特許ウォッチ

公開番号2025129497
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026163
出願日2024-02-26
発明の名称ガスセンサ
出願人矢崎エナジーシステム株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 27/16 20060101AFI20250829BHJP(測定;試験)
要約【課題】フィルタの劣化を抑えつつもセンサ素子の被毒の進行を抑制することが可能なガスセンサを提供する。
【解決手段】ガスセンサ1は、センサ素子F1と、センサ素子F1の外周を覆い一部に開口部11bが形成されたケーシング11と、ケーシング11の開口部11bとセンサ素子F1との間に設けられ、センサ素子F1の被毒対象となるシロキサンガス及び硫黄系ガスの双方を吸着するフィルタ部12とを備え、フィルタ部12は、スルホン酸シリカゲルにより構成された第1フィルタ部12aと、パラジウム又は白金の貴金属単体、並びにパラジウム及び白金の少なくとも一方を担持したセラミック担持体のいずれかにより構成された第2フィルタ部12bとを有し、第2フィルタ部12bは、第1フィルタ部12aよりも開口部11b側に設けられ、第1フィルタ部12aによるケーシング11外に存在するシロキサンガスの収集吸着を抑制する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
発熱抵抗体に触媒を被膜し、検知対象ガスの濃度に応じた信号を出力するためのセンサ素子と、
前記センサ素子の外周を覆い一部に開口部が形成されたケーシングと、
前記ケーシングの前記開口部と前記センサ素子との間に設けられ、前記センサ素子の被毒対象となるシロキサンガス及び硫黄系ガスの双方を吸着するフィルタ部と、を備え、
前記フィルタ部は、スルホン酸シリカゲルにより構成された第１フィルタ部と、パラジウム又は白金の貴金属単体、並びにパラジウム及び白金の少なくとも一方を担持したセラミック担持体のいずれかにより構成された第２フィルタ部と、を有し、
前記第２フィルタ部は、前記第１フィルタ部よりも前記開口部側に設けられ、前記第１フィルタ部による前記ケーシング外に存在するシロキサンガスの収集吸着を抑制する
ことを特徴とするガスセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスセンサに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、シロキサン吸着性の高いスルホン酸シリカをガスセンサ用フィルタとして用いることが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７０５７５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のようなフィルタは例えばセンサ素子を収納するケーシング内に設けられる。ケーシングには、開口部が形成され、開口部とセンサ素子との間をフィルタが設けられる。これにより、開口部を通じて外部の気体がセンサ素子に到達してガス濃度の計測等が行われるとともに、フィルタによって被毒ガスを除去可能となり、センサ素子の被毒を抑えることができる。また、特許文献１には、スルホン酸シリカのフィルタに加えて、更に別のフィルタを追加することも提案されている。
【０００５】
ここで、本件発明者らが鋭意検討した結果、スルホン酸シリカをフィルタに用いたガスセンサには以下の問題が生じることがわかった。まず、スルホン酸シリカをフィルタに用いた場合、スルホン酸シリカのシロキサンの吸着性能が高過ぎるという問題がある。このような高過ぎる吸着性能は、シロキサンガスを除去するうえで有用であるが、その一方でケーシング外部のやや離れた位置における気体中のシロキサンガスを集めるように吸着し過ぎてしまう。このため、スルホン酸シリカのフィルタは早期に劣化してしまう可能性があるものである。
【０００６】
また、スルホン酸シリカのフィルタは、吸着後一部のシロキサンガスが離脱する。このため、フィルタがケーシングからやや離れた位置における気体中のシロキサンガスを集め、そのうえでシロキサンガスがセンサ素子側に離脱してしまうと、センサ素子の被毒が想定よりも早期に進行してしまう可能性があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、フィルタの劣化を抑えつつもセンサ素子の被毒の進行を抑制することが可能なガスセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るガスセンサは、発熱抵抗体に触媒を被膜し、検知対象ガスの濃度に応じた信号を出力するためのセンサ素子と、前記センサ素子の外周を覆い一部に開口部が形成されたケーシングと、前記ケーシングの前記開口部と前記センサ素子との間に設けられ、前記センサ素子の被毒対象となるシロキサンガス及び硫黄系ガスの双方を吸着するフィルタ部と、を備え、前記フィルタ部は、スルホン酸シリカゲルにより構成された第１フィルタ部と、パラジウム又は白金の貴金属単体、並びにパラジウム及び白金の少なくとも一方を担持したセラミック担持体のいずれかにより構成された第２フィルタ部と、を有し、前記第２フィルタ部は、前記第１フィルタ部よりも前記開口部側に設けられ、前記第１フィルタ部による前記ケーシング外に存在するシロキサンガスの収集吸着を抑制する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フィルタの劣化を抑えつつもセンサ素子の被毒の進行を抑制することが可能なガスセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態に係るガスセンサの一部構成を含むガス検出装置を示す図である。
本実施形態に係るガスセンサの断面図である。
センサ素子の一例を示す断面図である。
参考例に係るガスセンサの断面図である。
参考例に係るガスセンサの感度変動率を示すグラフである。
本実施形態に係るガスセンサと参考例に係るガスセンサとの感度変動率を示すグラフである。
本実施形態に係るガスセンサ及び参考例に係るガスセンサに加えて、比較例に係るガスセンサの感度変動率を示すグラフである。
本実施形態に係るガスセンサと第２比較例に係るガスセンサとの感度変動率を示すグラフである。
本実施形態に係るガスセンサにおいて、開口部の開口面積を変化させた場合の感度変動率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許