(57)【要約】【課題】アルコール等の様々なガスの存在下において使用した場合であっても塩素・フッ素系ガスによって劣化し難いガス検知器を提供する。【解決手段】被検知ガスと接触するガス感応部１２を有するガス検知素子１０と、ガス検知素子１０の上流に、銀の微粉末を構成成分として有する銀フィルタ部２０と、を備えたガス検知器Ｘ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検知ガスと接触するガス感応部を有するガス検知素子と、
前記ガス検知素子の上流に、銀の微粉末を構成成分として有する銀フィルタ部と、
を備えたガス検知器。
【請求項２】
前記銀の微粉末の粒径が１０〜１００ｎｍである請求項１に記載のガス検知器。
【請求項３】
前記ガス検知素子は、可燃性ガス或いは一酸化炭素を検出する請求項１または２に記載のガス検知器。
【請求項４】
前記ガス検知素子の上流に、活性炭を有する活性炭フィルタ部を備えた請求項１〜３の何れか一項に記載のガス検知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貴金属線材を覆って焼結させた金属酸化物を主成分とし、被検知ガスと接触するガス感応部を有するガス検知素子とフィルタを備えたガス検知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、所謂自己加熱型のガス検知素子としては、接触燃焼式ガス検知素子、半導体式ガス検知素子、固体電解質式ガス検知素子等が知られている。
例えば、熱線型半導体式ガス検知素子は、白金等の貴金属線コイルに金属酸化物半導体を設けた構造であり、可燃性ガスなどの濃度変化に対して半導体抵抗の変化により、被検知ガスの濃度を測定することができる。
【０００３】
このようなガスセンサとしては、水素ガスなどの可燃性ガスを検出する可燃性ガスセンサや、ＣＯガスを検出するＣＯガスセンサなどが知られている。
【０００４】
尚、本発明における従来技術となる上述したガスセンサは、一般的な技術であるため、特許文献等の従来技術文献は示さない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
室内にて使用される衣類などの防虫剤にはパラジクロロベンゼン等が主成分として含有されており、殺虫剤にはジクロロボス等が主成分として含有されており、シロアリ駆除や建材の防虫剤にはクロルピリホス等が主成分として含有されている。
室内でこれら防虫剤や殺虫剤を使用することで、パラジクロロベンゼン、ジクロロボスおよびクロルピリホスなどの塩素・フッ素系ガスが室内空間に浮遊する。このような塩素・フッ素系ガスが、仮に可燃性ガスセンサのガス検知素子の表面に到達すると、当該ガス検知素子の表面で熱分解されて化学反応により腐食性の高いガスが生成する場合がある。このような腐食性の高いガスによって可燃性ガスセンサが劣化する虞があった。
【０００６】
そのため、例えば可燃性ガスセンサにおいては、活性炭フィルタを配置して当該活性炭フィルタによって前記塩素・フッ素系ガスを吸着させ、前記塩素・フッ素系ガスがガス検知素子の表面に到達するのを防止していた。
【０００７】
活性炭フィルタを装着した可燃性ガスセンサを台所などの室内に設置した場合、当該活性炭フィルタが室内に浮遊するアルコール等の様々なガスを吸着する。そのため、活性炭フィルタのガス吸着能力が早期に低下しやすくなり、塩素・フッ素系ガスを吸着する能力が低下する。このようなときに室内で防虫剤や殺虫剤を使用すると、塩素・フッ素系ガスが可燃性ガスセンサのガス検知素子の表面に到達し易くなり、該ガス検知素子の表面で熱分解されて腐食性の高いガスが生成し、このような腐食性の高いガスによって可燃性ガスセンサが劣化する虞がある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、アルコール等の様々なガスの存在下において使用した場合であっても塩素・フッ素系ガスによって劣化し難いガス検知器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係るガス検知器の第一特徴構成は、被検知ガスと接触するガス感応部を有するガス検知素子と、前記ガス検知素子の上流に、銀の微粉末を構成成分として有する銀フィルタ部と、を備えた点にある。
【００１０】
本構成によれば、銀フィルタ部をガス検知素子の上流に備えることで、仮に雰囲気ガスに防虫剤や殺虫剤の主成分である塩素・フッ素系ガスが含まれていたとしても、当該塩素・フッ素系ガスをガス検知素子に到達する前に銀の微粉末によって吸着除去することができる。そのため、塩素・フッ素系ガスがガス検知素子の表面に到達し難くなり、腐食性の高いガスによって当該ガス検知素子が劣化するのを未然に防止することができる。
【００１１】
後述の実施例で示すように、本発明のガス検知器はエタノールおよび塩素・フッ素系ガスに対する長時間の曝露を行なったとしても、殆どセンサ出力に変化は見られなかった。よって、本発明のガス検知器は、アルコール等の様々なガスの存在下において使用した場合であっても塩素・フッ素系ガスによって劣化し難くなる。
【００１２】
本発明に係るガス検知器の第二特徴構成は、前記銀の微粉末の粒径を１０〜１００ｎｍとした点にある。
【００１３】
本構成によれば、被検知ガスと銀の微粒子とが接触する面積を飛躍的に増大させることができるため、銀フィルタ部を経由するアルコール等の様々なガスと銀の微粒子との接触効率を向上させることができ、当該ガスの吸着除去の効率が向上する。
【００１４】
本発明に係るガス検知器の第三特徴構成は、前記ガス検知素子が可燃性ガス或いは一酸化炭素を検出する点にある。
【００１５】
本構成によれば、本発明のガス検知器を一般的に幅広く設置されている可燃性ガス検知器或いは一酸化炭素ガス検知器に適用することができるため、可燃性ガス或いは一酸化炭素を確実に検知できるようになる。
【００１６】
本発明に係るガス検知器の第四特徴構成は、前記ガス検知素子の上流に、活性炭を有する活性炭フィルタ部を備えた点にある。
【００１７】
本構成によれば、雰囲気ガスに含まれる防虫剤や殺虫剤の主成分である塩素・フッ素系ガスを、活性炭フィルタ部によって吸着することができるため、塩素・フッ素系ガスがガス検知素子の表面に到達するのをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のガス検知器の概要を示す図である。
【図２】ブリッジ回路の概略図である。
【図３】実施例１の結果を示したグラフである。
【図４】実施例２の結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示したように本発明のガス検知器Ｘは、被検知ガスと接触するガス感応部１２を有するガス検知素子１０と、ガス検知素子１０の上流に、銀の微粉末を構成成分として有する銀フィルタ部２０と、を備える。
【００２０】
本実施形態では、ガス検知素子１０として熱線型半導体式ガス検知素子を例示するが、これに限られるものではない。その他のガス検知素子として、接触燃焼式ガス検知素子、基板型半導体式ガス検知素子、固体電解質式ガス検知素子等、従来公知のガス検知素子が挙げられる。
【００２１】
熱線型半導体式ガス検知素子１０は、コイル状の貴金属線材１１を覆って焼結させた金属酸化物を主成分とするガス感応部１２を有する。貴金属線１１は、材質、線径、コイル径、コイル巻数等は、従来の熱線型半導体式ガス検知素子に使用するものと同様で、特に限定されない。貴金属線材１１の材質としては白金等を適用できる。
【００２２】
ガス感応部１２は金属酸化物半導体が使用できる。当該金属酸化物半導体としては、例えば酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛等が使用できるが、特に限定されるものではない。
【００２３】
本実施形態に係るガス検知器Ｘは、図２に示すように、被検知ガス（水素ガスなどの可燃性ガスや一酸化炭素）を検知する熱線型半導体式ガス検知素子１０、固定負荷抵抗Ｒ０と、固定対辺抵抗Ｒ１，Ｒ２とをブリッジ回路に組み込んで構成してある。ブリッジ回路は、電源Ｅによって常時電圧を供給し、熱線型半導体式ガス検知素子１０を被検知ガスが反応する温度に保持してある。
【００２４】
ガス検知素子１０の上流には、銀の微粉末を構成成分として有する銀フィルタ部２０を備える。
銀フィルタ部２０は、銀の微粉末を構成成分として有する態様であれば、どのような構成でもよい。例えば、銀フィルタ部２０を、銀の微粉末を収容した容器とした態様、或いは、薄膜に銀の微粉末を付着させた態様とすればよい。また、銀粒子は加圧成形したペレット状、或いは、アルミナゾルやシリカゾル等をバインダーとして成形した態様で使用することも可能である。このようにして構成した銀フィルタ部２０をガス検知素子１０の上流に配置し、被検知ガスが銀フィルタ部２０を経由してガス検知素子１０に到達するように構成する。
【００２５】
このように銀フィルタ部２０をガス検知素子の上流に備えることで、仮に雰囲気ガスに防虫剤や殺虫剤の主成分である塩素・フッ素系ガスが含まれていたとしても、当該塩素・フッ素系ガスをガス検知素子１０に到達する前に銀フィルタ部２０によって吸着除去することができる。そのため、塩素・フッ素系ガスがガス検知素子１０の表面に到達し難くなり、腐食性の高いガスによって当該ガス検知素子１０が劣化するのを未然に防止することができる。
【００２６】
銀の微粉末の粒径は１０〜１００ｎｍ、好ましくは１０〜５０ｎｍとすればよい。この粒径であれば、被検知ガスと銀の微粒子とが接触する面積を飛躍的に増大させることができるため、銀フィルタ部２０を経由するガスと銀の微粒子との接触効率を向上させることができる。
【００２７】
本実施形態ではガス検知素子１０の上流に、活性炭を有する活性炭フィルタ部３０を備えている。活性炭フィルタ部３０は、銀フィルタ部２０の上流あるいは下流の何れに配置してもよく、本実施形態では活性炭フィルタ部３０を銀フィルタ部２０の上流に配置した場合を例示する。また、活性炭は公知のものであればどのような活性炭でもよい。
本構成により、雰囲気ガスに含まれる防虫剤や殺虫剤の主成分である塩素・フッ素系ガスを、活性炭フィルタ部３０によって吸着することができるため、塩素・フッ素系ガスがガス検知素子の表面に到達するのをより確実に防止することができる。
【実施例】
【００２８】
〔実施例１〕
１０〜１００ｎｍの粒径を有する銀の微粉末１００ｍｇを、直径５ｍｍの円柱状（キャップ状）の容器に収容して銀フィルタ部２０を作製した。当該容器は銀粒子を収容して、雰囲気ガスがその内部を通過できるように構成してある。このような銀フィルタ部２０を備えた本発明のガス検知器Ｘ（活性炭フィルタ部３０は未装着）を使用して、塩素・フッ素系ガスに対する曝露試験を行なった。比較のため、銀フィルタ部２０に変えて活性炭フィルタ部（ヤシガラ活性炭１００ｍｇ）を備えたこと以外は本発明のガス検知器Ｘと同様の構成を有する従来のガス検知器（比較センサ１）、および、銀フィルタ部を装着しないこと以外は本発明のガス検知器Ｘと同様の構成を有する従来のガス検知器（比較センサ２）を使用した。
【００２９】
曝露試験は、１００Ｌのチャンバー中に、パラジクロロベンゼンを主成分として含有する防虫剤５ｇを収容し、当該チャンバーに本発明のガス検知器Ｘおよび従来のガス検知器を１２日間放置してセンサ出力の変化を調べた。尚、チャンバー中のパラジクロロベンゼンの濃度は３００〜５００ｐｐｍ程度であった。これは、６畳の部屋において防虫剤を通常使用した場合に飛散するパラジクロロベンゼンの濃度の約２５０倍であり、本試験の８日が通常使用の約５年半に相当する加速試験である。図３に結果を示す。
【００３０】
この結果、本発明のガス検知器Ｘは８日間の曝露を行なったとしても、殆どセンサ出力に変化は見られなかった。活性炭フィルタ部を備えた比較センサ１も同様の結果が得られた。一方、銀フィルタ部を装着しない比較センサ２は、曝露１日目よりセンサ出力が大幅に変化しており、パラジクロロベンゼンによってガス検知素子が劣化したものと認められた。
【００３１】
〔実施例２〕
本発明のガス検知器Ｘおよび活性炭フィルタ部を備えた比較センサ１において、エタノールおよび塩素・フッ素系ガスに対する曝露試験を行なった。曝露試験は、１００Ｌのチャンバー中に、エタノール１０００ｐｐｍおよびパラジクロロベンゼンを主成分として含有する防虫剤５ｇを収容し、当該チャンバーに本発明のガス検知器Ｘおよび比較センサ１を１６日間放置してセンサ出力の変化を調べた。図４に結果を示す。
【００３２】
この結果、本発明のガス検知器Ｘは１６日間の曝露を行なったとしても、殆どセンサ出力に変化は見られなかった。一方、比較センサ１は、曝露７日目以降よりセンサ出力が徐々に変化することが判明した。これは、活性炭フィルタ部がエタノールに曝露されることで、活性炭フィルタがエタノールを吸着して活性炭フィルタのガス吸着能力が徐々に低下し、パラジクロロベンゼンがガス検知素子に到達することによってガス検知素子が徐々に劣化したものと認められた。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、被検知ガスと接触するガス感応部を有するガス検知素子を備えたガス検知器に利用できる。
【符号の説明】
【００３４】
Ｘ        ガス検知器
１０        ガス検知素子
１１        貴金属線材
１２        ガス感応部
２０        銀フィルタ部
３０        活性炭フィルタ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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