JPH03162657A - ガス検出装置 - Google Patents
ガス検出装置Info
- Publication number
- JPH03162657A JPH03162657A JP30123889A JP30123889A JPH03162657A JP H03162657 A JPH03162657 A JP H03162657A JP 30123889 A JP30123889 A JP 30123889A JP 30123889 A JP30123889 A JP 30123889A JP H03162657 A JPH03162657 A JP H03162657A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- sensitive body
- heater
- gas sensor
- detected
- 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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- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明はガス漏れ警報器などのガス検出装直に係り、
特にガスセンサおよび負荷抵抗の電気的接続の構戒に関
する． （従来の技術〕 被検ガスと接触すると電気抵抗が低くなる物質、たとえ
ばｎ型半導体の酸化スズをガス感応体としたガスセンサ
を、一般家庭用ガス漏れ警報器に用いる場合、被検ガス
であるイソブタン．メタンまたは水素を検知してガス漏
れ警報を作動させるためにガスセンサは常時約３００℃
の温度に加熱される． 最近、ガス漏れ警報器の小形化，軽量化およ′び低価格
化をはかるため、特開平１ −１００４４５号公報に開
示されているように一般家庭の商用電源電圧を警報器内
部で降圧することなく直接的にヒータに印加することが
行われるようになった．このようなヒータとして、白金
などよりはるかに高い電気抵抗をもつ材料、たとえば酸
化ルテニウム（Ｒｕｎｇ）を主威分とする発熱抵抗体が
使用される．第７図は従来のガス漏れ警報器の電気的接
続を示す結線図である．商用電源１の電圧がガスセンサ
２のヒータ２Ｂに直接的に印加される．また酸化スズ等
からなるガス感応体２Ａと負荷抵抗３とが直列に接続さ
れ、両者に商用電源１の電圧が印加される．負荷抵抗３
の両端電圧がガス漏れ警報器の出力として出力端子４か
らとり出される．第８図は従来のガス漏れ警報器に使用
されるガスセンサの装着状態を示す斜視図である．第８
図で、４１はアルミナ基板、４２と４３はガス感応体４
４の白金製電極であり、リード線４５と４６を介してべ
一ス４９上に設けられたステム５０と５１に接続される
．ヒータおよびヒータの白金製電極は図示していないが
、アルミナ基板の裏面に形成されており、リード！４７
と４８を介してステム５２と５３に接続される．〔発明
が解決しようとする課題〕 しかしながら従来のガス漏れ警報器は上述のトランスレ
ス方式による小型化，軽量化，低価格化にもかかわらず
、被検ガスと接触したときの警報器の消費電力が大きい
という問題がある．これはガス感応体の電気抵抗が被検
ガスと接触した時に低くなり、ガス感応体により大きな
ｉｔ流が流れ、この消費電力とヒータの消費電力とがそ
れぞれ独立にＭ？ＩＩｔ，て消費されるからである．さ
らに従来のガス漏れ警報器は第８図に示すように４本の
リード線をステムに接続する必要があり、組立工程？長
くなるという問題点も残されている．この発明は上述の
点に鑑みてなされ、その目的はガスセンサおよび負荷抵
抗の電気的接続方法に改良を加えることにより、被検ガ
スと接触したときの消費電力が低いうえに、ガスセンサ
の組立容易なガス検出装置を提供することにある．（ｌ
！題を解決するための手段〕 上述の目的はこの発明によれば、 ガス感応体と、ヒータと、負荷抵抗とを有し、ガス感応
体は被検ガスと接触すると電気抵抗が低くなるものであ
り、ヒータとともにガスセンサを構成し、 ヒータはガス感応体を加熱するものであり、前記ガス感
応体と電気的に並列に接続され、負荷抵抗は前記ガスセ
ンサの電気抵抗変化を検出するもので、前記ガスセンサ
と電気的に直列に接続されるものであるとすることによ
って達威される． 〔作用〕 ヒータ抵抗をＲ．ガス感応体抵抗をＲ■負荷抵抗をＲ，
とし、商用電源の電圧をＶとすると、この発明のガス漏
れ警報器の消費電力一，は次式Ｗ ＋ ” （Ｒ ＋
＋Ｒｘ） Ｖ ” ／ （Ｒ ＩＲ＊＋Ｒ ＋ Ｒｚ＋
Ｒ富Ｒｓ）−−−−−−｛１１で与えられる． 一方従来のガス漏れ警報器の消費電力わは次式で与えら
れる． １１１！ ” （Ｒｌ＋Ｒｌ＋Ｒ３） Ｖ ”／ （Ｒ
＋Ｒｘ＋Ｒ＋Ｒｓ） ・−−−−−（ｓ＋１式（１１と
（２）から、Ｒ＋．Ｒ１Ｒｓの値の如何にかかわらずＷ
， ＞Ｗ＋ ・−・・−・−・・−・−（３）式（３）
が戒立することがわかる．即ち、この発明のガス漏れ警
報器の消費電力は従来のガス漏れ警報器の消費電力より
小さくなる．この関係は清浄空気沖においても、被検ガ
ス中においても同様に戒立する． さらにこの発明ではガスセンサのリード線が２本になる
ので組立てが従来のものに比し容易になる． 〔実施例〕 次に、この発明の実施例を図面に基いて説明する．第１
図はこの発明の実施例に係るガス検出装置の電気的接続
を示す結線図である． １ぱ交流１００ Ｖ電源、２はこの発明の実施例に係る
ガスセンサ、３は警報ブザー等を作動させるために必要
な出力を得るための負荷抵抗、４は出力端子である．２
８体スス麿応イ本、２８柱ヒータで゛＄二。
特にガスセンサおよび負荷抵抗の電気的接続の構戒に関
する． （従来の技術〕 被検ガスと接触すると電気抵抗が低くなる物質、たとえ
ばｎ型半導体の酸化スズをガス感応体としたガスセンサ
を、一般家庭用ガス漏れ警報器に用いる場合、被検ガス
であるイソブタン．メタンまたは水素を検知してガス漏
れ警報を作動させるためにガスセンサは常時約３００℃
の温度に加熱される． 最近、ガス漏れ警報器の小形化，軽量化およ′び低価格
化をはかるため、特開平１ −１００４４５号公報に開
示されているように一般家庭の商用電源電圧を警報器内
部で降圧することなく直接的にヒータに印加することが
行われるようになった．このようなヒータとして、白金
などよりはるかに高い電気抵抗をもつ材料、たとえば酸
化ルテニウム（Ｒｕｎｇ）を主威分とする発熱抵抗体が
使用される．第７図は従来のガス漏れ警報器の電気的接
続を示す結線図である．商用電源１の電圧がガスセンサ
２のヒータ２Ｂに直接的に印加される．また酸化スズ等
からなるガス感応体２Ａと負荷抵抗３とが直列に接続さ
れ、両者に商用電源１の電圧が印加される．負荷抵抗３
の両端電圧がガス漏れ警報器の出力として出力端子４か
らとり出される．第８図は従来のガス漏れ警報器に使用
されるガスセンサの装着状態を示す斜視図である．第８
図で、４１はアルミナ基板、４２と４３はガス感応体４
４の白金製電極であり、リード線４５と４６を介してべ
一ス４９上に設けられたステム５０と５１に接続される
．ヒータおよびヒータの白金製電極は図示していないが
、アルミナ基板の裏面に形成されており、リード！４７
と４８を介してステム５２と５３に接続される．〔発明
が解決しようとする課題〕 しかしながら従来のガス漏れ警報器は上述のトランスレ
ス方式による小型化，軽量化，低価格化にもかかわらず
、被検ガスと接触したときの警報器の消費電力が大きい
という問題がある．これはガス感応体の電気抵抗が被検
ガスと接触した時に低くなり、ガス感応体により大きな
ｉｔ流が流れ、この消費電力とヒータの消費電力とがそ
れぞれ独立にＭ？ＩＩｔ，て消費されるからである．さ
らに従来のガス漏れ警報器は第８図に示すように４本の
リード線をステムに接続する必要があり、組立工程？長
くなるという問題点も残されている．この発明は上述の
点に鑑みてなされ、その目的はガスセンサおよび負荷抵
抗の電気的接続方法に改良を加えることにより、被検ガ
スと接触したときの消費電力が低いうえに、ガスセンサ
の組立容易なガス検出装置を提供することにある．（ｌ
！題を解決するための手段〕 上述の目的はこの発明によれば、 ガス感応体と、ヒータと、負荷抵抗とを有し、ガス感応
体は被検ガスと接触すると電気抵抗が低くなるものであ
り、ヒータとともにガスセンサを構成し、 ヒータはガス感応体を加熱するものであり、前記ガス感
応体と電気的に並列に接続され、負荷抵抗は前記ガスセ
ンサの電気抵抗変化を検出するもので、前記ガスセンサ
と電気的に直列に接続されるものであるとすることによ
って達威される． 〔作用〕 ヒータ抵抗をＲ．ガス感応体抵抗をＲ■負荷抵抗をＲ，
とし、商用電源の電圧をＶとすると、この発明のガス漏
れ警報器の消費電力一，は次式Ｗ ＋ ” （Ｒ ＋
＋Ｒｘ） Ｖ ” ／ （Ｒ ＩＲ＊＋Ｒ ＋ Ｒｚ＋
Ｒ富Ｒｓ）−−−−−−｛１１で与えられる． 一方従来のガス漏れ警報器の消費電力わは次式で与えら
れる． １１１！ ” （Ｒｌ＋Ｒｌ＋Ｒ３） Ｖ ”／ （Ｒ
＋Ｒｘ＋Ｒ＋Ｒｓ） ・−−−−−（ｓ＋１式（１１と
（２）から、Ｒ＋．Ｒ１Ｒｓの値の如何にかかわらずＷ
， ＞Ｗ＋ ・−・・−・−・・−・−（３）式（３）
が戒立することがわかる．即ち、この発明のガス漏れ警
報器の消費電力は従来のガス漏れ警報器の消費電力より
小さくなる．この関係は清浄空気沖においても、被検ガ
ス中においても同様に戒立する． さらにこの発明ではガスセンサのリード線が２本になる
ので組立てが従来のものに比し容易になる． 〔実施例〕 次に、この発明の実施例を図面に基いて説明する．第１
図はこの発明の実施例に係るガス検出装置の電気的接続
を示す結線図である． １ぱ交流１００ Ｖ電源、２はこの発明の実施例に係る
ガスセンサ、３は警報ブザー等を作動させるために必要
な出力を得るための負荷抵抗、４は出力端子である．２
８体スス麿応イ本、２８柱ヒータで゛＄二。
第２図はこの発明の実施例に係るガスセンサを示す平面
図であり、第３図は第２図のＡ−Ａ矢視断面図である．
１１はアルミナ基板、ｌ２と１３は白金製電極、１４
はヒータ、ｌ５はガス感応体、ｌ６と１７はリード線で
ある． 第４図はこの発明の異なる実施例に係るガスセンサを示
す平面図である．２１はアルミナ基板、２２と２３は白
金製電極、２４はヒータ、２５はガス感応体、２６と２
７はリード線である． 第５図はこの発明の実施例に係るガスセンサの装着状態
を示す斜視図である．リード＆１１１６と１７は、それ
ぞれベース３１上に設けられたステム３２と３３に接続
される． この発明の実施例に係るガスセンサは、スクリーン印刷
法により次のようにして製造することができる．まずア
ルミナ基板に、白金ペーストを塗布し、焼威して白金製
電極１２． １３を形成する．次に酸化ルテニウム系ペ
ーストを塗布し、焼威してヒータ１４を形成する．ヒー
タはレーザトリミング法により、所定の抵抗値に調整さ
れる．このヒータの上側にガス感応体ペーストを塗布し
かつ焼威して、ガス感応体１５を形威することができる
．ガス感応体ペーストは、金属スズを硝酸で酸化して得
た酸化スズ（Ｓｎｏｗ）粉末に少量のパラジウム（Ｐｄ
）を担持させ、バインダと溶剤を加えて混合し、ペース
ト化したものである． 第６図はこの発明の実施例に係るガス検出装置の検量関
係（曲線イ）を従来のガス検出装置の検量関係（曲線口
）と対比して示す線図である．出力電圧は出力端子４に
示される電圧でイソブタン濃度はガス注入法により所定
のガス濃度を得た．電源電圧はＩＯＯＶ， ヒータ抵抗
は本発明のものが２０ｋΩ．従来のヒータ抵抗が２４ｋ
Ω，負荷抵抗４ｋΩである．ガス感応体の抵抗は清浄空
気中で約２００ｋΩ，０．２％イソブタンガス中で約２
ｋΩを示す．第６図より本発明のガス検出装直と従来の
ガス検出装置では検量関係に大きな差はないことがわか
る． 第１表に本発明の実施例に係るガス検出装置と従来のガ
ス検出装Ｉにつき清浄空気中と０．２％イソプタンガス
中でのガスセンサ表面温度とガス検出装置の消費電力を
まとめて示す． 第１表 消費電力は第１図と第マ図の所定位置にｔ流計と電圧針
を設置して計測した．また温度は赤外線式放射温度針を
用いた．第ｌ表から本発明のガス検出装置の被検ガス中
での消費電力は約４０％減少していることがわかる． 〔発明の効果〕 この発明によれば、ガス感応体と、ヒータと、負荷抵抗
とを有し、ガス感応体は被検ガスと接触すると電気抵抗
が低くなるものであり、ヒータとともにガスセンサを構
成し、ヒータはガス感応体を加熱するものであり、前記
ガス感応体と電気的に並列に接続され、負荷抵抗は前記
ガスセンサの電気抵抗変化を検出するもので、前記ガス
センサと電気的に直列に接続されるものであるので被検
ガス中におけるガス検出装Ｉの消費電力を従来のガス検
出装直の消費電力より小さくして被検ガスの検出を行う
ことができる．またガスセンサのリード線が従来の４本
より２本より減少するので、ガスセンサの構成が単純化
されるとともに組立ての工程が簡易化される．
図であり、第３図は第２図のＡ−Ａ矢視断面図である．
１１はアルミナ基板、ｌ２と１３は白金製電極、１４
はヒータ、ｌ５はガス感応体、ｌ６と１７はリード線で
ある． 第４図はこの発明の異なる実施例に係るガスセンサを示
す平面図である．２１はアルミナ基板、２２と２３は白
金製電極、２４はヒータ、２５はガス感応体、２６と２
７はリード線である． 第５図はこの発明の実施例に係るガスセンサの装着状態
を示す斜視図である．リード＆１１１６と１７は、それ
ぞれベース３１上に設けられたステム３２と３３に接続
される． この発明の実施例に係るガスセンサは、スクリーン印刷
法により次のようにして製造することができる．まずア
ルミナ基板に、白金ペーストを塗布し、焼威して白金製
電極１２． １３を形成する．次に酸化ルテニウム系ペ
ーストを塗布し、焼威してヒータ１４を形成する．ヒー
タはレーザトリミング法により、所定の抵抗値に調整さ
れる．このヒータの上側にガス感応体ペーストを塗布し
かつ焼威して、ガス感応体１５を形威することができる
．ガス感応体ペーストは、金属スズを硝酸で酸化して得
た酸化スズ（Ｓｎｏｗ）粉末に少量のパラジウム（Ｐｄ
）を担持させ、バインダと溶剤を加えて混合し、ペース
ト化したものである． 第６図はこの発明の実施例に係るガス検出装置の検量関
係（曲線イ）を従来のガス検出装置の検量関係（曲線口
）と対比して示す線図である．出力電圧は出力端子４に
示される電圧でイソブタン濃度はガス注入法により所定
のガス濃度を得た．電源電圧はＩＯＯＶ， ヒータ抵抗
は本発明のものが２０ｋΩ．従来のヒータ抵抗が２４ｋ
Ω，負荷抵抗４ｋΩである．ガス感応体の抵抗は清浄空
気中で約２００ｋΩ，０．２％イソブタンガス中で約２
ｋΩを示す．第６図より本発明のガス検出装直と従来の
ガス検出装置では検量関係に大きな差はないことがわか
る． 第１表に本発明の実施例に係るガス検出装置と従来のガ
ス検出装Ｉにつき清浄空気中と０．２％イソプタンガス
中でのガスセンサ表面温度とガス検出装置の消費電力を
まとめて示す． 第１表 消費電力は第１図と第マ図の所定位置にｔ流計と電圧針
を設置して計測した．また温度は赤外線式放射温度針を
用いた．第ｌ表から本発明のガス検出装置の被検ガス中
での消費電力は約４０％減少していることがわかる． 〔発明の効果〕 この発明によれば、ガス感応体と、ヒータと、負荷抵抗
とを有し、ガス感応体は被検ガスと接触すると電気抵抗
が低くなるものであり、ヒータとともにガスセンサを構
成し、ヒータはガス感応体を加熱するものであり、前記
ガス感応体と電気的に並列に接続され、負荷抵抗は前記
ガスセンサの電気抵抗変化を検出するもので、前記ガス
センサと電気的に直列に接続されるものであるので被検
ガス中におけるガス検出装Ｉの消費電力を従来のガス検
出装直の消費電力より小さくして被検ガスの検出を行う
ことができる．またガスセンサのリード線が従来の４本
より２本より減少するので、ガスセンサの構成が単純化
されるとともに組立ての工程が簡易化される．
第１図はこの発明の実施例に係るガス検出装直の電気的
接続を示す結線図、第２図はこの発明の実施例に係るガ
スセンサを示す平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ矢視断
面図、第４図はこの発明の異なる実施例に係るガスセン
サを示す平面図、第５図はこの発明の実施例に係るガス
センサの装着状態を示す斜視図、第６図はこの発明の実
施例に係るガス検出装直の検量関係を従来のガス検出装
置の検量関係と対比して示す線図、第７図は従来のガス
検出装直の電気的接続を示す結線図、第８図は従来のガ
ス検出装置の装着状態を示す斜視図、である． ３鼾猟抗 第１ 図 第２月 ！！ 第３図 第４図 ｌ２ 第５′″厠 ブソフ”タ〉Ａわｉ（〃） 笈 κ 廁 第７胆 第８月
接続を示す結線図、第２図はこの発明の実施例に係るガ
スセンサを示す平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ矢視断
面図、第４図はこの発明の異なる実施例に係るガスセン
サを示す平面図、第５図はこの発明の実施例に係るガス
センサの装着状態を示す斜視図、第６図はこの発明の実
施例に係るガス検出装直の検量関係を従来のガス検出装
置の検量関係と対比して示す線図、第７図は従来のガス
検出装直の電気的接続を示す結線図、第８図は従来のガ
ス検出装置の装着状態を示す斜視図、である． ３鼾猟抗 第１ 図 第２月 ！！ 第３図 第４図 ｌ２ 第５′″厠 ブソフ”タ〉Ａわｉ（〃） 笈 κ 廁 第７胆 第８月
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ガス感応体と、ヒータと、負荷抵抗とを有し、ガス
感応体は被検ガスと接触すると電気抵抗が低くなるもの
であり、ヒータとともにガスセンサを構成し、 ヒータはガス感応体を加熱するものであり、前記ガス感
応体と電気的に並列に接続され、記ガスセンサの電気抵
抗変化を検出するもので、前記ガスセンサと電気的に直
列に接続されるものであることを特徴とするガス検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30123889A JPH03162657A (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | ガス検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30123889A JPH03162657A (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | ガス検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03162657A true JPH03162657A (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=17894446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30123889A Pending JPH03162657A (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | ガス検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03162657A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102043001A (zh) * | 2009-10-22 | 2011-05-04 | 株式会社科学技术分析中心 | 气体浓度检测方法及用于此的气体浓度检测装置 |
-
1989
- 1989-11-20 JP JP30123889A patent/JPH03162657A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102043001A (zh) * | 2009-10-22 | 2011-05-04 | 株式会社科学技术分析中心 | 气体浓度检测方法及用于此的气体浓度检测装置 |
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