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ガスセンサ及びガス検出装置

国内特許コード P110005990
整理番号 QP080173
掲載日 2011年11月28日
出願番号 特願2009-035941
公開番号 特開2010-190752
登録番号 特許第5288120号
出願日 平成21年2月18日(2009.2.18)
公開日 平成22年9月2日(2010.9.2)
登録日 平成25年6月14日(2013.6.14)
発明者
  • 林 健司
  • 都甲 潔
  • 劉 傳軍
出願人
  • 国立大学法人九州大学
発明の名称 ガスセンサ及びガス検出装置
発明の概要

【課題】 より高い検出感度でより迅速に検出ことができ、また繰り返し使用も可能なガスセンサ、及びガス検出装置を提供する。
【解決手段】 有機ポリマの原料を適宜の溶媒に溶解させた原料溶液と重合剤を溶解させた重合剤溶液とを0℃程度から20℃程度のまでの適宜の温度になし、両溶液を撹拌・混合させて混合液を得、この混合液を基板31の両電極32,32間に供給した後、基板31を適宜の温度下で静置して、有機ポリマの生成及び複数の有機ポリマの集合によるファイバ35,35,…の形成を実行させる。ファイバ35,35,…は、官能基34,34,…が結合されている場合は当該官能基34,34,…を介して金属粒子33,33,…と化学的に結合して、ネットワーク36が形成される。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要


生体の呼気には複数の組成のガスが含まれているが、かかる呼気中に含まれるアンモニアガスを検出するガスセンサとして後記するが特許文献1には次のようなものが開示されている。



すなわち、セラミックス基板上に一対の櫛歯状の電極を互いに適宜距離隔てて形成し、両電極間に、ポリアニリンスルホン酸樹脂とバインダとしてスルホン酸塩とを質量比で9:1になるように混合させた混合物を充填することによってガスセンサを得る。



かかるガスセンサにあっては、ポリアニリンスルホン酸樹脂がアンモニアガスと相互反応して両電極間の電気抵抗が変化するので、当該電気抵抗の変化量を測定することによってアンモニアガスの濃度を検出することができる。



しかし、特許文献1に開示されたガスセンサにあっては、両電極間に充填したポリアニリンスルホン酸樹脂層が密であるため、ガス検出の感度が低いという問題があった。



そのため、例えばアニリン溶液と重合剤たるASP(Ammonium peroxydisulfate)溶液とを高速に撹拌しつつ混合させて、アニリンポリマーを重合させると共に、複数のアニリンポリマーが集合したファイバを生成させ、複数のファイバが重積された層を両電極間に堆積させてなるガスセンサが開発されている。



かかるガスセンサでは、各ファイバ間に間隙が形成されているため、アンモニアガスが内部へ侵入する量が増大し、検出感度が向上する。

産業上の利用分野


本発明は、所定組成のガスを検出するためのガスセンサ、及び該ガスセンサを備えるガス検出装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板の表面に適宜距離を隔てて配置した対をなす電極間を、主な検出対象ガスであるアンモニアガスと相互反応して電気伝導度が変化する有機ポリマで架橋してなるガスセンサにおいて、
前記基板の両電極間の領域に導電性を有する所要の金属粒子複数が互に適宜のギャップを隔てて形成してあり、前記両電極の所要領域の表面及び各金属粒子の表面にそれぞれ4-アミノチオフェンを化学結合させてあり、これら4-アミノチオフェンに、ポリアニリンから成る前記有機ポリマにて構成された複数のファイバが任意に化学結合し、当該複数のファイバによって任意の複数の金属粒子間及び前記両電極と任意の金属粒子との間をそれぞれ架橋することによって、両電極間を架橋する前記各ファイバのネットワークが形成してあることを特徴とするガスセンサ。

【請求項2】
前記ギャップは対をなす電極間の電気抵抗が数ギガΩになるように調整してある請求項1記載のガスセンサ。

【請求項3】
基板の表面に適宜距離を隔てて配置した対をなす電極間を、主な検出対象ガスであるアンモニアガスと相互反応して電気伝導度が変化するポリアニリンから成る有機ポリマで架橋してなるガスセンサを備え、前記両電極間の電気伝導度の変化によって検出対象ガスを検出するガス検出装置において、
請求項1又は2に記載のガスセンサを備えることを特徴とするガス検出装置。
産業区分
  • 試験、検査
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009035941thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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