(57)【要約】【課題】全体の形状や寸法が制約されることなく、実用感度を改善する。【解決手段】相対向する２つの基板（２０，２１）と、両基板（２０，２１）の間に形成されて外部に連通する較正空間（５０）とを備えている。較正空間（５０）に流入した空気のガス濃度を検出するためのガス感応部（３０）を備えている。ガス感応部（３０）の零点較正を行うために較正空間（５０）の空気を清浄化するための触媒（４１）を備え、触媒（４１）が熱触媒で構成され、触媒（４１）を活性化するための電気ヒータ（４２）を備えている。較正空間（５０）は、較正空間（５０）における基板寸法Ｌに対する較正空間（５０）における基板間隔δの比（δ／Ｌ）が２／３以下になるように構成されている。また、ガス感応部（３０）の較正時に電気ヒータ（４２）にパルス状に通電する通電制御部（６１）が設けられている。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する２つの基板（２０，２１）と、
該両基板（２０，２１）の間に形成されて外部に連通する較正空間（５０）と、
該較正空間（５０）に流入した空気のガス濃度を検出するためのガス感応部（３０）と、
上記ガス感応部（３０）の基準値を較正するために上記較正空間（５０）の空気を清浄化するための触媒（４１）とを備えているガス検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記較正空間（５０）は、較正空間（５０）における基板寸法Ｌに対する較正空間（５０）における基板間隔δの比（δ／Ｌ）が２／３以下になるように構成されているガス検出装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記２つの基板（２０，２１）は、スペーサ（２２）によって較正空間（５０）を形成するように平行に設けられているガス検出装置。
【請求項４】
請求項１において、
上記較正空間（５０）は、基板（２０，２１）の全周囲において外部に連通するように構成されているガス検出装置。
【請求項５】
請求項１において、
一方の基板（２０）は、他方の基板（２１）の上に重ねて配置され、
上記較正空間（５０）は、一方の基板（２０）に、他方の基板（２１）を横断する凹溝を形成して構成されているガス検出装置。
【請求項６】
請求項１において、
上記触媒（４１）は、ガス感応部（３０）に対して空気の風上に位置するように設けられているガス検出装置。
【請求項７】
請求項１において、
上記ガス感応部（３０）が一方の基板（２０）に設けられる一方、
上記触媒（４１）が他方の基板（２１）に設けられているガス検出装置。
【請求項８】
請求項１において、
上記ガス感応部（３０）と触媒（４１）とが同一の基板（２１）に設けられているガス検出装置。
【請求項９】
請求項１において、
上記触媒（４１）は、加熱によって活性化する熱触媒で構成され、
上記触媒（４１）を活性化するための電気ヒータ（４２）が設けられているガス検出装置。
【請求項１０】
請求項９において、
上記電気ヒータ（４２）が、基板（２０，２１）に保護層（１１）を介して積層形成され、
上記触媒（４１）が、電気ヒータ（４２）に保護層（１１）を介して積層形成されているガス検出装置。
【請求項１１】
請求項１において、
上記触媒（４１）は、光によって活性化する光触媒で構成され、
上記触媒（４１）が設けられた基板（２１）は、光透過性材料で構成されているガス検出装置。
【請求項１２】
請求項９において、
上記ガス感応部（３０）の較正時に電気ヒータ（４２）にパルス状に通電する通電制御手段（６１）が設けられているガス検出装置。
【請求項１３】
請求項９において、
上記触媒（４１）は、担体に触媒成分が担持されて構成されているガス検出装置。
【請求項１４】
請求項９において、
上記触媒（４１）は、吸着成分が触媒成分に配合されて構成されるか、又は吸着成分に触媒成分が担持されて構成されているガス検出装置。
【請求項１５】
請求項９において、
上記ガス感応部（３０）の非較正時に、触媒（４１）の活性化温度以下の温度にガス感応部（３０）を加熱するために電気ヒータ（４２）に通電する温度補正手段（６２）が設けられているガス検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス検出装置に関し、特に、小型化対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ガス検出装置は、産業用や空調用のガス濃度の検知に用いられている。このガス検出装置は、可燃性ガス、毒性ガス又は有機溶媒などの揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を対象とするものの他、タバコ臭、ペット臭又は屎尿臭等の臭気を対象とするものや還元性ガスを対象とするものがある。特に、上記ガス検出装置は、ドリフトの大きなＳｎ０２などの半導体ガスセンサを用い、ｐｐｍレベル以下の微量還元性ガスを濃度検出する用途に適している。
【０００３】
一方、簡易計測や空調用途などのガス検知装置としては、赤外線吸収を用いた非分散形赤外分析器（ＮＤＩＲ：Ｎｏｎ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｉｎｆｒａ−Ｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）の他、定電位電解法での限界電流によるのもの、液体又は固体電解質により濃淡電池を構成して開放電圧から求めるもの、若しくはガス吸着による重量変化を振動子発振周波数から求めるものなど種々の方式が行われている。
【０００４】
また、安価に且つ比較的高感度でガス濃度を検知する装置としては、半導体ガスセンサを用いたものがある。このガス検出装置は、Ｓｎ０２等の表面へのガス吸着による電気伝導変化等を利用してガス濃度を検知するものであり、ガス警報器や空気清浄機などのセンサとして広く用いられている。
【０００５】
しかし、ガスセンサが半導体であり、温度依存性などが大きいこと、外気に露出して使用するために湿度依存性や、ドリフトなどの長期変動を被りやすいことから、実用感度は制限されてきた。
【０００６】
そこで、ガス検出装置には、特開２００１−４１９１６号公報に開示されているように、ガスセンサを納めた測定用空間（チャンバー）に触媒を併設し、触媒を活性化させてセンサ零点を較正するものがある。この較正により、上記ガス検出装置は、信頼性や価格などを犠牲にすることなく、各種零点ドリフトの影響を回避し、実用感度を高めることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したガス検出装置には、下記のような問題があった。
【０００８】
（１）触媒として光触媒を使用する場合は、触媒の処理能力が低く、高濃度ガスに対応することができない。この結果、強力な光源及び大面積の触媒の少なくとも何れかを必要とする。
【０００９】
（２）熱を駆動源とする熱触媒を用いる場合は、触媒活性化のための熱がガス感応部に外乱として加わり、高精度の零点較正が困難になる。
【００１０】
このように、従来のガス検出装置は、全体の形状や寸法が制約されるという問題があり、コストが高くなり、実用感度を改善する上での制約が生じるという問題があった。
【００１１】
また、従来の零点較正を行うガス検出装置において、測定用空間の容積がｍｌ（ミリリットル）からサブｍｌ（サブミリリットル）とすると、触媒による分解時間及び復帰時間に数十秒〜数分を要するという問題があった。
【００１２】
本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもので、全体の形状や寸法が制約されることなく、実用感度を改善することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
図２に示すように、請求項１に係る発明は、相対向する２つの基板（２０，２１）と、該両基板（２０，２１）の間に形成されて外部に連通する較正空間（５０）とを備えている。更に、該較正空間（５０）に流入した空気のガス濃度を検出するためのガス感応部（３０）を備えている。加えて、上記ガス感応部（３０）の基準値を較正するために上記較正空間（５０）の空気を清浄化するための触媒（４１）を備えている。
【００１４】
この請求項１に係る発明では、ガス感応部（３０）が対象ガスのガス濃度を検出する場合、触媒（４１）を活性化させない状態において、空気が較正空間（５０）を流れる。つまり、上記空気は、２つの基板（２０，２１）の間を流れることになる。上記ガス感応部（３０）は、この空気から対象ガス濃度に対応したセンサ出力を出力する。
【００１５】
一方、例えば、ガス濃度の検出を所定時間行うと、較正動作を実行する。つまり、上記触媒（４１）を活性化し、較正空間（５０）の内部空気を清浄化する。上記ガス感応部（３０）は、この清浄空気のガス濃度を検出する。このガス感応部（３０）の出力に基づいて該ガス感応部（３０）の零点の補正を行う。その後、通常の検出動作を再開する。
【００１６】
また、請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、上記較正空間（５０）は、較正空間（５０）における基板寸法Ｌに対する較正空間（５０）における基板間隔δの比（δ／Ｌ）が２／３以下になるように構成されている。
【００１７】
この請求項２に係る発明では、較正空間（５０）の間隔である基板間隔δが基板（２０，２１）に対して小さく設定されているので、全体形状が小型化される。
【００１８】
また、請求項３に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、上記２つの基板（２０，２１）が、スペーサ（２２）によって較正空間（５０）を形成するように平行に設けられている。
【００１９】
この請求項３に係る発明では、較正空間（５０）がスペーサ（２２）によって基板（２０，２１）の間に確実に形成される。
【００２０】
また、請求項４に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、上記較正空間（５０）は、基板（２０，２１）の全周囲において外部に連通するように構成されている。
【００２１】
この請求項４に係る発明では、空気が較正空間（５０）に対して任意の方向から流入し、この流入した空気のガス濃度を検出する。
【００２２】
また、請求項５に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、一方の基板（２０）が、他方の基板（２１）の上に重ねて配置され、上記較正空間（５０）は、一方の基板（２０）に、他方の基板（２１）を横断する凹溝を形成して構成されている。
【００２３】
この請求項５に係る発明では、ワンチップ状に形成され、全体構成が簡略される。
【００２４】
また、請求項６に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、上記触媒（４１）が、ガス感応部（３０）に対して空気の風上に位置するように設けられている。
【００２５】
この請求項６に係る発明では、較正時に触媒（４１）で清浄化された空気が確実にガス感応部（３０）に流れることになる。
【００２６】
また、請求項７に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、上記ガス感応部（３０）が一方の基板（２０）に設けられる一方、上記触媒（４１）が他方の基板（２１）に設けられている。
【００２７】
この請求項７に係る発明では、ガス感応部（３０）と触媒（４１）とが別の基板（２０，２１）に設けられているので、ガス感応部（３０）への熱影響が抑制される。
【００２８】
また、請求項８に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、上記ガス感応部（３０）と触媒（４１）とが同一の基板（２１）に設けられている。
【００２９】
この請求項８に係る発明では、ガス感応部（３０）と触媒（４１）とが同じ基板（２１）に設けられているので、構成が簡略となる。
【００３０】
また、請求項９に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、上記触媒（４１）が、加熱によって活性化する熱触媒で構成され、上記触媒（４１）を活性化するための電気ヒータ（４２）が設けられている。
【００３１】
この請求項９に係る発明では、触媒（４１）が熱によって確実に活性化し、清浄空気が生成される。
【００３２】
また、請求項１０に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、上記電気ヒータ（４２）が、基板（２０，２１）に保護層（１１）を介して積層形成され、上記触媒（４１）が、電気ヒータ（４２）に保護層（１１）を介して積層形成されている。
【００３３】
この請求項１０に係る発明では、保護層（１１）によって電気ヒータ（４２）と基板（２０，２１）等とが熱的に遮断され、熱ロスが抑制される。
【００３４】
また、請求項１１に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、上記触媒（４１）が、光によって活性化する光触媒で構成され、上記触媒（４１）が設けられた基板（２１）が、光透過性材料で構成されている。
【００３５】
この請求項１１に係る発明では、触媒（４１）が光によって確実に活性化し、清浄空気が生成される。
【００３６】
また、請求項１２に係る発明は、上記請求項９に係る発明において、上記ガス感応部（３０）の較正時に電気ヒータ（４２）にパルス状に通電する通電制御手段（６１）が設けられている。
【００３７】
この請求項１２に係る発明では、触媒（４１）がパルス状に瞬間的に加熱されて活性化し、清浄空気を生成する。
【００３８】
また、請求項１３に係る発明は、上記請求項９に係る発明において、上記触媒（４１）は、担体に触媒成分が担持されて構成されている。
【００３９】
この請求項１３に係る発明では、吸着成分が少なくなり、触媒（４１）が薄くなる。
【００４０】
また、請求項１４に係る発明は、上記請求項９に係る発明において、上記触媒（４１）は、吸着成分が触媒成分に配合されて構成されるか、又は吸着成分に触媒成分が担持されて構成されている。
【００４１】
この請求項１４に係る発明では、対象ガスが吸着成分に吸着されるので、確実に清浄空気が生成される。
【００４２】
また、請求項１５に係る発明は、上記請求項９に係る発明において、上記ガス感応部（３０）の非較正時に、触媒（４１）の活性化温度以下の温度にガス感応部（３０）を加熱するために電気ヒータ（４２）に通電する温度補正手段（６２）が設けられている。
【００４３】
この請求項１５に係る発明では、非較正時においても触媒（４１）が加熱されているので、ガス感応部（３０）の熱影響が小さくなる。
【００４４】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４５】
図１〜図５に示すように、本実施形態のガス検出装置（１０）は、例えば、空気調和装置の室内機や空気清浄機に設けられている。そして、該ガス検出装置（１０）は、外部空気である室内空気のガス濃度を検出するもので、例えば、室内のホルムアルデヒドなどの対象ガスのガス濃度を検出するものである。
【００４６】
上記ガス検出装置（１０）は、相対向する一対の基板（２０，２１）と、ガス感応部（３０）と、清浄空気の生成手段（４０）とを備えている。
【００４７】
上記基板（２０，２１）は、高熱伝導率材料で形成されると共に、矩形板に形成されている。該基板（２０，２１）は、例えば、１辺の長さが１ｍｍ〜１０ｍｍの正方形板に形成され、両基板（２０，２１）は、スペーサ（２２）によって所定間隔を存して平行に配置されている。
【００４８】
上記スペーサ（２２）は、両基板（２０，２１）の４つの隅角部に設けられて両基板（２０，２１）を互いに固定している。そして、上記両基板（２０，２１）の間がガス感応部（３０）の較正空間（５０）に構成されている。
【００４９】
上記較正空間（５０）の厚さである両基板（２０，２１）の間隔δは、例えば、１μｍ〜数百μｍに設定されている。上記較正空間（５０）は、両基板（２０，２１）の全周囲において外部に連通し、室内空気が任意の方向より較正空間（５０）に流入するように構成されている。
【００５０】
換言すると、上記較正空間（５０）は、較正空間（５０）における基板寸法Ｌに対する較正空間（５０）における基板間隔δの比（δ／Ｌ）が２／３以下になるように構成されている。
【００５１】
上記ガス感応部（３０）は、較正空間（５０）を流れる室内空気のガス濃度を検出するものであり、一方の基板（２０）の内面に設けられている。上記ガス感応部（３０）は、定電位電解型センサや半導体型センサや固体電解質型センサなどで構成されている。尚、上記ガス感応部（３０）は、半導体型センサなどに参照用センサ（補正用センサ）を組み合わせたデュアルセンサであってもよい。
【００５２】
上記生成手段（４０）は、触媒（４１）と電気ヒータ（４２）とを備えている。該触媒（４１）と電気ヒータ（４２）とは、ガス感応部（３０）の基板（２０）とは異なる他方の同一の基板（２１）の内面に形成され、較正空間（５０）に設けられている。
【００５３】
上記触媒（４１）は、零点較正であるガス感応部（３０）の基準値を較正するために、上記較正空間（５０）において、清浄空気を生成するものである。該触媒（４１）は、熱触媒で構成され、例えば、触媒成分が担体に担持されて構成され、マンガン系触媒、バナジウム系触媒又はモリブデン系触媒等の熱触媒で構成されている。
【００５４】
上記触媒（４１）の担体としては、例えば、活性アルミナ、セリア、ジルコニア、シリカ及びゼオライト等から選ばれた１種類以上の金属酸化物又は該金属酸化物と金属の複合酸化物との混合物が採用されている。
【００５５】
上記触媒成分としては、例えば、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｍｎ及びＲｈのうちから選ばれた１種類以上の金属、該金属を含有する合金若しくは該金属の酸化物、又はこれらの２種類以上の混合物が採用されている。
【００５６】
また、上記触媒（４１）は、例えば、触媒成分が担体に担持されたものを、網状に形成された金属等の基材に担持させてもよい。また、上記触媒（４１）は、触媒成分のみからなるものを、網状に形成された金属等の基材に担持させてもよい。要するに、上記触媒（４１）は、該触媒（４１）の周囲を流れる空気を清浄化する能力があればよい。
【００５７】
上記電気ヒータ（４２）は、触媒（４１）を活性化するための加熱手段を構成している。上記電気ヒータ（４２）は、薄い板状に形成され、例えば、数μｍ〜数十μｍの厚さに形成され、１つの基板（２１）の表面に絶縁層である保護層（１１）を介して積層形成されている。そして、上記電気ヒータ（４２）の表面に触媒（４１）が絶縁層である保護層（１１）を介して積層形成されている。また、上記電気ヒータ（４２）は、基板（２１）に形成されたスルーホール（２３）を介して電極（２４）に接続されている。
【００５８】
上記ガス感応部（３０）は、円形に形成されている。そして、上記電気ヒータ（４２）及び触媒（４１）は、該ガス感応部（３０）の外側に所定間隔を存してドーナツ板状に形成されている。つまり、上記触媒（４１）は、室内空気が任意の方向より較正空間（５０）に流入するので、ドーナツ板状に形成されてガス感応部（３０）に対して常に空気の風上に位置するように設けられている。また、上記ガス感応部（３０）に対向する部分は、触媒（４１）及び電気ヒータ（４２）が省略され、触媒（４１）及び電気ヒータ（４２）からの輻射熱によるガス感応部（３０）の熱影響を低減するようにしている。
【００５９】
上記ガス感応部（３０）及び電気ヒータ（４２）は、コントローラ（６０）が接続されている。該コントローラ（６０）は、ガス感応部（３０）の出力信号らかガス濃度を導出する一方、電気ヒータ（４２）の通電制御部（６１）が設けられている。
【００６０】
上記通電制御部（６１）は、ガス感応部（３０）の較正時に電気ヒータ（４２）にパルス状に通電する通電制御手段を構成している。つまり、上記通電制御部（６１）は、触媒（４１）を瞬間的に加熱し、ガス感応部（３０）などの他の部分に熱影響を与えないように構成されている。
【００６１】
〈作用〉
次に、上述したガス検出装置（１０）の検出動作について説明する。
【００６２】
先ず、ガス感応部（３０）が室内の対象ガスのガス濃度を検出する場合、電気ヒータ（４２）への通電を停止している。この通電の停止により、触媒（４１）が活性化することがなく、室内空気が較正空間（５０）を流れる。つまり、上記室内空気は、２つの基板（２０，２１）の間を流れる。
【００６３】
上記ガス感応部（３０）は、この室内空気から対象ガス濃度に対応したセンサ出力を出力し、コントローラ（６０）がガス濃度を算出し、例えば、制御信号を出力し、室内ファンの駆動などの制御を実行する。
【００６４】
一方、コントローラ（６０）の通電制御部（６１）は、前回の較正動作が終了した後、所定時間が経過し且つガス感応部（３０）のセンサ出力が所定値以下になると、較正動作を実行する。つまり、上記通電制御部（６１）の制御信号によって電気ヒータ（４２）への通電が開始される。この通電は、パルス状であって、このパルス状の通電により電気ヒータ（４２）がパルス状に発熱し、触媒（４１）が瞬間的に加熱されて活性化し、較正空間（５０）の内部空気を清浄化する。
【００６５】
上記ガス感応部（３０）は、清浄空気のガス濃度を検出する。その後、通電制御部（６１）は、ガス感応部（３０）のセンサ出力の変化率が所定値以下になると、較正の終了判定を行う。そして、較正の終了時におけるセンサ出力によってガス感応部（３０）の零点の補正を行う。その後、通常の測定動作を再開する。
【００６６】
〈構成の基本的原理〉
次に、上述したガス検出装置（１０）に構成した理由について説明する。
【００６７】
先ず、本発明におけるガス検出装置（１０）の目的とするところは次の通りである。例えば、ガス感応部（３０）に半導体ガスセンサを用いた場合、一般的に、ガス濃度に感応して変化する抵抗分と、並列抵抗及び直列抵抗の合成として近似することができる。このうち直列抵抗は、高濃度ガス側で検量線を飽和させ、並列抵抗は、低濃度側で飽和させるため、一般にＳ字状カーブの検量線となる（図６におけるＡ１参照）。
【００６８】
主にセンサ実用感度を制限する要因は、並列抵抗とその温湿度の依存性及び経年変化である。そこで、本発明のガス検出装置（１０）の目的は、零点補正を行い、零点との差分を信号値とすることで、図６におけるＡ２に示す検量線とすることである。
【００６９】
しかし、較正時に、完全な零濃度にする必要はなく、１／３〜１／１０の濃度にすることで、必要十分な補正効果を上げることができる（図６におけるＡ３参照）。このことを前提とし、本発明のガス検出装置（１０）は、零点補正を行うようにしている。
【００７０】
〈較正空間（５０）の間隔δ〉
次に、上記較正空間（５０）の間隔δについて説明する。
【００７１】
先ず、図１に示す較正空間（５０）の間隔をδとし、一対の基板（２０，２１）を図３と異なり直径Ｌの円板とし、触媒（４１）を基板（２０，２１）の中央部に直径Ｒの円板状に塗布する。
【００７２】
このガス検出装置（１０）において、所定動作温度にまで触媒（４１）をパルス加熱する際の周辺温度環境を求め、触媒（４１）の分解効率ηと、対象とするガスの動作温度における拡散係数Ｄ、及び上記寸法諸元から、この較正空間（５０）でのガス濃度変化を算出する。
【００７３】
各パラメータ（較正空間間隔δ、触媒効率η、触媒直径Ｒ、基板直径Ｌ）を変化させた場合の相対ガス濃度は、図７〜図１４に示すようになる。尚、ガスの拡散係数Ｄは対象固有の値であり最適化対象ではない。また、図８、図１０、図１２及び図１４は、縦軸の相対ガス濃度を対数目盛としたものである。
【００７４】
図７及び図８に示すように、較正空間間隔δを０．３ｍｍ（Ｂ１参照）、０．２ｍｍ（Ｂ２参照）及び０．１ｍｍ（Ｂ３参照）の順に小さくすると、較正時の相対ガス濃度が低くなる。したがって、較正空間間隔δは、小さいほど較正時の到達濃度及び到達時間の点で有利である。
【００７５】
図９及び図１０に示すように、触媒効率ηを０．１（Ｃ１参照）、０．２（Ｃ２参照）、０．５（Ｃ３参照）及び１（Ｃ４参照）の順に大きくすると、較正時の相対ガス濃度が低くなる。したがって、触媒効率ηは、大きいほど較正時の到達濃度及び到達時間の点で有利である。
【００７６】
図１１及び図１２に示すように、触媒直径Ｒを０．４ｍｍ（Ｄ１参照）、０．６ｍｍ（Ｄ２参照）、０．８ｍｍ（Ｄ３参照）及び１．０ｍｍ（Ｄ４参照）の順に大きくすると、較正時の相対ガス濃度が低くなる。したがって、触媒直径Ｒは、大きいほど較正時の到達濃度及び到達時間の点で有利である。
【００７７】
図１３及び図１４に示すように、基板直径Ｌを３．０ｍｍ（Ｅ１参照）、３．５ｍｍ（Ｄ２参照）及び４．０ｍｍ（Ｅ３参照）の順に大きくすると、較正時の相対ガス濃度が低くなる。したがって、基板直径Ｌは、大きいほど較正時の到達濃度及び到達時間の点で有利である。
【００７８】
ところが、上記触媒直径Ｒ及び基板直径Ｌは、大きくすると、サイズ及びコストが増大し、投入電力の増大とそれによる熱影響の悪化が生じる。したがって、上記触媒直径Ｒ及び基板直径Ｌは、必要到達濃度を確保できる最小値に設定する必要がある。
【００７９】
一方、理想気体の拡散係数Ｄは、圧力に反比例し、分子量の平方根と分子サイズに反比例し、また、絶対温度の３／２乗に比例する。定圧下において、空間が開放されている場合、気体の拡散係数Ｄは、物性値と温度のみに依存することになるが、対象ガスの種類による拡散係数Ｄの差は比較的小さく、主要なガスについて、数倍程度の範囲に収まる。従って、気体の拡散係数Ｄは、中程度分子量の主要成分で代表させて考えても差し支えない。
【００８０】
また、熱的条件は、ガス感応部（３０）及び触媒（４１）の形状等のレイアウトや対象ガス及び材質による至適温度及び許容温度に強く依存するため、一般条件の導出が難しいものの、触媒直径Ｒ及び基板直径Ｌの最大値は、熱的条件によって実質的に制約される（消費電力及び基板（２０，２１）の平均温度の上昇）。上記触媒（４１）及び基板（２０，２１）は、直径１０ｍｍの円形又は１辺が１０ｍｍの正方形とすることが生産性などを含めて考慮した最大値とすると、下限値が、ボンディングなどを含めて直径１ｍｍの円形又は１辺が１ｍｍの正方形となる。
【００８１】
一方、較正空間間隔δは、ビーズ・ファイバーを分散させた接着層では数μｍ〜１ｍｍ程度とすることが可能であるが、触媒（４１）及びガス感応部（３０）の厚さを十μｍ〜数十μｍとし、該触媒（４１）及びガス感応部（３０）の厚さの粗度及び厚みムラを考慮すると、数十μｍが下限である。
【００８２】
そこで、上記触媒（４１）を直径Ｒの円形とし、該触媒径Ｒに対する較正空間間隔δの比（δ／Ｒ）を規格化すると、与えられた拡散係数Ｄ、触媒（４１）及び形状における較正時の到達ガス濃度を算定することができる。
【００８３】
較正時の到達ガス濃度である相対ガス濃度は、触媒径Ｒ及び較正空間間隔δに対して図１５に示すとおりとなる。この図１５において、触媒径Ｒを１ｍｍ及び較正空間間隔δを０．１ｍｍとした場合（Ｆ１参照）、触媒径Ｒを１ｍｍ及び較正空間間隔δを０．２ｍｍとした場合（Ｆ２参照）、触媒径Ｒを１ｍｍ及び較正空間間隔δを０．３ｍｍとした場合（Ｆ３参照）、触媒径Ｒを１ｍｍ及び較正空間間隔δを０．４ｍｍとした場合（Ｆ４参照）、触媒径Ｒを２ｍｍ及び較正空間間隔δを０．２ｍｍとした場合（Ｆ５参照）、触媒径Ｒを２ｍｍ及び較正空間間隔δを０．４ｍｍとした場合（Ｆ６参照）、触媒径Ｒを２ｍｍ及び較正空間間隔δを０．６ｍｍとした場合（Ｆ７参照）、触媒径Ｒを２ｍｍ及び較正空間間隔δを０．８ｍｍとした場合（Ｆ８参照）、それぞれ相対ガス濃度が図示のように変化する。
【００８４】
このように、過渡応答（図１５参照）及び温度分布などは、上記の規格に従わないものの、上記の規格は、基板（２０，２１）の形状や寸法などの概要を決定する指標としては十分である。
【００８５】
したがって、理想触媒（４１）と代表的なガス種の拡散係数Ｄ（トルエン、６０℃）を仮定して、較正動作時の到達ガス濃度（平衡値）をシミュレーションにより求めたものが図１６である。尚、図１６は、基板（２０，２１）の直径又は１辺長さ（Ｌ）に対する較正空間間隔δの比（δ／Ｌ）と相対ガス濃度の関係を示している。
【００８６】
上記図１６に示すように、較正動作時において、ガス濃度は零濃度まで到達する必要はなく、上述のように雰囲気濃度の１０〜３０％以下まで到達すれば十分である。一方、実際の触媒効率は、理想状態より必ず低くなるため、理想触媒（４１）での到達濃度２０％が一つの目安になる。したがって、触媒（４１）の長さＲに対する較正空間（５０）の間隔δの比（δ／Ｒ）又は基板（２０，２１）の長さＬに対する較正空間（５０）の間隔δの比（δ／Ｒ）は、２／３とすることが好ましい。
【００８７】
以上のことから、本発明のガス検出装置（１０）は、２つに基板（２０，２１）の間に較正空間（５０）を設けるようにしたものである。例えば、従来のように、ＴＯ−５パッケージ（内容積が０．３５ｍｌ）に触媒（４１）及びガス感応部（３０）を設けた場合、図１７に示すように、較正の開始から復帰し、測定の動作に戻るサイクルに数分から十数分を要していた。
【００８８】
これに対し、基板（２０，２１）を２ｍｍ角チップとし、較正空間（５０）の間隔δを０．２ｍｍとすると、１秒〜数秒のサイクルの動作が可能となり、急激な周囲環境変化及びガス濃度変化にも速やかに対応することができる。
【００８９】
例えば、基板（２０，２１）を直径４ｍｍの円盤状とし、且つ較正空間（５０）の間隔δを０．２５ｍｍとし、触媒（４１）の活性をＯＮ／ＯＦＦさせた状態において、トルエン濃度変化をシミュレーションにより求めると、図１８に示すようになる。尚、図１８は、ステップ状の温度変化を仮定し、ガス吸着及び脱着は無視している。
【００９０】
この図１８から分かるように、電気ヒータ（４２）に０．１秒のパルス状の通電を行うと、１秒以内で応答することができる。
【００９１】
〈パルス状の通電〉
次に、上記通電制御部（６１）のパルス状の通電について説明する。
【００９２】
先ず、触媒（４１）の活性化について説明すると、図１９に示すように、Ｃｕ−Ｍｎ−Ｃｅ系の触媒（４１）は、対象ガス（トルエン）に対する活性化の閾値温度は約２３０℃である。また、Ｐｔ系の触媒（４１）は、対象ガス（トルエン）に対する活性化の閾値温度は約１７０℃である。
【００９３】
そこで、上記基板（２０，２１）を直径Ｌが３ｍｍの円板とし、較正空間（５０）の間隔δを０．２５ｍｍとし、ガス感応部（３０）に０．５Ｗの直流電力を印可し、電気ヒータ（４２）に０．１５Ｗのパルス状の通電を行った場合、発熱、伝熱及び輻射により、ガス感応部（３０）と触媒（４１）の温度は、それぞれ約３００℃及び１７０℃となる。尚、この場合、電気ヒータ（４２）と基板（２０，２１）との間の保護層（１１）は、２５μｍのガラス層に形成されている。
【００９４】
そして、内径φが１．０ｍｍ、外径φが２．０ｍｍの触媒（４１）及び電気ヒータ（４２）に、パルス通電を繰返周波数１Ｈｚ、デューティ５％（３Ｗ×５％＝平均電力０．１５Ｗ）で印加する。パルス通電中における触媒（４１）の最高表面温度は、図２０に示すように、５００℃以上となり、Ｃｕ−Ｍｎ−Ｃｅ系触媒（４１）の閾値温度である約２３０℃以上を、周期の１／４程度（０．２５ｓｅｃ）に保つことができる。
【００９５】
低濃度ガスに対して、触媒（４１）の反応は、拡散律則であり、バインダとして添加されているシリカ又はアルミナなどの吸着成分と触媒成分との総和で表される。上述したように、１／４の活性保持時間割合は、触媒温度が低下して活性が小さい間は、吸着作用により較正空間（５０）である間隙を浄化し、通電して加熱されている間に雰囲気ガス及び吸着ガスを分解及び浄化することは十分可能である。
【００９６】
また、上記触媒（４１）の活性及び吸着能力は、主に触媒組成により、また部分的には触媒（４１の）塗布厚さで制御される。パルス状の変化に追従できない、応答速度の遅いガス感応部（３０）に対しては、吸着成分を増すことに加えて塗布量を増すことで、吸着量を確保することができる。
【００９７】
したがって、本発明のガス検出装置（１０）では、通電制御部（６１）がパルス状の通電を行うようにしている。
【００９８】
また、上記図２０において、電気ヒータ（４２）の通電時におけるガス感応部（３０）の温度上昇は、約２０℃である。この温度上昇によるガス感応部（３０）の応答の変動が無視できない場合、較正中はパルス状に印加するものと等しい電力を直流的に加えることにより、較正時の温度変動を補償することができる。また、ガス感応部（３０）が過渡的な温度変動にも部分的に応答する場合には、補償として加える電力はパルス状の電力の平均値と等しくするのではなく、同一応答を与える電力を補償として加える。この補償の電力値は予め求めておく。
【００９９】
また、上記補償用の電力は必ずしも直流である必要はなく、電気ヒータ（４２）又は触媒（４１）及びガス感応部（３０）が応答しない高周波数（例えば、繰返周波数１０ＫＨｚ以上）で断続するパルスであってもよい。この場合、電気ヒータ（４２）に通電する電圧印加回路のタイミングを変えるだけでそのまま使用でき、新たな回路を必要としない点で有利である。
【０１００】
〈実施形態１の効果〉
以上のように、本実施形態によれば、２つの基板（２０，２１）の間に較正空間（５０）を構成し、該較正空間（５０）のガス濃度をガス感応部（３０）で検出すると共に、上記較正空間（５０）の空気を触媒（４１）で清浄化してガス感応部（３０）の基準値を較正するようにしたために、較正空間（５０）の容積を小さくすることができ、全体形状を小さくすることができる。
【０１０１】
また、上記較正空間（５０）を小さくすることができるので、触媒（４１）による分解時間及び復帰時間を極めて短くすることができる。
【０１０２】
特に、較正空間（５０）における基板寸法Ｌに対する較正空間（５０）の間隔δの比を２／３以下に設定すると、較正精度の低下を招くことなく、全体形状を小さくすることができる。
【０１０３】
また、上記スペーサ（２２）を基板（２０，２１）の間に設けているので、較正空間（５０）をスペーサ（２２）によって基板（２０，２１）の間に確実に形成することができる。
【０１０４】
また、上記較正空間（５０）を基板（２０，２１）の全周囲において外部に連通するようにすると、任意の方向から流入する空気のガス濃度を確実に検出することができ、指向性の制約をなくすることができる。
【０１０５】
また、上記触媒（４１）がガス感応部（３０）の風上に位置するようにしているので、較正動作を精度よく行うようにすることができる。
【０１０６】
また、上記ガス感応部（３０）と触媒（４１）とを異なる基板（２０，２１）に配置するようにしたので、ガス感応部（３０）に対して、触媒（４１）及び電気ヒータ（４２）の輻射熱の影響を低減することができる。特に、ガス感応部（３０）に対向する基板（２０，２１）には、ガス感応部（３０）に対向した部分に触媒（４１）及び電気ヒータ（４２）が省略されているので、輻射熱の影響を確実に低減することができる。
【０１０７】
また、上記触媒（４１）を熱触媒で構成し、電気ヒータ（４２）で加熱するので、触媒（４１）を確実に活性化させ、清浄空気を確実に生成することができる。
【０１０８】
また、上記基板（２０，２１）と電気ヒータ（４２）との間、及び電気ヒータ（４２）と触媒（４１）との間に保護層（１１）を形成しているので、外部への熱放出を抑制することができることから、熱損失を確実に低減することができる。
【０１０９】
また、上記電気ヒータ（４２）にパルス状の通電を行うようにしたために、消費電力の低減を確実に図ることができる。また、ガス感応部（３０）などに対する熱影響を確実に抑制することができる。更に、全体の平均温度を低下させることができるので、耐熱性や熱伝達ロスを考慮することなく、レイアウトや構造の自由度を向上させることができる。
【０１１０】
また、触媒（４１）を触媒成分を担体に担持させて構成するので、触媒（４１）を薄くすることができる。この結果、触媒（４１）の温度上昇を迅速化することができ、熱伝達ロスなどを向上させることができる。
【０１１１】
【発明の実施の形態２】
次に、本発明の実施形態２を図面に基づいて詳細に説明する。
【０１１２】
本実施形態は、図２１に示すように、実施形態１がスペーサ（２２）を基板（２０，２１）の４隅に設けたのに代わり、スペーサ（２２）を基板（２０，２１）の両側部に設けるようにしたものである。
【０１１３】
つまり、上記スペーサ（２２）は、基板（２０，２１）の側部において、該基板（２０，２１）の前後両端部に亘って設けられている。したがって、室内空気は、較正空間（５０）に対して前後方向（図２１の上下方向）にのみ流れることになる。要するに、上記較正空間（５０）は、実施形態１のように全周囲が外部に連通している必要がなく、基板（２０，２１）の少なくとも一部において外部に連通しておればよい。その他の構成、作用及び効果は実施形態１と同じである。
【０１１４】
【発明の実施の形態３】
次に、本発明の実施形態３を図面に基づいて詳細に説明する。
【０１１５】
本実施形態は、図２２に示すように、実施形態１がスペーサ（２２）を基板（２０，２１）の４隅に設けたのに代わり、スペーサ（２２）を基板（２０，２１）の両側部及び後部に設けるようにしたものである。
【０１１６】
つまり、上記スペーサ（２２）は、基板（２０，２１）の１側部から後部を経て他側部に亘るコ字状に設けられている。したがって、室内空気は、較正空間（５０）に対して前部（図２１の上部）からのみ流出入することになる。
【０１１７】
また、触媒（４１）は、室内空気が較正空間（５０）に丈夫から流入するので、基板（２０，２１）の前部（図２２の上部）にのみ形成されている。要するに、上記較正空間（５０）は、実施形態１のように全周囲が外部に連通している必要がなく、基板（２０，２１）の少なくとも一部において外部に連通しておればよい。その他の構成、作用及び効果は実施形態１と同じである。
【０１１８】
【発明の実施の形態４】
次に、本発明の実施形態４を図面に基づいて詳細に説明する。
【０１１９】
本実施形態は、図２３に示すように、実施形態１がガス感応部（３０）と触媒（４１）及び電気ヒータ（４２）を異なる基板（２０，２１）に設けたのに代わり、ガス感応部（３０）と触媒（４１）及び電気ヒータ（４２）を同一の基板（２０，２１）に設けるようにしたものである。
【０１２０】
つまり、上記触媒（４１）及び電気ヒータ（４２）は、ドーナツ状に形成され、この触媒（４１）及び電気ヒータ（４２）の内側にガス感応部（３０）が配置されている。
【０１２１】
したがって、本実施形態によれば、上記ガス感応部（３０）と触媒（４１）とを同一の基板（２１）に配置するようにしたので、全体構成の簡略化を図ることができる。その他の構成、作用及び効果は実施形態１と同じである。
【０１２２】
【発明の実施の形態５】
次に、本発明の実施形態５を図面に基づいて詳細に説明する。
【０１２３】
本実施形態は、図２４及び図２５に示すように、実施形態１が２つの基板（２０，２１）を設けたのに代わり、ワンチップで構成するようにしたものである。
【０１２４】
つまり、本実施形態のガス検出装置（１０）は、ベースの基板（２０）を備えている。該ベースの基板（２０）は、キャンパッケージのベースなどの構成部材であり、この基板（２０）の上には、ドーナツ状の触媒（４１）及び電気ヒータ（４２）の生成手段（４０）が設けられた基板（２１）として構成されたセンサチップ（１２）が重ねて配置されている。
【０１２５】
更に、上記ベースの基板（２０）は、上面に凹溝が形成されて較正空間（５０）が形成されている。この凹溝の較正空間（５０）は、センサチップ（１２）を横断するように形成され、室内空気流出入するように構成されている。また、上記凹溝の較正空間（５０）は、深さである間隔δが、例えば、０．５ｍｍに設定されている。尚、上記ベースの基板（２０）は、リード（２５）が設けられている。また、上記ベースの基板（２０）には、図示しないが、保護ケース（キャン）が設けられている。
【０１２６】
本実施形態によれば、ワンチップで構成しているので、部品点数を削減することができる。
【０１２７】
また、構成の制約を大幅に緩和することができ、ガス感応部（３０）からの熱伝達が小さいため、より低温の触媒（４１）（Ｐｔ系触媒）を選択することができる。その他の構成、作用及び効果は実施形態１と同じである。
【０１２８】
また、本実施形態において、電池駆動を目的として低消費電力の動作が可能にするようにしてもよく、比較的低温での動作やパルス動作の可能なガス感応部（３０）の材質及び形状に構成するようにしてもよい。その際、上記電気ヒータ（４２）にパルス通電とすることが好ましい。
【０１２９】
例えば、平均消費電力が１５ｍＷのガス感応部（３０）による基板（２０，２１）の平均温度上昇は、１辺が２ｍｍの正方形基板（２０，２１）において、２０℃程度である。また、上記ガス感応部（３０）が直接に取り付けられた基板（２０，２１）で、１辺が３ｍｍの正方形の場合、１０℃以下となる。
【０１３０】
触媒（４１）がガス感応部（３０）と同一平面上に塗布され、内径φが１．０ｍｍ、外径φが２．０ｍｍのセンサチップ（１２）に構成し、印加電力を１．５Ｗとし、繰返周波数を１Ｈｚとし、デューティ５％とすると、ガス感応部（３０）及び触媒（４１）による基板（２０，２１）の平均温度は、室温雰囲気に対して約１００℃以下となる。触媒（４１）の表面の最高到達温度は、図２６に示すように、約２８０℃であり、Ｐｔ系触媒（４１）の対象ガスに対する閾値温度（約１７０℃）以上の表面温度を保持する時間割合は約１／６となる。
【０１３１】
また、ガラスなどの保護層（１１）を挿入した場合、動作時の触媒（４１）（ガス感応部（３０））の温度をより高く、基板（２０，２１）の平均温度をより低くできるため、消費電力軽減だけでなく、システム感度及び精度性能の向上をも図ることができる。
【０１３２】
【発明の実施の形態６】
次に、本発明の実施形態５を図面に基づいて詳細に説明する。
【０１３３】
本実施形態は、図２７に示すように、実施形態１が触媒（４１）を熱触媒で構成したのに代わり、触媒（４１）を光触媒で構成するようにしたものである。
【０１３４】
つまり、本実施形態のガス検出装置（１０）は、ベースの基板（２０）を備えている。該ベースの基板（２０）の上には、センサチップ（１２）が重ねて配置されている。該センサチップ（１２）は、基板（２１）の下面にガス感応部（３０）と、ドーナツ状の触媒（４１）よりなる生成手段（４０）が設けられている。
【０１３５】
更に、上記ベースの基板（２０）は、上面に凹溝が形成されて較正空間（５０）が形成されている。この凹溝の較正空間（５０）は、センサチップ（１２）を横断するように形成され、室内空気流出入するように構成されている。また、上記凹溝の較正空間（５０）は、深さである間隔δが、例えば、０．５ｍｍに設定されている。尚、上記ベースの基板（２０）は、リード（２５）が設けられている。また、上記ベースの基板（２０）には、図示しないが、保護ケース（キャン）が設けられている。
【０１３６】
また、上記センサチップ（１２）の基板（２１）は、光透過性材料で構成されている。また、上記基板（２１）の上方には、所定間隔を存して光源（１３）が設けられている。該光源（１３）は、ＵＶ−ＬＥＤ又は青ＬＥＤ（可視光触媒の場合）で構成され、基板（２１）の上方から照射するように構成されている。その他の構成、作用及び効果は実施形態１と同じである。
【０１３７】
【発明の他の実施の形態】
上記各実施形態においては、触媒成分を担体に担持させて構成したが、触媒（４１）を触媒成分と吸着成分とで構成するようにしてもよい。つまり、上記触媒（４１）は、吸着成分が触媒成分に配合されて構成されるか、又は吸着成分に触媒成分が担持されて構成されてもよい。
【０１３８】
特に、電気ヒータ（４２）にパルス状の通電を行うにすると、吸着成分との併用により、平均のガス濃度を十分に下げることができる。
【０１３９】
つまり、１秒以下の短時間でガス濃度の変化に追従できないような応答性の悪いガス感応部（３０）においても、基板（２０，２１）（チップ）の平均温度を触媒（４１）の活性化温度より低く保ったままで、パルス状の通電による零点較正を実現することができる。
【０１４０】
ＳｎＯ２などの半導体ガスセンサでは、ガス濃度変化に対する応答に１０秒以上を要とすることが多い。その理由は、ガス分子のガス感応部（３０）の表面への吸着が、物理吸着によるもので、吸着過程そのものは速やかであるが、吸着分子の表面再配列がセンサ応答を支配しているものと考えられている。
【０１４１】
図２８は、吸着成分が多い触媒（４１）において、較正時の相対ガス濃度の変化を表したものであり、１回のパルス状の印加時の状況を示している。吸着成分を含む触媒（４１）の場合は（Ｇ１参照）、吸着成分を含まない触媒（４１）（Ｇ２参照）に比し、通電初期に吸着ガスの脱離による小さなピーク（Ｇ３参照）が生じ、パルス通電の終了後の濃度復帰は、吸着剤の効果で大幅に遅くなる。このようなパルス状の通電を繰り返すことにより、図２９に示すように、較正空間（５０）の平均ガス濃度Ｈ１を徐々に下げていくことができる。尚、貴金属触媒（４１）などの場合は、吸着剤を担体として用いることが普通であり、触媒比率は０．１ｗｔ％〜数ｗｔ％である。
【０１４２】
また、上記実施形態１における図２の一点鎖線で示すように、コントローラ（６０）に温度補正部（６２）を設けるようにしてもよい。該温度補正部（６２）は、ガス感応部（３０）の非較正時に、触媒（４１）の活性化温度以下の温度にガス感応部（３０）を加熱するために電気ヒータ（４２）に通電する温度補正手段を構成している。
【０１４３】
つまり、触媒（４１）の活性は温度に依存し、閾値以上の温度で急激に活性が高まる傾向がある。このため、パルス状に触媒（４１）を加熱するときの平均印加電力（平均温度上昇）と同じ直流の電力を非較正時に電気ヒータ（４２）に印可して補償することにより、平均温度に変化を与えることなく、触媒（４１）の活性を制御することができる。
【０１４４】
特に、上記ガス感応部（３０）と触媒（４１）とが熱的に近接し、ガス感応部（３０）が温度の過渡応答の影響を受ける場合、非較正時に熱影響として等価な電力で補償することにより、触媒（４１）の活性を制御し、ガス感応部（３０）の応答の悪影響を抑制することができる。
【０１４５】
また、上記非較正時に印可する電力は、直流に限られず、パルス状であってもよい。この場合、新たな電圧印可手段を設けることなく、パルス駆動回路の繰返周波数及びデューティを調節することにより、実現することができる。
【０１４６】
【発明の効果】
したがって、本発明によれば、２つの基板（２０，２１）の間に較正空間（５０）を構成し、該較正空間（５０）のガス濃度をガス感応部（３０）で検出すると共に、上記較正空間（５０）の空気を触媒（４１）で清浄化してガス感応部（３０）の基準値を較正するようにしたために、較正空間（５０）の容積を小さくすることができ、全体形状を小さくすることができる。
【０１４７】
また、上記較正空間（５０）を小さくすることができるので、触媒（４１）による分解時間及び復帰時間を極めて短くすることができる。
【０１４８】
また、請求項２に係る発明によれば、較正空間（５０）における基板寸法Ｌに対する較正空間（５０）の間隔δの比を２／３以下に設定するので、較正精度の低下を招くことなく、全体形状を小さくすることができる。
【０１４９】
また、請求項３に係る発明によれば、上記スペーサ（２２）を基板（２０，２１）の間に設けているので、較正空間（５０）をスペーサ（２２）によって基板（２０，２１）の間に確実に形成することができる。
【０１５０】
また、請求項４に係る発明によれば、上記較正空間（５０）を基板（２０，２１）の全周囲において外部に連通するようにすると、任意の方向から流入する空気のガス濃度を確実に検出することができ、指向性の制約をなくすることができる。
【０１５１】
また、請求項５に係る発明によれば、ワンチップに構成することができるので、部品点数を削減することができる。更に、構成の制約を大幅に緩和することができ、ガス感応部（３０）からの熱伝達が小さいため、より低温の触媒（４１）（Ｐｔ系触媒）を選択することができる。
【０１５２】
また、請求項６に係る発明によれば、上記触媒（４１）がガス感応部（３０）の風上に位置するようにしているので、較正動作を精度よく行うようにすることができる。
【０１５３】
また、請求項７に係る発明によれば、上記ガス感応部（３０）と触媒（４１）とを異なる基板（２０，２１）に配置するようにしたので、感応部に対して、触媒（４１）及び電気ヒータ（４２）の輻射熱の影響を低減することができる。
【０１５４】
また、請求項８に係る発明によれば、上記ガス感応部（３０）と触媒（４１）とを同一の基板（２１）に配置するようにしたので、全体構成の簡略化を図ることができる。
【０１５５】
また、請求項９に係る発明によれば、触媒（４１）を熱触媒で構成し、電気ヒータ（４２）で加熱するので、触媒（４１）を確実に活性化させ、清浄空気を確実に生成することができる。
【０１５６】
また、請求項１０に係る発明によれば、上記基板（２０，２１）と電気ヒータ（４２）との間、及び電気ヒータ（４２）と触媒（４１）との間に保護層（１１）を形成しているので、外部への熱放出を抑制することができることから、熱損失を確実に低減することができる。
【０１５７】
また、請求項１１に係る発明によれば、触媒（４１）を光触媒で構成するようにしたために、ガス感応部（３０）への熱影響を抑制することができ、検出精度の向上を図ることができる。
【０１５８】
また、請求項１２に係る発明によれば、上記電気ヒータ（４２）にパルス状の通電を行うようにしたために、消費電力の低減を確実に図ることができる。また、ガス感応部（３０）などに対する熱影響を確実に抑制することができる。更に、全体の平均温度を低下させることができるので、耐熱性や熱伝達ロスを考慮することなく、レイアウトや構造の自由度を向上させることができる。
【０１５９】
また、請求項１３に係る発明によれば、触媒（４１）が吸着成分を備えるので、空気の清浄化を確実に行うことができる。
【０１６０】
また、請求項１４に係る発明によれば、触媒（４１）を触媒成分を担体に担持させて構成するので、触媒（４１）を薄くすることができる。この結果、触媒（４１）の温度上昇を迅速化することができ、熱伝達ロスなどを向上させることができる。
【０１６１】
また、請求項１５に係る発明によれば、非較正時に電気ヒータ（４１）に通電するようにしたために、ガス感応部（３０）における温度の過渡応答の影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１から図２０は実施形態１を示し、図１は、実施形態１のガス検出装置の外観を示す斜視図である。
【図２】ガス検出装置を示す断面側面図である。
【図３】ガス検出装置を示す断面平面図である。
【図４】ガス検出装置を示す他の断面位置の断面側面図である。
【図５】ガス検出装置を示す要部の断面側面図である。
【図６】ガス検出装置のガス濃度に対するセンサ出力の特性図である。
【図７】ガス検出装置における基板間隔に対する相対ガス濃度の特性を示す特性図である。
【図８】ガス検出装置における基板間隔に対する相対ガス濃度の特性を示す対数目盛の特性図である。
【図９】ガス検出装置における触媒効率に対する相対ガス濃度の特性を示す特性図である。
【図１０】ガス検出装置における触媒効率に対する相対ガス濃度の特性を示す対数目盛の特性図である。
【図１１】ガス検出装置における触媒径に対する相対ガス濃度の特性を示す特性図である。
【図１２】ガス検出装置における触媒径に対する相対ガス濃度の特性を示す対数目盛の特性図である。
【図１３】ガス検出装置における基板径に対する相対ガス濃度の特性を示す特性図である。
【図１４】ガス検出装置における基板径に対する相対ガス濃度の特性を示す対数目盛の特性図である。
【図１５】ガス検出装置における基板径及び基板間隔に対する相対ガス濃度の特性を示す特性図である。
【図１６】ガス検出装置における基板径に対する基板間隔の比の相対ガス濃度の特性を示す特性図である。
【図１７】従来のガス検出装置における較正時の相対ガス濃度の特性を示す特性図である。
【図１８】本発明のガス検出装置における較正時の相対ガス濃度の特性を示す特性図である。
【図１９】ガス検出装置における触媒効率を示す特性図である。
【図２０】ガス検出装置における触媒温度を示す特性図である。
【図２１】実施形態２のガス検出装置を示す要部の断面側面図である。
【図２２】実施形態３のガス検出装置を示す要部の断面側面図である。
【図２３】実施形態４のガス検出装置を示す断面側面図である。
【図２４】実施形態４のガス検出装置を示す断面側面図である。
【図２５】実施形態４のガス検出装置の要部を示す斜視図である。
【図２６】実施形態４のガス検出装置における触媒表面温度を示す特性図である。
【図２７】実施形態５のガス検出装置を示す断面側面図である。
【図２８】その他の実施形態のガス検出装置における加熱時の相対ガス濃度を示す特性図である。
【図２９】その他の実施形態のガス検出装置におけるパルス状の加熱時の相対ガス濃度を示す特性図である。
【符号の説明】
１０　　　　　　ガス検出装置
２０，２１　　　　基板
３０　　　　　　ガス感応部
４０　　　　　　生成手段
４１　　　　　　触媒
４２　　　　　　電気ヒータ
５０　　　　　　較正空間
６０　　　　　　コントローラ
６１　　　　　　通電制御部
６２　　　　　　温度補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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