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公開番号2025038719
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-19
出願番号2023145498
出願日2023-09-07
発明の名称接触燃焼式ガスセンサ
出願人フィガロ技研株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 27/16 20060101AFI20250312BHJP(測定;試験)
要約
【構成】接触燃焼式ガスセンサの検知片のセラミックスのビードは、触媒を担持しない内層と、触媒を含有し内層を覆う外層の2層から成る。検知片の測温抵抗体のコイルは内層に埋設され、検知片のセラミックスのビードは補償片のセラミックスのビードよりも外径が大きい。検知片の測温抵抗体のコイルは、補償片の測温抵抗体のコイルに比べ、コイルのターン数が1以上3以下だけ多い。
【効果】空気中での検知片と補償片とのバランスが長期間保たれる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
触媒を担持したセラミックスのビード内に測温抵抗体のコイルを埋設した検知片と、
検知片に比べ触媒含有量が少ないセラミックスのビード内に測温抵抗体のコイルを埋設した補償片、とから成る接触燃焼式ガスセンサにおいて、
検知片のセラミックスのビードは、触媒を担持しない内層と、触媒を含有し内層を覆う外層の２層から成り、
検知片の測温抵抗体のコイルは内層に埋設され、検知片のセラミックスのビードは補償片のセラミックスのビードよりも外径が大きく、
検知片の測温抵抗体のコイルは、補償片の測温抵抗体のコイルに比べ、コイルのターン数が１以上３以下だけ多いことを特徴とする、接触燃焼式ガスセンサ。
続きを表示（約 150 文字）【請求項２】
補償片の測温抵抗体のコイルはターン数が３以上１５以下であることを特徴とする、請求項１の接触燃焼式ガスセンサ。
【請求項３】
検知片の測温抵抗体のコイルは、補償片の測温抵抗体のコイルに比べ、ターン数が１だけ多いことを特徴とする、請求項２の接触燃焼式ガスセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は接触燃焼式ガスセンサに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
接触燃焼式ガスセンサは検知片と補償片とから成り、それらはＰｔ等の貴金属コイルをセラミックのビード内に埋設したものである。検知片のビードはアルミナ等の担体にＰｔ等の酸化触媒を担持させたもので、補償片のビードは、検知片と同じ担体を用いるが、酸化触媒を含有しない点が異なる。接触燃焼式ガスセンサは、メタン、水素、ＬＰＧ、ＣＯ等の検出に用いられている。
【０００３】
関連する先行技術を示す。特許文献１(特開２００８－１３９０９２)は、検知片では酸化触媒が有色なため放熱係数が補償片よりも大きいので、検知片と補償片の温度を揃えるため、検知片のサイズ(ビードのサイズ)を補償片のサイズよりも小さくすることを提案している。なお接触燃焼式ガスセンサでは、検知片と補償片とでコイルのターン数を共通にすることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－１３９０９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者は検知片のビードを、酸化触媒を含有しない内層と、酸化触媒を含有する外層の２層とし、内層に貴金属コイルを埋設し、コイルと酸化触媒が接触しないようにすることを検討した。しかしながら、ビードを２層にすると検知片のビードが補償片のビードよりも大きくなり、検知片の温度が補償片よりも低くなった。これに伴い、長期間使用すると、検知片と補償片とのバランスが崩れ、空気中での出力が変化した。さらに、検知片の温度が補償片よりも低いので、空気中での出力が０から大きく外れた。
【０００６】
この発明の課題は、検知片のビードを、酸化触媒を含有しない内層と、酸化触媒を含有する外層の２層とした接触燃焼式ガスセンサにおいて、空気中での検知片と補償片とのバランスが長期間保たれるようにし、ガスセンサの長期信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
接触燃焼式ガスセンサは、触媒を担持したセラミックスのビード内に測温抵抗体のコイルを埋設した検知片と、検知片に比べ触媒含有量が少ないセラミックスのビード内に測温抵抗体のコイルを埋設した補償片、とから成る。この発明の接触燃焼式ガスセンサは、検知片のセラミックスのビードは、触媒を担持しない内層と、触媒を含有し内層を覆う外層の２層から成り、検知片の測温抵抗体のコイルは内層に埋設され、検知片のセラミックスのビードは補償片のセラミックスのビードよりも外径が大きく、検知片の測温抵抗体のコイルは、補償片の測温抵抗体のコイルに比べ、コイルのターン数が１以上３以下だけ多いことを特徴とする。
【０００８】
コイルがセラミックスのビードを支持し、かつ熱等によるたわみを制限するため、補償片の測温抵抗体のコイルはターン数が３以上で１５以下が好ましく、より好ましくは５以上で１２以下とし、最も好ましくは７以上で１２以下とする。検知片のコイルのターン数は、補償片に比べ１ターン以上で３ターン以下ターン数が多いとの条件で定まる。
【０００９】
なおビードの両側の反対方向にコイルのリード部を引き出すため、ターン数はほぼ整数となる。ターン数は厳密な意味で整数である必要は無く、整数値±0.2以下、好ましくは整数値±0.1以下の小数部分をターン数が有しても良い。
【００１０】
検知片のセラミックスのビードは補償片のビードよりも大きいので、検知片と補償片でコイルのターン数を等しくすると、検知片の温度は補償片よりも低くなる。ところで、接触燃焼式ガスセンサでは、検知片と補償片を直列に接続して使用する。検知片でのコイルのターン数を増すと、検知片と補償片でのコイルの合成抵抗が増し、コイルを流れる電流が減少するため、補償片温度が低下する。検知片ではコイルのターン数が増すため、コイルを流れる電流が低下しても、温度はあまり変化しない。このため検知片と補償片の温度差が小さくなり、接触燃焼式ガスセンサの長期安定性が増す。
（【００１１】以降は省略されています）

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