(57)【要約】触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、該デバイスはその軸方向に沿った内部貫通孔、金属からなる複数の第１カップ状部材、熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、第１および第２電極を具備するガスセンサ。第１，第２部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置される。第１，第２電極は、それぞれデバイスの一端および他端に設けられる。第１部材は第１内面および第１外面を具備し、下端に第１貫通孔を具備し、その断面積は下端の方向に減少している。第２部材は第２内面および第２外面を具備し、下端に第２貫通孔を具備し、その断面積は下端の方向に減少している。内部貫通孔は、複数の第１，第２貫通孔から構成される。第１部材の第１外面が、隣接する一方の第２部材の第２内面に密着するように、第１部材は当該第２部材に挿入されている。第１部材の第１内面が、隣接する他方の第２部材の第２外面に密着するように、当該第２部材は第１部材に挿入されている。触媒層は、内部貫通孔の内面に設けられている。
2012049790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスセンサを用いて、流体に含有されるガスを検出する方法であって、以下を具備する：
前記ガスセンサを用意する工程（ａ）、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており；
前記内部貫通孔に前記流体を供給して、前記第１電極および前記第２電極の間に電圧差を発生させる工程（ｂ）；および
前記電圧差に基づいて、前記流体に含有されるガスを検出する工程（ｃ）。
【請求項２】
請求項１の方法であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。
【請求項３】
請求項２の方法であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。
【請求項４】
請求項１の方法であって、
前記熱電変換材料は、Ｂｉ、Ｂｉ２Ｔｅ３、またはＰｂＴｅである。
【請求項５】
請求項１の方法であって、
前記熱電変換材料は、ＳｂまたはＳｅを含有する、Ｂｉ２Ｔｅ３である。
【請求項６】
請求項１の方法であって、
各第１カップ状部材の第１外面は、前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に接しており、そして
各第１カップ状部材の第１内面は、前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に接している。
【請求項７】
請求項１の方法であって、
各第１カップ状部材の第１外面および前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面の間にハンダが供給されており、そして
各第１カップ状部材の第１内面および前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面の間にハンダが供給されている。
【請求項８】
請求項１の方法であって、以下の数式が充足される：
５度≦θ１≦４５度
５度≦θ２≦４５度、および
θ１＝θ２
ここで、
θ１は前記第１カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第１カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ２は前記第２カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第２カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。
【請求項９】
請求項１の方法であって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。
【請求項１０】
請求項１の方法であって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項１１】
請求項１０の方法であって、
前記セラミックスはアルミナからなる。
【請求項１２】
請求項１の方法であって、
前記ガスはＣＯまたはＮＯｘであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項１３】
請求項１２の方法であって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。
【請求項１４】
請求項１の方法であって、
軸方向に沿って溝が形成されている。
【請求項１５】
ガスセンサを用いて、流体に含有されるガスの濃度を測定する方法であって、以下を具備する：
前記ガスセンサを用意する工程（ａ）、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており；
前記内部貫通孔に前記流体を供給し、前記第１電極および前記第２電極の間に電圧差を発生させる工程（ｂ）；および
前記電圧差に基づいて、前記流体に含有されるガスの濃度を算出する工程（ｃ）。
【請求項１６】
請求項１５の方法であって
前記ガスの濃度が前記電圧差に比例する。
【請求項１７】
請求項１５の方法であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。
【請求項１８】
請求項１７の方法であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。
【請求項１９】
請求項１５の方法であって、
前記熱電変換材料は、Ｂｉ、Ｂｉ２Ｔｅ３、またはＰｂＴｅである。
【請求項２０】
請求項１５の方法であって、
前記熱電変換材料は、ＳｂまたはＳｅを含有する、Ｂｉ２Ｔｅ３である。
【請求項２１】
請求項１５の方法であって、
各第１カップ状部材の第１外面は、前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に接しており、そして
各第１カップ状部材の第１内面は、前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に接している。
【請求項２２】
請求項１５の方法であって、
各第１カップ状部材の第１外面および前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面の間にハンダが供給されており、そして
各第１カップ状部材の第１内面および前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面の間にハンダが供給されている。
【請求項２３】
請求項１５の方法であって、以下の数式が充足される：
５度≦θ１≦４５度
５度≦θ２≦４５度、および
θ１＝θ２
ここで、
θ１は前記第１カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第１カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ２は前記第２カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第２カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。
【請求項２４】
請求項１５の方法であって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。
【請求項２５】
請求項１５の方法であって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項２６】
請求項２５の方法であって、
前記セラミックスはアルミナからなる。
【請求項２７】
請求項１５の方法であって、
前記ガスはＣＯまたはＮＯｘであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項２８】
請求項２７の方法であって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。
【請求項２９】
請求項１５の方法であって、
軸方向に沿って溝が形成されている。
【請求項３０】
流体に含有されるガスを検出するガス検出器であって、以下を具備する：
ガスセンサ；および
報知部、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており、そして
前記報知部は、前記第１電極および前記第２電極の間に電圧差が生じたときに、ガスが検出されたことを報知する。
【請求項３１】
請求項３０のガス検出器であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。
【請求項３２】
請求項３１のガス検出器であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。
【請求項３３】
請求項３０のガス検出器であって、
前記熱電変換材料は、Ｂｉ、Ｂｉ２Ｔｅ３、またはＰｂＴｅである。
【請求項３４】
請求項３０のガス検出器であって、
前記熱電変換材料は、ＳｂまたはＳｅを含有する、Ｂｉ２Ｔｅ３である。
【請求項３５】
請求項３０のガス検出器であって、
各第１カップ状部材の第１外面は、前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に接しており、そして
各第１カップ状部材の第１内面は、前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に接している。
【請求項３６】
請求項３０のガス検出器であって、
各第１カップ状部材の第１外面および前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面の間にハンダが供給されており、そして
各第１カップ状部材の第１内面および前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面の間にハンダが供給されている。
【請求項３７】
請求項３０のガス検出器であって、以下の数式が充足される：
５度≦θ１≦４５度
５度≦θ２≦４５度、および
θ１＝θ２
ここで、
θ１は前記第１カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第１カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ２は前記第２カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第２カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。
【請求項３８】
請求項３０のガス検出器であって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。
【請求項３９】
請求項３０のガス検出器であって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項４０】
請求項３９のガス検出器であって、
前記セラミックスはアルミナからなる。
【請求項４１】
請求項３０のガス検出器であって、
前記ガスはＣＯまたはＮＯｘであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項４２】
請求項４１のガス検出器であって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。
【請求項４３】
請求項３０のガス検出器であって、
軸方向に沿って溝が形成されている。
【請求項４４】
流体に含有されるガスの濃度を測定するガス濃度測定器であって、以下を具備する：
ガスセンサ；
記憶部；および
演算部、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており、そして
前記記憶部は、前記第１電極および前記第２電極の間に生じた電圧差と、前記ガスの濃度との間の関係を記憶し、
前記演算部は、前記第１電極および前記第２電極の間に電気的に接続されており、
前記演算部は、前記記憶部を参照しながら、前記第１電極および前記第２電極の間に生じた電圧差に基づいて前記ガスの濃度を算出する。
【請求項４５】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記ガスの濃度が前記電圧差に比例する。
【請求項４６】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。
【請求項４７】
請求項４６のガス濃度測定器であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。
【請求項４８】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記熱電変換材料は、Ｂｉ、Ｂｉ２Ｔｅ３、またはＰｂＴｅである。
【請求項４９】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記熱電変換材料は、ＳｂまたはＳｅを含有する、Ｂｉ２Ｔｅ３である。
【請求項５０】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
各第１カップ状部材の第１外面は、前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に接しており、そして
各第１カップ状部材の第１内面は、前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に接している。
【請求項５１】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
各第１カップ状部材の第１外面および前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面の間にハンダが供給されており、そして
各第１カップ状部材の第１内面および前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面の間にハンダが供給されている。
【請求項５２】
請求項４４のガス濃度測定器であって、以下の数式が充足される：
５度≦θ１≦４５度
５度≦θ２≦４５度、および
θ１＝θ２
ここで、
θ１は前記第１カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第１カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ２は前記第２カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第２カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。
【請求項５３】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。
【請求項５４】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項５５】
請求項５４のガス濃度測定器であって、
前記セラミックスはアルミナからなる。
【請求項５６】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記ガスはＣＯまたはＮＯｘであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項５７】
請求項５６のガス濃度測定器であって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。
【請求項５８】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
軸方向に沿って溝が形成されている。
【請求項５９】
ガスセンサであって、以下を具備する：
触媒層；および
パイプ形状の熱発電デバイス、ここで
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられている。
【請求項６０】
請求項５９のガスセンサであって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。
【請求項６１】
請求項６０のガスセンサであって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。
【請求項６２】
請求項５９のガスセンサであって、
前記熱電変換材料は、Ｂｉ、Ｂｉ２Ｔｅ３、またはＰｂＴｅである。
【請求項６３】
請求項５９のガスセンサであって、
前記熱電変換材料は、ＳｂまたはＳｅを含有する、Ｂｉ２Ｔｅ３である。
【請求項６４】
請求項５９のガスセンサであって、
各第１カップ状部材の第１外面は、前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に接しており、そして
各第１カップ状部材の第１内面は、前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に接している。
【請求項６５】
請求項５９のガスセンサであって、
各第１カップ状部材の第１外面および前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面の間にハンダが供給されており、そして
各第１カップ状部材の第１内面および前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面の間にハンダが供給されている。
【請求項６６】
請求項５９のガスセンサであって、以下の数式が充足される：
５度≦θ１≦４５度
５度≦θ２≦４５度、および
θ１＝θ２
ここで、
θ１は前記第１カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第１カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ２は前記第２カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第２カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。
【請求項６７】
請求項５９のガスセンサであって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。
【請求項６８】
請求項５９のガスセンサであって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項６９】
請求項６８のガスセンサであって、
前記セラミックスはアルミナからなる。
【請求項７０】
請求項５９のガスセンサであって、
前記ガスはＣＯまたはＮＯｘであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項７１】
請求項７０のガスセンサであって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。
【請求項７２】
請求項５９のガスセンサであって、
軸方向に沿って溝が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスセンサとこれを用いて流体に含有されるガスを検出する方法および流体に含有されるガスの濃度を測定する方法、ガス検出器ならびにガス濃度測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、特許文献２、および特許文献３は、熱電変換素子を利用するガスセンサを開示する。【０００３】
図１７は、特許文献１の図１に図示されているガスセンサを示す。このガスセンサは、熱電変換素子およびその上に配置された触媒層を基板上に具備する。検出されるガスが触媒層に吸着すると、触媒層が熱を発生する。熱電変換素子は、その熱を電力に変換し、ガスを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４００２９６９号公報（ファミリーなし）
【特許文献２】特開２００５−０９８８４４号公報（ファミリーなし）
【特許文献３】特開２００５−０９８８４５号公報（ファミリーなし）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、新規なガスセンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるガスを検出する方法は、ガスセンサを用いて、流体に含有されるガスを検出する方法であって、以下を具備する：
前記ガスセンサを用意する工程（ａ）、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており；
前記内部貫通孔に前記流体を供給して、前記第１電極および前記第２電極の間に電圧差を発生させる工程（ｂ）；および
前記電圧差に基づいて、前記流体に含有されるガスを検出する工程（ｃ）。
本発明によるガスの濃度を測定する方法は、ガスセンサを用いて、流体に含有されるガスの濃度を測定する方法であって、以下を具備する：
前記ガスセンサを用意する工程（ａ）、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており；
前記内部貫通孔に前記流体を供給し、前記第１電極および前記第２電極の間に電圧差を発生させる工程（ｂ）；および
前記電圧差に基づいて、前記流体に含有されるガスの濃度を算出する工程（ｃ）。
本発明によるガス検出器は、流体に含有されるガスを検出するガス検出器であって、以下を具備する：
ガスセンサ；および
報知部、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており、そして
前記報知部は、前記第１電極および前記第２電極の間に電圧差が生じたときに、ガスが検出されたことを報知する。
本発明によるガス濃度測定器は、流体に含有されるガスの濃度を測定するガス濃度測定器であって、以下を具備する：
ガスセンサ；
記憶部；および
演算部、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており、そして
前記記憶部は、前記第１電極および前記第２電極の間に生じた電圧差と、前記ガスの濃度との間の関係を記憶し、
前記演算部は、前記第１電極および前記第２電極の間に電気的に接続されており、
前記演算部は、前記記憶部を参照しながら、前記第１電極および前記第２電極の間に生じた電圧差に基づいて前記ガスの濃度を算出する。
本発明によるガスセンサは、ガスセンサであって、以下を具備する：
触媒層；および
パイプ形状の熱発電デバイス、ここで
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、新規なガスセンサを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施の形態において用いられるパイプ形状の熱発電デバイスを示す。
【図２】図２は、パイプ形状の熱発電デバイスの部分分解図を示す。
【図３】図３は、１つの第１カップ状部材１１を示す。
【図４】図４は、１つの第２カップ状部材１２を示す。
【図５】図５は、図３に描かれたＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図６は、図４に描かれたＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図７は、パイプ形状の熱発電デバイスを製造する方法における１工程を示す。
【図８】図８は、パイプ形状の熱発電デバイスを製造する方法における１工程を示す。
【図９】図９は、図８に示されるパイプ形状の熱発電デバイスの分解図である。
【図１０】図１０は、パイプ形状の熱発電デバイスを製造する他の方法における１工程を示す。
【図１１】図１１は、パイプ形状の熱発電デバイスを製造する他の方法における１工程を示す。
【図１２】図１２は、本実施の形態において用いられる他のパイプ形状の熱発電デバイスを示す。
【図１３】図１３は、本実施の形態によるガスセンサの断面図を示す。
【図１４】図１４は、本実施の形態による他のガスセンサの断面図を示す。
【図１５】図１５は、本実施の形態によるガスセンサを用いたガス検出器を示す。
【図１６】図１６は、本実施の形態によるガスセンサを用いたガス濃度測定装置を示す。
【図１７】図１７は、特許文献１における図１を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
本実施の形態によるガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備する。触媒層は後述される。
図１は、当該パイプ形状の熱発電デバイスを示す。
パイプ形状の熱発電デバイスは、内部貫通孔１８、複数の第１カップ状部材１１、複数の第２カップ状部材１２、第１電極１５、および第２電極１６を具備する。
【００１１】
内部貫通孔１８は、パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿って設けられている。当該軸方向は、図１に描かれた矢印によって指し示される方向である。
第１電極１５および第２電極１６は、それぞれ、パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に配置されている。
【００１２】
各第１カップ状部材１１は金属からなる。当該金属の例は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。ニッケル、コバルト、銅、またはアルミが好ましい。
【００１３】
各第２カップ状部材１２は熱電変換材料からなる。当該熱電変換材料の例は、Ｂｉ、Ｂｉ２Ｔｅ３、またはＰｂＴｅである。Ｂｉ２Ｔｅ３はＳｂまたはＳｅを含有し得る。
【００１４】
図２は、パイプ形状の熱発電デバイスの部分分解図を示す。図２に示されるように、３つの第１カップ状部材１１ａ〜１１ｃおよび３つの第２カップ状部材１２ａ〜１２ｃが、軸方向に沿って交互に繰り返し配置されている。各前記第１カップ状部材１１は同一の形状を有する。各前記第２カップ状部材１２も、同一の形状を有する。
【００１５】
図３は、１つの第１カップ状部材１１を示す。図３に示されるように、第１カップ状部材１１は、第１内面１１２および第１外面１１１を具備する。第１カップ状部材１１は、下端に第１貫通孔１１３を具備する。カップ状部材１１の上端は、開口を有している。第１カップ状部材１１の断面積は、その下端の方向に減少している。第１カップ状部材１１の形状と同様に、図４に示されるように、第２カップ状部材１２も、第２内面１２２、第２外面１２１、および第２貫通孔１２３を具備している。第２カップ状部材１２の断面積もまた、各第２カップ状部材１２の下端の方向に減少している。
【００１６】
図１〜図４から明らかなように、内部貫通孔１８は、複数の第１貫通孔１１３および複数の第２貫通孔１２３から構成される。
【００１７】
図２に示されるように、第１カップ状部材１１ｂの第１外面１１１ｂが、隣接する一方の第２カップ状部材１２ｂの第２内面１２２ｂに密着するように、第１カップ状部材１１ｂは、隣接する一方の第２カップ状部材１２ｂに挿入される。
【００１８】
第１カップ状部材１１ｂの第１内面１１２ｂが、隣接する他方の第２カップ状部材１２ａの第２外面１２１ａに密着するように、隣接する他方の第２カップ状部材１２ａは、第１カップ状部材１１ｂに挿入される。
【００１９】
このように、１つの第１カップ状部材１１は、隣接する２つの第２カップ状部材１２に密着している。同様に、１つの第２カップ状部材１２もまた、隣接する２つの第１カップ状部材１１に密着している。
【００２０】
第１カップ状部材１１ｂの第１外面１１１ｂは、隣接する一方の第２カップ状部材１２ｂの第２内面１２２ｂに接することが好ましい。これに代えて、第１カップ状部材１１ｂの第１外面１１１ｂおよび隣接する一方の第２カップ状部材１２ｂの第２内面１２２の間に供給されたハンダによって、これらの面が互いに密着し得る。
【００２１】
上記と同様に、第１カップ状部材１１ｂの第１内面１１２ｂは、隣接する他方の第２カップ状部材１２ａの第２外面１２１ａに接することが好ましい。これに代えて、これらの面の間に供給されたハンダによって、これらの面が密着し得る。
【００２２】
第１カップ状部材１１および第２カップ状部材１２の間に隙間はあってはならない。なぜなら、後述するように、内部貫通孔１８に流体が流される時に、隙間は熱電変換を阻害するからである。さらに、隙間から流体が漏れ出す。必要に応じて上記のようにハンダが隙間に充填され得る。
【００２３】
第１カップ状部材１１の数および第２カップ状部材１２の数の例は、１００個以上１０００個以下である。
【００２４】
図５は、図３に描かれたＡ−Ａ線断面図である。図６は、図４に描かれたＢ−Ｂ線断面図である。θ１およびθ２は、それぞれ、第１カップ状部材１１および第２カップ状部材１２の傾斜角度を表す。すなわち、θ１は、第１カップ状部材１１の断面積がその下端の方向に向けて減少している部分および第１カップ状部材１１の軸方向によって形成される角度を表す。同様に、θ２は、第２カップ状部材１２の断面積がその下端の方向に向けて減少している部分および第２カップ状部材１２の軸方向によって形成される角度を表す。θ１の値はθ２の値に等しい。θ１およびθ２の値は、第１カップ状部材１１および第２カップ状部材１２の材料に依存して適切に調整される。好ましいθ１およびθ２の値は５度以上４５度以下である。
【００２５】
内部貫通孔１８の断面形状は特に限定されない。パイプ形状の熱発電デバイスの断面形状も特に限定されない。
【００２６】
第１カップ状部材１１の断面形状が円である場合、図５に示されるｄｌ１およびｄｓ１は、それぞれ、第１カップ状部材１１の上端および下端の幅を表す。第１カップ状部材１１は高さｈ１および厚みＴ１を有する。図５の場合と同様に、図６に示されるｄｌ２、ｄｓ２、ｈ２、およびＴ２は、それぞれ、第２カップ状部材１２の上端の幅、下端の幅、高さ、および厚みを表す。
【００２７】
パイプ形状の熱発電デバイスの断面形状は限定されない。パイプ形状の熱発電デバイスの断面の例は、円形、楕円形、または多角形である。円形が好ましい。すなわち、パイプ形状の熱発電デバイスは円筒状であることが好ましい。
【００２８】
図７に示されるように、複数の第１カップ状部材１１および複数の第２カップ状部材１２は交互に繰り返し配置される。その後、図８および図９に示されるように、その一端および他端にそれぞれ第１電極１５および第２電極１６が接合され、パイプ形状の熱発電デバイスを製造する。図９は図８の分解図である。
【００２９】
図８および図９に示される手順に代えて、以下のように第１電極１５および第２電極１６を接合し得る。図７の後、図１０に示されるように、その一端の一部および他端の一部をカットし、当該一端および他端を平坦にする。その後、図１１に示されるように、板状の第１電極１５および板状の第２電極１６をそれぞれ一端および他端に接合し、パイプ形状の熱発電デバイスを製造する。
【００３０】
以下、このようなパイプ形状の熱発電デバイスを具備するガスセンサを、図１３を参照しながら説明する。図１３は、図１に示されるパイプ形状の熱発電デバイスの断面図を示す。
【００３１】
図１３に示されるように、触媒層１９は、内部貫通孔１８の内面に設けられている。図１３では、触媒層１９によって、内部貫通孔１８の内面が被覆されている。内部貫通孔１８の内面の全部が触媒層１９によって被覆される必要はない。言い換えれば、内部貫通孔１８の内面の一部が触媒層１９によって被覆され得る。
【００３２】
検出または測定されるガスが水素である場合、触媒層１９は白金又はパラジウムを含有するセラミックスからなる。セラミックスの好適な材料の例はアルミナである。
【００３３】
検出または測定されるガスがＣＯまたはＮＯｘである場合、触媒層１９は白金又はパラジウムを含有するセラミックスからなる。セラミックスの好適な材料の例は酸化錫またはジルコニアである。
【００３４】
検出または測定されるガスが水素である場合、触媒層１９は白金層又はパラジウム層からなる。この場合、図１４に示されるように、内部貫通孔１８および触媒層１９の間に電気絶縁層２１が挟まれる。
【００３５】
触媒層１９はヒータにより加熱され、触媒層１９の活性を増加させる。このことは、ガスの検出およびガスの濃度測定の正確性を向上する。ヒータは、内部貫通孔１８の内側または外側に配置され得る。
【００３６】
次に、ガスセンサを用いてガスを検出する方法を以下、説明する。
【００３７】
図１５に示されるように、検出されるガスを含有する流体８４が内部貫通孔１８に流される。ガスは触媒層に吸着され、触媒層１９が熱を発生する。その結果、温度差がパイプ型熱発電デバイスの内面および外面の間に生じる。この温度差は、パイプ型熱発電デバイスにより第１電極１５および第２電極１６の間に生じる電圧差に変換される。このように、流体８４が検出されるガスを含有すれば、第１電極１５および第２電極１６の間に電圧差が生じる。逆に、流体８４が検出されるガスを含有しなければ、第１電極１５および第２電極１６の間に電圧差が生じない。
【００３８】
図１５では、電灯８７が第１電極１５および第２電極１６の間に電気的に接続されている。電圧差は、電灯８７を点灯させる。電灯８７に代え、ブザーが用いられ得る。電灯８７およびブザーは、報知部として機能する。本実施の形態によるガス検出器は、ガスセンサおよび報知部を具備する。
【００３９】
ガスセンサを用いて流体に含有されるガスの濃度を測定する方法を以下、説明する。
【００４０】
図１６に示されるように、本実施の形態によるガス濃度測定器は、記憶部８９、演算部８８、およびガスセンサを具備する。図１５の場合と同様に、流体８４が内部貫通孔１８に流され、電圧差が生じる。後述される実施例から明らかなように、本発明者らは、電圧差はガスの濃度に比例する関係を見出している。当該関係は、記憶部８９に格納されている。演算部８８は、第１電極１５および第２電極１６に電気的に接続されている。演算部８８は、これらの電極の間に生じた電圧差に基づいて、前記記憶部８９を参照しながら、ガスの濃度を算出する。このように算出されたガスの濃度は、ディスプレーまたはスピーカー（いずれも不図示）に出力され得る。
【００４１】
図１２に示されるように、パイプ形状の熱発電デバイス８１には、軸方向に沿って溝２０が形成され得る。溝２０は中空であり得るが、溝２０には必要に応じて絶縁体が充填され得る。溝２０の角度θ３は１度以上１０度以下が好ましい。
【００４２】
（実施例）
以下の実施例に言及しながら、本発明をさらにより詳細に説明する。
【００４３】
（実施例１Ａ）
以下の表１に従って、図９に示されるパイプ形状の熱発電デバイス８１を得た。
【００４４】
【表１】
2012049790.tif 000003
【００４５】
パイプ形状の熱発電デバイス８１の各端部はナットにより締め付けられた。当該ナットおよび第１電極１５の間にはインコネル製のバネが挿入された。パイプ形状の熱発電デバイス８１は当該バネにより軸方向に圧縮されながら、管状の炉の中に入れられた。パイプ形状の熱発電デバイス８１は５００℃で２時間、加熱された。
【００４６】
加熱後、パイプ形状の熱発電デバイス８１を室温まで冷却した。このようにして、およそ７ミリメートルの外径、およそ５ミリメートルの内径、および５００ミリメートルの長さを有するパイプ形状の熱発電デバイス８１を得た。得られたパイプ形状の熱発電デバイス８１を５つの部分に切断した。各部分は、１００ミリメートルの長さを有していた。
【００４７】
塩化白金水溶液にアルミナ粉末を添加し、触媒溶液を調製した。触媒溶液をエタノールに添加し、ペーストを調製した。当該ペーストを内部貫通孔１８の内面に塗布した。続いて、このようにして得られたパイプ形状の熱発電デバイス８１を２００℃で焼結させ、ガスセンサを得た。
【００４８】
水素および窒素の混合ガスを内部貫通孔１８に供給し、第１電極１５および第２電極１６の間に生じる電圧差をナノボルトメーターを用いて測定した。以下の表２は水素の濃度および生じた電圧差を示す。
【００４９】
（実施例１Ｂ〜１Ｃ）
θ１＝θ２＝３０または６０としたこと以外は、実施例１Ａと同一の実験を行った。
【００５０】
【表２】
2012049790.tif 000004
【００５１】
表２から明らかなように、電圧差は水素濃度に比例した。
【００５２】
実施例１Ａ〜１Ｃにより得られたガスセンサの応答時間を測定した。表３は結果を示す。応答時間は、以下の等式（Ｉ）により求めた。本発明者らの実験によれば、応答時間は水素濃度に関係しなかった。
応答時間＝測定の開始から、電圧差が定常状態において生じる電圧差の６３．２％に等しくなる時点までに要した時間
【００５３】
【表３】
2012049790.tif 000005
【００５４】
表３から明らかなように、応答時間は４．５秒以下という非常に短い時間であった。
【００５５】
（実施例２Ａ〜２Ｃ）
以下の表４に従って、実施例１Ａ〜１Ｃの場合と同様に、ガスセンサを得た。実施例１Ａ〜１Ｃとは異なり、実施例２Ａ〜２Ｃでは、第１カップ状部材１１の材料はニッケルであった。結果を表５および表６に示す。
【００５６】
【表４】
2012049790.tif 000006
【００５７】
【表５】
2012049790.tif 000007
【００５８】
【表６】
2012049790.tif 000008
【００５９】
（実施例３Ａ〜３Ｃ）
以下の表７に従って、実施例１Ａ〜１Ｃの場合と同様に、ガスセンサを得た。実施例１Ａ〜１Ｃとは異なり、実施例３Ａ〜３Ｃでは、第２カップ状部材１２の材料はＰｂＴｅであった。結果を表８および表９に示す。
【００６０】
【表７】
2012049790.tif 000009
【００６１】
【表８】
2012049790.tif 000010
【００６２】
【表９】
2012049790.tif 000011
【００６３】
（実施例４Ａ〜４Ｃ）
以下の表１０に従って、実施例１Ａ〜１Ｃの場合と同様に、ガスセンサを得た。実施例１Ａ〜１Ｃとは異なり、実施例４Ａ〜４Ｃでは、第１カップ状部材および第２カップ状部材の材料はそれぞれニッケルおよびＰｂＴｅであった。結果を表１１および表１２に示す。
【００６４】
【表１０】
2012049790.tif 000012
【００６５】
【表１１】
2012049790.tif 000013
【００６６】
【表１２】
2012049790.tif 000014
【００６７】
（実施例５Ａ〜５Ｃ）
以下の表１３に従って、実施例１Ａ〜１Ｃの場合と同様に、ガスセンサを得た。実施例１Ａ〜１Ｃとは異なり、実施例５Ａ〜５Ｃでは、第２カップ状部材の材料はビスマスであった。結果を表１４および表１５に示す。
【００６８】
【表１３】
2012049790.tif 000015
【００６９】
【表１４】
2012049790.tif 000016
【００７０】
【表１５】
2012049790.tif 000017
【００７１】
（実施例６Ａ〜６Ｃ）
以下の表１６に従って、実施例１Ａ〜１Ｃの場合と同様に、ガスセンサを得た。実施例１Ａ〜１Ｃとは異なり、実施例６Ａ〜６Ｃでは、第１カップ状部材および第２カップ状部材の材料はそれぞれニッケルおよびビスマスであった。結果を表１７および表１８に示す。
【００７２】
【表１６】
2012049790.tif 000018
【００７３】
【表１７】
2012049790.tif 000019
【００７４】
【表１８】
2012049790.tif 000020
【００７５】
（比較例１）
特許文献１に従って、ガスセンサを得た。具体的には、８００ナノメートルの厚みを有するＳｉＧｅ薄膜を、アルミナ基板上にスパッタリング法により形成した。当該アルミナ基板は、長さ２０ミリメートル、幅１０ミリメートル、厚み０．５ミリメートルであった。ＳｉＧｅ薄膜の両端にインジウム薄膜を貼り付け、電極を形成した。さらに、図１７に示すように、ＳｉＧｅ薄膜の表面の半分に触媒層を塗布した。当該触媒層は実施例１Ａのそれと同じように形成された。
【００７６】
表１９および表２０は、このようにして得られたガスセンサの特性を示す。
【００７７】
【表１９】
2012049790.tif 000021
【００７８】
【表２０】
2012049790.tif 000022
【００７９】
当業者は、実施例１Ａ〜６Ｃによるガスセンサが、比較例１によるガスセンサよりも優れていることを容易に理解するであろう。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明によるガスセンサは、水素ガス濃度を調整するため、または水素ガスの漏れを検出するために用いられる。一例として、本発明によるガスセンサは燃料電池に組み込まれる。
【図１】
2012049790.tif 000023
【図２】
2012049790.tif 000024
【図３】
2012049790.tif 000025
【図４】
2012049790.tif 000026
【図５】
2012049790.tif 000027
【図６】
2012049790.tif 000028
【図７】
2012049790.tif 000029
【図８】
2012049790.tif 000030
【図９】
2012049790.tif 000031
【図１０】
2012049790.tif 000032
【図１１】
2012049790.tif 000033
【図１２】
2012049790.tif 000034
【図１３】
2012049790.tif 000035
【図１４】
2012049790.tif 000036
【図１５】
2012049790.tif 000037
【図１６】
2012049790.tif 000038
【図１７】
2012049790.tif 000039
【手続補正書】
【提出日】平成24年1月20日(2012.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図５は、図３に描かれたＡ−Ａ線断面図である。図６は、図４に描かれたＢ−Ｂ線断面図である。θ1およびθ2は、それぞれ、第１カップ状部材１１および第２カップ状部材１２の傾斜角度を表す。すなわち、θ1は、第１カップ状部材１１の断面積がその下端の方向に向けて減少している部分および第１カップ状部材１１の軸方向によって形成される角度を表す。同様に、θ2は、第２カップ状部材１２の断面積がその下端の方向に向けて減少している部分および第２カップ状部材１２の軸方向によって形成される角度を表す。θ1の値はθ2の値に等しい。θ1およびθ2の値は、第１カップ状部材１１および第２カップ状部材１２の材料に依存して適切に調整される。好ましいθ1およびθ2の値は１０度以上６０度以下である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスセンサを用いて、流体に含有されるガスを検出する方法であって、以下を具備する：
前記ガスセンサを用意する工程（ａ）、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており；
前記内部貫通孔に前記流体を供給して、前記第１電極および前記第２電極の間に電圧差を発生させる工程（ｂ）；および
前記電圧差に基づいて、前記流体に含有されるガスを検出する工程（ｃ）。
【請求項２】
請求項１の方法であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。
【請求項３】
請求項２の方法であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。
【請求項４】
請求項１の方法であって、
前記熱電変換材料は、Ｂｉ、Ｂｉ2Ｔｅ3、またはＰｂＴｅである。
【請求項５】
請求項１の方法であって、
前記熱電変換材料は、ＳｂまたはＳｅを含有する、Ｂｉ2Ｔｅ3である。
【請求項６】
請求項１の方法であって、
各第１カップ状部材の第１外面は、前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に接しており、そして
各第１カップ状部材の第１内面は、前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に接している。
【請求項７】
請求項１の方法であって、
各第１カップ状部材の第１外面および前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面の間にハンダが供給されており、そして
各第１カップ状部材の第１内面および前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面の間にハンダが供給されている。
【請求項８】
請求項１の方法であって、以下の数式が充足される：
１０度≦θ１≦６０度
１０度≦θ２≦６０度、および
θ１＝θ２
ここで、
θ１は前記第１カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第１カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ２は前記第２カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第２カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。
【請求項９】
請求項１の方法であって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。
【請求項１０】
請求項１の方法であって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項１１】
請求項１０の方法であって、
前記セラミックスはアルミナからなる。
【請求項１２】
請求項１の方法であって、
前記ガスはＣＯまたはＮＯxであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項１３】
請求項１２の方法であって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。
【請求項１４】
請求項１の方法であって、
軸方向に沿って溝が形成されている。
【請求項１５】
ガスセンサを用いて、流体に含有されるガスの濃度を測定する方法であって、以下を具備する：
前記ガスセンサを用意する工程（ａ）、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており；
前記内部貫通孔に前記流体を供給し、前記第１電極および前記第２電極の間に電圧差を発生させる工程（ｂ）；および
前記電圧差に基づいて、前記流体に含有されるガスの濃度を算出する工程（ｃ）。
【請求項１６】
請求項１５の方法であって
前記ガスの濃度が前記電圧差に比例する。
【請求項１７】
請求項１５の方法であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。
【請求項１８】
請求項１７の方法であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。
【請求項１９】
請求項１５の方法であって、
前記熱電変換材料は、Ｂｉ、Ｂｉ2Ｔｅ3、またはＰｂＴｅである。
【請求項２０】
請求項１５の方法であって、
前記熱電変換材料は、ＳｂまたはＳｅを含有する、Ｂｉ2Ｔｅ3である。
【請求項２１】
請求項１５の方法であって、
各第１カップ状部材の第１外面は、前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に接しており、そして
各第１カップ状部材の第１内面は、前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に接している。
【請求項２２】
請求項１５の方法であって、
各第１カップ状部材の第１外面および前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面の間にハンダが供給されており、そして
各第１カップ状部材の第１内面および前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面の間にハンダが供給されている。
【請求項２３】
請求項１５の方法であって、以下の数式が充足される：
１０度≦θ１≦６０度
１０度≦θ２≦６０度、および
θ１＝θ２
ここで、
θ１は前記第１カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第１カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ２は前記第２カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第２カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。
【請求項２４】
請求項１５の方法であって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。
【請求項２５】
請求項１５の方法であって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項２６】
請求項２５の方法であって、
前記セラミックスはアルミナからなる。
【請求項２７】
請求項１５の方法であって、
前記ガスはＣＯまたはＮＯxであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項２８】
請求項２７の方法であって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。
【請求項２９】
請求項１５の方法であって、
軸方向に沿って溝が形成されている。
【請求項３０】
流体に含有されるガスを検出するガス検出器であって、以下を具備する：
ガスセンサ；および
報知部、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており、そして
前記報知部は、前記第１電極および前記第２電極の間に電圧差が生じたときに、ガスが検出されたことを報知する。
【請求項３１】
請求項３０のガス検出器であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。
【請求項３２】
請求項３１のガス検出器であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。
【請求項３３】
請求項３０のガス検出器であって、
前記熱電変換材料は、Ｂｉ、Ｂｉ2Ｔｅ3、またはＰｂＴｅである。
【請求項３４】
請求項３０のガス検出器であって、
前記熱電変換材料は、ＳｂまたはＳｅを含有する、Ｂｉ2Ｔｅ3である。
【請求項３５】
請求項３０のガス検出器であって、
各第１カップ状部材の第１外面は、前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に接しており、そして
各第１カップ状部材の第１内面は、前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に接している。
【請求項３６】
請求項３０のガス検出器であって、
各第１カップ状部材の第１外面および前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面の間にハンダが供給されており、そして
各第１カップ状部材の第１内面および前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面の間にハンダが供給されている。
【請求項３７】
請求項３０のガス検出器であって、以下の数式が充足される：
１０度≦θ１≦６０度
１０度≦θ２≦６０度、および
θ１＝θ２
ここで、
θ１は前記第１カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第１カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ２は前記第２カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第２カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。
【請求項３８】
請求項３０のガス検出器であって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。
【請求項３９】
請求項３０のガス検出器であって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項４０】
請求項３９のガス検出器であって、
前記セラミックスはアルミナからなる。
【請求項４１】
請求項３０のガス検出器であって、
前記ガスはＣＯまたはＮＯxであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項４２】
請求項４１のガス検出器であって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。
【請求項４３】
請求項３０のガス検出器であって、
軸方向に沿って溝が形成されている。
【請求項４４】
流体に含有されるガスの濃度を測定するガス濃度測定器であって、以下を具備する：
ガスセンサ；
記憶部；および
演算部、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており、そして
前記記憶部は、前記第１電極および前記第２電極の間に生じた電圧差と、前記ガスの濃度との間の関係を記憶し、
前記演算部は、前記第１電極および前記第２電極の間に電気的に接続されており、
前記演算部は、前記記憶部を参照しながら、前記第１電極および前記第２電極の間に生じた電圧差に基づいて前記ガスの濃度を算出する。
【請求項４５】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記ガスの濃度が前記電圧差に比例する。
【請求項４６】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。
【請求項４７】
請求項４６のガス濃度測定器であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。
【請求項４８】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記熱電変換材料は、Ｂｉ、Ｂｉ2Ｔｅ3、またはＰｂＴｅである。
【請求項４９】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記熱電変換材料は、ＳｂまたはＳｅを含有する、Ｂｉ2Ｔｅ3である。
【請求項５０】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
各第１カップ状部材の第１外面は、前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に接しており、そして
各第１カップ状部材の第１内面は、前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に接している。
【請求項５１】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
各第１カップ状部材の第１外面および前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面の間にハンダが供給されており、そして
各第１カップ状部材の第１内面および前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面の間にハンダが供給されている。
【請求項５２】
請求項４４のガス濃度測定器であって、以下の数式が充足される：
１０度≦θ１≦６０度
１０度≦θ２≦６０度、および
θ１＝θ２
ここで、
θ１は前記第１カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第１カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ２は前記第２カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第２カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。
【請求項５３】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。
【請求項５４】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項５５】
請求項５４のガス濃度測定器であって、
前記セラミックスはアルミナからなる。
【請求項５６】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
前記ガスはＣＯまたはＮＯxであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項５７】
請求項５６のガス濃度測定器であって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。
【請求項５８】
請求項４４のガス濃度測定器であって、
軸方向に沿って溝が形成されている。
【請求項５９】
ガスセンサであって、以下を具備する：
触媒層；および
パイプ形状の熱発電デバイス、ここで
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第１カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第２カップ状部材、
第１電極、および
第２電極、ここで、
前記複数の第１カップ状部材および前記複数の第２カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第１カップ状部材は第１内面および第１外面を具備し、
各第１カップ状部材は下端に第１貫通孔を具備し、
各第１カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第２カップ状部材は第２内面および第２外面を具備し、
各第２カップ状部材は下端に第２貫通孔を具備し、
各第２カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第１貫通孔および複数の第２貫通孔から構成されており、
各第１カップ状部材の第１外面が、隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に密着するように、各第１カップ状部材は前記隣接する一方の第２カップ状部材に挿入されており、
各第１カップ状部材の第１内面が、隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に密着するように、前記隣接する他方の第２カップ状部材は各第１カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられている。
【請求項６０】
請求項５９のガスセンサであって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。
【請求項６１】
請求項６０のガスセンサであって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。
【請求項６２】
請求項５９のガスセンサであって、
前記熱電変換材料は、Ｂｉ、Ｂｉ2Ｔｅ3、またはＰｂＴｅである。
【請求項６３】
請求項５９のガスセンサであって、
前記熱電変換材料は、ＳｂまたはＳｅを含有する、Ｂｉ2Ｔｅ3である。
【請求項６４】
請求項５９のガスセンサであって、
各第１カップ状部材の第１外面は、前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面に接しており、そして
各第１カップ状部材の第１内面は、前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面に接している。
【請求項６５】
請求項５９のガスセンサであって、
各第１カップ状部材の第１外面および前記隣接する一方の第２カップ状部材の第２内面の間にハンダが供給されており、そして
各第１カップ状部材の第１内面および前記隣接する他方の第２カップ状部材の第２外面の間にハンダが供給されている。
【請求項６６】
請求項５９のガスセンサであって、以下の数式が充足される：
１０度≦θ１≦６０度
１０度≦θ２≦６０度、および
θ１＝θ２
ここで、
θ１は前記第１カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第１カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ２は前記第２カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第２カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。
【請求項６７】
請求項５９のガスセンサであって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。
【請求項６８】
請求項５９のガスセンサであって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項６９】
請求項６８のガスセンサであって、
前記セラミックスはアルミナからなる。
【請求項７０】
請求項５９のガスセンサであって、
前記ガスはＣＯまたはＮＯxであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。
【請求項７１】
請求項７０のガスセンサであって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。
【請求項７２】
請求項５９のガスセンサであって、
軸方向に沿って溝が形成されている。
【国際調査報告】
2012049790.tif 000040
2012049790.tif 000041
2012049790.tif 000042
2012049790.tif 000043