JPH06129972A - 窒素酸化物検出素子 - Google Patents
窒素酸化物検出素子Info
- Publication number
- JPH06129972A JPH06129972A JP4284139A JP28413992A JPH06129972A JP H06129972 A JPH06129972 A JP H06129972A JP 4284139 A JP4284139 A JP 4284139A JP 28413992 A JP28413992 A JP 28413992A JP H06129972 A JPH06129972 A JP H06129972A
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- Japan
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- nitrogen oxide
- concentration
- electrodes
- catalyst
- substrate
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は窒素酸化物検出素子に関するもの
で、酸化雰囲気においても選択的に窒素酸化物を検出す
ることができ、耐熱性に優れた窒素酸化物検出素子を得
ることを目的としたものである。 【構成】 圧電性の基板１と、前記基板１の両面に形成
された電極２、３と、前記電極２、３のうち少なくとも
一方の表面に形成された窒素酸化物を吸着する触媒４と
から成り、吸着した窒素酸化物による周波数の変化より
ＮＯ濃度を検出する。
で、酸化雰囲気においても選択的に窒素酸化物を検出す
ることができ、耐熱性に優れた窒素酸化物検出素子を得
ることを目的としたものである。 【構成】 圧電性の基板１と、前記基板１の両面に形成
された電極２、３と、前記電極２、３のうち少なくとも
一方の表面に形成された窒素酸化物を吸着する触媒４と
から成り、吸着した窒素酸化物による周波数の変化より
ＮＯ濃度を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種燃焼プロセス、例
えば内燃機関等の排気ガス中に含まれる窒素酸化物（Ｎ
Ｏx ）、特に燃焼プロセスの発生源に多量に含まれてい
る一酸化窒素（ＮＯ）の濃度を検出することのできる窒
素酸化物検出素子に関するものである。
えば内燃機関等の排気ガス中に含まれる窒素酸化物（Ｎ
Ｏx ）、特に燃焼プロセスの発生源に多量に含まれてい
る一酸化窒素（ＮＯ）の濃度を検出することのできる窒
素酸化物検出素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＮＯx を検出定量する窒素酸
化物検出素子が提案されている。例えば、特開昭６１−
９３９４５号公報に鉄（Ｆｅ）を含有する酸化錫（Ｓｎ
Ｏ2 ）薄膜を用いた窒素酸化物検出素子が提案されてい
る。前記窒素酸化物検出素子は前記ＳｎＯ2 薄膜により
ＮＯを吸着し、前記ＳｎＯ2 薄膜の電気抵抗値の変化を
利用してＮＯの濃度を検出できる。また、特開平１−１
４８９５３号公報にフタロシアニン−鉛錯体薄膜を用い
た窒素酸化物検出素子が同様にしてＮＯの濃度を検出で
きることが記載されている。
化物検出素子が提案されている。例えば、特開昭６１−
９３９４５号公報に鉄（Ｆｅ）を含有する酸化錫（Ｓｎ
Ｏ2 ）薄膜を用いた窒素酸化物検出素子が提案されてい
る。前記窒素酸化物検出素子は前記ＳｎＯ2 薄膜により
ＮＯを吸着し、前記ＳｎＯ2 薄膜の電気抵抗値の変化を
利用してＮＯの濃度を検出できる。また、特開平１−１
４８９５３号公報にフタロシアニン−鉛錯体薄膜を用い
た窒素酸化物検出素子が同様にしてＮＯの濃度を検出で
きることが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の技
術では、選択的にＮＯを検出することができず、雰囲気
中に酸素（Ｏ2 ）が存在する場合、Ｏ2 も吸着してしま
うため正確なＮＯの濃度が得られないという課題があっ
た。また、フタロシアニン−鉛錯体においては、約１５
０℃においてその構造が破壊され十分な耐熱性が得られ
ないという課題があった。
術では、選択的にＮＯを検出することができず、雰囲気
中に酸素（Ｏ2 ）が存在する場合、Ｏ2 も吸着してしま
うため正確なＮＯの濃度が得られないという課題があっ
た。また、フタロシアニン−鉛錯体においては、約１５
０℃においてその構造が破壊され十分な耐熱性が得られ
ないという課題があった。
【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、雰囲
気中にＯ2 が存在しても選択的にＮＯを検出し、さらに
十分な耐熱性をもつ窒素酸化物検出素子を提供すること
を目的としたものである。
気中にＯ2 が存在しても選択的にＮＯを検出し、さらに
十分な耐熱性をもつ窒素酸化物検出素子を提供すること
を目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、圧電性の基板と、前記基板の両面に形成さ
れた電極と、前記電極のうち少なくとも一方の表面に形
成された窒素酸化物を吸着する触媒とから成る窒素酸化
物検出素子である。
に本発明は、圧電性の基板と、前記基板の両面に形成さ
れた電極と、前記電極のうち少なくとも一方の表面に形
成された窒素酸化物を吸着する触媒とから成る窒素酸化
物検出素子である。
【０００６】
【作用】本発明は上記構成によって、雰囲気中にＯ2 が
存在してもＮＯを選択的に吸着し、さらに耐熱性に優れ
た触媒を電極上に形成し、前記触媒にＮＯを吸着させ
る。さらに電極に高周波を印加することにより前記基板
に弾性波を励振させる。そして周波数の変化によりＮＯ
の濃度を検出することができる。
存在してもＮＯを選択的に吸着し、さらに耐熱性に優れ
た触媒を電極上に形成し、前記触媒にＮＯを吸着させ
る。さらに電極に高周波を印加することにより前記基板
に弾性波を励振させる。そして周波数の変化によりＮＯ
の濃度を検出することができる。
【０００７】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【０００８】（実施例１）図１において、圧電性の基板
１に水晶の単結晶を直径１０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍにカ
ットしたものを用いた。前記基板１の上面および下面
に、電極２、３を金（Ａｕ）により形成し、リード線を
取り出した。さらにＮＯを選択的に吸着し、耐熱性に優
れた触媒４としてイットリウムバリウム銅酸化物（ＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 Ｏ 7 ）ペーストを前記基板１上面の前記電極
２の表面に塗布し、乾燥、焼成した。ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ
7 は耐熱性に優れており、５００℃という高温において
もその構造は変化しない。
１に水晶の単結晶を直径１０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍにカ
ットしたものを用いた。前記基板１の上面および下面
に、電極２、３を金（Ａｕ）により形成し、リード線を
取り出した。さらにＮＯを選択的に吸着し、耐熱性に優
れた触媒４としてイットリウムバリウム銅酸化物（ＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 Ｏ 7 ）ペーストを前記基板１上面の前記電極
２の表面に塗布し、乾燥、焼成した。ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ
7 は耐熱性に優れており、５００℃という高温において
もその構造は変化しない。
【０００９】このようにして得られた窒素酸化物検出素
子を種々の濃度のＮＯおよびＯ2 の混合ガスに接触さ
せ、加熱することにより、ＮＯ吸着の選択性および温度
依存性を調べた。ＮＯ：５０ｐｐｍおよびＯ2 ：８％を
供給したときの結果を図２に示す。図２より３００℃ま
では、温度とともに出口のＮＯ濃度が下がることが判
る。約３００℃においてＮＯ濃度は約３０％も低減して
おり、最も吸着していることが判る。さらに温度を上昇
させると吸着したＮＯが排出され、５００℃までに吸着
したＮＯの約９０％排出していることがわかる。またＮ
Ｏ：５０ｐｐｍおよびＯ2 ：０％の時もほぼ同じ結果を
得、雰囲気中のＯ2 に関わらずＮＯを選択的に吸着する
ことが確認できた。
子を種々の濃度のＮＯおよびＯ2 の混合ガスに接触さ
せ、加熱することにより、ＮＯ吸着の選択性および温度
依存性を調べた。ＮＯ：５０ｐｐｍおよびＯ2 ：８％を
供給したときの結果を図２に示す。図２より３００℃ま
では、温度とともに出口のＮＯ濃度が下がることが判
る。約３００℃においてＮＯ濃度は約３０％も低減して
おり、最も吸着していることが判る。さらに温度を上昇
させると吸着したＮＯが排出され、５００℃までに吸着
したＮＯの約９０％排出していることがわかる。またＮ
Ｏ：５０ｐｐｍおよびＯ2 ：０％の時もほぼ同じ結果を
得、雰囲気中のＯ2 に関わらずＮＯを選択的に吸着する
ことが確認できた。
【００１０】また、図３に供給ＮＯ濃度を変化させたと
きの結果を示す。図３より、ＮＯの濃度が変化しても供
給ＮＯ濃度に対する出口ＮＯ濃度の割合は一定であるこ
とが判る。
きの結果を示す。図３より、ＮＯの濃度が変化しても供
給ＮＯ濃度に対する出口ＮＯ濃度の割合は一定であるこ
とが判る。
【００１１】そこで約３００℃に保ちながら、種々の濃
度のＮＯおよびＯ2 の混合ガスに接触させ、前記電極
２、３に高周波を印加し、ＮＯの吸着により変化する周
波数を調べた。ＮＯ吸着による周波数の変化を図４に示
す。図４よりＮＯが吸着するために周波数が直線的に減
少していることが判る。これは、触媒４がＮＯを吸着す
ることにより、重量が増加し、重量が増加することによ
り伝播速度が遅くなり、その結果、周波数が減少すると
考えられる。したがって、単位時間当たりの周波数変
化、すなわち図４における直線の傾きよりＮＯの濃度を
検知することができる。図５に傾きをプロットしたもの
を示す。図５よりＮＯの濃度の上昇とともに周波数変化
が大きくなることが判る。
度のＮＯおよびＯ2 の混合ガスに接触させ、前記電極
２、３に高周波を印加し、ＮＯの吸着により変化する周
波数を調べた。ＮＯ吸着による周波数の変化を図４に示
す。図４よりＮＯが吸着するために周波数が直線的に減
少していることが判る。これは、触媒４がＮＯを吸着す
ることにより、重量が増加し、重量が増加することによ
り伝播速度が遅くなり、その結果、周波数が減少すると
考えられる。したがって、単位時間当たりの周波数変
化、すなわち図４における直線の傾きよりＮＯの濃度を
検知することができる。図５に傾きをプロットしたもの
を示す。図５よりＮＯの濃度の上昇とともに周波数変化
が大きくなることが判る。
【００１２】なお、本発明の窒素酸化物検出素子をを均
一な温度に保持するために周囲に抵抗加熱体を形成する
ことが好ましい。さらに前記抵抗加熱体のＮＯによる酸
化を防止するためアルミナなどででコーティングするこ
とが好ましい。
一な温度に保持するために周囲に抵抗加熱体を形成する
ことが好ましい。さらに前記抵抗加熱体のＮＯによる酸
化を防止するためアルミナなどででコーティングするこ
とが好ましい。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の窒素酸化物
検出素子は、圧電性の基板と、前記基板の両面に形成さ
れた電極と、前記電極のうち少なくとも一方の表面に形
成された窒素酸化物を吸着する触媒とから成り、ＮＯ吸
着による周波数の変化よりＮＯの濃度を検出することが
できる。触媒に耐熱性に優れたＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 を用
いることにより、高温でも安定したＮＯ濃度を検出する
ことができ、また選択的にＮＯを吸着するため、雰囲気
中にＯ2 が存在していても正確なＮＯの濃度を検知する
ことができる。
検出素子は、圧電性の基板と、前記基板の両面に形成さ
れた電極と、前記電極のうち少なくとも一方の表面に形
成された窒素酸化物を吸着する触媒とから成り、ＮＯ吸
着による周波数の変化よりＮＯの濃度を検出することが
できる。触媒に耐熱性に優れたＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 を用
いることにより、高温でも安定したＮＯ濃度を検出する
ことができ、また選択的にＮＯを吸着するため、雰囲気
中にＯ2 が存在していても正確なＮＯの濃度を検知する
ことができる。
【図１】本発明の窒素酸化物検出素子の側面図
【図２】ＮＯ吸着特性の温度依存性を示す特性図
【図３】ＮＯ濃度とＮＯ吸着量の関係を示す特性図
【図４】ＮＯ吸着による周波数変化を示す特性図
【図５】ＮＯ濃度と単位時間に変化する周波数の関係を
示す特性図
示す特性図
１ 基板 ２ 電極 ３ 電極 ４ 触媒
フロントページの続き (72)発明者 鶴田 邦弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 黄地 謙三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】圧電性の基板と、前記基板の両面に形成さ
れた電極と、前記電極のうち少なくとも一方の表面に形
成された窒素酸化物を吸着する触媒とから成る窒素酸化
物検出素子。 - 【請求項２】前記触媒は、イットリウムバリウム銅酸化
物であることを特徴とする請求項１に記載の窒素酸化物
検出素子。 - 【請求項３】素子の動作温度範囲は２００〜３００℃で
あることを特徴とする請求項１に記載の窒素酸化物検出
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4284139A JPH06129972A (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 窒素酸化物検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4284139A JPH06129972A (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 窒素酸化物検出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129972A true JPH06129972A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=17674678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4284139A Pending JPH06129972A (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 窒素酸化物検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06129972A (ja) |
-
1992
- 1992-10-22 JP JP4284139A patent/JPH06129972A/ja active Pending
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