(57)【要約】【課題】ガス検知素子の検知感度を低下させるような大気中の被毒成分の吸着除去率を大幅に向上させ、接触燃焼式都市ガスセンサの長期的な信頼性を確保する。【解決手段】大気中の可燃性ガスを検知するガス検知素子１の周囲に、活性炭を充填したガスセンサ用フィルタ６を装着した接触燃焼式都市ガスセンサにおいて、ガスセンサ用フィルタ６として、１．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有する繊維状活性炭が充填されている。好ましくは、ガスセンサ用フィルタ６として、１．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有し、かつ、１５００（ｍ２／ｇ）以上の比表面積を有するまで賦活処理を進めた繊維状活性炭が充填されている。【選択図】図１
2006250569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気中の可燃性ガスを検知するガス検知手段の周囲に装着される活性炭を充填したガスセンサ用フィルタであって、１．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有する繊維状活性炭を充填したことを特徴とするガスセンサ用フィルタ。
【請求項２】
円筒状成形体であり、かつ、その円筒の側壁部分からガスが流入せしめられる繊維状活性炭を充填したことを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ用フィルタ。
【請求項３】
大気中の可燃性ガスを検知するガス検知手段の周囲に装着される活性炭を充填したガスセンサ用フィルタであって、１５００（ｍ２／ｇ）以上の比表面積を有する繊維状活性炭を充填したことを特徴とするガスセンサ用フィルタ。
【請求項４】
大気中の可燃性ガスを検知するガス検知手段の周囲に装着される活性炭を充填したガスセンサ用フィルタであって、１．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有するまで賦活処理を進めた繊維状活性炭を充填したことを特徴とするガスセンサ用フィルタ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のガスセンサ用フィルタが前記ガス検知手段の周囲に装着されている接触燃焼式都市ガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭の台所や業務用の厨房などに設置されるガス漏れ警報器に使用される可燃性ガスセンサに関する。
【０００２】
更に、本発明は、調理時に使用されるエチルアルコール系の蒸気による誤報を防ぐことを目的に、ガス検知素子の周囲を被うように装着される活性炭を充填したガスセンサ用フィルタに関する。
【背景技術】
【０００３】
ガス漏れ警報器に用いられる可燃性ガスセンサには、半導体式ガスセンサや接触燃焼式ガスセンサなどがある。半導体式ガスセンサは、金属酸化物半導体である酸化スズを感ガス体とし、加熱されたセンサ表面に化学吸着した酸素が、可燃性ガスと反応して吸着酸素が脱離する際の抵抗値変化を検知するものである。
【０００４】
また、接触燃焼式ガスセンサは、抵抗温度係数の大きい白金線をコイル状とし、このコイルを埋め込むように酸化触媒をビード状に形成したガス検知素子を有し、その検知原理は、約３００〜４００℃に加熱されたガス検知素子表面で可燃性ガスが大気中の酸素により酸化反応を起こし、その際に発生する熱によってガス検知素子の温度が上昇し、これによるコイルの抵抗値の増大量をブリッジ回路で増幅して検知するものである。
【０００５】
ここで、ガス漏れ警報器用のガスセンサでは、ガス検知素子の周囲に活性炭を充填したフィルタキャップが被せられる場合がある。この種のフィルタは、調理の際に用いる味醂やお燗から揮散する蒸気（エチルアルコール）にガス検知素子が感応して、ガス漏れではないのに警報を発するような、いわゆる誤報を防ぐことを目的とする。すなわち、環境中にアルコール蒸気が存在しても、フィルタ部の活性炭がこれを吸着除去することによって誤報を防ぐものである。
【０００６】
一方、ガスセンサ用フィルタに使用される活性炭の形状には種々のものがあり、０．２〜１ｍｍ程度の大きさの粒状の活性炭をガスの導入路に一定の厚さとなるように充填したものが一般的であるが、これ以外に、粒状の活性炭をバインダと共に成形して円板状としたり、スポンジ状、あるいは、繊維状の形態の活性炭を使用する場合もある。
【０００７】
ここで、成形などによって得られる一体型の活性炭は、充填時の作業性が良かったり、振動による活性炭層の片寄りによるガスの吹き抜けなどが起こりにくいなどの利点がある。
【０００８】
一例として、特開平８−１５９９９９号公報や、特開平９−５２７５号公報には、接触燃焼式ガスセンサのフィルタとして、活性炭を円筒状に充填したフィルタが記載されている。
【０００９】
この円筒状の活性炭は、円筒の外周面からガスが流入するため、円板状の活性炭ではガスの流入方向が円板の上面（端面）からに限定されるのに比べ、実質的なガスの透過面積を数倍大きくすることができる。
【００１０】
前述の接触燃焼式ガスセンサは、ガス検知素子表面で検知対象ガスが定常的に燃焼消費されるため、検知ガスがフィルタを通過してガス検知素子近傍へ供給される際のガス透過性が、ガス感度に大きく影響する。すなわち、円板状の活性炭層の場合に比べ、円筒状活性炭を使用した方が、ガス感度の低下を小さく抑えることができる。
【００１１】
この円筒状活性炭の素材としては、繊維状活性炭を用い、これを円筒状に一体化したものが最も実用的であると考えられる。その理由は、球状や粒状の活性炭を円筒状に均一に充填するには、この粒状の活性炭を保つためのネット状の容器が必要になってしまい、しかも、その充填作業が極めて煩雑になってしまうからである。
【００１２】
これに対し、繊維状の素材の活性炭であれば、これをシート状に成形したり、バインダを用いて円筒状に一体成形することが容易であり、粒状活性炭の場合のように活性炭を保持するためのネット状の構造物が不要である。
【００１３】
【特許文献１】特開平８−１５９９９９号公報
【特許文献２】特開平９−５２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように、活性炭フィルタを設置する主目的は、台所などで発生するアルコール系の蒸気を吸着して誤報を防ぐことであるが、これ以外の重要な機能として、ガス検知素子の検知感度を低下させるような大気中の被毒成分を吸着除去して、ガスセンサの長期的な信頼性を確保することが挙げられる。
【００１５】
ガス検知素子の検知感度を低下させる成分には、塩素を含む有機系成分や、亜硫酸ガス、硫化水素などの硫黄含有化合物などがあるが、中でも、有機シリコーン系化合物は、ガス検知素子の検知感度を不可逆的に低下させる、いわゆる永久被毒物質とされている。有機シリコーン系化合物の成分は、加熱された触媒素子上で分解し、熱的に安定した酸化珪素（ＳｉＯ２）となって、触媒の活性点を被覆し、検知感度を低下させるとされている。
【００１６】
通常、一般家庭の雰囲気中に含まれる有機シリコーン系蒸気の発生源としては、タイルのコーキング剤、床ワックス、家具の艶出し材、ヘアスプレーなどが挙げられ、後述するような成分から成る。
【００１７】
一方、活性炭は比較的分子量の大きい高沸点の有機系ガスをその細孔内に物理吸着する性質があり、エタノール蒸気も有機系ガスと類似した性状であることから活性炭に物理吸着されやすいが、有機シリコーン系化合物も沸点が比較的高く、エタノール蒸気より更に活性炭に吸着されやすいという性質がある。
【００１８】
すなわち、大気中の可燃性ガスを検知するガスセンサに用いられる活性炭フィルタには、大気中に微量に含まれる有機シリコーン系化合物を吸着除去し、ガスセンサのガス感度を長期間維持する機能がある。なお、都市ガスの主成分であるメタンは分子量が小さく、かつ、沸点が低いため、活性炭には殆ど吸着されない。そのため、メタンを検知する都市ガスセンサに活性炭フィルタを用いることは、なんら障害にならない。
【００１９】
そこで、本発明者は、標準的な繊維状活性炭（比表面積：約１０００ｍ２／ｇ）を円筒状に成形したフィルタを接触燃焼式都市ガスセンサに装着し、以下の方法で、この接触燃焼式都市ガスセンサの耐被毒性能を調査した。
【００２０】
シリコーン系の被毒成分の指標物質として、以下の３種類の化合物を選定し、接触燃焼式都市ガスセンサを通電状態で保持した密閉容器中に、３種類のシリコーン系成分のうちの一つを所定濃度となるように注入し、その状態で１５時間保持した後、清浄大気中で１時間通電し、被毒する前と後とのメタンに対するガス感度を測定した。
【００２１】
シリコーン（１）：ヘキサメチルジシロキサン（Ｃ３Ｈ１８ＯＳｉ２）
（式量：１６２、沸点：１０１℃、鎖状分子で分子中にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を１個有する）
シリコーン（２）：オクタメチルシクロテトラシロキサン（Ｃ８Ｈ２４Ｏ４Ｓｉ４）
（式量：２９７、沸点：１７５℃、環状分子で分子中にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を４個有する）
シリコーン（３）：デカメチルシクロペンタシロキサン（Ｃ１０Ｈ３０Ｏ５Ｓｉ５）
（式量：３７１、沸点：２１０℃、環状分子で分子中にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を５個有する）
【００２２】
ここで、上述したシリコーン（１）は、ガスセンサに対するシリコーン蒸気の影響を評価する際に警報器の試験規格などで一般的に用いられている代表的な指標成分である。また、上述したシリコーン（２）およびシリコーン（３）も、シリコーン（１）と同様、一般家庭の雰囲気中に含まれるシリコーン系蒸気の代表成分であるが、中でもシリコーン（２）およびシリコーン（３）は一般家庭の雰囲気中における含有割合が比較的多いとされている。
【００２３】
図２はシリコーン（１）、シリコーン（２）およびシリコーン（３）を用いた被毒試験の結果を示した図である。図２に示すように、標準的な繊維状活性炭（比表面積：約１０００ｍ２／ｇ）からなる円筒状フィルタを装着した接触燃焼式都市ガスセンサは、シリコーン（１）に対しては高い耐被毒性能を示したが、シリコーン（２）およびシリコーン（３）に対してはシリコーン（１）の場合に比べ、耐被毒性能の点で劣っていた。
【００２４】
すなわち、この試験に用いられた標準的な繊維状活性炭（比表面積：約１０００ｍ２／ｇ）は、これまで被毒試験用に用いられてきたシリコーン（１）に対しては優れた吸着性能を有するものの、実環境中に比較的多く存在するシリコーン（２）およびシリコーン（３）に対してはその吸着性能が低いことが判明した。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上述したような課題を解決するため、本発明者は、シリコーン成分の違いによって、なぜ吸着性能に差があるのかを種々調査した。その結果、繊維状活性炭の細孔構造と吸着種であるシリコーン成分との間に以下のような関係があることを突き止めた。図３は繊維状活性炭の細孔半径（ｎｍ）と細孔容積（ｍｌ／ｇ）との関係を示した図である。
【００２６】
（１）標準的な繊維状活性炭（比表面積：約１０００ｍ２／ｇ）は、図３の曲線１０（グレード１０）のように、細孔半径が約１ｎｍに極めてシャープな分布を有する細孔構造を有している。
【００２７】
（２）上述したシリコーン（１）は鎖状分子でしかも低分子量なため、分子サイズが１ｎｍかそれ以下のオーダーであり、細孔半径が１ｎｍ程度の細孔には十分吸着されることが可能である。
【００２８】
（３）これに対し、上述したシリコーン（２）やシリコーン（３）は、分子内にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合が４〜５個存在する環状分子であるため、その分子サイズが、シリコーン（１）に比べ数倍大きい。そのため、シリコーン（２）やシリコーン（３）は、それらの分子サイズが大きすぎ、細孔半径が１ｎｍ程度の大きさの細孔が支配的な繊維状活性炭（比表面積：約１０００ｍ２／ｇ）には殆ど吸着されない。
【００２９】
繊維状活性炭の細孔径の分布がある特定の範囲にシャープなピークを有する理由は以下の通りである。
【００３０】
一般に、活性炭は、ヤシ殻や石炭などの天然の炭素物質を原料として、これを、水蒸気、二酸化炭素、空気などのガス中で高温で反応させることで、炭素質の部分反応により微細孔を生成させた炭素である。この微細孔を生成させる処理を賦活処理といい、この細孔は直径１〜２０ｎｍで、細孔の内壁が大きい表面積を持ち、その表面に種々の物質が吸着される。ヤシ殻や石炭などの天然の炭素質は、その組織が比較的不均質なため、賦活により生成する微細孔の径は、いわゆるマクロポアからミクロポアまで、比較的ブロードに分布している。
【００３１】
一方、繊維状活性炭は、フェノール樹脂などの合成樹脂を紡糸した炭素質を原料としており、炭素の配列の規則性が高い。そのため、賦活によって炭素が抜けた後の細孔は、ヤシ殻炭を原料にした活性炭に比べ、比較的径が揃った細孔ができやすい。
【００３２】
上述したシリコーン（２）やシリコーン（３）のような比較的分子サイズの大きいシリコーン系成分を吸着させるためには、標準的な繊維状活性炭（比表面積：約１０００ｍ２／ｇ）に比べ、もっと大きな細孔径を有する活性炭を用いることが必要ではないかと本発明者は推定した。
【００３３】
そこで、繊維状活性炭の賦活処理を更に進めることによって、より大きな表面積を有し、かつ、より細孔径の大きい活性炭を作成し、この活性炭を用いた円筒状活性炭を装着した接触燃焼式ガスセンサについて、上述したものと同様の耐被毒性能の評価を行った。
【００３４】
その結果、１．２ｎｍ以上の細孔半径を有する繊維状活性炭を用いれば、上述したシリコーン（２）およびシリコーン（３）のような比較的分子サイズの大きいシリコーン成分に対しても優れた吸着性能が得られることがわかった。更に、細孔半径が１．６ｎｍ以上、好ましくは、２．２ｎｍ程度の細孔を有する活性炭が最も優れた吸着性能を示した。
【００３５】
なお、商業ベースで得られる繊維状活性炭では、細孔半径が約２．２ｎｍのものが最大である。その理由は、これ以上の細孔半径のものを得ようとすると、賦活に要する時間を長くする必要があるため、経済的に不利になると共に、賦活を過度に進めると、活性炭繊維の機械的強度が低下し、繊維が破断しやすくなるという物性上の不都合が起きるためである。
【００３６】
上述したように、本発明は、ガスセンサの検知感度を低下させるような大気中の被毒成分の吸着除去率を大幅に向上させることができるガスセンサ用フィルタ、および、そのガスセンサ用フィルタがガス検知素子の周囲に装着された接触燃焼式都市ガスセンサを提供することを目的とする。
【００３７】
請求項１に記載の発明によれば、大気中の可燃性ガスを検知するガス検知手段の周囲に装着される活性炭を充填したガスセンサ用フィルタであって、１．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有する繊維状活性炭を充填したことを特徴とするガスセンサ用フィルタが提供される。
【００３８】
請求項２に記載の発明によれば、円筒状成形体であり、かつ、その円筒の側壁部分からガスが流入せしめられる繊維状活性炭を充填したことを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ用フィルタが提供される。
【００３９】
請求項３に記載の発明によれば、大気中の可燃性ガスを検知するガス検知手段の周囲に装着される活性炭を充填したガスセンサ用フィルタであって、１５００（ｍ２／ｇ）以上の比表面積を有する繊維状活性炭を充填したことを特徴とするガスセンサ用フィルタが提供される。
【００４０】
請求項４に記載の発明によれば、大気中の可燃性ガスを検知するガス検知手段の周囲に装着される活性炭を充填したガスセンサ用フィルタであって、１．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有するまで賦活処理を進めた繊維状活性炭を充填したことを特徴とするガスセンサ用フィルタが提供される。
【００４１】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガスセンサ用フィルタが前記ガス検知手段の周囲に装着されている接触燃焼式都市ガスセンサが提供される。
【発明の効果】
【００４２】
請求項１に記載のガスセンサ用フィルタでは、１．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有する繊維状活性炭が充填されている。そのため、約０．９ｎｍの領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有する標準的な繊維状活性炭が充填されている場合に比べ、ガス検知手段の検知感度を低下させるような大気中の被毒成分の吸着除去率を大幅に向上させることができる。それにより、ガスセンサの長期的な信頼性を確保することができる。
【００４３】
請求項２に記載のガスセンサ用フィルタでは、円筒状成形体であり、かつ、その円筒の側壁部分からガスが流入せしめられる繊維状活性炭が充填されている。つまり、請求項２に記載のガスセンサ用フィルタでは、外周面からガスが流入せしめられるように円筒状に成形された繊維状活性炭が充填されている。そのため、端面からガスが流入せしめられるように円板状に活性炭が形成されている場合よりも、実質的なガスの透過面積を大きくすることができる。
【００４４】
請求項３に記載のガスセンサ用フィルタでは、１５００（ｍ２／ｇ）以上の比表面積を有する繊維状活性炭が充填されている。そのため、約１０００（ｍ２／ｇ）の比表面積を有する標準的な繊維状活性炭が充填されている場合に比べ、ガス検知手段の検知感度を低下させるような大気中の被毒成分の吸着除去率を大幅に向上させることができる。それにより、ガスセンサの長期的な信頼性を確保することができる。
【００４５】
請求項４に記載のガスセンサ用フィルタでは、１．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有するまで賦活処理を進めた繊維状活性炭が充填されている。そのため、１．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有するまで賦活処理が進められていない標準的な繊維状活性炭が充填されている場合に比べ、ガス検知手段の検知感度を低下させるような大気中の被毒成分の吸着除去率を大幅に向上させることができる。それにより、ガスセンサの長期的な信頼性を確保することができる。
【００４６】
請求項５に記載の接触燃焼式都市ガスセンサでは、大気中の被毒成分によってガス検知手段の検知感度が低下してしまうおそれを低減することができる。それにより、長期的な信頼性を確保することができる。
【００４７】
詳細には、大気中の可燃性ガスを検知するガス検知手段に対して、細孔半径が１．２ｎｍ以上のある特定の半径に鋭い細孔分布のピークを有する繊維状活性炭を用いたフィルタを装着することによって、実環境中に比較的多く含まれる環状の有機シリコーン系蒸気をその細孔内に高効率で吸着捕捉することが可能になる。
【００４８】
特に、この繊維状活性炭を円筒状に成形した一体型フィルタを接触燃焼式都市ガスセンサに装着することによって、高いガス感度を有し、かつ、実環境中に存在する環状シリコーン系蒸気による被毒を受けずに長期間安定した感度および警報性能を維持する、信頼性の優れた接触燃焼式都市ガスセンサ並びにそれを有する都市ガス警報器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の接触燃焼式都市ガスセンサの第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサの断面図である。図１に示すように、第１の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサでは、大気中の可燃性ガスを検知するガス検知素子１と、温度補償素子２とが、それらの熱的な影響を遮断するための熱遮蔽板３を介して、同一のセンサベース４上に、各々２本ずつの金属ピン５によって保持されている。ガス検知素子１は、ガンマアルミナにパラジウムを担持した酸化触媒素子で、内部に白金コイルが埋め込まれ、そのコイルに流れる電流によって、約４００℃に加熱保持されている。このガス検知素子１は、大気中にメタンが存在すると、素子表面でメタンを酸化させ、その燃焼熱に応じた温度上昇が起こり、その結果、白金コイルの抵抗値が上昇するようになっている。
【００５０】
温度補償素子２は、メタンの酸化に不活性なガンマアルミナのみからなり、ガス検知素子１と同様に約４００℃に加熱されている。この温度補償素子２上では、メタンは実質的に酸化しないため、メタンが存在すると、ガス検知素子１のコイル抵抗値との間に差が生じる。この抵抗値の差が、例えば特開平８−１５９９９９号公報に記載されたブリッジ回路とほぼ同様に構成されたブリッジ回路によって、出力として取り出される。
【００５１】
ガス検知素子１および温度補償素子２は、詳細には特開平８−１５９９９９号公報に記載されているように、それぞれの白金線の両端部を、センサベース４上に立てられた２本の金属ピン５に溶接することによって保持されている。
【００５２】
ガス検知素子１および温度補償素子２の周囲には、繊維状活性炭からなる一体型で円筒状の活性炭６がガスセンサ用フィルタとして装着されており、活性炭６の天頂部は、ガスの侵入を防ぐための金属製のキャップ７によって覆われている。更に、活性炭６およびキャップ７は、ステンレス製の２重のネット８によって覆われている。なお、ステンレス製の２重のネット８は、ガス漏れ警報器の検査規定として法律に定められた防爆構造の規格を満たすために設けられている。ネット８の裾部は、リング状のカシメ金具９によって、センサベース４に固定されている。
【００５３】
ガスセンサ用フィルタは、特開平８−１５９９９９号公報に詳細に記載されているように、繊維状活性炭６を用いて円筒状に一体成形される。具体的には、まず、繊維状の活性炭のフィラーが少量のバインダと共に水中に分散せしめられ、この中に、壁面に多数の微小孔を有する一端封じ型の金属チューブが浸漬せしめられ、この状態で、水面上にあるチューブの開口部より吸引が行われ、チューブの外壁面に活性炭繊維のフィラーが積層される。次いで、これが液から引き上げられて乾燥せしめられ、チューブが引き抜かれて土管状の成形体が得られ、これが所定の長さに切断される。その結果、図１に示したガスセンサ用フィルタとしての繊維状活性炭６が得られる。
【００５４】
第１の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサでは、円筒状に成形された繊維状活性炭６の側壁部分、つまり、繊維状活性炭６の外周面からガスが流入せしめられるように、繊維状活性炭６が配置されている。
【００５５】
更に、第１の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサでは、ガスセンサ用フィルタとして、図３の曲線１５（グレード１５）のように１．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有する繊維状活性炭６が充填されている。
【００５６】
換言すれば、第１の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサでは、ガスセンサ用フィルタとして、１５００（ｍ２／ｇ）以上の比表面積を有する繊維状活性炭６が充填されている。
【００５７】
詳細には、第１の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサでは、ガスセンサ用フィルタとして、１．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有し、かつ、１５００（ｍ２／ｇ）以上の比表面積を有するまで賦活処理を進めた繊維状活性炭６が充填されている。
【００５８】
第２の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサは、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサと同様に構成されている。
【００５９】
具体的には、第２の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサでは、ガスセンサ用フィルタとして、図３の曲線２０（グレード２０）のように１．６ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有する繊維状活性炭６が充填されている。換言すれば、第２の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサでは、ガスセンサ用フィルタとして、２０００（ｍ２／ｇ）以上の比表面積を有する繊維状活性炭６が充填されている。詳細には、第２の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサでは、ガスセンサ用フィルタとして、１．６ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有し、かつ、２０００（ｍ２／ｇ）以上の比表面積を有するまで賦活処理を進めた繊維状活性炭６が充填されている。
【００６０】
第３の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサは、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサと同様に構成されている。
【００６１】
具体的には、第３の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサでは、ガスセンサ用フィルタとして、図３の曲線２５（グレード２５）のように２．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有する繊維状活性炭６が充填されている。換言すれば、第３の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサでは、ガスセンサ用フィルタとして、２５００（ｍ２／ｇ）以上の比表面積を有する繊維状活性炭６が充填されている。詳細には、第３の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサでは、ガスセンサ用フィルタとして、２．２ｎｍ以上の領域に活性炭の細孔半径の分布のピークを有し、かつ、２５００（ｍ２／ｇ）以上の比表面積を有するまで賦活処理を進めた繊維状活性炭６が充填されている。
【実施例】
【００６２】
〔比較例〕
比較例の接触燃焼式都市ガスセンサは、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサと同様に構成されている。
【００６３】
【表１】
2006250569.tif 000003
【００６４】
表１は比較例の接触燃焼式都市ガスセンサでフィルタとして用いられた繊維状活性炭を示している。表１に示した活性炭原料は、繊維状活性炭として一般に市販されている標準品である。つまり、比較例の接触燃焼式都市ガスセンサでは、フィルタとして標準品の繊維状活性炭を用いた。
【００６５】
【表２】
2006250569.tif 000004
【００６６】
表２は比較例の接触燃焼式都市ガスセンサの被毒試験における被毒条件を示している。比較例の接触燃焼式都市ガスセンサの被毒試験では、接触燃焼式都市ガスセンサを表２の条件でシリコーン系蒸気中に晒し、接触燃焼式都市ガスセンサにより曝露前後のメタンガス感度を測定した。なお、実環境中のシリコーン系蒸気の濃度は高々０．１ｐｐｍ以下であり、表２の被毒条件は実環境に比べて極めて厳しい条件と言える。
【００６７】
比較例の接触燃焼式都市ガスセンサの被毒試験結果は上述した図２に含まれている。図２の縦軸の感度残存率は、下式で示されるように、曝露前のメタン感度に対して、曝露後のメタン感度がどの程度残っているかを示すもので、この値が大きい程、耐被毒性能に優れていることを示している。
【００６８】
メタン感度残存率（％）＝（（曝露後の０．４％メタンに対する感度）／（曝露前の０．４％メタンに対する感度））×１００
【００６９】
なお、図２の破線は、比較のため、活性炭フィルタが装着されていない接触燃焼式都市ガスセンサの感度残存率を示したものである。
【００７０】
図２に示すように、活性炭フィルタが装着されていない場合は、感度が被毒前の約２０％以下に低下するのに対し、グレード１０の活性炭をフィルタとして用いた場合には、シリコーン（１）を高効率で吸着除去することが判った。しかしながら、このグレード１０の活性炭フィルタは、シリコーン（２）およびシリコーン（３）に対してはシリコーン（１）に比べ吸着性能が劣っていることが判った。
【００７１】
〔実施例１〕
比較例で用いた標準品であるグレード１０の活性炭では、環状の分子形状で分子サイズが比較的大きいシリコーン（２）およびシリコーン（３）に対する吸着性能が低いため、標準品よりも細孔径の大きい繊維状活性炭原料をフィルタとして用いてその耐被毒性能を評価した。
【００７２】
【表３】
2006250569.tif 000005
【００７３】
表３は実施例の接触燃焼式都市ガスセンサでフィルタとして用いられた繊維状活性炭を示している。表１に示した標準品よりも賦活処理を更に進めて細孔径を大きくした表３に示すような３種類の繊維状活性炭原料について、比較例と同様の被毒試験を行った。
【００７４】
図３には、比較例で用いたグレード１０の繊維状活性炭の細孔分布、並びに、実施例で用いた表３に示したグレード１５、グレード２０およびグレード２５の繊維状活性炭の細孔分布を示している。図３の横軸は繊維状活性炭の細孔半径（ｎｍ）を示しており、縦軸は細孔容積（ｍｌ／ｇ）を示している。細孔容積とは、細孔径の細い方から積算した細孔の容積の累積値を示している。つまり、図３は、細孔容積が急峻に増大する領域に、最も高い頻度の細孔径があることを示している。すなわち、表３の右端欄に示す数値が最も多く存在する細孔径を示している。
【００７５】
図４は表１および表３に示した活性炭を用いた接触燃焼式都市ガスセンサの被毒試験結果を示した図である。図４に示すように、細孔半径の分布のピークが１．２ｎｍにあるグレード１５の繊維状活性炭を用いた場合には、細孔半径の分布のピークが０．９ｎｍにある比較例のグレード１０の繊維状活性炭を用いた場合に比べ大幅に耐被毒性能が向上することが判った。
【００７６】
また、細孔半径の更に大きいグレード２０やグレード２５の繊維状活性炭を用いることによって、一層優れた耐被毒性能が得られることが判った。
【００７７】
〔実施例２〕
比較例のグレード１０の活性炭と、実施例１のグレード２５の活性炭とで作成した２種類のフィルタを装着した接触燃焼式都市ガスセンサを都市ガス警報器に搭載し、グレード１０の活性炭を使用した都市ガス警報器と、グレード２５の活性炭を使用した都市ガス警報器とを一対にして２０軒の一般家庭の台所に約５年間設置し、約１年ごとに取り外してメタン警報濃度の推移をモニタした。
【００７８】
図５はメタン警報濃度の推移のモニタ結果を示した図である。図５の縦軸はガス漏れ警報を発するメタンガス濃度を示しており、初期は約０．３５％のメタン濃度で警報するように設定した。この警報濃度の値が上昇するほど、メタンに対するガス検知素子１（図１参照）の検知感度が低下していることになる。なお、図５中のプロットは、グレード１０の活性炭のフィルタおよびグレード２５の活性炭のフィルタの２種類のフィルタを装着した都市ガス警報器の警報濃度の最大値と最小値とをそれぞれ示している。
【００７９】
図５に示すように、グレード１０の繊維状活性炭をフィルタとして使用した接触燃焼式都市ガスセンサでは、メタンの警報濃度が経年的に高濃度側に推移し、そのバラツキ幅も大きくなったのに対し、グレード２５の繊維状活性炭をフィルタとして使用した本発明の接触燃焼式都市ガスセンサの場合は、５年間の使用によっても、警報濃度の高濃度側への変動が極めて小さく抑えられた。
【００８０】
また、図５に示すように、グレード１０の繊維状活性炭をフィルタとして使用した接触燃焼式都市ガスセンサのメタン警報濃度の鈍感化の度合いがｍａｘとｍｉｎとで大きくばらついた理由としては、実環境雰囲気では接触燃焼式都市ガスセンサの設置場所によって、シリコーン系蒸気の種類、濃度、その発生頻度などが異なるためであると解釈される。
【００８１】
一方、図５に示すように、グレード２５の繊維状活性炭をフィルタとして使用した接触燃焼式都市ガスセンサのメタン警報濃度の経年的な変動の度合いがｍａｘとｍｉｎとであまりばらつかず、接触燃焼式都市ガスセンサの警報性能が長期間安定して維持された理由としては、実環境中に存在する環状シリコーン系蒸気に対するグレード２５の繊維状活性炭の吸着性能が優れているため、シリコーン系蒸気の種類、濃度、その発生頻度などの環境条件のバラツキの影響を殆ど受けなかったためであると解釈される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１の実施形態の接触燃焼式都市ガスセンサの断面図である。
【図２】シリコーン（１）、シリコーン（２）およびシリコーン（３）を用いた被毒試験の結果を示した図である。
【図３】繊維状活性炭の細孔半径（ｎｍ）と細孔容積（ｍｌ／ｇ）との関係を示した図である。
【図４】表１および表３に示した活性炭を用いた接触燃焼式都市ガスセンサの被毒試験結果を示した図である。
【図５】メタン警報濃度の推移のモニタ結果を示した図である。
【符号の説明】
【００８３】
１      ガス検知素子
２      温度補償素子
３      熱遮蔽板
４      センサベース
５      金属ピン
６      活性炭（ガスセンサ用フィルタ）
７      キャップ
８      ネット
９      カシメ金具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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