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酸素ガス検知装置 コモンズ

国内特許コード P04A005613
整理番号 ShIP‐Z204
掲載日 2005年1月18日
出願番号 特願2002-351273
公開番号 特開2004-184219
登録番号 特許第3663440号
出願日 平成14年12月3日(2002.12.3)
公開日 平成16年7月2日(2004.7.2)
登録日 平成17年4月8日(2005.4.8)
発明者
  • 荻田 正己
  • 山田 靖
出願人
  • 国立大学法人静岡大学
発明の名称 酸素ガス検知装置 コモンズ
発明の概要

【課題】優れた酸素ガス感度と応答性とを有し、耐久性に優れ、かつ空気が過剰な燃焼排ガスでも低い抵抗値領域での酸素ガスの検出が可能な酸素ガス検知装置を提供する。
【解決手段】基板と、
前記基板表面に形成され、平均粒径が10~50nmの酸化ガリウム結晶を有する薄膜と、
前記薄膜表面に形成された一対の電極と
を具備したことを特徴とする。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要
自動車または工場ボイラ等からは、有害なガスを低減するために排ガス浄化システムが広く用いられている。この排ガス浄化システムは、自動車等からの燃焼排ガス中の酸素濃度を検知し、燃焼排ガスの空燃比を触媒が効率よく作用する領域に制御するものである。
【0003】
ところで、燃焼排ガス中の酸素濃度を検知する装置としては主に酸化ジルコニウムを用いた濃淡電池型のものが知られている。しかしながら、この酸素ガス検知装置は構造が複雑であるため、高価になる問題があった。
【0004】
一方、特許文献1および特許文献2には酸化アルミニウムのような基板表面に酸化ガリウムからなるセンサ素子を形成した抵抗変化型の酸素センサが開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平7-198647号公報
【0006】
【特許文献2】
特表平11-501710号公報
産業上の利用分野
本発明は、酸素ガス検知装置に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】基板と、
前記基板表面に形成され、平均粒径が10~50nmの酸化ガリウム結晶を有する薄膜と、
前記薄膜表面に形成された一対の電極と
を具備したことを特徴とする酸素ガス検知装置。
【請求項2】基板と、
前記基板表面に形成され、平均粒径が10~50nmの酸化ガリウム結晶を有する薄膜と、
前記表面に形成された一対の電極と、
前記電極を含む前記薄膜表面に形成され、前記薄膜の酸化ガリウム結晶より平均粒径が大きな酸化ガリウム結晶からなる多孔質薄膜と
を具備したことを特徴とする酸素ガス検知装置。
【請求項3】前記薄膜は、酸化ガリウム結晶単独からなることを特徴とする請求項1または2記載の酸素ガス検知装置。
【請求項4】前記薄膜は、酸化ガリウム結晶に酸化ガリウムと原子半径が近似し、かつ電子的な作用を生じる少なくとも1種の元素を含有することを特徴とする請求項1または2記載の酸素ガス検知装置。
【請求項5】前記元素は、ZrおよびSnから選ばれる少なくとも1種の元素であることを特徴とする請求項4記載の酸素ガス検知装置。
【請求項6】前記元素は、前記薄膜に0.01~30原子%含有されることを特徴とする請求項4記載の酸素ガス検知装置。
【請求項7】前記薄膜は、粒径10~30nmの酸化ガリウム結晶が全体の結晶粒径の50%以上を占めることを特徴とする請求項1ないし6いずれか記載の酸素ガス検知装置。
【請求項8】前記薄膜は、10nm~10μmの厚さを有することを特徴とする請求項1ないし7いずれか記載の酸素ガス検知装置。
【請求項9】前記多孔質薄膜は、平均粒径が50nmを超え、1000nm以下の酸化ガリウム結晶からなることを特徴とする請求項2記載の酸素ガス検知装置。
【請求項10】前記多孔質薄膜は、100nm~10μmの厚さを有することを特徴とする請求項2記載の酸素ガス検知装置。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2002351273thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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