JPS63271150A - 接触燃焼式一酸化炭素ガスセンサ− - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 主栗上夏且且分立 本発明はガスセンサー、特に接触燃焼式一酸化炭素ガス
センサーに関するものである。

更に詳細には、接触燃焼式一酸化炭素ガスセンサーの選
択性を向上させることを目的としたものである。

従来狭止 従来、接触燃焼式ガスセンサーにおいてロジウム、パラ
ジウム、白金触媒を用いて一酸化炭素ガス（以下Ｃｏガ
スという）を検知することが可能である。

しかしながら、従来の公知技術にあっては、通常の使用
一方法では、Ｃｏガス以外の可燃性ガス、特に水素ガス
などに対する感度も高く、Ｃｏガスのみを選択的に検知
するためには素子温度を約１５０℃以下で使用する必要
があった。素子温度を下げて使用する場合には水分など
の影響をうけやすい欠点があった。

■の　゛しよ゛と　るユ　占 従来のガスセンサーでは、Ｃｏガスに対する感度が小さ
く、経時的にも不安定であった。

従って、Ｃｏガスのみを選択的に検知するためにはＣｏ
ガスに対する選択性が発揮できる上限温度付近の高い温
度で使用する必要があった。

。−占を”ンするための 本発明は、 １）感知部にロジウムまたはパラジウム触媒を用だ接触
燃焼式ガスセンサーにおいて、比較素子に検知素子と同
一材料で、検知素子より触媒担持濃度の少ない材料を用
いて両素子間に感度差を持たせたＣＯガスに選択性のあ
る接触燃焼式Ｃｏガスセンサーおよび ２）接触燃焼式ガスセンサーにおいて、検知素子にロジ
ウム触媒を用い、比較素子に酸化マンガンまたはパラジ
ウム触媒を用いて両素子間に感度差を持たせたＣＯガス
に選択性のある接触燃焼式Ｃｏガスセンサー に関するものである。

１硲± 以下に、本発明の実施に適する代表的なＣｏガスセンサ
ーについて説明するが、これに限定されるものではない
。

素ヱ■袈悲 （１）ＩＩＩ　　　と　六　　とにおし）で、　　　Ｂ
−十ケ。

撮Ｊし竹異方ｊ己１合 画素子には、検知部にロジウム又はパラジウムを使用し
た。

検知素子は次のようにして作った。すなわち、７００℃
以上で焼成したγ−Ａ　Ｉｔ　ｚ　Ｏ３に０．１％（重
量）および５％（重量）の金属ロジウム又はパラジウム
を担持し、１〜１０μｍ程度の粒径になるように粉砕す
る。次にこの触媒にアルミナ系バイダーを約１０重量％
添加し、適量の水を混ぜてペースト状になるように混練
する。

次に直径３０μｍのｐｔ線をコイル状に成形し、このコ
イル上にペーストをビード状に成形し、７００℃以上の
温度で焼成する。

第１図は得られた素子の外観を示す図である。

図において、１はＰｔ線、２は触媒層である。

この素子に２００メツシユの二重金網を取り付けて検知
素子とする。

比較素子は、検知素子と同様の方法を用い、０．１〜０
．５％（重量）のロジウム又はパラジウム−アルミナ触
媒を用いて素子を作成し、これに２００メソシユの二重
金網を取り付けて比較素子とする。

これらの検知素子と比較素子とを第２図に示すブリッジ
回路に組み込み、一対のセンサーとして使用する。３は
検知素子、４は比較素子５．６は出力端子である。

検知素子として、７００℃以上で焼成したγ−ＡＩＺＯ
３に０．１％（重量）および５％（重量）の金属ロジウ
ムを担持する以外は上記（１）の場合と同様にしてロジ
ウム−アルミナ触媒を製造した。

比較素子として、上記γ−ＡＩｌｔ０３に５〜４０％（
重量）の酸化マンガン（ＭｎｚＯｚ　＞　、および０．
１〜０．５％（重量）の金属パラジウムをそれぞれ担持
する以外は上記（１）の場合と同様にして酸化マンガン
−アルミナ触媒、パラジウム−アルミナ触媒をそれぞれ
製造した。

これに２００メツシユの二重金網を取り付けて比較素子
とする。

これらの検知素子と比較素子とを第２図に示すブリフジ
回路に組み込み、一対のセンサーとして使用する。図に
おいて、３は検知素子、４は比較素子、５．６は出力端
子である。

素工■立■ 第３図において、（Ａ）は５％（重量）ロジウム−アル
ミナ触媒、（Ｂ）は０．１％（重Ｎ）ロジウム−アルミ
ナ触媒、（Ｃ）は２０％（重量）Ｍｎ、Ｏ，−アルミナ
触媒を使用した接触燃焼式ガスセンサーの素子温度（’
Ｃ）とセンサー出力（ｍＶ）との関係を示すグラフであ
る。

ＣＯ感度は素子温度２００℃、ＣＯ濃度１０００ｐｐｍ
の場合、センサー出力は（Ａ）では１．７　ｍ　Ｖ、（
Ｂ）、（Ｃ）ではＯｍＶであるのに対し、水素悪魔は素
子温度２００℃、水素濃度１１０００ｐｐの場合、セン
サー出力は（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）共に約０．５　
ｍ　Ｖであった。

従って、（Ａ）素子を検知素子、（Ｂ）または（Ｃ）素
子を比較素子とし、素子温度２００℃付近で使用すると
ＣＯガスを選択的に検知することができる。

上表エリコ」要ｌ含 検知素子と比較素子とにおいて触媒担持濃度が異なる場
合の一例を第４図に示した。

第４図においては、検知素子に５％（重量）ロジウム−
アルミナ触媒を使用し、比較素子に０．１％（重量）ロ
ジウム−アルミナ触媒を使用し、上記の検知素子と比較
素子とを第２図に示すように組合せて素子温度（℃）と
センサー出力（ｍＶ）との関係を示した。

上記（ＩＩ）■曵金 検知素子と比較素子において担持触媒の種類が異なる場
合の一例を第５図および第６図に示した。

第５図において、検知素子に５％（重量）のロジウム−
アルミナ触媒を使用し、比較素子に２０％（重量）のＭ
ｎ、０３−アルミナ触媒を使用した。

これらの画素子を上記（Ｉ）の場合と同様にして検知素
子と比較素子とを組合せて素子温度（℃）とセンサー出
力（ｍＶ）、との関係を示した。

また、第６図において、検知素子に５％（重量）のロジ
ウム−アルミナ触媒を使用し、比較素子に０．５％（重
量）のパラジウム−アルミナ触媒を使用した。

これらの画素子を上記（Ｉ）の場合と同様にして検知素
子と比較素子とを組合せて素子温度（”Ｃ）とセンサー
出力（ｍＶ）との関係を示した。

益来 素子温度２００℃、検知ガス濃度１１０００ｐｐの場合
、センサー感度（出力）は、第４図ではＣＯｌ、７ｍＶ
、水素ＱｍＶ、第５図では、Ｃ０１、７ｍ　Ｖ　、水素
０．２ｍＶ、第６図ではＧＯｌ、５ｍＶ、水素ＯｍＶで
あって、ＣＯガスを選択的に検知することができること
がわかった。

光豆夙肱果 本発明によれば次のような効果が得られる。

１）　　ＣＯガスのみを選択的に検知できる高悪魔Ｃｏ
ガスセンサーが得られる。

２）比較的高温度で使用できるので経時安定性が大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、接触燃焼式ＣＯガスセンサー素子部の断面図
、 第２図は、ブリッジ回路を示す図、 第３図は（Ａ）〜（Ｃ）は、５％（重量）ロジウム−ア
ルミナ触媒（Ａ）、０．１％（重Ｎ）ロジウム−アルミ
ナ触媒（Ｂ）、２０％（重り　ＭｎｚＯ。 −アルミナ触媒（Ｃ）の素子をそれぞれ使用した場合に
おける素子温度（”Ｃ）とセンサー出力（ｍＶ）との関
係を示す図、 第４図は、検知素子と比較素子との触媒担持濃度を変化
させた場合の素子温度（”Ｃ）とセンサー出力（ｍＶ）
との関係を示す図、および第５図および第６図は、検知
素子と比較素子とにそれぞれ種類の異なる触媒を使用し
た場合における素子温度（’Ｃ）とセンサー出力（ｍ　
Ｖ　）との関係を示す図である。 第１図および第２図において、 １・・・ｐｔコイル、　２・・・触媒、　３・・・検知
素子、４・・・比較素子、　５．６・・・出力端子弟　
ｌ　図 第２図 センサー出力（ｍＶ）　　　　　　　センサー出力（ｍ
Ｖ）センサー出力（ｍＶ） 第４図 茅　５　図 素子１度（Ｃ０） 第６図 刊 ■ 訃 八 素子温度（Ｃ’）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）感知部にロジウムまたはパラジウム触媒を用いた
   接触燃焼式ガスセンサーにおいて、比較素子には検知素
   子と同一材料で、検知素子より触媒担持濃度の少ない材
   料を用いて両素子間に感度差を持たせた一酸化炭素ガス
   に選択性のある接触燃焼式一酸化炭素ガスセンサー。
2. （２）接触燃焼式ガスセンサーにおいて、検知素子には
   ロジウム触媒を用い、比較素子には酸化マンガンまたは
   パラジウム触媒を用いて両素子間に感度差を持たせた一
   酸化炭素ガスに選択性のある接触燃焼式一酸化炭素ガス
   センサー。