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公開番号2024143367
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023056005
出願日2023-03-30
発明の名称ガスセンサ
出願人TDK株式会社
代理人前田・鈴木国際特許弁理士法人
主分類G01N 27/18 20060101AFI20241003BHJP(測定;試験)
要約【課題】検出精度および応答性に優れたガスセンサを提供すること。
【解決手段】ガスセンサ1は、絶縁膜の上にガス検出部12が設けられたガスセンサである。ガス検出部12は、検知体8と、検知体8に接触する電極部6とを有する。電極部6は、内側電極部62と、内側電極部62を取り囲むように配置された外側電極部63とを有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
絶縁膜の上にガス検出部が設けられたガスセンサであって、
前記ガス検出部は、検知体と、前記検知体に接触する電極部とを有し、
前記電極部は、内側電極部と、前記内側電極部を取り囲むように配置された外側電極部とを有するガスセンサ。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記外側電極部は、平面視において環状である請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記外側電極部は、平面視において周方向の一部が途切れた環状である請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記内側電極部は、平面視において円形状である請求項１～３のいずれかに記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記検知体の少なくとも一部は、前記内側電極部と前記外側電極部との間に位置する請求項１～３のいずれかに記載のガスセンサ。
【請求項６】
前記内側電極部は、前記検知体の一方の主面に接触しており、
前記外側電極部は、前記検知体の他方の主面に接触している請求項１～３のいずれかに記載のガスセンサ。
【請求項７】
前記内側電極部は、前記検知体の下に配置されている請求項１～３のいずれかに記載のガスセンサ。
【請求項８】
前記検知体は、サーミスタ膜である請求項１～３のいずれかに記載のガスセンサ。
【請求項９】
前記検知体は、半導体膜である請求項１～３のいずれかに記載のガスセンサ。
【請求項１０】
前記検知体は、半導体材料で構成されており、前記内側電極部および前記外側電極部を覆うように、前記内側電極部および前記外側電極部の上に塗布されている請求項１～３のいずれかに記載のガスセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスセンサに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ガスセンサは、例えばガスの漏洩を検知することが可能であり、家電機器、産業用機器、環境モニタリング機器等に搭載されている。特許文献１に記載されているように、ガスセンサは、雰囲気中のガス濃度に応じて物理的特性が変化する検知体と、その物理的特性の変化を電気信号として取り出すための電極部とを有する。ガス濃度の変化に伴い検知体の物理的特性が変化すると、電極部から取り出される電気信号が変動する。この電気信号の変動値に基づいて、ガス濃度等を特定することが可能となっている。
【０００３】
ところで、人または物体の移動、気象変動等により、雰囲気中のガス濃度の分布またはガスの流動方向は常に変動している。例えば特許文献１に示されるような従来のガスセンサでは、ガス濃度の分布またはガスの流動方向の変動により、電極部から取り出される電気信号にノイズが重畳し、ガスセンサの検出精度、応答性等が低下するおそれがあることが判明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許６９１７８４３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、検出精度および応答性に優れたガスセンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るガスセンサは、
絶縁膜の上にガス検出部が設けられたガスセンサであって、
前記ガス検出部は、検知体と、前記検知体に接触する電極部とを有し、
前記電極部は、内側電極部と、前記内側電極部を取り囲むように配置された外側電極部とを有する。
【０００７】
本発明に係るガスセンサにおいて、電極部は、内側電極部と、内側電極部を取り囲むように配置された外側電極部とを有する。内側電極部を外側電極部で取り囲むことにより、内側電極部とその周囲の外側電極部とによって、電極部の周囲に沿って、いずれの方向からも画一的に、検知体の物理的特性の変化を電気信号として取り出す構造とすることができる。これにより、ガス検出部の検出感度の方向依存性を低減することが可能となり、ガス濃度の分布またはガスの流動方向に依ることなく、ガス濃度を高精度で検出することができる。加えて、ガス検出部に熱変動（熱分布）が生じるような場合にあっては、その影響を受けにくく、ガス濃度を高精度で検出することができる。したがって、検出精度および応答性に優れたガスセンサを実現することができる。
【０００８】
前記外側電極部は、平面視において環状でもよい。この場合、環状の外側電極部によって、内側電極部を全方位的に取り囲むことができる。そのため、内側電極部とその周囲の外側電極部とによって、電極部の周囲に沿って、全方位的に、検知体の物理的特性の変化を電気信号として取り出す構造とすることが可能となる。これにより、ガス検出部の検出感度の方向依存性を効果的に低減し、ガスセンサの検出精度および応答性を顕著に高めることができる。
【０００９】
前記外側電極部は、平面視において周方向の一部が途切れた環状でもよい。この場合、同一面上に、内側電極部に接続された引出部と外側電極部とを交差させることなく配置することが可能となり、電極部の製造工程を簡素化することができる。
【００１０】
前記内側電極部は、平面視において円形状でもよい。円形状の内側電極部を外側電極部で取り囲むことにより、内側電極部とその周囲の外側電極部とによって、内側電極部の円周方向に沿って、いずれの方向からも画一的に、検知体の物理的特性の変化を電気信号として取り出す構造とすることが可能となる。これにより、ガス検出部の検出感度の方向依存性をさらに低減し、ガスセンサの検出精度および応答性をさらに高めることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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