JPS589052A - 複合ガス検知素子 - Google Patents
複合ガス検知素子Info
- Publication number
- JPS589052A JPS589052A JP10643781A JP10643781A JPS589052A JP S589052 A JPS589052 A JP S589052A JP 10643781 A JP10643781 A JP 10643781A JP 10643781 A JP10643781 A JP 10643781A JP S589052 A JPS589052 A JP S589052A
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- gas
- electrodes
- electrode
- gases
- gaseous
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0031—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector comprising two or more sensors, e.g. a sensor array
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】
本発明は選択的に少なくとも２種のガスを極細してなる
複合ガス検知素子に関するものである。
複合ガス検知素子に関するものである。
一般にガス検知素子は、第１図のように２つのコイル状
発熱電極１！相対向配置し、峡対向部に絶縁スペーサ２
を介し諌電極１とスペーサ２とを溶封ガラス３で固着し
、さらにその外側からバルブ状にガス感応体９で覆い形
成し発熱電極部を諌バルダ状ガス感応体９に堀込むよう
に構成され電極のいずれか一方を温度補償用として用い
るガス検知素子が特公昭４９−４８７９３号公報で公知
となっている。また実公昭４３−２２９６０号公報では
第２図のように、セラミックマイカなどの絶縁板４に発
熱線５を巻装し、引出線６を除く全周なりｔｏ、、ｐρ
Ｓなどの導電性の比較的大なる半導体ガラス接着剤７で
囲繞する発熱体で、都市ガス、プリパンガス、−酸化炭
素ガスなどめ°還元性気体を吸着して導電性の変化する
Ｚｎ０．８ｎ０１などを主成分とするガス感応性半導体
材料を固形化したガス感応体８の一面と発熱体とを囲繞
した半導体ガラス接着剤７で接着し、該発熱′体と対向
する面に他の引出リード線を配し、腋接着剤７と同一の
半導体ガラス接着剤７で接着固定されガス検知素子が形
成されている。
発熱電極１！相対向配置し、峡対向部に絶縁スペーサ２
を介し諌電極１とスペーサ２とを溶封ガラス３で固着し
、さらにその外側からバルブ状にガス感応体９で覆い形
成し発熱電極部を諌バルダ状ガス感応体９に堀込むよう
に構成され電極のいずれか一方を温度補償用として用い
るガス検知素子が特公昭４９−４８７９３号公報で公知
となっている。また実公昭４３−２２９６０号公報では
第２図のように、セラミックマイカなどの絶縁板４に発
熱線５を巻装し、引出線６を除く全周なりｔｏ、、ｐρ
Ｓなどの導電性の比較的大なる半導体ガラス接着剤７で
囲繞する発熱体で、都市ガス、プリパンガス、−酸化炭
素ガスなどめ°還元性気体を吸着して導電性の変化する
Ｚｎ０．８ｎ０１などを主成分とするガス感応性半導体
材料を固形化したガス感応体８の一面と発熱体とを囲繞
した半導体ガラス接着剤７で接着し、該発熱′体と対向
する面に他の引出リード線を配し、腋接着剤７と同一の
半導体ガラス接着剤７で接着固定されガス検知素子が形
成されている。
しかしながら上述のガス検知素子はガス感応体をバルク
状に一体形成しガス感応面を広くしているもの、また、
第２図のようにガス感応体を一定形状に固形化したもの
がある。このようにガス感応体は種々の形状を有し、ガ
ス感応体材料のガス感応特性に依存し、ガスの選択性に
欠け、また電気抵抗値が一定となる。
状に一体形成しガス感応面を広くしているもの、また、
第２図のようにガス感応体を一定形状に固形化したもの
がある。このようにガス感応体は種々の形状を有し、ガ
ス感応体材料のガス感応特性に依存し、ガスの選択性に
欠け、また電気抵抗値が一定となる。
よって適性ガスに対するガス選択性の変更および設計定
１ｌＩＫ相応した抵抗値の変更はできなかった。すなわ
ち、ガス検知素子のガス感度調整あるいはガスの選択ま
た電気抵抗値調整をするには感応材料を調整し、求める
ガス感度および抵抗値を得ることが困難でバラツキが大
きく機器への組込み後の調整が困難であるとともに、一
定ガスに対してのみの検知ができなかった。
１ｌＩＫ相応した抵抗値の変更はできなかった。すなわ
ち、ガス検知素子のガス感度調整あるいはガスの選択ま
た電気抵抗値調整をするには感応材料を調整し、求める
ガス感度および抵抗値を得ることが困難でバラツキが大
きく機器への組込み後の調整が困難であるとともに、一
定ガスに対してのみの検知ができなかった。
すなわち、例えばメタン（ＣＩＩ４）を検知しようとし
たとき、同時に一酸化炭素ガス（ＣＯ）をも高感度に検
知することができなかった。これは酸化第２錫（ｉｌｅ
ｕｍ）を主成分として構成されたＣＨ４ｊｆスを検知す
るガス感応体は、該感応体を高温Ｋ１１度補償しなけれ
ば骸ガス検知ができず、したがってωガスの場合きわめ
て検知し難いものとなる。又、逆にＣＯガスを検知する
場合、その感応体は常温〜１５０°０程度の範囲に温度
補償する必要があるため、ＣＨ４ガスに対する検知能は
ほとんどない、とのよ５に一つの素子で異なる使用適性
温度域で各種ガス検知をすることは全く不可能であった
。
たとき、同時に一酸化炭素ガス（ＣＯ）をも高感度に検
知することができなかった。これは酸化第２錫（ｉｌｅ
ｕｍ）を主成分として構成されたＣＨ４ｊｆスを検知す
るガス感応体は、該感応体を高温Ｋ１１度補償しなけれ
ば骸ガス検知ができず、したがってωガスの場合きわめ
て検知し難いものとなる。又、逆にＣＯガスを検知する
場合、その感応体は常温〜１５０°０程度の範囲に温度
補償する必要があるため、ＣＨ４ガスに対する検知能は
ほとんどない、とのよ５に一つの素子で異なる使用適性
温度域で各種ガス検知をすることは全く不可能であった
。
本発明は上述の欠点を除去するもので、異なる適性温度
域のガスを同時に検知する複合ガス検知素子を提供する
ものである。
域のガスを同時に検知する複合ガス検知素子を提供する
ものである。
以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明すも第３図は
本発明の斜視図で、１１は８ｎＯ１、ＺｎＯなどを主成
分とする原子価制御部半導体からなるガス感応材料をプ
レス成殖′などし、焼成して得られた基体、 １２，１
２．．１２．は白金、インジウム−パラジウムなどの耐
酸化性金属線からなる電極、１３は中間の電極１２と基
体１１とを固着する接着剤でガラス材料、半導体材料な
ど、またガス感応ペーストでもよい、１４は、ガス感応
ペーストを塗布して形成されるガス感応体で、８ｎＯ１
、ＺｎＯなどを主成分とする原子価制御型半導体からな
る粉体のガス感応材料を２０００ｋｙ／ｊの圧力にて、
３ｘ３で厚み３〜の成形体を得、次いで１０００’ｏで
約２時間焼成し、得られた基体１１０３つの面にらせん
状に形成したイリジクム・パラジウム金属線の電極’２
ｐ’２１ ＊’２！を配置し、さらに、例えば化学化量
論的に抵抗コントロールするアルミニウムおよびアンチ
モンのいずれかまたは両者、パラジウムおよび白金の酸
化物のいずれか、または両者および塩素を含有し残部が
酸化錫である一酸化炭素ガス感応ペーストを蚊金属４９
１２．と基体１１とを接着するよう塗布し一酸化炭素ガ
ス感応体１４１を構成する。また金属線１２２には、上
述の一酸化炭素ガス感応ペースト製作とはぼ同様にして
製作されたメタンガス感応ペーストを塗布して基体１１
と接着してメタンガス感応体１４雪を構成する。さらに
金属線１２は、各ガス感応体電極の対向電極で、各ガス
感応体あるいは接着剤により基体１１と接着固定する。
本発明の斜視図で、１１は８ｎＯ１、ＺｎＯなどを主成
分とする原子価制御部半導体からなるガス感応材料をプ
レス成殖′などし、焼成して得られた基体、 １２，１
２．．１２．は白金、インジウム−パラジウムなどの耐
酸化性金属線からなる電極、１３は中間の電極１２と基
体１１とを固着する接着剤でガラス材料、半導体材料な
ど、またガス感応ペーストでもよい、１４は、ガス感応
ペーストを塗布して形成されるガス感応体で、８ｎＯ１
、ＺｎＯなどを主成分とする原子価制御型半導体からな
る粉体のガス感応材料を２０００ｋｙ／ｊの圧力にて、
３ｘ３で厚み３〜の成形体を得、次いで１０００’ｏで
約２時間焼成し、得られた基体１１０３つの面にらせん
状に形成したイリジクム・パラジウム金属線の電極’２
ｐ’２１ ＊’２！を配置し、さらに、例えば化学化量
論的に抵抗コントロールするアルミニウムおよびアンチ
モンのいずれかまたは両者、パラジウムおよび白金の酸
化物のいずれか、または両者および塩素を含有し残部が
酸化錫である一酸化炭素ガス感応ペーストを蚊金属４９
１２．と基体１１とを接着するよう塗布し一酸化炭素ガ
ス感応体１４１を構成する。また金属線１２２には、上
述の一酸化炭素ガス感応ペースト製作とはぼ同様にして
製作されたメタンガス感応ペーストを塗布して基体１１
と接着してメタンガス感応体１４雪を構成する。さらに
金属線１２は、各ガス感応体電極の対向電極で、各ガス
感応体あるいは接着剤により基体１１と接着固定する。
なお、各電極１２，１２１，１２鵞を、ガス感応ベース
゛トあるいは接着剤を塗布して基体１１と接着するに際
し、各ガス感応ベースあるいは接着剤間は接触すること
なく間隔を有する様に構威し、その間隔を１、−１ｍ１
．２珈１）、３．Ｑｍ ＋ｃ＋とし、１００００．−の
−雰囲気中において第５図の抵抗変化を示している。し
たがって、基体１１０μイオンは抵抗増大の役割をはた
し、８１〜を主成分とするガス感応ペーストはｇｓ十を
用いて電気抵抗値を制御するもので、基体１１は、単独
でガス感応体として、機能を有せず、各電極に塗布した
ガス感応ペーストからなる感応体１４ｈ１４．のガス吸
脱着により誘起されたキャリアの増減を電界方向に効率
よく導くことが出来る役割をはたしている。また１５は
らせん状金属線電極のころがり防止用のくぼみである。
゛トあるいは接着剤を塗布して基体１１と接着するに際
し、各ガス感応ベースあるいは接着剤間は接触すること
なく間隔を有する様に構威し、その間隔を１、−１ｍ１
．２珈１）、３．Ｑｍ ＋ｃ＋とし、１００００．−の
−雰囲気中において第５図の抵抗変化を示している。し
たがって、基体１１０μイオンは抵抗増大の役割をはた
し、８１〜を主成分とするガス感応ペーストはｇｓ十を
用いて電気抵抗値を制御するもので、基体１１は、単独
でガス感応体として、機能を有せず、各電極に塗布した
ガス感応ペーストからなる感応体１４ｈ１４．のガス吸
脱着により誘起されたキャリアの増減を電界方向に効率
よく導くことが出来る役割をはたしている。また１５は
らせん状金属線電極のころがり防止用のくぼみである。
上述のように構成された複合ガス検知素子のらせん状に
形成された金属線電極１４３の両端に電圧印加してＣＨ
４ガス検知適正温度に加熱温度補償−〇ガス感応体１４
１を基体１１を熱伝導して、ωガス検知適正温度補償す
る。そして、電極１２−１２．の端子間でＣＨ４ガスを
、また電極１２＝１２１の端子間で■ガス損度を各々検
知するものである。なお、電極１２−１２．端子間にお
いては、検出電流として自己発熱効果を考慮しまた１２
−１２１端子間は、自己発熱の起らない検出電流を用い
るよ５検出しなければならない、より【電極１２は共通
アース電極として、また電極１２．．１２．はそれぞれ
高圧側電極となる。
形成された金属線電極１４３の両端に電圧印加してＣＨ
４ガス検知適正温度に加熱温度補償−〇ガス感応体１４
１を基体１１を熱伝導して、ωガス検知適正温度補償す
る。そして、電極１２−１２．の端子間でＣＨ４ガスを
、また電極１２＝１２１の端子間で■ガス損度を各々検
知するものである。なお、電極１２−１２．端子間にお
いては、検出電流として自己発熱効果を考慮しまた１２
−１２１端子間は、自己発熱の起らない検出電流を用い
るよ５検出しなければならない、より【電極１２は共通
アース電極として、また電極１２．．１２．はそれぞれ
高圧側電極となる。
したがつ【、電極１２．−１２間の電圧ｖ１と、電極１
２「１２間の電圧Ｖ、との関係式はＶｓ＝ｊＶｓとなる
。
２「１２間の電圧Ｖ、との関係式はＶｓ＝ｊＶｓとなる
。
このように設定された複合ガス検知素子をＣＯガス２０
０ｐｐｍ％ＣＨ４ｔｉス１１００００ｐｐの雰囲気中に
設定し、一定時間内ＫＣＯガスを、またその一定時間ｖ
ｋＣＨ４ガスを測定した結果を第４図に示す。
０ｐｐｍ％ＣＨ４ｔｉス１１００００ｐｐの雰囲気中に
設定し、一定時間内ＫＣＯガスを、またその一定時間ｖ
ｋＣＨ４ガスを測定した結果を第４図に示す。
以上のように構成された複合ガス検知素子は、全く異な
る検知適正温度域において２種以上のガスを同時に検出
することが出来たもので、例［く都市ガス洩れ（ＣＨ４
ガス洩れ）と不完全燃ｔｓ（ＣＯガス発生）を同一の検
知体で検知することができ省エネルギーに寄与すると共
に機器の設計にあたっても極めて有効な防災機器の誕生
を見ることができ、工業上有益なものである。
る検知適正温度域において２種以上のガスを同時に検出
することが出来たもので、例［く都市ガス洩れ（ＣＨ４
ガス洩れ）と不完全燃ｔｓ（ＣＯガス発生）を同一の検
知体で検知することができ省エネルギーに寄与すると共
に機器の設計にあたっても極めて有効な防災機器の誕生
を見ることができ、工業上有益なものである。
第１図および第２図は従来のガス検知素子の断面図、第
３図は本発明の複合ガス検知素子の一実施例の斜視図、
第４図は本発明の一実施例の複合ガス検知素子を用いて
、 Ｃｏ、ＣＨ４ガスを測定した抵抗一時間特性図、第
５図は第３図の一対のガス感応体間の間隔による極短ガ
スの抵抗一時間特性図、第６図および第７図は本発明の
他の実施例を示し、第６図は断面図、第７図は傍熱型の
実施例の斜視図 １１：基体、 １２，１２１．１２ｇ ”電極、１３：
接着剤。 １４１： ｃｏガス感応体、 １４．： ＣＨ４ガス
感応体特許出願人ｈ 、１８’；本コンデオニ業株式会
社第１図 第２図 第３図 Ｉ２λ 第４図 咋喧旬
３図は本発明の複合ガス検知素子の一実施例の斜視図、
第４図は本発明の一実施例の複合ガス検知素子を用いて
、 Ｃｏ、ＣＨ４ガスを測定した抵抗一時間特性図、第
５図は第３図の一対のガス感応体間の間隔による極短ガ
スの抵抗一時間特性図、第６図および第７図は本発明の
他の実施例を示し、第６図は断面図、第７図は傍熱型の
実施例の斜視図 １１：基体、 １２，１２１．１２ｇ ”電極、１３：
接着剤。 １４１： ｃｏガス感応体、 １４．： ＣＨ４ガス
感応体特許出願人ｈ 、１８’；本コンデオニ業株式会
社第１図 第２図 第３図 Ｉ２λ 第４図 咋喧旬
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （重）原子価制御部半導体材料を一定形状に成形焼成し
【得られた基体に少なくとも３つの電極を配置し、異な
るガス感応ペーストを少なくとも２つの電極に塗布し、
かつ各電極間に未塗布部の間隔を有するようガス感応ペ
ーストが塗布され誼電極と誼基体とを固着したことを特
徴とする複合ガス検知素子。 （１１基体の電極配置部にくぼみを形成したことを４１
Ｉ像とする特許請求の範囲第１項記載のガス検知素子。 錦）電極が白金、インジウム−パラジウムなどの耐酸化
性金属線で形成されたらせん状電極であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載のガス検
知素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10643781A JPS589052A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 複合ガス検知素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10643781A JPS589052A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 複合ガス検知素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589052A true JPS589052A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14433617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10643781A Pending JPS589052A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 複合ガス検知素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589052A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6050446A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-20 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | ガス検出素子とその製造方法 |
| JPS6082954A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-11 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | ガス検出素子とその製造方法 |
| US4670405A (en) * | 1984-03-02 | 1987-06-02 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Sensor array for toxic gas detection |
| US7877895B2 (en) * | 2006-06-26 | 2011-02-01 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP10643781A patent/JPS589052A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6050446A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-20 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | ガス検出素子とその製造方法 |
| JPH0468587B2 (ja) * | 1983-08-31 | 1992-11-02 | Nohmi Bosai Ltd | |
| JPS6082954A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-11 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | ガス検出素子とその製造方法 |
| US4670405A (en) * | 1984-03-02 | 1987-06-02 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Sensor array for toxic gas detection |
| US7877895B2 (en) * | 2006-06-26 | 2011-02-01 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus |
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