JPS587552A - ガス検知素子 - 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】 この発明はガス機知素子、ことに都ＮガスＩＩａｌｌス
ーれ譬報＠ＫＪＩ−るに適し九ガス機知原子に関する。

一鍍に、　Ｓｍｏｇ　ｅ　Ｚｌｌｏｅ　Ｆｅ１０３　＃
　ＩｍｘＯａ　ａ　１０３　＃　ＣｅＯｓ等Ｏｍ　１１
金属鹸化物亭尋体紘、高亀に加熱した状態で水嵩ガス、
メタンガス、プメンｔｌス等にｌＩ！蝕すると抵抗変化
を起こす性質を有する。そこで。

この性質を１１ＪＩＩシてＬＰＧ、天然ガス等０−科ガ
スの漏れを検知するガス検知素子が実用化されて−る。

とζろが、これらＯガス検知素子線ガス０遥択性に欠け
る。すなわち、家誕で消費されるＬＰＧ　。

天然ガス等に含まれる水嵩ガス・メタンカス、ブタンガ
ス等Ｏ＃Ｌ知すべき対象カスに対してＩＩＩ＆抗変化を
示すのみならず、＃ｌ１ｊ１１１中に生ずるエタノール
ガス・水蒸気に対しても抵抗変化を示す性質が−る。

その丸め、検出すべき対象ガス以外の非対象ガスをも検
知し、検出の信頼性を組書するのｔｓ６る。

ナこで、水嵩ガス、メタンガス。ブタンガス等の検出す
べ龜対象ガスの４−が存在すると′＃ｉ社もちろん、水
１気、エタノールガス、４ｍの如龜検出すべ暑でな＾非
対象カスが併存するときでも非対象ガスに１１１書され
ることなく対象ガスを検出で龜。

さらには非対象ｔｔｘｏみが存在するときには、誤報の
原因となる検出信号を警報−路に送信し１に％／％ｓ＊
ｔｏｍ−検出範力を有するカスａｆ′Ｌ機出装置が求め
られることになる。

とζろで、ガス膳れ検出Ｋ１１Ｉシて、り「のような先
行技術ＯＩＩ示がすでに１されて−る。すなわち＊　Ｕ
ＳＦ　３６４４７１６　Ｋ＆ｔ、　５ｎＯ１＊Ｚ膳０−
Ｐｅｓｏｓその他ＮｉＯｅ　Ｃｒ　ｇｏｓ　　の如膚金
属鐵化物の半導体をガス検知素子成分とし、これにシリ
コーン化合物を添加して強度の＾いガス検知エレメント
トシ・このエレメントの抵抗変化による出力をプず−に
人力する＊ｇが開示され、ＵＳＰ　３８３５５２９　に
は。

５ｎ０３　ｅ　ＺｎＯ＋　Ｆｅ２Ｏ３＋　ＴｓＯｘ　＊
　Ｃｒ　ｓｒｓ　＊　ＮｉＯｅ　ＣｏＯ等の金属酸化物
半導体から成るガス検知素子を混合。

成形、焼成し、電＃Ａを付ける工Ｓｔ−経て製作する点
について開示され、ＵＳＰ３７３２５１９　Ｋは、半導
体粒子を含む多孔性の金属酸化物と一対の電極とから成
り、金属酸化物にはＡｌｔｏ３ｅ　５ｉ０２の粒子が含
まれ九ガス検知素子が開示されている。しかし、これら
の技術によっては、燃料ガス漏れが発生し丸場合にのみ
警報を発するという目的を達成することができな−０ このような事情に鑑みて、つぎの↓うなガス漏れ検出装
置が提案され九。すなわち、水素ガス。

メタンガス、メタンガス等の燃料ガスのガス漏れ検出ａ
ｍにお−て、ガス漏れの検出のｌ１ｌＩＩ性を高めたも
のであって、メタン、ブタン、水嵩等の検出の対象ガス
とともにアルコール、水蒸気、ａ等Ｏ検出の非対象ガス
に対しても抵抗変化を示す主ガス検知素子、および主と
して非対象ガスにのみ抵抗変化を示す南ガス検知素子を
併せてもつとともに、主ガス検知素子の抵抗変化に基づ
く出力が並列に入力する。ＩＥ１コンパレータおよびこ
の纂ｌフンパレータに比べて基準電圧０ｔｖｈ纏２コン
パレータを併せてもち、かつ、ｍガス検知素子の抵抗変
化に基づく出力によって纂２コンパレータの警報暴動信
号が遮断されるゲート回路を有するとともに、このゲー
ト−路の出力と上記菖ｌコンパレータＯ出力のｉずれか
を蕾＠回路の警報暴動信号とすることを脣黴とするガス
−れ検出装置で参る。

菖１図は、このガス−れ検出装置七ａ成する基本回路図
で、検知するガス濃度が増大するに′）れて電気抵抗が
低下する性質を有するａｌｌｌ金属酸化物をガス検知素
子として用−九実施態様を示す。

−に示す如く、検出の対象ガスのみならず検出の非対象
ガスが接触し九とき４ＪＩｌｔ抗が大巾に変化する主カ
ス検知素子Ｓｍと、検出Ｏ＃１対象ガスが接触すると検
出の対象ガスに比べて抵抗が大巾に変化する＾ガス検知
索子Ｓ、を有している。主ガス検知素子Ｓｍ、副ガス検
知素子Ｓ、は各々のガスの接触に起因して抵抗変化が急
激に生ずる温度に加熱保持される。この目的で各々はヒ
ータＨｍ。

Ｈ，ｔ″有し、これらのヒータＨｍ・Ｈｌは、抵抗変化
率が極限を示す素子加熱温度が得られるように、定電圧
制御回路を含む温度制御回路Ｔｍ＋　Ｔ　＠で制御され
る。

上に述べた素子としては、一般に知られているｎｊｌｌ
金属酸化物半導体の中から適宜なものが選ばれてよい。

そのようなものを具体的に例示すると、Ｓｎｕｇ　＋　
ＺｎＯ、Ｆｅ１０３　ｅ　１０１　ｅ　Ｃｅ０ｇ　Ｉ　
Ｉｎｚ０３　　等である。

これらの金属酸化物は、ガスの濃度が一定状悪下におい
てはガス種によって抵抗の変化に差が６９゜又ガス種が
同一でも保持する温度によって抵抗の変化に差があるの
みならず、その濃度によっても抵抗が変化する性質を有
していることが知られている。したがって、ガス漏れの
結果一定のガス濃度に遅したときに生ずる養定の抵抗の
変化は、電圧を印加することによりて出力の変化を生ぜ
しめるので、この変化し九出力を設定し九基単電圧と比
験して検出信号を得ることができるので参る。

再び１１１１図に轟いてカス検出−路を説明する。

主ガス検知素子Ｓｍ、副ガス検知素子Ｓ、は各々抵抗Ｒ
＝、Ｒ，と直列に接続されている。これらの両端に直流
電圧を印加することによって、主ガス検知素子Ｓｍ・　
−ガス検知素子ｓ８　のｉｊｋ抗変比変化づく素子ＫＲ
れる電流の変化を抵抗Ｒ工・Ｒ，の各々の両端電圧とし
て検出し、素子Ｓｍ、Ｓ、の抵抗変化に基づく出力Ｏｍ
ｌ　ｅ　ｏ、、を得る。

主ガス検知素子Ｓｍ、　＠ガス検知素子Ｓ、へ０ガスの
接触によって生ずる抵抗変化に対応し九出力Ｏｍｌ・０
１１を得るための出力−路は、このように構成されてい
る。

次に、この検出回路は３個のコンパレータを有してｉる
。すなわち、ｔず、王ガス検知素子Ｓｍの抵抗変化に基
づく出力Ｏｍｌが入力する１１１のコンパレータＣ１１
ｍ１なラヒに菖ｌのコンパレータＣｍ１と並列に対をな
す菖２０コンパレータＣ工、を有している。この總２の
コンパレータＣｍｌの比壁基皐電圧ｖｍ１は、ＪＩＩｌ
のコンパレータｃ、１ｏｋｋ、叡基皐電圧Ｖｍｉに比べ
て低−基準電圧に設定されている。

そして、＃１１ガス検知嵩子Ｓ、の抵Ｍ変化に基づく出
力Ｏ＄１が人力するｇ３のコンパレーメＣ１倉も有して
いるのでるる。このコンパレータＣ３の比砿基阜電圧は
電圧Ｖ、に設定されている。ｌＥ３のコンパレータＣ，
の出力０１ｍ　　はインバータｌで１＆層され、ＩＬ転
されて、インバータの出力ｏｌとなる。

この検出回路はま九ＡＮＤ　ｉｉｊ　ｊｌｌ　Ａをもり
て匹る。

イン／＜−ｐ　Ｏ出力０．３と３１１２のコンパレータ
ノ出力ＯｍＪとは、このＡＮＤｉｇｌ路に人力されて、
ここで論理積４６層を受ける。このＡＮＤＮ０回路線、
二ノの入力０□と０ｍ３とがと（にＨレベルであるとき
のみ、出力０＾がＨレベルで得られる。後述するように
、纂２のコンパレータの出力０゜ｓ　ｄ、　第３のコン
パレータからの高（Ｈ）レベルの出力０．、に基づき、
インバータの出力ｏ、ｊとの閣でこの論塩積Ｊ６ａｔ受
けることによって、そのレベルが高（２）から低（Ｌ）
に変更される必要がるる。七〇丸めＫ。

ＯようＫあらかじめ反転させておく必要があるのである
。

ＡＮＤ　ｉｌ　Ｊｉｇ　Ａの性質に基づいてここから得
られる出力０ム　と、第Ｌｔ）フンパレータＣｍｌの出
力０工。

とは次に、　ＯＲ−路ＯＲに入力され、ここで論１和で
＃＆層される。こ０ＯＲ−路Ｏｌでは、二つの入力０ム
・０．、の少なくとも開方がＨレベルであれば。

Ｈレベルの出力００１が得られる。

ＯＲ−路ＯＨレベル出力００鳳は＊＊−路ＡＬに入力さ
れ、この警報回路を嘉動する。

このように、この検出−路においては、豐ＩＩｊＡｍ路
ＡＬ　Ｋよってカス漏れ時０６報表示がなされるように
なりて−る。こＯＳ＠表示には、可聴音。

可視光の発生など周知０手Ｒが適用されるなど。

ｌ１１Ｍ＠がなｉｏ 次に、ガス検知素子Ｓ、、５．Ｏ抵糺炙化を鱒発する検
出の対象ガスと検出Ｏ非対象ガスの存否に基づ〈−作に
ついて貌明する。

（ｌ）〔検出の対象ガス−検めの非対象ガスがいずれも
存在しなめ場合〕 王ガス検知素子Ｓ、とＩＩＪＩＩｌ１１半導体たる＾ガ
ス検知素子Ｓ、には抵抗の低下がなく、いずれから４−
ｔ″れぞれの抵抗に対応する出力０゜１１．０１１１　
が得られ。

これらの出力に起因して１ｉｌＱコンパＶ−タロ１８．
第２のコンパレータＣ，，ＩｔびＪｉｇ３のコンバレー
ＩＣ。

かうはいずれもＬレベルの出力０−、ｓｏ□ｓ”ｏｓｘ
が祷られる。

第３のコンパレータＣ，ｔＰら＋１１ｎ＆Ｌレベルの出
力０．２は、インバータ！で反転されＨレベルになるが
、　ＡＮＤＮ０回路線いて第２のコンパレータＣｍ、か
らｏＬレベルの出力Ｏ１，と論鳳積処塩される丸め、Ａ
ＮＤｆＥＡ路からはＬレベルの出力ＯＡ　が得られる。

ＯＲ＆ｇｉｊｌｌＯｉ　Ｋ入る二つの出力０Ｉ１１２　
ｅ　ＯＡは、このように、いずれもＬレベルとなってい
る丸め。

ＯＲ−路からはＬレベルの出力００１が得られる。

しかし、このＬレベルの出力００１によりては、警報回
路はＳ励されない。

つまり、検出の対象カスも検出の非対象ガスも存在しな
いときは警報もない。

（乃　〔検出の対象ガスのみが存在する場合」ｎ臘半導
体たる細カス検知素子Ｓ、に扛抵抗Ｏ低Ｆがなく、その
抵抗に対応する出力０８．が得られ、この出力０８□に
起因してＪＩ３１Ｚ）コンバレーＩＣ１の出力Ｏ８，は
Ｌレベルで得られる。このＬレベルの出力０□はインバ
ータｌで反転される丸め。

インバータ！の出力Ｏ８，はＨレベルで得られる。

−万、主ガス検知素子Ｓ。には抵抗の低下が生じ。

その結果この素子Ｓｍからはそれに対応するレベルの出
力Ｏｍｌが得られ、この出力０ｆｆｌｌが！１２０コン
パＶ−タＣ！ｎ！の基準電圧Ｖ□よ〉も４位のときには
Ｈレベルの出力Ｏｍ３がＪｌ１２ＯコンパレータＣ１１
から得られる。

上述のように、王ガス検知虞子Ｓｍと副ガス検知素子Ｓ
、の出力０゜８，０．□に起因するＡＮＤ　ｉｉｊ踏Ａ
の入力は双方ともＨレベルであるので、このＡＮＤ−路
ＡからはＨレベルの出力０ムが得られる。

トコ口で、ＪｌｌのコンバレーＩＣ□では、検出対象ガ
スの濃度ＯＡ低に応じてＨレベルま九ｔｉＬレベルの出
力ｏｓｎｓが得られるが、上述のようＫＡＮＤ−路の出
力０ムがＨレベルであるので、この出力０゜、Ｏレベル
がＨ，Ｌいずれでるっても、　ＯＲ−路ＯＲから出る出
力ＱｏｌはＨレベルとなる。

″）ｔす、検出の対象ガスのみが存在する場合は。

警報が発せられる。

（ｊ）〔検出の非対象ガスの今が存在する場合〕主ガス
検知素子Ｓｍでは抵抗が低下し、これに対応する出力０
Ｅｎｌが得られるが、これが１１２のコンパレータＣ１
，の基準電圧ｖ、、よりも高位のときＨレベルの出力Ｏ
ｍｓが＄１２のコンパレータＣａｌから得られる。−万
一ガス検知索子Ｓ、でも抵抗が低ＦＬ、この低下に対応
する出力０１．が得られる。

この出力０．１がＩＩ３のコンパレータＣ，の基準電圧
Ｖ、よりも１位のとき、ｗｈ３のコンバレーＩＣ３から
はＨレベルの出力Ｏ１が得られる。この出力０．２はイ
ンバータ■にｓＰ−て反転され、Ｌレベルの出力０１３
が得られる。

こＯＬレベルの出力０□と纂２のコンパレータＣ−，Ｏ
出力０ｊｌｎＪとは論ｊｌＩＲをとるＡＮＤ　ｆｌ路Ａ
において＃＆層され、Ｌレベルの出力０ムが得られる。

なお、この場合、謔ｌのコンパレータＣｍｌからＯ出力
ｏｍｓはＬレベルでるるので、ＯＲｋ？ＩｊｌＯＪＩに
おいてはＬレベルの出力Ｏｏｉが得られる。

し九がって、検出Ｏ非対象ガスＯみが存在する場合は、
ｅ＠が発せられない。

（（転）　〔検出の非対象ガスと構出の対象ガスが共存
する場合〕 一ガス検知素子Ｓあ　　では抵抗が低下し、これに対応
するレベルの出力０８１がＪＩＥ３のコンパレータＣ，
に入力する。ここで出力が基準電圧Ｖ、よｐ４４位で参
れば纂３のコンパレータＣ８かう１ｉレベルの出力０．
が得られ、インバータＩでＬレベルに反転される。−万
２主ガス検知素子−でも、非対象ガスと対象ガスの％濃
ａｃｉｅＪｇ算しｆＩ−加算効果を受けて抵抗が低ドし
、この遮ＩｔＫ対応するレベルの出力−ｌｌＸ１ｌｌｆ
ｌ及び纂２０コンパレーメＣユ、Ｃ□に人力する。

インバー１１１２）出力０ｓａｒｉ上遮Ｏよ５ＫＬレベ
ルで番るので、１Ｉ２ＱＤコンパレ一タｃｍｓ　ｏ出力
０１゜のレベルがＨで弗っても、　ＡＮＤ−路Ａからは
Ｌレベルの出力０ムしか得られない。しかしながら、こ
の場合、第２のコンパレータＣｍｌの出力Ｏｍａ　ハｎ
対象ガスによる出力をノイズとして含むもので弗り九か
ら、対象カスによる出力のみについてみれば＃１１底Ｈ
レベルに遍しないものでるり良。換言すれば、この場合
、対象ガスの濃度は礁黴量であったと言えるので１４）
、　ｍｌ出するに値しなｉもので６９九。したがりて、
上述のごと＜、ＡＮＤ回路ＡからはＬレベルの出力０ム
しか得られないけれども。

こｎは検出−れに線相轟しなｉｏ 他方、対象ガスの濃度が轟くなり、非対象ガスの一度を
川算し九斡和に対応して、主ガス検知素子Ｓｍから菖ｌ
のコンパレータＣ１ｌの比歇基準電圧Ｖ。１よりも高−
レベルの出力０．１が得られたとキニハ、籐ｌのコンパ
レータＣ！ｎｌの出力０□ｔｉＨレベルで得られ　ｅ機
駆動信号で赤るので、　ＯＲ−路ｏＩＬの出力Ｏｏｍは
Ｈレベルとなる。りまり、警報−路ムＬは悪勅するので
参る。

検知の対象ガスと非対象カスの存否に基づ〈動作に関す
る上記−明を車通して一覧嶽で番られせば、菖１表のと
お９で娶る。

（以　下　鎗　白） 作する丸め、調ｍなどに伴って発生する検出の非対象ガ
スによっては誤報１！な−。しかも、検出の対象ガスの
―れが微量で番りても確実に警報奮発する。

検出の対象ガスとして天然ガスの主成分たるメタンを、
ま九検出の非対象ガスとしてアルコールをそれぞれ偶に
とタ、嬉２−に基−て、このガス−れ検出装置のも九ら
す効果をよｐ臭体的にＩＳ！明すると、りぎのとお夕で
ある。すなわち、検定基準で定められた蕾報關紬濃度下
＠社、ｊｌＫ図の符号Ｂで示される４囲でなければなら
ない。しかし、従来のガス漏れ検出装置では、検出の非
対象ガスによる雑音を避けるため検出感度ｔｉｉして−
るので、１Ｘ２−の符号Ｃで示される１ＩＩＩ内の検出
能力しか有しない。これに対し、上記提案され九ガス漏
れ検出装置で性、検出０揮対象ガスによる雑音を論する
仁とができる九め、検出諺力を高めて。

１１Ｎ２図の符号Ｅで示す纏−すなわら検定基準で定め
られえ纒−と−−ＯＳ−で検出の対象ガス會検出するよ
うにすることができるのである。

ところで、提案されたこのガス漏れ検出装置は。

藺紀のように、燃料ガスの存在を検出する丸めの主ガス
検知素子を必要とする。しかし、従来の可燃性ガス検知
素子には、以下に述べるような開離が参る丸め、改豐が
望まれえ。すなわち、従来のガス検知素子は、都市ガス
用ガス漏れ警報器に用９ると、Ｓ重ガスの穏鎖によりて
警報濃度が大きく異なると−う閏隠が番りた。具体例を
挙げると。

一般的には、液化天然ガス（ＬＮＧ）　　ｔ−主成分と
する都市ガスに対しては高濃度となるまで警報を発しな
いが、液化石油ガス（ＬＰＧ）　　を主成分とする都市
ガスに対してはよシ低濃度でも警報を俺するという傾向
があったのでｂる。それは、１！！来のガス検知素子の
場合、　ＬＮＧの主成分たるメタン（ＣＨａ）ガスに対
する感度がＬＰＧの主成分九るブタン（Ｃ４１１ｘｏ）
　　ガスに対する感度よりも低いという１由による。と
ころが、前記の間離は、単一に、メタンガスに対する感
度を高めるというだけでは解決されない、すなわち、メ
タンガスの爆発下Ｉｌｌ　（ＬＥＬ）が５．６マｏｌ嚢
であるのに対し＠　１１０−ブタンガスの爆発Ｆ隈は１
．８　ｖｏｌ−である友１ｔ）、ブタンとメタンとの相
対感度ではブタンの方が高くなければならな−からであ
る。さらに、Ｓ重ガスの主成分として一般的な水嵩（ｌ
ｉｇ）　　ガスはそＯ爆尭下臓が４　ｖｏｌ−て番９．
これに対してもｊ蟲な相対感度を示すものでなければな
らない。

以上により明らかなように、　ｌ１ｉｉｉｉガス用カス
−れ曽＠ｌｉＫ用いるに好適なガス検知素子としては。

主成分がメタン、ブタンまたは水嵩で構成される各種０
６市ガスが存在する以上、これら３種の主成分ガスにバ
ランス艮く感度を示すものであることがｌＩ車される。

このような事情に鑑み、この要求を構えナベく。

こＯＳ＠者らは、ここにこＯ殉明を提案する。

すなわ５．こ０見＠にかかるガス検知素子は。

カスを検知する艶力を示す成分、すなわ５有効成分が２
ｓ〜５０重重−〇−化インジウム、７５〜ＳＯ重量−〇
−化鰻２よびα０６〜５重量−の纜（ｋパラジウムから
なることｔ４１黴とする。つぎに。

これをより詳しく説明する。

この発明にかかるカス検知素子は有効成分１ｍ化インジ
ウム、＊化部および酸化パラジウムの３肴で構成してい
ると仁ろに菖ｌの特徴が番ゐ。すなわら、各濾ガスに対
する感度の向上とバランスを図る丸め、それぞれに特質
を有する３種の成分を混ぜ合わせて用いることとし九の
である。

素子１ｋ１１１威する各鹸化物は、複数１１＠（Ｄ原子
価をもつことに起因して櫨々の鹸化形ＩＩＩをとりうる
ことがあるが、その種ＩｉＩは問わない。を友、複数種
ｌＩＯ鹸化形態が存在する酸化物につめては、いずれか
の酸化形ｌＩＯものが単独で素子中に存在する場合のほ
か、複数種類の鹸化形ｌｌＯものが併せて素子中に存在
する場合もある。なン、ここにいう酸化形態には格子欠
陥などに起因して非化学量論的組成１に一つ％ｔ）も含
まれて−る。

賜りとも、普通、ｉｌｌ化インジウムはＩｎ１０１　ｍ
鹸化−はＳｎＯ２という酸化形層でｈり、鹸化パラジウ
ムはＰｄＯとｉう鹸化形−で春る。し良がって。

この＠−書において、素子をｇＩｉｔｔ、ｂ成分の一合
（組成比）を考えるに当たっては、各酸化物はナベて上
に表わされている酸化形−のものに換算されることとし
ている。なお、　Ｉｎ　、Ｓｎ　、　Ｐｄ　Ｂ元素状膳
で素子中に存在することもあるが、そのような場合もこ
れを上記の酸化物とみなして組成比が計算される。

この発明にかかるガス検知素子は、上記３種の成分の相
互割合を、酸化インジウムが有効成分全体の２５〜５０
重量僑（以下嗟と略す）を占め。

酸化錫が有効成分全体の７５〜５０１６を占め、＊化パ
ラジウムが有効成分全体のＱ、０６〜５慢を占め−るよ
うに選んでいるところに、ＩＥ２の特徴がある。

酸化インジウムがｓｏ＊ｋｉｉｉえると、素子抵抗値が
小さくなりすぎて警報器の一路形成上問題が生じる。さ
らに、メタンに比較して水素やブタンに対する感度が低
くなるという問題も生じる。酸化錫が７５参を超えると
、水嵩の＃度依存性が小さくなり、高濃度での感度がＦ
がってくる。酸化パラジウムが５ｇＩＩを超えると素子
抵抗値が小さくなシ、各ガスに対する感度も下ってくる
。鹸化パラジウム量が０．０６−未＃になると、メタン
に対する感度がなくなる。

カス検知素子をつくるに当たっては、ガス検知能【示す
成分にバイン〆−として機能する成分や単なる増量剤と
して働く成分尋がＪえられること４６る。このようなと
きにおいても、ガス検知能を示す成分が鍾化インジウム
と　＊化部と、酸化パラジウムとからなるもので６少さ
えすれば、この発明の聰１に入る。この明細書において
、有効成分が前記３種の酸化物からなると述べているの
は、正に、上記のように、実−にガス検知素子をつくる
に轟たってはガス検知能を示す成分以外の成分がしばし
ば添加されることを考慮した結果で６る０４２とも、こ
のようｖｃ述べ九からと言って。

上記のような有効成分のみで可燃性ガス検知素子が構成
されている場合も勿論この発明の範−に入るのでｈシ、
このような場合を除く趣旨ではない。

この発明にかかる可燃性ガス検知素子の形層としては、
良好なガス感度が容易に得られる。経時安定性が良い等
の連山から、一般的には焼結体に構成する形−が選ばれ
るが、これに限定されるものでなく、ｆＩ−とえば薄膜
や軍属に形成されてもよいのであって、その形層は自由
で６る。重要、その履違原料、製造方法畳も、原料の入
手の容易さ。

コストやその使用目的等を勘案して遥宜に選ばれる。製
造用出発原料としては、素子となり九ときＫａｌ化イン
ジウムであり、鹸化−でｈり、を九鹸化パラジウムで６
少さえすれば種類は問わず（目的の鹸化物そのものであ
りてもよい）、ま良必要によシ出弛原料に加えられる中
間感温の区別も関わない。

前述Ｏように、水嵩、ブタン、メタンは、それぞれ、４
ｍｉ、１ｌｌｌｉ、５．５ｍとｈ５異ナク九値０鳥発隈
界下限値をもっている。この発明によると。

上記各下限値を基準として、それぞれの１００分０１．
１０分の１．４分の１などのガス濃度で。

ガスｍを間わずすべて−−のガス感度をそなえたガス検
知素子が得られる。したがって、この発鳴にかかるガス
検知素子は、これを用いることによ）、ガス穏がいずれ
で番りても、ナベてはぼ崗−程度でその危険状部を検出
する仁とができるようになるので１種々のカス成分が存
在する都市カスに対しｍ−のガス漏れ警＠器によってカ
ス漏れを監視することができ、家嶌坩ガス−れ警ｌｌ器
の検知素子としては、、ｍ、ｍ的なもので番ると言える
。

つぎに、実施例にりいて比較例と併せて説嘴する。

原料粉末として、Ｉｎｘ０ａ　、　ＳｎＯ２およびＰｄ
Ｏを選び、これらを、素子組成が後部の第２表記載のと
お９となる一合で配合し１石川式−潰嶺で充分温合（総
量１ｇ−３０分関）したのち、混合粉末を一定量（１５
ｍｇ）秤量して、白金線電極（電極０．２ｍＨ＄　＊長
さ１５ｍ５ｎ）が２本平行にｍ設され九直径２　ｍｍｄ
　＋−１ｋさ２　ｍｍで円柱状の素子形状に圧縮酸形（
圧力１〜２　ｔ／ｃａ＋”）　Ｌ、焼成温度６００″ｕ
　７ＧＧ’Ｃ，７５０℃ま九はｇｏｏ℃、焼成時間１〜
３時閲。

空気中という焼成条件で焼成することによって水子すな
わちガス感応体（焼結体）ｆ：つく９た。

Ｘ線分析Ｏ！ＩＳによると、ガス感応体ｔ＠成している
各駿化物は混合状膳で存在してｉることが析し友結果に
よると、各成分の分散状層は非常に均一であるこくも分
かりた。ＥＳＣＡ（ｊｔ電子分光分析）によって確認し
たところによると、酸化パラジウムが一部金属パラジウ
ムに還元されて−る場合一番ることが分かったが、この
発明ではこの金属パラジウムも酸化パラジウムとみなし
、縄成比の計算においては酸化パラジウムに算入し丸。

上記で得られた各ガス感応体のまわり°に、コイル状ヒ
ータを付設し、さらに防鳥の九〇ステンレススチール製
の金網キャップで被覆したものをガス検知部とし友。

（以　下　余　白） 上で得られ友各素子について　ｓｓｉ空気と、これに水
嵩、メタンま九はブタンを含有させ友ものを被検ガスと
して、ガス濃度と抵抗値の関係を脚べ九。結果は１１３
図な１ｎＬＩＩ２２図として示されている。これらの図
と各偶との対応は菖２表に示されている。各−において
、總ＬＨは水嵩の、線ＬＭ　はメタンの、セしてＩＩＬ
ｊｉ　　はブタンの、それぞれ濃度−抵抗値関係をあら
れしている。

抵抗値の一定はつぎのようにして行なわれた。

ナなわら、ＩＩられ九アルコール検知素子五に、躯２３
図に示すように抵抗一定用〇一定抵１ｔ２（抵抗値はＲ
ｃΩ）を直列に接続し、これらの両端に５■の一定電圧
ｔかける。同定抵抗２０両端の電位ｖｃ（ｖ）ｋ一定す
れば、アルコール検知素子ｌの抵抗値Ｒ，（Ω）が次の
式によシ求められる。ここＫ。

ｉ＃ｆ−路を流れる電流で６る。

、Ｒ，＝Ｒｃ（−−１） Ｃ まず、アルコール検知素子を装入し九一定普内に、湿度
管理されたＮ製空気を送り込み、＃−気を充分に安定さ
せ九〇ら、前記の方法で素子抵抗値ｔ−欄一定る。つぎ
に、水嵩、メタン、ブタンを職に掘定槽内に送９込み、
充分に安定した状履（約２時間経過後）で、それぞれの
ガス＃−気中における抵抗値を同様な方法で一定する。

この場合。

一定の履ａを残さないよう、それぞれの一定の間に１日
ｓＪ！［の間隔をあけるのが望ましい。なお。

一定に―しては、素子麻熱用ヒータに負荷する電圧１ｍ
整することにより、素子の温度を４５０℃に設定保持し
た。

また、素子が水素、メタンおよびブタンのいずれに対し
ても同様に感動しているかどうかを判断する指標Ｅを下
式で求めて、ｇｚ表に示した。

上式において、　Ｒ１は爆発限界下限の１００分の１で
ある水素０，０４１１．メタン０．０５ｍ）よびブタン
０．０２参にンける各素子抵抗値のうちの最小値を、ま
え、Ｒｓ　は爆発限界下限の４分の１でるる水＄１０チ
、メ＃：／ｌ、２５１ＧおよびブタンＯＪＳ嚢における
各素子抵抗値のうちの最大値ｔｉられす。

さらに、こＯようにして得られ九最小値と最大値の相乗
平均５．會求め、中間抵抗値として１１２１１に併記し
友。

以上のＩＩｉ兼を一合して判定すれば、実施例はいずれ
も比較例よりすぐれてい喪。すなわち、比較例１〜３な
らびに比軟＠６〜ｌＯはＥが小さく。

比較例４．５はメタンの＃Ｊ［−抵抗関係纏り、の勾配
がゆるやかすぎ、比較例５．６は中間抵抗値が低すぎる
からで番る。

【図面の簡単な説明】

１１１１ｇはこの発明にかかるガス検知素子が用いられ
るガス−れ検出装置の電気−路ａ４．菖２図は仁のカス
―れ検出装置の効果を説明する丸めの一明図、纂３−な
いし菖２２−は実施例および比較例Ｃ）ＩＩ２＃度−抵
抗値一係ｔ−心られすグラフ、１ｇ２３図は素子の抵ａ
ｔ調べるための電気−路一で６本・ 特許出願人　松下電工株式会社 代理人　弁理士　松　本　　武　　彦 第３図　　　　　　　第４図 第５図　　　　　　　第６図 濃度（０ム）　　　　　　　　　　　濃度（・１．）第
７図　　　　　　　第８図 第９図　　　　　　　第１０図 第１１図　　　　　　　　第１２図 第１３図　　　　　　　　第１４図 第１５図　　　　　　　　第１６図 Ｊ度（Φ）、ＩＪノｔｔ＠ノー） 第１７図　　　　　　　　第１８図 第１９図　　　　　　　第２０図 第２１図　　　　　　　　　第２２図 ｉ− 第２３図 手続補正り　（自発） 昭和５６年９月７日 特ｊ庁長官殿 １、・１１件の表示 昭和ｓ６年特許願第　１０６０７９　　号２、発明の名
称 ガス検知素子 ：３゜ｆ＋ｌｉ　＋Ｅをする者 “１イ件との関係　　　特許出願人 住　所　　　　　大阪府門貞市大字門貞１０４８番地名
　称　　　（５８３）松ド電玉株式会社代表者　　　　
　代表取締役　　神　的　善　−１、代理人 住　所〒５３０　　大阪市北区天神橋２」−目４番１７
号千代１＋１第−ビル８階 な　　　し ６、補正の対象 ７、補正の内容 （１）明細書第２１頁第６行目冒頭の「もある。」とそ
の後に続く「このようなとき・・・」の間に、下記の文
言を挿入する。 ［ｔた、酸化パラジウムの場合に詔いて例をみるように
、原料物質中に白金（Ｐｔ）、ａジウＡ　（１ｍ）など
目的の成分以外のものを含むため、それらの酸化物（ｐ
（ｇ、　、　１Ｌｈｌｏｓなど）が素子中区必然的に導
き込まれることもある。」 （２）明細書第２３頁第１８行目の「・・・つくった、
」の後に、下記の文言を挿入する。 ［なお、ＰｄＯの原料粉末としてＰｔ０１やＩＬＩＩｌ
ｓＯｓ　が混在するものを用い、上記と同様にしてガス
感応体をつくった例を実施例１１．実施例１２とし、第
２表に示す。」 （３）明細書１８２５頁の第２表を末尾添附の別紙ｌの
と■りに訂正する。 （４）明細書第２６頁第４行目に「第２２図」とあるを
、「第２４図」と訂正する。 （５）明細書第２６頁第１１行目に「第２３図」とある
を、「第２５図」と訂正する。 （６）　　明細書第２８頁第１８行目に「第２２図」と
あるを、「第２４図」と訂正する。 （７）明細書第２８頁第２０行目に「第２３図」とある
を、「第２５図」と訂正する。 （８）　　添附図画中の第２３図を削除し、別紙■に示
す第２３図、第２４図詔よび第２５図をそれぞれ追加す
る。 ＆　添附書類の目録 （１）　　別紙ｌ（訂正後の第２表）　　　１　通（２
）別紙ｎ（追加図面）　　　　　　ｌ　過第２３図　　
　　　　　　　第２４図 １→ 第２５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （υ　有効成分が２５〜５０重量ｇＩＩのＩｌ化インジ
   Ｏｈ、７５−５４１重量ＩｓＯ１ｍ　化錫訃ヨび（ＬＯ
   Ｉ！−５重量−の酸化パラジウムからなるガス機知素子
   。 （２）　　素子＄−Ｍ体でｓ！４１許１１求ｏ１１ａｌ
   ｌ１ｍ記載のガス機知素子。