JPS5821155A - ガス及び湿度検知素子の製造方法 - Google Patents
ガス及び湿度検知素子の製造方法Info
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- JPS5821155A JPS5821155A JP56119805A JP11980581A JPS5821155A JP S5821155 A JPS5821155 A JP S5821155A JP 56119805 A JP56119805 A JP 56119805A JP 11980581 A JP11980581 A JP 11980581A JP S5821155 A JPS5821155 A JP S5821155A
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- sheet
- heater
- gas
- sheets
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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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】
本発明はガス又は湿度又はこれら両者全検知するために
用いられる検知素子の製造方法に関する。
用いられる検知素子の製造方法に関する。
ある種の金属酸化物は、水素、メタン、アルコール、プ
ロパン等のガス若しくは水蒸気、即ち湿度の作用によシ
その濃度に応じて電気的抵抗値が変化する。そこで、従
来からこの種の金属酸化物の特性を利用し几ガス検知素
子や湿度検知素子及びガスと湿度の両者の検知機能？備
えた多機能検知素子が種々提案され、また実用化されて
いる。
ロパン等のガス若しくは水蒸気、即ち湿度の作用によシ
その濃度に応じて電気的抵抗値が変化する。そこで、従
来からこの種の金属酸化物の特性を利用し几ガス検知素
子や湿度検知素子及びガスと湿度の両者の検知機能？備
えた多機能検知素子が種々提案され、また実用化されて
いる。
上記各素子は加熱することによシその感度が同上するこ
とから、ガス検知素子においては通常２００℃〜４００
℃の範囲で加熱して用いられ、また湿度検知素子におい
ては１００℃以下で加熱して用いられている。そして、
上記素子は汚染、経時変化によシ検知特性が劣化するが
、この場合には劣化する毎に素子を加熱して浄化するこ
とによりその特性を回復して用いるようにしている。
とから、ガス検知素子においては通常２００℃〜４００
℃の範囲で加熱して用いられ、また湿度検知素子におい
ては１００℃以下で加熱して用いられている。そして、
上記素子は汚染、経時変化によシ検知特性が劣化するが
、この場合には劣化する毎に素子を加熱して浄化するこ
とによりその特性を回復して用いるようにしている。
ところで、上記し几加熱型の素子としては、素子本体の
周囲にカンクル線等を巻回し配置して成る傍熱型素子、
酸化ルテニウム等の材料から成る電気的抵抗値検出用の
平行電極を有し、その一方ケ通電加熱して用いる素子、
コイル状のＩ ｒ−Ｐｄ合金線全ガス感受性を有する金
属酸化物の粉体中に埋め込んでプレス成形した後焼成す
ることにより形成される電極とヒーターとの兼用型素子
、セラミックの焼結体である基板上に印刷、焼付けによ
シヒーター金設け、該ヒーター上に塗布、焼付は又は蒸
着等によ）感知体である金属酸化物から成る膜全形成し
た素子などがあるが、これらの素子はいずれも次のよう
な欠点含有する。
周囲にカンクル線等を巻回し配置して成る傍熱型素子、
酸化ルテニウム等の材料から成る電気的抵抗値検出用の
平行電極を有し、その一方ケ通電加熱して用いる素子、
コイル状のＩ ｒ−Ｐｄ合金線全ガス感受性を有する金
属酸化物の粉体中に埋め込んでプレス成形した後焼成す
ることにより形成される電極とヒーターとの兼用型素子
、セラミックの焼結体である基板上に印刷、焼付けによ
シヒーター金設け、該ヒーター上に塗布、焼付は又は蒸
着等によ）感知体である金属酸化物から成る膜全形成し
た素子などがあるが、これらの素子はいずれも次のよう
な欠点含有する。
即ち、上記傍熱型素子は、熱効率が悪い上にヒーターが
赤熱することからヒーターが外部に露出している構成で
は防災上問題を有し、かつ素子の小型化が困難であると
いう欠点があシ、父上記事行電極の一方ケ通電加熱する
素子は、感知の応答性等を犠牲にしてセラミックのコー
ティングを施こさがい限り熱効率が同上しない上にヒー
ター兼用′戊極のヒートサイクルにより該電極と感知体
との接合状態が変化するため特性が劣化し易いという欠
点があジ、又上記１ｒ−Ｐｄ合金線ｆ有する′＃を極・
ヒーター兼用素子は、製法は簡単であるがＩｒ−Ｐｄ合
金線等の高価な材料を用いているので単価が高く、しか
も電気的特性にばらつき含有するという大きな欠点があ
り、更に上記セラミックの焼結体ヶ基板として用いる素
子は、上記バルク型の素子に比べて電気的抵抗値が大き
くなるに従って感知する感度が低下し、しかも金縛酸化
物から成る膜を塗布等により形成する際には殆んどの場
合基板との接着強度を大きくするために金属酸化物中に
ガラス成分？多爺に含有させていることから、このガラ
ス成分によｐガス又は水蒸気５の検知感度が損なわれ、
かつ感知体の基板側の面が外気に露出していないので、
感度応答性が劣るなどの欠点があった。
赤熱することからヒーターが外部に露出している構成で
は防災上問題を有し、かつ素子の小型化が困難であると
いう欠点があシ、父上記事行電極の一方ケ通電加熱する
素子は、感知の応答性等を犠牲にしてセラミックのコー
ティングを施こさがい限り熱効率が同上しない上にヒー
ター兼用′戊極のヒートサイクルにより該電極と感知体
との接合状態が変化するため特性が劣化し易いという欠
点があジ、又上記１ｒ−Ｐｄ合金線ｆ有する′＃を極・
ヒーター兼用素子は、製法は簡単であるがＩｒ−Ｐｄ合
金線等の高価な材料を用いているので単価が高く、しか
も電気的特性にばらつき含有するという大きな欠点があ
り、更に上記セラミックの焼結体ヶ基板として用いる素
子は、上記バルク型の素子に比べて電気的抵抗値が大き
くなるに従って感知する感度が低下し、しかも金縛酸化
物から成る膜を塗布等により形成する際には殆んどの場
合基板との接着強度を大きくするために金属酸化物中に
ガラス成分？多爺に含有させていることから、このガラ
ス成分によｐガス又は水蒸気５の検知感度が損なわれ、
かつ感知体の基板側の面が外気に露出していないので、
感度応答性が劣るなどの欠点があった。
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、熱効率が
よいだけでなく検知感度が優れ、かつ特性劣化の少ない
ガス、湿度又はこれら両者全検知するための検知素子否
・、その特性にばらつきを生じさせることなく安価に得
ることができる製造方法を提供することを目的とする。
よいだけでなく検知感度が優れ、かつ特性劣化の少ない
ガス、湿度又はこれら両者全検知するための検知素子否
・、その特性にばらつきを生じさせることなく安価に得
ることができる製造方法を提供することを目的とする。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
即ち、先ずガス若しくは湿度着しくにこれら両者に感受
性を有する金属酸化物の粉末にて可塑剤若しくは結合剤
としての樹脂を介して第１図に示すシート１を作成する
。具体的に（グ、ジアセトンアルコール、セルソルブ、
エチレンクロライド、エチレンクリコールジアセテート
、キシレン等ヨシなる溶剤に、ポリビニルブチラール、
ポリエチレングリコール、オクチフェノール等の熱可塑
剤及び結合剤と、トリオン・ｆンなどの肩膠剤とゲ添加
した後前記金属酸化物の粉末と溶剤と全ン１クールミル
で良く混合してスラリーとし、このスラリーをト１クタ
ーブレード法にて０．５鱗程度の板厚のシートに作成し
、更にこのシートラ乾燥した後適轟な寸法に切り出すこ
とにより上記第１図に示すシート１全得ることができる
。
性を有する金属酸化物の粉末にて可塑剤若しくは結合剤
としての樹脂を介して第１図に示すシート１を作成する
。具体的に（グ、ジアセトンアルコール、セルソルブ、
エチレンクロライド、エチレンクリコールジアセテート
、キシレン等ヨシなる溶剤に、ポリビニルブチラール、
ポリエチレングリコール、オクチフェノール等の熱可塑
剤及び結合剤と、トリオン・ｆンなどの肩膠剤とゲ添加
した後前記金属酸化物の粉末と溶剤と全ン１クールミル
で良く混合してスラリーとし、このスラリーをト１クタ
ーブレード法にて０．５鱗程度の板厚のシートに作成し
、更にこのシートラ乾燥した後適轟な寸法に切り出すこ
とにより上記第１図に示すシート１全得ることができる
。
次に、上記シート１の一方の面に、第１図に示すように
、金属粉を含むペーストを用いてスクリーン印刷にてヒ
ーター２を形成するＯ上記ペーストに含ませる金属粉と
しては、白金とパラジウムの合金粉末若しくは金とパラ
ジウムの合金粉末が好ましい。
、金属粉を含むペーストを用いてスクリーン印刷にてヒ
ーター２を形成するＯ上記ペーストに含ませる金属粉と
しては、白金とパラジウムの合金粉末若しくは金とパラ
ジウムの合金粉末が好ましい。
次に、上記したと全く同一の方法にて作成した他のシー
ト１′（第２図参照）の一方の面と、上記ヒーター２を
形成したシート１の他方の面（第１図参照）とに、スク
リーン印刷によりそれぞれ電極３′、３を形成する。
ト１′（第２図参照）の一方の面と、上記ヒーター２を
形成したシート１の他方の面（第１図参照）とに、スク
リーン印刷によりそれぞれ電極３′、３を形成する。
このようにシート１，１′に電極３．３′を形成した後
は、これらシー）１．１’を、それぞれの電極３．３′
を形成した面を外側に位置させて重ね合わせ加圧する。
は、これらシー）１．１’を、それぞれの電極３．３′
を形成した面を外側に位置させて重ね合わせ加圧する。
この加圧作業はシー）１．ｌ’に加熱しつつ行うのが好
ましい。
ましい。
最後に、これら加圧積層したシー）１．１’を乾燥させ
、用いた金属酸化物の特性に応じた条件にて焼成し、シ
ーＨ，１’相互を第３図に示すように、完全に一体化し
、上記電極３．３′及びヒーター２の両端に、熱抵抗ボ
ンディングあるいは電極用ペーストの焼付けにてリード
端子４． ４’、 ５． ５’！取付けることにより
本発明に係る検知素子全作成する０ 尚、上記実施例において、電極３，３′の作成はシー）
１．１’の加圧積層後に行ってもよく、又シー）１．１
’の作成に用いるべき金属酸化物粉末はそれぞれ異なっ
た種類のものであってもよい。
、用いた金属酸化物の特性に応じた条件にて焼成し、シ
ーＨ，１’相互を第３図に示すように、完全に一体化し
、上記電極３．３′及びヒーター２の両端に、熱抵抗ボ
ンディングあるいは電極用ペーストの焼付けにてリード
端子４． ４’、 ５． ５’！取付けることにより
本発明に係る検知素子全作成する０ 尚、上記実施例において、電極３，３′の作成はシー）
１．１’の加圧積層後に行ってもよく、又シー）１．１
’の作成に用いるべき金属酸化物粉末はそれぞれ異なっ
た種類のものであってもよい。
そし７て、上記ヒーター２は電極としても利用すること
ができ、この場合にはシー）１．１’のいずれか一方に
電極を形成すればよい。
ができ、この場合にはシー）１．１’のいずれか一方に
電極を形成すればよい。
以上説明したように本発明によれば、ガス若しくは湿度
若しくはこれら両者に感受性を有する金属酸化物の粉末
にて可塑剤等の樹脂を介しシートを作成し、該シート上
にスクリーン印刷によυヒーター全役けるので、ヒータ
ーの寸法を精度よく設定できる上にヒーター全シート上
に均等に配設でき、従って加熱条件によって特性がばら
つくことがなく、加熱効率が極めて優れている検知素子
を得ることができる。ｔｆｃヒーター全設全役後は他の
シートを加圧積層すると共に電極全形成し、然る後に積
層したシートを焼成するという比較的単純な製造工程に
よυ、しかも高価な材料音用いることなく検知素子を製
造できるので安価な検知素子を提供でき、更に上記した
ようにヒーターを設けた後に焼成処理を施こすので、ヒ
ーターが感知体となるシートに強く接合されて加熱され
た場合等でもその接合状態が殆んど変化せず、このため
ヒーター全電極として利用しても素子の特性変化に影響
を与えることがなく、又素子全バルク型として用いるこ
とができるので電気的抵抗値を小さくでき、かつ感度も
同上し、又最終工程で積層したシート全焼成して一体化
することから感知体の感度等に有害な影響を与えるガラ
ス成分を用いる必要がなく、従って特性的に安定し、検
知感度が極めて優れている高い信頼性金有する検知素子
を得ることができるので、水素、メタン、−酸化炭素、
アルコール等のガスを検知するための素子としてガス洩
れ報知器、調理器等に、又湿度検知用素子としてエアコ
ン、衣類乾燥器、調理器等にそれぞれ広く利用すること
が可能である。
若しくはこれら両者に感受性を有する金属酸化物の粉末
にて可塑剤等の樹脂を介しシートを作成し、該シート上
にスクリーン印刷によυヒーター全役けるので、ヒータ
ーの寸法を精度よく設定できる上にヒーター全シート上
に均等に配設でき、従って加熱条件によって特性がばら
つくことがなく、加熱効率が極めて優れている検知素子
を得ることができる。ｔｆｃヒーター全設全役後は他の
シートを加圧積層すると共に電極全形成し、然る後に積
層したシートを焼成するという比較的単純な製造工程に
よυ、しかも高価な材料音用いることなく検知素子を製
造できるので安価な検知素子を提供でき、更に上記した
ようにヒーターを設けた後に焼成処理を施こすので、ヒ
ーターが感知体となるシートに強く接合されて加熱され
た場合等でもその接合状態が殆んど変化せず、このため
ヒーター全電極として利用しても素子の特性変化に影響
を与えることがなく、又素子全バルク型として用いるこ
とができるので電気的抵抗値を小さくでき、かつ感度も
同上し、又最終工程で積層したシート全焼成して一体化
することから感知体の感度等に有害な影響を与えるガラ
ス成分を用いる必要がなく、従って特性的に安定し、検
知感度が極めて優れている高い信頼性金有する検知素子
を得ることができるので、水素、メタン、−酸化炭素、
アルコール等のガスを検知するための素子としてガス洩
れ報知器、調理器等に、又湿度検知用素子としてエアコ
ン、衣類乾燥器、調理器等にそれぞれ広く利用すること
が可能である。
第１図は一方及び他方の面にヒーターと電極とをそれぞ
れ形成したシートの一方と他方の面を示す斜視図、第２
図は他のシートの電極を形成した面の斜視図１．第３図
は本発明に係る検知素子の一部を切欠いて示す斜視図で
ある。 １．１′・・・シート、２・・ヒーター、３．３′・・
・電極、４、 ４！、 ５． ５’・・・リード端子
。 尚、図中、同一符号に同一部分を示す。 代 理 人 葛 野 信 −手続
補正書（自発） □８オＩ］ｙｂ１６４ 肩 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭 ５６−１１９８０１５
号２、発明の名称 ガス及び湿度検知素子の製造方法 ３、補正をする者 （連絡先０３（２１，３）３４２１特許部）５、 補正
の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、 補正の内容 （１）明細書第３頁１行「加熱して」を削除する。 （２）同頁３行「この場合には」を「湿度検知素子にお
いては」と訂正する。 （３）同頁１５行「ヒーターを設け、」を「電極及びヒ
ーターを設け、」と訂正する。 （４） 同第４頁１４行「・・・大きくなるに従って
」を「・・・大きく、また」と訂正する。 （５）同第５頁２０行「粉末と溶剤とヲ」を「粉末を加
え」と訂正する。 以上
れ形成したシートの一方と他方の面を示す斜視図、第２
図は他のシートの電極を形成した面の斜視図１．第３図
は本発明に係る検知素子の一部を切欠いて示す斜視図で
ある。 １．１′・・・シート、２・・ヒーター、３．３′・・
・電極、４、 ４！、 ５． ５’・・・リード端子
。 尚、図中、同一符号に同一部分を示す。 代 理 人 葛 野 信 −手続
補正書（自発） □８オＩ］ｙｂ１６４ 肩 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭 ５６−１１９８０１５
号２、発明の名称 ガス及び湿度検知素子の製造方法 ３、補正をする者 （連絡先０３（２１，３）３４２１特許部）５、 補正
の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、 補正の内容 （１）明細書第３頁１行「加熱して」を削除する。 （２）同頁３行「この場合には」を「湿度検知素子にお
いては」と訂正する。 （３）同頁１５行「ヒーターを設け、」を「電極及びヒ
ーターを設け、」と訂正する。 （４） 同第４頁１４行「・・・大きくなるに従って
」を「・・・大きく、また」と訂正する。 （５）同第５頁２０行「粉末と溶剤とヲ」を「粉末を加
え」と訂正する。 以上
Claims (4)
- （１）ガス若しくは湿度若しくはこれら両者に感受性を
有する金属酸化物の粉末にて可塑剤若しくは結合剤とし
ての樹脂を介してシートを作成し、該シートの一方の面
に、金属粉を含むベース）？用いスクリーン印刷するこ
とによりヒーターを形成した後前記金属酸化物と樹脂か
ら成る他のシートを加圧積層すると共に前記ヒーターを
有するシートの他方の面及び他のシートの非積層面の少
なくとも一方の面にスクリーン印刷によシミ極を形成し
、前記積層した両シートヲ焼成することを特徴とするガ
ス及び湿度検知素子の製造方法。 - （２）上記二つのシートを、互いに異なる程類の金属酸
化物粉末にて作成したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載のガス及び湿度検知素子の製造方法。 - （３）上記ペーストに含まれる金属粉は、金とノ＋ラジ
ウムの合金粉であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載のガス及び湿度検知素子の製造方法 - （４）上記ペーストに含まれる金属粉は、白金とパラジ
ウムの合金粉であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載のガス及び湿度検知素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56119805A JPS5821155A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | ガス及び湿度検知素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56119805A JPS5821155A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | ガス及び湿度検知素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821155A true JPS5821155A (ja) | 1983-02-07 |
Family
ID=14770656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56119805A Pending JPS5821155A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | ガス及び湿度検知素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0219982U (ja) * | 1988-07-14 | 1990-02-09 |
-
1981
- 1981-07-30 JP JP56119805A patent/JPS5821155A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0219982U (ja) * | 1988-07-14 | 1990-02-09 |
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