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公開番号2025101083
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023217668
出願日2023-12-25
発明の名称ガスセンサ
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人グランダム特許事務所
主分類G01N 27/12 20060101AFI20250630BHJP(測定;試験)
要約【課題】測定対象ガスを精度良く検知し得るガスセンサ及びガスセンサ装置を提供する。
【解決手段】ガスセンサ10は、発熱部24を有する基材20と、基材20上に配され、互いに離隔して配される一対の電極40と、一対の電極40と電気的に接続され、発熱部24によって加熱され、測定対象ガスと反応するガス感応膜30と、発熱部24の加熱に基づく温度変化によって測定対象ガスを吸着および脱離することで測定対象ガスを濃縮する吸着材51と、備える。ガスセンサ10は、ガス感応膜30を覆い、吸着材51と、複数の気孔が形成された多孔層52と、を有する吸着層50と、吸着層50を覆い、複数の気孔が形成され、吸着層50からの測定対象ガスの放散を抑制する放散抑制層60と、を備えている。多孔層52の気孔率は、放散抑制層60の気孔率よりも大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
発熱部を有する基材と、
前記基材上に配され、互いに離隔して配される一対の電極と、
一対の前記電極と電気的に接続され、前記発熱部によって加熱され、測定対象ガスと反応するガス感応膜と、
前記発熱部の加熱に基づく温度変化によって前記測定対象ガスを吸着および脱離することで前記測定対象ガスを濃縮する吸着材と、
を備えるガスセンサであって、
前記ガス感応膜を覆い、前記吸着材と、複数の気孔が形成された多孔層と、を有する吸着層と、
前記吸着層を覆い、複数の気孔が形成され、前記吸着層からの前記測定対象ガスの放散を抑制する放散抑制層と、
を備え、
前記多孔層の気孔率は、前記放散抑制層の気孔率よりも大きい、ガスセンサ。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
前記放散抑制層は、前記吸着層の表面全体を覆っている、請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記吸着材は、前記ガス感応膜に接している、請求項１又は請求項２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記吸着材は、前記ガス感応膜から離隔している、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】
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】
ｐｐｂレベルまたはｐｐｔレベルの極低濃度のガスを測る技術は、ガスクロマトグラフィー質量分析等の大型機器を用いるものが主流であり、小型かつ精度良く測る手法は限られている。
【０００３】
例えば、特許文献１のガスセンサは、ヒータ層と、ヒータ層にて加熱され、測定対象ガスが検出されるガス検出部と、を有している。ガス検出部は、ガス感知層と、ガス感知層の表面を覆う拡散層と、拡散層の表面を覆う吸着層と、を有している。吸着層は、拡散層よりも測定対象ガスに対する吸着性に優れる構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－２０８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のガスセンサでは、吸着層によって測定対象ガスを高濃度化する構成であるが、吸着層が大気に露出した状態となっている。そのため、吸着層から脱離した測定対象ガスの大半が大気側へと発散してしまう。これにより、濃縮したガスを効率よくガス感応膜へ向かわせることができず、検知精度が十分とは言えなかった。
【０００６】
本開示は、測定対象ガスを精度良く検知し得るガスセンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示のガスセンサは、
発熱部を有する基材と、
前記基材上に配され、互いに離隔して配される一対の電極と、
一対の前記電極と電気的に接続され、前記発熱部によって加熱され、測定対象ガスと反応するガス感応膜と、
前記発熱部の加熱に基づく温度変化によって前記測定対象ガスを吸着および脱離することで前記測定対象ガスを濃縮する吸着材と、
を備えるガスセンサであって、
前記ガス感応膜を覆い、前記吸着材と、複数の気孔が形成された多孔層と、を有する吸着層と、
前記吸着層を覆い、複数の気孔が形成され、前記吸着層からの前記測定対象ガスの放散を抑制する放散抑制層と、
を備え、
前記多孔層の気孔率は、前記放散抑制層の気孔率よりも大きい。
【発明の効果】
【０００８】
本開示に係る技術は、測定対象ガスを精度良く検知し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１実施形態のガスセンサを概略的に示す側断面図である。
図２は、図１のガスセンサの一部の平面模式図である。
図３は、図１のガスセンサの一部を拡大して示す側断面図であり、発熱部による加熱前の状態を説明する図である。
図４は、発熱部によって加熱された状態を説明する図３相当図である。
図５は、吸着層の気孔率の算出の方法を説明するために用いる断面模式図である。
図６は、ガスセンサの製造工程を説明する工程図である。
図７は、図６に続くガスセンサの製造工程を説明する工程図である。
図８は、図７に続くガスセンサの製造工程を説明する工程図である。
図９は、第２実施形態のガスセンサを概略的に示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。
〔１〕発熱部を有する基材と、
前記基材上に配され、互いに離隔して配される一対の電極と、
一対の前記電極と電気的に接続され、前記発熱部によって加熱され、測定対象ガスと反応するガス感応膜と、
前記発熱部の加熱に基づく温度変化によって前記測定対象ガスを吸着および脱離することで前記測定対象ガスを濃縮する吸着材と、
を備えるガスセンサであって、
前記ガス感応膜を覆い、前記吸着材と、複数の気孔が形成された多孔層と、を有する吸着層と、
前記吸着層を覆い、複数の気孔が形成され、前記吸着層からの前記測定対象ガスの放散を抑制する放散抑制層と、
を備え、
前記多孔層の気孔率は、前記放散抑制層の気孔率よりも大きい、ガスセンサ。
（【００１１】以降は省略されています）

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