JPS6390752A - 半導体式ガスセンサー - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ＳｎＯ２系ガスセンサーの表面にゼオライト
から成る触媒を形成することによシ、メタン以外のガス
に対するセンサー感度を低下させ、メタンガスにのみ選
択的に感度を持たせるようにのである。

従来技術 都市ガスやＬＰガスの漏れを検知するガス書箱器用のセ
ンサーとして８ｎＯ，系ガスセンサーが巾広く利用され
ており、ＬＰガス用として１０年、都市ガス用として５
年以上の現場での実積が得られている。

しかしながら、これらはメタン以外の雑ガス例えばアル
コール等に対してもメタンなどを目的とするガスセンサ
ーと同等の感度を有しているため、本発明者等は先に特
開昭５６−１１９８３７および特開昭５８−２２９４７
でセンサー表面にＭｎ　、０．系オヨびＣｏ、０４系の
被膜層を設け、エタノール等の雑ガス感度を抑制するこ
とを可能にした。

発明の解決しようとする間頂点 しかしながら、ガスセンサーを贅報器や制御器に利用す
る場合、アルコール系ガス以外の還元性ガスに対しても
より選択性の高いものが要求されておシ、現存するガス
センサーでは、これらの要囃ル襠ｐでキ外−ハ− 特に、メタンガスに対するガスセンサーの感度は一般的
に５ｎ０２系ガスセンサーでは他の還元性ガスに対する
感度よシ小さい傾向があるためメタン専用のガスセンサ
ーを作成することは非常に困難とされている。

本発明においては、これらの問題点に対し、ゼオライト
系の被膜層を設けることによジメタン以外のガスに対す
る感度を抑制し、メタンガスのみに選択的に感度を有す
るＳｎＯ，系ガスセンサーを提供することができた。

問題点を解決するための手段 本発明は５ｎ０２系ガスセンサーの表面に一般式 ％式％ ：１７ ：９） で表わされる組成を有するゼオライト被膜層を形成し、
メタンガスに選択的に感度を有するようにすることを特
徴とする半導体式ガスセンサーフィルターに関するもの
である。

本発明では、第１図に示すように５ｎＯ２７１％センサ
ー２表面にゼオライト系被膜層３を設ける。

ゼオライト系被膜層はシリカ、アルミナ　、ｔＦの塩類
を ＸＣｕＯ、ＹＡｌ、０．　、Ｚ　８　ｉｏ、　１ｍＨ，
０（式中Ｘ：ｏ、９〜１．１、Ｙ：１、Ｚ：１〜７、ｍ
≦９） 組成割合で配合して水熱合成し、６００℃以上の温度に
て焼成することによって作った。

上記のよう圧して調合したゼオライトにアルミナ系の結
合剤を少量添加し、さらに水を加えてペーストとする。

次にペーストをＳｎＯ２系ガスセンサー表面に１００な
いし５００ミクロンの厚さに塗布し、自然乾燥する。乾
燥後約５５０℃で加熱焼成して本発明のガスセンサーを
得た。

作用 以上のようにして調整されたＳ　ｎ　Ｏ２系ガスセンサ
ーは、メタンガスに対しては従来のゼオライト被膜層を
もたないセンサーと同等の感度を有するが、水素、イソ
ブタン、エタノールガスに対しては大巾な感度の低下が
見られる。

第２図に従来のセンサーのガスリニア特性を示す。

本発明によるゼオライト被膜層を設けたセンサーは第３
図にガスリニア特性を示す。

本発明のガスセンサーにおけるゼオライト被膜層の作用
は、第３図に示す如く、メタン以外の水素、イソブタン
、エタノールガスが被膜層表面に到達した際、被膜層表
面にてこれらのガスを接触燃焼するものと考えられる。

メタンガスについては、被膜層がメタンガスに対して活
性が低く、よシ高温に加熱しなければ接触燃焼作用を生
じないため、３００〜５００℃程度で使用する場合、メ
タンガスに対する感度低下は起らない。

従って、本発明のフィルターを用いることによりメタン
ガスのみに高感度を有する５ｎ０２にガスセンサーが得
られる。

実施例 次に実施例を掲げて本発明を説明するが、これに限定さ
れるものではない。

実施例 本発明のセンサーを都市ガス警報器に組み込んだ場合の
性能を第３図に示した。

メタンガス濃度を０．３％（容−１ｌ）に設定した場合
、第３図かられかるように、雑ガスであるエタノールは
勿論、水素、イソブタンガスについても１％以上の警報
濃度となる。

従って、本発明のセンサーを用いると天然ガス系専用の
都市ガス警報器が作成可能となυ、またきわめて誤報の
少ないものが作成可能になる。

第４図に、本発明のセンサーを高温、高湿・雑ガスサイ
クル（３５℃、湿度６０％、Ｈ，０，０５％）の苛酷東
件下で耐久試験を行なったときのメタンガス濃度０．３
％（容量）の場合の素子抵抗（ＫＱ）を示す。

本発明のセンサー（曲線５）は従来のセンサー（曲線４
）と比較して変化が小さく、長期的によシ安定なセンサ
ーに改良されたことがわかった。

また第５図に本発明のセンサーを８０２ガスによる腐蝕
試験（３５℃、ＳＯ２濃度０．４　ｐｐｍ　）を行なっ
た場合、メタンガス０．３％（容量）の場合の素子抵抗
変化（ＫΩ）を示す。

本発明のセンサー（曲線５）は被膜層を有しているため
従来のセンサー（曲、１１４）よシ被毒されにくい結果
が得られた。

発明の効果 （１）　　本発明によってメタンガス以外の還元性ガス
に対する感度の小さいメタンガス専用のセンサーの作成
が可能になった。

（２）被膜層を有しないセンサー（従来のセンサー）と
比較し、長期的に安定なセンサーが得られる０

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のセンサーの断面図、第２図は、従来
のＳｎＯ，系ガスセンサーの被検ガス濃度（容量％）と
感度（素子抵抗にΩ）との関係を示す図、 第３図は、本発明のセンサーの被検ガス濃度（容量％）
と感度（素子抵抗ＫＯ）との関係を示す図、第４図は高
温、高湿の水素ガス雰囲気中でメタンガス濃度０．３％
（容量）の場合の経時変化を示す図、 第５図はＳＯ２ガスによる腐蝕試験を行なった場合のメ
タンガスに対する経時変化を示す図である。 第１図において、 １・・・端子、２・・・センサー本体、３・・・被膜層
。 代理人　　三　宅　正　夫　他１名 第１図 第２図 ガス濃度（ｖＯシ％）＋ 第　３　図 素子抵抗変化率→ 素子抵抗変化率□

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ＳｎＯ＿２系ガスセンサーの表面に、 一般式 ＸＣｕＯ・ＹＡｌ＿２Ｏ＿３・ＺＳｉＯ＿２・ｍＨ＿２
   Ｏ（式中Ｘ：０．９〜１．１、Ｙ：１、Ｚ：１〜７、ｍ
   ≦９） で表わされる組成を有するゼオライト被膜層を形成し、
   メタンガスに選択的に感度を有するようにすることを特
   徴とする半導体式ガスセンサーフィルター。