本发明专利技术提供一种可提高气体检测性能的气体传感器、气体检测装置、气体检测方法及包括气体检测装置的装置。气体检测装置包括：气体传感器(1)，具有感热电阻元件(2)与多孔性的气体分子吸附材料(3)，所述多孔性的气体分子吸附材料(3)与所述感热电阻元件(2)热耦合，并且通过加热及冷却而解吸指定气体分子；及电力供给控制部，对所述感热电阻元件(2)进行电力的供给、控制来进行加热及冷却。气体检测方法包括：加热步骤，将多孔性的气体分子吸附材料(3)设为加热状态；及检测步骤，通过由加热所引起的所述感热电阻元件(2)的温度变化来检测指定气体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是涉及一种可检测气体分子的气体传感器、气体检测装置、气体检测方法及包括气体检测装置的装置。
技术介绍
1、以前，例如在家电设备或办公自动化(office automation，oa)设备、食品存储设备及医疗设备等中，为了检测湿度或指定气体，一直使用湿度传感器或气体传感器作为气体检测装置。
2、关于这种气体检测装置，需要提高低温下的气体检测感度或选择作为检测对象的气体的气体选择性。
3、可是，已知有一种湿度传感器，其包括利用a型沸石、例如分子筛(molecularsieve)5a包围金属电阻导线的感湿电阻元件(参照专利文献1及专利文献2)。
4、另外，为了使气体传感器可长时间耐受硅氧烷气体并且提高气体选择性，提出有一种在收容传感器本体的壳体上设置包含沸石、活性氧化铝等的过滤器(参照专利文献3)。
5、进而，提出有一种使用包括传感器芯片的传感器元件的湿度传感器或使用将单体聚合而形成的感湿薄膜的湿度传感器(参照专利文献4及专利文献5)。
6、现有技术文献
7、专利文献
8、专利文献1：日本专利特开平2-85753号公报
9、专利文献2：日本专利特开平3-220448号公报
10、专利文献3：日本专利特开2013-242269号公报
11、专利文献4：技术注册第3173006号公报
12、专利文献5：日本专利特开2003-262600号公报
技术实现思路
1、专利技术所要解决的问题
2、然而，所述以前的湿度传感器的原理在于：对与环境中的水蒸汽含量对应的电阻值的变化进行检测来检测湿度的方式。而且，专利文献1及专利文献2中所示的湿度传感器是对金属电阻导线通电而以使金属电阻导线的温度处于300℃～500℃的范围内的方式被调整为高温者，且存在如下问题：用以对金属电阻导线进行加热的能量大、电力消耗大且寿命也短。
3、另外，专利文献3中所示的气体传感器是特别设置沸石、活性氧化铝及活性碳等过滤器者，进而，专利文献4及专利文献5中所示的湿度传感器存在低温下的气体检测感度低的问题。
4、本专利技术是鉴于所述问题而成者，且目的在于提供一种可提高气体检测性能的气体传感器、气体检测装置、气体检测方法及包括气体检测装置的装置。
5、解决问题的技术手段
6、根据技术方案1所述的气体传感器包括：感热电阻元件；及多孔性的气体分子吸附材料，与所述感热电阻元件热耦合，并且通过加热而解吸指定气体分子。
7、根据技术方案2所述的气体传感器包括：感热电阻元件；及多孔性的气体分子吸附材料，与所述感热电阻元件热耦合，并且通过加热及冷却而解吸及吸附指定气体分子。
8、根据技术方案3所述的气体传感器，在根据技术方案1或2所述的气体传感器中，包括：补偿用感热电阻元件；及具有与所述多孔性的气体分子吸附材料不同的吸附性的材料，与所述补偿用感热电阻元件热耦合。
9、具有与多孔性的气体分子吸附材料不同的吸附性的材料例如可使用经热处理而灭活的分子筛或氧化铝、二氧化硅等材料。另外，多孔性的气体分子吸附材料是分子筛4a，相对于此，也可使用分子筛3a作为具有不同的吸附性的材料。具有不同的吸附性的材料并不特别限定于指定材料。
10、根据技术方案4所述的气体传感器：在根据技术方案3所述的气体传感器中，所述补偿用感热电阻元件收容于密闭空间内。
11、根据技术方案5所述的气体传感器，在根据技术方案1至4中任一项所述的气体传感器中，所述感热电阻元件可通过通电而进行自热。
12、根据技术方案6所述的气体传感器，在根据技术方案1至5中任一项所述的气体传感器中，独立于所述感热电阻元件地设置有对所述多孔性的气体分子吸附材料进行加热的加热元件。
13、加热元件也可为通常的电阻放热体、间接进行加热的红外线灯或红外线激光等。并不特别限定于指定者。
14、根据技术方案7所述的气体传感器，在根据技术方案1至6中任一项所述的气体传感器中，所述多孔性的气体分子吸附材料是沸石或多孔性金属络合物。
15、作为沸石，例如可适宜地使用a型沸石的分子筛。多孔性金属络合物是通过金属络合物的活用而得的配位高分子或有机-金属骨架体的新的材料。
16、根据技术方案8所述的气体传感器，在根据技术方案3至7中任一项所述的气体传感器中，具有与所述多孔性的气体分子吸附材料不同的吸附性的材料是将多孔性的气体分子吸附材料灭活而成的材料。
17、根据技术方案9所述的气体传感器，在根据技术方案3至8中任一项所述的气体传感器中，所述多孔性的气体分子吸附材料和具有与所述多孔性的气体分子吸附材料不同的吸附性的材料的热性质同等。
18、热性质例如是指热传导率或比热等。
19、根据技术方案10所述的气体检测装置包括：
20、根据技术方案1或3所述的气体传感器；及电力供给控制部，对所述感热电阻元件进行电力的供给、控制来进行加热。
21、根据技术方案11所述的气体检测装置包括：根据技术方案2或3所述的气体传感器；及电力供给控制部，对所述感热电阻元件进行电力的供给、控制来进行加热及冷却。
22、根据技术方案12所述的气体检测装置，在根据技术方案10或11所述的气体检测装置中，所述气体传感器通过电桥电路而连接，并通过其差动输出来检测气体。
23、根据技术方案13所述的气体检测装置，在根据技术方案12所述的气体检测装置中，包括连接所述差动输出的交流放大器。
24、根据技术方案14所述的气体检测方法包括感热电阻元件及与所述感热电阻元件热耦合并且通过加热而解吸指定气体分子的多孔性的气体分子吸附材料，且所述气体检测方法包括：加热步骤，将所述多孔性的气体分子吸附材料设为加热状态；及检测步骤，通过由所述加热所引起的所述感热电阻元件的温度变化来检测指定气体。
25、根据技术方案15所述的气体检测方法包括感热电阻元件及与所述感热电阻元件热耦合并且通过加热及冷却而解吸及吸附指定气体分子的多孔性的气体分子吸附材料，且所述气体检测方法包括：加热步骤，将所述多孔性的气体分子吸附材料设为加热状态；冷却步骤，将所述多孔性的气体分子吸附材料设为温度低于所述加热步骤的冷却状态；及检测步骤，通过由所述加热及冷却所引起的所述感热电阻元件的温度变化来检测指定气体。
26、冷却状态只要自加热状态成为低温的状态即可，例如包括降低施加电压而使加热温度下降的情况或将施加电压设为0v(停止)的情况。
27、根据技术方案16所述的气体检测方法，在根据技术方案15所述的气体检测方法中，所述加热步骤及冷却步骤以固定间隔反复进行。
28、根据技术方案17所述的包括气体检测装置的装置包括根据技术方案10至13中任一项所述的气体检测装置。
29、包括气体检测装置的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种气体传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述感热电阻元件使用金属线呈螺旋状卷绕而成，所述多孔性的气体分子吸附材料以包围所述金属线的至少一部分的方式涂布于所述金属线。
3.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述多孔性的气体分子吸附材料是沸石或多孔性金属络合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的气体传感器，其特征在于，所述感热电阻元件可通过通电而进行自热。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的气体传感器，其特征在于，还包括独立于所述感热电阻元件的对所述多孔性的气体分子吸附材料进行加热的加热用元件。
6.一种气体检测装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的气体检测装置，其特征在于，所述气体传感器通过电桥电路而连接，并通过其差动输出来检测气体。
8.根据权利要求7所述的气体检测装置，其特征在于，还包括连接所述差动输出的交流放大器。
9.一种用于根据权利要求1至5中任一项所述的气体传感器的气体检测方法，其特征在于，包括：p>
10.根据权利要求9所述的气体检测方法，其特征在于，所述加热步骤及冷却步骤以固定间隔反复进行。
11.根据权利要求9或10所述的气体检测方法，其特征在于，所述指定气体的分子为水分子，所述基准图案为湿度为0％RH时的所述感热电阻元件的电压变化图案和/或温度变化图案。
12.一种用电设备，其特征在于，包括：
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【技术特征摘要】
1.一种气体传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述感热电阻元件使用金属线呈螺旋状卷绕而成，所述多孔性的气体分子吸附材料以包围所述金属线的至少一部分的方式涂布于所述金属线。
3.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述多孔性的气体分子吸附材料是沸石或多孔性金属络合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的气体传感器，其特征在于，所述感热电阻元件可通过通电而进行自热。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的气体传感器，其特征在于，还包括独立于所述感热电阻元件的对所述多孔性的气体分子吸附材料进行加热的加热用元件。
6.一种气体检测装置，其特征在于，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：野尻俊幸，程徳志，
申请(专利权)人：世美特株式会社，
类型：发明
国别省市：
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