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JP6438685B2 - Gas detector - Google Patents
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JP6438685B2 - Gas detector - Google Patents

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Description

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関する。   The present invention relates to a gas detector including a gas detection element having a gas sensitive portion that comes into contact with a gas to be detected.

特許文献1には、活性炭やゼオライトあるいはシリカゲル、プラスチック系の気体選択性透過膜等を用いた吸着フィルタを配設して、水蒸気やエタノール、トリクレン等の雑ガスを吸収し、ガス検知素子に対する雑ガスの影響を和らげることができるガスセンサが開示されている。   In Patent Document 1, an adsorption filter using activated carbon, zeolite, silica gel, a plastic gas-selective permeable membrane, or the like is provided to absorb miscellaneous gases such as water vapor, ethanol, or trichrene, and miscellaneous gas detection elements. A gas sensor that can mitigate the effects of gas is disclosed.

特許文献2には、被検知ガスの妨害成分を除去する除去手段とガス感応部との間に妨害成分流入制限手段を設けたガスセンサが開示されている。当該妨害成分流入制限手段により、雰囲気の変化によって除去手段から妨害成分が吸放出されたときの影響を緩和することができ、雰囲気状態変化時のガスセンサの誤動作を防止することができる。具体的には、妨害成分流入制限手段は、ピンホールを設けた流入制限板の態様が開示されており、当該流入制限板は除去手段とガス感応部との間に固定手段によって筐体に固定されている。   Patent Document 2 discloses a gas sensor in which a disturbing component inflow restricting means is provided between a removing means for removing a disturbing component of a gas to be detected and a gas sensitive part. The interference component inflow restricting means can alleviate the influence when the disturbing component is absorbed and released from the removing means due to a change in atmosphere, and can prevent malfunction of the gas sensor when the atmosphere state changes. Specifically, the disturbance component inflow restricting means is disclosed as an inflow restricting plate provided with a pinhole, and the inflow restricting plate is fixed to the housing by a fixing means between the removing means and the gas sensitive part. Has been.

特開2003−156463号公報JP 2003-156463 A 特開平10−197470号公報JP-A-10-197470

家庭において使用される結露防止スプレーやヘアースプレー等にはシロキサン化合物が含まれている場合がある。当該シロキサン化合物とは、「Si-O-Si」のシロキサン結合を骨格中に有する有機ポリマーである。   Anti-condensation sprays and hair sprays used at home may contain siloxane compounds. The siloxane compound is an organic polymer having a “Si—O—Si” siloxane bond in the skeleton.

当該シロキサン化合物がガス検知素子に付着した場合、ガス検知素子の検知感度が低下したり、選択的に検出すべきガス以外のガスに対してガス検知感度が上昇して、誤作動したりしやすくなることがあった。これは、被検知ガス中に含まれるシロキサン化合物が妨害成分としてガス検知素子にまで達し、ガス検知素子にシロキサン化合物又はその分解物等が付着することで、ガス検知素子のガス検知特性を変化させるものと考えられる。   When the siloxane compound adheres to the gas detection element, the detection sensitivity of the gas detection element decreases, or the gas detection sensitivity increases with respect to gases other than the gas that should be selectively detected, which may cause malfunction. There was. This is because the siloxane compound contained in the gas to be detected reaches the gas detection element as a disturbing component, and the siloxane compound or a decomposition product thereof adheres to the gas detection element, thereby changing the gas detection characteristics of the gas detection element. It is considered a thing.

そのため、例えば可燃性ガスセンサにおいては、特許文献1のように吸着剤として活性炭を用いた吸着フィルタを配置することで、当該吸着フィルタによってシロキサン化合物を吸着させ、シロキサン化合物がガス検知素子の表面に到達するのを防止することができる。   Therefore, for example, in a flammable gas sensor, an adsorption filter using activated carbon as an adsorbent is arranged as in Patent Document 1, so that the siloxane compound is adsorbed by the adsorption filter, and the siloxane compound reaches the surface of the gas detection element. Can be prevented.

ガスセンサ特性に影響を及ぼすシロキサンガス(シロキサン化合物)に加えて、可燃性ガスセンサが設置される台所などの室内環境では、近年、有機ガス(VOC)として、防虫、消毒、除菌用途として使用されるパラジクロロベンゼン、次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素等の塩素系ガスが多量に存在する場合が増加している。   In addition to the siloxane gas (siloxane compound) that affects the gas sensor characteristics, in indoor environments such as kitchens where flammable gas sensors are installed, it has recently been used as an organic gas (VOC) for insect control, disinfection, and disinfection. Increasing cases of large amounts of chlorinated gases such as paradichlorobenzene, sodium hypochlorite, and chlorine dioxide.

上述した吸着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、当該吸着フィルタが室内に浮遊するシロキサン化合物や塩素系ガス等の妨害成分を吸着してしまう。特に塩素系ガスは、吸着フィルタの貴金属触媒に優先的に吸着あるいは反応してしまい、その結果、貴金属触媒の触媒活性が低下することがある。そのため、該吸着フィルタの吸着能力が早期に低下し易くなり、当該妨害成分を吸着する能力が低下する問題があった。   When a combustible gas sensor equipped with the above-described adsorption filter is installed in a room such as a kitchen, the adsorption filter adsorbs interfering components such as a siloxane compound and a chlorine-based gas floating in the room. In particular, the chlorine-based gas preferentially adsorbs or reacts with the noble metal catalyst of the adsorption filter, and as a result, the catalytic activity of the noble metal catalyst may decrease. For this reason, there is a problem that the adsorption capacity of the adsorption filter tends to be lowered early, and the ability to adsorb the interfering component is lowered.

また、シロキサン化合物等の妨害成分に対する可燃性ガスセンサの耐久性を向上させる為に、吸着フィルタに導入する吸着剤の量を大幅に増量させた場合や、ガス導入口の面積を小さくした場合は、当該妨害成分に対する耐久性が向上する一方で、被検知ガスに対する応答性が著しく低下してしまう。   Also, in order to improve the durability of combustible gas sensors against interfering components such as siloxane compounds, when the amount of adsorbent introduced into the adsorption filter is greatly increased, or when the area of the gas inlet is reduced, While durability against the disturbing component is improved, responsiveness to the gas to be detected is significantly lowered.

また、ガス導入口の面積を小さくした場合では、シロキサン化合物等の妨害成分が存在する家庭台所において、特に低温低湿期間中に当該妨害成分が吸着剤に多量に吸着されて可燃性ガスセンサのハウジング内に保持され易い。このような状況のときに高温高湿環境になると、吸着剤の温度上昇によって吸着剤から離脱した離脱ガスがガス検知素子の側へ移動し、被検知ガスが存在しないにもかかわらず、当該離脱ガスを検知してしまう虞があった。   In addition, when the area of the gas inlet is reduced, in a household kitchen where a disturbing component such as a siloxane compound exists, the disturbing component is adsorbed in a large amount by the adsorbent, particularly during the low temperature and low humidity period, and the inside of the combustible gas sensor housing Easy to hold. In such a situation, if the environment becomes a high temperature and high humidity environment, the detached gas that has desorbed from the adsorbent due to the temperature rise of the adsorbent moves to the gas sensing element side, and the desorbed gas does not exist even though there is no gas to be detected. There was a risk of detecting gas.

このような誤検知を防止するため、特許文献2に記載されたガスセンサでは妨害成分流入制限手段(ピンホールを設けた流入制限板)を設けて、妨害成分がガス検知素子の側へ移動するのを防止していた。この流入制限板は、固定手段によって筐体に固定されているが、流入制限板の周囲と筐体との間に隙間が存在すれば、当該隙間から容易に妨害成分がガス検知素子の側へ移動する虞があった。この場合、流入制限板の周囲と筐体との間の隙間を無くすために流入制限板の周囲を接着剤などで封止することが考えられるが、このような手法では、ガスセンサの生産効率が低下し、かつコストが嵩むという問題点があった。   In order to prevent such erroneous detection, the gas sensor described in Patent Document 2 is provided with a disturbing component inflow restricting means (an inflow restricting plate provided with a pinhole) so that the disturbing component moves toward the gas detecting element. Was preventing. The inflow restricting plate is fixed to the housing by a fixing means. If there is a gap between the periphery of the inflow restricting plate and the housing, the disturbing component easily moves to the gas detection element side from the gap. There was a risk of moving. In this case, in order to eliminate the gap between the periphery of the inflow restricting plate and the housing, it is conceivable to seal the periphery of the inflow restricting plate with an adhesive or the like. However, in such a method, the production efficiency of the gas sensor is reduced. There is a problem that the cost is reduced and the cost is increased.

従って、本発明の目的は、種々の妨害成分の影響を受け難く、被検知ガスの応答性に優れたガス検知器を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas detector that is not easily affected by various disturbing components and has excellent response of the gas to be detected.

上記目的を達成するための本発明に係るガス検知器は、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であって、その第一特徴構成は、前記ガス検知素子を収容する二重の筐体を備え、前記二重の筐体における外側の外側筐体は、被検知ガスを導入するガス導入口と、妨害成分を反応および吸着させる第一酸化触媒部を備え、前記二重の筐体における内側の内側筐体は、前記妨害成分を反応および吸着させる第二酸化触媒部を備え、前記第一酸化触媒部が、担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第一触媒手段を備え、前記第二酸化触媒部が、前記第一触媒手段、および、当該第一触媒手段における前記担体とは異なる担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第二触媒手段を、被検知ガスの導入方向からこの順に備えた点にある。 In order to achieve the above object, a gas detector according to the present invention is a gas detector including a gas detection element having a gas sensitive portion that comes into contact with a gas to be detected. A double housing for housing the element, and the outer housing on the outside of the double housing includes a gas introduction port for introducing the gas to be detected, and a first oxidation catalyst unit for reacting and adsorbing the interference component. The inner casing of the double casing includes a second dioxide catalyst portion that reacts and adsorbs the interfering component, and the first oxidation catalyst portion is an oxidation catalyst having a carrier supported on a noble metal. A second catalyst means comprising a first catalyst means, wherein the second dioxide catalyst portion is an oxidation catalyst in which a noble metal is supported on a carrier different from the carrier in the first catalyst means and the first catalyst means; From the direction of gas to be detected It lies in the fact that with the.

本構成によれば、ガス導入口より外側筐体に導入された導入ガスは、まず、第一酸化触媒部を通過する。このとき、導入ガスに妨害成分が含まれていれば、妨害成分は第一酸化触媒部と反応して分解および吸着される。
当該妨害成分の全てが第一酸化触媒部によって処理されない場合、残りの妨害成分は内側筐体における第二酸化触媒部に到達する。このとき、第二酸化触媒部に導入された妨害成分は第二酸化触媒部と反応して分解および吸着される。
According to this configuration, the introduced gas introduced into the outer casing from the gas inlet first passes through the first oxidation catalyst unit. At this time, if the introduced gas contains a disturbing component, the disturbing component reacts with the first oxidation catalyst portion and is decomposed and adsorbed.
If all of the disturbing components are not processed by the first oxidation catalyst part, the remaining disturbing components reach the second dioxide catalyst part in the inner housing. At this time, the disturbing component introduced into the first dioxide catalyst portion reacts with the second dioxide catalyst portion and is decomposed and adsorbed.

このように外側筐体の第一酸化触媒部、および、内側筐体の第二酸化触媒部を通過することで、それぞれにおいて妨害成分は反応して分解および吸着されるため、ガス検知素子に到達する妨害成分は極めて少なくなる。従って、本発明のガス検知器では、外側筐体および内側筐体の両方に酸化触媒部(第一酸化触媒部および第二酸化触媒部)を備えることで、シロキサン化合物や塩素系ガスなどの種々の妨害成分が共存する台所などで使用したとしても、種々の妨害成分の影響をより一層受け難くすることができ、特にシロキサン化合物に対する耐久性を向上させることができる。   By passing through the first oxidation catalyst portion of the outer housing and the second dioxide catalyst portion of the inner housing in this manner, the disturbing components react and are decomposed and adsorbed in each, and thus reach the gas detection element. There are very few disturbing components. Therefore, in the gas detector of the present invention, by providing the oxidation catalyst part (the first oxidation catalyst part and the second dioxide catalyst part) in both the outer casing and the inner casing, various kinds of siloxane compounds and chlorine-based gases can be used. Even when used in a kitchen where disturbing components coexist, it can be made more difficult to be affected by various disturbing components, and in particular, durability against siloxane compounds can be improved.

また、後述の実施例においてガス応答性を調べた結果、本発明のガス検知器は優れたガス応答性を有するものと認められている。   Further, as a result of examining the gas responsiveness in Examples described later, it is recognized that the gas detector of the present invention has an excellent gas responsiveness.

従って、本発明のガス検知器は、種々の妨害成分の影響を受け難く、被検知ガスの応答性に優れる。   Therefore, the gas detector of the present invention is not easily affected by various disturbing components and has excellent response of the gas to be detected.

本構成では、前記第一酸化触媒部が、担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第一触媒手段を備え、前記第二酸化触媒部が、前記第一触媒手段、および、当該第一触媒手段における前記担体とは異なる担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第二触媒手段を、被検知ガスの導入方向からこの順に備える In this configuration, the first oxidation catalyst portion includes a first catalyst means that is an oxidation catalyst in which a noble metal is supported on a carrier, and the second dioxide catalyst portion includes the first catalyst means and the first catalyst means. obtain Bei the second catalyst means is an oxidation catalyst supported a noble metal on different carriers, in this order from the direction of introduction of the gas to be detected from the carrier in.

本構成によれば、特に第二酸化触媒部において複数の種類の異なる触媒手段を備えることで、多種の妨害成分と反応して分解および吸着させることができるようになり、妨害成分に対する処理を効率よく行うことができる。   According to this configuration, by providing a plurality of different types of catalyst means particularly in the second dioxide catalyst part, it becomes possible to react with various interference components and decompose and adsorb them, thereby efficiently processing the interference components. It can be carried out.

本発明に係るガス検知器の第二特徴構成は、前記第二酸化触媒部が、前記第一触媒手段の上流側にも前記第二触媒手段を備えた点にある。 The second characteristic configuration of the gas detector according to the present invention is that the second dioxide catalyst section includes the second catalyst means on the upstream side of the first catalyst means.

本構成によれば、上流側の第二触媒手段は第一酸化触媒部を経由した妨害成分を分解および吸着できるため、当該第二触媒手段の下流に配設してある第一触媒手段に導入される妨害成分の量を大幅に低減することができる。   According to this configuration, since the upstream second catalyst means can decompose and adsorb the interfering component via the first oxidation catalyst portion, it is introduced into the first catalyst means disposed downstream of the second catalyst means. The amount of disturbing components that are produced can be greatly reduced.

本発明に係るガス検知器の第三特徴構成は、前記第一触媒手段における前記担体をカーボン系材料とした点にある。 The third characteristic configuration of the gas detector according to the present invention is that the carrier in the first catalyst means is made of a carbon-based material.

本構成の成分を有する第一触媒手段とすれば、妨害成分を反応および吸着させることができる。   If the first catalyst means having the component of this configuration is used, the interfering component can be reacted and adsorbed.

本発明に係るガス検知器の第四特徴構成は、前記第一酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体を繊維状活性炭とし、前記第二酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体を粉末状活性炭とした点にある。 A fourth characteristic configuration of the gas detector according to the present invention is that the carrier of the first catalyst means in the first oxidation catalyst portion is fibrous activated carbon, and the carrier of the first catalyst means in the first dioxide catalyst portion is powdery. The point is activated carbon.

繊維状活性炭は比表面積が大きく、かつ圧力損失が小さくなる(導入ガスに対する応答が速くなる)ため、第一酸化触媒部において吸着性能および導入ガスに対する応答性を向上させることができる。また、粉末状活性炭は比表面積を大きく、かつ圧力損失を大きくすることができるため、第二酸化触媒部において導入ガスとの反応性を向上させることができる。   Since the fibrous activated carbon has a large specific surface area and a small pressure loss (the response to the introduced gas becomes faster), the adsorption performance and the response to the introduced gas can be improved in the first oxidation catalyst portion. In addition, since the powdered activated carbon has a large specific surface area and a large pressure loss, the reactivity with the introduced gas can be improved in the second dioxide catalyst portion.

本発明に係るガス検知器の第五特徴構成は、前記第一酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体を粒状活性炭とし、前記第二酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体を粉末状活性炭とした点にある。 A fifth characteristic configuration of the gas detector according to the present invention is that the carrier of the first catalyst means in the first oxidation catalyst portion is granular activated carbon, and the carrier of the first catalyst means in the second dioxide catalyst portion is powdered activated carbon. It is in the point.

本構成によれば、第一酸化触媒部における第一触媒手段の粒状活性炭の平均粒子径の方が、第二酸化触媒部における第一触媒手段の粉末状活性炭の平均粒子径より大きくなるため、第二酸化触媒部に比べて第一酸化触媒部において圧力損失が小さくなり、第一酸化触媒部における導入ガスに対する応答を早くすることができる。   According to this configuration, the average particle diameter of the granular activated carbon of the first catalyst means in the first oxidation catalyst portion is larger than the average particle diameter of the powdered activated carbon of the first catalyst means in the second dioxide catalyst portion. The pressure loss in the first oxidation catalyst portion is smaller than that in the carbon dioxide catalyst portion, and the response to the introduced gas in the first oxidation catalyst portion can be accelerated.

本発明に係るガス検知器の第六特徴構成は、前記第二触媒手段における前記担体を固体酸触媒とした点にある。 The sixth characteristic configuration of the gas detector according to the present invention is that the carrier in the second catalyst means is a solid acid catalyst.

本構成の成分を有する第二触媒手段とすれば、妨害成分を反応および吸着させることができる。   If it is the 2nd catalyst means which has the component of this structure, an interference component can be reacted and adsorbed.

ガス検知素子を示す概略図である。It is the schematic which shows a gas detection element. ブリッジ回路の概略図である。It is the schematic of a bridge circuit. 本発明例のガス検知器の概略図である(本発明例1,5)。It is the schematic of the gas detector of the example of this invention (invention example 1 and 5). 別実施形態のガス検知器の概略図である(本発明例2〜4)。It is the schematic of the gas detector of another embodiment (invention example 2-4). 比較センサのガス検知器の概略図である(比較例1〜8)。It is the schematic of the gas detector of a comparison sensor (comparative examples 1-8). 実施例1(シロキサン化合物耐久性)の結果を示したグラフである。It is the graph which showed the result of Example 1 (siloxane compound durability).

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜3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を備える。当該ガス検知素子10は、二重の筐体51,52に収容されており、二重の筐体51,52における外側の外側筐体51は、被検知ガスを導入するガス導入口20と、妨害成分を反応および吸着させる第一酸化触媒部31を備える。
二重の筐体51,52における内側の内側筐体52は、妨害成分を反応および吸着させる第二酸化触媒部32を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the gas detector X of the present invention includes a gas detection element 10 having a gas sensitive portion 12 that comes into contact with a gas to be detected. The gas detection element 10 is accommodated in double casings 51 and 52, and the outer casing 51 outside the dual casings 51 and 52 includes a gas inlet 20 for introducing a gas to be detected, A first oxidation catalyst unit 31 for reacting and adsorbing the interference component is provided.
The inner housing 52 inside the double housings 51 and 52 includes the second dioxide catalyst portion 32 that reacts and adsorbs the disturbing components.

第一酸化触媒部31は、担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第一触媒手段30Aを備える。また、第二酸化触媒部32は、第一触媒手段30A、および、当該第一触媒手段30Aにおける担体とは異なる担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第二触媒手段30Bを、被検知ガスの導入方向からこの順に備える。   The first oxidation catalyst unit 31 includes a first catalyst means 30A that is an oxidation catalyst in which a noble metal is supported on a carrier. Further, the second dioxide catalyst section 32 is configured to convert the first catalyst means 30A and the second catalyst means 30B, which is an oxidation catalyst in which a noble metal is supported on a carrier different from the carrier in the first catalyst means 30A, into the gas to be detected. Prepare in this order from the direction of introduction.

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、MEMS技術を用いたガス検知素子等、従来公知のガス検知素子が挙げられる。   In the present embodiment, a hot-wire semiconductor gas detection element is illustrated as the gas detection element 10, but is not limited thereto. Other gas detection elements include conventionally known gas detection elements such as catalytic combustion type gas detection elements, substrate type semiconductor type gas detection elements, solid electrolyte type gas detection elements, and gas detection elements using MEMS technology.

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。貴金属線材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。   The hot wire type semiconductor gas detection element 10 has a gas sensitive part 12 whose main component is a metal oxide which is covered with a coiled noble metal wire 11 and sintered. The noble metal wire 11 has the same material, wire diameter, coil diameter, number of coil turns, and the like as those used in a conventional hot-wire semiconductor gas detection element, and is not particularly limited. As the material of the noble metal wire 11, platinum or the like can be applied.

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。   The gas sensitive part 12 can use a metal oxide semiconductor. As the metal oxide semiconductor, for example, tin oxide, indium oxide, zinc oxide and the like can be used, but are not particularly limited.

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(LPG、メタン、水素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。   As shown in FIG. 2, the gas detector X according to the present embodiment includes a hot-wire semiconductor gas detection element 10 that detects a gas to be detected (flammable gas such as LPG, methane, hydrogen, or carbon monoxide), a fixed The load resistor R0 and the fixed opposite side resistors R1 and R2 are incorporated in the bridge circuit. The bridge circuit constantly supplies a voltage from the power source E, and holds the hot-wire semiconductor gas detection element 10 at a temperature at which the gas to be detected reacts.

ガス検知素子10は筐体50内に収容される。本発明のガス検知器Xは、二重筐体構造となっており、筐体50は、外側の外側筐体51と、当該外側筐体51に覆われる内側筐体52とを有する。
外側筐体51の一端には被検知ガスを導入する開口部であるガス導入口20が形成されている。また、外側筐体51の内部におけるガス導入口20の側には第一酸化触媒部31が配設してある。ガス導入口20および第一酸化触媒部31の間には、防爆用の金網21が配設してある。
The gas detection element 10 is accommodated in the housing 50. The gas detector X of the present invention has a double casing structure, and the casing 50 includes an outer casing 51 on the outside and an inner casing 52 covered with the outer casing 51.
At one end of the outer casing 51, a gas inlet 20 that is an opening for introducing a gas to be detected is formed. A first oxidation catalyst unit 31 is disposed on the gas inlet 20 side in the outer casing 51. An explosion-proof wire mesh 21 is disposed between the gas inlet 20 and the first oxidation catalyst unit 31.

当該第一酸化触媒部31は、室内に浮遊する有機シリコーンガス、シロキサン化合物、塩素系ガス、アルコールおよびトルエンなどの様々な妨害成分を反応および吸着させる第一触媒手段30Aが収容してある。当該第一触媒手段30Aは、担体に貴金属を担持させた酸化触媒である。当該担体としては例えばカーボン系材料を使用することができ、カーボン系材料としては、活性炭、カーボンブラック等を使用することができるが、これらに限定されるものではない。当該貴金属としてはPt、Pd、Ru、Ag等を使用することができ、使用する貴金属は、1〜10重量%となるようにすればよい。第一触媒手段30Aの形状は特に限定されるものではなく、例えば粉末状・繊維状・球状・粒状等の形状を適用できる。   The first oxidation catalyst unit 31 accommodates a first catalyst means 30A that reacts and adsorbs various interfering components such as organic silicone gas, siloxane compound, chlorine-based gas, alcohol, and toluene floating in the room. The first catalyst means 30A is an oxidation catalyst in which a noble metal is supported on a carrier. As the carrier, for example, a carbon-based material can be used, and as the carbon-based material, activated carbon, carbon black, or the like can be used, but is not limited thereto. As the noble metal, Pt, Pd, Ru, Ag or the like can be used, and the noble metal to be used may be 1 to 10% by weight. The shape of the first catalyst means 30A is not particularly limited, and for example, a powder shape, a fiber shape, a spherical shape, a granular shape, or the like can be applied.

本実施形態では、第一酸化触媒部31における第一触媒手段30Aの担体を繊維状活性炭とし、第二酸化触媒部32における第一触媒手段30Aの担体を粉末状活性炭とする場合について説明する。繊維状活性炭は比表面積が大きく、かつ圧力損失が小さくなる(導入ガスに対する応答が速くなる)ため、第一酸化触媒部31において吸着性能および導入ガスに対する応答性を向上させることができる。また、粉末状活性炭は比表面積を大きく、かつ圧力損失を大きくすることができるため、第二酸化触媒部32において導入ガスとの反応性を向上させることができる。   In the present embodiment, a case will be described in which the carrier of the first catalyst means 30A in the first oxidation catalyst section 31 is fibrous activated carbon, and the carrier of the first catalyst means 30A in the second dioxide catalyst section 32 is powdered activated carbon. Since the fibrous activated carbon has a large specific surface area and a small pressure loss (the response to the introduced gas becomes faster), the adsorption performance and the responsiveness to the introduced gas can be improved in the first oxidation catalyst portion 31. In addition, since the powdered activated carbon has a large specific surface area and a large pressure loss, the reactivity with the introduced gas can be improved in the second dioxide catalyst portion 32.

繊維状活性炭(第一酸化触媒部31における第一触媒手段30A)の目付量は、500〜850g/m2程度とするのがよく、粉末状活性炭(第二酸化触媒部32における第一触媒手段30A)の平均粒子径は、5〜90μm程度とするのがよい。 The basis weight of the fibrous activated carbon (the first catalyst means 30A in the first oxidation catalyst section 31) is preferably about 500 to 850 g / m 2 , and the powdered activated carbon (the first catalyst means 30A in the second dioxide catalyst section 32) is good. ) Is preferably about 5 to 90 μm.

内側筐体52には第二酸化触媒部32が配設してある。当該第二酸化触媒部32には、上述した妨害成分を反応および吸着させる第一触媒手段30Aおよび第二触媒手段30Bが収容してある。当該第二触媒手段30Bは、第一触媒手段30Aにおける担体とは異なる担体に貴金属を担持させた酸化触媒である。このように第二酸化触媒部32において複数の種類の異なる触媒手段を備えることで、多種の妨害成分と反応して分解および吸着させることができるようになり、妨害成分に対する処理を効率よく行うことができる。   The inner casing 52 is provided with the second dioxide catalyst portion 32. The first dioxide catalyst portion 32 accommodates a first catalyst means 30A and a second catalyst means 30B that react and adsorb the above-described disturbing components. The second catalyst means 30B is an oxidation catalyst in which a noble metal is supported on a carrier different from the carrier in the first catalyst means 30A. Thus, by providing a plurality of different types of catalyst means in the second dioxide catalyst section 32, it becomes possible to react and decompose and adsorb various kinds of interference components, and to efficiently perform the processing for the interference components. it can.

第二触媒手段30Bにおいて使用される担体としては、例えば固体酸触媒を使用することができ、当該固体酸触媒は、例えばコスト面を考慮するとシリカアルミナを使用するのがよいが、その他に、ヘテロポリ酸塩(リンタングステン酸のセシウム塩、バリウム塩、ルビジウム塩等)、硫酸化ジルコニア、タングステン酸ジルコニア、スルホン化活性炭、スルホン化カーボン、スルホン化イオン交換樹脂、Y型ハイシリカゼオライト、Al含有メソポーラスシリカ等が挙も使用できる。ヘテロポリ酸塩は、固体超強酸であるため、シリカアルミナよりも小容量で、シリカアルミナと同等の吸着性能が得られるので、ハウジングの小型化には好適である。   As the carrier used in the second catalyst means 30B, for example, a solid acid catalyst can be used. For example, silica alumina is preferably used as the solid acid catalyst in view of cost. Acid salts (cesium salts of phosphotungstic acid, barium salts, rubidium salts, etc.), sulfated zirconia, zirconia tungstate, sulfonated activated carbon, sulfonated carbon, sulfonated ion exchange resin, Y-type high silica zeolite, Al-containing mesoporous silica Etc. can also be used. Since the heteropolyacid salt is a solid superacid, it has a smaller capacity than silica alumina and can provide adsorption performance equivalent to that of silica alumina, which is suitable for downsizing the housing.

第二触媒手段30Bに使用する貴金属は、第一触媒手段30Aにて使用された貴金属を使用することができる。第二触媒手段30Bの形状は特に限定されるものではなく、例えば粉末状・球状・粒状等の形状を適用できる。例えば第二触媒手段30Bを粉末状とした場合、その平均粒子径は5〜90μmとするのがよい。   As the noble metal used in the second catalyst means 30B, the noble metal used in the first catalyst means 30A can be used. The shape of the 2nd catalyst means 30B is not specifically limited, For example, shapes, such as a powder form, spherical shape, and a granular form, are applicable. For example, when the 2nd catalyst means 30B is made into a powder form, the average particle diameter is good to set it as 5-90 micrometers.

本実施形態における第一触媒手段30Aの上方側および第二触媒手段30Bの下方側には、それらの形状を安定化させるため、通気性を有する多孔質シート41,42を配設してある。第一触媒手段30Aおよび第二触媒手段30Bの形状の安定性が高い場合は上下の多孔質シート41,42は省略してもよく、下方の多孔質シート42の下面には、防爆用の金網43が配設してある。さらに防爆用の金網43の下面には、第一触媒手段30A、第二触媒手段30B、多孔質シート41,42、防爆用の金網43が積層した状態で位置決め可能な止め部材44が配設してある。   In the present embodiment, porous sheets 41 and 42 having air permeability are disposed on the upper side of the first catalyst means 30A and the lower side of the second catalyst means 30B in order to stabilize the shape thereof. When the shape of the first catalyst means 30A and the second catalyst means 30B is highly stable, the upper and lower porous sheets 41 and 42 may be omitted, and an explosion-proof wire mesh is formed on the lower surface of the lower porous sheet 42. 43 is arranged. Further, a stop member 44 that can be positioned in a state where the first catalyst means 30A, the second catalyst means 30B, the porous sheets 41 and 42, and the explosion-proof wire mesh 43 are laminated is disposed on the lower surface of the explosion-proof wire mesh 43. It is.

本実施形態では、第一触媒手段30Aおよび第二触媒手段30Bの間に制限通気口40が配設してある。当該制限通気口40の開口面積は、ガス導入口20の開口面積より小さく設定してある。本実施形態では、制限通気口40の開口面積は、ガス導入口20の開口面積に対して11%としてあるが、このような態様に限定されるものではない。   In the present embodiment, the restricted vent 40 is disposed between the first catalyst means 30A and the second catalyst means 30B. The opening area of the restricted vent 40 is set smaller than the opening area of the gas inlet 20. In the present embodiment, the opening area of the restricted vent 40 is 11% with respect to the opening area of the gas inlet 20, but is not limited to such an aspect.

このように制限通気口40の開口面積をガス導入口20の開口面積より小さく設定してあると、第一酸化触媒部31の温度上昇によって吸着剤から離脱した離脱ガスは、開口面積の大きいガス導入口20を介して筐体50の外部へ移動し易くなる。そのため、被検知ガスが存在しないにもかかわらず、当該離脱ガスを検知してしまうのを未然に防止することができる。   As described above, when the opening area of the restricted vent 40 is set smaller than the opening area of the gas inlet 20, the detached gas released from the adsorbent due to the temperature increase of the first oxidation catalyst unit 31 is a gas having a large opening area. It becomes easy to move to the outside of the housing 50 through the introduction port 20. Therefore, it is possible to prevent the separation gas from being detected even though the gas to be detected does not exist.

尚、本実施形態では、一つの制限通気口40を設けた場合について説明しているが、当該制限通気口40の数は、一つとするのがよい。仮に複数の制限通気口40を内側筐体52の一端に形成した場合、一つの制限通気口40による妨害成分の流入低減効果が減じることとなる。   In the present embodiment, the case where one restricted vent 40 is provided has been described, but the number of the restricted vents 40 is preferably one. If a plurality of restricted vents 40 are formed at one end of the inner housing 52, the effect of reducing the inflow of disturbing components by one restricted vent 40 will be reduced.

本発明のガス検知器Xでは、ガス検知器Xを収容する筐体50を二重筐体構造としている。そのため、ガス検知器Xを組み立てる際には、外側筐体51および内側筐体52を組み付けるだけで、第一触媒手段30Aおよび第二触媒手段30Bを収容する空間を容易に形成することができる。   In the gas detector X of the present invention, the housing 50 that houses the gas detector X has a double housing structure. Therefore, when assembling the gas detector X, a space for accommodating the first catalyst means 30A and the second catalyst means 30B can be easily formed simply by assembling the outer casing 51 and the inner casing 52.

本実施形態では、ガス導入口20より外側筐体51に導入された導入ガスは、まず、第一酸化触媒部31を通過する。このとき、導入ガスに妨害成分が含まれていれば、妨害成分は第一酸化触媒部31に収容される第一触媒手段30Aと反応して分解および吸着される。即ち、妨害成分として例えばシロキサン化合物や塩素系ガスが含まれている場合、シロキサン化合物および塩素系ガスは第一触媒手段30Aと反応して分解および吸着される。   In the present embodiment, the introduced gas introduced into the outer casing 51 from the gas inlet 20 first passes through the first oxidation catalyst unit 31. At this time, if the introduced gas contains an obstructing component, the obstructing component reacts with the first catalyst means 30A accommodated in the first oxidation catalyst unit 31 and is decomposed and adsorbed. That is, when, for example, a siloxane compound or a chlorine-based gas is included as an interference component, the siloxane compound and the chlorine-based gas react with the first catalyst means 30A and are decomposed and adsorbed.

当該妨害成分の全てが第一酸化触媒部31によって処理されない場合、残りの妨害成分は制限通気口40を経由して内側筐体52における第二酸化触媒部32に到達する。このとき、制限通気口40の開口面積はガス導入口20の開口面積より小さく設定してあるため、第二酸化触媒部32に導入される妨害成分の量を大幅に低減することができる。第二酸化触媒部32に導入された妨害成分は、第一触媒手段30Aと反応して分解および吸着される。妨害成分の全てが第一触媒手段30Aによって処理されない場合、残りの妨害成分は第二触媒手段30Bに到達し、当該第二触媒手段30Bと反応して分解および吸着される。   When all of the disturbing components are not processed by the first oxidation catalyst unit 31, the remaining disturbing components reach the second dioxide catalyst unit 32 in the inner housing 52 via the restricted vent 40. At this time, since the opening area of the restricted vent 40 is set to be smaller than the opening area of the gas inlet 20, the amount of disturbing components introduced into the second dioxide catalyst portion 32 can be greatly reduced. The disturbing component introduced into the second dioxide catalyst portion 32 reacts with the first catalyst means 30A and is decomposed and adsorbed. If all of the interfering components are not treated by the first catalyst means 30A, the remaining interfering components reach the second catalyst means 30B, react with the second catalyst means 30B, and are decomposed and adsorbed.

このように外側筐体51および内側筐体52において第一触媒手段30Aおよび第二触媒手段30Bを通過することで、それぞれにおいて妨害成分は反応して分解および吸着されるため、ガス検知素子10に到達する妨害成分は極めて少なくなる。従って、本発明のガス検知器Xでは、第一酸化触媒部31および第二酸化触媒部32を備えることで、シロキサン化合物や塩素系ガスなどの種々の妨害成分が共存する台所などで使用したとしても、種々の妨害成分の影響をより一層受け難くすることができる。   In this way, since the interference component reacts and is decomposed and adsorbed by passing through the first catalyst means 30A and the second catalyst means 30B in the outer casing 51 and the inner casing 52, the gas sensing element 10 Very few disturbing components are reached. Therefore, the gas detector X of the present invention includes the first oxidation catalyst unit 31 and the second dioxide catalyst unit 32, so that even if used in a kitchen where various interference components such as siloxane compounds and chlorine-based gas coexist. Thus, it is possible to make it more difficult to be affected by various interference components.

仮に、上流側の第一酸化触媒部31において酸化触媒が収容されていない場合、下流側の第二酸化触媒部32に収容された酸化触媒のみで妨害成分を反応および吸着させることとなる。この場合、第二酸化触媒部32における酸化触媒の触媒活性が早期に低下する虞があった。しかし、本発明のように、上流側の第一酸化触媒部31においても酸化触媒を収容する構成とすれば、上流側の第一酸化触媒部31における妨害成分の分解および吸着能力を向上させることができ、上流側の第一酸化触媒部31において、優先的に妨害成分を分解および吸着することができる。これにより、ガス検知素子10に近い下流側の第二酸化触媒部32における酸化触媒の触媒活性が早期に低下し難くなり、ガス検知素子10は種々の妨害成分の影響をより一層受け難くなる。   If the oxidation catalyst is not accommodated in the upstream first oxidation catalyst part 31, the disturbing components are reacted and adsorbed only by the oxidation catalyst accommodated in the downstream second dioxide catalyst part 32. In this case, there is a possibility that the catalytic activity of the oxidation catalyst in the second dioxide catalyst portion 32 may be lowered early. However, as in the present invention, if the upstream first oxidation catalyst unit 31 is also configured to accommodate the oxidation catalyst, the ability to decompose and adsorb the disturbing components in the upstream first oxidation catalyst unit 31 can be improved. In the upstream first oxidation catalyst section 31, the disturbing components can be decomposed and adsorbed preferentially. Thereby, the catalytic activity of the oxidation catalyst in the second dioxide catalyst portion 32 on the downstream side close to the gas detection element 10 is less likely to be lowered at an early stage, and the gas detection element 10 becomes even more difficult to be affected by various interference components.

〔別実施の形態1〕
上述した実施形態において、第二酸化触媒部32は、第一触媒手段30Aの下流に第二触媒手段30Bを備えた場合を示したが、このような態様に限らず、第一触媒手段30Aの上流側にも第二触媒手段30Bを備えてもよい。
[Another embodiment 1]
In the embodiment described above, the case where the second dioxide catalyst unit 32 is provided with the second catalyst unit 30B downstream of the first catalyst unit 30A is not limited to such a mode, but the upstream side of the first catalyst unit 30A. The second catalyst means 30B may also be provided on the side.

本構成では、上流側の第二触媒手段30Bは第一酸化触媒部31を経由した妨害成分を反応および吸着させることができるため、当該第二触媒手段30Bの下流に配設してある第一触媒手段30Aに導入される妨害成分の量を大幅に低減することができる。   In this configuration, the second catalyst means 30B on the upstream side can react and adsorb disturbing components that have passed through the first oxidation catalyst section 31, and therefore the first catalyst means 30B disposed downstream of the second catalyst means 30B. The amount of interfering components introduced into the catalyst means 30A can be greatly reduced.

〔別実施の形態2〕
上述した実施形態において、第一酸化触媒部31における第一触媒手段30Aの担体を繊維状活性炭とし、第二酸化触媒部32における第一触媒手段30Aの担体を粉末状活性炭とする場合について説明した。しかし、このような態様に限定されず、第一酸化触媒部31における第一触媒手段30Aの担体を粒状活性炭とし、第二酸化触媒部32における第一触媒手段30Aの担体が粉末状活性炭としてもよい。
[Another embodiment 2]
In the embodiment described above, the case where the carrier of the first catalyst unit 30A in the first oxidation catalyst unit 31 is fibrous activated carbon and the carrier of the first catalyst unit 30A in the second dioxide catalyst unit 32 is powdered activated carbon has been described. However, the present invention is not limited to this, and the carrier of the first catalyst means 30A in the first oxidation catalyst portion 31 may be granular activated carbon, and the carrier of the first catalyst means 30A in the second dioxide catalyst portion 32 may be powdered activated carbon. .

この場合、粒状活性炭(第一酸化触媒部31における第一触媒手段30A)の平均粒子径は、200〜800μm程度とするのがよい。粉末状活性炭(第二酸化触媒部32における第一触媒手段30A)の平均粒子径は、上述した実施形態と同様(5〜90μm程度)とするのがよい。即ち、本態様では、第一酸化触媒部31における第一触媒手段30Aの粒状活性炭の平均粒子径の方が、第二酸化触媒部32における第一触媒手段30Aの粉末状活性炭の平均粒子径より大きくなるため、第二酸化触媒部32に比べて第一酸化触媒部31において圧力損失が小さくなり、第一酸化触媒部31における導入ガスに対する応答を早くすることができる。   In this case, the average particle diameter of the granular activated carbon (first catalyst means 30A in the first oxidation catalyst portion 31) is preferably about 200 to 800 μm. The average particle diameter of the powdered activated carbon (the first catalyst means 30A in the second dioxide catalyst portion 32) is preferably the same as that in the above-described embodiment (about 5 to 90 μm). That is, in this embodiment, the average particle diameter of the granular activated carbon of the first catalyst means 30A in the first oxidation catalyst section 31 is larger than the average particle diameter of the powdered activated carbon of the first catalyst means 30A in the second dioxide catalyst section 32. Therefore, the pressure loss in the first oxidation catalyst unit 31 is smaller than that in the first dioxide catalyst unit 32, and the response to the introduced gas in the first oxidation catalyst unit 31 can be accelerated.

〔実施例1〕
台所で使用する環境を想定し、本発明の熱線型半導体式ガス検知器X(本発明例1〜5)の性能(シロキサン化合物耐久性)を調べた。導入するガスは、トルエン125ppm+パラジクロロベンゼン125ppm+OMCTS(シロキサンガス)5ppmを有する混合ガスとした。比較センサ(比較例1〜8)についても同様の試験を行った。
センサ駆動は、パルス駆動(30秒周期ごとに0.1秒だけセンサ素子を500℃付近に加熱し、メタンガスを検知)とし、メタン警報設定濃度は3000ppmとした。
[Example 1]
Assuming the environment used in the kitchen, the performance (siloxane compound durability) of the hot-wire semiconductor gas detector X of the present invention (Invention Examples 1 to 5) was examined. The gas to be introduced was a mixed gas having 125 ppm of toluene + 125 ppm of paradichlorobenzene + 5 ppm of OMCTS (siloxane gas). A similar test was performed for the comparative sensor (Comparative Examples 1 to 8).
The sensor drive was pulsed drive (heating the sensor element to around 500 ° C. for 0.1 seconds every 30-second period to detect methane gas), and the methane alarm set concentration was 3000 ppm.

各本発明例の詳細は表1に示した。   Details of each example of the present invention are shown in Table 1.

Figure 0006438685
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即ち、本発明例1〜5において、第一酸化触媒部31における第一触媒手段30Aの担体は、何れも繊維状活性炭(70mg:650g/m2)を使用した。担体に担持させる貴金属は、実施例1,2はPt、実施例3はPd、実施例4,5はAgを使用した。また、本発明例1〜5において、第二酸化触媒部32における第一触媒手段30Aは何れもPt担持粉末状活性炭(25mg:平均粒子径30μm)を使用した。 That is, in Invention Examples 1 to 5, fibrous activated carbon (70 mg: 650 g / m 2 ) was used as the carrier of the first catalyst means 30A in the first oxidation catalyst part 31. As the noble metal supported on the carrier, Pt was used in Examples 1 and 2, Pd was used in Example 3, and Ag was used in Examples 4 and 5. In Examples 1 to 5 of the present invention, Pt-supported powdered activated carbon (25 mg: average particle size of 30 μm) was used as the first catalyst means 30A in the second dioxide catalyst portion 32.

第一酸化触媒部31における繊維状活性炭の貴金属担持量は1〜10重量%とするのが好ましく、本実施例では3重量%とした。
第二酸化触媒部32におけるPt担持粉末状活性炭のPt担持量は5〜15重量%とするのが好ましく、本実施例では10重量%とした。
貴金属担持量(重量%)は、繊維状活性炭(あるいは粒状)よりも粉末状活性炭の方を大きくするのがよい。
Pt担持シリカアルミナのPt担持量は2〜15重量%が好ましく、本実施例では3重量%とした。
The amount of the precious metal supported on the fibrous activated carbon in the first oxidation catalyst portion 31 is preferably 1 to 10% by weight, and in this example, 3% by weight.
The amount of Pt supported by the Pt-supported powdered activated carbon in the second dioxide catalyst portion 32 is preferably 5 to 15% by weight, and in this example, 10% by weight.
The precious metal loading (% by weight) is preferably larger for powdered activated carbon than for fibrous activated carbon (or granular).
The amount of Pt supported on the Pt-supported silica alumina is preferably 2 to 15% by weight, and in this example, 3% by weight.

図3に示したように本発明例1,5では、第二酸化触媒部32において、上流側の第二触媒手段30Bは設けず、下流側の第二触媒手段30BはPt担持粉末状シリカアルミナ(15mg)を使用した。
図4に示したように本発明例2〜4では、第二酸化触媒部32において、上流側および下流側の第二触媒手段30Bは、それぞれPt担持粉末状シリカアルミナ(7.5mg)を使用した。
As shown in FIG. 3, in Invention Examples 1 and 5, in the second dioxide catalyst portion 32, the upstream second catalyst means 30B is not provided, and the downstream second catalyst means 30B is Pt-supported powdery silica alumina ( 15 mg) was used.
As shown in FIG. 4, in Examples 2 to 4 of the present invention, Pt-supported powdery silica alumina (7.5 mg) was used for the upstream and downstream second catalyst means 30B in the second dioxide catalyst portion 32, respectively. .

比較例1〜8においては、外側筐体51に第一酸化触媒部31に替えて第一比較部33を、内側筐体52に第二酸化触媒部32に替えて第二比較部34を、それぞれ配設したものを使用した(図5)。   In Comparative Examples 1 to 8, the first casing 33 is replaced with the first oxidation catalyst section 31 in the outer casing 51, the second comparator section 34 is replaced with the second dioxide catalyst section 32 in the inner casing 52, respectively. The arranged one was used (FIG. 5).

各比較例の詳細は表2に示した。   Details of each comparative example are shown in Table 2.

Figure 0006438685
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即ち、第一比較部33において、比較例1〜3は繊維状活性炭(70mg)を使用し、比較例4〜8はPt担持繊維状活性炭(70mg)を使用した。
また、第二比較部34において、比較例1,3〜7は三層構造(粉末状シリカアルミナ、粉末状活性炭、粉末状シリカアルミナの順)とし、比較例2は一層構造(粉末状活性炭)とし、比較例8は二層構造(粉末状シリカアルミナ、粉末状活性炭の順)とした。尚、第二比較部34において貴金属を担持させる場合は何れもPtを担持させた。
That is, in the first comparison unit 33, Comparative Examples 1 to 3 used fibrous activated carbon (70 mg), and Comparative Examples 4 to 8 used Pt-supported fibrous activated carbon (70 mg).
In the second comparison section 34, Comparative Examples 1 and 3-7 have a three-layer structure (in order of powdered silica alumina, powdered activated carbon, and powdered silica alumina), and Comparative Example 2 has a single layer structure (powdered activated carbon). Comparative Example 8 had a two-layer structure (in order of powdered silica alumina and powdered activated carbon). In addition, in the case where noble metal was supported in the second comparison unit 34, Pt was supported in all cases.

結果を図6に示した。
比較例1は、第一比較部33および第二比較部34(三層構造)の何れも貴金属を担持していないため、330日程度で警報濃度の下限値(メタン警報設定濃度の1/3(1000ppm))を下回った。
比較例2は、第二比較部34(一層構造)において貴金属を担持させたが、第一比較部33において貴金属を担持しておらず、390日程度で警報濃度の下限値を下回った。
比較例3は、第二比較部34(三層構造)において貴金属を担持させたが、第一比較部33において貴金属を担持しておらず、630日程度で警報濃度の下限値を下回った。
比較例4は、第一比較部33において貴金属を担持したが、第二比較部34(三層構造)において貴金属を担持しておらず、360日程度で警報濃度の下限値を下回った。
比較例5は、第一比較部33において貴金属を担持し、第二比較部34(三層構造)における中間層にて貴金属を担持したが、570日程度で警報濃度の下限値を下回った。
比較例6は、第一比較部33において貴金属を担持し、第二比較部34(三層構造)における上層および中間層にて貴金属を担持したが、660日程度で警報濃度の下限値を下回った。
比較例7は、第一比較部33において貴金属を担持し、第二比較部34(三層構造)における中間層および下層にて貴金属を担持したが、690日程度で警報濃度の下限値を下回った。
比較例8は、第一比較部33において貴金属を担持し、第二比較部34(二層構造)において貴金属を担持させたが、710日程度で警報濃度の下限値を下回った。
The results are shown in FIG.
In Comparative Example 1, since neither the first comparison unit 33 nor the second comparison unit 34 (three-layer structure) carries noble metal, the lower limit value of the alarm concentration (1/3 of the methane alarm set concentration) is reached in about 330 days. (1000 ppm)).
In Comparative Example 2, noble metal was supported in the second comparison part 34 (single-layer structure), but no noble metal was supported in the first comparison part 33, and the lower limit of the alarm concentration was reached in about 390 days.
In Comparative Example 3, noble metal was supported in the second comparison unit 34 (three-layer structure), but no precious metal was supported in the first comparison unit 33, and the lower limit of the alarm concentration was reached in about 630 days.
In Comparative Example 4, noble metal was supported in the first comparison part 33, but no noble metal was supported in the second comparison part 34 (three-layer structure), and the lower limit value of the alarm concentration fell below about 360 days.
In Comparative Example 5, noble metal was supported in the first comparison unit 33 and noble metal was supported in the intermediate layer in the second comparison unit 34 (three-layer structure), but the lower limit of the alarm concentration was reached in about 570 days.
In Comparative Example 6, noble metal was supported in the first comparison unit 33 and noble metal was supported in the upper layer and the intermediate layer in the second comparison unit 34 (three-layer structure), but the lower limit of the alarm concentration was reached in about 660 days. It was.
In Comparative Example 7, the noble metal was supported in the first comparison unit 33 and the noble metal was supported in the intermediate layer and the lower layer in the second comparison unit 34 (three-layer structure), but the alarm concentration fell below the lower limit value in about 690 days. It was.
In Comparative Example 8, noble metal was supported in the first comparison part 33 and noble metal was supported in the second comparison part 34 (two-layer structure), but the lower limit value of the alarm concentration was lowered in about 710 days.

一方、本発明例1,5のように、第一酸化触媒部31における第一触媒手段30Aを何れも貴金属担持繊維状活性炭とし、第二酸化触媒部32をPt担持粉末状活性炭、Pt担持粉末状シリカアルミナの順で二層構造とすることで、720日程度においてもメタン警報設定濃度の下限値以上(本発明例1:1500ppm、本発明例5:1200ppm)を維持していた。
また、本発明例2〜4のように、第一酸化触媒部31における第一触媒手段30Aを何れも貴金属担持繊維状活性炭とし、第二酸化触媒部32をPt担持粉末状シリカアルミナ、Pt担持粉末状活性炭、Pt担持粉末状シリカアルミナの順で三層構造とすることで、720日程度においてもメタン警報設定濃度の下限値以上(本発明例2:2200ppm、本発明例3:1300ppm、本発明例4:1700ppm)を維持していた。特に、第一酸化触媒部31および第二酸化触媒部32の何れにおいてもPtを担持させることで、最も高いシロキサン耐久性を示した。
On the other hand, as in Invention Examples 1 and 5, the first catalyst means 30A in the first oxidation catalyst portion 31 is made of noble metal-supported fibrous activated carbon, and the second dioxide catalyst portion 32 is made of Pt-supported powdered activated carbon or Pt-supported powder. By adopting a two-layer structure in the order of silica-alumina, the methane alarm set concentration was kept above the lower limit value (Invention Example 1: 1500 ppm, Invention Example 5: 1200 ppm) even at about 720 days.
Further, as in Invention Examples 2 to 4, the first catalyst means 30A in the first oxidation catalyst part 31 is made of noble metal-supported fibrous activated carbon, and the second dioxide catalyst part 32 is Pt-supported powdery silica alumina, Pt-supported powder. By forming a three-layer structure in the order of glassy activated carbon and Pt-supported powdered silica-alumina, the methane alarm set concentration is not less than the lower limit value even in about 720 days. Example 4: 1700 ppm) was maintained. In particular, the highest siloxane durability was exhibited by supporting Pt in both the first oxidation catalyst portion 31 and the second dioxide catalyst portion 32.

この結果より、パラジクロロベンゼンなどの塩素系ガス共存下では、塩素系ガスが貴金属触媒粒子を被覆あるいは貴金属触媒と反応して触媒活性が低下し、シロキサン耐久性が低下する為、外側筐体51と内側筐体52の両方に酸化触媒部を配置し、かつ、内側筐体52に少なくとも二層以上の触媒手段を配置し、当該触媒手段の下流側を貴金属担持固体酸触媒(Pt担持粉末状シリカアルミナ)とする構成がよいと認められた。この構成により、内側筐体よりも上流側で、貴金属触媒による妨害成分(有機ガス)の分解能力を向上させ、かつ、塩素系ガスを貴金属触媒に優先的に吸着あるいは反応させることで、内側筐体52内に流入する妨害成分の量を著しく低減することができる。さらに、内側筐体52の複数の触媒手段を形成して効率よく妨害成分を処理することにより、塩素系ガスの共存する環境下でも、長期間高いシロキサン耐久性を維持させることができると考えられる。   From this result, in the presence of a chlorine-based gas such as paradichlorobenzene, the chlorine-based gas coats the noble metal catalyst particles or reacts with the noble metal catalyst, the catalytic activity decreases, and the siloxane durability decreases. An oxidation catalyst portion is disposed on both of the inner casings 52, and at least two layers of catalyst means are disposed on the inner casing 52, and a noble metal-supported solid acid catalyst (Pt-supported powdered silica is disposed downstream of the catalyst means. It was recognized that the configuration of (alumina) was good. With this configuration, the ability to decompose the interference component (organic gas) by the noble metal catalyst is improved upstream of the inner casing, and the chlorine-based gas is preferentially adsorbed or reacted to the noble metal catalyst. The amount of disturbing components flowing into the body 52 can be significantly reduced. Furthermore, by forming a plurality of catalyst means in the inner casing 52 and efficiently treating the disturbing components, it is considered that high siloxane durability can be maintained for a long time even in an environment where chlorine-based gas coexists. .

〔実施例2〕
被検知ガス(メタンガス)に対するガス応答性を調べた。
上述した本発明例1〜5および比較例1〜4のセンサにおいて、メタンガス12500ppmに対して応答に要する時間を計測した。センサ駆動は実施例1と同様の条件で行った。結果を表3に示した。
[Example 2]
The gas response to the detected gas (methane gas) was investigated.
In the sensors of Invention Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 described above, the time required for response was measured with respect to 12,500 ppm of methane gas. Sensor driving was performed under the same conditions as in Example 1. The results are shown in Table 3.

Figure 0006438685
Figure 0006438685

この結果、本発明例1〜5は24〜25秒の応答時間を要しており、比較例1〜4と同等以上の応答性を有することが判明した。従って、本発明のガス検知器Xは、優れたガス応答性を有した状態で、種々の妨害成分の影響をより一層受け難くできるものと認められた。
尚、比較例2の応答性が著しく低いのは、Pt担持活性炭の比表面積に起因する。本発明例1〜5ではPt担持活性炭に加えて、Pt担持活性炭よりも比表面積の小さい固体酸触媒に属するシリカアルミナを用いることで、優れた吸着性・耐久性に加えて、高い応答性を実現している。
As a result, Examples 1 to 5 of the present invention required a response time of 24 to 25 seconds, and were found to have a response equal to or higher than that of Comparative Examples 1 to 4. Therefore, it was recognized that the gas detector X of the present invention can be made more difficult to be affected by various disturbing components while having excellent gas responsiveness.
The remarkably low response of Comparative Example 2 is due to the specific surface area of the Pt-supported activated carbon. In Examples 1-5 of the present invention, in addition to Pt-supported activated carbon, silica alumina belonging to a solid acid catalyst having a smaller specific surface area than Pt-supported activated carbon is used, in addition to excellent adsorptivity and durability, and high responsiveness. Realized.

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。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a gas detector provided with a gas detection element having a gas sensitive part that comes into contact with a gas to be detected.

X ガス検知器
10 ガス検知素子
12 ガス感応部
20 ガス導入口
31 第一酸化触媒部
32 第二酸化触媒部
51 外側筐体
52 内側筐体
X gas detector 10 gas detection element 12 gas sensitive part 20 gas inlet 31 first oxidation catalyst part 32 second dioxide catalyst part 51 outer casing 52 inner casing

Claims (6)

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であって、
前記ガス検知素子を収容する二重の筐体を備え、
前記二重の筐体における外側の外側筐体は、被検知ガスを導入するガス導入口と、妨害成分を反応および吸着させる第一酸化触媒部を備え、
前記二重の筐体における内側の内側筐体は、前記妨害成分を反応および吸着させる第二酸化触媒部を備え
前記第一酸化触媒部が、担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第一触媒手段を備え、
前記第二酸化触媒部が、前記第一触媒手段、および、当該第一触媒手段における前記担体とは異なる担体に貴金属を担持させた酸化触媒である第二触媒手段を、被検知ガスの導入方向からこの順に備えたガス検知器。
A gas detector including a gas detection element having a gas sensitive portion that comes into contact with a gas to be detected,
A double housing for accommodating the gas sensing element;
The outer outer casing of the double casing includes a gas introduction port for introducing the gas to be detected, and a first oxidation catalyst unit for reacting and adsorbing a disturbing component,
The inner case inside the double case includes a second dioxide catalyst part that reacts and adsorbs the interfering component ,
The first oxidation catalyst portion includes a first catalyst means that is an oxidation catalyst in which a noble metal is supported on a carrier,
From the introduction direction of the gas to be detected, the second dioxide catalyst portion is a first catalyst means, and a second catalyst means that is an oxidation catalyst in which a noble metal is supported on a carrier different from the carrier in the first catalyst means. Gas detector provided in this order .
前記第二酸化触媒部が、前記第一触媒手段の上流側にも前記第二触媒手段を備えた請求項に記載のガス検知器。 2. The gas detector according to claim 1 , wherein the second dioxide catalyst section includes the second catalyst means on the upstream side of the first catalyst means. 前記第一触媒手段における前記担体がカーボン系材料である請求項1又は2に記載のガス検知器。 The gas detector according to claim 1 or 2 , wherein the carrier in the first catalyst means is a carbon-based material. 前記第一酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体が繊維状活性炭であり、前記第二酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体が粉末状活性炭である請求項に記載のガス検知器。 The gas detector according to claim 3 , wherein the carrier of the first catalyst means in the first oxidation catalyst part is fibrous activated carbon, and the carrier of the first catalyst means in the second dioxide catalyst part is powdered activated carbon. 前記第一酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体が粒状活性炭であり、前記第二酸化触媒部における前記第一触媒手段の担体が粉末状活性炭である請求項に記載のガス検知器。 The gas detector according to claim 3 , wherein the carrier of the first catalyst means in the first oxidation catalyst part is granular activated carbon, and the carrier of the first catalyst means in the second dioxide catalyst part is powdered activated carbon. 前記第二触媒手段における前記担体が固体酸触媒である請求項1〜5の何れか一項に記載のガス検知器。 The gas detector according to any one of claims 1 to 5 , wherein the carrier in the second catalyst means is a solid acid catalyst.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190137426A1 (en) * 2016-06-23 2019-05-09 Figaro Engineering Inc. Gas Sensor
CN106345392A (en) * 2016-08-30 2017-01-25 盛密科技(上海)有限公司 Preparing method for organic silicone resistant poisoning filtering layer of catalytic oxidation sensor
US11638895B2 (en) 2017-03-02 2023-05-02 Figaro Engineering Inc. Gas sensor and method for producing same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS545674Y2 (en) * 1973-04-13 1979-03-13
JPS6098055U (en) * 1983-12-13 1985-07-04 フイガロ技研株式会社 CO gas detection device
JPS61172047A (en) * 1985-01-25 1986-08-02 Matsushita Electric Works Ltd Gas detection element with filter
JPS6247961U (en) * 1985-09-13 1987-03-24
US5879631A (en) * 1996-04-30 1999-03-09 Manning System, Inc. Gas detection system and method
JP4401445B2 (en) * 1997-01-14 2010-01-20 パナソニックエコシステムズ株式会社 Sensing element
GB2335043B (en) * 1998-03-04 2002-05-22 Eev Ltd Gas sensors
JP4210758B2 (en) * 2004-01-22 2009-01-21 大阪瓦斯株式会社 Gas alarm
JP4129252B2 (en) * 2004-07-30 2008-08-06 エフアイエス株式会社 Gas sensor
JP4571665B2 (en) * 2005-02-22 2010-10-27 エフアイエス株式会社 Hydrogen gas sensor
JP5773419B2 (en) * 2011-05-26 2015-09-02 フィガロ技研株式会社 Gas sensor and gas detector
JP6218262B2 (en) * 2012-05-22 2017-10-25 フィガロ技研株式会社 Gas sensor
JP6303211B2 (en) * 2013-09-27 2018-04-04 新コスモス電機株式会社 Gas detector

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