【手続補正書】
【提出日】平成28年1月6日(2016.1.6)
【手続補正１】
【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】
被検知ガス中に含まれるＳＯｘガスを還元するガス還元室と、
前記ガス還元室で還元されたＳＯｘガスを酸化すると共に、前記ガス還元室で還元されたＳＯｘガスの濃度を測定するガス検知室と、
前記ガス還元室の壁の一部を構成する第一固体電解質体と、
前記ガス還元室と、前記ガス検知室との間に配置され、前記ガス還元室と、前記ガス検知室とを分ける連通部と、
前記ガス検知室の壁の一部を構成する第二固体電解質体と、を有し、
前記第一固体電解質体には、
前記被検知ガスを、前記ガス還元室に導入する第一ガス導入孔と、
前記第一ガス導入孔に配置され、酸化触媒を含み、被検知ガス中に含まれるＳＯｘガス以外の雑ガスを酸化する酸化手段と、
前記第一固体電解質体上に設けられた、第一電極と、第二電極とを含み、前記酸化手段により酸化された後の前記被検知ガス中に含まれるＳＯｘガスを、前記ガス還元室において還元する、還元機構とが設けられ、
前記連通部には、
前記ガス還元室から、前記ガス検知室に、還元されたＳＯｘガスを導入する第二ガス導入孔と、
前記第二ガス導入孔に配置された拡散抵抗体とが設けられ、
前記第二固体電解質体には、
前記第二固体電解質体上に設けられた第三電極と、第四電極とを含み、前記ガス還元室において還元されたＳＯｘガスを、前記ガス検知室において酸化する酸化機構と、
前記第二固体電解質体上に設けられた測定用電極を含み、前記ガス還元室から前記ガス検知室に導入され、前記ガス検知室において酸化された、前記還元されたＳＯｘガスの濃度を測定する測定機構とが設けられているＳＯｘガスセンサ。
【請求項２】
前記第一固体電解質体は、酸素イオン伝導性の第一固体電解質体であり、
前記第一電極は、酸素イオン伝導性の前記第一固体電解質体の一方の表面上に配置されており、
前記第二電極は、酸素イオン伝導性の前記第一固体電解質体の、前記一方の表面と対向する他方の表面上であって、前記ガス還元室内に配置されており、
前記第二固体電解質体は、酸素イオン伝導性の第二固体電解質体であり、
前記第三電極は、酸素イオン伝導性の前記第二固体電解質体の一方の表面上であって、前記ガス検知室内に設けられており、
前記第四電極は、酸素イオン伝導性の前記第二固体電解質体の一方の表面と対向する他方の表面上に配置されており、
前記測定用電極は、酸素イオン伝導性の前記第二固体電解質体の一方の表面、または他方の表面に、前記第三電極、または前記第四電極とは隔離して設けられており、
前記第一固体電解質体は、前記第一電極と、前記第二電極との間に電圧を印加した際に、前記ガス還元室内の酸素を、酸素イオン伝導性の前記第一固体電解質体を通して前記ガス還元室の外に排出するように構成されており、
前記第二固体電解質体は、前記第三電極と、前記第四電極との間に、ポンプ電流を生じるように電圧を印加した際に、酸素イオン導電性の前記第二固体電解質体を通して、前記ガス検知室の外部から、前記ガス検知室内に酸素イオンを供給するように構成されている請求項１に記載のＳＯｘガスセンサ。
【請求項３】
前記酸化手段は、ポーラス状のセラミックスと、前記ポーラス状のセラミックスの表面、及び内部に担持された酸化触媒とを含有し、
前記酸化触媒は、白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウムを含む群から選択された１種以上を含有する金属、合金、酸化物から選択された１以上の物質である請求項１または２に記載のＳＯｘガスセンサ。
【請求項４】
前記第一ガス導入孔は、前記第一固体電解質体を貫通する円筒形の開口部であり、
前記第二ガス導入孔は、前記連通部を貫通する円筒形の開口部であり、
前記拡散抵抗体は、前記第二ガス導入孔内に配置されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＳＯｘガスセンサ。
【請求項５】
前記連通部には、前記第二ガス導入孔が複数設けられており、前記拡散抵抗体は、それぞれの前記第二ガス導入孔内に配置されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＳＯｘガスセンサ。
【請求項６】
円柱形状を有する請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＳＯｘガスセンサ。
【請求項７】
酸素イオン導電性の前記第二固体電解質体が、イットリア安定化ジルコニアにより構成されている請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＳＯｘガスセンサ。
【請求項８】
被検知ガス中に含まれるＳＯｘガス以外の雑ガスを酸化する酸化工程と、
ガス還元室内に前記酸化工程後の被検知ガスを供給する第一供給工程と、
前記ガス還元室内の酸素を前記ガス還元室の外に排気し、前記ガス還元室内の被検知ガス中のＳＯｘガスを還元処理する還元工程と、
前記還元工程後の被検知ガスを、前記ガス還元室から、ガス検知室に供給する第二供給工程と、
前記ガス検知室の壁の一部を構成する固体電解質体を通して前記ガス検知室内に酸素イオンを供給し、前記ガス検知室内で、前記被検知ガス中のＳＯ２をＳＯ３に酸化すると共に、前記固体電解質体に流れる電流値の変化、または前記固体電解質体の抵抗値の変化を測定する測定工程と、を有するＳＯｘガス濃度の検出方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明は、
被検知ガス中に含まれるＳＯｘガスを還元するガス還元室と、
前記ガス還元室で還元されたＳＯｘガスを酸化すると共に、前記ガス還元室で還元されたＳＯｘガスの濃度を測定するガス検知室と、
前記ガス還元室の壁の一部を構成する第一固体電解質体と、
前記ガス還元室と、前記ガス検知室との間に配置され、前記ガス還元室と、前記ガス検知室とを分ける連通部と、
前記ガス検知室の壁の一部を構成する第二固体電解質体と、を有し、
前記第一固体電解質体には、
前記被検知ガスを、前記ガス還元室に導入する第一ガス導入孔と、
前記第一ガス導入孔に配置され、酸化触媒を含み、被検知ガス中に含まれるＳＯｘガス以外の雑ガスを酸化する酸化手段と、
前記第一固体電解質体上に設けられた、第一電極と、第二電極とを含み、前記酸化手段により酸化された後の前記被検知ガス中に含まれるＳＯｘガスを、前記ガス還元室において還元する、還元機構とが設けられ、
前記連通部には、
前記ガス還元室から、前記ガス検知室に、還元されたＳＯｘガスを導入する第二ガス導入孔と、
前記第二ガス導入孔に配置された拡散抵抗体とが設けられ、
前記第二固体電解質体には、
前記第二固体電解質体上に設けられた第三電極と、第四電極とを含み、前記ガス還元室において還元されたＳＯｘガスを、前記ガス検知室において酸化する酸化機構と、
前記第二固体電解質体上に設けられた測定用電極を含み、前記ガス還元室から前記ガス検知室に導入され、前記ガス検知室において酸化された、前記還元されたＳＯｘガスの濃度を測定する測定機構とが設けられているＳＯｘガスセンサを提供する。
【手続補正３】
【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】
被検知ガス導入孔１１１には、被検知ガスを酸化する酸化手段１１２を設けることができる。本実施形態では後述するように、ガス検知室１２内で被検知ガス内に含まれるＳＯ２ガスを酸化することでＳＯ２ガス（二酸化硫黄）の濃度を測定する。被検知ガス中にＳＯ２以外の水素や一酸化炭素等の雑ガスが含まれる場合、酸化手段１１２により該雑ガスを予め酸化して除去することで、ガス検知室１２内での雑ガスの影響を減少させることができる。酸化手段１１２の構成は特に限定されるものではないが、例えば、表面及びその内部に酸化触媒である白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウムから選択された１種以上を含有する金属、合金、酸化物から選択された１以上の物質が担持されたポーラス状のセラミックス体により構成することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、酸素イオン伝導性の第一固体電解質体１１３２の上側面（上面）に上部電極１１３３を、酸素イオン伝導性の第一固体電解質体１１３２の下側面（下面）に下部電極１１３１を、それぞれ設けることができる。下部電極１１３１は、第一壁部１１４の開口部内に設けられている。上部電極１１３３及び下部電極１１３１としては、電圧を印加した際に酸素をイオン化できる金属により構成されていることが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
２ＳＯ３→２ＳＯ２＋Ｏ２・・・式１
ＳＯ２やＳＯ３を含むＳＯｘガスは、雰囲気中の酸素分圧が低下するとＳＯ２側へ平衡が傾く。すなわち、ＳＯ３は、低酸素な雰囲気において還元されやすくなる。そのため、上記のように第一固体電解質基板１１３を用いて、ガス還元室１１内の酸素を除去して、ＳＯ３ガスを選択的にＳＯ２へと還元することができる。