を求めた。なお熱処
理の温度は７００〜１２００℃が好ましく、７００〜１
０００℃であることがより好ましく、７００〜９００℃
であることがさらに好ましい。
【００１２】触媒において、Ｐｔ又はＲｈとＡｌ2Ｏ3、
ＳｉＯ2及びゼオライトから選ばれる１種以上の担体の
割合は、前者が０．１〜１０重量％に対し、後者が９０
〜９９．９重量％の範囲が好ましく、前者が１〜７重量
％に対し、後者が９３〜９９重量％の範囲がより好まし
く、前者が３〜５重量％に対し、後者が９５〜９７重量
％の範囲がさらに好ましい。Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2及びゼ
オライトから選ばれる１種以上の担体にＰｔ又はＲｈを
担持する方法については特に制限はないが、例えば上記
の粉末に塩化白金酸、白金硝酸アミン、硝酸ロジウム等
の水溶液を含浸し、８００℃前後の温度で熱分解して担
持することができる。
ＳｉＯ2及びゼオライトから選ばれる１種以上の担体の
割合は、前者が０．１〜１０重量％に対し、後者が９０
〜９９．９重量％の範囲が好ましく、前者が１〜７重量
％に対し、後者が９３〜９９重量％の範囲がより好まし
く、前者が３〜５重量％に対し、後者が９５〜９７重量
％の範囲がさらに好ましい。Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2及びゼ
オライトから選ばれる１種以上の担体にＰｔ又はＲｈを
担持する方法については特に制限はないが、例えば上記
の粉末に塩化白金酸、白金硝酸アミン、硝酸ロジウム等
の水溶液を含浸し、８００℃前後の温度で熱分解して担
持することができる。
【００１３】触媒で電極を被覆する方法としては、円筒
状のケース内に電極を形成した固体電解質を挿入する場
合、触媒の粉体を円筒状のケース内に充填して被覆する
ことができる。また電極を形成した固体電解質を円筒状
のケース内に挿入せず平板状のまま使用する場合、触媒
をペースト化し厚膜法で印刷して被覆することができ
る。なお強度が出ない場合は触媒にガラス粉末を混合し
て用いてもよい。電極へのガスの到達性については、電
極を被覆する触媒が可燃性ガスを酸化する能力の大きな
触媒を用いるとガスの到達性が悪く、一方電極を被覆す
る触媒が可燃性ガスを酸化する能力の小さな触媒を用い
るとガスの到達性が良い。即ちガスの到達性は用いる触
媒の酸化度合により決定される。
状のケース内に電極を形成した固体電解質を挿入する場
合、触媒の粉体を円筒状のケース内に充填して被覆する
ことができる。また電極を形成した固体電解質を円筒状
のケース内に挿入せず平板状のまま使用する場合、触媒
をペースト化し厚膜法で印刷して被覆することができ
る。なお強度が出ない場合は触媒にガラス粉末を混合し
て用いてもよい。電極へのガスの到達性については、電
極を被覆する触媒が可燃性ガスを酸化する能力の大きな
触媒を用いるとガスの到達性が悪く、一方電極を被覆す
る触媒が可燃性ガスを酸化する能力の小さな触媒を用い
るとガスの到達性が良い。即ちガスの到達性は用いる触
媒の酸化度合により決定される。
【００１４】本発明においては、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2及
びゼオライトから選ばれる１種以上の担体にＰｔ又はＲ
ｈを担持した触媒は、可燃性ガスを酸化する能力の大き
な触媒であり、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ゼオライト、Ｓｎ
Ｏ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｌａ2Ｏ3及
びＣｅＯ2から選ばれる１種以上の粉末を含む触媒は、
可燃性ガスを酸化する能力の小さな触媒である。本発明
におけるＣＯガス検知素子に用いられる電極を形成した
固体電解質は、平板状のまま用いてもよく、また円筒状
のケース内に挿入して用いてもよく、特に制限はない。
びゼオライトから選ばれる１種以上の担体にＰｔ又はＲ
ｈを担持した触媒は、可燃性ガスを酸化する能力の大き
な触媒であり、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ゼオライト、Ｓｎ
Ｏ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｌａ2Ｏ3及
びＣｅＯ2から選ばれる１種以上の粉末を含む触媒は、
可燃性ガスを酸化する能力の小さな触媒である。本発明
におけるＣＯガス検知素子に用いられる電極を形成した
固体電解質は、平板状のまま用いてもよく、また円筒状
のケース内に挿入して用いてもよく、特に制限はない。
【００１５】以下、本発明の実施例の形態を図面を引用
して詳述する。図１は、本発明の実施例になるＣＯガス
検知素子の構成を示す断面図であり、１は安定化ＺｒＯ
2基板でその表面に起電力取出しリード２、２′が形成
され、さらに起電力取出しリード２、２′の一部に重な
るように一対の電極３、３′が形成されている。４はセ
ラミックケースであり、このセラミックケース４内のほ
ぼ中央部の段部５にリード２、２′及び電極３、３′が
形成された安定化ＺｒＯ2基板１が挿入固着され、セラ
ミックケース４内を２部屋に分けている。
して詳述する。図１は、本発明の実施例になるＣＯガス
検知素子の構成を示す断面図であり、１は安定化ＺｒＯ
2基板でその表面に起電力取出しリード２、２′が形成
され、さらに起電力取出しリード２、２′の一部に重な
るように一対の電極３、３′が形成されている。４はセ
ラミックケースであり、このセラミックケース４内のほ
ぼ中央部の段部５にリード２、２′及び電極３、３′が
形成された安定化ＺｒＯ2基板１が挿入固着され、セラ
ミックケース４内を２部屋に分けている。
【００１６】さらに、セラミックケース４内の部屋の一
方にはアルミナ担持Ｐｔ触媒６が充填され、他方にはＡ
ｌ2Ｏ3粉末７が充填され、上記の電極３、３′を被覆し
ている。８、８′はアルミナ質の多孔質板であり、セラ
ミックケース４の端部に接着剤で接着されており、９は
コイルヒーター及び１０、１０′は金線でその一端は多
孔質板８、８′に設けた空隙から外部に引出している。
本発明のＣＯガス検知素子１１は以上のように構成され
る。
方にはアルミナ担持Ｐｔ触媒６が充填され、他方にはＡ
ｌ2Ｏ3粉末７が充填され、上記の電極３、３′を被覆し
ている。８、８′はアルミナ質の多孔質板であり、セラ
ミックケース４の端部に接着剤で接着されており、９は
コイルヒーター及び１０、１０′は金線でその一端は多
孔質板８、８′に設けた空隙から外部に引出している。
本発明のＣＯガス検知素子１１は以上のように構成され
る。
【００１７】図２は、図１のＣＯガス検知素子１１を取
付けたＣＯガスセンサの斜視図であり、図１に示すコイ
ルヒーター９の先端は、図２に示すマウント１２のヒー
ター電源用端子ピン１３、１３′にスポット溶接により
接続され、また図１に示す金線１０、１０′は、図２に
示す出力測定用端子ピン１４、１４′に接続している。
付けたＣＯガスセンサの斜視図であり、図１に示すコイ
ルヒーター９の先端は、図２に示すマウント１２のヒー
ター電源用端子ピン１３、１３′にスポット溶接により
接続され、また図１に示す金線１０、１０′は、図２に
示す出力測定用端子ピン１４、１４′に接続している。
【００１８】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。 実施例１ 安定化ＺｒＯ2基板としては、ＺｒＯ2９２モル％に対
し、安定化剤としてＹ2Ｏ3を８モル％添加し、混合、成
形、焼成して得た直径が２．５mm及び厚さが０．６mmの
安定化ＺｒＯ2基板（以下ＹＳＺ基板とする）を用い
た。
し、安定化剤としてＹ2Ｏ3を８モル％添加し、混合、成
形、焼成して得た直径が２．５mm及び厚さが０．６mmの
安定化ＺｒＯ2基板（以下ＹＳＺ基板とする）を用い
た。
【００１９】上記で得たＹＳＺ基板の表面を研磨した
後、図１に示すようにＡｕペーストで起電力取出しリー
ド２、２′を厚膜印刷し、９００℃で２０分間焼き付け
た。次いで起電力取出しリード２、２′の一部に重なる
ようにＹＳＺ基板１の両面に、ＲｈとＰｔの含有割合が
表１に示す電極材料を用いて電子線蒸着により膜厚が
０．３μｍで直径が２mmの電極３、３′を形成した後、
７００℃で１時間熱処理を行った。また起電力取出しリ
ード２、２′に直径が０．１mmのＡｕ線１０、１０′を
熱圧着により接続した。
後、図１に示すようにＡｕペーストで起電力取出しリー
ド２、２′を厚膜印刷し、９００℃で２０分間焼き付け
た。次いで起電力取出しリード２、２′の一部に重なる
ようにＹＳＺ基板１の両面に、ＲｈとＰｔの含有割合が
表１に示す電極材料を用いて電子線蒸着により膜厚が
０．３μｍで直径が２mmの電極３、３′を形成した後、
７００℃で１時間熱処理を行った。また起電力取出しリ
ード２、２′に直径が０．１mmのＡｕ線１０、１０′を
熱圧着により接続した。
【００２０】
【表１】
【００２１】次に電極３、３′及び起電力取出しリード
２、２′を形成したＹＳＺ基板１を外径が４mmで長さが
７mmのステアタイトで製作したセラミックケース４内の
ほぼ中央部の段部に無機接着剤で接着し、該セラミック
ケース４内を２部屋に分けた。このセラミックケース４
内の一方の部屋に、アルミナ担持Ｐｔ触媒６を充填した
後、アルミナ質の多孔質板８′をセラミックケース４の
端部に無機接着剤で接着した。また起電力取出しリード
２′に接続したＡｕ線１０′の一端は、多孔質板８′に
設けた空隙から外部に引出した。
２、２′を形成したＹＳＺ基板１を外径が４mmで長さが
７mmのステアタイトで製作したセラミックケース４内の
ほぼ中央部の段部に無機接着剤で接着し、該セラミック
ケース４内を２部屋に分けた。このセラミックケース４
内の一方の部屋に、アルミナ担持Ｐｔ触媒６を充填した
後、アルミナ質の多孔質板８′をセラミックケース４の
端部に無機接着剤で接着した。また起電力取出しリード
２′に接続したＡｕ線１０′の一端は、多孔質板８′に
設けた空隙から外部に引出した。
【００２２】なお前記アルミナ担持Ｐｔ触媒６は、比表
面積が１５０m2/gのＡｌ2Ｏ3粉末９７重量％に対しＰｔ
が３重量％含むような量の塩化白金酸の水溶液を含浸
後、８００℃で熱分解して得た。このアルミナ担持Ｐｔ
触媒６のガス酸化特性を測定するために、該アルミナ担
持Ｐｔ触媒６を内径が１３mmのガラス管内に層厚さが
１．５mmに充填して３７０℃に加熱し、被検ガスとして
Ｈ2ガス２０００ppm及びＣＯガス２０００ppmを含む空
気を１５０cc/分流通させて触媒層のガス組成をガスク
ロマトグラフで分析したところＨ2ガス及びＣＯガスは
完全に酸化された。
面積が１５０m2/gのＡｌ2Ｏ3粉末９７重量％に対しＰｔ
が３重量％含むような量の塩化白金酸の水溶液を含浸
後、８００℃で熱分解して得た。このアルミナ担持Ｐｔ
触媒６のガス酸化特性を測定するために、該アルミナ担
持Ｐｔ触媒６を内径が１３mmのガラス管内に層厚さが
１．５mmに充填して３７０℃に加熱し、被検ガスとして
Ｈ2ガス２０００ppm及びＣＯガス２０００ppmを含む空
気を１５０cc/分流通させて触媒層のガス組成をガスク
ロマトグラフで分析したところＨ2ガス及びＣＯガスは
完全に酸化された。
【００２３】次にセラミックケース４内の他方の部屋
に、Ａｌ2Ｏ3粉末７を充填した後、前記と同様にアルミ
ナ質の多孔質板８をセラミックケース４の端部に無機接
着剤で接着した。また起電力取出しリード２に接続した
Ａｕ線１０の一端も前記と同様に多孔質板８に設けた空
隙から外部に引出した。この後前記と同様の方法でＡｌ
2Ｏ3粉末７のガス酸化特性を測定した結果、Ｈ2ガス及
びＣＯガス共に５％以下の酸化率であった。
に、Ａｌ2Ｏ3粉末７を充填した後、前記と同様にアルミ
ナ質の多孔質板８をセラミックケース４の端部に無機接
着剤で接着した。また起電力取出しリード２に接続した
Ａｕ線１０の一端も前記と同様に多孔質板８に設けた空
隙から外部に引出した。この後前記と同様の方法でＡｌ
2Ｏ3粉末７のガス酸化特性を測定した結果、Ｈ2ガス及
びＣＯガス共に５％以下の酸化率であった。
【００２４】さらに、セラミックケース４の外周にニク
ロム質のコイルヒーター９を巻き付け８種類の電極を形
成したＣＯガス検知素子を得た。このようにして得られ
たＣＯガス検知素子を用いて、それぞれのコイルヒータ
ー９に通電し、アルミナ担持Ｐｔ触媒６及びＡｌ2Ｏ3粉
末７を３７０℃に加熱した。次いでこれらのＣＯガス検
知素子を２００℃に加熱した高温槽に入れ、次いでＣＯ
ガス１０００ppm及びＨ2ガス１０００ppmを含むガスを
導入し、ＣＯガス検知素子の出力を測定した。その結果
を図３に示す。
ロム質のコイルヒーター９を巻き付け８種類の電極を形
成したＣＯガス検知素子を得た。このようにして得られ
たＣＯガス検知素子を用いて、それぞれのコイルヒータ
ー９に通電し、アルミナ担持Ｐｔ触媒６及びＡｌ2Ｏ3粉
末７を３７０℃に加熱した。次いでこれらのＣＯガス検
知素子を２００℃に加熱した高温槽に入れ、次いでＣＯ
ガス１０００ppm及びＨ2ガス１０００ppmを含むガスを
導入し、ＣＯガス検知素子の出力を測定した。その結果
を図３に示す。
【００２５】図３から明らかなように、ＣＯガスに対す
るＣＯガス検知素子の出力は、Ｐｔ電極（Ｒｈ含有量０
重量％）のものに比較し、電極中にＲｈを含有させると
小さくなることが示される。例えばＲｈの含有量が５０
重量％の場合、その出力は９０mVであった。これに対し
Ｈ2ガスに対するＣＯガス検知素子の出力は、電極中に
Ｒｈを含有させると極度に小さくなることが示される。
またこれらのＣＯガス検知素子のＨ2ガス出力とＣＯガ
ス出力との比（Ｈ2／ＣＯ）を計算した結果を図４に示
す。図４から明らかなように、Ｒｈの含有量が５重量％
以上になると、出力比が１．５以下になるので好まし
い。
るＣＯガス検知素子の出力は、Ｐｔ電極（Ｒｈ含有量０
重量％）のものに比較し、電極中にＲｈを含有させると
小さくなることが示される。例えばＲｈの含有量が５０
重量％の場合、その出力は９０mVであった。これに対し
Ｈ2ガスに対するＣＯガス検知素子の出力は、電極中に
Ｒｈを含有させると極度に小さくなることが示される。
またこれらのＣＯガス検知素子のＨ2ガス出力とＣＯガ
ス出力との比（Ｈ2／ＣＯ）を計算した結果を図４に示
す。図４から明らかなように、Ｒｈの含有量が５重量％
以上になると、出力比が１．５以下になるので好まし
い。
【００２６】次にそれぞれのＣＯガス検知素子を２００
℃に加熱した高温槽に入れ、ＣＯガス１０００ppm及び
Ｈ2ガス５００ppmを含む被検ガスを導入し、ＣＯガス検
知素子の出力を測定した。その後、それぞれのＣＯガス
検知素子を給湯器の排気筒に取付け、１分間サイクルで
断続燃焼を３０，０００サイクル行った後、再度２００
℃に加熱した高温槽に入れ、ＣＯガス１０００ppm及び
Ｈ2ガス５００ppmを含む被検ガスを導入し、ＣＯガス検
知素子の出力を測定した。その結果を図５に示す。図５
から明らかなようにＰｔ電極（Ｒｈ含有量０重量％）の
場合は燃焼後と燃焼前の出力比（燃焼後／燃焼前）が
１．２（＋２０％）と大きくＲｈの含有量が２重量％以
上の場合、燃焼後と燃焼前の出力比（燃焼後／燃焼前）
が０．９〜１．１で±１０％以内であることが確認され
た。
℃に加熱した高温槽に入れ、ＣＯガス１０００ppm及び
Ｈ2ガス５００ppmを含む被検ガスを導入し、ＣＯガス検
知素子の出力を測定した。その後、それぞれのＣＯガス
検知素子を給湯器の排気筒に取付け、１分間サイクルで
断続燃焼を３０，０００サイクル行った後、再度２００
℃に加熱した高温槽に入れ、ＣＯガス１０００ppm及び
Ｈ2ガス５００ppmを含む被検ガスを導入し、ＣＯガス検
知素子の出力を測定した。その結果を図５に示す。図５
から明らかなようにＰｔ電極（Ｒｈ含有量０重量％）の
場合は燃焼後と燃焼前の出力比（燃焼後／燃焼前）が
１．２（＋２０％）と大きくＲｈの含有量が２重量％以
上の場合、燃焼後と燃焼前の出力比（燃焼後／燃焼前）
が０．９〜１．１で±１０％以内であることが確認され
た。
【００２７】また、それぞれのＣＯガス検知素子を分解
し、電極表面の状態を走査型電子顕微鏡で観察した結果
を表２に示す。表２に示されるように、断続燃焼後のＰ
ｔのみで形成した電極は粒子成長が見られ、断続燃焼前
に０．０４μｍの平均粒子径が０．４０μｍまで大きく
なっているのに対し、Ｒｈを２重量％以上含有する電極
の場合、断続燃焼前に０．０４μｍの平均粒子径が断続
燃焼後でも約０．１１μｍとＰｔ電極と比較して変化が
小さいことが示される。この事からもＲｈを含有する電
極の耐熱性が高く、耐久性に優れていることが確認され
た。
し、電極表面の状態を走査型電子顕微鏡で観察した結果
を表２に示す。表２に示されるように、断続燃焼後のＰ
ｔのみで形成した電極は粒子成長が見られ、断続燃焼前
に０．０４μｍの平均粒子径が０．４０μｍまで大きく
なっているのに対し、Ｒｈを２重量％以上含有する電極
の場合、断続燃焼前に０．０４μｍの平均粒子径が断続
燃焼後でも約０．１１μｍとＰｔ電極と比較して変化が
小さいことが示される。この事からもＲｈを含有する電
極の耐熱性が高く、耐久性に優れていることが確認され
た。
【００２８】
【表２】
【００２９】実施例２ ＹＳＺ基板の両面に形成する電極材料として、Ｒｈの含
有量が１０重量％でＰｔの含有量が９０重量％のＲｈ−
Ｐｔ合金を用いて電子線蒸着により膜厚が０．１μｍ、
０．３μｍ、０．５μｍ、１μｍ、３μｍ及び５μｍで
直径が２mmの電極を得た以外は実施例１と同様の工程を
経て６種類のＣＯガス検知素子を作製し、実施例１で用
いた高温槽内に入れ、実施例１と同様の条件でＣＯガス
１０００ppm及びＨ2ガス５００ppmを含む被検ガスを導
入し、ＣＯガス検知素子の出力を測定した。これらの出
力波形の例を図６に示す。図６に示すようにＣＯガス検
知素子のガス濃度に対する応答には時間遅れがあり、飽
和出力値の９０％の値に達するまでの時間を応答時間と
し、これを基にそれぞれのガス検知素子について飽和出
力値と応答時間の関係について調べた結果を図７に示
す。図７により被検ガスに対するガス検知素子出力の応
答は、膜厚が大きいほど遅く、応答速度を１分以内にす
るには、Ｒｈ−Ｐｔの膜厚を１μｍ以下にするのが良い
ことが確認された。また電極の膜厚を３μｍ以上の場
合、応答速度は３分以上かかり、飽和出力値が低下する
ことも確認された。
有量が１０重量％でＰｔの含有量が９０重量％のＲｈ−
Ｐｔ合金を用いて電子線蒸着により膜厚が０．１μｍ、
０．３μｍ、０．５μｍ、１μｍ、３μｍ及び５μｍで
直径が２mmの電極を得た以外は実施例１と同様の工程を
経て６種類のＣＯガス検知素子を作製し、実施例１で用
いた高温槽内に入れ、実施例１と同様の条件でＣＯガス
１０００ppm及びＨ2ガス５００ppmを含む被検ガスを導
入し、ＣＯガス検知素子の出力を測定した。これらの出
力波形の例を図６に示す。図６に示すようにＣＯガス検
知素子のガス濃度に対する応答には時間遅れがあり、飽
和出力値の９０％の値に達するまでの時間を応答時間と
し、これを基にそれぞれのガス検知素子について飽和出
力値と応答時間の関係について調べた結果を図７に示
す。図７により被検ガスに対するガス検知素子出力の応
答は、膜厚が大きいほど遅く、応答速度を１分以内にす
るには、Ｒｈ−Ｐｔの膜厚を１μｍ以下にするのが良い
ことが確認された。また電極の膜厚を３μｍ以上の場
合、応答速度は３分以上かかり、飽和出力値が低下する
ことも確認された。
【００３０】実施例３ ＹＳＺ基板の両面に形成する電極材料として、Ｒｈの含
有量が１０重量％でＰｔの含有量が９０重量％のＲｈ−
Ｐｔ合金を用いて電子線蒸着により膜厚が０．３μｍで
直径が２mmのＲｈ−Ｐｔ膜を形成し、さらに熱処理を行
わないもの及び６００℃、７００℃、８００℃及び９０
０℃の異なる温度で１０時間、熱処理を行ったものの５
種類のガス検知素子用電極を得た。得られた各電極の表
面を走査型電子顕微鏡で観察し平均粒子径を測定した。
その測定値を表３に示す。なお起電力取出しリードの形
成及びＡｕ線の接続は実施例１と同様の方法で行った。
有量が１０重量％でＰｔの含有量が９０重量％のＲｈ−
Ｐｔ合金を用いて電子線蒸着により膜厚が０．３μｍで
直径が２mmのＲｈ−Ｐｔ膜を形成し、さらに熱処理を行
わないもの及び６００℃、７００℃、８００℃及び９０
０℃の異なる温度で１０時間、熱処理を行ったものの５
種類のガス検知素子用電極を得た。得られた各電極の表
面を走査型電子顕微鏡で観察し平均粒子径を測定した。
その測定値を表３に示す。なお起電力取出しリードの形
成及びＡｕ線の接続は実施例１と同様の方法で行った。
【００３１】以下実施例１と同様の工程を経てＣＯガス
検知素子を作製し、実施例１で用いた２００℃に加熱し
た高温槽内に入れ、ＣＯガス１０００ppm及びＨ2ガス５
００ppmを含む被検ガスを導入し、ＣＯガス検知素子の
出力を測定した。その後、実施例１と同様にＣＯガス検
知素子を給湯器の排気筒に取り付けて１分間サイクルで
断続燃焼を３０，０００サイクル行った後、再度２００
℃に加熱した高温槽内に入れ、上記と同様の被検ガスを
導入し、ＣＯガス検知素子の出力を測定した。その結果
を図８に、また、実験後のＣＯガス検知素子を分解し、
電極表面の平均粒子径を表３に示す。表３に示されるよ
うに、Ｒｈ−Ｐｔ電力の粒子をあらかじめ７００℃以上
の温度で熱処理により０．１０μｍ以上に成長させたも
のは断続燃焼実験中における粒子成長がほとんどなく、
さらに図８に示すように７００℃以上の温度で熱処理し
たものはガス検知素子の出力値も変化が小さいことが確
認された。
検知素子を作製し、実施例１で用いた２００℃に加熱し
た高温槽内に入れ、ＣＯガス１０００ppm及びＨ2ガス５
００ppmを含む被検ガスを導入し、ＣＯガス検知素子の
出力を測定した。その後、実施例１と同様にＣＯガス検
知素子を給湯器の排気筒に取り付けて１分間サイクルで
断続燃焼を３０，０００サイクル行った後、再度２００
℃に加熱した高温槽内に入れ、上記と同様の被検ガスを
導入し、ＣＯガス検知素子の出力を測定した。その結果
を図８に、また、実験後のＣＯガス検知素子を分解し、
電極表面の平均粒子径を表３に示す。表３に示されるよ
うに、Ｒｈ−Ｐｔ電力の粒子をあらかじめ７００℃以上
の温度で熱処理により０．１０μｍ以上に成長させたも
のは断続燃焼実験中における粒子成長がほとんどなく、
さらに図８に示すように７００℃以上の温度で熱処理し
たものはガス検知素子の出力値も変化が小さいことが確
認された。
【００３２】
【表３】
【００３３】実施例４ ＹＳＺ基板の両面に形成する電極材料として、Ｒｈの含
有量が１０重量％でＰｔの含有量が９０重量％のＲｈ−
Ｐｔ合金を用いて電子線蒸着により膜厚が０．３μｍで
直径が２mmのＲｈ−Ｐｔ膜を形成し、さらに７００℃で
１０時間、熱処理を行い、ガス検知素子用電極を得た。
なお起電力取出しリードの形成及びＡｕ線の接続は実施
例１と同様の方法で行った。
有量が１０重量％でＰｔの含有量が９０重量％のＲｈ−
Ｐｔ合金を用いて電子線蒸着により膜厚が０．３μｍで
直径が２mmのＲｈ−Ｐｔ膜を形成し、さらに７００℃で
１０時間、熱処理を行い、ガス検知素子用電極を得た。
なお起電力取出しリードの形成及びＡｕ線の接続は実施
例１と同様の方法で行った。
【００３４】次に電極を形成し、起電力取出しリードを
接続したＹＳＺ基板を実施例１で用いたセラミックケー
ス内のほぼ中央部の段部に無機接着剤で接着し、該セラ
ミックケース内を２部屋に分けた。このセラミックケー
ス内の一方の部屋に、ゼオライト担持Ｒｈ触媒を充填し
た後、アルミナ質の多孔質板をセラミックケースの端部
に無機接着剤で接着した。また起電力取出しリードに接
続したＡｕ線の一端は、多孔質板に設けた空隙から外部
に引出した。
接続したＹＳＺ基板を実施例１で用いたセラミックケー
ス内のほぼ中央部の段部に無機接着剤で接着し、該セラ
ミックケース内を２部屋に分けた。このセラミックケー
ス内の一方の部屋に、ゼオライト担持Ｒｈ触媒を充填し
た後、アルミナ質の多孔質板をセラミックケースの端部
に無機接着剤で接着した。また起電力取出しリードに接
続したＡｕ線の一端は、多孔質板に設けた空隙から外部
に引出した。
【００３５】なお前記ゼオライト担持Ｒｈ触媒は、比表
面積が３５０m2/gのゼオライト粉末９５重量％にＲｈが
５重量％含むような量の硝酸ロジウムの水溶液を含浸
後、６００℃で熱分解して得た。このゼオライト担持Ｒ
ｈ触媒のガス酸化特性を測定するために、該ゼオライト
担持Ｒｈ触媒を内径が１３mmのガラス管内に層厚さが
１．５mmに充填して３７０℃に加熱し、被検ガスとして
Ｈ2ガス２０００ppm及びＣＯガス２０００ppmを含む空
気を１５０cc/分流通させて触媒層のガス組成をガスク
ロマトグラフで分析したところＨ2ガス及びＣＯガスは
完全に酸化された。
面積が３５０m2/gのゼオライト粉末９５重量％にＲｈが
５重量％含むような量の硝酸ロジウムの水溶液を含浸
後、６００℃で熱分解して得た。このゼオライト担持Ｒ
ｈ触媒のガス酸化特性を測定するために、該ゼオライト
担持Ｒｈ触媒を内径が１３mmのガラス管内に層厚さが
１．５mmに充填して３７０℃に加熱し、被検ガスとして
Ｈ2ガス２０００ppm及びＣＯガス２０００ppmを含む空
気を１５０cc/分流通させて触媒層のガス組成をガスク
ロマトグラフで分析したところＨ2ガス及びＣＯガスは
完全に酸化された。
【００３６】次にセラミックケース内の他方の部屋に、
ＳｎＯ2粉末を充填した後、前記と同様にアルミナ質の
多孔質板をセラミックケースの端部に無機接着剤で接着
した。また起電力取り出しリードに接続したＡｕ線の一
端も前記と同様に多孔質板に設けた空隙から外部に引出
した。この後前記と同様の方法でＳｎＯ2粉末のガス酸
化特性を測定した結果、Ｈ2ガスは４０％及びＣＯガス
は５％の酸化率であった。
ＳｎＯ2粉末を充填した後、前記と同様にアルミナ質の
多孔質板をセラミックケースの端部に無機接着剤で接着
した。また起電力取り出しリードに接続したＡｕ線の一
端も前記と同様に多孔質板に設けた空隙から外部に引出
した。この後前記と同様の方法でＳｎＯ2粉末のガス酸
化特性を測定した結果、Ｈ2ガスは４０％及びＣＯガス
は５％の酸化率であった。
【００３７】さらに、セラミックケースの外周にニクロ
ム質のコイルヒーターを巻き付けＣＯガス検知素子を得
た。このようにして得られたＣＯガス検知素子を用い
て、コイルヒーターに通電し、ゼオライト担持Ｒｈ触媒
及びＳｎＯ2粉末を３７０℃に加熱した。次いでＣＯガ
ス検知素子を２００℃に加熱した高温槽に入れ、ＣＯを
１０００ppm含むガス中でさらにＨ2ガス濃度を０〜２０
００ppmの範囲で変化させ、ＣＯガス検知素子の出力を
測定したその結果を図９に示す。なお図９において、実
施例１で得たＣＯガス検知素子の出力も合わせて示す。
図９から明らかなように、実施例１で得たＣＯガス検知
素子より実施例４で得たＣＯガス検知素子の方がＨ2ガ
ス依存性が低減されることが確認された。
ム質のコイルヒーターを巻き付けＣＯガス検知素子を得
た。このようにして得られたＣＯガス検知素子を用い
て、コイルヒーターに通電し、ゼオライト担持Ｒｈ触媒
及びＳｎＯ2粉末を３７０℃に加熱した。次いでＣＯガ
ス検知素子を２００℃に加熱した高温槽に入れ、ＣＯを
１０００ppm含むガス中でさらにＨ2ガス濃度を０〜２０
００ppmの範囲で変化させ、ＣＯガス検知素子の出力を
測定したその結果を図９に示す。なお図９において、実
施例１で得たＣＯガス検知素子の出力も合わせて示す。
図９から明らかなように、実施例１で得たＣＯガス検知
素子より実施例４で得たＣＯガス検知素子の方がＨ2ガ
ス依存性が低減されることが確認された。
【００３８】
【発明の効果】請求項１、２及び３記載のＣＯガス検知
素子は、妨害となるＨ2ガスの影響が小さく、耐熱性に
優れる。請求項４記載のＣＯガス検知素子は、請求項
１、２及び３記載の発明に加えて、応答速度を速くでき
る。請求項５記載のＣＯガス検知素子は、請求項１、
２、３及び４記載の発明に加えて、ＣＯガス感度を大き
くできる。請求項６記載のＣＯガス検知素子は、請求項
１、２、３、４及び５記載の発明に加えて、使用中に電
極の結晶粒子が粒子成長するのを防止して、耐熱性を向
上させ、出力の経時安定性に優れる。
素子は、妨害となるＨ2ガスの影響が小さく、耐熱性に
優れる。請求項４記載のＣＯガス検知素子は、請求項
１、２及び３記載の発明に加えて、応答速度を速くでき
る。請求項５記載のＣＯガス検知素子は、請求項１、
２、３及び４記載の発明に加えて、ＣＯガス感度を大き
くできる。請求項６記載のＣＯガス検知素子は、請求項
１、２、３、４及び５記載の発明に加えて、使用中に電
極の結晶粒子が粒子成長するのを防止して、耐熱性を向
上させ、出力の経時安定性に優れる。
【図１】本発明の実施例になるＣＯガス検知素子の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】図１のＣＯガス検知素子を取付けたＣＯガスセ
ンサの斜視図である。
ンサの斜視図である。
【図３】実施例１で得たＣＯガス検知素子のセンサ出力
とＲｈ含有量の関係を示すグラフである。
とＲｈ含有量の関係を示すグラフである。
【図４】実施例１で得たＣＯガス検知素子のＨ2ガス出
力とＣＯガス出力との比及びこれとＲｈ含有量の関係を
示すグラフである。
力とＣＯガス出力との比及びこれとＲｈ含有量の関係を
示すグラフである。
【図５】実施例１で得たＣＯガス検知素子の断続燃焼後
の出力比とＲｈ含有量の関係を示すグラフである。
の出力比とＲｈ含有量の関係を示すグラフである。
【図６】実施例２で得たＣＯガス検知素子の出力波形を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図７】実施例２で得たＣＯガス検知素子の飽和出力値
及び応答時間とＲｈ−Ｐｔ膜厚の関係を示すグラフであ
る。
及び応答時間とＲｈ−Ｐｔ膜厚の関係を示すグラフであ
る。
【図８】実施例３で得たＣＯガス検知素子の断続燃焼後
の出力比と熱処理温度の関係を示すグラフである。
の出力比と熱処理温度の関係を示すグラフである。
【図９】実施例１及び３で得たＣＯガス検知素子のセン
サ出力とＨ2ガス濃度との関係を示すグラフである。
サ出力とＨ2ガス濃度との関係を示すグラフである。
１ 安定化ＺｒＯ2基板 ２、２′ 起電力取出しリード ３、３′ 電極 ４ セラミックケース ５ 段部 ６ アルミナ担持Ｐｔ触媒 ７ Ａｌ2Ｏ3粉末 ８、８′ 多孔質板 ９ コイルヒーター １０ Ａｕ線 １１ ＣＯガス検知素子 １２ マウント １３、１３′ ヒーター電源用端子ピン １４、１４′ 出力測定用端子ピン
Claims (6)
- 【請求項１】 酸素イオン導電性固体電解質の表面にＰ
ｔを含む一対の電極を形成し、該電極の一方をＡｌ
2Ｏ3、ＳｉＯ2及びゼオライトから選ばれる１種以上の
担体にＰｔ又はＲｈを担持した触媒で被覆し、他方をＡ
ｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ゼオライト、ＳｎＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、Ｔ
ｉＯ2、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｌａ2Ｏ3及びＣｅＯ2から選ば
れる１種以上の粉末を含む触媒で被覆してなるＣＯガス
検知素子。 - 【請求項２】 電極がＰｔ及びＲｈからなる電極である
請求項１記載のＣＯガス検知素子。 - 【請求項３】 電極を形成するＲｈの含有量が、電極材
料全組成物に対して２〜５０重量％含有してなる請求項
２記載のＣＯガス検知素子。 - 【請求項４】 電極の厚さが、０．１〜３μｍである請
求項１、２又は３記載のＣＯガス検知素子。 - 【請求項５】 電極が、電子線蒸着により形成された請
求項１、２、３又は４記載のＣＯガス検知素子。 - 【請求項６】 熱処理した電極の結晶粒子の平均粒子径
が０．０５μｍ以上である請求項１、２、３、４又は５
記載のＣＯガス検知素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9075304A JPH10274636A (ja) | 1997-01-28 | 1997-03-27 | Ｃｏガス検知素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1382197 | 1997-01-28 | ||
| JP9-13821 | 1997-01-28 | ||
| JP9075304A JPH10274636A (ja) | 1997-01-28 | 1997-03-27 | Ｃｏガス検知素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10274636A true JPH10274636A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=26349667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9075304A Pending JPH10274636A (ja) | 1997-01-28 | 1997-03-27 | Ｃｏガス検知素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10274636A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1217362A1 (en) * | 2000-12-19 | 2002-06-26 | Delphi Technologies, Inc. | NOx reduction sensor coating |
| JP2002333428A (ja) * | 2001-05-08 | 2002-11-22 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 希土類元素を含む電極及び該電極を備えた電気化学セル |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP9075304A patent/JPH10274636A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1217362A1 (en) * | 2000-12-19 | 2002-06-26 | Delphi Technologies, Inc. | NOx reduction sensor coating |
| US6468407B2 (en) | 2000-12-19 | 2002-10-22 | Delphi Technologies, Inc. | NOx reduction sensor coating |
| JP2002333428A (ja) * | 2001-05-08 | 2002-11-22 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 希土類元素を含む電極及び該電極を備えた電気化学セル |
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