CN207351946U - 气体传感器和空气处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种气体传感器和空气处理设备，其中，气体传感器包括壳体和敏感膜组件，所述壳体包括本体和支撑筋，所述本体内部中空形成反应腔，所述反应腔的底部设有容置槽，所述容置槽的底面开设有进气孔；所述支撑筋凸设于所述容置槽的底面上；所述敏感膜组件设于所述容置槽中，所述支撑筋支撑于所述敏感膜组件的下方。本实用新型技术方案能够提高气体传感器检测的准确度。

Description

气体传感器和空气处理设备

技术领域

本实用新型涉及传感技术领域，特别涉及一种气体传感器和空气处理设备。

背景技术

气体传感器用于检测空气中某种特定气体、例如甲醛气体的含量，以监测环境，保障用户的身体健康，为空气处理设备的运行提供参考。气体传感器的检测准确度与反应过程中各反应物之间的接触面积、被测气体的流动性等参数密切相关。在现有的一种电化学气体传感器中，根据被测气体与敏感膜组件之间的电化学反应所导致的电流变化，推测被测气体的浓度。然而，为了将敏感膜组件固定在气体传感器的反应腔内，其与被测气体之间的接触面积减小，且由于反应腔内的空间有限，被测气体的流动性也较差，导致气体传感器的检测准确度较低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种气体传感器，旨在解决上述气体传感器中反应物之间的接触面积小，反应腔内气体流动性差的技术问题，提高气体传感器的检测准确度。

为实现上述目的，本实用新型提出的气体传感器，包括壳体和敏感膜组件，所述壳体包括本体和支撑筋，所述本体内部中空形成反应腔，所述反应腔的底部设有容置槽，所述容置槽的底面开设有进气孔；所述支撑筋凸设于所述容置槽的底面上；所述敏感膜组件设于所述容置槽中，所述支撑筋支撑于所述敏感膜组件的下方。

可选地，所述气体传感器还包括透气膜，中转片和密封盖，所述透气膜覆设于所述进气孔的外侧；所述中转片设于所述容置槽内，且所述中转片位于所述敏感膜组件远离所述进气孔的一侧；所述本体还开设有组装孔，所述组装孔与所述反应腔连通，所述密封盖与所述本体密封相连，以封闭所述组装孔。

可选地，所述气体传感器还包括引线板，第一引线和第二引线，所述引线板与所述本体相连，且所述引线板设于所述反应腔外部；所述第一引线连接于所述敏感膜组件的上表面和所述引线板的第一接线端之间；所述第二引线连接于所述敏感膜组件的下表面和所述引线板的第二接线端之间；所述本体表面开设有第一线孔和第二线孔，所述第一引线穿设于所述第一线孔中，所述第二引线穿设于所述第二线孔中，且所述第一线孔和所述第二线孔在所述敏感膜组件厚度方向上的距离小于或等于所述敏感膜组件的厚度。

可选地，至少一所述支撑筋支撑于所述第一引线的下方；和/或，至少一所述支撑筋支撑于所述第二引线的下方。

可选地，至少一所述支撑筋的表面开设有线槽，所述第二引线容置于所述线槽中。

可选地，所述线槽的延伸方向与所述第二线孔的延伸方向相一致。

可选地，所述壳体还包括台阶部，所述台阶部沿所述容置槽底面的周向边缘设置，所述台阶部的高度与所述支撑筋的高度一致，且所述台阶部的高度和所述支撑筋的高度均小于所述容置槽的深度。

可选地，所述本体表面开设有至少两个安装孔，所述安装孔与所述反应腔相隔离；和/或，所述本体表面开设有至少两个安装槽，所述安装槽与所述反应腔相隔离。

可选地，所述支撑筋的数量至少为两条，且所述支撑筋沿所述进气孔的周向排列。

本实用新型还提出一种空气处理设备，所述空气处理设备包括气体传感器，所述气体传感器包括壳体和敏感膜组件，所述壳体包括本体和支撑筋，所述本体内部中空形成反应腔，所述反应腔的底部设有容置槽，所述容置槽的底面开设有进气孔；所述支撑筋凸设于所述容置槽的底面上；所述敏感膜组件设于所述容置槽中，所述支撑筋支撑于所述敏感膜组件的下方。

本实用新型技术方案中，气体传感器包括壳体和敏感膜组件，壳体包括本体和支撑筋，其中，本体内部中空形成反应腔，壳体的本体使得外界环境和反应腔相对隔离，从而避免了环境中气流的变化等影响反应腔内测量的准确性。反应腔的底部设有容置槽，敏感膜组件设于容置槽中，支撑筋凸设于容置槽的底面上，并支撑于敏感膜组件的下方，在容置槽的底面还开设有进气孔。环境中的被测气体经进气孔进入反应腔中，与敏感膜组件在反应腔内发生电化学反应，电化学反应的发生将导致反应电流的变化，根据反应电流即可推测出被测气体的浓度。容置槽和支撑筋的设置一方面使敏感膜组件的装配更加稳固，限制了敏感膜组件在反应腔内的可动范围，从而保障了检测的稳定性；另一方面，容置槽和支撑筋相配合使敏感膜组件面向进气孔的一侧呈悬空设置，从而增大了被测气体和敏感膜组件之间的接触面积，同时保障了被测气体的流动性，从而提高了气体传感器检测的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型气体传感器一实施例的结构示意图；

图2为图1中气体传感器的爆炸结构示意图；

图3为图1中气体传感器的另一角度的爆炸结构示意图；

图4为图1中气体传感器的引线板的结构示意图；

图5为本实用新型气体传感器另一实施例的结构示意图；

图6为图5中A处的放大示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种气体传感器。

在本实用新型的一实施例中，如图1至图3所示，该气体传感器包括壳体100和敏感膜组件200，壳体100包括本体110和支撑筋150，本体110内部中空形成反应腔120，反应腔120的底部设有容置槽130，容置槽130的底面开设有进气孔140；支撑筋150凸设于容置槽130的底面上；敏感膜组件200设于容置槽130中，支撑筋150支撑于敏感膜组件200的下方。

具体的，气体传感器的壳体100用于隔离外界环境和内部的反应腔120，以免环境中气流的波动对检测造成干扰，同时，壳体100还起到承托联结气体传感器中各部件的作用，后文中还将详细阐述。敏感膜组件200设于反应腔120中，敏感膜组件200上涂覆有金属氧化物等能够与被测气体发生电化学反应的物质，在气体传感器的检测过程中，被测气体与敏感膜组件200上的物质发生电化学反应，导致反应电流的变化，进一步根据反应电流推测出被测气体的浓度。被测气体与敏感膜组件200的反应发生在反应腔120中，反应腔120形成于壳体100的本体110内部。反应腔120的底部设有容置槽130，敏感膜组件200安置于容置槽130中。为了限制敏感膜组件200在膜平面上的移动，容置槽130的形状与敏感膜组件200的形状对应设置，例如，图2和图3中的容置槽130和敏感膜组件200在膜平面方向上基本呈矩形，当然，容置槽130和敏感膜组件200在膜平面方向上的形状也可以是相适配的其它形状。容置槽130的底面开设的进气孔140，进气孔140连通了外界环境和反应腔120，被测气体自进气孔140进入反应腔120中，与敏感膜组件200上的物质产生电化学反应。需要注意的是，反应腔120、容置槽130和进气孔140之间均是相互连通的。壳体100还包括支撑筋150，支撑筋150凸设于容置槽130的底面上，并支撑于敏感膜组件200的下方。支撑筋150使敏感膜组件200悬空起来，避免敏感膜组件200的面向进气孔140一侧的表面直接与容置槽130的底面等部件接触，从而增大了从进气孔140进入反应腔120中的被测气体与敏感膜组件200之间的接触面积，同时还保障了被测气体的流动性，从而提高了气体传感器检测的准确度。

本实用新型技术方案中，气体传感器包括壳体100和敏感膜组件200，壳体100包括本体110和支撑筋150，其中，本体110内部中空形成反应腔120，本体110使得外界环境和反应腔相对隔离，从而避免了环境中气流的变化等影响反应腔内测量的准确性。反应腔120的底部设有容置槽130，敏感膜组件200设于容置槽130中，支撑筋150凸设于容置槽130的底面上，并支撑于敏感膜组件200的下方，在容置槽130的底面还开设有进气孔140。环境中的被测气体经进气孔140进入反应腔中，与敏感膜组件200在反应腔120内发生电化学反应，电化学反应的发生将导致反应电流的变化，根据反应电流即可推测出被测气体的浓度。容置槽130和支撑筋150的设置一方面使敏感膜组件200的装配更加稳固，限制了敏感膜组件200在反应腔120内的可动范围，从而保障了检测的稳定性；另一方面，容置槽130和支撑筋150相配合使敏感膜组件200面向进气孔的一侧呈悬空设置，从而增大了被测气体和敏感膜组件200之间的接触面积，同时保障了被测气体的流动性，从而提高了气体传感器检测的准确度。

如图2所示，气体传感器还包括透气膜300，中转片400和密封盖500。其中，透气膜300覆设于进气孔140的外侧。在一具体示例中，透气膜300通过粘接胶圈连接到壳体100上，以阻止环境中的灰尘等进入反应腔120中，保护敏感膜组件200，改善敏感膜组件200的工作条件，延长其工作寿命。同时，透气膜300允许被测气体进入反应腔120中，以保障气体传感器检测的准确度。当然，在其它具体示例中，透气膜300也可以通过其它方式与壳体100密封连接，从而延长气体传感器的使用寿命。中转片400设于容置槽130内，且中转片400位于敏感膜组件200远离进气孔140的一侧，中转片400为电化学反应提供适宜的反应环境，并可以收集反应过程中产生的水等物质，从而使反应中的液体与气体相分离，进一步将中转片400设置在敏感膜组件200远离进气孔140的一侧，还能够有效避免气体传感器漏液等情况的发生，提高气体传感器的可靠性。本体110表面还开设有组装孔160，组装孔160与反应腔120连通，在气体传感器的制造过程中，敏感膜组件200、中转片400等可通过组装孔160设置在反应腔120内，在气体传感器的内部组件设置完成后，通过密封盖500与本体110密封相连，封闭组装孔160，以免环境中的气体、灰尘等从组装孔160泄漏至反应腔120中，而导致检测准确度的降低和气体传感器寿命的减少。在一具体示例中，密封盖500与本体110过盈配合，以实现密封连接，当然，在其它具体示例中，也可以通过胶粘等方式密封连接密封盖500和本体110。

如图3和图4所示，气体传感器还包括引线板600，第一引线710和第二引线720。其中，引线板600与本体110相连，且设于反应腔120外部。引线板600与印刷电路板相连，对由第一引线710和第二引线720引出的电化学反应中产生的电流信号进行处理，以推算被测气体的浓度。第一引线710连接于敏感膜组件200的上表面和引线板600的第一接线端之间，第二引线720连接于敏感膜组件200的下表面和引线板600的第二接线端之间，本体110表面开设有第一线孔171和第二线孔172，第一引线710穿设于第一线孔171中，第二引线720穿设于第二线孔172中，第一线孔171和第二线孔172的孔径分别与第一引线710和第二引线720的线径相当，以减少从第一线孔171和第二线孔172中泄漏至反应腔120内的气体，同时使第一引线710和第二引线720的装配更加稳固。第一引线710和第二引线720分别与敏感膜组件200的上表面和下表面相连，以导出反应电流，进一步的，第一线孔171和第二线孔172在敏感膜组件200厚度方向上的距离小于或等于敏感膜组件200的厚度，从而使得敏感膜组件200卡设在第一引线710和第二引线720之间，并与第一引线710和第二引线720有很好的电接触，避免因接触不良而导致检测不准的情况发生。其中，引线板600上设置有两组可独立使用的接线端。在第一组接线端中，如图4所示，第一引线710和第二引线720分别绕设在接线孔610中，并通过接线孔610周围的接线环620与外电路相连，接线环620可由导电的铜等材料制成。在第二组接线端中，第一引线710和第二引线720分别焊接在第一焊点630上，通过导线650与第二焊点640电连接，外电路焊接在第二焊点640上，第一焊点630和第二焊点640之间通过导线650相连，从而增大了第二焊点640与第一引线710、第二引线720之间的距离，以免在焊接外电路的过程中，由于温度过高而影响第一引线710和第二引线720的正常状态，其中，导线650可由铜等材料制成。在实际的使用中，第一组接线端和第二组接线端可互为备用，以提高气体传感器的可靠性，当然，也可以根据需求切割引线板600，仅保留第一组接线端或仅保留第二组接线端，以减少气体传感器所占用的空间。

如图3所示，壳体100还包括台阶部180，台阶部180沿容置槽130底面的周向边缘设置，台阶部180的高度与支撑筋150的高度一致，且台阶部180的高度和支撑筋150的高度均小于容置槽130的深度。台阶部180对敏感膜组件200的边缘起到支撑作用，从而使敏感膜组件200的稳定性更好。台阶部180和支撑筋150的高度一致，与支撑筋150配合使敏感膜组件200悬空设置，第一，保障了进气孔140和敏感膜组件200之间的气体流动性以及被测气体和敏感膜组件200的足够的接触面积；第二，台阶部180或支撑筋150对第一引线710和第二引线720也具有一定的支撑作用，从而使第一引线710和第二引线720与敏感膜组件200之间具有优良的电接触，使气体传感器的检测更加可靠。台阶部180和支撑筋150的高度小于容置槽130的深度，使容置槽130的侧壁仍能对敏感膜组件200产生限位作用，从而避免了敏感膜组件200在膜平面方向的移动。

如图3所示，本体110表面开设有至少两个安装孔191，安装孔191与反应腔120相隔离，安装孔191可贯通设置，用于将气体传感器固定在空气处理设备上。或者，本体110表面开设有至少两个安装槽192，安装槽192与反应腔120相隔离，两个安装槽192相对设置，与空气处理设备上的卡扣结构相配合，用于使气体传感器固定在空气处理设备上。安装孔191和安装槽192两种固定结构可同时设置，也可择一设置，在实际使用过程中，可根据空气处理设备的具体情况选择合适的固定方式。此外，安装孔191和安装槽192的设置还有利于减少制造壳体110所需的材料，减轻壳体110的重量，并降低气体传感器的材料成本。

进一步的，至少一支撑筋150支撑于第一引线710的下方，和/或，至少一支撑筋150支撑于第二引线720的下方。在本实施例中，如图3所示，第一引线710和第二引线720分别被两支撑筋150所支撑，从而保障了第一引线710和第二引线720与敏感膜组件200之间优良的电接触，使气体传感器具有更高的可靠性。

在本实用新型的另一实施例中，如图5和图6所示，至少一支撑筋150的表面开设有线槽151，第二引线720容置于线槽151中。线槽151的深度小于或等于第二引线720的直径，以保障敏感膜组件200与第二引线720之间的良好的电接触。同时，线槽151的设置有利于第二引线720装配的稳固性，防止第二引线720从支撑筋150和敏感膜组件20之间滑落。并且，线槽151避免了因第二引线720位于敏感膜组件200下方而导致其支撑不平，从而使得敏感膜组件200本身的装配也更加稳固。

进一步的，线槽151的延伸方向与第二线孔172的延伸方向相一致，即线槽151、第二线孔172和第二引线720三者的延伸方向均基本一致，以减小第二引线720中的应力，延长其使用寿命。

在本实用新型的上述实施例中，支撑筋150的数量至少为两条，且支撑筋150沿进气孔140的周向排列。两条以上的支撑筋150有利于保障对敏感膜组件200的支撑的稳定性。同时，相比设置一长条支撑筋150，设置两条或两条以上较短的支撑筋150，还能进一步增大被测气体与敏感膜组件200之间的接触面积，改善被测气体的流动性，从而使检测更加准确。支撑筋150沿进气孔140的周向排列，从而使正对进气孔140的部分敏感膜组件200悬空，与被测气体充分接触，以提高检测准确度。

进一步的，支撑筋150的数目为3～6条。若支撑筋150的数目过少，容易导致对敏感膜组件200的支撑不稳定；若支撑筋150的数目过多，一方面增大了工艺的难度，另一方面也减小了被测气体和敏感膜组件200的接触面积，干扰了气体的流动。因此，在本实用新型中，优选的支撑筋150数目为3～6条。

进一步的，支撑筋150的宽度为0.4～3mm，支撑筋150的高度为0.4～3mm。其中，支撑筋150的宽度越宽，支撑的稳固性越好；支撑筋150的宽度越窄，则被测气体和敏感膜组件200的接触面积越大。支撑筋150的高度越高，进气孔140和敏感膜组件200之间的气体的流动性越好，但相应的，支撑的稳定性会变差；而支撑筋150的高度越低，则对敏感膜组件200的支撑稳定性越好。因此，在本实用新型中，优选的支撑筋150的宽度为0.4～3mm，高度为0.4～3mm。

本实用新型还提出一种空气处理设备，该空气处理设备包括气体传感器，该气体传感器的具体结构参照上述实施例，由于本空气处理设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，该空气处理设备可以是空调器、湿度调节器或空气净化器等设备。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种气体传感器，包括壳体和敏感膜组件，其特征在于，所述壳体包括：

本体，所述本体内部中空形成反应腔，所述反应腔的底部设有容置槽，所述容置槽的底面开设有进气孔；

支撑筋，所述支撑筋凸设于所述容置槽的底面上；

所述敏感膜组件设于所述容置槽中，所述支撑筋支撑于所述敏感膜组件的下方。

2.如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述气体传感器还包括：

透气膜，所述透气膜覆设于所述进气孔的外侧；

中转片，所述中转片设于所述容置槽内，且所述中转片位于所述敏感膜组件远离所述进气孔的一侧；

密封盖，所述本体还开设有组装孔，所述组装孔与所述反应腔连通，所述密封盖与所述本体密封相连，以封闭所述组装孔。

3.如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述气体传感器还包括：

引线板，所述引线板与所述本体相连，且所述引线板设于所述反应腔外部；

第一引线，所述第一引线连接于所述敏感膜组件的上表面和所述引线板的第一接线端之间；

第二引线，所述第二引线连接于所述敏感膜组件的下表面和所述引线板的第二接线端之间；

所述本体表面开设有第一线孔和第二线孔，所述第一引线穿设于所述第一线孔中，所述第二引线穿设于所述第二线孔中，且所述第一线孔和所述第二线孔在所述敏感膜组件厚度方向上的距离小于或等于所述敏感膜组件的厚度。

4.如权利要求3所述的气体传感器，其特征在于，至少一所述支撑筋支撑于所述第一引线的下方；和/或，

至少一所述支撑筋支撑于所述第二引线的下方。

5.如权利要求3所述的气体传感器，其特征在于，至少一所述支撑筋的表面开设有线槽，所述第二引线容置于所述线槽中。

6.如权利要求5所述的气体传感器，其特征在于，所述线槽的延伸方向与所述第二线孔的延伸方向相一致。

7.如权利要求1至6中任一项所述的气体传感器，其特征在于，所述壳体还包括：

台阶部，所述台阶部沿所述容置槽底面的周向边缘设置，所述台阶部的高度与所述支撑筋的高度一致，且所述台阶部的高度和所述支撑筋的高度均小于所述容置槽的深度。

8.如权利要求1至6中任一项所述的气体传感器，其特征在于，所述本体表面开设有至少两个安装孔，所述安装孔与所述反应腔相隔离；和/或，所述本体表面开设有至少两个安装槽，所述安装槽与所述反应腔相隔离。

9.如权利要求1至6中任一项所述的气体传感器，其特征在于，所述支撑筋的数量至少为两条，且所述支撑筋沿所述进气孔的周向排列。

10.一种空气处理设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的气体传感器。