JPH0727731A - Odor sensor and odor sensor unit - Google Patents
Odor sensor and odor sensor unitInfo
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- JPH0727731A JPH0727731A JP5174044A JP17404493A JPH0727731A JP H0727731 A JPH0727731 A JP H0727731A JP 5174044 A JP5174044 A JP 5174044A JP 17404493 A JP17404493 A JP 17404493A JP H0727731 A JPH0727731 A JP H0727731A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、例えば防災システム
用、空気環境測定用、食品工業用、各種工程管理用、医
療用、及び、健康用として用いて好適な匂いセンサ及び
匂いセンサユニットに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an odor sensor and an odor sensor unit suitable for use in, for example, a disaster prevention system, air environment measurement, food industry, process control, medical treatment, and health use. Is.
【0002】[0002]
【従来の技術】嗅覚に代表される化学感覚は、非常に高
い識別能と感度を有しており、それを人工的に実現する
ことができれば、その応用分野は広く、産業上の有用性
は非常に高い。2. Description of the Related Art The chemical sensation represented by the olfactory sense has a very high discriminating ability and sensitivity, and if it can be artificially realized, its field of application will be wide and its industrial utility will be high. Very expensive.
【0003】例えば、防災システム分野においては、従
来、様々な物理量センサを組み合わせて火災の早期検知
を行う努力がなされている。すなわち、火災に伴って発
生するCOやNOX など無臭の無機ガスを検知するガス
センサや煙を検知する煙センサ、火炎を検知する光セン
サ、周囲温度の上昇を検知する熱センサ等の複数のセン
サを組み合わせて総合的に判断することで、誤動作のな
い、確実に火災の発生を検知できる防災システムの構築
が試みられている。一方、火災初期時、特に燻燃(まだ
くすぶっている状態)時には、多量かつ多種の匂いのあ
るガスが発生する。したがって、これらの匂い物質を検
出する匂いセンサを、煙、温度、無機ガスのセンサと共
に防災システムに組み込むことができれば、防災システ
ムの信頼性をさらに向上させることができる。For example, in the field of disaster prevention systems, efforts have been made in the past for early detection of fires by combining various physical quantity sensors. That is, a plurality of sensors such as a gas sensor that detects an odorless inorganic gas such as CO and NO x generated by a fire, a smoke sensor that detects smoke, an optical sensor that detects a flame, and a heat sensor that detects an increase in ambient temperature. An attempt has been made to construct a disaster prevention system that can detect the occurrence of fire without malfunction by making a comprehensive judgment by combining the above. On the other hand, in the early stages of a fire, especially in a smoldering state (still smoldering), a large amount of odorous gas is generated. Therefore, if the odor sensor for detecting these odor substances can be incorporated into the disaster prevention system together with the smoke, temperature, and inorganic gas sensors, the reliability of the disaster prevention system can be further improved.
【0004】このような匂いセンサとして利用し得る従
来のセンサ若しくはそれを構築するヒントとなりそうな
方法として、例えば次の(a)〜(d)に示すセンサ若
しくは方法があった。As a conventional sensor that can be used as such an odor sensor or a method that is likely to be a hint for constructing it, there are, for example, the following sensors or methods (a) to (d).
【0005】(a)酸化物半導体を用いた匂いセンサ
(例えば特開昭54−114296号公報)。(A) An odor sensor using an oxide semiconductor (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 54-114296).
【0006】(b)酸化錫半導体にアルカリ土類金属を
担持させた検知部を具えた匂いセンサ(例えば、特開平
1−259250号公報)。(B) An odor sensor equipped with a detecting portion in which an alkaline earth metal is carried on a tin oxide semiconductor (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-259250).
【0007】(c):液晶を利用したもの、:空気
を高電圧でイオン化してイオン電流の変化を見るもの、
:β−カロチン等の有機半導体を用いるもの、:犬
の嗅覚細胞の膜電位を測定するもの、:人の脳波を記
録するもの、:二分子膜と水晶振動子とを組み合わせ
たもの、:植物の葉肉細胞の膜電位を測定するもの、
:サーミスタと膜とを併用するもの(〜いずれ
も、特開平1−259250号の従来技術の項。)。(C): Using liquid crystal :: Ionizing air at high voltage to see changes in ionic current,
: Using an organic semiconductor such as β-carotene :: Measuring the membrane potential of dog olfactory cells: Recording human brain waves: Combined bilayer membrane and crystal oscillator: Plant For measuring the membrane potential of mesophyll cells,
: A combination of a thermistor and a film (to each of them, the prior art of JP-A-1-259250).
【0008】(d):二分子膜に苦み或いは匂い物質
が吸着したときのNaCl水溶液中のこの二分子膜の膜
電位或いは膜抵抗の変化を電気化学的に検出する方法、
:水晶振動子上にキャストした二分子膜に匂い物質が
吸着したときの水晶振動子の振動数の変化を検出する方
法(例えば特開昭63−222248号公報)。(D): A method for electrochemically detecting a change in membrane potential or membrane resistance of this bilayer membrane in an aqueous NaCl solution when a bitter or odorous substance is adsorbed on the bilayer membrane,
: A method for detecting a change in the frequency of a crystal resonator when an odor substance is adsorbed on a bilayer film cast on the crystal resonator (for example, JP-A-63-222248).
【0009】上記例示の各センサや方法のうちの酸化物
半導体を用いるものは、COやNOX などの無機のガス
センサとして実績がある。ただし、上記例示の各センサ
や方法のうちの、有機物を用いているもの例えば(c)
のうちのいくつかのものや、(d)のように二分子膜を
用いたものの方が、酸化物半導体を用いたものより、匂
い物質のセンサとして期待できると考えられる。それ
は、匂い物質が主に有機物であること、及び、一般に有
機物は類似したもの同士は親和性が高く、有機物の匂い
物質に対しては有機物が適していると考えられることか
ら、有機物を用いたセンサの方が良好な感応特性が期待
できると考えられるからである。Among the above-exemplified sensors and methods, the one using an oxide semiconductor has a track record as an inorganic gas sensor such as CO or NO x . However, of the above-exemplified sensors and methods, those using organic substances, for example, (c)
It is considered that some of them and those using a bilayer film as in (d) can be expected as sensors for odorous substances rather than those using an oxide semiconductor. Since odorants are mainly organic substances, and in general, similar organic substances have high affinity, it is considered that organic substances are suitable for odorants of organic substances, so organic substances were used. This is because it is considered that the sensor can be expected to have better sensitivity characteristics.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機物
を用いた従来のセンサや方法(例えば、上記(c)項や
(d)項のもの)は、いずれも、匂いの測定のために複
雑な測定装置が必要なためシステムを低価格で作製でき
ないという問題点や、匂いセンサにおける匂いを感知す
る感応膜の特性劣化が著しいという問題点があった。However, the conventional sensors and methods using organic substances (for example, those in the above items (c) and (d)) are all complicated measurement for odor measurement. There are problems that the system cannot be manufactured at low cost because a device is required and that the characteristic of the sensitive film that senses the odor in the odor sensor is significantly deteriorated.
【0011】具体例でいえば、(d)のの方法では、
塩の水溶液中にセンサを浸す必要があること、匂い物質
を含む空気を塩の水溶液中に吹き込んで匂い物質をこの
水溶液に溶解させておく必要があること、塩の水溶液が
必要なこと、さらに、対電極や参照電極が必要なことな
ど、複雑な測定系が必要である。また、(d)のの方
法では、水晶振動子の振動数の変化を測定する高価で高
精度な装置が必要である。また、嗅覚細胞、二分子膜及
び植物の葉肉細胞などは特性劣化が早い。As a concrete example, in the method (d),
It is necessary to immerse the sensor in an aqueous solution of salt, it is necessary to blow air containing odorant into the aqueous solution of salt to dissolve the odorant in this aqueous solution, and an aqueous solution of salt is required. A complicated measurement system is required, such as the need for a counter electrode and a reference electrode. Further, the method (d) requires an expensive and highly accurate device for measuring the change in the frequency of the crystal unit. In addition, olfactory cells, bilayer membranes, mesophyll cells of plants, etc. are rapidly deteriorated.
【0012】この出願はこのような点に鑑みなされたも
のであり、従ってこの出願の第一発明の目的は、従来よ
りセンサの構成および測定系が簡単にできる新規な匂い
センサを提供することにある。また、この出願の第二発
明の目的は有機薄膜を匂い感応膜とする各種の匂いセン
サに有用なセンサ構造を提供することにある。また、こ
の出願の第三発明の目的は各種の匂いセンサ(有機薄膜
を感応膜とするものに限らない)のセンシング能力向上
に有用なセンサユニットを提供することにある。This application has been made in view of the above-mentioned circumstances. Therefore, an object of the first invention of this application is to provide a novel odor sensor in which the structure of the sensor and the measurement system can be simplified compared with the conventional ones. is there. Another object of the second invention of the present application is to provide a sensor structure useful for various odor sensors using an organic thin film as an odor sensitive film. Another object of the third invention of this application is to provide a sensor unit useful for improving the sensing ability of various odor sensors (not limited to those using an organic thin film as a sensitive film).
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】この第一発明の目的の達
成を図るため、この出願に係る発明者は、以下の知見に
基づいてこの第一発明を完成するに至った。In order to achieve the object of the first invention, the inventor of the present application has completed the first invention based on the following findings.
【0014】文献I(Fire and Materials(ファイヤ
アンド マテリアルズ),vol.10,pp.21−
28(1986)の特に25頁のTable3.には、
木材火災の初期において多種の有機ガスが発生する点が
開示されている。詳細には、匂いの成分として、アルデ
ヒド類(例えばアセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、
アクロレインなど)やシクロペンタジエンが多く発生
し、無臭のガス成分としてメタン、エチレン、プロペン
が多く発生する点が開示されている。Reference I (Fire and Materials (Fire
And Materials), vol. 10, pp. 21-
28 (1986), particularly page 25, Table 3. Has
It is disclosed that various organic gases are generated in the early stage of a wood fire. In detail, as an odor component, aldehydes (for example, acetaldehyde, benzaldehyde,
It is disclosed that a large amount of acrolein, etc.) and cyclopentadiene are generated, and a large amount of methane, ethylene, and propene are generated as odorless gas components.
【0015】一方、この出願に係る発明者がこの第一発
明の目的を達成するべく鋭意研究を続けたところ、ある
種の有機物質(これを有機の感応剤)を支持ポリマでつ
なぎ止めて構成される有機薄膜は、これに上述のような
匂い成分としての有機ガスが作用するとその電気特性が
変化することに気付いた。そして、このような電気特性
の変化は、この有機薄膜に接する電極を設けてこの電極
と簡易な測定装置とにより簡単に測定でき、しかも、こ
の電気特性の変化により匂いのセンシングができること
に気がついた。On the other hand, the inventor of the present application continued diligent research in order to achieve the object of the first invention. As a result, a certain kind of organic substance (organic sensitizer) was fixed by a supporting polymer. It has been found that the electrical characteristics of the formed organic thin film change when the organic gas as the odor component as described above acts on it. And, I noticed that such a change in the electrical characteristics can be easily measured by providing an electrode in contact with the organic thin film by using this electrode and a simple measuring device, and furthermore, the odor can be sensed by the change in the electrical characteristic. .
【0016】従ってこの出願の第一発明の匂いセンサに
よれば、有機の感応剤及び支持ポリマを含み匂いに感応
して電気特性が変化する感応膜と、該感応膜の電気特性
を測定するための電極とを具えたことを特徴とする。な
お、この第一発明さらに第二発明において電気特性と
は、電気抵抗値若しくは電流値で示される電気伝導度、
または、容量値、さらに交流の場合のインピーダンスな
どであることができる(複数種の特性の場合も含
む。)。Therefore, according to the odor sensor of the first invention of the present application, a sensitive film containing an organic sensitizer and a supporting polymer, the electrical properties of which change in response to an odor, and the electrical properties of the sensitive film are measured. It is characterized by including an electrode of. Incidentally, the electrical characteristics in the first invention and the second invention, the electrical conductivity represented by an electrical resistance value or a current value,
Alternatively, it may be a capacitance value, or impedance in the case of alternating current (including cases of multiple types of characteristics).
【0017】この第一発明の実施に当たり、感応剤は特
に限定されずこの第一発明の目的に合致する種々のもの
とできる。たとえば、ジオクチルフォスフェイト、コレ
ステロール、トリオクチルアンモニウムクロライド、オ
レイルアミン及びトリオレインは、感応剤として使用で
きるものであることを、確認している。また、支持ポリ
マも特に限定されずこの発明の目的に合致する種々のも
のとできる。例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、
アクリル樹脂などは、支持ポリマとして使用できる。ポ
リ塩化ビニルは、可塑剤が混ざり易いので、特に可塑剤
を用いる場合の支持ポリマとして好適である。In carrying out the first aspect of the present invention, the sensitizer is not particularly limited and may be various ones that meet the purpose of the first aspect of the invention. For example, dioctyl phosphate, cholesterol, trioctylammonium chloride, oleylamine and triolein have been identified as potential sensitizers. Further, the supporting polymer is not particularly limited and may be various ones that meet the object of the present invention. For example, polyvinyl chloride, polyester,
Acrylic resin or the like can be used as the supporting polymer. Since polyvinyl chloride easily mixes with the plasticizer, it is suitable as a supporting polymer particularly when the plasticizer is used.
【0018】さらに、この第一発明の実施に当たり、感
応膜は可塑剤を含むものとするのが好適である。可塑剤
を用いることにより可塑剤に匂い物質が溶解し感応膜の
匂いに対する感応特性が改善されるからである。なお、
可塑剤は特に限定されずこの第一発明の目的に合致する
種々のものとできる。例えばジオクチルフタレートを挙
げることができる。Further, in carrying out the first aspect of the present invention, it is preferable that the sensitive film contains a plasticizer. This is because the use of the plasticizer dissolves the odorous substance in the plasticizer and improves the odor-sensitive characteristics of the sensitive film. In addition,
The plasticizer is not particularly limited and may be various ones that meet the object of the first invention. For example, dioctyl phthalate can be mentioned.
【0019】また、この出願の第二発明は、第一発明の
匂いセンサをはじめ、感応膜として有機薄膜を用いた種
々の匂いセンサの具体的な構成に関してなされたもので
ある。Further, the second invention of this application has been made with respect to a specific structure of various odor sensors using an organic thin film as a sensitive film, including the odor sensor of the first invention.
【0020】すなわち、この出願の第二発明は、匂いに
感応して電気特性が変化する有機薄膜で構成した感応膜
と該感応膜の電気特性を測定するための電極とを具える
匂いセンサにおいて、以下の、(a)〜(e)に示した
各構成をそれぞれ特徴とする。That is, the second invention of this application is an odor sensor comprising a sensitive film composed of an organic thin film whose electrical characteristics change in response to an odor, and electrodes for measuring the electrical characteristics of the sensitive film. Each of the following configurations (a) to (e) is characterized.
【0021】(a).前記電極の第一極部及び第二極部
それぞれを共通の絶縁性基板上に並置して設け、前記感
応膜を前記第一極部及び第二極部上に両極部にわたって
設けた構成。(A). A configuration in which the first pole portion and the second pole portion of the electrode are provided side by side on a common insulating substrate, and the sensitive film is provided on the first pole portion and the second pole portion over both pole portions.
【0022】(b).前記電極を感応膜中に埋め込んで
あり、該感応膜の両面が測定雰囲気に接する構造とした
構成。(B). A structure in which the electrodes are embedded in a sensitive film, and both surfaces of the sensitive film are in contact with the measurement atmosphere.
【0023】(c).前記電極の第一極部及び第二極部
を前記感応膜を挟む状態で対向させて設けた構成。な
お、この構成において、第一極部及び第二極部のうちの
少なくとも一方をガス透過性を有したものとするのが好
適である。こうすると、測定対象雰囲気の気体が感応膜
へ接触しやすくなる。なお、ここでガス透過性を有する
電極は、測定雰囲気の気体を透過するものであれば種々
の構成のものとできる。例えば、電極を膜で構成する場
合にその膜自体がポーラスな状態になるよう成膜すると
か、そもそも、電極自体を積極的に櫛歯型やメッシュ状
にパターニングするとか、電極に多数の細孔が形成され
るよう電極をパターニングするとかの手段を挙げること
ができる。(C). A configuration in which a first pole portion and a second pole portion of the electrode are provided so as to face each other with the sensitive film interposed therebetween. In this configuration, it is preferable that at least one of the first pole portion and the second pole portion has gas permeability. This makes it easier for the gas in the measurement target atmosphere to come into contact with the sensitive film. Here, the electrode having gas permeability may have various configurations as long as it is permeable to the gas in the measurement atmosphere. For example, when the electrode is composed of a film, it is formed so that the film itself is in a porous state, or in the first place, the electrode itself is actively patterned in a comb shape or a mesh shape, or a large number of pores are formed in the electrode. Means such as patterning the electrode to form
【0024】(d).該感応膜を異なる感応性を示す複
数(二以上の任意の数)の個別感応膜の積層体で構成し
てある構成。なお、この構成において、第一極部及び第
二極部のうちの少なくとも一方をガス透過性を有したも
のとするのが好適である。上記(c)項と同様な理由で
ある。ここで、ガス透過性を有する電極は、上記(c)
項で説明したものとできる。(D). A configuration in which the sensitive film is composed of a laminated body of a plurality of (any number of two or more) individual sensitive films having different sensitivities. In this configuration, it is preferable that at least one of the first pole portion and the second pole portion has gas permeability. The reason is the same as the above item (c). Here, the electrode having gas permeability is the above (c).
It can be the one described in section.
【0025】(e).前記感応膜として、異なる感応性
を示す複数(二以上の任意の数)の個別感応膜を具え、
前記電極として下部電極、中間電極及び上部電極を具
え、前記複数の個別感応膜を前記中間電極を介在させた
状態で順次積層してあり、最下層の個別感応膜の下面に
前記下部電極を設けてあり、最上層の個別感応膜の上面
に前記上部電極を設けてある構成。なお、この構成にお
いて、上部電極及び下部電極のうちの少なくとも一方を
ガス透過性を有したものとするのが好適である。上記
(c)項と同様な理由である。ここで、ガス透過性を有
する電極は、上記(c)項で説明したものとできる。さ
らにこの構成において、各個別感応膜はその直下の他の
個別感応膜の一部分を露出する形状のものとするのが好
適である。(E). The sensitive membrane comprises a plurality of (any number of two or more) individual sensitive membranes showing different sensitivities,
The electrodes include a lower electrode, an intermediate electrode, and an upper electrode, and the plurality of individual sensitive films are sequentially laminated with the intermediate electrode interposed, and the lower electrode is provided on the lower surface of the lowermost individual sensitive film. And the upper electrode is provided on the upper surface of the uppermost individual sensitive film. In this configuration, at least one of the upper electrode and the lower electrode preferably has gas permeability. The reason is the same as the above item (c). Here, the electrode having gas permeability can be the one described in the above item (c). Further, in this structure, it is preferable that each individual sensitive film is shaped so as to expose a part of the other individual sensitive film immediately below it.
【0026】また、この出願の第三発明は、第一発明の
匂いセンサをはじめとする各種の匂いセンサ(有機薄膜
で感応膜を構成しているものいないものいずれでも良
い。)を良好に使用し得るセンサユニットを提供するべ
くなされたものである。即ち、以下の、(I)〜(IV)
に示した各構成をそれぞれ特徴とする。Further, the third invention of this application favorably uses various odor sensors including the odor sensor of the first invention (any of which does not have a sensitive film made of an organic thin film). It is intended to provide a possible sensor unit. That is, the following (I) to (IV)
Each of the configurations shown in is characterized.
【0027】(I).匂いセンサと、該匂いセンサを収
納する容器と、該容器の上端側の壁部及び下端側の壁部
にそれぞれ設けられた通気孔とを具えた構成。(I). A configuration comprising an odor sensor, a container for housing the odor sensor, and ventilation holes provided in a wall portion on the upper end side and a wall portion on the lower end side of the container.
【0028】(II).上記(I)の構成にさらに、前記
容器内に設けられ該容器内での測定対象雰囲気の気体の
移動を促進するために該容器内の雰囲気温度を上昇させ
るための加熱手段を具えた構成。(II). In addition to the configuration of (I) above, a configuration is further provided which is provided in the container and includes heating means for increasing the atmospheric temperature in the container in order to promote the movement of the gas of the measurement target atmosphere in the container.
【0029】(III ).匂いセンサと、該匂いセンサに
対し測定対象の気体の流れの上流側に当たる位置に設け
られた網とを具えた構成。(III). A configuration comprising an odor sensor and a net provided at a position that is upstream of the flow of the gas to be measured with respect to the odor sensor.
【0030】(IV).(I)若しくは(II)に記載の匂
いセンサユニットに(III )に記載の網を設けた構成。(IV). A configuration in which the odor sensor unit according to (I) or (II) is provided with the net according to (III).
【0031】[0031]
【作用】この出願の第一発明の構成によれば、感応膜に
匂い物質を含む雰囲気が触れるとこの感応膜中に匂い物
質が拡散してこの感応膜の電気特性が変化する。この電
気特性の変化はこのセンサに備わる電極によって外部に
取り出せるのでこれにより匂いの検出ができる。また、
有機の感応剤を用いるのでそうでない場合に比べ有機物
から成る匂い物質に対しての感応性が高いと考えられ
る。そのため、ppmオーダの匂い濃度の検出能も可能
である。また、感応剤の選び方により匂い物質に対する
特異性を制御できる。According to the constitution of the first invention of this application, when the atmosphere containing the odor substance touches the sensitive film, the odor substance diffuses into the sensitive film and the electric characteristics of the sensitive film are changed. This change in the electrical characteristics can be taken out by the electrodes provided in the sensor, so that the odor can be detected. Also,
Since an organic sensitizer is used, it is considered that the sensitivities to odorous substances composed of organic substances are higher than those when it is not. Therefore, it is possible to detect the odor concentration in the order of ppm. Further, the specificity for the odorant can be controlled by selecting the sensitizer.
【0032】また、この出願の第二発明によれば、匂い
に感応して電気特性が変化する有機薄膜で構成した感応
膜とこの感応膜の電気特性を測定する電極とを具える匂
いセンサの用途や希望する特性に応じた、種々のタイプ
の匂いセンサが得られる。具体的には、上記(a)に述
べた構成では片面が匂い検出面とされるセンサが得られ
る。上記(b)に述べた構成即ち、電極を感応膜中に埋
め込み、該感応膜の両面が測定雰囲気に接するようにし
た構成では、そうしない場合に比べ、測定対象気体に接
する面積を広くできるから、感度の向上が期待できる。
上記(c)の構成では電極の第一極部及び第二極部間に
介在する感応膜の距離は感応膜の膜厚程度になるので電
極間の抵抗値は例えば上記(a)の構成より小さくでき
るから、電気特性の変化を通常のテスター程度の電子回
路で測定できる。さらに、感度の向上も図れる。上記
(d)に述べた構成即ち電極の第一極部及び第二極部で
感応膜を挟む状態で対向させて設け、感応膜を異なる感
応性を示す複数の個別感応膜の積層体とする構成では、
個別感応膜がそれより下層の個別感応膜のフィルタの役
目をするので、下層の個別感応膜が特異的に感応する匂
い物質に対する選択性が高まる。上記(e)の構成即
ち、上部、中間(複数でも良い)及び下部の各電極と各
電極間に個別の感応膜を具えた構成では、電気特性を測
る電極対を任意に然も必要に応じて複数組選んで感応膜
の電気特性変化をモニタできるので、匂いに関し多数の
情報が得られる。また、この(e)の構成において、各
個別感応膜がその直下の他の個別感応膜の一部分を露出
する形状のものである場合、各個別感応膜固有の情報も
得られる。Further, according to the second invention of this application, there is provided an odor sensor comprising a sensitive film composed of an organic thin film whose electrical characteristics change in response to an odor, and an electrode for measuring the electrical characteristics of the sensitive film. Various types of odor sensors are available, depending on the application and desired characteristics. Specifically, with the configuration described in (a) above, a sensor having one surface as an odor detection surface can be obtained. In the configuration described in (b) above, that is, in the configuration in which the electrodes are embedded in the sensitive film and both sides of the sensitive film are in contact with the measurement atmosphere, the area in contact with the measurement target gas can be made wider than in the case where it is not. , Improvement in sensitivity can be expected.
In the configuration of (c) above, the distance between the sensitive films interposed between the first pole portion and the second pole portion of the electrode is about the film thickness of the sensitive film, so the resistance value between the electrodes is, for example, from the configuration of (a) above. Since it can be made small, changes in electrical characteristics can be measured with an electronic circuit such as a normal tester. Further, the sensitivity can be improved. The structure described in the above (d), that is, the first and second pole portions of the electrode are provided so as to face each other with the sensitive film sandwiched therebetween, and the sensitive film is a laminated body of a plurality of individual sensitive films having different sensitivities. In the configuration,
Since the individual sensitive film acts as a filter of the individual sensitive film below it, the selectivity of the lower individual sensitive film to the odor substance to which it is specifically sensitive is increased. In the configuration of (e) above, that is, the configuration in which the upper, middle (a plurality of) and lower electrodes are provided and the individual sensitive films are provided between the electrodes, the electrode pairs whose electrical characteristics are measured can be arbitrarily set as necessary. A plurality of sets can be selected to monitor changes in the electrical characteristics of the sensitive film, so that a large amount of information regarding odor can be obtained. Further, in the configuration of (e), when each individual sensitive film has a shape that exposes a part of another individual sensitive film immediately below it, information unique to each individual sensitive film is also obtained.
【0033】また、第三発明の各構成(I)〜(IV)で
は次のような作用が得られる。Further, in each of the configurations (I) to (IV) of the third invention, the following action is obtained.
【0034】先ず、(I)の構成ではセンサユニットの
容器内外間での気体の流れが促進され匂いのセンシング
が行われ易い。(II)の構成では加熱手段を設けた分
(I)の構成よりさらに容器内外間での気体の流れが促
進され匂いのセンシングが行われ易い。(III )の構成
では測定雰囲気中の匂いのセンシングに支障となるよう
なもの例えば煙粒子は網によってトラップされる。(I
V)の構成では上記(I)(II) の作用及び(III )の
作用の双方が得られる。First, in the configuration of (I), the flow of gas between the inside and the outside of the container of the sensor unit is promoted, and odor sensing is facilitated. In the configuration (II), the flow of gas between the inside and outside of the container is further promoted and the odor sensing is easier than in the configuration (I) in which the heating means is provided. In the configuration of (III), a substance that interferes with the sensing of the odor in the measurement atmosphere, such as smoke particles, is trapped by the net. (I
In the constitution of V), both the actions (I) and (II) and the action (III) can be obtained.
【0035】[0035]
【実施例】以下、図面を参照してこの出願の第一及び第
二発明の匂いセンサの実施例と第三発明の匂いセンサユ
ニットの実施例についてそれぞれ説明する。なお、説明
に用いる各図はこれらの発明を理解出来る程度に各構成
成分の寸法、形状及び配置関係を概略的に示してあるに
すぎない。また、各図において同様な構成成分について
は同一の番号を付して示し、それらの重複説明は場合に
より省略する。また、以下の実施例中で説明する材料、
成膜条件、膜厚や大きさなどを示す数値はこの発明の範
囲内の一例にすぎない。Embodiments of the odor sensor of the first and second inventions and an odor sensor unit of the third invention of the present application will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the drawings used in the description merely schematically show the dimensions, shapes, and arrangement relationships of the respective constituent components to the extent that these inventions can be understood. Further, in each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted in some cases. Also, the materials described in the examples below,
Numerical values indicating film forming conditions, film thickness, size, etc. are merely examples within the scope of the present invention.
【0036】1.第一発明及び第二発明の説明 1−1.第一発明及び第二発明の第1実施例の説明 図1は、第一発明及び第二発明の第1実施例の匂いセン
サ10を感応膜15の上方から見て示した平面図及びこ
の平面図のI−I線における断面図である。1. Description of first invention and second invention 1-1. Description of First Embodiment of First Invention and Second Invention FIG. 1 is a plan view showing the odor sensor 10 of the first embodiment of the first invention and the second invention as seen from above the sensitive film 15 and this plane. It is sectional drawing in the II line of a figure.
【0037】この第1実施例の匂いセンサ10は、絶縁
性基板11と、この絶縁性基板11上に設けられ第一極
部13a及び第二極部13bで構成される電極(電極
対)13と、この電極13の上にこれら両極部13a,
13b間をわたるように設けられた感応膜15とを具え
ている。The odor sensor 10 of the first embodiment has an insulating substrate 11 and electrodes (electrode pairs) 13 provided on the insulating substrate 11 and composed of a first pole portion 13a and a second pole portion 13b. On the electrode 13,
And a sensitive film 15 provided so as to extend between 13b.
【0038】ここで、基板11として、縦寸法が約20
mm、横寸法が約10mm、厚さが約1mmのアルミナ
セラミック板を用いている。また、電極13として、第
一極部13a及び第二極部13bで構成された櫛形電極
13を用いている。この櫛形電極13は、この場合櫛の
歯の幅が200μmで、歯と歯との間の距離が200μ
mのものとしている。この櫛形電極13は、スクリーン
印刷法を用いて形成した金の厚膜電極で構成してある。
また、感応膜15は、匂いに感応して電気特性が変化す
る有機薄膜であって感応剤及び支持ポリマを含む有機薄
膜で構成してある。この有機薄膜(感応膜)は、この実
施例では、電極13の形成が終えている絶縁性基板11
に感応膜作製用塗布液(後述する)を浸漬法により塗布
しこれを乾燥することにより形成している。感応膜作製
用塗布液として、この実施例では、後記の表1に示す6
種類の実施例の感応膜作製用塗布液をそれぞれ用い、さ
らに比較のため、1種類の比較例の感応膜作製用塗布液
(支持ポリマと溶媒のみのもの)を用いる。なお、後記
の表1中のN0.6の試料は感応剤の含有量が0のもの
であるが可塑剤として用いたジオクチルフタレートは見
方によっては感応剤と考えられるので、実施例に含ませ
て説明している。また、用いた各感応剤はいずれも東京
化成製のものであり、支持ポリマとして用いた塩化ビニ
ルはシグマ社製高分子量と称されているものである。ま
た、後記の表1中の各材料の配合比は各材料の使用料
(グラム数)をそのまま記載している。Here, the substrate 11 has a vertical dimension of about 20.
mm, a lateral dimension of about 10 mm, and a thickness of about 1 mm are used for the alumina ceramic plate. Further, as the electrode 13, a comb-shaped electrode 13 composed of a first pole portion 13a and a second pole portion 13b is used. In this case, the comb-shaped electrode 13 has a comb tooth width of 200 μm and a distance between the teeth of 200 μm.
m. The comb-shaped electrode 13 is composed of a gold thick film electrode formed by a screen printing method.
The sensitive film 15 is an organic thin film whose electric characteristics change in response to an odor, and is composed of an organic thin film containing a sensitizer and a supporting polymer. In this embodiment, the organic thin film (sensitive film) is the insulating substrate 11 on which the electrodes 13 have been formed.
It is formed by applying a coating solution for forming a sensitive film (described later) on the above by a dipping method and drying this. In this example, as a coating liquid for forming a sensitive film, 6 shown in Table 1 below is used.
The coating liquids for forming the sensitive film of the examples are used, and for comparison, one type of the coating liquid for forming the sensitive film (only the supporting polymer and the solvent) is used for comparison. The sample of N0.6 in Table 1 described later has a sensitizer content of 0, but the dioctyl phthalate used as the plasticizer is considered to be a sensitizer depending on the viewpoint, so it is included in the examples. Explaining. Each of the sensitizers used was manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd., and the vinyl chloride used as the supporting polymer was referred to as a high molecular weight product manufactured by Sigma. In addition, as for the compounding ratio of each material in Table 1 below, the usage fee (gram number) of each material is described as it is.
【0039】これら各感応膜作製用塗布液を用い、6種
類の実施例の匂いセンサと1種類の比較例の匂いセンサ
とを、上記のように作製する。なお、いずれの匂いセン
サにおいても、感応膜15の厚さは、感応膜作製用塗布
液の乾燥膜厚でいって、約20μmとしている。Using each of these sensitive film-forming coating solutions, six types of odor sensors of Examples and one type of odor sensor of Comparative Example are produced as described above. In any of the odor sensors, the thickness of the sensitive film 15 is about 20 μm in terms of the dry film thickness of the coating solution for forming the sensitive film.
【0040】このように作製した第1実施例の匂いセン
サ10及び比較例の匂いセンサを以下に説明するように
それぞれ評価する。用いた測定系は次のようなものとし
た。図2(A)及び(B)はその系の説明図である。た
だし、図2(B)は後述の第2実施例の例を示してい
る。もちろんこれらの系は一例にすぎない。The odor sensor 10 of the first embodiment and the odor sensor of the comparative example thus produced are evaluated as described below. The measuring system used was as follows. 2A and 2B are explanatory views of the system. However, FIG. 2B shows an example of a second embodiment described later. Of course, these systems are just examples.
【0041】評価対象の匂いセンサ(第1実施例若しく
は比較例の匂いセンサ)を入れてその評価を行うための
容器として、この場合、体積が10リットルのガラス製
チャンバ21を用いる。このガラス製チャンバ21は、
その壁の一部に匂い物質投入用の開閉自在の窓21aを
具え、かつ、内部に攪拌用ファン21bを具えたものと
している。匂いセンサ10の電極はリード線10aを介
しチャンバ21外の測定装置と接続する。この実施例で
は、感応膜15の電気特性として感応膜15の抵抗値を
モニタすることとしたので、測定装置23として絶縁抵
抗計(横河ヒューレットパッカード社製のHP−432
9A)を用いている。また、このガラス製チャンバ21
中にろ紙25を入れる。このろ紙25は各種の匂い物質
をおくために使用する。また、この場合、チャンバ21
内のろ紙25に、マイクロシリンジ27を用い、匂い物
質29を供給する。In this case, a glass chamber 21 having a volume of 10 liters is used as a container for containing and evaluating the odor sensor to be evaluated (the odor sensor of the first embodiment or the comparative example). This glass chamber 21 is
A part of the wall is provided with an openable / closable window 21a for introducing an odor substance, and an agitation fan 21b is provided inside. The electrode of the odor sensor 10 is connected to the measuring device outside the chamber 21 via the lead wire 10a. In this embodiment, since the resistance value of the sensitive film 15 is monitored as the electric characteristic of the sensitive film 15, an insulation resistance meter (HP-432 manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd.) is used as the measuring device 23.
9A) is used. In addition, this glass chamber 21
Put filter paper 25 inside. The filter paper 25 is used to store various odor substances. Further, in this case, the chamber 21
An odor substance 29 is supplied to the inner filter paper 25 using a microsyringe 27.
【0042】次に、実施例の6種類の匂いセンサ10及
び比較例の匂いセンサの、4種の匂い物質に対する応答
と、実際に匂いセンサを使用するときにセンシングを妨
害する要因となる水蒸気に対する応答とを以下に説明す
る手順で調べる。4種の匂い物質として、ここでは、3
−メチル2−シクロペンテン1−オン、2−メチルエチ
ルアセテート、ベンズアルデヒド及びトリエチルアミン
をそれぞれ用いる。Next, the responses of the six types of odor sensors 10 of the examples and the odor sensor of the comparative example to the four types of odor substances and the water vapor which becomes a factor that interferes with the sensing when the odor sensor is actually used. Check the response and the procedure described below. As four kinds of odor substances, here, 3
-Methyl 2-cyclopenten-1-one, 2-methylethyl acetate, benzaldehyde and triethylamine are used respectively.
【0043】匂いセンサ10に備わる電極13の第一極
部13a及び第二極部13b間に直流10Vの電圧を印
加した状態とする。チャンバ21内に匂い物質を入れる
前の各実施例の匂いセンサ10と比較例の匂いセンサそ
れぞれの感応膜の抵抗値(初期抵抗値)を、測定装置
(絶縁抵抗計)23によりそれぞれ測定する。それぞれ
の試料での初期抵抗値を後記の表2中の感応剤の欄に示
した。次に、各チャンバ21内に匂い物質29を、その
チャンバ内の濃度が所定濃度となるように供給する。匂
い物質をチャンバ内に供給したときから5分経過したと
きの感応膜の抵抗値を、比較例及び各実施例の試料それ
ぞれについて測定する。この処理を各匂い物質毎で行
う。また、水蒸気についても行う。なお、水蒸気は、こ
の場合、所定温度の温水を入れた別のチャンバ(図示せ
ず)から送風機(図示せず)によりチャンバ21に湿気
を含む空気を導入することにより、供給した。チャンバ
21内に匂い物質の濃度を10ppmとした場合におけ
る各試料での抵抗値変化と、チャンバ21内に水蒸気を
供給した場合における各試料での抵抗値変化とを、後記
の表2に示した。なお、この表2において、数値は[匂
い物質供給後2分経過時の感応膜の抵抗値]/[感応膜
の初期抵抗値]で与えられる抵抗値変化率を示し、この
数値欄にマイナス記号が書かれたものは感応膜の抵抗値
が匂い物質供給により減少したことを示し、単に数値の
みの場合は感応膜の抵抗値が匂い物質供給により増加し
たことを示し、Nの文字は抵抗値の変化が認められなか
ったことを示す(後記の表3、表4において同じ。)。It is assumed that a DC voltage of 10 V is applied between the first pole portion 13a and the second pole portion 13b of the electrode 13 of the odor sensor 10. The resistance value (initial resistance value) of the sensitive film of each of the odor sensor 10 of each example and the odor sensor of the comparative example before the odor substance is put into the chamber 21 is measured by a measuring device (insulation resistance meter) 23. The initial resistance value of each sample is shown in the column of Sensitizer in Table 2 below. Next, the odorous substance 29 is supplied into each chamber 21 so that the concentration in the chamber becomes a predetermined concentration. The resistance value of the sensitive film after 5 minutes from the time when the odor substance was supplied into the chamber is measured for each of the samples of the comparative example and each example. This process is performed for each odor substance. In addition, steam is also used. In this case, the water vapor was supplied by introducing moisture-containing air into the chamber 21 from another chamber (not shown) containing hot water of a predetermined temperature by a blower (not shown). Table 2 below shows the change in resistance value of each sample when the concentration of the odorous substance was set to 10 ppm in the chamber 21 and the change in resistance value of each sample when water vapor was supplied into the chamber 21. . In Table 2, the numerical value shows the rate of change in resistance value given by [resistance value of sensitive film 2 minutes after supplying odor substance] / [initial resistance value of sensitive film], and a minus sign is shown in this numerical value column. Indicates that the resistance value of the sensitive film has decreased due to the supply of the odor substance, and that only the numerical value indicates that the resistance value of the sensitive film has increased due to the supply of the odor substance, and the letter N indicates the resistance value. No change was observed (the same applies to Tables 3 and 4 below).
【0044】後記の表2から、支持ポリマのみの比較例
の試料(No.7)は、水蒸気及び各匂い物質に対し応
答しないことが分かる。一方、実施例の6種類の試料
は、匂い物質の種類によって、異なる応答を示すことが
分かる。このことから、第一発明の匂いセンサが匂い物
質に対して充分特異的に応答するものであることが理解
できる。また、水蒸気の影響はNo.4の試料(感応剤
としてオレイルアミンを用いたもの)を除いては認めら
れないことが分かる。これらのことから、実施例の匂い
センサを単独で或いは2以上用いることにより、目的と
する匂いを、容易に然も特別な測定装置を用いることな
く検出できることが理解できる。From Table 2 below, it can be seen that the comparative sample (No. 7) containing only the supporting polymer did not respond to water vapor and each odorous substance. On the other hand, it can be seen that the six types of samples of the examples show different responses depending on the type of odor substance. From this, it can be understood that the odor sensor of the first invention responds to the odor substance in a sufficiently specific manner. Also, the effect of water vapor is no. It can be seen that it is not observed except for the sample of 4 (using oleylamine as a sensitizer). From these, it can be understood that the target odor can be easily detected without using any special measuring device by using the odor sensors of the examples alone or in combination of two or more.
【0045】なお、この第1実施例において基板上に形
成する電極13の形状は櫛形電極に限られず設計に応じ
た任意なものとできる。The shape of the electrode 13 formed on the substrate in the first embodiment is not limited to the comb-shaped electrode, but may be any shape according to the design.
【0046】1−2.第一発明及び第二発明の第2実施
例の説明 上述の第1実施例では、感応膜15の一方の面が絶縁性
基板11に接しているため、測定雰囲気と接し得る面は
感応膜15の片方の面に限られてしまう。匂いセンサに
おいて感応膜15の匂い検出に使用できる表面積を拡大
させることができれば種々の利点(例えば、感度や応答
速度の向上)が得られる。この第2実施例は匂い検出に
使用できる表面積を拡大させる場合に好適な例である。
図3(A)はその説明に供する図であり、第一発明及び
第二発明の第2実施例の匂いセンサ30を示した平面図
及びこの平面図のI−I線における断面図である。1-2. Description of the second embodiment of the first invention and the second invention In the above-described first embodiment, one surface of the sensitive film 15 is in contact with the insulating substrate 11, so that the surface that can be in contact with the measurement atmosphere is the sensitive film 15. It is limited to one side of. In the odor sensor, various advantages (for example, improvement in sensitivity and response speed) can be obtained if the surface area of the sensitive film 15 that can be used for odor detection can be increased. The second embodiment is an example suitable for expanding the surface area that can be used for odor detection.
FIG. 3 (A) is a diagram used for the description, and is a plan view showing an odor sensor 30 of a second embodiment of the first invention and the second invention, and a cross-sectional view taken along line I-I of this plan view.
【0047】この第2実施例の匂いセンサ30は、第一
極部31a及び第二極部31bで構成された電極(電極
対)31を、感応膜15中に埋め込んであり、感応膜1
5の両面が測定雰囲気に接することができる構成となっ
ている。さらに、この場合は、匂いセンサ30の機械的
強度を確保するために、電極31の第一極部31a及び
第二極部31bの適当な位置同士を絶縁性の支持体33
によって支持してある。電極31として、第一極部31
a及び第二極部31bで構成された櫛形電極31を用い
ている。この櫛形電極31は、この場合櫛の歯の幅が4
00μmで、歯と歯との間の距離が400μmのものと
している。また、支持体33はこの場合ポリスチレンな
どの高分子材料で構成している。また、感応膜15は上
記第1実施例で用いた各種の感応膜作製用塗布液(後記
の表1参照)を用い形成したものとしている。In the odor sensor 30 of the second embodiment, an electrode (electrode pair) 31 composed of a first pole portion 31a and a second pole portion 31b is embedded in the sensitive film 15, and the sensitive film 1
Both surfaces of No. 5 can contact the measurement atmosphere. Further, in this case, in order to secure the mechanical strength of the odor sensor 30, appropriate positions of the first pole portion 31a and the second pole portion 31b of the electrode 31 are insulated from each other by an insulating support 33.
Supported by. As the electrode 31, the first pole portion 31
The comb-shaped electrode 31 composed of a and the second pole portion 31b is used. In this case, the comb-shaped electrode 31 has a comb tooth width of 4
The distance between the teeth is 400 μm. The support 33 is made of a polymer material such as polystyrene in this case. Further, the sensitive film 15 is formed by using the coating liquid for forming various sensitive films used in the first embodiment (see Table 1 below).
【0048】この第2実施例の匂いセンサ30はこの場
合以下に説明する手順で作製した。図4〜図6はその説
明に供する工程図である。In this case, the odor sensor 30 of the second embodiment was manufactured by the procedure described below. 4 to 6 are process diagrams used for the description.
【0049】先ず、縦寸法が約30mm、横寸法が約1
0mm、厚さが約0.1mmのステンレスの薄板にフォ
トリソグラフィ法により所定のレジストパタンを形成し
(図示せず)、その後、このステンレス板を塩化鉄系の
エッチング液により選択的にエッチングする。これによ
り、図4に示したような、将来は櫛形電極31となる部
分を有した電極形成用板31xを得る。この図では電極
31を2個取ることができる電極形成用板31xの例を
示している。この電極形成用板31xの一部(将来櫛形
電極31となる部分以外の部分)は後に例えばプレス機
械により除去される。図5に、この電極形成用板31x
における、将来は櫛形電極となる部分31yと、将来は
プレス機械により除去される部分(将来不要となる部
分)31zとを示した。First, the vertical dimension is about 30 mm and the horizontal dimension is about 1.
A predetermined resist pattern is formed (not shown) by a photolithography method on a stainless steel thin plate having a thickness of 0 mm and a thickness of about 0.1 mm, and then the stainless steel plate is selectively etched with an iron chloride-based etching solution. As a result, an electrode forming plate 31x having a portion which will be the comb-shaped electrode 31 in the future as shown in FIG. 4 is obtained. This figure shows an example of an electrode forming plate 31x capable of taking two electrodes 31. A part of the electrode forming plate 31x (a part other than the part which will be the comb-shaped electrode 31 in the future) is later removed by, for example, a press machine. This electrode forming plate 31x is shown in FIG.
In the figure, a portion 31y that will be a comb-shaped electrode in the future and a portion 31z that will be removed by a press machine (a portion that will be unnecessary in the future) 31z are shown.
【0050】この電極形成用板31xを感応膜作製用塗
布液中に所定位置まで浸漬し、次にその液から引き上
げ、その後、この試料を乾燥させる。これにより図6に
示したように、電極形成用板31xに感応膜15が、将
来櫛形電極31となる部分の要部を覆った状態で形成さ
れる。なお、支持体33の形成は、電極形成用板31x
を感応膜作製用塗布液に浸漬する前でも後でもプレス機
械による加工前であればいつ行っても良い。The electrode forming plate 31x is dipped in a coating solution for forming a sensitive film to a predetermined position, then withdrawn from the solution, and then the sample is dried. As a result, as shown in FIG. 6, the sensitive film 15 is formed on the electrode forming plate 31x in a state of covering the main part of the portion which will be the comb-shaped electrode 31 in the future. The support 33 is formed by the electrode forming plate 31x.
May be performed before or after being dipped in the coating liquid for forming a sensitive film or before being processed by a press machine.
【0051】感応膜の形成が済んだ電極形成用板31x
における不要部分をプレス機械(図示せず)によって除
去する。これにより、図3を参照して既に説明した第2
実施例の匂いセンサ30が得られる。Electrode forming plate 31x on which the sensitive film has been formed
The unnecessary portion in is removed by a press machine (not shown). As a result, the second operation already described with reference to FIG.
The odor sensor 30 of the embodiment is obtained.
【0052】上記作製手順に従い、第1実施例で説明し
た6種類の実施例の感応膜作製用塗布液(後記の表1参
照)を用いて6種類の第2実施例の匂いセンサを作製す
る。なお、この際の感応膜15の厚さはいずれも、感応
膜作製用塗布液の乾燥膜厚でいって、約20μmとして
いる。According to the above manufacturing procedure, six kinds of odor sensors of the second embodiment are manufactured using the six kinds of coating liquids for forming the sensitive film described in the first embodiment (see Table 1 below). . The thickness of the sensitive film 15 at this time is about 20 μm in terms of the dry film thickness of the coating liquid for preparing the sensitive film.
【0053】一方、この第2実施例の比較例として、上
記第1実施例の匂いセンサ10(感応膜15の片面のみ
が測定雰囲気に接し得るセンサ)であって電極13の形
状及び寸法をこの第2実施例のものに一致させた匂いセ
ンサを第1実施例で説明した手順で作製する。以下、こ
の比較例の匂いセンサを、「第2実施例の比較例(第1
実施例相当)の匂いセンサ10x」と称する。この場合
も、6種類の実施例の感応膜作製用塗布液(表1参照)
を用いて6種類の第2実施例の比較例(第1実施例相
当)の匂いセンサを作製する。図3(B)は第2実施例
の比較例(第1実施例相当)の匂いセンサ10xの平面
図及び断面図である。On the other hand, as a comparative example of the second embodiment, the odor sensor 10 of the first embodiment (a sensor in which only one surface of the sensitive film 15 can come into contact with the measurement atmosphere) and the shape and size of the electrode 13 are An odor sensor matched with that of the second embodiment is manufactured by the procedure described in the first embodiment. Hereinafter, the odor sensor of this comparative example is referred to as “Comparative example of the second embodiment (first example
(Corresponding to the embodiment) odor sensor 10x ". In this case as well, the coating liquid for preparing the sensitive film of the six examples (see Table 1)
Six types of odor sensors of Comparative Example (corresponding to the first embodiment) of the second embodiment are manufactured by using. FIG. 3B is a plan view and a sectional view of an odor sensor 10x of a comparative example (corresponding to the first embodiment) of the second embodiment.
【0054】次に、第2実施例の匂いセンサ30及び第
2実施例の比較例(第1実施例相当)の匂いセンサ10
xそれぞれの、各種の匂い物質に対する応答と水蒸気に
対する応答とを、第1実施例において説明した手順と同
様な手順により調べる。この結果を第2実施例の各匂い
センサ20については後記の表3に、また、比較例(第
1実施例相当)の各匂いセンサ10xについては後記の
表4に、それぞれ表2と同様な表記方法で示した。Next, the odor sensor 30 of the second embodiment and the odor sensor 10 of the comparative example (corresponding to the first embodiment) of the second embodiment.
The response of each x to various odorants and the response to water vapor are examined by the same procedure as that described in the first embodiment. The results are the same as in Table 2 below for each odor sensor 20 of the second example, and in Table 4 below for each odor sensor 10x of the comparative example (corresponding to the first example). The notation is shown.
【0055】表3及び表4から、この第2実施例の匂い
センサも各種の匂い物質に対する特異性は第1実施例の
匂いセンサと同様なものとなることがわかる(N文字の
配置から見て明らか。)。ただし、第2実施例の匂いセ
ンサの方が、第2実施例の比較例(第1実施例相当)の
匂いセンサに比べ抵抗値変化率が概して大きいことが分
かる。このことから、第2実施例のものの方が第1実施
例のものより感度が高いといえる。 次に、この第2実
施例の匂いセンサ30と第2実施例の比較例(第1実施
例相当)の匂いセンサ10x各々の、匂い物質に対する
応答速度の比較を行うため、ここでは、第2実施例及び
比較例(第1実施例相当)の各匂いセンサのうちの、感
応剤としてトリオクチルアンモニウムクロライドを用い
たもの、感応剤としてオレイルアミンを用いたもの及び
感応剤としてベンズアルデヒドを用いたものそれぞれ
の、ベンズアルデヒドに対する応答速度を以下のように
調べる。It can be seen from Tables 3 and 4 that the odor sensor of the second embodiment has the same specificity for various odor substances as the odor sensor of the first embodiment (see from the arrangement of N letters). Clear.). However, it can be seen that the odor sensor of the second embodiment generally has a larger resistance change rate than the odor sensor of the comparative example (corresponding to the first embodiment) of the second embodiment. From this, it can be said that the second embodiment has higher sensitivity than the first embodiment. Next, in order to compare the response speeds of the odor sensor 30 of the second embodiment and the odor sensors 10x of the comparative example (corresponding to the first embodiment) of the second embodiment with respect to the odor substance, here, in the second embodiment, Of the odor sensors of Examples and Comparative Examples (corresponding to the first example), those using trioctyl ammonium chloride as a sensitizer, those using oleylamine as a sensitizer, and those using benzaldehyde as a sensitizer, respectively. The response speed of benzaldehyde to benzaldehyde is investigated as follows.
【0056】各匂いセンサの、ベンズアルデヒドを供給
する前の感応膜の抵抗値を0とする。そして、図2のチ
ャンバ21にベンズアルデヒドをその濃度が10ppm
となるように供給する。ベンズアルデヒドを供給した後
で感応膜の抵抗値がほぼ一定になるとき(ここでは匂い
物質供給後10分経過時とした)の抵抗変化量を100
とし、ベンズアルデヒドを供給した後1分経過時、5分
経過時それぞれの感応膜の抵抗変化量を規格化する。こ
の結果を後記の表5に示した。表5から、第2実施例の
匂いセンサの方が第2実施例の比較例(第1実施例相
当)の匂いセンサに比べ抵抗変化量が100に近づくの
が早い(2倍から1.5倍早い)ことが分かる。このこ
とから、第2実施例の匂いセンサの方が第2実施例の比
較例(第1実施例相当)の匂いセンサに比べ応答速度が
早いことが分かる。これは、第2実施例のセンサは感応
膜の両面が匂い検出面となっているためと考える。The resistance value of the sensitive film of each odor sensor before supplying benzaldehyde is set to 0. Then, the concentration of benzaldehyde in the chamber 21 of FIG.
To be supplied. The resistance change amount when the resistance value of the sensitive film becomes almost constant after supplying benzaldehyde (here, 10 minutes after the odorant is supplied) is 100.
Then, the amount of change in resistance of the sensitive film after 1 minute and 5 minutes after supplying benzaldehyde is standardized. The results are shown in Table 5 below. From Table 5, the resistance change amount of the odor sensor of the second embodiment approaches 100 faster than that of the odor sensor of the comparative example (corresponding to the first embodiment) of the second embodiment (from 2 times to 1.5). It's twice as fast). From this, it can be seen that the odor sensor of the second embodiment has a faster response speed than the odor sensor of the comparative example (corresponding to the first embodiment) of the second embodiment. It is considered that this is because the sensor of the second embodiment has both sides of the sensitive film as the odor detection surface.
【0057】また上記応答速度の実験を行った後にチャ
ンバ21内に新鮮な空気を送り込むことを行う。そして
その際の各匂いセンサの感応膜の抵抗変化量をモニタす
ることにより匂いセンサの感応膜から匂い物質が脱離す
るときの応答速度を測定する。この際、新鮮な空気をチ
ャンバに送り込むときの感応膜の抵抗値を100とし、
抵抗値がもとに戻りほぼ一定になったとき(この場合空
気をチャンバに送り込んだときから20分経過時とし
た)の値を0とし、空気をチャンバに送り込んだときか
ら5分後、10分後それぞれの抵抗変化量を規格化す
る。この結果を後記の表6に示した。表6から、第2実
施例の匂いセンサの方が第2実施例の比較例(第1実施
例相当)の匂いセンサに比べ抵抗値が0に戻るのが早い
(2倍から1.5倍早い)ことが分かる。このことか
ら、第2実施例の匂いセンサの方が第2実施例の比較例
(第1実施例相当)の匂いセンサに比べ感応膜の再生速
度が早いことが分かる。After performing the response speed experiment, fresh air is sent into the chamber 21. Then, the response speed when the odor substance is desorbed from the sensitive film of the odor sensor is measured by monitoring the resistance change amount of the sensitive film of each odor sensor. At this time, the resistance value of the sensitive film when sending fresh air into the chamber is 100,
When the resistance value returns to the original value and becomes almost constant (in this case, 20 minutes have passed since the air was sent into the chamber), the value was set to 0, and 5 minutes after the air was sent into the chamber, 10 After each minute, the amount of resistance change is standardized. The results are shown in Table 6 below. From Table 6, the resistance value of the odor sensor of the second embodiment returns to 0 faster than that of the odor sensor of the comparative example (corresponding to the first embodiment) of the second embodiment (2 to 1.5 times). It's early. From this, it can be seen that the odor sensor of the second embodiment has a faster regeneration speed of the sensitive film than the odor sensor of the comparative example (corresponding to the first embodiment) of the second embodiment.
【0058】また、櫛形電極31の代わりに図7(A)
に示したような螺旋形の第一極部35a及び第二極部3
5bで構成した螺旋形電極(電極対)35を感応膜15
中に埋め込んで第2実施例の別の態様の匂いセンサを作
製しその特性を測定した。この場合も、感応膜両面が匂
い検出面として利用できるセンサであって、応答速度及
び再生速度が良好な匂いセンサが得られることが分かっ
た。なお、図7(A)において、37は接続端子であ
る。この螺旋形電極35を用いた匂いセンサについて
も、第一極部35aと第二極部35bとが最初は一体と
なっている電極板35x(図7(B)参照)を感応膜作
製用塗布液に浸漬しこれを引き上げた後乾燥し、その
後、電極板35xの中央部分(打ち抜き領域P)をプレ
ス機械で打ち抜くことで第一極部35a及び第二極部3
5bを形成するのが良い。Further, instead of the comb-shaped electrode 31, FIG.
The spiral first pole portion 35a and the second pole portion 3 as shown in FIG.
The sensitive electrode 15 is made up of a spiral electrode (electrode pair) 35 composed of 5b.
An odor sensor according to another aspect of the second embodiment was manufactured by embedding the odor sensor in the device, and its characteristics were measured. Also in this case, it was found that a sensor in which both sides of the sensitive film can be used as an odor detection surface, and an odor sensor having a good response speed and good reproduction speed can be obtained. In FIG. 7A, 37 is a connection terminal. Also in the odor sensor using the spiral electrode 35, the electrode plate 35x (see FIG. 7B) in which the first electrode portion 35a and the second electrode portion 35b are initially integrated is applied for forming a sensitive film. The first pole portion 35a and the second pole portion 3 are formed by immersing in a liquid, pulling it up, and then drying, and then punching out the central portion (punching area P) of the electrode plate 35x with a press machine.
It is better to form 5b.
【0059】なお、この第2実施例において感応膜中に
埋め込む電極の形状は櫛形や螺旋形に限られず任意の形
状のものとできる。また、感応膜は異なる感応性を示す
複数の個別感応膜の順次積層体したものとしても良い
(第2実施例に後述の第4実施例の思想を適用した例と
しても良い。)。In the second embodiment, the shape of the electrode embedded in the sensitive film is not limited to the comb shape or the spiral shape, but may be any shape. Further, the sensitive film may be formed by sequentially laminating a plurality of individual sensitive films having different sensitivities (an example in which the idea of the fourth embodiment described later is applied to the second embodiment).
【0060】1−3.第一発明及び第二発明の第3実施
例の説明 次に、第3実施例として、感応膜の電気特性を測定する
ための電極の第一極部及び第二極部13を感応膜を挟む
状態で対向させて設けた例を説明する。図8はその説明
に供する図である。第3実施例の匂いセンサ40を感応
膜15の上方から見て示した平面図及びこの平面図のI
−I線における断面図である。1-3. Description of a third embodiment of the first invention and the second invention Next, as a third embodiment, the sensitive film is sandwiched between the first pole portion and the second pole portion 13 of the electrode for measuring the electrical characteristics of the sensitive membrane. An example in which they are provided facing each other in a state will be described. FIG. 8 is a diagram provided for the explanation. A plan view showing the odor sensor 40 of the third embodiment as seen from above the sensitive film 15 and I of this plan view.
It is sectional drawing in the -I line.
【0061】この第3実施例の匂いセンサ40は、絶縁
性の基板11上に電極41の第一極部41aとして金の
厚膜によるベタ電極を具え、この第一極部41a上にこ
れを覆うように感応膜15を具え、この感応膜15上に
電極41の第二極部41bとしてアルミニウムの蒸着膜
からなる櫛歯状の電極を具えている。第二極部41bを
櫛歯状とすることで感応膜15の所々が測定雰囲気に触
れるようにできるので、匂い物質の感応膜への接触を確
保できる。基板11として、この場合、縦寸法が約40
mm、横寸法が約20mm、厚さが約1mmのアルミナ
セラミック板を用いている。第一極部41aはスクリー
ン印刷法を用いて形成したものとしている。感応膜15
は第1実施例で説明したと同様な塗布法により形成した
ものとしている。ただし、感応膜作製塗布液は、感応剤
としてトリオレイン(東京化成製)を1グラム、支持ポ
リマとして塩化ビニル樹脂(シグマ社製)を10グラ
ム、可塑剤としてジオクチルフタレート(東京化成製)
を20グラム及び、溶媒としてテトラヒドロフラン(東
京化成製)100グラムで構成したものを用いる。感応
膜15の厚さは、乾燥後の膜厚でいって20μmとして
いる。また、櫛歯状の電極とした第二極部41bは、蒸
着時に櫛歯状の開口を有するステンレス製の蒸着マスク
を用いた真空蒸着法により形成したものであって、櫛歯
の幅が500μmで、歯と歯との間の距離が500μm
のものとしている。The odor sensor 40 of the third embodiment has a solid electrode made of a thick gold film as the first pole portion 41a of the electrode 41 on the insulative substrate 11, and this is arranged on the first pole portion 41a. A sensitive film 15 is provided so as to cover, and a comb-teeth-shaped electrode made of a vapor-deposited film of aluminum is provided on the sensitive film 15 as the second pole portion 41b of the electrode 41. By making the second pole portion 41b comb-shaped, the sensitive film 15 can be brought into contact with the measurement atmosphere, so that the contact of the odor substance with the sensitive film can be secured. As the substrate 11, in this case, the vertical dimension is about 40.
mm, a lateral dimension of about 20 mm, and a thickness of about 1 mm are used for the alumina ceramic plate. The first pole portion 41a is formed by using the screen printing method. Sensitive membrane 15
Is formed by the same coating method as described in the first embodiment. However, the coating solution for forming the sensitive film is 1 gram of triolein (manufactured by Tokyo Kasei) as a sensitizer, 10 grams of vinyl chloride resin (manufactured by Sigma) as a supporting polymer, and dioctyl phthalate (manufactured by Tokyo Kasei) as a plasticizer.
And 20 g of tetrahydrofuran and 100 g of tetrahydrofuran (manufactured by Tokyo Kasei) as a solvent are used. The thickness of the sensitive film 15 is 20 μm in terms of the film thickness after drying. The second pole portion 41b, which is a comb-teeth-shaped electrode, is formed by a vacuum evaporation method using a stainless-steel evaporation mask having a comb-teeth-shaped opening at the time of evaporation and has a comb-teeth width of 500 μm. And the distance between the teeth is 500 μm
It is supposed to be.
【0062】一方、この第3実施例の比較例として、図
1を用いて説明した第1実施例の匂いセンサ10(基板
11上に第一極部13a及び第二極部13bを並置して
あるもの)を上記第1実施例の手順により作製する。た
だし、感応膜作製用塗布液はこの第3実施例で用いた組
成のもの、すなわち、感応剤としてトリオレイン(東京
化成製)を1グラム、支持ポリマとして塩化ビニル樹脂
(シグマ社製)を10グラム、可塑剤としてジオクチル
フタレート(東京化成製)を20グラム及び、溶媒とし
てテトラヒドロフラン(東京化成製)100グラムで構
成したものを用いる。この比較例の匂いセンサを、以
下、「第3実施例の比較例(第1実施例相当)の匂いセ
ンサ」という。On the other hand, as a comparative example of the third embodiment, the odor sensor 10 of the first embodiment described with reference to FIG. 1 (the first pole portion 13a and the second pole portion 13b are arranged side by side on the substrate 11). Some are manufactured according to the procedure of the first embodiment. However, the coating liquid for forming the sensitive film had the composition used in the third embodiment, that is, 1 gram of triolein (manufactured by Tokyo Kasei) as the sensitizer and 10 g of vinyl chloride resin (manufactured by Sigma) as the supporting polymer. Gram, 20 grams of dioctyl phthalate (manufactured by Tokyo Kasei) as a plasticizer, and 100 grams of tetrahydrofuran (manufactured by Tokyo Kasei) as a solvent are used. Hereinafter, the odor sensor of this comparative example will be referred to as the “odor sensor of the comparative example of the third embodiment (corresponding to the first embodiment)”.
【0063】次に、この第3実施例の匂いセンサ40と
第3実施例の比較例(第1実施例相当)の匂いセンサと
を以下のように評価する。Next, the odor sensor 40 of the third embodiment and the odor sensor of the comparative example (corresponding to the first embodiment) of the third embodiment are evaluated as follows.
【0064】先ず、図2のチャンバ21内を活性炭でろ
過した新鮮な空気で満たした場合の第3実施例の匂いセ
ンサ40及び第3実施例の比較例(第1実施例相当)の
匂いセンサそれぞれでの感応膜の抵抗値を測定する。第
3実施例の比較例(第1実施例相当)の匂いセンサの上
記抵抗値は4×108 Ωであった。これに対し第3実施
例の匂いセンサの上記抵抗値は1×106 Ωであり、テ
スターの直流抵抗測定モードで充分に測定可能であっ
た。第3実施例の匂いセンサ40では、電極41の第一
極部41aと第二極部41bとが、感応膜15の厚さ分
(この例では20μm程度)で対向するので、感応膜の
抵抗値が低減される。First, the odor sensor 40 of the third embodiment and the odor sensor of the comparative example (corresponding to the first embodiment) of the third embodiment when the chamber 21 of FIG. 2 is filled with fresh air filtered by activated carbon. The resistance value of the sensitive film is measured for each. The resistance value of the odor sensor of the comparative example (corresponding to the first embodiment) of the third embodiment was 4 × 10 8 Ω. On the other hand, the resistance value of the odor sensor of the third embodiment was 1 × 10 6 Ω, and it could be measured sufficiently in the DC resistance measuring mode of the tester. In the odor sensor 40 of the third embodiment, since the first pole portion 41a and the second pole portion 41b of the electrode 41 face each other by the thickness of the sensitive film 15 (about 20 μm in this example), the resistance of the sensitive film is reduced. The value is reduced.
【0065】次に、図2のチャンバ21内を匂い物質と
してのベンズアルデヒドの10ppmの濃度雰囲気とし
た場合の両匂いセンサの感応膜の抵抗値をそれぞれ測定
する。この抵抗値を、チャンバ内が新鮮な空気であった
ときの抵抗値を1としたときの変化率に換算して表す
と、第3実施例の匂いセンサの場合は0.2という抵抗
変化率になり、第3実施例の比較例(第1実施例相当)
の匂いセンサの場合は0.5という抵抗変化率になり、
実施例の方が2.5倍高感度であることが分かった。Next, the resistance value of the sensitive film of each odor sensor is measured when the chamber 21 of FIG. 2 is set to a 10 ppm concentration atmosphere of benzaldehyde as an odor substance. When this resistance value is converted into a change rate when the resistance value when the chamber is fresh air is set to 1, it is 0.2 in the case of the odor sensor of the third embodiment. Therefore, a comparative example of the third embodiment (corresponding to the first embodiment)
In case of the odor sensor, the resistance change rate is 0.5,
It was found that the example was 2.5 times more sensitive.
【0066】1−4.第一発明及び第二発明の第4実施
例の説明 次に、第4実施例として、感応膜を異なる感応性を示す
複数の個別感応膜の積層体で構成した例を説明する。図
9はその一つの態様の説明に供する図である。第4実施
例の第一の態様の匂いセンサ50aを感応膜15x上方
から見て示した平面図及びこの平面図のI−I線におけ
る断面図である。1-4. Description of Fourth Embodiment of First and Second Inventions Next, as a fourth embodiment, an example in which the sensitive film is composed of a laminate of a plurality of individual sensitive films having different sensitivities will be described. FIG. 9 is a diagram for explaining one of the modes. It is the top view which showed the odor sensor 50a of the 1st aspect of 4th Example seen from the sensitive film | membrane 15x, and the sectional view in the II line of this top view.
【0067】この第4実施例の第一の態様の匂いセンサ
50aは、絶縁性の基板11上に第3実施例同様電極4
1の第一極部41aとして金の厚膜によるベタ電極を具
え、この第一極部41a上にこれを覆うように第一の個
別感応膜15a及び第二の個別感応膜15bの積層体1
5xを具え、この感応膜15x上に第3実施例同様電極
41の第二極部41bとしてアルミニウムの蒸着膜から
なる櫛歯状の電極を具えている。第二極部41bを櫛歯
状とすることで感応膜15xの所々が測定雰囲気に触れ
るようにできるので、匂い物質の感応膜への接触を確保
できる。基板11として、この場合、縦寸法が約40m
m、横寸法が約20mm、厚さが約1mmのアルミナセ
ラミック板を用いている。第一極部41aはスクリーン
印刷法を用いて形成したものとしている。感応膜15x
は第1実施例で説明したと同様な塗布法を2回繰り返す
ことにより第一及び第二の個別感応膜15a,15bを
順次に積層することで形成したものとしている。ただ
し、第一の個別感応膜作製塗布液は、感応剤としてトリ
オレイン(東京化成製)を1グラム、支持ポリマとして
塩化ビニル樹脂(シグマ社製)を10グラム、可塑剤と
してジオクチルフタレート(東京化成製)を20グラム
及び、溶媒としてテトラヒドロフラン(東京化成製)1
50グラムで構成したものを用いる。また、第二の個別
感応膜作製塗布液は、感応剤としてトリオクチルアンモ
ニウムクロライド(東京化成製)を1グラム、支持ポリ
マとして塩化ビニル樹脂(シグマ社製)を10グラム、
可塑剤としてジオクチルフタレート(東京化成製)を2
0グラム及び、溶媒としてテトラヒドロフラン(東京化
成製)150グラムで構成したものを用いる。第一及び
第二の個別感応膜15a,15bの厚さは、乾燥後の膜
厚でいっていずれも15μmとしている。また、第二極
部41bは、第3実施例同様、蒸着時にステンレス製の
櫛歯状の蒸着マスクを用いた真空蒸着法により形成した
ものであって、櫛歯の幅が500μmで、歯と歯との間
の距離が500μmのものとしている。The odor sensor 50a according to the first aspect of the fourth embodiment has the same structure as that of the third embodiment except that the electrode 4 is formed on the insulating substrate 11.
1 has a solid electrode made of a thick gold film as the first pole portion 41a, and a laminated body 1 of the first individual sensitive film 15a and the second individual sensitive film 15b so as to cover the first pole portion 41a.
5x, and a comb-shaped electrode made of a vapor-deposited film of aluminum is provided on the sensitive film 15x as the second pole portion 41b of the electrode 41 as in the third embodiment. By forming the second pole portion 41b in a comb shape, the sensitive film 15x can be brought into contact with the measurement atmosphere, so that the contact of the odor substance with the sensitive film can be ensured. In this case, the substrate 11 has a vertical dimension of about 40 m.
m, the lateral dimension is about 20 mm, and the thickness is about 1 mm. The first pole portion 41a is formed by using the screen printing method. Sensitive membrane 15x
Is formed by sequentially laminating the first and second individual sensitive films 15a and 15b by repeating the same coating method as described in the first embodiment twice. However, the first individual sensitive film-forming coating liquid is 1 gram of triolein (manufactured by Tokyo Kasei) as a sensitizer, 10 g of vinyl chloride resin (manufactured by Sigma) as a supporting polymer, and dioctyl phthalate (Tokyo Kasei) as a plasticizer. Manufactured by Tokyo Chemical Co., Ltd. and 20 g of
The one composed of 50 grams is used. The second individual sensitive film-forming coating liquid was 1 gram of trioctyl ammonium chloride (manufactured by Tokyo Kasei) as a sensitizer, and 10 grams of vinyl chloride resin (manufactured by Sigma) as a supporting polymer.
Dioctyl phthalate (Tokyo Kasei) 2 as a plasticizer
0 g and a solvent composed of 150 g of tetrahydrofuran (manufactured by Tokyo Kasei) are used. The thickness of each of the first and second individual sensitive films 15a and 15b is 15 μm in terms of the film thickness after drying. Further, the second pole portion 41b is formed by the vacuum vapor deposition method using a comb tooth-shaped vapor deposition mask made of stainless steel at the time of vapor deposition, and the width of the comb tooth is 500 μm. The distance between the teeth is 500 μm.
【0068】また、この第4実施例の第二の態様とし
て、以下に説明する構造の匂いセンサ50bを作製す
る。図10はその説明に供する図である。第4実施例の
第二の態様の匂いセンサ50bを感応膜15x上方から
見て示した平面図及びこの平面図のI−I線における断
面図である。As a second aspect of the fourth embodiment, an odor sensor 50b having the structure described below is manufactured. FIG. 10 is a diagram provided for the explanation. It is the top view which showed the odor sensor 50b of the 2nd aspect of 4th Example from the sensitive film | membrane 15x upper side, and the sectional view in the II line of this top view.
【0069】この第4実施例の第二の態様の匂いセンサ
50bは、絶縁性基板11上に図1を用い説明した第1
実施例同様に電極13として、第一極部13a及び第二
極部13bで構成された櫛形電極13を具え、この電極
15上にこれを覆うように第一の個別感応膜15a及び
第二の個別感応膜15bの積層体15xを具えている。
基板11として、この場合、縦寸法が約20mm、横寸
法が約10mm、厚さが約1mmのアルミナセラミック
板を用いている。電極13は第1実施例と同様スクリー
ン印刷法により形成した金の厚膜電極で構成している。
この電極13の櫛歯の幅は200μm、歯と歯との間の
距離は200μmとしている。また、第一及び第二の個
別感応膜15a,15bは上記第一の態様と同様のもの
としている。The odor sensor 50b of the second aspect of the fourth embodiment is the first odor sensor 50b described with reference to FIG. 1 on the insulating substrate 11.
Similarly to the embodiment, the electrode 13 includes a comb-shaped electrode 13 composed of a first pole portion 13a and a second pole portion 13b, and the first individual sensitive film 15a and the second individual sensitive film 15a and the second pole film 15a are provided on the electrode 15 so as to cover it. It comprises a laminate 15x of individual sensitive membranes 15b.
In this case, as the substrate 11, an alumina ceramic plate having a longitudinal dimension of about 20 mm, a lateral dimension of about 10 mm and a thickness of about 1 mm is used. The electrode 13 is composed of a gold thick film electrode formed by the screen printing method as in the first embodiment.
The width of the comb teeth of the electrode 13 is 200 μm, and the distance between the teeth is 200 μm. The first and second individual sensitive films 15a and 15b are the same as those in the first aspect.
【0070】一方、この第4実施例の比較例として、感
応膜を第4実施例でいう第一及び第二の個別感応膜15
a,15bのいずれか一方で構成した以下の2種類の匂
いセンサを作製する。すなわち、第4実施例の比較例の
第一態様として、第1実施例の匂いセンサ(図1参照)
であって、感応膜15を、感応剤としてトリオレイン
(東京化成製)を1グラム、支持ポリマとして塩化ビニ
ル樹脂(シグマ社製)を10グラム、可塑剤としてジオ
クチルフタレート(東京化成製)を20グラム及び、溶
媒としてテトラヒドロフラン(東京化成製)100グラ
ムで構成した感応膜作製用塗布液を用いた塗布法で形成
したもの。第4実施例の比較例の第二態様として、第1
実施例の匂いセンサ(図1参照)であって、感応膜15
を、感応剤としてトリオクチルアンモニウム(東京化成
製)を1グラム、支持ポリマとして塩化ビニル樹脂(シ
グマ社製)を10グラム、可塑剤としてジオクチルフタ
レート(東京化成製)を20グラム及び、溶媒としてテ
トラヒドロフラン(東京化成製)100グラムで構成し
た感応膜作製用塗布液を用いた塗布法で形成したもの。
いずれの比較例の場合も感応膜15の膜厚は、乾燥後の
膜厚でいって、20μmとしている。On the other hand, as a comparative example of the fourth embodiment, the sensitive film is the first and second individual sensitive films 15 in the fourth embodiment.
The following two types of odor sensors constructed by either a or 15b are manufactured. That is, as the first aspect of the comparative example of the fourth embodiment, the odor sensor of the first embodiment (see FIG. 1)
In the sensitive film 15, 1 gram of triolein (manufactured by Tokyo Kasei) as a sensitizer, 10 g of vinyl chloride resin (manufactured by Sigma) as a supporting polymer, and 20 g of dioctyl phthalate (manufactured by Tokyo Kasei) as a plasticizer. And a solvent formed by using a coating liquid for forming a sensitive film composed of 100 g of tetrahydrofuran (manufactured by Tokyo Kasei) as a solvent. As a second aspect of the comparative example of the fourth example, the first
The odor sensor (see FIG. 1) of the embodiment, which is a sensitive film 15
1 g of trioctyl ammonium (Tokyo Kasei) as a sensitizer, 10 g of vinyl chloride resin (Sigma) as a supporting polymer, 20 g of dioctyl phthalate (Tokyo Kasei) as a plasticizer, and tetrahydrofuran as a solvent. (Manufactured by Tokyo Kasei) Formed by a coating method using a coating solution for forming a sensitive film composed of 100 grams.
In each of the comparative examples, the film thickness of the sensitive film 15 is 20 μm in terms of the film thickness after drying.
【0071】次に、第4実施例の第一及び第二の態様の
2種類の匂いセンサと、第4実施例の比較例の第一及び
第二の態様の2種類の匂いセンサ、合計4種類の匂いセ
ンサの、3−メチルシクロペンテン−1−オン及びベン
ズアルデヒドの各匂い物質に対する応答特性を、第1実
施例の手順に従いそれぞれ測定する。すなわち、図2の
チャンバ21内を活性炭でろ過した新鮮な空気雰囲気と
した場合、匂い物質の10ppmの濃度雰囲気とした場
合それぞれでの、匂いセンサの感応膜の抵抗値を測定す
る。そして、チャンバ内が新鮮な空気であったときの抵
抗値を1と基準にとったときの匂い物質の濃度が10p
pmの場合の抵抗値の変化率を、求める。この結果を表
7に示した。また、この表7には、第4実施例及びその
比較例の各匂いセンサの、ベンズアルデヒドに対する3
−メチルシクロペンテン−1−オンの選択性を各匂い物
質に対する抵抗変化率同士の比によって示してある。Next, two kinds of odor sensors of the first and second aspects of the fourth embodiment and two kinds of odor sensors of the first and second aspects of the comparative example of the fourth embodiment, a total of four. The response characteristics of three kinds of odor sensors to the odor substances of 3-methylcyclopenten-1-one and benzaldehyde are measured according to the procedure of the first embodiment. That is, the resistance value of the sensitive film of the odor sensor is measured when the chamber 21 in FIG. 2 is set to a fresh air atmosphere filtered with activated carbon and the odor substance is set to a concentration atmosphere of 10 ppm. The concentration of the odorous substance is 10 p when the resistance value when the chamber is fresh air is set to 1
The change rate of the resistance value in the case of pm is calculated. The results are shown in Table 7. In addition, in Table 7, the odor sensors of the fourth example and the comparative example were compared with each other for benzaldehyde.
The selectivity of -methylcyclopenten-1-one is shown by the ratio of the resistance change rates to each odor substance.
【0072】この表7から明らかなように、匂い物質3
−メチルシクロペンテン−1−オンについてみると、実
施例の方が比較例に比べ抵抗変換率がいずれも小さくな
っていることから、実施例の匂いセンサの方が比較例に
比べ高感度であることが分かる。また、ベンズアルデヒ
ドに対する3−メチルシクロペンテン−1−オンの選択
性についてみると、実施例では8倍、4.5倍という選
択性があることが分かる。これに対し比較例は1倍であ
り選択性がないことが分かる。このことから、個別感応
膜を選択することにより、匂いセンサの匂い物質選択性
を向上できることが分かる。As is clear from Table 7, the odor substance 3
Regarding -methylcyclopenten-1-one, the resistance conversion ratios of the examples are smaller than those of the comparative examples, and thus the odor sensor of the examples has higher sensitivity than the comparative examples. I understand. Further, regarding the selectivity of 3-methylcyclopenten-1-one for benzaldehyde, it is found that the examples have selectivity of 8 times and 4.5 times. On the other hand, in the comparative example, it is 1 times, and it can be seen that there is no selectivity. From this, it is understood that the odor substance selectivity of the odor sensor can be improved by selecting the individual sensitive film.
【0073】なお、この第4実施例において個別感応膜
の積層数や、積層する個別感応膜間をどういう感応性の
ものとするかについては、匂いセンサの設計に応じ任意
にできる。In the fourth embodiment, the number of stacked individual sensitive films and the sensitivity of the stacked individual sensitive films can be arbitrarily set according to the design of the odor sensor.
【0074】1−5.第一発明及び第二発明の第5実施
例の説明 次に、第5実施例として、感応膜を異なる感応性を示す
複数の個別感応膜で構成し、該感応膜の電気特性を測定
する電極として下部電極、中間電極及び上部電極を具
え、しかも、前記複数の個別感応膜を前記中間電極を介
在させた状態で順次積層してあり、最下層の個別感応膜
の下面に前記下部電極を設けてあり、最上層の個別感応
膜の上面に前記上部電極を設けた匂いセンサの例を説明
する。図11及び図12はその一つの態様の説明に供す
る図である。特に図11は第5実施例の第一の態様の匂
いセンサ60aをその上方から見て示した平面図及びこ
の平面図のI−I線における断面図、図12はこの匂い
センサに設けた各電極の平面形状の一例の説明図であ
る。1-5. Description of Fifth Embodiment of First and Second Inventions Next, as a fifth embodiment, an electrode which comprises a sensitive film made of a plurality of individual sensitive films having different sensitivities and which measures electric characteristics of the sensitive film. And a lower electrode, an intermediate electrode, and an upper electrode. Further, the plurality of individual sensitive films are sequentially laminated with the intermediate electrode interposed, and the lower electrode is provided on the lower surface of the lowermost individual sensitive film. An example of the odor sensor in which the upper electrode is provided on the upper surface of the uppermost individual sensitive film will be described. FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams provided for explaining one aspect thereof. In particular, FIG. 11 is a plan view showing the odor sensor 60a according to the first aspect of the fifth embodiment as seen from above and a cross-sectional view taken along the line I-I of this plan view, and FIG. It is explanatory drawing of an example of the planar shape of an electrode.
【0075】この第5実施例の第一の態様の匂いセンサ
60aは、絶縁性の基板11上に、感応膜の電気特性を
測定する電極61の一部としての下部電極61aである
金の厚膜によるベタ電極を具え、この下部電極61a上
にこれを覆うように第一の個別感応膜15aを具え、こ
の第一の個別感応膜15a上に電極61の一部としての
中間電極61bであるアルミニウムの蒸着膜からなる櫛
歯状の電極を具え、この中間電極61b上にこれを覆う
ように第二の個別感応膜15bを具え、この第二の個別
感応膜15b上に電極61の一部としての上部電極61
cであるアルミニウムの蒸着膜からなる櫛歯状の電極を
具える。上部電極61c及び中間電極61bそれぞれを
櫛歯状とすることで感応膜15xの所々が測定雰囲気に
触れるようにできるので、匂い物質の感応膜への接触を
確保できる。この実施例の場合の上部、中間及び下部の
各電極61c,61b,61aの平面形状を、図12
(A)〜(C)にそれぞれ示した。ここで、基板11と
して、この場合、縦寸法が約40mm、横寸法が約20
mm、厚さが約1mmのアルミナセラミック板を用いて
いる。下部電極61aはスクリーン印刷法を用いて形成
したものとしている。第一の感応膜15aは、感応剤と
してオレイルアミン(東京化成製)を1グラム、支持ポ
リマとして塩化ビニル樹脂(シグマ社製)を10グラ
ム、可塑剤としてジオクチルフタレート(東京化成製)
を20グラム及び、溶媒としてテトラヒドロフラン(東
京化成製)150グラムで構成した感応膜作製用塗布液
を用いた塗布法により形成している。中間電極61b
は、蒸着時にステンレス製の櫛歯状の蒸着マスクを用い
た真空蒸着法により形成したものであって、櫛歯の幅が
500μmで、歯と歯との間の距離が500μmのもの
としている。第二の個別感応膜15bは、感応剤として
トリオクチルアンモニウムクロライド(東京化成製)を
1グラム、支持ポリマとして塩化ビニル樹脂(シグマ社
製)を10グラム、可塑剤としてジオクチルフタレート
(東京化成製)を20グラム及び、溶媒としてテトラヒ
ドロフラン(東京化成製)150グラムで構成した感応
膜作製用塗布液を用いた塗布法により形成している。上
部電極61cは中間電極61bと同様な手順で形成し
た。この第4実施例の第一の態様の匂いセンサ60a
は、図11に示したように、−の端子、−の端
子、−の端子の3つの端子対を用いることで3種類
の信号が得られる。The odor sensor 60a according to the first embodiment of the fifth embodiment has the thickness of gold, which is the lower electrode 61a as a part of the electrode 61 for measuring the electrical characteristics of the sensitive film, on the insulating substrate 11. A solid electrode made of a film is provided, a first individual sensitive film 15a is provided on the lower electrode 61a so as to cover the lower electrode 61a, and an intermediate electrode 61b as a part of the electrode 61 is provided on the first individual sensitive film 15a. A comb-teeth-shaped electrode made of a vapor-deposited film of aluminum is provided, a second individual sensitive film 15b is provided on the intermediate electrode 61b so as to cover it, and a part of the electrode 61 is provided on the second individual sensitive film 15b. Electrode 61 as
The electrode is a comb-tooth-shaped electrode made of a vapor-deposited film of aluminum which is c. By making each of the upper electrode 61c and the intermediate electrode 61b into a comb-teeth shape, the sensitive film 15x can be brought into contact with the measurement atmosphere, so that the contact of the odor substance with the sensitive film can be secured. The planar shapes of the upper, middle and lower electrodes 61c, 61b, 61a in the case of this embodiment are shown in FIG.
These are shown in (A) to (C), respectively. Here, as the substrate 11, in this case, the vertical dimension is approximately 40 mm and the horizontal dimension is approximately 20 mm.
An alumina ceramic plate having a thickness of 1 mm and a thickness of about 1 mm is used. The lower electrode 61a is formed by using the screen printing method. The first sensitive film 15a comprises 1 g of oleylamine (manufactured by Tokyo Kasei) as a sensitizer, 10 g of vinyl chloride resin (manufactured by Sigma) as a supporting polymer, and dioctyl phthalate (manufactured by Tokyo Kasei) as a plasticizer.
And 20 g of tetrahydrofuran and 150 g of tetrahydrofuran (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a solvent, are used to form a sensitive film. Intermediate electrode 61b
Is formed by vacuum vapor deposition using a comb-shaped deposition mask made of stainless at the time of vapor deposition, and the width of the comb teeth is 500 μm and the distance between the teeth is 500 μm. The second individual sensitive film 15b is 1 gram of trioctyl ammonium chloride (manufactured by Tokyo Kasei) as a sensitizer, 10 g of vinyl chloride resin (manufactured by Sigma) as a supporting polymer, and dioctyl phthalate (manufactured by Tokyo Kasei) as a plasticizer. And 20 g of tetrahydrofuran and 150 g of tetrahydrofuran (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a solvent, are used to form a sensitive film. The upper electrode 61c was formed in the same procedure as the intermediate electrode 61b. The odor sensor 60a according to the first aspect of the fourth embodiment.
As shown in FIG. 11, three types of signals can be obtained by using three terminal pairs of a negative terminal, a negative terminal, and a negative terminal.
【0076】また、この第5実施例の第二の態様とし
て、以下に説明する構造の匂いセンサ60bを作製す
る。図13及び図14はその説明に供する図である。特
に図13は第5実施例の第二の態様の匂いセンサ60b
をその上方から見て示した平面図及びこの平面図のI−
I線における断面図、図12はこの匂いセンサに設けた
各電極の平面形状の一例の説明図である。As a second aspect of the fifth embodiment, an odor sensor 60b having the structure described below is manufactured. 13 and 14 are diagrams provided for the description. In particular, FIG. 13 shows the odor sensor 60b of the second aspect of the fifth embodiment.
Of the plan view from above and I- of this plan view
FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line I, and FIG. 12 is an explanatory view of an example of the planar shape of each electrode provided in this odor sensor.
【0077】この第4実施例の第二の態様の匂いセンサ
60bは、第一〜第三の個別の感応膜15a〜15cの
3つの個別の感応膜を用いた例であって、然も、各個別
感応膜はその直下の他の個別感応膜の一部分を露出する
形状のものとしてある。この例では第一〜第三の個別感
応膜15a〜15cにおいて上層のものほどその平面積
を小さくすることにより下層を露出する構成としてい
る。また、感応膜として第一の感応膜15aのみがある
領域Iでは、電極は下部電極61aと第1上部電極61
caとで構成してあり、感応膜として第一及び第二の感
応膜15a,15bがある領域IIでは、電極は下部電極
61aと第1中間電極61baと第2上部電極61cb
とで構成してあり、感応膜として第一、第二及び第三の
感応膜15a,15b,15cがある領域III では、電
極は下部電極61aと第2中間電極61bbと第3中間
電極61bcと第3上部電極61ccとで構成してあ
る。各下部電極61a、各中間電極61ba〜61b
c、及び各上部電極61ca〜61ccの平面形状の例
を図14(A)〜(D)に示した。この第5実施例の第
二の態様の匂いセンサ60bの作製は上記第一の態様の
匂いセンサ60aの作製手順に準じた手順で行えるので
その説明は省略する。The odor sensor 60b of the second mode of the fourth embodiment is an example using three individual sensitive films of the first to third individual sensitive films 15a to 15c, and Each individual sensitive film is shaped so as to expose a part of the other individual sensitive film directly below it. In this example, in the first to third individual sensitive films 15a to 15c, the lower layers are exposed by reducing the plane area of the upper layers. In the region I where only the first sensitive film 15a is provided as the sensitive film, the electrodes are the lower electrode 61a and the first upper electrode 61.
In the region II, which includes the first and second sensitive films 15a and 15b as sensitive films, the electrodes are the lower electrode 61a, the first intermediate electrode 61ba, and the second upper electrode 61cb.
In the region III having the first, second and third sensitive films 15a, 15b and 15c as sensitive films, the electrodes are the lower electrode 61a, the second intermediate electrode 61bb and the third intermediate electrode 61bc. The third upper electrode 61cc. Each lower electrode 61a, each intermediate electrode 61ba-61b
14A to 14D show examples of the planar shapes of c and the respective upper electrodes 61ca to 61cc. The odor sensor 60b according to the second aspect of the fifth embodiment can be manufactured by a procedure similar to the procedure for manufacturing the odor sensor 60a according to the first aspect, and therefore the description thereof will be omitted.
【0078】この第5実施例の第二態様の匂いセンサ6
0bでは、図13に示すように、−の端子、−
の端子、−の端子、−の端子、−の端子、
−の端子、−の端子、−の端子、−の
端子の合計9つの端子対を用いることで9種類の信号が
得られる。−の端子、−の端子、−の端子
の3つの端子対それぞれでは第一〜第三の個別の感応膜
単独の信号が得られ、また、−の端子、−の端
子の2つの端子対それぞれでは異なる感応膜が上に乗っ
た状態の単層の感応膜の信号が得られ、また、−の
端子対では異なる2種の感応膜が上に乗った状態の単層
の感応膜の信号が得られ、また、−の端子、−
の端子、−の端子の3つの端子対それぞれでは、2
種類の個別感応膜を積層した状態の感応膜の信号が得ら
れ、また、−の端子対では3種類の個別感応膜を積
層した状態の感応膜の信号が得られる。The odor sensor 6 according to the second aspect of the fifth embodiment.
0b, as shown in FIG.
Terminal, -terminal, -terminal, -terminal,
Nine types of signals can be obtained by using a total of nine terminal pairs of the negative terminal, the negative terminal, the negative terminal, and the negative terminal. At each of the three terminal pairs of the negative terminal, the negative terminal, and the negative terminal, the signals of the first to third individual sensitive films alone are obtained, and the two terminal pairs of the negative terminal and the negative terminal, respectively. Gives the signal of a single-layer sensitive film with different sensitive films on top, and the signal of a single-layer sensitive film with two different types of sensitive films on top of the negative terminal pair. Obtained, and-terminal,
2 for each of the three pairs of terminals
The signal of the sensitive film in the state where the types of individual sensitive films are stacked is obtained, and the signal of the sensitive film in the state where the three types of individual sensitive films are stacked is obtained for the negative terminal pair.
【0079】これら第5実施例の匂いセンサでは、個別
の感応膜を種々に組み合わせることにより多数の情報が
得られる。これら多数の情報を例えばニューロネットや
ファジーで情報処理することにより、より生物に近い匂
い情報処理が可能になる。In the odor sensor of the fifth embodiment, various information can be obtained by combining various sensitive films. By processing a large number of these pieces of information by, for example, neuronet or fuzzy, it becomes possible to perform odor information processing that is closer to that of living things.
【0080】2.第三発明の説明 上述においては、第一及び第二発明の各実施例について
それぞれ説明した。上記第一及び第二発明の匂いセンサ
をはじめこれら第一及び第二発明にかかわりのない従来
の匂いセンサを匂い測定に使用する場合、匂い検出を効
果的に行うことができるセンサユニットが望まれる。こ
の第三発明はそのような匂いセンサユニットに関するも
のである。以下いくつかの実施例により説明する。2. Description of Third Invention In the above, the respective embodiments of the first and second inventions have been described. When using the conventional odor sensor not related to the first and second inventions for odor measurement including the odor sensor of the first and second inventions, a sensor unit capable of effectively performing odor detection is desired. . This third invention relates to such an odor sensor unit. A description will be given below with reference to some embodiments.
【0081】2−1.第三発明の第1実施例の説明 この第1実施例は匂い物質を含む気体が匂いセンサに良
好に接触することを図ったものである。図15(A)は
その一態様の説明に供する図であり、第1実施例の第一
の態様の匂いセンサユニット70をそれが有する容器7
3内部を透視した状態で示した図である。2-1. Description of the first embodiment of the third invention This first embodiment is intended to ensure that a gas containing an odor substance makes good contact with the odor sensor. FIG. 15 (A) is a diagram for explaining the one mode thereof, and the container 7 having the odor sensor unit 70 of the first mode of the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing the inside of the device 3 as seen through.
【0082】この第三発明の第1実施例の匂いセンサユ
ニット70は、匂いセンサ71と、該匂いセンサ71を
収納する容器73と、該容器73の上端側の壁部に設け
られた上部通気孔75a及び容器73の下端側の壁部に
設けられた下部通気孔75bとを具える。なお、図15
(A)において、79aは煙検出用のフォトダイオー
ド、79bは煙検出用光源(例えば発光ダイオード)で
ある。The odor sensor unit 70 of the first embodiment of the third invention comprises an odor sensor 71, a container 73 for accommodating the odor sensor 71, and an upper passage provided on the upper wall of the container 73. It has a pore 75a and a lower vent hole 75b provided in the wall portion on the lower end side of the container 73. Note that FIG.
In (A), 79a is a smoke detection photodiode, and 79b is a smoke detection light source (for example, a light emitting diode).
【0083】匂いセンサ71は、特に限定されないが、
匂いに感応して電気特性が変化する有機薄膜で感応膜を
構成してある匂いセンサが、匂い選択性に優れること、
測定系を簡易にし易いことから、好適である。例えば、
第一及び第二発明の実施例で説明した各匂いセンサは好
適である。この実施例では、第一及び第二発明の第1実
施例の匂いセンサ(図1参照)であって、感応剤として
オレイルアミン(東京化成製)1グラム、支持ポリマと
して塩化ビニル樹脂(シグマ社製)10グラム、可塑剤
としてジオクチルフタレート(東京化成製)20グラ
ム、及び溶媒としてテトラヒドロフラン(東京化成製)
100グラムで構成した塗布液を用い形成した感応膜を
具える匂いセンサを用いている。また、容器73の材
質、形状等は特に限定されず匂いセンサユニットの設計
に応じた任意のものとできる。この実施例の容器73
は、直径80mm、高さ140mmの鉄製の円筒容器で
構成している。上部通気孔75a及び下部通気孔75b
の個数、大きさ及びその形状は匂いセンサユニットの設
計に応じ任意にできる。この場合は、上部通気孔75
a,下部通気孔75b共に、直径8mmの穴としてい
る。また上部通気孔75a,下部通気孔75b共にこの
場合6個づつ、容器73の上端部、下端部それぞれのの
円周に沿って設けている。The odor sensor 71 is not particularly limited,
The odor sensor, which is composed of an organic thin film whose electrical characteristics change in response to odors, has excellent odor selectivity.
This is preferable because the measurement system can be easily simplified. For example,
Each odor sensor described in the embodiments of the first and second inventions is suitable. In this embodiment, the odor sensor of the first embodiment of the first and second inventions (see FIG. 1) is used, in which 1 g of oleylamine (manufactured by Tokyo Kasei) as a sensitizer and vinyl chloride resin (manufactured by Sigma) as a supporting polymer. ) 10 g, dioctyl phthalate (Tokyo Kasei) 20 g as a plasticizer, and tetrahydrofuran (Tokyo Kasei) as a solvent
An odor sensor having a sensitive film formed by using a coating liquid composed of 100 grams is used. Further, the material, shape, etc. of the container 73 are not particularly limited and may be arbitrary according to the design of the odor sensor unit. The container 73 of this embodiment
Is composed of an iron cylindrical container having a diameter of 80 mm and a height of 140 mm. Upper ventilation hole 75a and lower ventilation hole 75b
The number, size and shape of the odor sensor units can be arbitrarily set according to the design of the odor sensor unit. In this case, the upper vent 75
Both a and the lower ventilation hole 75b have a diameter of 8 mm. Further, in this case, six upper vent holes 75a and six lower vent holes 75b are provided along the circumference of each of the upper end portion and the lower end portion of the container 73.
【0084】また、この第2実施例の第二の態様とし
て、上記第一の態様の匂いセンサユニットの構成にさら
に、容器73内での測定対象雰囲気の気体の移動を促進
するために該容器73内の雰囲気温度を上昇させるため
の加熱手段77を具える匂いセンサユニット70b(図
15(B)参照)を作製する。加熱手段77は特に限定
されず公知の種々のヒータで構成できる。またこの加熱
手段77は温度制御機構を含むものであっても良い。こ
れら第一及び第二の態様の各匂いセンサユニット70
a,70bにおいて、下部通気孔75bは測定対象気体
の導入穴として、上部通気孔75aは測定対象気体の出
口としてそれぞれ機能する。As a second aspect of the second embodiment, in addition to the structure of the odor sensor unit of the first aspect, in order to promote the movement of gas in the atmosphere to be measured in the vessel 73, An odor sensor unit 70b (see FIG. 15B) including a heating means 77 for raising the ambient temperature in 73 is produced. The heating means 77 is not particularly limited and can be composed of various known heaters. Further, the heating means 77 may include a temperature control mechanism. Each odor sensor unit 70 of the first and second aspects
In a and 70b, the lower ventilation hole 75b functions as an introduction hole for the gas to be measured, and the upper ventilation hole 75a functions as an outlet for the gas to be measured.
【0085】一方、比較例の匂いセンサユニットとし
て、図17に示したように、第1実施例の匂いセンサユ
ニット70a,70bから上部通気孔75a及び加熱手
段77を除いた(第一態様のセンサユニットでは上部通
気孔75aを除いた)構成の匂いセンサユニットを作製
する。On the other hand, as the odor sensor unit of the comparative example, as shown in FIG. 17, the upper vent hole 75a and the heating means 77 are removed from the odor sensor units 70a and 70b of the first embodiment (the sensor of the first embodiment). In the unit, an odor sensor unit having a configuration (excluding the upper vent hole 75a) is manufactured.
【0086】これら3種の匂いセンサユニットを、図2
を用いて説明した測定系に準じた図16に示した測定系
を用い第一及び第二発明の第1実施例において説明した
評価方法に従い以下に説明するように評価する。ただ
し、匂い物質はこの場合ベンズアルデヒドを用いる。ま
た、評価用チャンバ21はセンサユニットを収納する関
係から容積が80リットルのものに取り替えている。ま
た、実施例の第二態様の匂いセンサユニット(加熱手段
77を有するもの)を用いた評価の際には、容器73内
の温度が外部の温度より5度高くなるように、加熱手段
77で容器73内を加熱する。図16に示したようにチ
ャンバ21内に評価対象のセンサユニットを入れ、この
チャンバ21内が活性炭でろ過した新鮮空気であったと
きからベンズアルデヒドを10ppmの濃度でチャンバ
21に導入し匂いセンサ71の抵抗値が安定するまでの
抵抗値を、上記3種類の匂いセンサユニットそれぞれで
モニタする。この結果を図18に縦軸に感度及び横軸に
時間を取って示した。なお、ここで、縦軸の感度とは、
チャンバ内を10ppm濃度のベンズアルデヒド雰囲気
とした後の抵抗値をチャンバ内が新鮮空気であったとき
の匂いセンサの抵抗値で割った値(いままでの実施例同
様の抵抗値変化率)である。この図18から、この実施
例の第一態様の匂いセンサユニット70aではチャンバ
内を10ppm濃度のベンズアルデヒド雰囲気としたと
きから抵抗値が安定するまでに要する時間は2.5分程
度であることが分かり、実施例の第二態様の匂いセンサ
ユニット70b(上部、下部通気孔及び加熱手段を有す
るもの)では1.5分程度であり、比較例では5分以上
であることが分かる。したがって、実施例の匂いセンサ
ユニットは比較例に比べ4倍から2倍匂いに対する応答
速度が早いものであることが分かる。These three types of odor sensor units are shown in FIG.
Evaluation is carried out as described below according to the evaluation method described in the first embodiment of the first and second inventions using the measurement system shown in FIG. However, benzaldehyde is used as the odor substance in this case. Further, the evaluation chamber 21 is replaced with a chamber having a volume of 80 liters in order to accommodate the sensor unit. In the evaluation using the odor sensor unit (having the heating means 77) according to the second aspect of the embodiment, the heating means 77 is used so that the temperature inside the container 73 is higher than the outside temperature by 5 degrees. The inside of the container 73 is heated. As shown in FIG. 16, the sensor unit to be evaluated is placed in the chamber 21, and benzaldehyde is introduced into the chamber 21 at a concentration of 10 ppm from when the chamber 21 was fresh air filtered by activated carbon. The resistance value until the resistance value stabilizes is monitored by each of the above three types of odor sensor units. The results are shown in FIG. 18 with the vertical axis indicating sensitivity and the horizontal axis indicating time. Here, the sensitivity on the vertical axis is
It is a value obtained by dividing the resistance value after the inside of the chamber was made a benzaldehyde atmosphere having a concentration of 10 ppm by the resistance value of the odor sensor when the inside of the chamber was fresh air (a resistance value change rate similar to the above-described examples). It can be seen from FIG. 18 that in the odor sensor unit 70a according to the first embodiment of the present embodiment, the time required for the resistance value to stabilize after the benzaldehyde atmosphere having a concentration of 10 ppm is about 2.5 minutes. It can be seen that the odor sensor unit 70b of the second aspect of the example (which has the upper and lower ventilation holes and the heating means) takes about 1.5 minutes, and the comparative example takes 5 minutes or more. Therefore, it can be seen that the odor sensor unit of the example has a response speed 4 to 2 times faster than that of the comparative example.
【0087】2−2.第三発明の第2実施例の説明 匂いセンサの実際の使用に当たっては測定対象の気体に
匂いセンサに対し好ましくないものが含まれている場合
が多い。例えば、火災時の燻燃状態(まだくすぶってい
る状態)の匂いを検出する場合にはその測定対象の雰囲
気に煙粒子が含まれている。この煙粒子は匂いセンサの
応答特性を損ねる原因になる。したがって、測定対象の
気体に匂いセンサに対し好ましくないものが含まれてい
る場合にこれを簡易に除去できることが望まれる。この
第三発明の第2実施例はその例である。図19〜図21
はその説明に供する図である。特に、図19は第三発明
の第2この実施例の匂いセンサユニット80の説明に供
する図、図20(A)は匂いセンサユニットの評価法の
説明に供する図、図20(B)は比較例の匂いセンサユ
ニット90の説明に供する図、図21は実施例及び比較
例の評価結果を示した特性図である。なお、図19及び
図20(B)ではそれら匂いセンサユニットに備わる容
器83内部を透視した状態を示している。2-2. Description of the second embodiment of the third invention In practical use of the odor sensor, the gas to be measured often contains something which is not preferable for the odor sensor. For example, in the case of detecting a scent in a smoldering state (still smoldering state) at the time of fire, the atmosphere of the measurement target contains smoke particles. The smoke particles impair the response characteristics of the odor sensor. Therefore, when the gas to be measured contains a substance that is not preferable for the odor sensor, it is desired to be able to easily remove this. The second embodiment of the third invention is that example. 19 to 21
Is a diagram used for the explanation. In particular, FIG. 19 is a diagram for explaining the odor sensor unit 80 of the second embodiment of the third invention, FIG. 20 (A) is a diagram for explaining an evaluation method of the odor sensor unit, and FIG. 20 (B) is a comparison. FIG. 21 is a diagram for explaining the odor sensor unit 90 of the example, and FIG. 21 is a characteristic diagram showing evaluation results of the example and the comparative example. 19 and 20B show a state in which the inside of the container 83 provided in the odor sensor unit is seen through.
【0088】この第三発明の第2実施例の匂いセンサユ
ニット80は、匂いセンサ81と、この匂いセンサ81
を収納する容器ケース83と、このケース83の、匂い
センサ81に対し測定対象の気体の流れの上流側に当た
る位置に設けられた網85とを具える。The odor sensor unit 80 of the second embodiment of the third invention comprises an odor sensor 81 and the odor sensor 81.
And a net 85 provided at a position of the case 83 that is located upstream of the odor sensor 81 in the flow of the gas to be measured.
【0089】匂いセンサ81は、特に限定されないが、
匂いに感応して電気特性が変化する有機薄膜で感応膜を
構成してある匂いセンサが匂い選択性に優れること、測
定系を簡易にし易いことから、好適である。例えば、第
一及び第二発明の実施例で説明した各匂いセンサは好適
である。この実施例では、第一及び第二発明の第1実施
例の匂いセンサ(図1参照)であって、感応剤としてオ
レイルアミン(東京化成製)1グラム、支持ポリマとし
て塩化ビニル樹脂(シグマ社製)10グラム、可塑剤と
してジオクチルフタレート(東京化成製)20グラム、
及び溶媒としてテトラヒドロフラン(東京化成製)10
0グラムで構成した塗布液を用い形成した感応膜を具え
る匂いセンサを用いている。また、容器83の材質、形
状などは特に限定されず匂いセンサユニットの設計に応
じた任意のものとできる。この実施例の容器83は、上
端及び下端が開口されている円筒容器で構成している。
網85の材質、その目の形状、目の密度などは匂いセン
サユニットの設計に応じ任意のものとできる。この実施
例では、スクリーン印刷用のステンレス金網(メッシュ
工業製で孔径20μmかつ500メッシュのもの)を網
85として用いている。網85の使用枚数も匂いセンサ
ユニットの設計に応じ任意とできるが、この実施例で
は、上記ステンレス製金網を1枚用いた場合と2枚用い
た場合の2種類の匂いセンサユニットを作製する。2枚
の網を用いる構成では両網を5cm離して設けている。The odor sensor 81 is not particularly limited,
An odor sensor having a sensitive film made of an organic thin film whose electric characteristics change in response to an odor is preferable because it has excellent odor selectivity and is easy to measure. For example, the odor sensors described in the embodiments of the first and second inventions are suitable. In this embodiment, the odor sensor of the first embodiment of the first and second inventions (see FIG. 1) is used, in which 1 g of oleylamine (manufactured by Tokyo Kasei) as a sensitizer and vinyl chloride resin (manufactured by Sigma) as a supporting polymer. ) 10 g, 20 g of dioctyl phthalate (manufactured by Tokyo Kasei) as a plasticizer,
And tetrahydrofuran (manufactured by Tokyo Kasei) 10 as a solvent
An odor sensor having a sensitive film formed by using a coating solution of 0 gram is used. The material and shape of the container 83 are not particularly limited, and may be arbitrary according to the design of the odor sensor unit. The container 83 of this embodiment is a cylindrical container whose upper and lower ends are open.
The material of the net 85, the shape of the eyes, the density of the eyes, and the like can be arbitrary according to the design of the odor sensor unit. In this embodiment, a screen-printing stainless wire net (made by Mesh Kogyo Co., Ltd., having a hole diameter of 20 μm and 500 mesh) is used as the net 85. The number of nets 85 to be used can be arbitrary according to the design of the odor sensor unit, but in this embodiment, two types of odor sensor units are produced, one using the stainless steel wire net and one using the stainless steel wire net. In the configuration using two nets, both nets are provided 5 cm apart.
【0090】一方、図20(B)に示したように、実施
例の匂いセンサユニット80の構成から網85を除いた
構成の比較例の匂いセンサユニット90を作製する。On the other hand, as shown in FIG. 20B, a odor sensor unit 90 of a comparative example having a structure in which the net 85 is removed from the structure of the odor sensor unit 80 of the embodiment is manufactured.
【0091】これら3種の匂いセンサユニットを、図1
6を用いて説明した測定系に準じた図20(A)に示し
た測定系を用い第一及び第二発明の第1実施例で説明し
た評価法に従い評価する。ただし、この測定系において
は、チャンバ21内にヒータ101(この場合ニクロム
線)を設けこのろ紙101上にろ紙103を置いてい
る。ヒータ101に電力を印加してこれを加熱すること
でろ紙103を燻燃状態とするためである。これによ
り、いままでの評価方法でろ紙25に匂い物質を滴下し
て匂い物質の雰囲気をチャンバ21内に生じさせていた
こと加え、煙発生状態をチャンバ21内に生じさせるこ
とができる。図20(A)に示したようにチャンバ21
内に評価対象のセンサユニットを入れ、先ずチャンバ2
1内を活性炭でろ過した新鮮空気で満たす。そして、こ
のときの匂いセンサの抵抗値(初期抵抗値)を測定す
る。次に、チャンバ21内の雰囲気を下記の(a)〜
(d)の状態のうちの種々の状態に順次変更し(ここで
は図21の横軸に示したように変更し)、各状態での匂
いセンサの抵抗値をそれぞれ測定する。そして、これら
抵抗値を上記初期抵抗値で規格化した値(いままででい
う抵抗変化率)を感度とする。この結果を図21に横軸
にチャンバ内の変更状態をとり、縦軸に上記感度をとっ
て示した。FIG. 1 shows these three types of odor sensor units.
Evaluation is performed according to the evaluation method described in the first embodiment of the first and second inventions using the measurement system shown in FIG. However, in this measurement system, a heater 101 (nichrome wire in this case) is provided in the chamber 21, and the filter paper 103 is placed on the filter paper 101. This is because the electric power is applied to the heater 101 to heat it, so that the filter paper 103 is in a smoldering state. As a result, the odorous substance is dropped on the filter paper 25 to generate the atmosphere of the odorous substance in the chamber 21 by the evaluation method so far, and the smoke generation state can be generated in the chamber 21. As shown in FIG. 20 (A), the chamber 21
Put the sensor unit to be evaluated in the
Fill 1 with fresh air filtered through activated carbon. Then, the resistance value (initial resistance value) of the odor sensor at this time is measured. Next, the atmosphere in the chamber 21 is changed from the following (a) to
Various states among the states of (d) are sequentially changed (here, changed as shown in the horizontal axis of FIG. 21), and the resistance value of the odor sensor in each state is measured. Then, the value obtained by normalizing these resistance values with the above-mentioned initial resistance value (resistance change rate so far) is taken as the sensitivity. The results are shown in FIG. 21 in which the horizontal axis represents the changed state in the chamber and the vertical axis represents the above sensitivity.
【0092】(a).チャンバ21内を活性炭でろ過し
た新鮮空気とした場合。(A). When the inside of the chamber 21 is fresh air filtered with activated carbon.
【0093】(b).チャンバ内をベンズアルデヒドの
10ppmの濃度の雰囲気とした場合。(B). When the inside of the chamber is an atmosphere of benzaldehyde with a concentration of 10 ppm.
【0094】(c).ヒータ101によりろ紙103を
加熱して煙及び焦げ臭を発生させた場合。(C). When the filter paper 103 is heated by the heater 101 to generate smoke and a burning odor.
【0095】(d).上記(b)及び(c)を共存させ
た場合。(D). When the above (b) and (c) coexist.
【0096】図21の実施例及び比較例の特性を比較す
ることで明らかなように、実施例の匂いセンサユニット
ではチャンバ21内の状態変更の都度匂いを再現性良く
検出していることが分かる。これは、実施例の匂いセン
サユニットにおいては、煙粒子が匂いセンサに至ること
を網によって効果的に防止できるためである。また、実
施例においても、網の数が1枚のものより2枚のものの
方が、若干応答は小さくなるものの、繰り返しの匂い検
出での再現性が優れることが分かった。As is clear from comparison of the characteristics of the embodiment and the comparative example of FIG. 21, the odor sensor unit of the embodiment detects the odor with good reproducibility each time the state inside the chamber 21 is changed. . This is because, in the odor sensor unit of the embodiment, it is possible to effectively prevent smoke particles from reaching the odor sensor by the net. In addition, also in the example, it was found that the one having two nets had a slightly smaller response, but the reproducibility in repeated odor detection was excellent.
【0097】なお、この第三発明においては、第1実施
例の構成と第2実施例の構成とを兼ね具えた匂いセンサ
ユニットとすることにより、さらに有用な匂いセンサユ
ニットを得ることもできる。In the third aspect of the invention, a more useful odor sensor unit can be obtained by using the odor sensor unit having both the structure of the first embodiment and the structure of the second embodiment.
【0098】なお、上述の第一発明の実施例においては
感応膜作製用塗布液として特定の組成のものを用いてい
たがこれはこの発明の範囲内の例示にすぎない。支持ポ
リマに対する感応剤の混合比や可塑剤の混合比は用いる
感応剤の種類、匂いセンサに要求される仕様などを考慮
して変更できることは明らかである。In the embodiment of the first invention described above, the coating solution for forming the sensitive film had a specific composition, but this is merely an example within the scope of the invention. It is obvious that the mixing ratio of the sensitizer to the supporting polymer and the mixing ratio of the plasticizer can be changed in consideration of the kind of the sensitizer used, the specifications required for the odor sensor, and the like.
【0099】[0099]
【表1】 [Table 1]
【0100】[0100]
【表2】 [Table 2]
【0101】[0101]
【表3】 [Table 3]
【0102】[0102]
【表4】 [Table 4]
【0103】[0103]
【表5】 [Table 5]
【0104】[0104]
【表6】 [Table 6]
【0105】[0105]
【表7】 [Table 7]
【0106】[0106]
【発明の効果】上述した説明から明らかなようにこの出
願の第一発明の匂いセンサによれば、有機の感応剤及び
支持ポリマを含み匂いに感応して電気特性が変化する感
応膜と、該感応膜の電気特性を測定するための電極と具
えている。このため、感応膜に匂い物質を含む雰囲気が
触れるてこの感応膜の電気特性が変化するとこの電気特
性の変化は電極によって外部に取り出せ、これにより匂
いの検出ができる。このため、例えば電気抵抗値などの
コンダクタンスなどを測定するという簡易な構成で匂い
検出ができる。また、有機の感応剤を用いるのでそうで
ない場合に比べ有機物から成る匂い物質に対しての感応
性が高いと考えられる。そのため、ppmオーダの匂い
濃度の検出能も可能である。また、感応剤の選び方によ
り匂い物質に対する特異性を制御できる。As is apparent from the above description, according to the odor sensor of the first invention of the present application, a sensitive film containing an organic sensitizer and a supporting polymer, the electrical characteristics of which are changed in response to the odor, It is equipped with electrodes for measuring the electrical properties of the sensitive membrane. Therefore, when an atmosphere containing an odor substance touches the sensitive film and the electrical property of the sensitive film changes, the change in the electrical property can be taken out to the outside by the electrode, and the odor can be detected. Therefore, the odor can be detected with a simple configuration in which the conductance such as the electric resistance value is measured. In addition, since an organic sensitizer is used, it is considered that the sensitivities to odorous substances composed of organic substances are higher than in the case where it is not. Therefore, it is possible to detect the odor concentration in the order of ppm. Further, the specificity for the odorant can be controlled by selecting the sensitizer.
【0107】また、この出願の第二発明によれば、匂い
に感応して電気特性が変化する有機薄膜で構成した感応
膜とこの感応膜の電気特性を測定する電極とを具える匂
いセンサの用途や希望する特性に応じた、種々のタイプ
の匂いセンサが得られる。例えば、電極を感応膜中に埋
め込み、該感応膜の両面が測定雰囲気に接するようにし
た構成では、そうしない場合に比べ、測定対象気体に接
する面積を広くできるから、感度の向上が期待できる。
また、感応膜を異なる感応性を示す複数の個別感応膜の
積層体とする構成では、個別感応膜がそれより下層の個
別感応膜のフィルタの役目をするので、下層の個別感応
膜が特異的に感応する匂い物質に対する選択性が高ま
る。また、上部、中間(複数でも良い)及び下部の各電
極と各電極間に個別の感応膜を具えた構成では、電気特
性を測る電極対を任意に然も必要に応じて複数組選んで
感応膜の電気特性変化をモニタできるので、匂いに関し
多数の情報が得られる。そのため、生物により近い匂い
検出が期待できる。さらに、この構成において、各個別
感応膜がその直下の他の個別感応膜の一部分を露出する
形状のものである場合、各個別感応膜固有の情報も得ら
れる。Further, according to the second invention of this application, there is provided an odor sensor comprising a sensitive film composed of an organic thin film whose electrical characteristics change in response to an odor, and electrodes for measuring the electrical characteristics of the sensitive film. Various types of odor sensors are available, depending on the application and desired characteristics. For example, in the structure in which the electrodes are embedded in the sensitive film and both surfaces of the sensitive film are in contact with the measurement atmosphere, the area in contact with the gas to be measured can be widened as compared with the case where it is not so that improvement in sensitivity can be expected.
Further, in the configuration in which the sensitive film is a laminated body of a plurality of individual sensitive films having different sensitivities, the individual sensitive film serves as a filter of the individual sensitive film in the lower layer, so that the lower individual sensitive film is specific. The selectivity for odorants sensitive to is increased. Also, in the configuration with upper, middle (or more than one) and lower electrodes and individual sensitive films between the electrodes, it is possible to select multiple pairs of electrodes for measuring electrical characteristics, if necessary. Since changes in the electrical properties of the membrane can be monitored, a great deal of information about odors can be obtained. Therefore, odor detection closer to that of living things can be expected. Furthermore, in this configuration, when each individual sensitive film has a shape that exposes a part of the other individual sensitive film immediately below it, information unique to each individual sensitive film is also obtained.
【0108】また、第三発明の匂いセンサユニットいお
いて上下通気孔或いはさらに加熱手段を具える構成で
は、センサユニットの容器内外間での気体の流れが促進
され匂いのセンシングが行われ易いセンサユニットが得
られる。また、網を設ける構成では測定雰囲気中の匂い
のセンシングに支障となるようなもの例えば煙粒子は網
によってトラップされるので、匂い検出の再現性をより
高めることができる。また、上下通気孔及び又は加熱手
段にさらに網を設ける構成では、より安定な匂い検出が
できる。Further, in the odor sensor unit of the third aspect of the present invention, in the structure provided with the upper and lower vents or further the heating means, the flow of gas between the inside and outside of the container of the sensor unit is promoted so that the odor can be easily sensed. You get units. Further, in the configuration in which the net is provided, the object that interferes with the sensing of the odor in the measurement atmosphere, for example, smoke particles, is trapped by the net, so that the reproducibility of the odor detection can be further enhanced. Further, in the configuration in which the upper and lower ventilation holes and / or the heating means is further provided with a net, more stable odor detection can be performed.
【図1】第一及び第二発明の第1実施例の説明図であ
る。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of the first and second inventions.
【図2】(A)及び(B)は第一発明及び第二発明の第
1実施例または第2実施例の説明図であり、匂いセンサ
の評価法の説明図である。2A and 2B are explanatory views of a first embodiment or a second embodiment of the first invention and the second invention, and an illustration of an odor sensor evaluation method.
【図3】(A)及び(B)は第一及び第二発明の第2実
施例の説明図である。3A and 3B are explanatory views of a second embodiment of the first and second inventions.
【図4】第一及び第二発明の第2実施例の図3に続く説
明図である。FIG. 4 is an explanatory view of the second embodiment of the first and second inventions following FIG.
【図5】第一及び第二発明の第2実施例の図4に続く説
明図である。FIG. 5 is an explanatory view of the second embodiment of the first and second inventions following FIG.
【図6】第一及び第二発明の第2実施例の図5に続く説
明図である。FIG. 6 is an explanatory view of the second embodiment of the first and second inventions, following FIG.
【図7】(A)及び(B)は第一及び第二発明の第2実
施例の図6に続く説明図である。7 (A) and 7 (B) are explanatory views of the second embodiment of the first and second inventions following FIG. 6.
【図8】第一及び第二発明の第3実施例の説明図であ
る。FIG. 8 is an explanatory diagram of a third embodiment of the first and second inventions.
【図9】第一及び第二発明の第4実施例の説明図であ
る。FIG. 9 is an explanatory diagram of a fourth embodiment of the first and second inventions.
【図10】第一及び第二発明の第4実施例の図9に続く
説明図である。FIG. 10 is an explanatory view of the fourth embodiment of the first and second inventions, following FIG.
【図11】第一及び第二発明の第5実施例の説明図であ
る。FIG. 11 is an explanatory diagram of a fifth embodiment of the first and second inventions.
【図12】(A)〜(C)は第一及び第二発明の第5実
施例の図11に続く説明図である。12A to 12C are explanatory views of the fifth embodiment of the first and second inventions following FIG.
【図13】第一及び第二発明の第5実施例の図12に続
く説明図である。FIG. 13 is an explanatory view of the fifth embodiment of the first and second inventions, following FIG.
【図14】(A)〜(D)は第一及び第二発明の第5実
施例の図13に続く説明図である。14A to 14D are explanatory views of the fifth embodiment of the first and second inventions following FIG.
【図15】(A)及び(B)は第三発明の第1実施例の
説明図である。15A and 15B are explanatory views of a first embodiment of the third invention.
【図16】匂いセンサユニットの評価法の説明図であ
る。FIG. 16 is an explanatory diagram of an evaluation method of an odor sensor unit.
【図17】比較例の匂いセンサユニットの説明図であ
る。FIG. 17 is an explanatory diagram of an odor sensor unit of a comparative example.
【図18】第1実施例の匂いセンサユニットの評価結果
を示した図である。FIG. 18 is a diagram showing evaluation results of the odor sensor unit of the first example.
【図19】第三発明の第2実施例の説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram of the second embodiment of the third invention.
【図20】(A)及び(B)は第三発明の第2実施例の
説明に供する図であり、(A)は匂いセンサユニットの
評価法の説明図、(B)は比較例の匂いセンサユニット
の説明図である。20A and 20B are diagrams for explaining a second embodiment of the third invention, FIG. 20A is an explanatory diagram of an evaluation method of an odor sensor unit, and FIG. 20B is an odor of a comparative example. It is explanatory drawing of a sensor unit.
【図21】第三発明の第2実施例の匂いセンサユニット
の特性説明図である。FIG. 21 is a characteristic explanatory view of the odor sensor unit of the second embodiment of the third invention.
10:第1実施例の匂いセンサ 10a:リード線 11:絶縁性基板 13:感応膜の電気特性を測定するための電極 13a:第一極部 13b:第二極部 15:感応剤及び支持ポリマを含む感応膜 15a:第一の個別感応膜 15b:第二の個別感応膜 15x:第4実施例での感応膜(個別感応膜の積層体) 30:第2実施例の匂いセンサ 31:感応膜中に埋め込まれた電極 31a:第一極部 31b:第二極部 33:支持体 40:第3実施例の匂いセンサ 41:第3実施例での電極 41a:第一極部 41b:第二極部 50a:第4実施例の第一態様の匂いセンサ 50b:第4実施例の第二態様の匂いセンサ 60a:第5実施例の第一態様の匂いセンサ 60b:第5実施例の第二態様の匂いセンサ 61a:下部電極 61b:中間電極 61c:上部電極 70a:第1実施例の第一態様の匂いセンサユニット 70b:第1実施例の第二態様の匂いセンサユニット 80:第2実施例の匂いセンサユニット 10: Odor sensor of the first embodiment 10a: Lead wire 11: Insulating substrate 13: Electrode for measuring electric characteristics of sensitive film 13a: First pole portion 13b: Second pole portion 15: Sensitive agent and supporting polymer Sensitive film 15a: First individual sensitive film 15b: Second individual sensitive film 15x: Sensitive film in the fourth example (laminate of individual sensitive films) 30: Odor sensor of the second example 31: Sensitive Electrodes embedded in the film 31a: first pole portion 31b: second pole portion 33: support 40: odor sensor of the third embodiment 41: electrode of the third embodiment 41a: first pole portion 41b: first Bipolar part 50a: odor sensor of the first aspect of the fourth embodiment 50b: odor sensor of the second aspect of the fourth embodiment 60a: odor sensor of the first aspect of the fifth embodiment 60b: fifth odor sensor of the fifth embodiment Two-mode odor sensor 61a: lower electrode 61b: intermediate electrode 61c: Upper electrode 70a: Odor sensor unit of the first aspect of the first embodiment 70b: Odor sensor unit of the second aspect of the first embodiment 80: Odor sensor unit of the second embodiment
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 稔 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Minoru Saito 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd.
Claims (18)
に感応して電気特性が変化する感応膜と、 該感応膜の電気特性を測定するための電極とを具えたこ
とを特徴とする匂いセンサ。1. An odor characterized by comprising a sensitive film containing an organic sensitizer and a supporting polymer, the electrical properties of which are changed in response to an odor, and an electrode for measuring the electrical properties of the sensitive film. Sensor.
スフェイト、コレステロール、トリオクチルアンモニウ
ムクロライド、オレイルアミン及びトリオレインの中か
ら選ばれる少なくとも1種としたことを特徴とする匂い
センサ。2. The odor sensor according to claim 1, wherein the sensitizer is at least one selected from dioctyl phthalate, dioctyl phosphate, cholesterol, trioctyl ammonium chloride, oleylamine and triolein. Characteristic odor sensor.
する匂いセンサ。3. The odor sensor according to claim 1, wherein the supporting polymer is polyvinyl chloride.
センサ。4. The odor sensor according to claim 1, wherein the sensitive film further contains a plasticizer.
とする匂いセンサ。5. The odor sensor according to claim 4, wherein the plasticizer is dioctyl phthalate.
薄膜で構成した感応膜と該感応膜の電気特性を測定する
ための電極とを具える匂いセンサにおいて、 前記電極の第一極部及び第二極部それぞれを共通の絶縁
性基板上に並置して設けてあり、 前記感応膜を前記第一極部及び第二極部上に両極部にわ
たって設けてあることを特徴とする匂いセンサ。6. An odor sensor comprising a sensitive film composed of an organic thin film whose electrical properties change in response to an odor, and an electrode for measuring the electrical properties of the sensitive film, wherein the first pole part of the electrode And the second pole portions are provided side by side on a common insulating substrate, and the sensitive film is provided on both the first pole portion and the second pole portion over both pole portions. .
薄膜で構成した感応膜と該感応膜の電気特性を測定する
ための電極とを具える匂いセンサにおいて、 前記電極を感応膜中に埋め込んであり、 該感応膜の両面が測定雰囲気に接する構造としてあるこ
とを特徴とする匂いセンサ。7. An odor sensor comprising a sensitive film composed of an organic thin film whose electrical characteristics change in response to an odor, and an electrode for measuring the electrical property of the sensitive film, wherein the electrode is provided in the sensitive film. An odor sensor, which is embedded and has a structure in which both sides of the sensitive film are in contact with a measurement atmosphere.
薄膜で構成した感応膜と該感応膜の電気特性を測定する
ための電極とを具える匂いセンサにおいて、 前記電極の第一極部及び第二極部を前記感応膜を挟む状
態で対向させて設けてあることを特徴とする匂いセン
サ。8. An odor sensor comprising a sensitive film composed of an organic thin film whose electrical properties change in response to an odor, and an electrode for measuring the electrical property of the sensitive film, wherein the first pole part of the electrode And a second pole portion facing each other with the sensitive film sandwiched therebetween.
薄膜で構成した感応膜と該感応膜の電気特性を測定する
ための電極とを具える匂いセンサにおいて、 該感応膜を異なる感応性を示す複数の個別感応膜の積層
体で構成してあることを特徴とする匂いセンサ。9. An odor sensor comprising a sensitive film composed of an organic thin film whose electrical characteristics change in response to an odor, and electrodes for measuring the electrical properties of the sensitive film, wherein the sensitive films have different sensitivities. The odor sensor is characterized by comprising a laminate of a plurality of individual sensitive films shown in FIG.
おいて、 前記電極の第一極部及び第二極部のうちの少なくとも一
方がガス透過性を有したものであることを特徴とする匂
いセンサ。10. The odor sensor according to claim 8, wherein at least one of the first pole portion and the second pole portion of the electrode has gas permeability. Sensor.
機薄膜で構成した感応膜と該感応膜の電気特性を測定す
るための電極とを具える匂いセンサにおいて、 前記感応膜として、異なる感応性を示す複数の個別感応
膜を具え、 前記電極として下部電極、中間電極及び上部電極を具
え、 前記複数の個別感応膜を前記中間電極を介在させた状態
で順次積層してあり、 最下層の個別感応膜の下面に前記下部電極を設けてあ
り、 最上層の個別感応膜の上面に前記上部電極を設けてある
ことを特徴とする匂いセンサ。11. An odor sensor comprising a sensitive film composed of an organic thin film whose electrical characteristics change in response to an odor, and an electrode for measuring the electrical characteristics of the sensitive film, wherein different sensitive layers are used as the sensitive film. A plurality of individual sensitive films exhibiting a property, a lower electrode, an intermediate electrode and an upper electrode are provided as the electrodes, and the plurality of individual sensitive films are sequentially laminated with the intermediate electrode interposed, An odor sensor characterized in that the lower electrode is provided on the lower surface of the individual sensitive film, and the upper electrode is provided on the upper surface of the uppermost individual sensitive film.
て、 前記上部電極及び下部電極のうちの少なくとも一方がガ
ス透過性を有したものであることを特徴とする匂いセン
サ。12. The odor sensor according to claim 11, wherein at least one of the upper electrode and the lower electrode has gas permeability.
て、 各個別感応膜はその直下の他の個別感応膜の一部分を露
出する形状のものとしてあることを特徴とする匂いセン
サ。13. The odor sensor according to claim 11, wherein each individual sensitive film is shaped so as to expose a part of another individual sensitive film immediately below it.
られた通気孔とを具えたことを特徴とする匂いセンサユ
ニット。14. An odor sensor, comprising: an odor sensor, a container for housing the odor sensor, and ventilation holes provided in a wall portion on an upper end side and a wall portion on a lower end side of the container. unit.
トにおいて、 さらに、前記容器内に設けられ該容器内での測定対象雰
囲気の気体の移動を促進するために該容器内の雰囲気温
度を上昇させるための加熱手段を具えたことを特徴とす
る匂いセンサユニット。15. The odor sensor unit according to claim 14, further comprising: increasing the atmospheric temperature in the container in order to promote the movement of the gas of the measurement target atmosphere in the container. An odor sensor unit comprising a heating means for
たる位置に設けられた網とを具えたことを特徴とする匂
いセンサユニット。16. An odor sensor unit, comprising: an odor sensor; and a net provided at a position corresponding to an upstream side of a flow of a gas to be measured with respect to the odor sensor.
サユニットに請求項16に記載の網を具えたことを特徴
とする匂いセンサユニット。17. An odor sensor unit comprising the odor sensor unit according to claim 14 or 15 equipped with the net according to claim 16.
載の匂いセンサユニットにおいて、 前記匂いセンサとして請求項1〜13のいずれかに記載
の匂いセンサを用いたことを特徴とする匂いセンサユニ
ット。18. The odor sensor unit according to any one of claims 14 to 17, wherein the odor sensor according to any one of claims 1 to 13 is used as the odor sensor. unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5174044A JPH0727731A (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Odor sensor and odor sensor unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5174044A JPH0727731A (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Odor sensor and odor sensor unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0727731A true JPH0727731A (en) | 1995-01-31 |
Family
ID=15971645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5174044A Pending JPH0727731A (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Odor sensor and odor sensor unit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0727731A (en) |
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