特許 6739360 二酸化炭素センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6739360

(24)【登録日】2020年7月27日

(45)【発行日】2020年8月12日

(54)【発明の名称】二酸化炭素センサ

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/12 20060101AFI20200730BHJP

   G01N 27/04 20060101ALI20200730BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/12 B

   G01N27/12 C

   G01N27/04 Z

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-4240(P2017-4240)

(22)【出願日】2017年1月13日

(65)【公開番号】特開2018-112510(P2018-112510A)

(43)【公開日】2018年7月19日

【審査請求日】2019年11月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100129296

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 博昭

(74)【代理人】

【識別番号】100143764

【弁理士】

【氏名又は名称】森村 靖男

(72)【発明者】

【氏名】新井 隼人

【審査官】 黒田 浩一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−６１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１０４１５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−２８３９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３０４７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−１６７８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７２７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−９８２６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／００−２７／４９

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二酸化炭素を検知することによる検知部のインピーダンスの変化に基づいて二酸化炭素の濃度を測定する二酸化炭素センサであって、
前記検知部を支持する基板と、
前記検知部に接触して設けられ、前記検知部におけるインピーダンスを測定するための一対の電極と、
前記検知部を加熱するためのヒータ装置とを備え、
前記検知部が、二酸化炭素濃度に応じて前記検知部のインピーダンス値を変化させるイオン液体を含む、二酸化炭素センサ。

【請求項2】

前記検知部がゲル化剤をさらに含む、請求項１に記載の二酸化炭素センサ。

【請求項3】

前記基板が、ガラス基板、又は、酸化膜で表面が覆われているシリコン基板で構成される、請求項１又は２に記載の二酸化炭素センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二酸化炭素センサに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ビルやオフィス、農業分野、工業分野等において、二酸化炭素を低消費電力でモニタリングする二酸化炭素センサの需要が増加傾向にある。

【0003】

このような低消費電力で二酸化炭素をモニタリングすることが可能な二酸化炭素センサとしては、イオン液体式の二酸化炭素センサが知られている（例えば下記特許文献１参照）。このイオン液体式の二酸化炭素センサでは、二酸化炭素の濃度によりインピーダンスが変化するイオン液体を含む検知部が用いられており、検知部について測定されたインピーダンスの変化に基づいて二酸化炭素の濃度が決定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−６１２８号公報（請求項１２）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記特許文献１に記載の二酸化炭素センサにおいては、二酸化炭素の濃度が変化していないにもかかわらずインピーダンスの値が大きく変化する場合があり、二酸化炭素濃度の測定値の信頼性の点で改善の余地があった。

【0006】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、二酸化炭素濃度の測定値の信頼性を向上させることができる二酸化炭素センサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者は、上記特許文献１に記載の二酸化炭素センサにおいて上記課題が生じる原因について研究を重ねた。その結果、二酸化炭素濃度が一定であっても、湿度や外気温の変化によって検知部のインピーダンス値が大きく変化することを本発明者は見出した。この理由について、本発明者は、検知部に含まれるイオン液体が、外部の湿度が変化することによって検知部中の含水量が変動することや外気温の変化の影響を受けることで、イオン液体のインピーダンス値が変化したことにあるのではないかと考えた。そして本発明者は、さらに鋭意研究を重ねた結果、ヒータによって検知部を加熱することで上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0008】

すなわち、本発明は、二酸化炭素を検知することによる検知部のインピーダンスの変化に基づいて二酸化炭素の濃度を測定する二酸化炭素センサであって、前記検知部を支持する基板と、前記検知部に接触して設けられ、前記検知部におけるインピーダンスを測定するための一対の電極と、前記検知部を加熱するためのヒータ装置とを備え、前記検知部が二酸化炭素濃度に応じて前記検知部のインピーダンス値を変化させるイオン液体を含む、二酸化炭素センサである。

【0009】

本発明の二酸化炭素センサによれば、ヒータ装置により検知部が加熱される。このとき、検知部の温度が例えば７０〜１２０℃の温度にされると、検知部中のイオン液体が空気中の水分を吸収しても、検知部に含まれるイオン液体中の水分を蒸発させて除去することが可能となる。すなわち、検知部を、含水量が少ない状態に保持することができる。このため、湿度の変化による検知部のインピーダンス値の変化を十分に抑制できる。また、本発明の二酸化炭素センサによれば、ヒータ装置によって検知部を加熱することで、外気温が変化した場合にも、検知部の温度を一定に保持することが可能となる。このため、外気温の変化による検知部のインピーダンスの変化を十分に抑制できる。従って、本発明の二酸化炭素センサによれば、検知部のインピーダンス値に基づいて測定される二酸化炭素濃度の測定値の信頼性を向上させることが可能となる。

【0010】

上記二酸化炭素センサにおいては、前記検知部がゲル化剤をさらに含むことが好ましい。

【0011】

この場合、検知部がゲル化されるので、検知部の流動性が低下し、検知部の移動が十分に抑制される。

【0012】

上記二酸化炭素センサにおいては、前記基板が、ガラス基板、又は、酸化膜で表面が覆われているシリコン基板で構成されることが好ましい。

【0013】

この場合、基板の熱伝導性が良好であるため、ヒータ装置からの熱を効率よく検知部に伝達できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、二酸化炭素濃度の測定値の信頼性を向上させることができる二酸化炭素センサが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の二酸化炭素センサの一実施形態を示す平面図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った切断面端面図である。

【図3】実施例１の二酸化炭素センサについて測定されたインピーダンス比と湿度との関係を示すグラフである。

【図4】比較例１の二酸化炭素センサについて測定されたインピーダンス比と湿度との関係を示すグラフである。

【図5】実施例１の二酸化炭素センサについて測定されたインピーダンス比と二酸化炭素濃度との関係を示すグラフである。

【図6】比較例１の二酸化炭素センサについて測定されたインピーダンス比と二酸化炭素濃度との関係を示すグラフである。

【図7】実施例１の二酸化炭素センサについて測定されたインピーダンス比と外気温との関係を示すグラフである。

【図8】比較例１の二酸化炭素センサについて測定されたインピーダンス比と外気温との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の二酸化炭素センサの実施形態について図１及び図２を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の二酸化炭素センサの一実施形態を示す平面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った切断面端面図である。

【0017】

図１に示すように、二酸化炭素センサ１００は、二酸化炭素を検知することによる検知部２０のインピーダンスの変化に基づいて二酸化炭素の濃度を測定するものである。二酸化炭素センサ１００は、検知部２０を支持する基板１０と、検知部２０に接触して設けられ、検知部２０におけるインピーダンスを測定するための一対の電極３１，３２と、検知部２０を加熱するためのヒータ装置４０と、検知部２０の温度を測定する温度測定装置５０と、温度測定装置５０によって測定される検知部２０の温度に基づいてヒータ装置４０における発熱部４４の発熱量を調節し、検知部２０の温度を制御する制御装置６０とを備えている。本実施形態では、一対の電極３１，３２は基板１０の一面１０ａと検知部２０との間に設けられている。また、本実施形態では、ヒータ装置４０は、検知部２０を加熱するための発熱部４４を有するヒータ装置本体部４１を有しており、ヒータ装置本体部４１は、検知部２０を、基板１０を介して間接的に加熱するように配置されている。

【0018】

検知部２０は、二酸化炭素濃度に応じて検知部２０のインピーダンス値を変化させるイオン液体を含む。

【0019】

二酸化炭素センサ１００によれば、ヒータ装置４０により検知部２０が加熱される。このとき、温度測定装置５０によって検知部２０の温度が測定され、その測定された温度に基づいて、制御装置６０によりヒータ装置４０における発熱部４４の発熱量が調節され、検知部２０の温度が例えば７０〜１２０℃の温度に制御されると、検知部２０中のイオン液体が空気中の水分を吸収しても、検知部２０に含まれるイオン液体中の水分を蒸発させて除去することが可能となる。すなわち、検知部２０を、含水量が少ない状態にすることができる。このため、湿度の変化による検知部２０のインピーダンス値の変化を十分に抑制できる。また、二酸化炭素センサ１００によれば、ヒータ装置４０によって検知部２０を加熱することで検知部２０の温度を一定の温度に保持することができる。このため、外気温が変化した場合にも、検知部２０の温度を一定に保持することが可能となる。このため、外気温の変化による検知部２０のインピーダンスの変化を十分に抑制できる。従って、二酸化炭素センサ１００によれば、検知部２０のインピーダンス値に基づいて測定される二酸化炭素濃度の測定値の信頼性を向上させることが可能となる。

【0020】

次に、上述した基板１０、検知部２０、一対の電極３１，３２、ヒータ装置４０、温度測定装置５０及び制御装置６０の各々について詳細に説明する。

【0021】

＜基板＞
基板１０としては、シリコン基板、サファイヤ基板、ガラス基板、アルミナ基板、ＳｉＣ基板、酸化膜で表面が覆われているシリコン基板などを用いることができる。中でも、熱伝導性が良好であり、ヒータ装置４０からの熱を効率よく検知部２０に伝達できることから、ガラス基板、又は、酸化膜で表面が覆われているシリコン基板が好ましい。

【0022】

絶縁性基板として用いるガラスとしては、無アルカリガラス、石英ガラスなどを用いることができる。

【0023】

＜検知部＞
検知部２０は、上述したように、イオン液体を含む。

【0024】

（イオン液体）
イオン液体は、二酸化炭素濃度に応じて検知部２０のインピーダンス値を変化させるものであれば特に限定されるものではない。このようなイオン液体としては、例えば１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート（ＥＭＩＭ−ＢＦ_４）、１−エチル−３−メチルイミゾリウムテトラフルオロシリケート（ＥＭＩＭ−ＳｉＦ_４）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート（ＢＭＩＭ−ＢＦ_４）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート（ＢＭＩＭ−ＰＦ_６）、１−ｎ−オクチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド（ＯＭＩＭ−Ｂｒ）などが挙げられる。これらは１種類単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。中でも、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート（ＥＭＩＭ−ＢＦ_４）又は１−エチル−３−３−メチルイミゾリウムテトラフルオロシリケート（ＥＭＩＭ−ＳｉＦ_４）が特に好ましい。この場合、イオン液体が二酸化炭素を吸収しやすくなるだけでなく、イオン液体からの二酸化炭素の脱離が容易に起こるため、二酸化炭素濃度が変動しやすい環境下で二酸化炭素センサ１００を使用しても二酸化炭素濃度値の信頼性をより高めることができる。

【0025】

検知部２０は、形状保持の観点から、基板１０の一面１０ａから突出する環状の流出防止部（図示せず）で包囲されることが好ましい。この場合、基板１０の一面１０ａが水平面に対して傾斜しても、検知部２０の移動が流出防止部によって防止される。

【0026】

検知部２０は、イオン液体の他にゲル化剤をさらに含んでいてもよいし、含んでいなくてもよいが、ゲル化剤をさらに含んでいることが好ましい。この場合、検知部２０がゲル化されるので、検知部２０の流動性が低下するため、検知部２０の移動が十分に抑制される。ゲル化剤は、イオン液体のインピーダンス特性を変えることなくゲル化させることができるものであれば特に限定されるものではないが、ゲル化剤としては、例えばビニリデンフルオライド・ヘキサフルオロプロピレン共重合物などが挙げられる。

【0027】

＜電極＞
電極３１，３２は、導電材料で構成されるものであれば特に制限されるものではない。このような電極３１，３２を構成する導電材料としては、例えば金、銀、アルミニウム合金、チタン及び白金などが挙げられる。電極３１，３２は、上記導電材料からなる単一の層であってもよく、異なる導電材料からなる複数の層の積層体であってもよい。電極３１，３２の形状は特に制限されず、電極３１，３２の形状としては、円形状、四角形状、櫛歯状が挙げられる。中でも、電極３１，３２の形状は櫛歯状であることが、電極３１，３２が微小電極であっても二酸化炭素に対する検出感度が高いことから好ましい。電極３１，３２の形状が櫛歯状である場合、電極３１は、例えば本体部３１ａと、本体部３１ａから延びる歯部３１ｂと、本体部３１ａに接続され、検知部２０の外側に設けられる接続端子部３１ｃとを有する。同様に、電極３２は、例えば本体部３２ａと、本体部３２ａから延びる歯部３２ｂと、本体部３２ａに接続され、検知部２０の外側に設けられる接続端子部３２ｃとを有する。

【0028】

＜ヒータ装置＞
ヒータ装置４０は検知部２０を加熱し得る発熱部４４を有するものであればよい。ヒータ装置４０としては、例えば白金ヒータ、セラミックヒータ及び裸発熱体などが挙げられる。ヒータ装置４０が白金ヒータで構成される場合、ヒータ装置４０は、例えば図１及び図２に示すように、発熱部４４を有するヒータ装置本体部４１と、ヒータ装置本体部４１に接続され、ヒータ装置本体部４１に電圧を印加する電圧印加装置４２とを有する。ヒータ装置本体部４１は、発熱部４４を支持面４３ａ上に支持する支持体４３と、支持体４３の支持面４３ａ上に設けられ、発熱部４４の両端に接続される接続端子４５ａ，４５ｂとを有する。電圧印加装置４２は、接続端子４５ａと接続端子４５ｂとを接続するものである。ヒータ装置４０は、電圧印加装置４２により接続端子４５ａ，４５ｂ同士間に電圧を印加することで発熱部４４を発熱させ、基板１０を介して検知部２０を加熱する。

【0029】

支持体４３は、発熱部４４を支持し得るものであれば特に制限されないが、支持体４３としては、例えばガラス基板、シリコン基板、アルミナ基板、及び、熱伝導率の良い金属基板上に、シリコーン層やアルミナ層などの絶縁層を形成して得られる積層基板などが挙げられる。

【0030】

＜温度測定装置＞
温度測定装置５０は、検知部２０の温度を測定し得るものであればいかなるものでもよい。温度測定装置５０としては、例えば熱電対及び白金抵抗体などが挙げられる。

【0031】

＜制御装置＞
制御装置６０は、温度測定装置５０によって測定される検知部２０の温度に基づいてヒータ装置４０における発熱部４４の発熱量を調節し、検知部２０の温度を制御するものであればよい。

【0032】

制御装置６０において制御目標とする温度は７０〜１２０℃の温度であればよいが、８１００〜１２０℃の温度であることが好ましい。この場合、検知部２０から水分がより蒸発しやすくなり、インピーダンス値への水分の影響を十分に低下させることができるため、二酸化炭素濃度の測定値の信頼性をより向上させることができる。

【0033】

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ヒータ装置４０のヒータ装置本体部４１が、検知部２０に対し、基板１０を介して間接的に加熱するように配置されているが、ヒータ装置本体部４１は、検知部２０を直接加熱するように配置されていてもよい。

【0034】

また、ヒータ装置本体部４１は支持体４３を有しているが、支持体４３を必ずしも有していなくてもよい。この場合、発熱体４４は、例えば基板１０のうち検知部２０と反対側の面に設けられる。

【0035】

また、上記実施形態では、電極３１，３２は、検知部２０と基板１０との間に設けられているが、電極３１，３２は、必ずしも検知部２０と基板１０との間に設けられる必要はない。例えば検知部２０がゲル化剤を含んでおり、検知部２０がゲル化していて検知部２０の形状が保持されている場合には、電極３１，３２は、例えば検知部２０のうち基板１０と反対側の面に設けられていてもよい。

【0036】

さらに、上記実施形態では、二酸化炭素センサ１００が、温度測定装置５０によって測定される検知部２０の温度に基づいてヒータ装置４０における発熱部４４の発熱量を調節し、検知部２０の温度を制御する制御装置６０を備えているが、制御装置６０は省略可能である。この場合でも、作業者が、温度測定装置５０で測定された温度に基づいてヒータ装置４０の発熱部４４における発熱量を手動で制御することが可能である。あるいは、ヒータ装置４０の発熱部４４に一定の電圧を印加するだけでも、検知部２０の温度を一定にすることが可能である。これは、ヒータ装置４０に電圧を印加し続けても無限に発熱部４４の温度が上昇していくわけではなく、加熱対象物である発熱部４４において加熱と放熱とが平衡する温度があるからである。従って、ヒータ装置４０の消費電力とヒータ装置４０の発熱部４４の到達温度には相関関係があり、ヒータ装置４０の電圧を一定にすれば、発熱部４４の温度はその電圧に対応した温度となる。

【実施例】

【0037】

以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

【0038】

（実施例１）
まず、支持体４３として、３０ｍｍ×３０ｍｍ×１ｍｍ（厚さ）のガラス基板を用意し、ガラス基板上に白金ヒータを形成した。このとき、白金ヒータは、スパッタリング法を用いて白金層を形成した後、フォトリソグラフィ加工により、蛇行状の発熱部４４と、その両端に設けられる接続端子４５ａ，４５ｂとを有するように形成した。こうしてヒータ装置本体部４１を形成した。続いて、接続端子４５ａ，４５ｂを電圧印加装置４２（松定プレシジョン社製、製品名「ＰＬＥ−１８−２」）によって接続した。こうしてヒータ装置４０を作製した。

【0039】

次に、基板１０として、１８ｍｍ×１８ｍｍ×０．１５ｍｍの石英ガラスからなる基板を用意した。そして、この基板１０の一面１０ａ上に、スパッタ装置（アルバック社製、製品名「ＳＨ−３５０Ｈ」）によって厚さ５００ｎｍのＰｔ層を形成して金属層を形成した後、この金属層に対してフォトリソグラフィ加工を行うことによって一対の櫛歯状電極３１，３２を形成した。このとき、櫛歯状電極３１は、本体部３１ａと、歯部３１ｂと、接続端子３１ｃとを有するように形成し、歯部３１ｂの本数を１５本とし、隣り合う歯部３１ｂ同士間の間隔を１００μｍとした。同様に、櫛歯状電極３２は、本体部３２ａと、歯部３２ｂと、接続端子３２ｃとを有するように形成し、歯部３２ｂの本数を１５本とし、隣り合う歯部３２ｂ同士間の間隔を１００μｍとした。こうして電極付き基板を作製した。

【0040】

次に、電極付き基板のうちの基板１０とヒータ装置４０とを、接着剤（藤倉化成社製、商品名「ドータイト」）を用いて接着させた。このとき、ヒータ装置４０のヒータ装置本体部４１が、発熱部４４を基板１０側に向けた状態で基板１０に接着されるようにした。またこのとき、発熱部４４が基板１０と支持体４３との間に配置されるようにし、接続端子４５ａ，４５ｂが露出されるようにした。こうして構造体を得た。

【0041】

次に、上記構造体を基板１０の一面１０ａが水平になるように配置し、構造体のうち、櫛歯状電極３１，３２の上にイオン液体を滴下した。このとき、イオン液体としては、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート（ＥＭＩＭ−ＢＦ_４）を用いた。こうして検知部２を形成した。

【0042】

最後に、検知部２０に、温度測定装置５０としての熱電対（アズワン社製、製品名「１−３９６３−０１」）を取り付けた。

【0043】

以上のようにして二酸化炭素センサを作製した。

【0044】

（比較例１）
ヒータ装置４０を基板１０に接着させなかったこと以外は実施例１と同様にして二酸化炭素センサを作製した。

【0045】

＜二酸化炭素濃度の測定値の信頼性比較＞
上記のようにして得られた実施例１と比較例１の二酸化炭素センサとの間で、湿度の変化に対する検知部２０のインピーダンス比の変化、二酸化炭素濃度に対する検知部２０のインピーダンス比の変化、及び、外気温の変化に対する検知部２０のインピーダンス比の変化を調べて比較することによって、二酸化炭素濃度の測定値の信頼性を比較した。

【0046】

具体的に述べると、実施例１の二酸化炭素センサについては、検知部２０の温度が９０℃となるようにヒータ装置４０に一定の電圧を印加しながら、外気温（℃）、湿度（％ＲＨ）及び二酸化炭素濃度（体積ｐｐｍ）を経過時間とともに変化させたときの検知部２０のインピーダンスＺ（Ω）の測定を行った。そして、湿度の変化に対する検知部２０のインピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）の変化、二酸化炭素濃度に対する検知部２０のインピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）の変化、及び、外気温の変化に対する検知部２０のインピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）の変化を調べた。結果を図３，図５及び図７に示す。なお、Ｚ_０は、実施例１の二酸化炭素センサにおいて、検知部２０の温度が９０℃となるようにヒータ装置４０に電圧を印加した状態で二酸化炭素濃度が７８７体積ｐｐｍ、相対湿度が５６．２８７％ＲＨの環境下で測定した検知部２０のインピーダンスの値である。

【0047】

一方、比較例１の二酸化炭素センサについては、検知部２０を加熱しない状態で、外気温（℃）、湿度（％ＲＨ）及び二酸化炭素濃度（体積ｐｐｍ）を経過時間とともに変化させたときのインピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）を求めた。そして、湿度の変化に対する検知部２０のインピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）の変化、二酸化炭素濃度に対する検知部２０のインピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）の変化、及び、外気温の変化に対する検知部２０のインピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）の変化を調べた。結果を図４、図６及び図８に示す。なお、Ｚ_０は、実施例１のＺ_０とは異なる値であり、比較例１の二酸化炭素センサにおいて、検知部２０の温度が２５．８９８℃、二酸化炭素濃度が８２１体積ｐｐｍ、相対湿度が６４．６０１％ＲＨの環境下で測定した検知部２０のインピーダンスの値である。

【0048】

そして、比較例１の二酸化炭素センサでは、図４に示すように、測定開始から３２７秒経過して相対湿度を急激に低下させた後、相対湿度を大きく変動させると、インピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）も大きく変動した。これに対し、実施例１の二酸化炭素センサでは、図３に示すように、測定開始から３０９秒経過して相対湿度を急激に低下させた後、相対湿度を大きく変動させても、インピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）の変動は、比較例１に比べて十分に小さかった。

【0049】

また、比較例１の二酸化炭素センサでは、図６に示すように、測定開始から３３６秒経過して二酸化炭素濃度を急激に低下させた後、二酸化炭素濃度をほぼ一定にしたにもかかわらず、インピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）は大きく変動した。これに対し、実施例１の二酸化炭素センサでは、図５に示すように、測定開始から３１８秒経過して二酸化炭素濃度を急激に低下させた後、二酸化炭素濃度をほぼ一定にすると、インピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）の変動は、比較例１に比べて十分に小さかった。

【0050】

さらに、比較例１の二酸化炭素センサでは、図８に示すように、測定開始から３１２秒経過して外気温を急激に低下させた後、外気温を大きく変動させると、インピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）も大きく変動した。これに対し、実施例１の二酸化炭素センサでは、図７に示すように、測定開始から３０６秒経過して外気温を急激に低下させた後、外気温を大きく変動させても、インピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）の変動は、比較例１に比べて十分に小さかった。

【0051】

このように、実施例１の二酸化炭素センサでは、外気温や湿度が変化してもインピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）の変動は、比較例１の二酸化炭素センサに比べて、かなり小さいことが分かった。また、実施例１の二酸化炭素センサでは、二酸化炭素濃度がほぼ一定であればインピーダンス比（Ｚ／Ｚ_０）の変動は、比較例１の二酸化炭素センサに比べて、かなり小さいことが分かった。

【0052】

以上のことから、本発明の二酸化炭素センサによれば、二酸化炭素濃度の測定値の信頼性を向上させることができることが確認された。

【符号の説明】

【0053】

１０…基板
２０…検知部
３１，３２…電極
４０…ヒータ装置
１００…二酸化炭素センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】