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公開番号2024010900
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-01-25
出願番号2022112477
出願日2022-07-13
発明の名称ガスセンサ
出願人KOA株式会社,国立大学法人九州大学
代理人個人,個人,個人
主分類G01N 5/02 20060101AFI20240118BHJP(測定;試験)
要約【課題】湿度の影響を補正でき、対象ガス濃度を精度よく測定できるガスセンサを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、湿度を含む混合ガス中の対象ガス濃度を測定するVOCセンサ(1)であって、圧電振動子(2)と、一つ又は複数の前記圧電振動子に設けられた複数の感応膜(3、4)と、を有し、前記感応膜の前記混合ガスに対する感度は、前記対象ガス濃度に対する感度と前記湿度に対する感度との和に等しく、前記複数の感応膜は、夫々、同じ混合ガスに対して、前記対象ガス濃度に対する感度及び前記湿度に対する感度が異なる、ことを特徴とする。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
湿度を含む混合ガス中の対象ガス濃度を測定するガスセンサであって、
圧電振動子と、
一つ又は複数の前記圧電振動子に設けられた複数の感応膜と、を有し、
前記感応膜の前記混合ガスに対する感度は、前記対象ガス濃度に対する感度と前記湿度に対する感度との和に等しく、
前記複数の感応膜は、夫々、同じ混合ガスに対して、前記対象ガス濃度に対する感度及び前記湿度に対する感度が異なる、
ことを特徴とするガスセンサ。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記複数の感応膜の膜厚は、夫々、異なることを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記複数の感応膜を構成する感応材料は、夫々、異なることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記感応膜は、有機感応膜であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記有機感応膜は、フタロシアニン系の感応膜であることを特徴とする請求項４に記載のガスセンサ。
【請求項６】
前記圧電振動子は、水晶振動子であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスセンサ。
【請求項７】
前記混合ガスには、ＶＯＣガスが含まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧電振動子と感応膜とを備えたガスセンサに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１、２のように、圧電振動子と、感応膜を有し、対象ガスの吸着による感応膜の質量変化に基づき、対象ガスの濃度を測定するガスセンサが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－８５４２８号公報
特開２０２０－４６２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ガスセンサは、湿度にも応答するため、対象ガスの濃度を正確に測定できない問題があった。
【０００５】
例えば、特許文献２に記載の発明には、サンプルガスとしての水と酢酸の混合ガスに対して、酢酸及び水の濃度を夫々算出するガスセンサが開示されているが、湿度の影響を補正する技術思想は有していない。
【０００６】
例えば、特許文献２では実験例において、サンプルガスの水及び酢酸の算出濃度と、サンプルガスの実際の水及び酢酸の濃度とを比較しているが、その差は小さくなく、対象ガス濃度を高精度に測定できるとまで言えない。
【０００７】
例えば、ガスセンサの一例として、大気汚染の主原因となる浮遊粒子状物質の原因物資の一つである揮発性有機化合物（ＶＯＣ：ＶｏｌａｔｉｌｅＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄｓ）を検知するＶＯＣセンサがある。ＶＯＣセンサでは、キシレンやエチルベンゼンなどのＶＯＣガスを、小型且つ安価にて、高精度に測定できる技術が求められた。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、湿度の影響を補正でき、対象ガス濃度を精度よく測定できるガスセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、湿度を含む混合ガス中の対象ガス濃度を測定するガスセンサであって、圧電振動子と、一つ又は複数の前記圧電振動子に設けられた複数の感応膜と、を有し、前記感応膜の前記混合ガスに対する感度は、前記対象ガス濃度に対する感度と前記湿度に対する感度との和に等しく、前記複数の感応膜は、夫々、同じ混合ガスに対して、前記対象ガス濃度に対する感度及び前記湿度に対する感度が異なる、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明では、前記複数の感応膜の膜厚は、夫々、異なることが好ましい。或いは、本発明では、前記複数の感応膜を構成する感応材料は、夫々、異なることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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