JPS5997048A - ガス検知素子の製法 - Google Patents
ガス検知素子の製法Info
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- JPS5997048A JPS5997048A JP20788382A JP20788382A JPS5997048A JP S5997048 A JPS5997048 A JP S5997048A JP 20788382 A JP20788382 A JP 20788382A JP 20788382 A JP20788382 A JP 20788382A JP S5997048 A JPS5997048 A JP S5997048A
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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】
この発明は、ガス検知素子の製法に関する。
金属酸化物半導体に可燃性ガスが吸着したときに生じる
抵抗値変化を利用してガス検知を行う素子は、公知であ
る。発明者らは、このような素子としてすぐれた特性を
示すものを種々開発した。
抵抗値変化を利用してガス検知を行う素子は、公知であ
る。発明者らは、このような素子としてすぐれた特性を
示すものを種々開発した。
それらの中で、目的のガスを検知する能力（ガス検知能
）を示す成分すなわち有効成分が酸化インジウム、酸化
錫および酸化パラジウムからなるガス検知素子が、きわ
めてすぐれていることを見出した。たしかに、このガス
検知素子は可燃性ガスが吸着したときに生じる実用濃度
域での素子抵抗値変化が大きく、かつガス濃度に対して
素子抵抗値変化が直線関係を有し、ガス感応性に富んだ
実用性の大きいものである。
）を示す成分すなわち有効成分が酸化インジウム、酸化
錫および酸化パラジウムからなるガス検知素子が、きわ
めてすぐれていることを見出した。たしかに、このガス
検知素子は可燃性ガスが吸着したときに生じる実用濃度
域での素子抵抗値変化が大きく、かつガス濃度に対して
素子抵抗値変化が直線関係を有し、ガス感応性に富んだ
実用性の大きいものである。
しかし、これらの酸化物の各原料粉末を、捕潰機または
ポットミル等で機械的に粉砕、混合したものは、ミクロ
な意味での均一分散性が不十分である。特に酸化パラジ
ウムなどの微量成分は、均一に分散させることが困難で
あシ、小型の素子を形成するような場合、性能のバラツ
キが多く、安定したものが得られなかった。さらに、こ
のような製法で得た素子は、水素ガスを多く含むような
都市ガスの雰囲気中に曝されていると、経時的に高感度
化して誤報を招くといった問題を生じていた。
ポットミル等で機械的に粉砕、混合したものは、ミクロ
な意味での均一分散性が不十分である。特に酸化パラジ
ウムなどの微量成分は、均一に分散させることが困難で
あシ、小型の素子を形成するような場合、性能のバラツ
キが多く、安定したものが得られなかった。さらに、こ
のような製法で得た素子は、水素ガスを多く含むような
都市ガスの雰囲気中に曝されていると、経時的に高感度
化して誤報を招くといった問題を生じていた。
発明者らは、このような事情に鑑み、これらの欠点を解
消するべく鋭意研究を重ねた結果、インジウム、錫、パ
ラジウムの各イオンを含む溶液をつくり、これを共沈さ
せて得られた微粉末を用いることとすれば、この微粉末
中では各酸化物が均一に分散されているので、都市ガス
成分であるメタン、ブタン、水素に対してバランスよく
感応し、素子性能のバラツキがなくなることを確認した
。
消するべく鋭意研究を重ねた結果、インジウム、錫、パ
ラジウムの各イオンを含む溶液をつくり、これを共沈さ
せて得られた微粉末を用いることとすれば、この微粉末
中では各酸化物が均一に分散されているので、都市ガス
成分であるメタン、ブタン、水素に対してバランスよく
感応し、素子性能のバラツキがなくなることを確認した
。
この結果、素子の経時的な高感度化を防止し得ると共に
、誤報をも防止できる見通しを得てこの発明を完成する
に至ったものである すなわち、この発明は、有効成分が２０〜８０重量％の
酸化インジウム、８０〜２０重量％の酸化錫および０．
５〜５重量％の酸化パラジウムからなるガス検知素子を
得るに当り、インジウムイオン、錫イオンおよびパラジ
ウムイオンを含む溶液をつくシ、これを共沈させて得ら
れた微粉末を原料として用いることを特徴とするガス検
知素子の製法をその要旨としている。以下、これについ
て詳細に説明する。
、誤報をも防止できる見通しを得てこの発明を完成する
に至ったものである すなわち、この発明は、有効成分が２０〜８０重量％の
酸化インジウム、８０〜２０重量％の酸化錫および０．
５〜５重量％の酸化パラジウムからなるガス検知素子を
得るに当り、インジウムイオン、錫イオンおよびパラジ
ウムイオンを含む溶液をつくシ、これを共沈させて得ら
れた微粉末を原料として用いることを特徴とするガス検
知素子の製法をその要旨としている。以下、これについ
て詳細に説明する。
この発明にかかる製法によって作る検知素子は、各種ガ
スに対する感度の向上とバランスを図るため、それぞれ
に特質を有する酸化インジウム、酸化錫および酸化パラ
ジウムの３種成分で構成されている。
スに対する感度の向上とバランスを図るため、それぞれ
に特質を有する酸化インジウム、酸化錫および酸化パラ
ジウムの３種成分で構成されている。
３種成分の相互割合は、酸化インジウムが２０〜８０重
量％（以下チと略す）を占め、酸化錫が８０〜２０チを
占め、酸化パラジウムが０．５〜５チを占めるように選
ぶことが必要である。酸化インジウムが８０チを超える
と、素子抵抗値が小さくな如すぎて警報器の回路形成上
問題が生じる。
量％（以下チと略す）を占め、酸化錫が８０〜２０チを
占め、酸化パラジウムが０．５〜５チを占めるように選
ぶことが必要である。酸化インジウムが８０チを超える
と、素子抵抗値が小さくな如すぎて警報器の回路形成上
問題が生じる。
さらに、メタンに比較して水素やブタンに対する感度が
低くなるという問題も生じる。酸化錫が８０チを超える
と、水素の濃度依存性が小さくなシ、高濃度での感度、
が下がってくる。酸化パラジウムが５チを超えると素子
抵抗値が小さくなシ、各ガスに対する感度も下ってくる
。酸化パラジウム量が０．５％未満になると、メタンに
対する感度がほとんどなくなるのである。
低くなるという問題も生じる。酸化錫が８０チを超える
と、水素の濃度依存性が小さくなシ、高濃度での感度、
が下がってくる。酸化パラジウムが５チを超えると素子
抵抗値が小さくなシ、各ガスに対する感度も下ってくる
。酸化パラジウム量が０．５％未満になると、メタンに
対する感度がほとんどなくなるのである。
素子を構成する各酸化物は、複数種類の原子価をもつこ
とに起因して種々の酸化形態をとシうることがあるが、
その種類は問わない。また、複数種類の酸化形態が存在
する酸化物については、いずれかの酸化形態のものが単
独で素子中に存在する場合のほか、複数種類の酸化形態
のものが併せて素子中に存在する場合もある。なお、こ
こにいう酸化形態には格子欠陥などに起因して非化学量
論的組成をもつものも含まれている。
とに起因して種々の酸化形態をとシうることがあるが、
その種類は問わない。また、複数種類の酸化形態が存在
する酸化物については、いずれかの酸化形態のものが単
独で素子中に存在する場合のほか、複数種類の酸化形態
のものが併せて素子中に存在する場合もある。なお、こ
こにいう酸化形態には格子欠陥などに起因して非化学量
論的組成をもつものも含まれている。
もつとも、普通、酸化インジウムはＩｎ２Ｏ３、酸化錫
は５ｎ０２ という酸化形態であり、酸化パラジウム
はＰｄＯという酸化形態である。したがって、この明細
書において、素子を構成する成分の割合（組成比）を考
えるに当たっては、各酸化物はすべて上に表わされてい
る酸化形態のものに換算されることとしている。なお、
Ｉｎ ｎ Ｓｎ ＃ Ｐｄ は元素状態で素子中に存
在することもあるが、そのような場合もこれを上記の酸
化物とみなして組成比が計算さｎる。
は５ｎ０２ という酸化形態であり、酸化パラジウム
はＰｄＯという酸化形態である。したがって、この明細
書において、素子を構成する成分の割合（組成比）を考
えるに当たっては、各酸化物はすべて上に表わされてい
る酸化形態のものに換算されることとしている。なお、
Ｉｎ ｎ Ｓｎ ＃ Ｐｄ は元素状態で素子中に存
在することもあるが、そのような場合もこれを上記の酸
化物とみなして組成比が計算さｎる。
この発明は、酸化インジウム、酸化錫および酸化パラジ
ウムの原料粉末の調製に当シ、インジウムイオン、錫イ
オン、パラジウムイオンを含む溶液をつくり、これを共
沈させて得た混合微粉末を原料として用いることを特徴
としている。インジウムイオン、錫イオン、パラジウム
イオンとしては、例えば塩化インジウム、塩化錫および
塩化パラジウムの如き塩化物を水に溶解して電離させた
ものが好ましく用いられる。これら塩化インジウム、塩
化錫および塩化パラジウムを、素子となったときに酸化
インジウム、酸化錫および酸化パラソウ上の相互割合が
前記の範囲内となるように調製して混合溶解する。この
塩化物水溶液にアルカリを添加すると、インジウム、錫
およびパラジウムが共沈してくる。共沈物の上澄液をデ
カ／チージョンなどで除去した後、遠心ｐ過などを行な
うと、インジウム、錫およびパラジウムの共沈物が得ら
れる。この共沈物を乾燥した後、粉砕し、これを３００
℃前後で熱処理すると、酸化インジウム。
ウムの原料粉末の調製に当シ、インジウムイオン、錫イ
オン、パラジウムイオンを含む溶液をつくり、これを共
沈させて得た混合微粉末を原料として用いることを特徴
としている。インジウムイオン、錫イオン、パラジウム
イオンとしては、例えば塩化インジウム、塩化錫および
塩化パラジウムの如き塩化物を水に溶解して電離させた
ものが好ましく用いられる。これら塩化インジウム、塩
化錫および塩化パラジウムを、素子となったときに酸化
インジウム、酸化錫および酸化パラソウ上の相互割合が
前記の範囲内となるように調製して混合溶解する。この
塩化物水溶液にアルカリを添加すると、インジウム、錫
およびパラジウムが共沈してくる。共沈物の上澄液をデ
カ／チージョンなどで除去した後、遠心ｐ過などを行な
うと、インジウム、錫およびパラジウムの共沈物が得ら
れる。この共沈物を乾燥した後、粉砕し、これを３００
℃前後で熱処理すると、酸化インジウム。
酸化錫および酸化パラジウムの均一に混合された微粉末
が得られるのである。このようにして調製された原料粉
末を６００〜８００℃で焼結することによって得られる
素子は、メタン、ブタンおよび水素に対してバランスよ
く感応し、素子性能のバラツキがなくなる。その結果、
素子の経時的な高感度化を防止し、誤報も防止できるの
でガス検知素子として信頼性の高いものとなる。
が得られるのである。このようにして調製された原料粉
末を６００〜８００℃で焼結することによって得られる
素子は、メタン、ブタンおよび水素に対してバランスよ
く感応し、素子性能のバラツキがなくなる。その結果、
素子の経時的な高感度化を防止し、誤報も防止できるの
でガス検知素子として信頼性の高いものとなる。
ガス検知素子をつくるに当たっては、この発明の効果を
妨げない範囲において、増量剤として働く成分など他の
成分を添加することもできる。
妨げない範囲において、増量剤として働く成分など他の
成分を添加することもできる。
この発明にかかる可燃性ガス検知素子の形態としては、
良好なガス感度が容易に得られる、経時安定性が良い等
の理由から、焼結体に構成する形態が選ばれる。混合水
溶液を作るための製造用出発原料としては、最終的に素
子となったときに酸化インジウーＬであり、酸化錫であ
り、また酸化パラジウムでありさえすれば種類は問わず
、また必要により出発原料に加えられる中間処理の区別
も問わない。
良好なガス感度が容易に得られる、経時安定性が良い等
の理由から、焼結体に構成する形態が選ばれる。混合水
溶液を作るための製造用出発原料としては、最終的に素
子となったときに酸化インジウーＬであり、酸化錫であ
り、また酸化パラジウムでありさえすれば種類は問わず
、また必要により出発原料に加えられる中間処理の区別
も問わない。
次に、実施例について比較例と併せて説明する。
（１）Ｉｎ 水溶液の調製
ＩｎＣｌ３＃５Ｈｚ０ ９６．９ ｇおよび濃塩酸１０
−を秤量し、これにイオン交換水を加えて溶解し、１０
００−の水溶液とした。水溶液の塩化インジウム濃度を
酸化インジウム（Ｉｎ２０３）濃度に換算すれば、ｌ
ｇ／２０ｄである。
−を秤量し、これにイオン交換水を加えて溶解し、１０
００−の水溶液とした。水溶液の塩化インジウム濃度を
酸化インジウム（Ｉｎ２０３）濃度に換算すれば、ｌ
ｇ／２０ｄである。
（２） Ｓｎ 水溶液の調製
５ｎＣＩ２・ｎＨｚＯ（５ｎＣ１４含量３３．１％）２
６１．１ｇを秤量し、これにイオン交換水を加えて溶解
し、１０００ｍ１？の水溶液とした。水溶液の塩化錫濃
度を酸化錫（５ｎ０２）濃度に換算すれば１ ｇ７２０
−である。
６１．１ｇを秤量し、これにイオン交換水を加えて溶解
し、１０００ｍ１？の水溶液とした。水溶液の塩化錫濃
度を酸化錫（５ｎ０２）濃度に換算すれば１ ｇ７２０
−である。
（３） Ｐｄ 水溶液の調製
ＰｄＣ１ｚ ７．２５ ｇおよび濃塩酸１０ゴを秤量し
、これにイオン交換水を加えて溶解し、１０００１ｒＩ
ｌの水溶液とした。水溶液の塩化インジウム濃度を酸化
パラジウム濃度に換算すれば０．１ｇ／２０−である。
、これにイオン交換水を加えて溶解し、１０００１ｒＩ
ｌの水溶液とした。水溶液の塩化インジウム濃度を酸化
パラジウム濃度に換算すれば０．１ｇ／２０−である。
（４） ＮａＯＨ水溶液の調製
ＮａＯＨ４０ｇを秤量し、これにイオン交換水を加えて
溶解し、１０００ｆｎｌのｌＮ−ＮａＯＨ水溶液とした
。
溶解し、１０００ｆｎｌのｌＮ−ＮａＯＨ水溶液とした
。
〔実施例１〕
Ｉｎ 水溶液１００ｍ、Ｓｎ 水溶液１５０ ｍ／、Ｐ
ｄ水溶液５０−を１１のセパラブルフラスコに入れ、温
度３０℃に保ち、撹拌羽根で２０ Ｏｒ、ｐ、ｍ。の条
件で撹拌した。その中に、ｌＮ−ＮａＯＨを定量ポンプ
を用いて２０ｒｎｌ／分の割合で滴下し、同時にｐＨも
測定しながら最終的にｐＨ９，８でｌＮ−ＮａＯＨの滴
下を終了して共沈物を形成させた。なお、ｌＮ−ＮａＯ
Ｈは６００ ｍｅを要した。沈降物を５時間熟成後、上
澄液をデカ、・ンテーションによシ除去し、吸引濾過し
た。得られた沈降物を上澄液のイオン電導度が１０μΩ
−１ｃｍ−’ 以下になるまで遠心濾過を行ないＩｎ
−５ｎ−Ｐｄ の共沈物を得た。この共沈物を１０５
℃の電気乾燥器で５時間乾燥させて収量を測定後、石川
弐皿潰機によ＃）１５分間粉砕した。得られた粉末を３
００℃の回転式電気炉で３時間焼成してＩ ｎ ２０３
−３ｎＯｚ−ＰｄＯの混合粉末を得た。混合粉末は、Ｘ
線回折によシＩｎ２Ｏ３、５ｎ０２（アモルファス状）
であること、また、螢光Ｘ線とＥＳＣＡ によシＰｄ
Ｏであることを確認した。
ｄ水溶液５０−を１１のセパラブルフラスコに入れ、温
度３０℃に保ち、撹拌羽根で２０ Ｏｒ、ｐ、ｍ。の条
件で撹拌した。その中に、ｌＮ−ＮａＯＨを定量ポンプ
を用いて２０ｒｎｌ／分の割合で滴下し、同時にｐＨも
測定しながら最終的にｐＨ９，８でｌＮ−ＮａＯＨの滴
下を終了して共沈物を形成させた。なお、ｌＮ−ＮａＯ
Ｈは６００ ｍｅを要した。沈降物を５時間熟成後、上
澄液をデカ、・ンテーションによシ除去し、吸引濾過し
た。得られた沈降物を上澄液のイオン電導度が１０μΩ
−１ｃｍ−’ 以下になるまで遠心濾過を行ないＩｎ
−５ｎ−Ｐｄ の共沈物を得た。この共沈物を１０５
℃の電気乾燥器で５時間乾燥させて収量を測定後、石川
弐皿潰機によ＃）１５分間粉砕した。得られた粉末を３
００℃の回転式電気炉で３時間焼成してＩ ｎ ２０３
−３ｎＯｚ−ＰｄＯの混合粉末を得た。混合粉末は、Ｘ
線回折によシＩｎ２Ｏ３、５ｎ０２（アモルファス状）
であること、また、螢光Ｘ線とＥＳＣＡ によシＰｄ
Ｏであることを確認した。
この混合粉末を一定量（１５ｍｇ）秤量して、白金線電
極（直径０．２ ｍｍ−，長さ１５ｍｍ）が２不平行に
埋設された直径２ ｍｍ−，長さ２ｍｍで円柱状の素子
形状に圧縮成形（圧力１〜２ｔ／ｃＩ／１ ）Ｌ、焼成
温度６００℃、焼成時間３時間、空気中という焼成条件
で焼成して、ガス検知素子をつくった。
極（直径０．２ ｍｍ−，長さ１５ｍｍ）が２不平行に
埋設された直径２ ｍｍ−，長さ２ｍｍで円柱状の素子
形状に圧縮成形（圧力１〜２ｔ／ｃＩ／１ ）Ｌ、焼成
温度６００℃、焼成時間３時間、空気中という焼成条件
で焼成して、ガス検知素子をつくった。
上記で得られた各素子のまわりに、コイル状ヒータを付
設し、さらに防爆のためステンレススチール製の金網キ
ャップで被覆したものをガス検知部とした。
設し、さらに防爆のためステンレススチール製の金網キ
ャップで被覆したものをガス検知部とした。
〔実施例２〕
Ｉｎ 水溶液１５０ｍｇ、Ｓｎ 水溶液１００ ｒｒＬ
ｉｌ’ 、 Ｐｄ水溶液５０ｄを実施例１と同様に反応
させた。その時の最終ｐＨは９．６であり、ｌＮ−Ｎａ
ＯＨは６５０ｄを要した。得られｆｃ Ｉｎ−５ｎ−Ｐ
ｄ の共沈物を実施例１と同様に処理し、ＩｎｚＯｓ
−３ｎＯｚ−ＰｄＯの混合粉末を得た。混合粉末は、Ｘ
線回折によりＩｎｚ０３ｓＳｎＯｚ （アモルファス状
）であること、また、螢光Ｘ線とＥＳＣＡ によりＰｄ
Ｏであることを確認した。
ｉｌ’ 、 Ｐｄ水溶液５０ｄを実施例１と同様に反応
させた。その時の最終ｐＨは９．６であり、ｌＮ−Ｎａ
ＯＨは６５０ｄを要した。得られｆｃ Ｉｎ−５ｎ−Ｐ
ｄ の共沈物を実施例１と同様に処理し、ＩｎｚＯｓ
−３ｎＯｚ−ＰｄＯの混合粉末を得た。混合粉末は、Ｘ
線回折によりＩｎｚ０３ｓＳｎＯｚ （アモルファス状
）であること、また、螢光Ｘ線とＥＳＣＡ によりＰｄ
Ｏであることを確認した。
この粉末を実施例１と同様に成型、焼成して、ガス検知
素子をつくった。
素子をつくった。
〔実施例３〕
Ｉｎ 水溶液１００ｍｊ’、Ｓｎ 水溶液１５０ ｒｎ
ｌ、Ｐｄ水溶液７５ゴを実施例１と同様に反応させた。
ｌ、Ｐｄ水溶液７５ゴを実施例１と同様に反応させた。
その時の最終ｐＨは９．７であシ、ｌＮ−ＮａＯＨは６
２５ｍｅを要した。得られたＩｎ−８ｎ−Ｐｄ の共
沈物を実施例１と同様に処理し、Ｉ ｎ ｚｏ３−５ｎ
Ｏｚ −ＰｄＯの混合粉末を得た。混合粉末は、Ｘ線回
折によりＩｎｚ０３ｅＳｎ０２ （アモルファス状）で
あること、また、螢光Ｘ線とＥＳＣＡ によりＰｄＯで
あることを確認した。
２５ｍｅを要した。得られたＩｎ−８ｎ−Ｐｄ の共
沈物を実施例１と同様に処理し、Ｉ ｎ ｚｏ３−５ｎ
Ｏｚ −ＰｄＯの混合粉末を得た。混合粉末は、Ｘ線回
折によりＩｎｚ０３ｅＳｎ０２ （アモルファス状）で
あること、また、螢光Ｘ線とＥＳＣＡ によりＰｄＯで
あることを確認した。
この粉末を実施例１と同様に成型、焼成して、ガス検知
素子をつくった。
素子をつくった。
〔実施例４〕
実施例１において、Ｐｄ 溶液を２５−とした以外は同
様に反応させた。最終ｐＨは７．９であり、−く ｌＮ−ＮａＯＨは５８０ｍ１を要した。得られ７’ｃ
Ｉｎ−５ｎ−Ｐｄの共沈物を実施例１と同様に処理し、
Ｉ ｎ ２０３−５ｎ０２−ＰｄＯの混合粉末を得た。
様に反応させた。最終ｐＨは７．９であり、−く ｌＮ−ＮａＯＨは５８０ｍ１を要した。得られ７’ｃ
Ｉｎ−５ｎ−Ｐｄの共沈物を実施例１と同様に処理し、
Ｉ ｎ ２０３−５ｎ０２−ＰｄＯの混合粉末を得た。
混合粉末は、Ｘ線回折によりＩｎ２Ｏ３、５ｎ０２（ア
モルファス状）であること、また、螢光Ｘ線とＥＳＣＡ
によりＰｄＯであることを確認した。この粉末を実施
例１と同様に成型。
モルファス状）であること、また、螢光Ｘ線とＥＳＣＡ
によりＰｄＯであることを確認した。この粉末を実施
例１と同様に成型。
焼成して、ガス検知素子をつくった。
実施例１において、最終ｐＨを７．５で止めた。
ｌＮ−ＮａＯＨは５９０ｍ／を要した。マタ、ソノ時ノ
温度を６０℃とした。得られたＩｎ−３ｎ−Ｐｄ の
共沈物を実施例１と同様に処理し、Ｉｎｚ０３−３ｎ０
２−ＰｄＱ の混合粉末を得た。混合粉末はＸ線回折に
よりＩｎ４０３゜５ｎｕ２（アモルファス状）であるこ
と、また、螢光Ｘ線とＥＳＣＡ によりＰｄＯであるこ
とを確認した。
温度を６０℃とした。得られたＩｎ−３ｎ−Ｐｄ の
共沈物を実施例１と同様に処理し、Ｉｎｚ０３−３ｎ０
２−ＰｄＱ の混合粉末を得た。混合粉末はＸ線回折に
よりＩｎ４０３゜５ｎｕ２（アモルファス状）であるこ
と、また、螢光Ｘ線とＥＳＣＡ によりＰｄＯであるこ
とを確認した。
この粉末を実施例１と同様に成型、焼成して、ガス検知
素子をつくった。
素子をつくった。
〔比較例１〕
原料粉末としてＩｎ２０３（牛丼化学社製）２．０ｇ。
５ｎＯｚ（高純度化学社製ン３． Ｏｇ 、 ＰｄＯ（
日本エンゲルハルト社製） ０．１ ｇを用い、石川弐
皿潰機によυ、水１０ ｃｃ 添加後３０分間混合した
。混合粉末を乾燥した後、実施例１と同様にガス検知素
子をつくった。
日本エンゲルハルト社製） ０．１ ｇを用い、石川弐
皿潰機によυ、水１０ ｃｃ 添加後３０分間混合した
。混合粉末を乾燥した後、実施例１と同様にガス検知素
子をつくった。
〔比較例２〕
原料粉末の配合比をＩｎ２Ｏ３２，０ｇ 、 ５ｎ０２
３． Ｏｇ 、 Ｐｄ００．１５ ｇとした以外は、比
較例１と同様にしてガス検知素子をつくつ罠。
３． Ｏｇ 、 Ｐｄ００．１５ ｇとした以外は、比
較例１と同様にしてガス検知素子をつくつ罠。
上で得られた各素子抵抗値の測定はつぎのようにして行
なわれた。すなわち、得られたガス検知素子１に、第１
図に示すように抵抗測定用の固定抵抗２（抵抗値はＲｃ
Ω）を直列に接続し、これらの両端に５ｖの一定電圧を
かける。固定抵抗２の両端の電位ＶＣ（Ｖ）を測定すれ
ば、ガス検知素子１の抵抗値Ｒ５（Ω）が次の式により
求められる。ここに、ｉは回路を流れる電流である。
なわれた。すなわち、得られたガス検知素子１に、第１
図に示すように抵抗測定用の固定抵抗２（抵抗値はＲｃ
Ω）を直列に接続し、これらの両端に５ｖの一定電圧を
かける。固定抵抗２の両端の電位ＶＣ（Ｖ）を測定すれ
ば、ガス検知素子１の抵抗値Ｒ５（Ω）が次の式により
求められる。ここに、ｉは回路を流れる電流である。
つぎに、水素、メタンの順に測定槽内に送り込み、充分
に安定した状態（約２時間経過後）で、それぞハのガス
雰囲気中における抵抗値を同様な方法で測定する。この
場合、測定の履歴を残さないよう、それぞれの測定の間
に１日程度の間隔をあけるのが望ましい。なお、測定に
際しては、素子加熱用ヒータに負荷する電圧を調整する
ことにより、素子の温度を４５０℃に設定保持した。ガ
ス感度については下式に基いてその変化を求めるトイう
方法に□よって調べた。
に安定した状態（約２時間経過後）で、それぞハのガス
雰囲気中における抵抗値を同様な方法で測定する。この
場合、測定の履歴を残さないよう、それぞれの測定の間
に１日程度の間隔をあけるのが望ましい。なお、測定に
際しては、素子加熱用ヒータに負荷する電圧を調整する
ことにより、素子の温度を４５０℃に設定保持した。ガ
ス感度については下式に基いてその変化を求めるトイう
方法に□よって調べた。
１ｒ
ここに、
Ｒａ１ｒ： 精製空気（露点１３℃）中での抵抗値、
すなわち、いわゆる素子抵 抗値。
すなわち、いわゆる素子抵 抗値。
Ｒｏ、１： 濃度０．１容量チのメタンまたは水素含
有空気（露点１３°Ｃ）中での 抵抗値。
有空気（露点１３°Ｃ）中での 抵抗値。
耐ガス性試験は、都市ガス（６Ｃ）を素子ボックス（２
０１） ＫＯ，５Ａ’／日 注入シ、２０日間素子を都
市ガスに曝した後、水素感度を測定した。
０１） ＫＯ，５Ａ’／日 注入シ、２０日間素子を都
市ガスに曝した後、水素感度を測定した。
なお、以上の共沈法で作った実施例の微粉末と、従来の
混合法で作った比較例の粉末について、Ｘ線マイクロア
ナライザーで分析した結果によると、実施例は比較例に
板べて各成分の分散状態は均一でおることがわかった。
混合法で作った比較例の粉末について、Ｘ線マイクロア
ナライザーで分析した結果によると、実施例は比較例に
板べて各成分の分散状態は均一でおることがわかった。
以上の実施例および比較例はついて、初期感度と耐ガス
試験後の感度を第１表に示した。
試験後の感度を第１表に示した。
（以下余白）
第１表にみるように実施例はよく感応しており。
特に耐ガス試験後（水素ガス等を含む都市ガス雰囲気に
曝した後）の水素ガス感度は、はとんど経時変化がなく
、非常に安定している。これに対し、比較例は耐ガス試
駆により、水素ガス感度が高感度化していることがわか
る。したがって、比較例の場合は誤報を招きやすい。
曝した後）の水素ガス感度は、はとんど経時変化がなく
、非常に安定している。これに対し、比較例は耐ガス試
駆により、水素ガス感度が高感度化していることがわか
る。したがって、比較例の場合は誤報を招きやすい。
なお、第２図の如き、可燃性ガス検知素子３は５ｎ０２
＊ ＺｎＯ＊ Ｆｅ２Ｏ３などの円柱形金属酸化物半導
体４の表面を、電極５に接続された円筒形ヒータ６によ
って加熱された状態で可燃性ガスと接触させることによ
シ、敏感な抵抗値変化を起す。しかし、この種のガス検
知素子に共通する欠点として、素子加熱のためにかなり
の電力を必要とすることがある。このことは、ガス漏れ
を集中管理するシステムとして用いる場合に、同一回線
中に接続できる素子（端末センサ）の数を決める上で非
常に不利になる。このような問題は、素子を加熱するヒ
ータの直径を、素子直径の１．１〜１．３倍とし、ヒー
タの長さを素子の長さの２．０〜２，５倍にすると解消
することができる。すなわち、ヒータ直径とヒータ電力
の関係（この時の素子直径は１．０φ、ヒータ温匿は４
６０℃である）は、第３図に示すようであり、ヒータ直
径と素子直径の□間に生じるクリアランス（第３図では
ヒータ直径／素子直径の比）が少なくなるほど電力は節
約できることがわかる。しかし、ヒータ直径／素子直径
の比の値が１．１未満となると素子製造時に素子感応部
成型体（金属酸化物半導体）をひっかけて壊す恐れがあ
る。したがって、この点を配慮したとき、ヒータ直径は
、素子直径の１．１〜１．３倍程度が好ましい。次に、
ヒータ長さとヒータ電力の関係（この時の素子の長さは
０．８〜１．０ ｍｍ、ヒータ温度４６０℃でおる。）
は第４図に示したごとくであり、ヒータ長さが素子の長
さ以上あれば、ヒータ長さは短いほど電力は節約できる
ことがわかる。
＊ ＺｎＯ＊ Ｆｅ２Ｏ３などの円柱形金属酸化物半導
体４の表面を、電極５に接続された円筒形ヒータ６によ
って加熱された状態で可燃性ガスと接触させることによ
シ、敏感な抵抗値変化を起す。しかし、この種のガス検
知素子に共通する欠点として、素子加熱のためにかなり
の電力を必要とすることがある。このことは、ガス漏れ
を集中管理するシステムとして用いる場合に、同一回線
中に接続できる素子（端末センサ）の数を決める上で非
常に不利になる。このような問題は、素子を加熱するヒ
ータの直径を、素子直径の１．１〜１．３倍とし、ヒー
タの長さを素子の長さの２．０〜２，５倍にすると解消
することができる。すなわち、ヒータ直径とヒータ電力
の関係（この時の素子直径は１．０φ、ヒータ温匿は４
６０℃である）は、第３図に示すようであり、ヒータ直
径と素子直径の□間に生じるクリアランス（第３図では
ヒータ直径／素子直径の比）が少なくなるほど電力は節
約できることがわかる。しかし、ヒータ直径／素子直径
の比の値が１．１未満となると素子製造時に素子感応部
成型体（金属酸化物半導体）をひっかけて壊す恐れがあ
る。したがって、この点を配慮したとき、ヒータ直径は
、素子直径の１．１〜１．３倍程度が好ましい。次に、
ヒータ長さとヒータ電力の関係（この時の素子の長さは
０．８〜１．０ ｍｍ、ヒータ温度４６０℃でおる。）
は第４図に示したごとくであり、ヒータ長さが素子の長
さ以上あれば、ヒータ長さは短いほど電力は節約できる
ことがわかる。
しかし、ヒータ長さ／素子長さの比が２．０未満になる
と素子上の温度分布が不均一になる。このため、素子が
わずかに動いても特性が大きく変化してしまう。このよ
うに、製造時の素子感応部のわずかな取り付は位置の差
によってガス素子特性が大きく変化することになるのは
不便である。この点を配慮したとき、ヒータ長さは、素
子長さの２．０〜２．５倍程度が好ましい。
と素子上の温度分布が不均一になる。このため、素子が
わずかに動いても特性が大きく変化してしまう。このよ
うに、製造時の素子感応部のわずかな取り付は位置の差
によってガス素子特性が大きく変化することになるのは
不便である。この点を配慮したとき、ヒータ長さは、素
子長さの２．０〜２．５倍程度が好ましい。
したがって、ヒータ直径およびヒータ長さを以上のよう
に構成すると、ヒータ加熱電力を節約したガス漏れ集中
管理システム用のガス検知素子が得られるのである。
に構成すると、ヒータ加熱電力を節約したガス漏れ集中
管理システム用のガス検知素子が得られるのである。
第１図は素子の抵抗を調べるための電気回路図、第２図
は可燃性ガス検知素子の斜視図、第３図はヒータ直径と
ヒータ電力の関係をあられすグラフ、第４図はヒータ長
さとヒータ′亀力の関係をあられすグラフである。 １・・・ガス検知素子 ２・・・固定抵抗特許出願人
松下電工株式会社 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第１図 り 第２図
は可燃性ガス検知素子の斜視図、第３図はヒータ直径と
ヒータ電力の関係をあられすグラフ、第４図はヒータ長
さとヒータ′亀力の関係をあられすグラフである。 １・・・ガス検知素子 ２・・・固定抵抗特許出願人
松下電工株式会社 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第１図 り 第２図
Claims (2)
- （１） 有効成分が２０〜８０重量％の酸化インジウ
ム、８０〜２０重量％の酸化錫および０．５〜５重量％
の酸化パラジウムからなるガス検知素子を得るに当シ、
インジウムイオン、錫イオンおよびパラジウムイオンを
含む溶液をつくり、これを共沈させて得られた微粉末を
原料として用いることを特徴とするガス検知素子の製法
。 - （２）素子が、焼結体である特許請求の範囲第１項記載
のガス検知素子の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20788382A JPS5997048A (ja) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | ガス検知素子の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20788382A JPS5997048A (ja) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | ガス検知素子の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997048A true JPS5997048A (ja) | 1984-06-04 |
Family
ID=16547133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20788382A Pending JPS5997048A (ja) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | ガス検知素子の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997048A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020049082A1 (en) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | Total S.A. | Noble metal-promoted in2o3 catalyst for the hydrogenation of co2 to methanol |
-
1982
- 1982-11-27 JP JP20788382A patent/JPS5997048A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020049082A1 (en) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | Total S.A. | Noble metal-promoted in2o3 catalyst for the hydrogenation of co2 to methanol |
| US20210354114A1 (en) * | 2018-09-06 | 2021-11-18 | Total Se | Noble metal-promoted in2o3 catalyst for the hydrogenation of co2 to methanol |
| US11865519B2 (en) * | 2018-09-06 | 2024-01-09 | Total Se | Noble metal-promoted IN2O3 catalyst for the hydrogenation of CO2 to methanol |
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