[实用新型]烟气加热气敏传感器

说明书

本实用新型属于气敏传感器结构设计，特别是一种用于家用燃气热水器监测烟气中CO气体含量的烟气加热气敏传感器。

气敏传感器是用于检测各种气体的传感器。半导体气敏传感器具有体积小、灵敏度高，使用方便等优点，在实际应用中得到迅速发展。城市燃气热水器的应用越来越普遍，但由于安全防护措施不完善，在应用中常有人身伤亡事故发生。燃气界专家认为，燃烧后烟气中CO气体含量超标是造成人身中毒伤亡的关键因素。因此，如何监测烟气中CO含量，并在超标时实现报警和自动切断燃气通路是一项重要研究课题。

据资料《半导体传感器》（参见P255～302，天津大学出版社1992年）介绍，利用半导体气敏传感器可以检测CO气体浓度，并且具有灵敏度高，响应速度快的特点，经我们研究和实验证明：利用气敏传感器直接监测燃气热水器烟气中的CO气体含量的变化，并将其转变为电信号输给控制电路，当超标时，可实现报警和自动切断燃气通路的装置具有许多优点，而且完全满足有关城市燃气热水器的行业标准要求。（这种监测技术和装置——燃气热水器CO超标自动切断装置，本发明人已申请专利）。但同时也发现利用现有气敏传感器直接用在燃气烟气中有易损坏、易腐蚀、不耐高温、寿命短的缺点，特别是在中、高温工作条件下。

本实用新型的目的是提供一种耐高温、耐腐蚀、使用寿命长的烟气加热气敏传感器，以利于其在燃气热水器安全防护装置上的推广应用。

图1、烟气加热气敏传感器结构示意图

图2、sno2气敏传感器结构示意图

本实用新型主要是利用现有气敏传感器的半导体材料（配方不变），在结构上进行改进设计，以适应烟气加热的特殊要求。如图1为本实用新型的结构示意图，其主要由1、MOS烧结体；2、电极；3、导柱；4、瓷座所组成。为便于比较，现给出一种常用的sno2气敏传感器的结构示意图（如同2所示），图中：6、不锈钢双重网；7、引线；8、sno2半导体材料；9、加热线圈；10、基座；11、管脚。

现结合附图1、2，对比说明本实用新型的目的是如何实现的。

1、利用sno2气敏传感器的半导体材料（配方不变）制成加粗加厚的MOS（金属氧化物半导体材料）烧结体1，以提高其耐久性；由于是利用热烟气加热，不需附加热源，所以取消了原器件中的加热线圈9。

2、取消原器件的不锈钢双重网6，以避免灰尘堵塞网孔而影响使用。本实用新型采用MOS烧结体1悬空、裸露安装，一方面有利于烟气加热，另一方面既使有部分落有灰尘，仍能正常使用。

为增加MOS烧结体1与电极2的接触面积，烧结体制成工字形与凸字形电极紧密配合接触（如图1所示）。

3、原器件的电极与管脚11间的引线为细金属丝，只有0·05～0·08mm易折断、易腐蚀。本实用新型是把两侧电极2直接焊在两侧导柱3上，导柱削成一个平面，以增加与电极接触面积，增强焊接强度、提高了耐久性（如图1所示），同时导柱采用φ2mm的耐高温、抗腐蚀的镍铬材料制成。

4、把原用电木材料制成的基座10，改为用耐热绝缘陶瓷材料制成的扁圆柱形瓷座4，以适应高温、高湿的工作条件要求。

综上所述，如图1所示，本实用新型是利用原sno2气敏传感器的半导体材料制MOS烧结体，悬空、裸露安装，其两侧电极2分别焊在两侧导柱3上，两导柱固装在瓷座4上，并且导柱上设有防转凹槽，与瓷座紧密配合固定。瓷座可与专用的气敏传感器插座配合安装，两导柱与外电路相连。

不难看出，本实用新型与现有气敏传感器相比，不仅简化了结构，节省了能源，而且提高耐蚀性、耐高温、耐高湿的性能，延长了使用寿命。经我们的实验证明，本实用新型可用于各类型的城市燃气热水器的烟气中CO气体含量检测，既使在低氧情况下（烟气含氧量低于3·35％以下）也能正常工作，这是现有气敏传感器无法比拟的。