[發明專利]接觸燃燒式氣體傳感器

有效

• 申請號: 201510582429.0
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN105424749B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 服部敦夫
• 申請（專利權）人: 雅馬哈精密科技株式會社
• 主分類號: G01N25/48
• 分類號: G01N25/48
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 岳雪蘭

技術領域

本發明涉及檢測可燃性氣體的接觸燃燒式氣體傳感器，特別涉及在接觸燃燒式氣體傳感器中，進一步提高可燃性氣體的檢測靈敏度的技術。

本申請基于2014年9月16日在日本申請的特愿2014-187772號主張優先權，在此引用其內容。

背景技術

一直以來，作為檢測氫氣等可燃性氣體的氣體傳感器，使用如下接觸燃燒式氣體傳感器：其使用催化劑使可燃性氣體燃燒，并對燃燒熱引起的催化劑溫度的上升進行電氣檢測。在這樣的接觸燃燒式氣體傳感器中，與各種傳感器相同地，一直要求進一步提高檢測靈敏度，并且通過各種方法實現高靈敏度化。例如，在日本國特開2001-99801號公報中，提出了如下方案：為了針對低濃度的可燃性氣體和靈敏度低的可燃性氣體提高氣體檢測靈敏度，在相對于可燃性氣體的燃燒作為催化劑發揮作用的催化劑層(氣體檢測膜)的附近形成用于促進可燃性氣體的燃燒的加熱器。

然而，在利用加熱器對氣體檢測膜進行加熱的情況下，由加熱器產生的熱未均勻地傳遞至氣體檢測膜，從而有可能在氣體檢測膜上發生溫度不均。并且，若氣體檢測膜自身的催化劑粒子的分布或膜厚不均勻，則可燃性氣體的燃燒的發熱量變得不均勻，從而有可能在氣體檢測膜上發生溫度不均。一般情況下，使可燃性氣體燃燒的燃燒催化劑的活性主要依賴于溫度，因此若發生溫度不均并產生低溫區域，則在該區域內，催化劑燃燒量大大降低。因此，若發生溫度不均，則整個氣體檢測膜上的可燃性氣體的催化劑燃燒量降低，氣體的檢測靈敏度有可能降低。

發明內容

本發明是為了解決上述現有課題而完成的，其目的在于提供如下技術，在檢測可燃性氣體的接觸燃燒式氣體傳感器中，使用于檢測可燃性氣體的氣體反應膜的溫度均勻化。

本發明的接觸燃燒式氣體傳感器具備：絕熱部；加熱器，其形成在所述絕熱部上；氣體反應膜，其在所述絕熱部上形成在所述加熱器上，并包括承載所述可燃性氣體的燃燒催化劑的載體；測溫元件，其在所述絕熱部上形成在所述氣體反應膜附近；均熱部，其形成在所述絕熱部上，并且配置在所述絕熱部和所述氣體反應膜之間，所述均熱部構成為使傳遞至所述均熱部的熱向所述均熱部整體分散。

根據該結構，由加熱器和氣體反應膜產生的熱傳遞至均熱部，并向均熱部整體分散。因此，由加熱器產生的熱更均勻地傳遞至氣體反應膜，并且熱從氣體反應膜的高溫區域經由均熱部傳遞至低溫區域，因此氣體反應膜的溫度均勻化。

所述均熱部可以具有分別形成的第一均熱部和第二均熱部，所述加熱器可以配置在所述第一均熱部和所述第二均熱部之間。

通過將加熱器配置在第一均熱部和第二均熱部之間，能夠使在加熱器中產生的熱更均勻地分散。因此，能夠使由加熱器產生的熱更均勻地傳遞至氣體反應膜，因此能夠使氣體反應膜的溫度更均勻。

所述測溫元件可以是包括由彼此不同的材料形成的第一熱電元件和第二熱電元件的熱電對的溫接點，所述均熱部可以由與所述第一熱電元件相同的材料形成。

通過利用與第一熱電元件相同的材料形成均熱部，能夠同時形成第一熱電元件和均熱部。因此，能夠進一步簡化接觸燃燒式氣體傳感器的制造工序。

所述均熱部可以由金屬形成。

通過利用金屬形成均熱部，能夠使由金屬形成的配線等和均熱部同時形成。因此，能夠進一步簡化接觸燃燒式氣體傳感器的制造工序。

所述接觸燃燒式氣體傳感器可以還具備補償部，該補償部與具有所述加熱器、所述氣體反應膜、所述測溫元件和所述均熱部的氣體檢測部分別設置，所述補償部具有：補償部加熱器，其形成在所述絕熱部上；參照膜，其在所述絕熱部上形成在所述補償部加熱器上，并包括未承載所述可燃性氣體的燃燒催化劑的載體；補償部測溫元件，其在所述絕熱部上形成在所述參照膜附近；補償部均熱部，其形成在所述絕熱部上，并配置在所述絕熱部和所述參照膜之間，所述補償部均熱部構成為使傳遞至所述補償部均熱部的熱向所述補償部均熱部整體分散。

通過在所述接觸燃燒式氣體傳感器中設置與氣體檢測部同樣地構成的補償部，能夠對外部因素引起的氣體反應膜的溫度變化進行補償，因此能夠進一步提高可燃性氣體的檢測靈敏度。

另外，本發明能夠以各種方式實現。例如，能夠以氣體傳感器；利用該氣體傳感器的傳感器模塊；使用該傳感器模塊的可燃氣體檢測裝置及可燃氣體檢測系統；使用這些氣體傳感器、傳感器模塊及可燃氣體檢測裝置的氣密性實驗裝置或氣密性實驗系統等方式來實現。

附圖說明

圖1A及圖1B是表示本發明的第一實施方式中的傳感器模塊的剖視圖及俯視圖。