特許7914910IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

ガスセンサに関する。特には、二酸化硫黄による誤検知をなくし、COe感度が優れた、COeガスセンサ

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

測定対象ガスに含まれうる雑ガスの組成は、ガスセンサが配置される環境により大きく異なり、誤検知を引き起こす雑ガスも、様々である。例えば、検知対象ガスが、COe(CO equivalent)ガスの場合、二酸化硫黄(SO2)ガスが、雑ガスとして誤検知を引き起こす場合がある。測定対象ガスが、天然ガスなどを燃料とする排気ガスである場合、排気ガス中のSO2ガス濃度は通常30ppm以下であるが、石炭などを燃料とする排気ガスである場合、排気ガス中にSO2ガスが2000ppm程度も含まれる場合がある。このような場合、COeガスの検知におけるSO2ガスの雑ガスとしての影響が大きく、COeガス濃度が0でも、SO2ガスをCOeガスと誤検知することがあり、正確な測定が難しい場合があった。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明者らは、鋭意検討の結果、COeガスを検知可能で、かつSO2ガスを誤検知しない電極構造及び測定条件に着目した。そして、検知電極及び対極の膜厚を所定の範囲に設定したセンサを用いて、かつ測定時の電極温度を所定の範囲とすることで、SO2ガスによるCOeガスの誤検知の低減が可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、SO2ガスの影響を受けることなく、COeガスを高い感度で選択的に検知することができる混成電位型のCOeガスセンサを提供することができる。このCOeガスセンサを用いることにより、石炭を燃料とするボイラなど排気ガス中のSO2濃度が高い環境でも、正確にCOeガス濃度を測定できる。これにより、ボイラの燃焼状態を監視し、最適燃焼制御の実現を可能とし、エネルギー効率の向上、CO2排出削減に供する。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 図1は、本発明の第1実施形態によるCOeガスセンサの断面構造を示す概念図である。
【図2】 図2は、本発明の第2実施形態によるガス検出計の一例を示す概念図である。
【図3】 図3は、図2に示すガス検出計のケーシング内部にあるCOeガスセンサの概念的な断面図である。
【図4】 図4は、本発明の第1実施形態によるCOeガスセンサのSO2選択性を示すグラフであり、横軸は検知極の膜厚(μm)、縦軸はSO2濃度1000ppmの感度と同じ感度が得られるCOe濃度(ppm)を表す。
【図5】 図5は、本発明の第1実施形態によるCOeガスセンサのCOe濃度300ppmにおけるCOe感度を示すグラフであり、横軸は検知極の膜厚(μm)、縦軸は感度を表す。
【図6】 図6は、本発明の第1実施形態によるCOeガスセンサのCOe感度ばらつきを示すグラフであり、横軸は運転温度(℃)、縦軸はCOe濃度ごとに、[(COe感度最大値)-(COe感度最小値)]/COe感度平均値×100で表される値(%)を示す。
【図7】 図7は、本発明の第1実施形態によるCOeガスセンサを所定の濃度のSO2ガスと接触させ、エージングを行った場合の、経過時間と、SO2ガス感度比との関係を示す。

代表図 図1本件の代表的な図

1 COeガスセンサ、11 固体電解質基板、12 検知電極、13 対極 2 ガス検出計、21 固体電解質基板、22 検知電極、23 対極 24 酸素検知電極、25 酸素検知対極、26 ケーシング 27 COe検出回路、28 酸素検出回路

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