JPS58124939A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
- Publication number
- JPS58124939A JPS58124939A JP764282A JP764282A JPS58124939A JP S58124939 A JPS58124939 A JP S58124939A JP 764282 A JP764282 A JP 764282A JP 764282 A JP764282 A JP 764282A JP S58124939 A JPS58124939 A JP S58124939A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- alcohol
- gas sensor
- sensitive body
- porous
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガス感応体とこの感応体よりもガス流の上流側
に設けた防署ガス除去フィルタとを具備したガスセンサ
に関する。
に設けた防署ガス除去フィルタとを具備したガスセンサ
に関する。
従来のガスセンサは半導体方式、接触燃焼方式共にガス
選択性に乏しい。特にアルコールに対して誤動作し易く
、信相性に欠ける。特に家厄用のガスセンサにはエタノ
ールによる誤動作が大きな問題となる。これは、エタノ
ールが家社内では頻緊に１１０００１ｑｐ程度の譲度に
達すること、及び都市ガスの主成分であるメタンがエタ
ノールとｖｌぼ同じ感度でガス感応体に感することが原
因である。
選択性に乏しい。特にアルコールに対して誤動作し易く
、信相性に欠ける。特に家厄用のガスセンサにはエタノ
ールによる誤動作が大きな問題となる。これは、エタノ
ールが家社内では頻緊に１１０００１ｑｐ程度の譲度に
達すること、及び都市ガスの主成分であるメタンがエタ
ノールとｖｌぼ同じ感度でガス感応体に感することが原
因である。
本発明の目的は、アルコールに対して誤動作しＶＣくい
關信頼性のガスセンサを提供するにある。
關信頼性のガスセンサを提供するにある。
本発明の％徴は、ガスセンサの妨害ガス除去フィルタが
アルコールの吸脱眉可能な多孔質層であることにある。
アルコールの吸脱眉可能な多孔質層であることにある。
妨害ガス除去フィルタがアルコールで飽和しないように
、適宜加熱手段の付設が有効である。該加熱手段は、多
孔質Ｉ−若しくはガス感応体の温度を、筐たは多孔質１
−とガス感応体との間に形成させた空間の平均ガス温度
を約２００Ｃ以上にする手段であれば艮い。この手取は
例えはヒータである。筐た多孔質Ｊ−はノリ力ゲル、ゼ
オライト及び／筐だは塩化カルシウムから成るものを充
槙捷たは成形ノーにしたものが実用的である。
、適宜加熱手段の付設が有効である。該加熱手段は、多
孔質Ｉ−若しくはガス感応体の温度を、筐たは多孔質１
−とガス感応体との間に形成させた空間の平均ガス温度
を約２００Ｃ以上にする手段であれば艮い。この手取は
例えはヒータである。筐た多孔質Ｊ−はノリ力ゲル、ゼ
オライト及び／筐だは塩化カルシウムから成るものを充
槙捷たは成形ノーにしたものが実用的である。
本発明においてガス感応体は通常、ガス感度を高め、か
つ応答速度を早める為に約２００Ｃ〜４００Ｃに加熱し
て用いる。そこで、本発明のガスセンサを得るには、ガ
ス感応体に密着して多孔質層を設けても良いし、ガス感
応体が充分加熱されている時にはカス感応体と若干の距
離を隔てて多孔質ノーを設けても良い。才だ、ガス感尾
、体と多孔質ノーとの間の空間にヒータを設けても良い
、以下、本発明のガスセンサの実施例を図面に従って説
明する。
つ応答速度を早める為に約２００Ｃ〜４００Ｃに加熱し
て用いる。そこで、本発明のガスセンサを得るには、ガ
ス感応体に密着して多孔質層を設けても良いし、ガス感
応体が充分加熱されている時にはカス感応体と若干の距
離を隔てて多孔質ノーを設けても良い。才だ、ガス感尾
、体と多孔質ノーとの間の空間にヒータを設けても良い
、以下、本発明のガスセンサの実施例を図面に従って説
明する。
実施例１
絶縁基板１上にドーム状に防爆用全綱２を設ける。そし
てこの内部にガス感応体３を設置する。
てこの内部にガス感応体３を設置する。
ガス感応体３はここでは酸化スズの如き金属酸化物の半
導体である。ガス感応体３にはヒータ４を組み込む。ガ
ス感応体３の周囲には多孔質層５をガス感応体３と冨看
して形成する。多孔質層５は前記の如きアルコールの吸
脱層可能な光項剤で成る。ヒータ４はカス感応体３及び
その周囲の多孔質／ｍ ５を約２００Ｃ以上に加熱する
。
導体である。ガス感応体３にはヒータ４を組み込む。ガ
ス感応体３の周囲には多孔質層５をガス感応体３と冨看
して形成する。多孔質層５は前記の如きアルコールの吸
脱層可能な光項剤で成る。ヒータ４はカス感応体３及び
その周囲の多孔質／ｍ ５を約２００Ｃ以上に加熱する
。
本実施例によればエタノール感度がメタン感度のｌ／２
以１となった。
以１となった。
本実施例のガスセンサは多孔質ノー５を境に内側と外側
で光分な温ｖＭを設けることによるアルコールの平衡濃
度差に基づいている為、多孔質ノー５がアルコールで飽
和した後も、内側のアルコール濃度に外側よりも低く保
たれる。勿論多孔質層５かアルコールで飽和する前には
、被挨ガス中のアルコールが多孔質ｊｆ！ｉ５によって
選択的に吸収されるため、内側のアルコール濃度は−Ｉ
ｗｉ低く抑えられる。このように、本実施例のガスセン
サは、長期間アルコール中で使用してもアルコールによ
る尚動作がおこりにくいという利点を持っている。
で光分な温ｖＭを設けることによるアルコールの平衡濃
度差に基づいている為、多孔質ノー５がアルコールで飽
和した後も、内側のアルコール濃度に外側よりも低く保
たれる。勿論多孔質層５かアルコールで飽和する前には
、被挨ガス中のアルコールが多孔質ｊｆ！ｉ５によって
選択的に吸収されるため、内側のアルコール濃度は−Ｉ
ｗｉ低く抑えられる。このように、本実施例のガスセン
サは、長期間アルコール中で使用してもアルコールによ
る尚動作がおこりにくいという利点を持っている。
また、内側のガス温度が約２００Ｃ以上と高い為、−担
子孔質ノー５へ吸着したアルコールが外気のアルコール
がなくなると短時間で脱着して外気へ逃れ、その結果と
して多孔Ｊ１１５がアルコールで飽和しにくくなるとい
う利点もある。
子孔質ノー５へ吸着したアルコールが外気のアルコール
がなくなると短時間で脱着して外気へ逃れ、その結果と
して多孔Ｊ１１５がアルコールで飽和しにくくなるとい
う利点もある。
実施例２
絶縁物で形成された容器６の上面を防爆用全綱２で覆い
その内側に多孔質層５を形成する。内部には空間７を形
成し、その空間７内にガス感応体３を設置する。実施例
１と同様にしてヒータ４を設けるが、本実ｔＳ例では更
に空間７内にもヒータ８を設ける。同、本実施例の変形
例として、ヒータ４．ヒータ８のいずれかを省略するこ
とも可能であり、また多孔質５内に別途ヒータを設けて
も良い。
その内側に多孔質層５を形成する。内部には空間７を形
成し、その空間７内にガス感応体３を設置する。実施例
１と同様にしてヒータ４を設けるが、本実ｔＳ例では更
に空間７内にもヒータ８を設ける。同、本実施例の変形
例として、ヒータ４．ヒータ８のいずれかを省略するこ
とも可能であり、また多孔質５内に別途ヒータを設けて
も良い。
ヒータ８によるガス加熱温度を変えて実験した結果、ガ
ス感応体３と多孔質層５との間の空間７のガス製置を置
めることにより、メタン、水゛１；、プロパンに対する
エタノールの感度を相ズ・１的に低くできることがわか
った。メタン、水木、プロパン等はシリカゲル、ゼオラ
イト、塩化力ルシュム等によってほとんど吸着されない
為、比較的自由に多孔質層５を通り抜け、多孔質層５の
内側と外側でガス濃度がほぼ等しくなる。これに対して
エタノール等のアルコールは多孔質層５内を吸脱層をく
り返しながら通過する為、自由な気体運動が防けら扛、
多孔質ノー５を税に内側と外側で温ｌｆ差に基づくガス
＃度差を生じ、多孔質層５より内側のアルコール＃度が
外側よりも低くなる結果と考えらｎる９本実施例によれ
ば空間７の平均ガス温度が約２００Ｃ以上になると、エ
タノール感度が例えばメタン感度の１／２以下に低下し
た。
ス感応体３と多孔質層５との間の空間７のガス製置を置
めることにより、メタン、水゛１；、プロパンに対する
エタノールの感度を相ズ・１的に低くできることがわか
った。メタン、水木、プロパン等はシリカゲル、ゼオラ
イト、塩化力ルシュム等によってほとんど吸着されない
為、比較的自由に多孔質層５を通り抜け、多孔質層５の
内側と外側でガス濃度がほぼ等しくなる。これに対して
エタノール等のアルコールは多孔質層５内を吸脱層をく
り返しながら通過する為、自由な気体運動が防けら扛、
多孔質ノー５を税に内側と外側で温ｌｆ差に基づくガス
＃度差を生じ、多孔質層５より内側のアルコール＃度が
外側よりも低くなる結果と考えらｎる９本実施例によれ
ば空間７の平均ガス温度が約２００Ｃ以上になると、エ
タノール感度が例えばメタン感度の１／２以下に低下し
た。
実施例３
絶縁基也１上にガス感応体３を接層する。ガス感応体３
の表面を多孔′Ｒ増５で覆い、ガス感応体３ｖこはヒー
タ４を組み込む。つ１り上記２実施例に比べて最も簡単
な構造である。
の表面を多孔′Ｒ増５で覆い、ガス感応体３ｖこはヒー
タ４を組み込む。つ１り上記２実施例に比べて最も簡単
な構造である。
本実施例によってもエタノール感度がメタン感度の１／
２以下となった。
２以下となった。
実施ＩＦＩＪ １及び本実施例に示したガスセンサは実
施例２に示したものに比べて更に次の効果がある。
施例２に示したものに比べて更に次の効果がある。
多孔′Ｕ増がガス感応体３の保温の効果を持つ為ガス感
応体３を加熱するためのヒータの消費電力が少くて崎む
。捷た、多孔質ノー５とガス感応体３が苦情している為
、多孔質ｌ−５の内側のガス温度を高くすることが容易
である。同様な理由から、セ／すの応答速度が大きくな
る。更にガス感応体３の速度が一定に保たれ易い為に、
特性が安定である。
応体３を加熱するためのヒータの消費電力が少くて崎む
。捷た、多孔質ノー５とガス感応体３が苦情している為
、多孔質ｌ−５の内側のガス温度を高くすることが容易
である。同様な理由から、セ／すの応答速度が大きくな
る。更にガス感応体３の速度が一定に保たれ易い為に、
特性が安定である。
同、多孔質ＪＷｉ５の厚さとしては、アルコールの自由
な気体運動を防げるに充分な厚さで、かつ、メタン、水
素、プロパン等が自由に流通可能な厚さであることが必
要である。具体的には、多孔質層５を形成する粒子の太
きさく平均粒径）の約５〜１０倍以上で約１００〜２０
０倍以下であることが望ましい。
な気体運動を防げるに充分な厚さで、かつ、メタン、水
素、プロパン等が自由に流通可能な厚さであることが必
要である。具体的には、多孔質層５を形成する粒子の太
きさく平均粒径）の約５〜１０倍以上で約１００〜２０
０倍以下であることが望ましい。
実施例４
実施例２に従い、Ｓゎ０２系焼結体（３Ｘ２Ｘ１）にヒ
ータ４を組み込んだガス感応体３をニクロムヒータ８と
共に第２図のように容器６内に取り付け、上部に２亜金
網を取り付けてこの金網２内に平均粒径２００μｍのシ
リカゲルを厚さ２．５０１ｍに光填した。
ータ４を組み込んだガス感応体３をニクロムヒータ８と
共に第２図のように容器６内に取り付け、上部に２亜金
網を取り付けてこの金網２内に平均粒径２００μｍのシ
リカゲルを厚さ２．５０１ｍに光填した。
カス感応体３をヒータ４によって３５０Ｃに加熱しなが
ら、ヒータ８に加える′電力を変化させた時のエタ／−
ルとメタンとの感匣比を第４図に示す。同、第４図の縦
軸はメタン１１０００ｐｐの中のガス感応体３の抵抗と
エタノール１１０００ｐｐ中の抵抗の比を、横軸はシリ
カゲル層の内側の平均ガス１ｍ１ｆｆである。ケ１１］
定にあたっては雰囲気ガス撲度をＦｉｒ足の値に保った
状態でセンサを５時間放置して、シリカゲルが雰囲気ガ
スに飽和した後の抵抗を測定した。平均ガス温度はガス
感応体３の上面とシリカゲル層の下面の中央で、ヒータ
８と容器７の壁との中央の位置に熱電対を付けて測定し
た。ヒータ８に電力を加えない時の平均ガス温度は８０
Ｃであった。第４図から明らかのように平均ガス温度約
２００Ｃを境にメタン中の抵抗とエタノール中の抵抗の
比は大幅に低下し、この比＼ が１／２以下になる。このように、平均ガス温度を約２
００Ｃ以上にすることにより、エタノールに対する感度
をメタンの１／２以下に低減でさ、約１１０００ｐｐの
メタンを検出する際にもエタノールによる誤動作のおこ
らないガスセンサが実現できる。
ら、ヒータ８に加える′電力を変化させた時のエタ／−
ルとメタンとの感匣比を第４図に示す。同、第４図の縦
軸はメタン１１０００ｐｐの中のガス感応体３の抵抗と
エタノール１１０００ｐｐ中の抵抗の比を、横軸はシリ
カゲル層の内側の平均ガス１ｍ１ｆｆである。ケ１１］
定にあたっては雰囲気ガス撲度をＦｉｒ足の値に保った
状態でセンサを５時間放置して、シリカゲルが雰囲気ガ
スに飽和した後の抵抗を測定した。平均ガス温度はガス
感応体３の上面とシリカゲル層の下面の中央で、ヒータ
８と容器７の壁との中央の位置に熱電対を付けて測定し
た。ヒータ８に電力を加えない時の平均ガス温度は８０
Ｃであった。第４図から明らかのように平均ガス温度約
２００Ｃを境にメタン中の抵抗とエタノール中の抵抗の
比は大幅に低下し、この比＼ が１／２以下になる。このように、平均ガス温度を約２
００Ｃ以上にすることにより、エタノールに対する感度
をメタンの１／２以下に低減でさ、約１１０００ｐｐの
メタンを検出する際にもエタノールによる誤動作のおこ
らないガスセンサが実現できる。
捷だ、上ｄ己実施例と同様な方法でニクロムヒータ８の
無いガスセンサを試作し、ガス感応体３とシリカゲル層
の距離を変えて実験した結果、第４図と同様に両者の距
離が短くなってシルカゲル増より内側の平均ガス温度が
約２００Ｃ以上となった時、エタノール感度の大幅な低
下が認められた。
無いガスセンサを試作し、ガス感応体３とシリカゲル層
の距離を変えて実験した結果、第４図と同様に両者の距
離が短くなってシルカゲル増より内側の平均ガス温度が
約２００Ｃ以上となった時、エタノール感度の大幅な低
下が認められた。
更に、シリカゲル層の厚さを変えて実験した結果、厚さ
０１５〜３Ｑｍｍの範囲の場合、アルコールの相対感度
の低い良好な結果が得られた。
０１５〜３Ｑｍｍの範囲の場合、アルコールの相対感度
の低い良好な結果が得られた。
実施例５
実施例３に従い、実施例４と同様なＳ、０２糸焼結体を
Ａ ｔ ２０３の絶縁基板１上へ取り付け、焼結体表向
に平均粒径５０μｍのシリカゲル粒子に１ωｔ％の水ガ
ラスを加えたペーストをＰＪ［定厚さに塗布した。
Ａ ｔ ２０３の絶縁基板１上へ取り付け、焼結体表向
に平均粒径５０μｍのシリカゲル粒子に１ωｔ％の水ガ
ラスを加えたペーストをＰＪ［定厚さに塗布した。
５−０２焼結体に組み込んだヒータ４に通電して焼結体
を３５０Ｃに加熱し、実施例４と同様な方（９） 法で焼結体の抵抗を測定した。第５図の縦軸はメタン１
１０００ｐｐ中の抵抗とエタノール１１０００ｐｐ中の
抵抗の比を、潰軸はシリカゲルノーの厚ぢを示している
。第５図のように、シリカゲルノーの厚さと粒径の比が
約５〜２００の範囲内でエタノール窓間の低いガスセン
サの得られることがわかる。
を３５０Ｃに加熱し、実施例４と同様な方（９） 法で焼結体の抵抗を測定した。第５図の縦軸はメタン１
１０００ｐｐ中の抵抗とエタノール１１０００ｐｐ中の
抵抗の比を、潰軸はシリカゲルノーの厚ぢを示している
。第５図のように、シリカゲルノーの厚さと粒径の比が
約５〜２００の範囲内でエタノール窓間の低いガスセン
サの得られることがわかる。
以上の実施例４，５ではＳ、０２系焼結体を用いたガス
センサについて説明してきたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、その他の半導体式センサや接触燃焼
式ガスセンサ、熱伝導度式セッサ等においても同様な効
果が得られることは言う１でもない。
センサについて説明してきたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、その他の半導体式センサや接触燃焼
式ガスセンサ、熱伝導度式セッサ等においても同様な効
果が得られることは言う１でもない。
このように、本発明によって、アルコールによる誤動作
のおこりにくい、＾信頼性のガスセンサを得ることがで
きる。
のおこりにくい、＾信頼性のガスセンサを得ることがで
きる。
第１図乃至第３図は本発明の実施例に係るガスセンサの
断面図、第４図及び第５図ｔよ本発明の東施例に係るガ
スセンサの特性図である。 ３・・・ガス感応体、４，８・・・ヒータ、５・・・多
孔質層、（１０） ７・・・空間。 （１１） 第１図 第２図 第３図
断面図、第４図及び第５図ｔよ本発明の東施例に係るガ
スセンサの特性図である。 ３・・・ガス感応体、４，８・・・ヒータ、５・・・多
孔質層、（１０） ７・・・空間。 （１１） 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 ガス感応体と、該ガス感応体よりもガス流の上流
側に設けた防沓ガス除云フィルタとを具備したガスセン
サにおいて、前記妨害ガス除去フィルタがアルコールの
吸脱着可能な多孔質層であることを特徴とするガスセン
サ。 ２、更に前記多孔質層または前記ガス感応体を約２００
Ｃ以上に加熱する手段が付設されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のガスセンサ。 ３、更に前記多孔質層と前記ガス感応体との間に空間を
形成して、該空間の平均ガス温度を約２００Ｃ以上とす
る手段が付設されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のガスセンサ。 ４、前記多孔質層はシリカゲル、ゼオライトおよび／−
または塩化カルシュムから成ることを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第３項記載のガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP764282A JPS58124939A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP764282A JPS58124939A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58124939A true JPS58124939A (ja) | 1983-07-25 |
Family
ID=11671477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP764282A Pending JPS58124939A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58124939A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60186747A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | 感湿材料の製造方法 |
| JPH01227951A (ja) * | 1988-03-08 | 1989-09-12 | Figaro Eng Inc | Ｃｏセンサ |
| JPH01227952A (ja) * | 1988-03-08 | 1989-09-12 | Figaro Eng Inc | ガス検出方法 |
| WO2002095389A2 (de) * | 2001-05-25 | 2002-11-28 | Wma Airsense Analysentechnik Gmbh | Verfahren und detektor zur erfassung von gasen |
| JP2005189151A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Figaro Eng Inc | フルオロカーボンガスの検出方法とその装置 |
| JP2013242269A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Figaro Eng Inc | ガスセンサ |
-
1982
- 1982-01-22 JP JP764282A patent/JPS58124939A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60186747A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | 感湿材料の製造方法 |
| JPH051420B2 (ja) * | 1984-03-06 | 1993-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | |
| JPH01227951A (ja) * | 1988-03-08 | 1989-09-12 | Figaro Eng Inc | Ｃｏセンサ |
| JPH01227952A (ja) * | 1988-03-08 | 1989-09-12 | Figaro Eng Inc | ガス検出方法 |
| WO2002095389A2 (de) * | 2001-05-25 | 2002-11-28 | Wma Airsense Analysentechnik Gmbh | Verfahren und detektor zur erfassung von gasen |
| WO2002095389A3 (de) * | 2001-05-25 | 2004-08-05 | Wma Airsense Analysentechnik G | Verfahren und detektor zur erfassung von gasen |
| JP2005189151A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Figaro Eng Inc | フルオロカーボンガスの検出方法とその装置 |
| JP2013242269A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Figaro Eng Inc | ガスセンサ |
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