(57)【要約】【課題】触媒ユニットの強度及び伝熱性を高め、かつガスのリークを抑制しながら、被測定ガスを効率よく変換することができるガスセンサを提供する。【解決手段】本開示は、被測定ガスに含まれる成分の濃度を測定するためのガスセンサである。ガスセンサは、被測定ガスに含まれる成分を化学変化させる触媒ユニットと、触媒ユニットを通過した被測定ガス中の特定成分を検知するセンサ素子と、少なくとも触媒ユニットを加熱するように構成された伝熱面を有するヒータとを備える。触媒ユニットは、被測定ガスの流路を構成する内壁を有する基体部と、基体部の内壁に配置された触媒層とを有する。基体部は、セラミックを主成分とする一体品である。基体部における被測定ガスの流路の少なくとも一部は、ヒータの伝熱面に沿って延伸する。流路を構成する内壁は、流路のガス導入位置からガス排出位置に流れる被測定ガスを迂回させて流路を長くするための迂回壁を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定ガスに含まれる成分の濃度を測定するためのガスセンサであって、
被測定ガスに含まれる成分を化学変化させるように構成された触媒ユニットと、
前記触媒ユニットを通過した前記被測定ガス中の特定成分を検知するように構成されたセンサ素子と、
少なくとも前記触媒ユニットを加熱するように構成された伝熱面を有するヒータと、
を備え、
前記触媒ユニットは、
前記被測定ガスの流路を構成する内壁を有する基体部と、
前記基体部の前記内壁に配置された触媒層と、
を有し、
前記基体部は、セラミックを主成分とする一体品であり、
前記基体部における前記被測定ガスの流路の少なくとも一部は、前記ヒータの前記伝熱面に沿って延伸し、
前記流路を構成する前記内壁は、前記流路のガス導入位置からガス排出位置に流れる前記被測定ガスを迂回させて当該流路を長くするための迂回壁を含む、ガスセンサ。
【請求項２】
前記基体部は、セラミックを主成分とする３以上のシートが重ね合わされた焼成体である、請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記触媒ユニットは、少なくとも１つの配管が接続された少なくとも１つのシート体をさらに有し、
前記シート体は、前記基体部に接着される、請求項１又は請求項２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記ヒータは、前記基体部を挟んで前記少なくとも１つのシート体とは反対側に配置される、請求項３に記載のガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定ガス中の特定成分の濃度を測定するガスセンサとして、触媒を用いて、ガス中の成分を化学変化させた後に、センサ素子によってガス成分濃度を測定するものが公知である。
【０００３】
このようなガスセンサでは、触媒によって測定対象のガス成分を化学変化によってセンサ素子が検知可能な成分に変換すると共に、被測定対象に含まれる雑ガス成分を燃焼等の化学変化によって除去する。触媒は、ヒータによって加熱されることで機能する。
【０００４】
上記ガスセンサにおいては、積層多孔構造体に触媒を担持させることで（特許文献１参照）、被測定ガスを触媒に効率よく接触させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１９４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の積層多孔構造体では、複数のプレートを接着剤で積層する必要がある。そのため、プレート間の強度が不十分である。また、接着剤によってヒータの伝熱性が低下する。さらに、接着剤の塗布のバラツキによって、ガスのリークが発生するおそれがある。
【０００７】
本開示の一局面は、触媒ユニットの強度及び伝熱性を高め、かつガスのリークを抑制しながら、被測定ガスを効率よく変換することができるガス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】
【０００８】
本開示の一態様は、被測定ガスに含まれる成分の濃度を測定するためのガスセンサである。ガスセンサは、触媒ユニットと、センサ素子と、ヒータと、を備える。触媒ユニットは、被測定ガスに含まれる成分を化学変化させるように構成される。センサ素子は、触媒ユニットを通過した被測定ガス中の特定成分を検知するように構成される。ヒータは、少なくとも触媒ユニットを加熱するように構成された伝熱面を有する。また、触媒ユニットは、被測定ガスの流路を構成する内壁を有する基体部と、基体部の内壁に配置された触媒層と、を有する。基体部は、セラミックを主成分とする一体品である。基体部における被測定ガスの流路の少なくとも一部は、ヒータの伝熱面に沿って延伸する。また、流路を構成する内壁は、流路のガス導入位置からガス排出位置に流れる被測定ガスを迂回させて当該流路を長くするための迂回壁を含む。
【０００９】
このような構成によれば、ヒータの伝熱面に沿って延伸する流路により、触媒層を効率よく加熱することができる。そして、本構成では、流路を構成する内壁が、流路のガス導入位置からガス排出位置に流れる被測定ガスを迂回させて当該流路を長くするための迂回壁を含んでいる。これにより、ガス導入位置からガス排出位置に向かって流れてゆく被測定ガスが、迂回壁の存在によってガス導入位置からガス排出位置までの最短距離で流れずに迂回し、被測定ガスが触媒層と接する機会が増大する。そのため、触媒層が効率よく加熱される効果と相俟って、被測定ガスを効率よく変換することができる。また、基体部が接着剤を使用しないセラミック製の一体品であるため、強度に優れ、かつヒータからの伝熱効率が高い。さらに、被測定ガスのリークも抑制することができる。
【００１０】
本開示の一態様では、基体部は、セラミックを主成分とする３以上のシートが重ね合わされた焼成体であってもよい。このような構成によれば、複雑な流路を含む基体部を、容易かつ確実に得ることができる。また、被測定ガスの流路の設計を容易に行うことができる。
【００１１】
本開示の一態様では、触媒ユニットは、少なくとも１つの配管が接続された少なくとも１つのシート体をさらに有してもよい。シート体は、基体部に接着されてもよい。このような構成によれば、基体部と配管との接続が容易に行える。また、任意の向きに被測定ガスの導入口及び排出口を設けることができる。
【００１２】
本開示の一態様では、ヒータは、基体部を挟んで少なくとも１つのシート体とは反対側に配置されてもよい。このような構成によれば、触媒ユニットの触媒層を効率よく加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態のガスセンサを示す模式的な断面図である。
【図２】図２Ａは、図１の触媒ユニットを示す模式的な断面図であり、図２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは、それぞれ、図２Ａとは異なる実施形態の触媒ユニットを示す模式的な断面図である。
【図３】図１の触媒ユニットの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図４Ａ，４Ｂは、それぞれ、触媒ユニットの基体部を構成するシートの展開図である。
【図５】図５Ａ，５Ｂは、それぞれ、図２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄとは異なる実施形態の触媒ユニットを示す模式的な断面図である。
【図６】図６Ａ，６Ｂは、それぞれ、図１とは異なる実施形態の触媒ユニット及びセンサユニットを示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示すガスセンサ１は、被測定ガスＧに含まれるガス成分の濃度を測定するためのガスセンサである。ガスセンサ１の測定対象のガス成分としては、窒素酸化物（ＮＯｘ）、二酸化炭素等が挙げられる。
【００１５】
ガスセンサ１は、環境管理、プロセス管理、医療等の分野に使用できる。ガスセンサ１は、特に数ｐｐｂから数百ｐｐｂレベルの極低濃度のＮＯｘを含むガスの測定、具体的には喘息診断に好適に使用できる。
【００１６】
ガスセンサ１は、図１に示すように、触媒ユニット２と、センサユニット３と、１つのヒータ５と、３つの配管６，７，８とを備える。
【００１７】
＜触媒ユニット＞
触媒ユニット２は、図２Ａに示すように、基体部２Ａと、触媒層２Ｃと、１つのシート体２Ｄとを有する。
【００１８】
（基体部）
基体部２Ａは、被測定ガスＧの流路を構成する内壁２Ｂを有する箱状の部材である。基体部２Ａは、セラミックを主成分とする一体品である。ここで、「主成分」とは、８０質量％以上含有される成分を意味する。本実施形態では、基体部２Ａを構成するセラミックとして、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を使用している。なお、基体部２Ａを構成するセラミックは、アルミナに限られることなく、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等を使用してもよい。
【００１９】
具体的には、基体部２Ａは、セラミックを主成分とする３以上の未焼結のシート（いわゆるセラミックグリーンシート）が重ね合わされた状態で一体焼成された焼成体である。換言すれば、基体部２Ａは、３以上の未焼結のシート（セラミックグリーンシート）が重ね合わされた状態で同時に焼成された構成を有する。基体部２Ａを構成する複数のシートの幾つかには、それぞれ開口が設けられている。この複数の開口の内面が連続することで、基体部２Ａの内壁２Ｂを構成している。
【００２０】
基体部２Ａは、接着部２Ｅによって、後述するセンサユニット３のベース３Ｂの外面に固定されている。基体部２Ａは、後述するヒータ５に対し、ベース３Ｂを挟んで対向する位置に配置されている。なお、接着部２Ｅとしては、無機系接着剤又はガラスが使用できる。
【００２１】
基体部２Ａは、第１配管６から導入されたガスが第２配管７から排出されるように構成された被測定ガスの流路１０を有する。被測定ガスＧの流路１０を構成する内壁２Ｂは、流路１０のガス導入位置１０Ａからガス排出位置１０Ｂに流れる被測定ガスＧを迂回させて当該流路１０を長くするための複数の迂回壁１２Ａ，１２Ｂを含んでいる。これにより、ガス導入位置１０Ａからガス排出位置１０Ｂに向かって流れてゆく被測定ガスＧは、迂回壁１２Ａ，１２Ｂの存在によってガス導入位置１０Ａからガス排出位置１０Ｂまでの最短距離で流れずに迂回することになる。つまり、迂回壁１２Ａ，１２Ｂは、基体部２Ａ内の被測定ガスＧが衝突する位置に配置されている。
【００２２】
このような迂回壁１２Ａ，１２Ｂを含む内壁２Ｂによって構成される流路１０は、シートの積層方向（つまり、ベース３Ｂの外面と垂直な方向）に沿って第１配管６からヒータ５に向かって延伸した後、ヒータ５の延伸方向に折れ曲がり、シートの積層方向に沿ってヒータ５から離間するように第２配管７に向かって延伸するように構成される。
【００２３】
なお、基体部２Ａ内の流路１０の構成は、例えば図２Ｂ，２Ｃに示すように、ジグザグ状に構成されてもよい。また、図２Ｄに示すように、基体部２Ａ内の流路１０は、並列接続された複数の支流に分岐していてもよい。図２Ｂの流路１０では、流路１０を構成するための内壁２Ｂが、流路１０のガス導入位置１０Ａからガス排出位置１０Ｂに流れる被測定ガスＧを迂回させて当該流路１０を長くするための複数の迂回壁１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅを含んでいる。図２Ｃの流路１０では、内壁２Ｂが、同様の複数の迂回壁１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｊを含んでいる。図２Ｄの流路１０では、内壁２Ｂが、同様の複数の迂回壁１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉを含んでいる。これらの迂回壁の存在によって、流路１０がジグザグ状を呈したり、複数の支流に分岐される構成を有したりしている。
【００２４】
（触媒層）
触媒層２Ｃは、被測定ガスＧが含む成分を化学変化させる。触媒層２Ｃによる化学変化には、ある成分を他の成分に変換することや、ある成分を燃焼させることが含まれる。具体的には、触媒層２Ｃは、ガスセンサ１が濃度を測定する成分をセンサ素子３Ａが検知可能な成分に変換する。また、触媒層２Ｃは、ガスセンサ１が濃度を測定しない成分を燃焼する。
【００２５】
例えば、喘息診断の場合では、触媒層２Ｃは、測定対象であるＮＯをＮＯ２に変換すると共に、ＣＯ、Ｈ２、ＶＯＣ等、被測定ガスＧ（呼気）中に含まれる微量の還元ガスを燃焼させる。
【００２６】
触媒層２Ｃは、用途や温度に応じて適宜選択される。触媒層２Ｃとしては、例えば白金、ロジウム、金等の貴金属、それら貴金属の粒子を例えばγアルミナやゼオライトに担持させた担持体、又は、例えば酸化マンガン、酸化コバルト、酸化錫等の金属酸化物が使用される。
【００２７】
触媒層２Ｃは、図２Ａに示すように、基体部２Ａの内壁２Ｂに配置されている。本実施形態では、基体部２Ａの内壁２Ｂは、表面全体が触媒層２Ｃで被覆されている。つまり、触媒層２Ｃは、基体部２Ａ内の流路１０の内面を被覆する層状をなしている。なお、基体部２Ａ内の流路１０において、触媒層２Ｃで被覆されていない箇所があってもよい。
【００２８】
（シート体）
シート体２Ｄは、セラミックを主成分とするシートである。シート体２Ｄには、第１開口２Ｆ及び第２開口２Ｇが設けられている。第１開口２Ｆには第１配管６が接続され、第２開口２Ｇには第２配管７が接続されている。
【００２９】
シート体２Ｄは、接着部２Ｈによって、基体部２Ａの外面に接着されている。シート体２Ｄは、第１開口２Ｆ及び第２開口２Ｇが、基体部２Ａの流路１０と連通するように配置されている。
【００３０】
本実施形態では、シート体２Ｄを構成するセラミックとして、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を使用している。なお、シート体２Ｄを構成するセラミックは、アルミナに限られることなく、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等を使用してもよい。ただし、シート体２Ｄを構成するセラミックの材質は、基体部２Ａを構成するセラミックの材質と同一であることが好ましい。基体部２Ａ及びシート体２Ｄの材質が同じであると、基体部２Ａとシート体２Ｄとの熱膨張率が同じとなるため、基体部２Ａ及びシート体２Ｄに加熱及び冷却が繰り返し及んだ場合にも、シート体２Ｄが基体部２Ａから接着離れし難くなるからである。接着部２Ｈは、接着部２Ｅと同様のものが使用できる。
【００３１】
第１配管６からシート体２Ｄの第１開口２Ｆを通ってガス導入位置１０Ａから基体部２Ａ内に導入された被測定ガスＧは、触媒層２Ｃに接触しながら流路１０を通過し、ガス排出位置１０Ｂ及びシート体２Ｄの第２開口２Ｇから第２配管７に排出される。
【００３２】
＜センサユニット＞
センサユニット３は、図１に示すように、触媒ユニット２を通過した被測定ガスＧ中の特定成分（つまり測定対象成分）を検知するように構成されたセンサ素子３Ａと、センサ素子３Ａを格納するベース３Ｂと、キャップ３Ｃとを有する。
【００３３】
センサ素子３Ａは、混成電位式の検知体を有し、検知体はセラミックからなるベース基板に搭載されている。センサ素子３Ａは、さらに測温用抵抗体を有してもよい。混成電位式の検知体は、公知であるため詳述はしないが、例えば、ジルコニアからなる固体電解質体と、それぞれ異なる材料からなる電極とを有し、これら電極間の電位差をセンサ信号として出力する構成を有する。なお、センサ素子３Ａの検知体としては、これに限定されず、検知対象のガス成分の存在により自身の抵抗が変化する金属酸化物半導体からなる検知体や、容量変化型の検知体を使用してもよい。
【００３４】
検知体及び測温用抵抗体は、ベース３Ｂに形成された配線に電気的に接続され、外部から電力が供給される。
【００３５】
ベース３Ｂは、キャップ３Ｃと共に、センサ素子３Ａを格納するケーシングを構成する。センサ素子３Ａは、ベース３Ｂの側壁に囲まれた底面に接着部３Ｄによって接着されている。
【００３６】
また、ベース３Ｂのセンサ素子３Ａが配置された底面と反対側の外面には、上述の通り、触媒ユニット２が固定されている。
本実施形態では、ヒータ５がセンサ素子３Ａと一体化されており、ヒータ５がベース３Ｂに接着されている。
【００３７】
キャップ３Ｃは、センサ素子３Ａと対向するように配置され、ベース３Ｂの側壁に接着部３Ｅによって接着されている。キャップ３Ｃとベース３Ｂとによって、センサ素子３Ａを格納する空間が画定されている。
【００３８】
キャップ３Ｃには、２つの開口が設けられ、これらの開口に第２配管７と第３配管８とが接続されている。第２配管７からセンサユニット３内に導入された被測定ガスＧは、センサ素子３Ａに接触しながら、第３配管８からセンサユニット３の外（具体的にはガスセンサ１の系外）に排出される。
【００３９】
ベース３Ｂは、セラミックを主成分とする材料で構成されている。本実施形態では、ベース３Ｂを構成するセラミックとして、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を使用している。なお、ベース３Ｂを構成するセラミックは、アルミナに限られることなく、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等を使用してもよい。ただし、ベース３Ｂを構成するセラミックの材質は、基体部２Ａを構成するセラミックの材質と同一であることが好ましい。基体部２Ａ及びベース３Ｂの材質が同じであると、基体部２Ａとベース３Ｂとの熱膨張率が同じとなるため、基体部２Ａ及びベース３Ｂに加熱及び冷却が繰り返し及んだ場合にも、ベース３Ｂが基体部２Ａから接着離れし難くなるからである。キャップ３Ｃは、例えば、アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料で構成されてもよいし、アルミナ等のセラミックを主成分とする材料で構成されてもよい。また、接着部３Ｄ，３Ｅは、接着部２Ｅと同様のものが使用できる。
【００４０】
＜ヒータ＞
ヒータ５は、単体のヒータであり、触媒ユニット２とセンサユニット３とを同時に加熱する。本実施形態では、ヒータ５は、センサ素子３Ａ内に配置されている。ヒータ５をセンサ素子３Ａ内に配置することで、触媒ユニット２よりも高温で温度制御を行う必要のあるセンサ素子３Ａの温度制御が可能となる。なお、測温用抵抗体からの出力を用いてヒータ５の通電制御を行うことで、センサ素子３Ａの温度制御を精度の高いものにすることも可能である。
【００４１】
ヒータ５は、例えば白金等の金属配線（つまり負荷抵抗）によって構成される。ヒータ５は、ベース３Ｂに形成された配線に電気的に接続され、外部から電力が供給されることで発熱する。
【００４２】
ヒータ５は、触媒ユニット２とセンサユニット３とを加熱するように構成された伝熱面５Ａを有する。「伝熱面」とは、例えばヒータ５を構成する金属配線が配置された基材の表面である。また、ヒータ５は、図２Ａに示すように、基体部２Ａを挟んでシート体２Ｄとは反対側に配置されている。
【００４３】
したがって、基体部２Ａにおける流路１０の最もヒータ５に近い部分（図２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ中の最も上側の部分）は、ヒータ５の伝熱面５Ａに沿って（つまり伝熱面５Ａと平行な方向に）延伸している。
【００４４】
また、基体部２Ａにおける流路１０は、ヒータ５の伝熱面５Ａと垂直な方向（つまり基体部２Ａに対する伝熱方向）から視て、ヒータ５と重なる位置に設けられている。したがって、効率よく触媒層２Ｃを加熱することができる。
【００４５】
本実施形態では、１つのヒータ５で触媒ユニット２とセンサユニット３とを同時に加熱できるため、ガスセンサ１の消費電力を低減できる。また、ガスセンサ１の構造を簡素化することができる。
【００４６】
＜配管＞
第１配管６は、触媒ユニット２に被測定ガスＧを供給する。第２配管７は、触媒ユニット２を通過した被測定ガスＧを、センサユニット３内に供給する。第３配管８は、センサユニット３内の被測定ガスＧを排出する。なお、本実施形態での被測定ガスＧは呼気である。
【００４７】
［１−２．製造方法］
以下、図１のガスセンサ１の製造方法について説明する。ガスセンサ１の製造方法は、図３に示すように、重ね合わせ工程Ｓ１０と、焼成工程Ｓ２０と、触媒層形成工程Ｓ３０と、シート体接着工程Ｓ４０と、組立工程Ｓ５０とを備える。
【００４８】
＜重ね合わせ工程＞
本工程では、触媒ユニット２を形成する工程として、それぞれ開口が形成された複数のセラミックグリーンシートと、開口が形成されていない１枚のセラミックグリーンシートとを重ね合わせる。
【００４９】
例えば、図２Ｄに示す触媒ユニット２の場合は、図４Ａに示す１１枚のセラミックグリーンシート２１〜３１を用意し、厚み方向に重ね合わせる。各シートの開口（図４Ａ中の白抜き部分）は、それぞれ、流路１０の一部となる。
【００５０】
＜焼成工程＞
本工程では、重ね合わせた複数のセラミックグリーンシートを焼成する。これにより、接着剤を介さずに複数のセラミックシートが互いに接合し、一体化された基体部２Ａが得られる。
【００５１】
＜触媒層形成工程＞
本工程では、基体部２Ａの内壁２Ｂに触媒層２Ｃを配置する。まず、触媒を含む液体中への基体部２Ａのディップ等によって、内壁２Ｂに触媒層２Ｃを塗布する。その後、加熱により、触媒層２Ｃを内壁２Ｂに固定する。
【００５２】
＜シート体接着工程＞
本工程では、予め第１配管６及び第２配管７を接続したシート体２Ｄを、無機系接着剤又はガラスによって基体部２Ａに接着する。これにより、触媒ユニット２が得られる。
【００５３】
＜組立工程＞
本工程では、触媒ユニット２、センサユニット３、及びヒータ５を接着し、ガスセンサ１を組み立てる。
【００５４】
［１−３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）ヒータ５の伝熱面５Ａに沿って延伸する流路を含む基体部２Ａにより、触媒層２Ｃを効率よく加熱することができる。また、ガスセンサ１では、ガス導入位置１０Ａからガス排出位置１０Ｂに向かって流れてゆく被測定ガスＧが、迂回壁１２Ａ，１２Ｂの存在によってガス導入位置１０Ａからガス排出位置１０Ｂまでの最短距離で流れずに迂回することで、被測定ガスＧが触媒層２Ｃと接する機会が増大する。そのため、触媒層２Ｃが効率よく加熱される効果と相俟って、被測定ガスＧを効率よく変換することができる。
【００５５】
（１ｂ）基体部２Ａが接着剤を使用しないセラミック製の一体品であるため、強度に優れ、かつヒータ５からの伝熱効率が高い。さらに、被測定ガスＧのリークも抑制することができる。
【００５６】
（１ｃ）セラミックを主成分とする３以上のシートが重ね合わされた焼成体によって、複雑な流路１０を含む基体部２Ａを容易かつ確実に得ることができる。また、被測定ガスＧの流路１０の設計を容易に行うことができる。
【００５７】
（１ｄ）シート体２Ｄを基体部２Ａに接着することで、基体部２Ａと配管６，７との接続が容易に行える。また、任意の向きに被測定ガスＧの導入口及び排出口を設けることができる。
【００５８】
（１ｅ）ヒータ５が、基体部２Ａを挟んでシート体２Ｄとは反対側に配置されるので、触媒ユニット２の触媒層２Ｃを効率よく加熱することができる。
【００５９】
［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００６０】
（２ａ）上記実施形態のガスセンサ１において、基体部２Ａは、第１開口２Ｆ及び第２開口２Ｇ以外の開口を有してもよい。この場合、基体部２Ａの第１開口２Ｆ及び第２開口２Ｇ以外の開口は、他の部材によって閉塞される。つまり、基体部２Ａは、触媒ユニット２の被測定ガスＧの流路１０を部分的に構成してもよい。
【００６１】
例えば、図５Ａに示すように、基体部２Ａの外面のうち、ヒータ５の伝熱面５Ａと交差する方向に延伸する外面（つまり、基体部２Ａの側面）に連通する複数の開口が設けられていてもよい。
【００６２】
図５Ａの触媒ユニット２では、２つの補助シート２Ｉ，２Ｊが接着部２Ｋによって基体部２Ａの側面に接着され、被測定ガスＧの流路１０を構成している。接着部２Ｋは、ヒータ５の伝熱面５Ａに対して垂直な方向に延伸し、かつ流路１０よりも外側に配置されているため、ヒータ５の伝熱を阻害しない。
【００６３】
図５Ａの基体部２Ａの形成方法は以下の通りである。まず、図４Ｂに示す１１枚のセラミックグリーンシート２１〜３１を用意し、厚み方向に重ね合わせて焼成する。その後、触媒層２Ｃを形成した上で、側面に別途焼成した２つの補助シート２Ｉ，２Ｊを接着する。２つの補助シート２Ｉ，２Ｊの材料は、基体部２Ａと同様のものが使用できる。接着部２Ｋは、接着部２Ｅと同様のものが使用できる。
【００６４】
（２ｂ）上記実施形態のガスセンサ１において、シート体２Ｄは、基体部２Ａの側面に配置されてもよい。また、複数のシート体２Ｄを基体部２Ａに接着してもよい。
例えば、図５Ｂに示すように、第１配管６が接続された第１シート体２Ｌを基体部２Ａにおけるヒータ５と対向する位置に接着し、第２配管７が接続された第２シート体２Ｍを基体部２Ａの側面に接着してもよい。これにより、被測定ガスＧの導入方向と排出方向とを異ならせることができる。
【００６５】
なお、シート体２Ｄは本開示に必須の構成要素ではなく、省略することもできる。つまり、第１配管６及び第２配管７を基体部２Ａのガス導入位置１０Ａを構成する開口及びガス排出位置１０Ｂを構成する開口に直接接続してもよい。
【００６６】
（２ｃ）上記実施形態のガスセンサ１において、ヒータ５は、必ずしもセンサ素子３Ａと一体化されなくてもよい。例えば、図６Ａに示すように、ヒータ５はベース３Ｂの内部に配置されてもよい。また、図６Ｂに示すように、ヒータ５は、基体部２Ａにおけるベース３Ｂと対向する外面に配置されてもよい。さらに、ヒータ５は、ベース３Ｂにおけるセンサ素子３Ａと対向する外面、ベース３Ｂにおける基体部２Ａと対向する外面、基体部２Ａの内部等に配置されてもよい。
【００６７】
また、ガスセンサ１は、触媒層２Ｃを加熱するための複数のヒータ５を備えてもよいし、触媒層２Ｃを加熱するための第１ヒータと、センサ素子３Ａを加熱するための第２ヒータとを備えてもよい。
【００６８】
（２ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【００６９】
１…ガスセンサ、２…触媒ユニット、２Ａ…基体部、２Ｂ…内壁、２Ｃ…触媒層、
２Ｄ…シート体、２Ｅ…接着部、２Ｆ…第１開口、２Ｇ…第２開口、２Ｈ…接着部、
２Ｉ，２Ｊ…補助シート、２Ｋ…接着部、２Ｌ…第１シート体、２Ｍ…第２シート体、
３…センサユニット、３Ａ…センサ素子、３Ｂ…ベース、３Ｃ…キャップ、
３Ｄ，３Ｅ…接着部、５…ヒータ、５Ａ…伝熱面、６…第１配管、７…第２配管、
８…第３配管、１０…流路、１０Ａ…ガス導入位置、１０Ｂ…ガス排出位置、
１２Ａ〜１２Ｊ…迂回壁、２１〜３１…セラミックグリーンシート。
【図１】
2019120641.tif 000003
【図２】
2019120641.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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