JP2018112510A - Carbon dioxide sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二酸化炭素センサに関する。 The present invention relates to a carbon dioxide sensor.
近年、ビルやオフィス、農業分野、工業分野等において、二酸化炭素を低消費電力でモニタリングする二酸化炭素センサの需要が増加傾向にある。 In recent years, there has been an increasing demand for carbon dioxide sensors that monitor carbon dioxide with low power consumption in buildings, offices, agriculture, and industrial fields.
このような低消費電力で二酸化炭素をモニタリングすることが可能な二酸化炭素センサとしては、イオン液体式の二酸化炭素センサが知られている(例えば下記特許文献1参照)。このイオン液体式の二酸化炭素センサでは、二酸化炭素の濃度によりインピーダンスが変化するイオン液体を含む検知部が用いられており、検知部について測定されたインピーダンスの変化に基づいて二酸化炭素の濃度が決定される。
As such a carbon dioxide sensor capable of monitoring carbon dioxide with low power consumption, an ionic liquid type carbon dioxide sensor is known (for example, see
しかし、上記特許文献1に記載の二酸化炭素センサにおいては、二酸化炭素の濃度が変化していないにもかかわらずインピーダンスの値が大きく変化する場合があり、二酸化炭素濃度の測定値の信頼性の点で改善の余地があった。
However, in the carbon dioxide sensor described in
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、二酸化炭素濃度の測定値の信頼性を向上させることができる二酸化炭素センサを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the carbon dioxide sensor which can improve the reliability of the measured value of a carbon dioxide concentration.
本発明者は、上記特許文献1に記載の二酸化炭素センサにおいて上記課題が生じる原因について研究を重ねた。その結果、二酸化炭素濃度が一定であっても、湿度や外気温の変化によって検知部のインピーダンス値が大きく変化することを本発明者は見出した。この理由について、本発明者は、検知部に含まれるイオン液体が、外部の湿度が変化することによって検知部中の含水量が変動することや外気温の変化の影響を受けることで、イオン液体のインピーダンス値が変化したことにあるのではないかと考えた。そして本発明者は、さらに鋭意研究を重ねた結果、ヒータによって検知部を加熱することで上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
This inventor repeated research about the cause which the said subject arises in the carbon dioxide sensor of the said
すなわち、本発明は、二酸化炭素を検知することによる検知部のインピーダンスの変化に基づいて二酸化炭素の濃度を測定する二酸化炭素センサであって、前記検知部を支持する基板と、前記検知部に接触して設けられ、前記検知部におけるインピーダンスを測定するための一対の電極と、前記検知部を加熱するためのヒータ装置とを備え、前記検知部が二酸化炭素濃度に応じて前記検知部のインピーダンス値を変化させるイオン液体を含む、二酸化炭素センサである。 That is, the present invention is a carbon dioxide sensor that measures the concentration of carbon dioxide based on a change in impedance of the detection unit by detecting carbon dioxide, and is in contact with a substrate that supports the detection unit and the detection unit Provided with a pair of electrodes for measuring impedance in the detection unit, and a heater device for heating the detection unit, the detection unit impedance value of the detection unit according to the carbon dioxide concentration It is a carbon dioxide sensor containing the ionic liquid which changes.
本発明の二酸化炭素センサによれば、ヒータ装置により検知部が加熱される。このとき、検知部の温度が例えば70〜120℃の温度にされると、検知部中のイオン液体が空気中の水分を吸収しても、検知部に含まれるイオン液体中の水分を蒸発させて除去することが可能となる。すなわち、検知部を、含水量が少ない状態に保持することができる。このため、湿度の変化による検知部のインピーダンス値の変化を十分に抑制できる。また、本発明の二酸化炭素センサによれば、ヒータ装置によって検知部を加熱することで、外気温が変化した場合にも、検知部の温度を一定に保持することが可能となる。このため、外気温の変化による検知部のインピーダンスの変化を十分に抑制できる。従って、本発明の二酸化炭素センサによれば、検知部のインピーダンス値に基づいて測定される二酸化炭素濃度の測定値の信頼性を向上させることが可能となる。 According to the carbon dioxide sensor of the present invention, the detection unit is heated by the heater device. At this time, if the temperature of the detection unit is set to, for example, 70 to 120 ° C., even if the ionic liquid in the detection unit absorbs moisture in the air, the water in the ionic liquid contained in the detection unit is evaporated. Can be removed. That is, the detection unit can be held in a state where the water content is low. For this reason, the change of the impedance value of the detection part by the change of humidity can fully be suppressed. Further, according to the carbon dioxide sensor of the present invention, the temperature of the detection unit can be kept constant even when the outside air temperature changes by heating the detection unit with the heater device. For this reason, the change of the impedance of the detection part by the change of external temperature can fully be suppressed. Therefore, according to the carbon dioxide sensor of the present invention, it is possible to improve the reliability of the measured value of the carbon dioxide concentration measured based on the impedance value of the detection unit.
上記二酸化炭素センサにおいては、前記検知部がゲル化剤をさらに含むことが好ましい。 In the carbon dioxide sensor, the detection unit preferably further includes a gelling agent.
この場合、検知部がゲル化されるので、検知部の流動性が低下し、検知部の移動が十分に抑制される。 In this case, since the detection unit is gelled, the fluidity of the detection unit is lowered, and the movement of the detection unit is sufficiently suppressed.
上記二酸化炭素センサにおいては、前記基板が、ガラス基板、又は、酸化膜で表面が覆われているシリコン基板で構成されることが好ましい。 In the carbon dioxide sensor, the substrate is preferably composed of a glass substrate or a silicon substrate whose surface is covered with an oxide film.
この場合、基板の熱伝導性が良好であるため、ヒータ装置からの熱を効率よく検知部に伝達できる。 In this case, since the thermal conductivity of the substrate is good, the heat from the heater device can be efficiently transmitted to the detection unit.
本発明によれば、二酸化炭素濃度の測定値の信頼性を向上させることができる二酸化炭素センサが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the carbon dioxide sensor which can improve the reliability of the measured value of a carbon dioxide concentration is provided.
以下、本発明の二酸化炭素センサの実施形態について図1及び図2を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の二酸化炭素センサの一実施形態を示す平面図、図2は、図1のII−II線に沿った切断面端面図である。 Hereinafter, embodiments of the carbon dioxide sensor of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the carbon dioxide sensor of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional end view taken along the line II-II in FIG.
図1に示すように、二酸化炭素センサ100は、二酸化炭素を検知することによる検知部20のインピーダンスの変化に基づいて二酸化炭素の濃度を測定するものである。二酸化炭素センサ100は、検知部20を支持する基板10と、検知部20に接触して設けられ、検知部20におけるインピーダンスを測定するための一対の電極31,32と、検知部20を加熱するためのヒータ装置40と、検知部20の温度を測定する温度測定装置50と、温度測定装置50によって測定される検知部20の温度に基づいてヒータ装置40における発熱部44の発熱量を調節し、検知部20の温度を制御する制御装置60とを備えている。本実施形態では、一対の電極31,32は基板10の一面10aと検知部20との間に設けられている。また、本実施形態では、ヒータ装置40は、検知部20を加熱するための発熱部44を有するヒータ装置本体部41を有しており、ヒータ装置本体部41は、検知部20を、基板10を介して間接的に加熱するように配置されている。
As shown in FIG. 1, the
検知部20は、二酸化炭素濃度に応じて検知部20のインピーダンス値を変化させるイオン液体を含む。
The
二酸化炭素センサ100によれば、ヒータ装置40により検知部20が加熱される。このとき、温度測定装置50によって検知部20の温度が測定され、その測定された温度に基づいて、制御装置60によりヒータ装置40における発熱部44の発熱量が調節され、検知部20の温度が例えば70〜120℃の温度に制御されると、検知部20中のイオン液体が空気中の水分を吸収しても、検知部20に含まれるイオン液体中の水分を蒸発させて除去することが可能となる。すなわち、検知部20を、含水量が少ない状態にすることができる。このため、湿度の変化による検知部20のインピーダンス値の変化を十分に抑制できる。また、二酸化炭素センサ100によれば、ヒータ装置40によって検知部20を加熱することで検知部20の温度を一定の温度に保持することができる。このため、外気温が変化した場合にも、検知部20の温度を一定に保持することが可能となる。このため、外気温の変化による検知部20のインピーダンスの変化を十分に抑制できる。従って、二酸化炭素センサ100によれば、検知部20のインピーダンス値に基づいて測定される二酸化炭素濃度の測定値の信頼性を向上させることが可能となる。
According to the
次に、上述した基板10、検知部20、一対の電極31,32、ヒータ装置40、温度測定装置50及び制御装置60の各々について詳細に説明する。
Next, each of the
<基板>
基板10としては、シリコン基板、サファイヤ基板、ガラス基板、アルミナ基板、SiC基板、酸化膜で表面が覆われているシリコン基板などを用いることができる。中でも、熱伝導性が良好であり、ヒータ装置40からの熱を効率よく検知部20に伝達できることから、ガラス基板、又は、酸化膜で表面が覆われているシリコン基板が好ましい。
<Board>
As the
絶縁性基板として用いるガラスとしては、無アルカリガラス、石英ガラスなどを用いることができる。 As the glass used as the insulating substrate, alkali-free glass, quartz glass, or the like can be used.
<検知部>
検知部20は、上述したように、イオン液体を含む。
<Detector>
As described above, the
(イオン液体)
イオン液体は、二酸化炭素濃度に応じて検知部20のインピーダンス値を変化させるものであれば特に限定されるものではない。このようなイオン液体としては、例えば1−エチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート(EMIM−BF4)、1−エチル−3−メチルイミゾリウムテトラフルオロシリケート(EMIM−SiF4)、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート(BMIM−BF4)、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート(BMIM−PF6)、1−n−オクチル−3−メチルイミダゾリウムブロミド(OMIM−Br)などが挙げられる。これらは1種類単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。中でも、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート(EMIM−BF4)又は1−エチル−3−3−メチルイミゾリウムテトラフルオロシリケート(EMIM−SiF4)が特に好ましい。この場合、イオン液体が二酸化炭素を吸収しやすくなるだけでなく、イオン液体からの二酸化炭素の脱離が容易に起こるため、二酸化炭素濃度が変動しやすい環境下で二酸化炭素センサ100を使用しても二酸化炭素濃度値の信頼性をより高めることができる。
(Ionic liquid)
The ionic liquid is not particularly limited as long as it changes the impedance value of the
検知部20は、形状保持の観点から、基板10の一面10aから突出する環状の流出防止部(図示せず)で包囲されることが好ましい。この場合、基板10の一面10aが水平面に対して傾斜しても、検知部20の移動が流出防止部によって防止される。
The
検知部20は、イオン液体の他にゲル化剤をさらに含んでいてもよいし、含んでいなくてもよいが、ゲル化剤をさらに含んでいることが好ましい。この場合、検知部20がゲル化されるので、検知部20の流動性が低下するため、検知部20の移動が十分に抑制される。ゲル化剤は、イオン液体のインピーダンス特性を変えることなくゲル化させることができるものであれば特に限定されるものではないが、ゲル化剤としては、例えばビニリデンフルオライド・ヘキサフルオロプロピレン共重合物などが挙げられる。
The
<電極>
電極31,32は、導電材料で構成されるものであれば特に制限されるものではない。このような電極31,32を構成する導電材料としては、例えば金、銀、アルミニウム合金、チタン及び白金などが挙げられる。電極31,32は、上記導電材料からなる単一の層であってもよく、異なる導電材料からなる複数の層の積層体であってもよい。電極31,32の形状は特に制限されず、電極31,32の形状としては、円形状、四角形状、櫛歯状が挙げられる。中でも、電極31,32の形状は櫛歯状であることが、電極31,32が微小電極であっても二酸化炭素に対する検出感度が高いことから好ましい。電極31,32の形状が櫛歯状である場合、電極31は、例えば本体部31aと、本体部31aから延びる歯部31bと、本体部31aに接続され、検知部20の外側に設けられる接続端子部31cとを有する。同様に、電極32は、例えば本体部32aと、本体部32aから延びる歯部32bと、本体部32aに接続され、検知部20の外側に設けられる接続端子部32cとを有する。
<Electrode>
The
<ヒータ装置>
ヒータ装置40は検知部20を加熱し得る発熱部44を有するものであればよい。ヒータ装置40としては、例えば白金ヒータ、セラミックヒータ及び裸発熱体などが挙げられる。ヒータ装置40が白金ヒータで構成される場合、ヒータ装置40は、例えば図1及び図2に示すように、発熱部44を有するヒータ装置本体部41と、ヒータ装置本体部41に接続され、ヒータ装置本体部41に電圧を印加する電圧印加装置42とを有する。ヒータ装置本体部41は、発熱部44を支持面43a上に支持する支持体43と、支持体43の支持面43a上に設けられ、発熱部44の両端に接続される接続端子45a,45bとを有する。電圧印加装置42は、接続端子45aと接続端子45bとを接続するものである。ヒータ装置40は、電圧印加装置42により接続端子45a,45b同士間に電圧を印加することで発熱部44を発熱させ、基板10を介して検知部20を加熱する。
<Heater device>
The
支持体43は、発熱部44を支持し得るものであれば特に制限されないが、支持体43としては、例えばガラス基板、シリコン基板、アルミナ基板、及び、熱伝導率の良い金属基板上に、シリコーン層やアルミナ層などの絶縁層を形成して得られる積層基板などが挙げられる。
The
<温度測定装置>
温度測定装置50は、検知部20の温度を測定し得るものであればいかなるものでもよい。温度測定装置50としては、例えば熱電対及び白金抵抗体などが挙げられる。
<Temperature measuring device>
The
<制御装置>
制御装置60は、温度測定装置50によって測定される検知部20の温度に基づいてヒータ装置40における発熱部44の発熱量を調節し、検知部20の温度を制御するものであればよい。
<Control device>
The
制御装置60において制御目標とする温度は70〜120℃の温度であればよいが、8100〜120℃の温度であることが好ましい。この場合、検知部20から水分がより蒸発しやすくなり、インピーダンス値への水分の影響を十分に低下させることができるため、二酸化炭素濃度の測定値の信頼性をより向上させることができる。
The control target temperature in the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ヒータ装置40のヒータ装置本体部41が、検知部20に対し、基板10を介して間接的に加熱するように配置されているが、ヒータ装置本体部41は、検知部20を直接加熱するように配置されていてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the heater device
また、ヒータ装置本体部41は支持体43を有しているが、支持体43を必ずしも有していなくてもよい。この場合、発熱体44は、例えば基板10のうち検知部20と反対側の面に設けられる。
In addition, the heater device
また、上記実施形態では、電極31,32は、検知部20と基板10との間に設けられているが、電極31,32は、必ずしも検知部20と基板10との間に設けられる必要はない。例えば検知部20がゲル化剤を含んでおり、検知部20がゲル化していて検知部20の形状が保持されている場合には、電極31,32は、例えば検知部20のうち基板10と反対側の面に設けられていてもよい。
In the above embodiment, the
さらに、上記実施形態では、二酸化炭素センサ100が、温度測定装置50によって測定される検知部20の温度に基づいてヒータ装置40における発熱部44の発熱量を調節し、検知部20の温度を制御する制御装置60を備えているが、制御装置60は省略可能である。この場合でも、作業者が、温度測定装置50で測定された温度に基づいてヒータ装置40の発熱部44における発熱量を手動で制御することが可能である。あるいは、ヒータ装置40の発熱部44に一定の電圧を印加するだけでも、検知部20の温度を一定にすることが可能である。これは、ヒータ装置40に電圧を印加し続けても無限に発熱部44の温度が上昇していくわけではなく、加熱対象物である発熱部44において加熱と放熱とが平衡する温度があるからである。従って、ヒータ装置40の消費電力とヒータ装置40の発熱部44の到達温度には相関関係があり、ヒータ装置40の電圧を一定にすれば、発熱部44の温度はその電圧に対応した温度となる。
Furthermore, in the above embodiment, the
以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
まず、支持体43として、30mm×30mm×1mm(厚さ)のガラス基板を用意し、ガラス基板上に白金ヒータを形成した。このとき、白金ヒータは、スパッタリング法を用いて白金層を形成した後、フォトリソグラフィ加工により、蛇行状の発熱部44と、その両端に設けられる接続端子45a,45bとを有するように形成した。こうしてヒータ装置本体部41を形成した。続いて、接続端子45a,45bを電圧印加装置42(松定プレシジョン社製、製品名「PLE−18−2」)によって接続した。こうしてヒータ装置40を作製した。
Example 1
First, a 30 mm × 30 mm × 1 mm (thickness) glass substrate was prepared as the
次に、基板10として、18mm×18mm×0.15mmの石英ガラスからなる基板を用意した。そして、この基板10の一面10a上に、スパッタ装置(アルバック社製、製品名「SH−350H」)によって厚さ500nmのPt層を形成して金属層を形成した後、この金属層に対してフォトリソグラフィ加工を行うことによって一対の櫛歯状電極31,32を形成した。このとき、櫛歯状電極31は、本体部31aと、歯部31bと、接続端子31cとを有するように形成し、歯部31bの本数を15本とし、隣り合う歯部31b同士間の間隔を100μmとした。同様に、櫛歯状電極32は、本体部32aと、歯部32bと、接続端子32cとを有するように形成し、歯部32bの本数を15本とし、隣り合う歯部32b同士間の間隔を100μmとした。こうして電極付き基板を作製した。
Next, a substrate made of quartz glass of 18 mm × 18 mm × 0.15 mm was prepared as the
次に、電極付き基板のうちの基板10とヒータ装置40とを、接着剤(藤倉化成社製、商品名「ドータイト」)を用いて接着させた。このとき、ヒータ装置40のヒータ装置本体部41が、発熱部44を基板10側に向けた状態で基板10に接着されるようにした。またこのとき、発熱部44が基板10と支持体43との間に配置されるようにし、接続端子45a,45bが露出されるようにした。こうして構造体を得た。
Next, the board |
次に、上記構造体を基板10の一面10aが水平になるように配置し、構造体のうち、櫛歯状電極31,32の上にイオン液体を滴下した。このとき、イオン液体としては、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート(EMIM−BF4)を用いた。こうして検知部2を形成した。
Next, the structure was placed so that one
最後に、検知部20に、温度測定装置50としての熱電対(アズワン社製、製品名「1−3963−01」)を取り付けた。
Finally, a thermocouple (manufactured by ASONE, product name “1-3963-01”) as the
以上のようにして二酸化炭素センサを作製した。 A carbon dioxide sensor was produced as described above.
(比較例1)
ヒータ装置40を基板10に接着させなかったこと以外は実施例1と同様にして二酸化炭素センサを作製した。
(Comparative Example 1)
A carbon dioxide sensor was produced in the same manner as in Example 1 except that the
<二酸化炭素濃度の測定値の信頼性比較>
上記のようにして得られた実施例1と比較例1の二酸化炭素センサとの間で、湿度の変化に対する検知部20のインピーダンス比の変化、二酸化炭素濃度に対する検知部20のインピーダンス比の変化、及び、外気温の変化に対する検知部20のインピーダンス比の変化を調べて比較することによって、二酸化炭素濃度の測定値の信頼性を比較した。
<Reliability comparison of measured values of carbon dioxide concentration>
Between the carbon dioxide sensor of Example 1 and Comparative Example 1 obtained as described above, a change in the impedance ratio of the
具体的に述べると、実施例1の二酸化炭素センサについては、検知部20の温度が90℃となるようにヒータ装置40に一定の電圧を印加しながら、外気温(℃)、湿度(%RH)及び二酸化炭素濃度(体積ppm)を経過時間とともに変化させたときの検知部20のインピーダンスZ(Ω)の測定を行った。そして、湿度の変化に対する検知部20のインピーダンス比(Z/Z0)の変化、二酸化炭素濃度に対する検知部20のインピーダンス比(Z/Z0)の変化、及び、外気温の変化に対する検知部20のインピーダンス比(Z/Z0)の変化を調べた。結果を図3,図5及び図7に示す。なお、Z0は、実施例1の二酸化炭素センサにおいて、検知部20の温度が90℃となるようにヒータ装置40に電圧を印加した状態で二酸化炭素濃度が787体積ppm、相対湿度が56.287%RHの環境下で測定した検知部20のインピーダンスの値である。
Specifically, for the carbon dioxide sensor of Example 1, the outside temperature (° C.) and humidity (% RH) were applied while applying a constant voltage to the
一方、比較例1の二酸化炭素センサについては、検知部20を加熱しない状態で、外気温(℃)、湿度(%RH)及び二酸化炭素濃度(体積ppm)を経過時間とともに変化させたときのインピーダンス比(Z/Z0)を求めた。そして、湿度の変化に対する検知部20のインピーダンス比(Z/Z0)の変化、二酸化炭素濃度に対する検知部20のインピーダンス比(Z/Z0)の変化、及び、外気温の変化に対する検知部20のインピーダンス比(Z/Z0)の変化を調べた。結果を図4、図6及び図8に示す。なお、Z0は、実施例1のZ0とは異なる値であり、比較例1の二酸化炭素センサにおいて、検知部20の温度が25.898℃、二酸化炭素濃度が821体積ppm、相対湿度が64.601%RHの環境下で測定した検知部20のインピーダンスの値である。
On the other hand, for the carbon dioxide sensor of Comparative Example 1, the impedance when the outside air temperature (° C.), the humidity (% RH), and the carbon dioxide concentration (volume ppm) are changed with the elapsed time without heating the
そして、比較例1の二酸化炭素センサでは、図4に示すように、測定開始から327秒経過して相対湿度を急激に低下させた後、相対湿度を大きく変動させると、インピーダンス比(Z/Z0)も大きく変動した。これに対し、実施例1の二酸化炭素センサでは、図3に示すように、測定開始から309秒経過して相対湿度を急激に低下させた後、相対湿度を大きく変動させても、インピーダンス比(Z/Z0)の変動は、比較例1に比べて十分に小さかった。 In the carbon dioxide sensor of Comparative Example 1, as shown in FIG. 4, when the relative humidity is drastically decreased after 327 seconds from the start of measurement and then the relative humidity is greatly changed, the impedance ratio (Z / Z 0 ) also fluctuated greatly. On the other hand, in the carbon dioxide sensor of Example 1, as shown in FIG. 3, even after the relative humidity is drastically decreased after 309 seconds from the start of measurement, the impedance ratio ( The variation of Z / Z 0 ) was sufficiently smaller than that of Comparative Example 1.
また、比較例1の二酸化炭素センサでは、図6に示すように、測定開始から336秒経過して二酸化炭素濃度を急激に低下させた後、二酸化炭素濃度をほぼ一定にしたにもかかわらず、インピーダンス比(Z/Z0)は大きく変動した。これに対し、実施例1の二酸化炭素センサでは、図5に示すように、測定開始から318秒経過して二酸化炭素濃度を急激に低下させた後、二酸化炭素濃度をほぼ一定にすると、インピーダンス比(Z/Z0)の変動は、比較例1に比べて十分に小さかった。 Further, in the carbon dioxide sensor of Comparative Example 1, as shown in FIG. 6, after 336 seconds passed from the start of measurement, the carbon dioxide concentration was drastically decreased and then the carbon dioxide concentration was made substantially constant. The impedance ratio (Z / Z 0 ) varied greatly. On the other hand, in the carbon dioxide sensor of Example 1, as shown in FIG. 5, when the carbon dioxide concentration is made substantially constant after 318 seconds from the start of measurement and the carbon dioxide concentration is lowered rapidly, the impedance ratio is The variation of (Z / Z 0 ) was sufficiently small as compared with Comparative Example 1.
さらに、比較例1の二酸化炭素センサでは、図8に示すように、測定開始から312秒経過して外気温を急激に低下させた後、外気温を大きく変動させると、インピーダンス比(Z/Z0)も大きく変動した。これに対し、実施例1の二酸化炭素センサでは、図7に示すように、測定開始から306秒経過して外気温を急激に低下させた後、外気温を大きく変動させても、インピーダンス比(Z/Z0)の変動は、比較例1に比べて十分に小さかった。 Furthermore, in the carbon dioxide sensor of Comparative Example 1, as shown in FIG. 8, when the outside air temperature is drastically decreased after 312 seconds from the start of measurement, and the outside air temperature is greatly changed, the impedance ratio (Z / Z 0 ) also fluctuated greatly. On the other hand, in the carbon dioxide sensor of Example 1, as shown in FIG. 7, even if the outside air temperature is drastically lowered after 306 seconds from the start of measurement, The variation of Z / Z 0 ) was sufficiently smaller than that of Comparative Example 1.
このように、実施例1の二酸化炭素センサでは、外気温や湿度が変化してもインピーダンス比(Z/Z0)の変動は、比較例1の二酸化炭素センサに比べて、かなり小さいことが分かった。また、実施例1の二酸化炭素センサでは、二酸化炭素濃度がほぼ一定であればインピーダンス比(Z/Z0)の変動は、比較例1の二酸化炭素センサに比べて、かなり小さいことが分かった。 Thus, in the carbon dioxide sensor of Example 1, even when the outside air temperature and humidity change, the impedance ratio (Z / Z 0 ) variation is considerably smaller than that of the carbon dioxide sensor of Comparative Example 1. It was. Further, the carbon dioxide sensor of Example 1, the variation of the long substantially constant carbon dioxide concentration impedance ratio (Z / Z 0), as compared to the carbon dioxide sensor of Comparative Example 1 was found to be quite small.
以上のことから、本発明の二酸化炭素センサによれば、二酸化炭素濃度の測定値の信頼性を向上させることができることが確認された。 From the above, according to the carbon dioxide sensor of the present invention, it was confirmed that the reliability of the measured value of the carbon dioxide concentration can be improved.
10…基板
20…検知部
31,32…電極
40…ヒータ装置
100…二酸化炭素センサ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記検知部を支持する基板と、
前記検知部に接触して設けられ、前記検知部におけるインピーダンスを測定するための一対の電極と、
前記検知部を加熱するためのヒータ装置とを備え、
前記検知部が、二酸化炭素濃度に応じて前記検知部のインピーダンス値を変化させるイオン液体を含む、二酸化炭素センサ。 A carbon dioxide sensor that measures the concentration of carbon dioxide based on a change in impedance of a detection unit by detecting carbon dioxide,
A substrate that supports the detection unit;
A pair of electrodes provided in contact with the detector, for measuring impedance in the detector;
A heater device for heating the detection unit,
The carbon dioxide sensor in which the said detection part contains the ionic liquid which changes the impedance value of the said detection part according to a carbon dioxide concentration.
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