(57)【要約】【課題】フィルタの劣化速度が大きくなる（フィルタが短時間で劣化する）のを抑制することが可能なフィルタを提供する。【解決手段】このフィルタ１５は、ヘテロポリ酸塩を担持させた活性炭を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘテロポリ酸塩を担持させた活性炭を備える、フィルタ。
【請求項２】
前記ヘテロポリ酸塩は、リンタングステン酸のアルカリ金属塩、リンタングステン酸のアルカリ土類金属塩、ケイタングステン酸のアルカリ金属塩、ケイタングステン酸のアルカリ土類金属塩、または、リンモリブデン酸のアルカリ金属塩である、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記ヘテロポリ酸塩は、ＡX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40（Ａはアルカリ金属、ｘは０．５以上２．５以下の数値）からなるリンタングステン酸のアルカリ金属塩であるか、または、ＢX/2｜Ｈ3-(X/2)ＰＷ12Ｏ40（Ｂはアルカリ土類金属、ｘは０．５以上２．５以下の数値）からなるリンタングステン酸のアルカリ土類金属塩である、請求項２に記載のフィルタ。
【請求項４】
前記ＡX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40において、Ａは、Ｃｓ（セシウム）、または、Ｋ（カリウム）である、請求項３に記載のフィルタ。
【請求項５】
前記活性炭の平均細孔径は、前記ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、１．６６ｎｍ以上、１．７７ｎｍ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項６】
前記活性炭の平均細孔径は、前記ヘテロポリ酸塩を担持する前の状態で、１．６８ｎｍ以上、１．８０ｎｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項７】
前記活性炭のＢＥＴ比表面積は、前記ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、１１６０ｃｍ2／ｇ以上、１４７０ｃｍ2／ｇ以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項８】
貴金属をさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のフィルタと、
気体を検知するセンサ素子とを備えた、センサ。
【請求項１０】
前記センサ素子は、メタンガスを検知するためのセンサ素子である、請求項９に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フィルタおよびセンサに関し、特に、活性炭を備えるフィルタおよびセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、活性炭を備えるフィルタが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、ガス漏れ警報器などに用いられるフィルタであって、硫酸第一鉄または硫酸第二鉄が活性炭に担持されたフィルタが開示されている。
【０００４】
また、家屋などの建物において使用されるコーキング剤や、結露防止スプレーおよびヘアースプレーなどの各種スプレーなどに用いられる化合物には、シロキサン化合物が含まれている場合がある。シロキサン化合物とは、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合、Ｓｉ：ケイ素、Ｏ：酸素）を有する有機化合物を示す。
【０００５】
また、家屋などの建物において使用される芳香剤、消臭剤、除菌剤、防虫剤などの各種化合物からは、シロキサン化合物以外の有機ガス（以下、ＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）ガスという）が発生する場合がある。
【０００６】
ここで、シロキサン化合物がガス検知素子（センサ素子）に付着した場合、ガス検知素子の検知感度が低下したり、選択的に検出すべきガス以外のガスに対してガス検知感度が上昇してガス検知素子が誤作動する場合がある。そこで、上記特許文献１においては、上記のようなフィルタを用いて、シロキサン化合物を吸着することによって、シロキサン化合物がガス検知素子に付着するのを抑制している。すなわち、上記特許文献１では、フィルタにより、ガス検知素子の検知感度が低下したり、選択的に検出すべきガス以外のガスに対してガス検知感度が上昇して、ガス検知素子が誤作動するのを抑制している。また、ＶＯＣガスについてもシロキサン化合物と同様である。詳細には、ＶＯＣガスがガス検知素子（センサ素子）に付着した場合、ガス検知素子の検知感度が低下したり、選択的に検出すべきガス以外のガスに対してガス検知感度が上昇してガス検知素子が誤作動する場合があるが、上記のようなフィルタを用いて、ＶＯＣガスを吸着することによって、ＶＯＣガスがガス検知素子に付着するのを抑制することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−２２２１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年、シロキサン化合物やＶＯＣガスの発生源となる各種化合物の使用量が増加していることに起因してフィルタの劣化速度が大きくなる（フィルタが短時間で劣化する）ことに対して、上記特許文献１に記載のフィルタでは十分に対応できていないという問題点があると考えられる。このため、上記特許文献１に記載のフィルタを用いたセンサでは、短期間でガス検知素子に各種化合物が付着されてしまい、その結果、ガス検知素子が誤作動しやすくなると考えられる。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、フィルタの劣化速度が大きくなる（フィルタが短時間で劣化する）のを抑制することが可能なフィルタおよびこのフィルタを備えた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】
【００１０】
この発明の第１の局面によるフィルタは、ヘテロポリ酸塩を担持させた活性炭を備える。
【００１１】
この発明の第１の局面によるフィルタでは、上記のように、ヘテロポリ酸塩を担持させた活性炭を備える。これにより、シロキサン化合物やＶＯＣガスなどの長期間にわたる吸着を図ることができる。これにより、フィルタの劣化速度が大きくなる（フィルタが短時間で劣化する）のを抑制することができる。なお、このことは、実験により確認済みである。
【００１２】
上記第１の局面によるフィルタにおいて、好ましくは、ヘテロポリ酸塩は、リンタングステン酸のアルカリ金属塩、リンタングステン酸のアルカリ土類金属塩、ケイタングステン酸のアルカリ金属塩、ケイタングステン酸のアルカリ土類金属塩、または、リンモリブデン酸のアルカリ金属塩である。このように構成すれば、上記のようなヘテロポリ酸塩を担持させた活性炭を備えるフィルタにより、容易に、シロキサン化合物やＶＯＣガスを吸着させることができる。なお、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の一部がＨ（水素）で置換されている場合も含む。
【００１３】
この場合、好ましくは、ヘテロポリ酸塩は、ＡX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40（Ａはアルカリ金属、ｘは０．５以上２．５以下の数値）からなるリンタングステン酸のアルカリ金属塩であるか、または、ＢX/2｜Ｈ3-(X/2)ＰＷ12Ｏ40（Ｂはアルカリ土類金属、ｘは０．５以上２．５以下の数値）からなるリンタングステン酸のアルカリ土類金属塩である。このように構成すれば、適切なヘテロポリ酸塩を用いて、より劣化しにくいフィルタを構成することができる。
【００１４】
上記ヘテロポリ酸塩がリンタングステン酸のアルカリ金属塩、または、リンタングステン酸のアルカリ土類金属塩である構成において、ＡX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40において、Ａは、Ｃｓ（セシウム）、または、Ｋ（カリウム）である。このように構成すれば、リンタングステン酸のアルカリ金属塩、または、リンタングステン酸のアルカリ土類金属塩は、水難溶性であるため、水分がフィルタに浸透した場合でも浸透した水にＡX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40が溶出するのを抑制することができる。これにより、たとえば、このフィルタを用いるセンサの筺体に、金属を用いた場合でも、筺体が腐食されるのを抑制することができる。
【００１５】
上記第１の局面によるフィルタにおいて、好ましくは、活性炭の平均細孔径は、ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、１．６６ｎｍ以上、１．７７ｎｍ以下である。このように構成すれば、フィルタの劣化速度が大きくなる（フィルタが短時間で劣化する）のを抑制することができる。このことは、実験により確認済みである。
【００１６】
上記第１の局面によるフィルタにおいて、好ましくは、活性炭の平均細孔径は、ヘテロポリ酸塩を担持する前の状態で、１．６８ｎｍ以上、１．８０ｎｍ以下である。このように構成すれば、平均細孔径が１．６８ｎｍ以上、１．８０ｎｍ以下である細孔に、適切に、ヘテロポリ酸塩を担持させることができる。
【００１７】
上記第１の局面によるフィルタにおいて、好ましくは、活性炭のＢＥＴ比表面積は、ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、１１６０ｃｍ2／ｇ以上、１４７０ｃｍ2／ｇ以下である。このように構成すれば、フィルタの劣化速度が大きくなる（フィルタが短時間で劣化する）のを抑制することができる。このことは、実験により確認済みである。
【００１８】
上記第１の局面によるフィルタにおいて、好ましくは、貴金属をさらに備える。このように構成すれば、このフィルタをメタンガス用のセンサに用いた場合に、シロキサン化合物やＶＯＣガスに加え、メタンガス用のセンサの雑ガスとなる水素やエタノール等のＶＯＣガスを吸着することができる。これにより、メタンガス用のセンサの検知精度を向上させることができる。貴金属とは、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、または、オスミウム（Ｏｓ）を示す概念である。
【００１９】
上記第２の局面によるセンサは、上記第１の局面によるフィルタと、気体を検知するセンサ素子とを備える。
【００２０】
この発明の第２の局面によるセンサでは、上記のように、上記第１の局面によるフィルタと、気体を検知するセンサ素子とを備える。これにより、シロキサン化合物やＶＯＣガスなどの長期間にわたる吸着を図ることができる。これにより、フィルタの劣化速度が大きくなる（フィルタが短時間で劣化する）のを抑制することができる。なお、このことは、実験により確認済みである。
【００２１】
上記第２の局面によるセンサにおいて、好ましくは、センサ素子は、メタンガスを検知するためのセンサ素子である。このように構成すれば、ヘテロポリ酸塩が担持された活性炭によって、シロキサン化合物やＶＯＣガスに加え、メタンガス用のセンサの雑ガスとなる水素やエタノール等のＶＯＣガスも吸着することができる。これにより、メタンガス用のセンサの検知精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、上記のように、フィルタの劣化速度が大きくなる（フィルタが短時間で劣化する）のを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態によるセンサを備えたガス警報器の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるメタンガスセンサを示した図である。
【図３】本発明の実施例および比較例の各種フィルタの仕様を示した表である。
【図４】本発明の実施例および比較例のフィルタの耐久性評価結果を示したグラフである。
【図５】本発明の実施例のメタンガスセンサのガス感度を評価するための試験結果を示した表である。
【図６】本発明の実施例のメタンガスセンサのガス感度を評価するための別の試験結果を示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態によるによるガス警報器１００の構成について説明する。
【００２６】
（ガス警報器の全体構成）
図１に示すガス警報器１００は、燃料ガス（都市ガス）に主成分として含まれるメタンガスを検出するとともに、警報を出力することによって、ガス漏れをユーザに対して報知するガス警報器である。ガス警報器１００は、家庭の台所などに設置される警報器である。
【００２７】
ガス警報器１００は、メタンガスを検出するためメタンガスセンサ１を備えている。メタンガスセンサ１は、たとえば、熱線型半導体式センサである。熱線型半導体式センサとは、金属酸化物半導体表面でのガス吸着による電気伝導度変化を、コイルの両端よりみた抵抗値変化として測定するように構成されているセンサである。メタンガスは、都市ガスに含まれるガスである。メタンガスセンサ１の詳細については、後述する。
【００２８】
ガス警報器１００は、メタンガスセンサ１とは別のガスセンサ２を備えている。ガスセンサ２は、たとえば、一酸化炭素（以下、ＣＯという）ガスを検出するガスセンサである。ガス検出部２には、熱線型半導体式センサ、または電気化学式センサを採用することができる。
【００２９】
ガス警報器１００は、警報を出力するための警報部３を備えている。警報部３は、音声出力部（スピーカ）３ａを含んでいる。警報部３は、光源部３ｂを含んでいる。光源部３ｂは、ＬＥＤ光源などを用いることができる。
【００３０】
ガス警報器１００は、制御部４を備えている。制御部４は、ＣＰＵを含み、所定のプログラムに基づいて動作するように構成されている。制御部４は、メタンガスセンサ１またはガスセンサ２の少なくとも一方の検出状態に基づき、ユーザに対する警報を行うための命令を警報部３に行うように構成されている。
【００３１】
（メタンガスセンサの構成）
図２に示すように、メタンガスセンサ１は、筺体１１と、フィルタ保持部材１２と、固定部材１３と、センサ部１４と、フィルタ１５と、を備えている。
【００３２】
筺体１１は、たとえば、内部が中空の筒状に形成されている。筺体１１は、たとえば、金属により形成されている。金属には、たとえば、ステンレス（ＳＵＳ）を用いることができる。筺体１１の両端部には、それぞれ、第１開口部１１ａと、第２開口部１１ｂとが形成されている。第１開口部１１ａは、筺体１１の水平断面の内径よりも、小さい内径の開口である。筺体１１は、第１開口部１１ａの周囲に、第１開口部１１ａの中心に向けて曲折された曲折部１１ｃを含んでいる。曲折部１１ｃは、フィルタ保持部材１２ａが第１開口部１１ａ側に移動しないように、フィルタ保持部材１２ａを保持する。筺体１１は、長手方向の長さがたとえば１７．５ｍｍになるように形成することができる。
【００３３】
フィルタ保持部材１２は、一対のフィルタ保持部材（フィルタ保持部材１２ａおよび１２ｂ）により構成されている。フィルタ保持部材１２ａおよび１２ｂは、実質的に同様の構成を有している。フィルタ保持部材１２は、たとえば、ガスが流通可能な金網により構成されている。フィルタ保持部材１２ａを構成する金網は、たとえば、１００メッシュの金網である。フィルタ保持部材１２ａ（１２ｂ）は、１枚または複数枚重ねて配置することができる。
【００３４】
固定部材１３は、たとえば、リング状部材（留め輪）を採用することができる。固定部材１３は、たとえば、筺体１１の長手方向の中心の近傍に配置される。固定部材１３は、フィルタ保持部材１２ｂが第２開口部１１ｂ側に移動しないように、フィルタ保持部材１２ｂを保持する。
【００３５】
センサ部１４は、基台１４ａと、センサ素子１４ｂとを含んでいる。基台１４ａは、センサ素子１４ｂを支持するように構成されている。本実施形態では、センサ素子１４ｂは、メタンガスを検知するためのセンサ素子である。
【００３６】
基台１４ａが筺体１１の第２開口部１１ｂに配置された状態で、筺体１１が、かしめられる。これにより、センサ部１４が、筺体１１に対して固定される。
【００３７】
（フィルタの構成）
フィルタ１５は、フィルタ保持部材１２ａおよび１２ｂの間に配置されている。フィルタ１５は、筺体１１に対して、実質的に相対移動しないように配置されている。第１開口部１１ａ側から流入したガスは、第１開口部１１ａ側から順に、フィルタ保持部材１２ａ、フィルタ１５、フィルタ保持部材１２ｂを介して、センサ素子１４ｂに到達する。
【００３８】
フィルタ１５は、ヘテロポリ酸塩を担持させた活性炭を備えている。フィルタ１５は、１種のヘテロポリ酸塩を担持させた活性炭により構成することができる。また、フィルタ１５は、１種のヘテロポリ酸塩を担持させた活性炭の層に、他の物質の層を配置することにより構成することができる。また、フィルタ１５は、１種のヘテロポリ酸塩を担持させた活性炭と、他の物質とを混合した物質により構成することができる。
【００３９】
（ヘテロポリ酸塩についての説明）
ヘテロポリ酸塩は、たとえば、リンタングステン酸のアルカリ金属塩、リンタングステン酸のアルカリ土類金属塩、ケイタングステン酸のアルカリ金属塩、ケイタングステン酸のアルカリ土類金属塩、または、リンモリブデン酸のアルカリ金属塩である。
【００４０】
好ましくは、ヘテロポリ酸塩は、ＡX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40（Ａはアルカリ金属、ｘは約０．５以上約３以下の任意の数値）からなるリンタングステン酸のアルカリ金属塩である。また、ｘ＝３の場合は、ヘテロポリ酸塩は、Ａ3｜ＰＷ12Ｏ40と表される物質である。また、ＡX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40において、ｘが約０．５以上約２．５以下の数値であることがより好ましい。また、ヘテロポリ酸塩は、ＢX/2｜Ｈ3-(X/2)ＰＷ12Ｏ40（Ｂはアルカリ土類金属、ｘは０．５以上２．５以下の数値）からなるリンタングステン酸のアルカリ土類金属塩でもよい。なお、Ｈは水素、Ｐはリン、Ｗはタングステン、Ｏは酸素である。
【００４１】
より好ましくは、ヘテロポリ酸塩は、リンタングステン酸セシウム、リンタングステン酸カリウム、または、リンタングステン酸ルビジウムである。さらに好ましくは、ヘテロポリ酸塩は、ＡX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40において、Ａは、Ｃｓ（セシウム）、Ｋ（カリウム）、または、Ｒｂ（ルビジウム）である。リンタングステン酸セシウム、リンタングステン酸カリウム、および、リンタングステン酸ルビジウムは、水難溶性であるため、金属製の筺体１１が腐食されるのを抑制することができる点で、好ましい。
【００４２】
酸強度に関して、リンタングステン酸セシウムは、Ｃｓ2.5｜Ｈ0.5ＰＷ12Ｏ40が、Ｃｓ0.5｜Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40よりも、酸強度が大きい（強酸である）。なお強酸であるほうがシロキサンをより分解することが可能である。
【００４３】
（活性炭についての説明）
活性炭は、多孔質の炭素（Ｃ）を主成分とする。多孔質とは、複数（多数）の細孔を含む材料を示す。活性炭は、吸着剤として使用することができる。活性炭は、物質を細孔に取り込むことによって、物質を捕捉することができる。
【００４４】
活性炭は、球状活性炭、粒状活性炭、粉末状活性炭、繊維状活性炭などの種々の形状の活性炭を用いることができる。すなわち、種々のサイズや、種々の形状の活性炭を用いることができる。たとえば、球状活性炭として、約２５０μｍ以上、約３５０μｍ以下の粒径を有するものを用いることができる。また、球状活性炭に代えて、粒状活性炭を用いてもよい。
【００４５】
活性炭の平均細孔直径（平均細孔径）は、ヘテロポリ酸塩を担持する前の状態で、約１．６８ｎｍ以上、約１．８０ｎｍ以下である。
【００４６】
また、ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、活性炭の平均細孔直径は、約１．６３ｎｍ以上、約１．７７ｎｍ以下である。より好ましくは、ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、活性炭の平均細孔直径は、約１．６６ｎｍ以上、約１．７７ｎｍ以下である。平均細孔直径とは、複数（多数）の細孔の径の平均値である。なお、活性炭の細孔直径は、一般的に用いられる細孔直径測定装置を用いて計測することができる。
【００４７】
また、活性炭のＢＥＴ比表面積は、ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、約１１５０ｃｍ2／ｇ以上、約１４７０ｃｍ2／ｇ以下である。より好ましくは、活性炭のＢＥＴ比表面積は、ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、約１１６０ｃｍ2／ｇ以上、約１４７０ｃｍ2／ｇ以下である。なお、ＢＥＴ比表面積は、一般的に用いられるＢＥＴ比表面積測定装置を用いて計測することができる。
【００４８】
また、活性炭としては、ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、平均細孔直径が約１．６６ｎｍ以上、約１．７７ｎｍで、かつ、ＢＥＴ比表面積が約１１６０ｃｍ2／ｇ以上、約１４７０ｃｍ2／ｇのものが、さらに好ましい。このような、活性炭を用いることにより、ヘテロポリ酸塩を適切に担持することができる。
【００４９】
また、活性炭に担持されたヘテロポリ酸塩の厚みは、約０．６μｍ以上約１０μｍ以下である。より好ましくは、活性炭に担持されたヘテロポリ酸塩の厚みは、約０．６μｍ以上約６μｍ以下である。なお、ヘテロポリ酸塩の厚みは、ヘテロポリ酸塩を担持した活性炭の断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて観察することにより計測することができる。
【００５０】
（その他の構成）
また、フィルタ１５は、貴金属を備えていてもよい。具体的には、ヘテロポリ酸塩を担持した活性炭に、さらに、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）などの貴金属を担持させることができる。
【００５１】
（ヘテロポリ酸塩を担持する活性炭の合成方法）
次に、ヘテロポリ酸塩を担持する活性炭の合成方法について説明する。
【００５２】
（リンタングステン酸セシウムを担持する活性炭を合成する場合）
まず、ヘテロポリ酸塩の一例としてのリンタングステン酸セシウム（ＣｓX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40）を担持する担持活性炭の合成方法の例を説明する。
【００５３】
＜工程１＞  １２タングストリン酸ｎ水和物（ＰＷ12Ｏ40・ｎＨ2０）をエタノールに溶解させることにより、タングストリン酸溶液を調製する。
【００５４】
＜工程２＞  調製したタングストリン酸溶液を平均粒径約３００μｍの球状活性炭（約２５０μｍ以上約３５０μｍ以下の範囲に大部分が分布する活性炭）に滴下し、滴下後、約３０分間撹拌する。
【００５５】
＜工程３＞  撹拌終了後、所定時間、静置して、球状活性炭のナノ以上マイクロ未満の直径を有するメソ細孔、および、マイクロ以上の直径を有するミクロ細孔内にタングストリン酸の導入を行う。
【００５６】
＜工程４＞  炭酸セシウムを、エタノール水溶液（エタノールと蒸留水とを重量比１：１で混合した溶液）に溶解させて、炭酸セシウム溶液を調製する。なお、この工程において、混合後の１ｍｏｌの１２タングストリン酸に対する炭酸セシウムのｍｏｌ数（ｘ）を０＜ｘ≦３の範囲で調整することで、所望の組成の最終生成物を得ることができる。たとえば、所望の組成の最終生成物としてＣｓ0.5Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40を得るためには、上記ｘを０．５とする（１ｍｏｌの１２タングストリン酸に対して０．５ｍｏｌの炭酸セシウムエタノール水溶液に溶解させる）。同様にして、所望の最終生成物としてＣｓ2.5Ｈ0.5ＰＷ12Ｏ40を得るためには、上記ｘを２．５とする。
【００５７】
＜工程５＞  工程３において、所定時間、静置させた、球状活性炭・タングストリン酸混合液中に、工程４で調製された炭酸セシウム溶液を撹拌滴下する。滴下後、更に、約２時間、撹拌を行う。
【００５８】
＜工程６＞  その後、工程５の工程により得た溶液を静置したのちに溶媒を除去して、生成物を得る。その後、生成物を約１５０℃で約１２時間乾燥させて最終生成物（ＣｓX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40）を得る。
【００５９】
（リンタングステン酸カリウムを担持する活性炭を合成する場合）
また、ヘテロポリ酸塩の一例としてのリンタングステン酸カリウム（ＫX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40）を担持する担持活性炭の合成方法の例を説明する。
【００６０】
リンタングステン酸カリウムの担持活性炭を合成する工程は、リンタングステン酸セシウムの担持活性炭を合成した上記工程１〜６と類似している。詳細には、リンタングステン酸カリウムの担持活性炭を合成する場合にも、上記工程１〜３および６はリンタングステン酸セシウムの担持活性炭を合成する場合と共通であり、上記工程４および５がリンタングステン酸セシウムの担持活性炭を合成する場合と異なる。上記工程４および５の各々に代わる工程を、以下では、工程４１および５１ということにする。
【００６１】
＜工程４１＞  炭酸カリウムを、蒸留水に溶解させて、炭酸カリウム溶液を調製する。なお、この工程において、炭酸カリウムのｍｏｌ数（ｘ）を０＜ｘ≦３の範囲で調整することで、所望の最終生成物を得ることができる点については、上記工程４と同様である。
【００６２】
＜工程５１＞  上記工程３の工程において、所定時間、静置させた、球状活性炭・タングストリン酸混合液中に、上記工程４１の工程で調製された炭酸カリウム溶液を撹拌滴下する。滴下後、更に、２時間、撹拌を行う。その後、上記工程６と同様の工程を経て最終生成物（ＫX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40）を得る。
【００６３】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６４】
本実施形態では、上記のように、ヘテロポリ酸塩を担持させた活性炭を備えるフィルタ１５を設ける。これにより、シロキサン化合物やＶＯＣガスなどの長期間にわたる吸着を図ることができる。これにより、フィルタ１５の劣化速度が大きくなる（フィルタが短時間で劣化する）のを抑制することができる。なお、このことは、実験により確認済みである。
【００６５】
また、本実施形態では、ヘテロポリ酸塩として、リンタングステン酸のアルカリ金属塩を用いる。これにより、上記のようなヘテロポリ酸塩を担持させた活性炭を備えるフィルタ１５により、容易に、シロキサン化合物やＶＯＣガスを吸着させることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、リンタングステン酸として、ＡX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40において、Ａを、Ｃｓ（セシウム）、または、Ｋ（カリウム）により構成する。水分がフィルタ１５に浸透した場合でも浸透した水にＡX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40が溶出するのを抑制することができる。これにより、適切なヘテロポリ酸塩を用いて、より劣化しにくいフィルタを構成することができる。また、このフィルタ１５を用いるメタンガスセンサ１の筺体１１に、金属を用いた場合でも、筺体１１が腐食されるのを抑制することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、活性炭の平均細孔径は、ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、１．６３ｎｍ以上、１．７７ｎｍ以下である。活性炭の平均細孔径が、ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、１．６６ｎｍ以上、１．７７ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、これにより、フィルタ１５の劣化速度が大きくなる（フィルタ１５が短時間で劣化する）のを抑制することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、活性炭の平均細孔径は、ヘテロポリ酸塩を担持する前の状態で、１．６８ｎｍ以上、１．８０ｎｍ以下である。これにより、平均細孔径が１．６８ｎｍ以上、１．８０ｎｍ以下である細孔に、適切に、ヘテロポリ酸塩を担持させることができる。
【００６９】
また、本実施形態では、活性炭のＢＥＴ比表面積は、ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、１１５０ｃｍ2／ｇ以上、１４７０ｃｍ2／ｇ以下である。活性炭のＢＥＴ比表面積が、ヘテロポリ酸塩を担持した状態で、１１６０ｃｍ2／ｇ以上、１４７０ｃｍ2／ｇ以下であるのがより好ましい。これにより、フィルタ１５の劣化速度が大きくなる（フィルタ１５が短時間で劣化する）のを抑制することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、貴金属をさらに備えるようにフィルタ１５を構成する。これにより、これらのフィルタ１５をメタンガス用のメタンガスセンサ１に用いた場合に、シロキサン化合物やＶＯＣガスに加え、メタンガス用のメタンガスセンサ１の雑ガスとなる水素やエタノールなどのＶＯＣガスも吸着することができる。その結果、メタンガス用のメタンガスセンサ１の検知精度を向上させることができる。
【００７１】
（実施例）
次に、図３〜図６を参照して、本発明の実施例について説明する。
【００７２】
（実施例・比較例のフィルタの作製）
図３に示すように、実施例１〜１０および比較例１〜３に示すような物質を作製した。各物質を、同一容量（８．８×１０-8ｍ3）だけ、別個のメタンガスセンサに搭載して、フィルタとして使用した。使用された活性炭については、図３に示した、活性炭Ａ単体（リンタングステン酸セシウムおよびリンタングステン酸カリウムのいずれも担持していない活性炭Ａ）の、平均細孔直径は１．６８ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１５３０ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量は６０ｍｇである。活性炭Ｂ単体（リンタングステン酸セシウムおよびリンタングステン酸カリウムのいずれも担持していない活性炭Ｂ）の、平均細孔直径は１．８０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１２６０ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量は７０ｍｇである。
【００７３】
実施例１として、活性炭Ａに、Ｃｓ0.5｜Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40（リンタングステン酸セシウム）を担持させた物質を作製した。この物質を実施例１のフィルタ１１５（１５）として用いた。活性炭Ａは、平均粒径３００μｍの球状活性炭（２５０μｍ以上３５０μｍ以下の範囲に大部分が分布する活性炭）である。なお、Ｃｓ0.5｜Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40を担持した状態では、活性炭Ａの、平均細孔直径は１．６７ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１４７０ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量（筺体１１に搭載されるフィルタとしての物質の重量）は６４ｍｇであった。また、活性炭表面からのタングストリン酸塩の厚み（以下、活性炭表面からの厚みという）は、０．６μｍであった。
【００７４】
実施例２として、活性炭Ｂに、Ｃｓ0.5｜Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40（リンタングステン酸セシウム）を担持させた物質を作製した。この物質を実施例２のフィルタ２１５（１５）として用いた。活性炭Ｂは、平均粒径３００μｍの球状活性炭（２５０μｍ以上３５０μｍ以下の範囲に大部分が分布する活性炭）である。なお、Ｃｓ0.5｜Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40を担持した状態では、活性炭Ｂの、平均細孔直径は１．７７ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１１９０ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量は７４ｍｇであった。また、活性炭表面からの厚みは、４μｍであった。
【００７５】
実施例３として、活性炭Ａに、Ｋ0.5｜Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40（リンタングステン酸カリウム）を担持させた物質を作製した。この物質を実施例３のフィルタ３１５（１５）として用いた。なお、Ｋ0.5｜Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40を担持した状態では、活性炭Ａの、平均細孔直径は１．６７ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１４６０ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量は６４ｍｇであった。また、活性炭表面からの厚みは、０．６μｍであった。
【００７６】
実施例４として、活性炭Ｂに、Ｋ0.5｜Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40（リンタングステン酸カリウム）を担持させた物質を作製した。この物質を実施例４のフィルタ４１５（１５）として用いた。なお、Ｋ0.5｜Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40を担持した状態では、活性炭Ｂの、平均細孔直径は１．７７ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１２００ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量は７２ｍｇであった。また、活性炭表面からの厚みは、４μｍであった。
【００７７】
実施例５として、活性炭Ａに、Ｃｓ2.5｜Ｈ0.5ＰＷ12Ｏ40（リンタングステン酸セシウム）を担持させた物質を作製した。この物質を実施例５のフィルタ５１５（１５）として用いた。なお、Ｃｓ2.5｜Ｈ0.5ＰＷ12Ｏ40を担持した状態では、活性炭Ａの、平均細孔直径は１．６６ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１４１０ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量は６７ｍｇであった。また、活性炭表面からの厚みは、１．５μｍであった。
【００７８】
実施例６として、活性炭Ｂに、Ｃｓ2.5｜Ｈ0.5ＰＷ12Ｏ40（リンタングステン酸セシウム）を担持させた物質を作製した。この物質を実施例６のフィルタ６１５（１５）として用いた。なお、Ｃｓ2.5｜Ｈ0.5ＰＷ12Ｏ40を担持した状態では、活性炭Ｂの、平均細孔直径は１．７５ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１１６０ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量は７６ｍｇであった。また、活性炭表面からの厚みは、６μｍであった。
【００７９】
実施例７として、活性炭Ａに、Ｋ2.5｜Ｈ0.5ＰＷ12Ｏ40（リンタングステン酸カリウム）を担持させた物質を作製した。この物質を実施例７のフィルタ７１５（１５）として用いた。なお、Ｋ2.5｜Ｈ0.5ＰＷ12Ｏ40を担持した状態では、活性炭Ａの、平均細孔直径は１．６６ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１４００ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量は６６ｍｇであった。また、活性炭表面からの厚みは、１．５μｍであった。
【００８０】
実施例８として、活性炭Ｂに、Ｋ2.5｜Ｈ0.5ＰＷ12Ｏ40（リンタングステン酸カリウム）を担持させた物質を作製した。この物質を実施例８のフィルタ８１５（１５）として用いた。なお、Ｃｓ2.5｜Ｈ0.5ＰＷ12Ｏ40を担持した状態では、活性炭Ｂの、平均細孔直径は１．７６ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１１５０ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量は７５ｍｇであった。また、活性炭表面からの厚みは、６μｍであった。
【００８１】
実施例９として、活性炭Ａに、Ｃｓ3｜ＰＷ12Ｏ40（リンタングステン酸セシウム）を担持させた物質を作製した。この物質を実施例９のフィルタ９１５（１５）として用いた。なお、Ｃｓ3｜ＰＷ12Ｏ40を担持した状態では、活性炭Ａの、平均細孔直径は１．６３ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１３７０ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量は７８ｍｇであった。また、活性炭表面からの厚みは、１０μｍであった。
【００８２】
実施例１０として、活性炭Ａに、Ｋ3｜ＰＷ12Ｏ40（リンタングステン酸カリウム）を担持させた物質を作製した。この物質を実施例１０のフィルタ１０１５（１５）として用いた。なお、Ｋ3｜ＰＷ12Ｏ40を担持した状態では、活性炭Ａの、平均細孔直径は１．６３ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１３８０ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量は７７ｍｇであった。また、活性炭表面からの厚みは、１０μｍであった。
【００８３】
比較例１として、活性炭Ａのみを比較例１のフィルタとして用いた。
【００８４】
比較例２として、活性炭Ｂのみを比較例２のフィルタとして用いた。
【００８５】
比較例３として、活性炭Ａに５ｗｔ％の白金（Ｐｔ）を担持させた物質を作製した。ここで、５ｗｔ％とは、担持させる活性炭Ａの質量に対する質量比が５％であることを意味する。この物質を比較例３のフィルタとして用いた。なお、５ｗｔ％の白金を担持した状態では、活性炭Ａについての、平均細孔直径は１．６６ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は１４３０ｃｍ2／ｇ、筺体搭載重量は６３ｍｇであった。
【００８６】
（実施例・比較例のフィルタの耐久性評価）
次に、実施例１〜１０のフィルタ（１１５、２１５、３１５、４１５、５１５、６１５、７１５、８１５、９１５、１０１５）、および、比較例１〜３のフィルタについて、耐久性を評価するための評価試験を行った。
【００８７】
まず、トルエン４００ｐｐｍ、四量体のシロキサンガス４ｐｐｍ、および、五量体のシロキサンガス４ｐｐｍが存在するような、台所環境を想定した空間（以下、状況に応じ曝露空間という）において、実施例１〜１０のフィルタおよび比較例１〜３のフィルタを装着したメタンガスセンサを駆動（パルス駆動）させ、所定期間曝露した。具体的には、３０秒毎に０．１秒間、センサ素子１４ｂを５００℃付近に加熱し、メタンガスを検知させる駆動で、曝露した。そして、所定期間、曝露されたメタンガスセンサを、所定量（所定濃度）のメタンガス空間で、前述の駆動でメタンガスを検知させ、警報を発した際のメタンガス濃度をメタン警報濃度として計測した。
【００８８】
実施例１〜１０および比較例１〜３の各フィルタを装着したガスセンサが曝露空間に置かれる前の状態（各フィルタの曝露時間が０の状態）では、各フィルタを装着したガスセンサとも、３０００ｐｐｍのメタンガス濃度の環境で警報を発した。曝露空間に置かれてフィルタが劣化してくると、曝露ガスがガスセンサ素子側に到達し、ガスセンサが被毒し、３０００ｐｐｍより小さいメタンガス濃度（たとえば、１０００ｐｐｍ）の環境でも警報を発するようになり（誤報し易くなり）、適切にメタンガスセンサを使用できなくなる。
【００８９】
この耐久性評価試験の結果を図４に示す。
【００９０】
ヘテロポリ酸塩（リンタングステン酸セシウム、リンタングステン酸カリウム）を担持していない比較例１および２は、ヘテロポリ酸塩を担持している実施例１〜１０と比べて、早期に劣化する（曝露開始から７０日で警報濃度が１０００ｐｐｍを下回る）ことが分かった。
【００９１】
また、白金を５ｗｔ％担持させた比較例３は、ヘテロポリ酸塩を担持していない比較例１および２よりも、劣化しにくい（劣化の速度が遅い）ことが分かった。その一方で、比較例３は、ヘテロポリ酸塩を担持している実施例１〜８と比べると、早期に劣化する（曝露開始から８５日で警報濃度が１０００ｐｐｍを下回る）ことが分かった。
【００９２】
平均細細孔直径が、１．６８ｎｍの活性炭である比較例１に、ヘテロポリ酸塩（リンタングステン酸セシウム、Ｃｓ0.5｜Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40、以下状況に応じＣｓ＝０．５という）を担持した実施例１では、同体積の比較例１と比べて、平均細孔直径の縮小、ＢＥＴ比表面積の減少、および、重量の増加が認められた（図３参照）。これは、比較例１に、ヘテロポリ酸塩（Ｃｓ＝０．５）が担持されていることに起因すると考えられる。この実施例１は、曝露試験において、同一の活性炭を用いた比較例１に比べて、劣化しにくい（劣化の速度が遅い）ことが分かった。具体的には、実施例１は、比較例１に比べて、約２倍の耐久性がある（曝露開始から１４０日で警報濃度が１０００ｐｐｍを下回る）ことが分かった。
【００９３】
また、比較例１よりも大きい平均細孔直径（１．８０ｎｍ）の比較例２の活性炭に、ヘテロポリ酸塩（Ｃｓ＝０．５）を担持した実施例２でも、同体積の比較例２と比べて、平均細孔直径の縮小、ＢＥＴ比表面積の減少、および、重量の増加が認められた（図３参照）。これは、比較例２に、ヘテロポリ酸塩（Ｃｓ＝０．５）が担持されていることに起因すると考えられる。この実施例２は、曝露試験において、同一の活性炭を用いた比較例２に比べて、劣化しにくいことが分かった。具体的には、実施例２は、比較例２に比べて、約１．８倍の耐久性があることが分かった。
【００９４】
また、活性炭の担持物をカリウム塩とした実施例でも、この曝露試験において、劣化しにくくなることが分かった。詳細には、上記比較例１の活性炭に、ヘテロポリ酸塩（リンタングステン酸カリウム、Ｋ0.5｜Ｈ2.5ＰＷ12Ｏ40、以下状況に応じＫ＝０．５という）を担持した実施例３でも、同体積の比較例１と比べて、平均細孔直径の縮小、ＢＥＴ比表面積の減少、および、重量の増加が認められ（図３参照）、同一の活性炭を用いた比較例１に比べて、劣化しにくい（劣化の速度が遅い）ことが分かった。同様に、上記比較例２の活性炭に、ヘテロポリ酸塩（Ｋ＝０．５）を担持した実施例４でも、同体積の比較例２と比べて、平均細孔直径の縮小、ＢＥＴ比表面積の減少、および、重量の増加が認められ（図３参照）、活性炭としては同一の比較例２に比べて、劣化しにくい（劣化の速度が遅い）ことが分かった。
【００９５】
上記比較例１の活性炭Ａに、ヘテロポリ酸塩（リンタングステン酸セシウム、Ｃｓ2.5｜Ｈ0.5ＰＷ12Ｏ40、以下状況に応じＣｓ＝２．５という）を担持した実施例５でも、同体積の比較例１と比べて、平均細孔直径の縮小、ＢＥＴ比表面積の減少、および、重量の増加が認められ（図３参照）、同一の活性炭を用いた比較例１に比べて、劣化しにくい（劣化の速度が遅い）ことが分かった。その一方で、実施例５（Ｃｓ＝２．５）では、担持活性炭が同一で、ＣｓおよびＨの組成が異なる実施例１（Ｃｓ＝０．５）に比べて、劣化抑制（耐久性向上）の効果は小さくなることが分かった。同様に、上記比較例２の活性炭Ｂに、ヘテロポリ酸塩（Ｃｓ＝２．５）を担持した実施例６でも、同体積の比較例２と比べて、平均細孔直径の縮小、ＢＥＴ比表面積の減少、および、重量の増加が認められ（図３参照）、活性炭としては同一の比較例２に比べて、劣化しにくい（劣化の速度が遅い）ことが分かった。その一方で、実施例６（Ｃｓ＝２．５）では、担持活性炭が同一で、ＣｓおよびＨの組成が異なる実施例２（Ｃｓ＝０．５）に比べて、劣化抑制（耐久性向上）の効果は小さくなることが分かった。また、ヘテロポリ酸カリウム塩（上記比較例１および２の活性炭に、各々ヘテロポリ酸塩（リンタングステン酸カリウム、Ｋ2.5｜Ｈ0.5ＰＷ12Ｏ40、以下状況に応じＫｓ＝２．５という）を担持した実施例７および８）についても、ヘテロポリ酸セシウム塩と同様の傾向が見られた。
【００９６】
図３および図４に示した結果より、ヘテロポリ酸塩（リンタングステン酸セシウム、リンタングステン酸カリウム）を、ヘテロポリ酸担持前での平均細孔直径が１．６８〜１．８０ｎｍでかつＢＥＴ比表面積が１２６０〜１５３０ｍ2／ｇの活性炭（比較例１または２の活性炭）に適切に担持させることにより、シロキサンの吸着に有効なヘテロポリ酸塩の比表面積が増加すると考えられる。この結果、活性炭単体、および、貴金属担持活性炭を上回る耐久性が得られた。また、本実施例１〜６によれば、貴金属を使用しなくても、耐久性向上を図ることができるので、フィルタとしての性能を向上させつつ、製造コストを抑えることができる。
【００９７】
また、活性炭に担持させるリンタングステン酸セシウム（カリウム）は、Ｃｓ＝０．５よりもＣｓ＝２．５（Ｋ＝０．５よりもＫ＝２．５）の方が酸強度は強いが、実施例１〜８に示す結果から、Ｃｓ＝２．５よりもＣｓ＝０．５の方が耐久性があることが分かった。Ｃｓ＝２．５の場合は、Ｃｓ＝０．５の場合に比べて、活性炭への担持量が過多で、吸着に有効な活性炭の細孔が塞がれたと考えられる。このことは、Ｃｓ＝２．５のＢＥＴ比表面積が、Ｃｓ＝０．５のＢＥＴ比表面積よりも小さいことから明らかである。その結果、細孔までシロキサンやＶＯＣガスが到達し難くなりフィルタの吸着性能が低下したものと考えられる。このため、より適切な量（担持厚み）だけ活性炭に担持されるＣｓ＝０．５が、酸性度がより大きいＣｓ＝２．５よりもＢＥＴ比表面積を増加させることができ、適切にシロキサン等の吸着を行えると考えられる。
【００９８】
また、比較例１の活性炭に、リンタングステン酸セシウム（Ｃｓ＝３）およびリンタングステン酸カリウム（Ｋ＝３）を各々担持した実施例９および１０は、実施例５（Ｃｓ＝２．５）および実施例７（Ｋ＝２．５）と比べて、それぞれ、フィルタの性能が低下することが分かった。また、上記したように、比較例１の活性炭に、リンタングステン酸セシウム（Ｃｓ＝２．５）およびリンタングステン酸カリウム（Ｋ＝２．５）を各々担持した実施例５および７は、Ｃｓ＝０．５（Ｋ＝０．５）に比べて、フィルタの性能が低下することが分かった。すなわち、活性炭に担持されるリンタングステン酸セシウムが、Ｃｓ＝０．５である場合が一番フィルタとしての性能が良く、次に、Ｃｓ＝２．５である場合の性能が良いことが分かった。リンタングステン酸カリウムについても同様の傾向があることが分かった。これは、担持厚み（図３参照）からも分かるように、Ｃｓ＝２．５および３の場合は、Ｃｓ＝０．５の場合より、平均細孔直径およびＢＥＴ比表面積が低下するため、活性炭へのリンタングステン酸セシウム担持量が過多で、吸着に有効な活性炭の細孔が塞がれて、細孔までシロキサンやＶＯＣガスが到達し難くなり、吸着性能が低下したものと考えられる。リンタングステン酸カリウムについても同様の理由であると考えられる。
【００９９】
また、実施例１〜１０と、比較例１および２とのデータにおける、合計曝露日数が６０日までのデータからメタン警報濃度の減少度合（傾き）が、比較例１および２に比べて、実施例１〜１０では緩やかであった。このことから、ヘテロポリ酸が担持された活性炭を用いたフィルタでは、フィルタの劣化が遅いのに加えて、効率的にガスを吸着する（シロキサンやＶＯＣガスを透過させない）ことが可能であることが分かった。
【０１００】
（ガス感度試験）
次に、図５および６に示すように、実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５の担持活性炭）、および、実施例１の物質を他の物質と組み合わせた（担持させた、または混合させた）物質など、実施例１のフィルタ１１５の種々の使用形態におけるガス感度を評価するための試験を行った。各物質を、同一容量（８．８×１０-8ｍ3）、別個のメタンガスセンサに搭載して、フィルタとして使用した。ガス感度評価は、０．３％のメタンガスの感度に対する１％の水素ガスの感度をガス感度比（Ｐ(H2/CH4)＝１％の水素ガスの感度／０．３％のメタンガスの感度）として計測することにより評価した。ガス感度比Ｐ(H2/CH4)は、小さいほうがメタンガスをより選択的に検知していることになる。つまり、ガス感度比Ｐ(H2/CH4)が小さいほうが、フィルタにより効率的に水素が吸着されるので好ましい。
【０１０１】
図５に、実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５の担持活性炭）単体、実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５）にさらにＰｄを担持させた物質（実施例１１および１２）、実施例１の物質と、白金（Ｐｔ）を担持した活性炭とを組み合わせた（積層または混合した）構造（実施例１３〜１６）、のガス感度を評価した結果を示している。
【０１０２】
具体的には、実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５の担持活性炭）６４ｍｇをメタンガスセンサ１に搭載して、実施例１のフィルタ１１５（１５）として用いた。
【０１０３】
実施例１１として、実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５の担持活性炭）に対してさらに０．５ｗｔ％のＰｄ（パラジウム）を担持させて物質を作製した。この物質６４．３ｍｇをメタンガスセンサ１に搭載して、実施例１１のフィルタ１１１５（１５）として用いた。ここで、実施例１のリンタングステン酸セシウムが担持された活性炭にさらにＰｄを担持させる反応（合成法）について簡潔に説明する。上記の工程６において、得た最終生成物（ＣｓX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40）をたとえば、塩化パラジウム溶液に加え、撹拌した後、含浸させる。その後、上澄み液を除去するとともに、水で洗浄する。その後、乾燥処理し、実施例１１の物質を得ることができる。なお、ここで用いた塩化パラジウム溶液に代えて、硝酸パラジウム溶液、酢酸パラジウム溶液、または、白金（Ｐｔ）系溶液を用いることもできる。
【０１０４】
実施例１２として、実施例１１と同様に、実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５の担持活性炭）に対してさらに１ｗｔ％のＰｄを担持させて物質を作製した。この物質６４．６ｍｇをメタンガスセンサ１に搭載して、実施例１２のフィルタ１２１５（１５）として用いた。なお、実施例１２の物質を合成する方法は、実施例１１の物質を合成する方法と、使用する塩化パラジウム溶液の濃度が異なる点を除き、実質的に同様である。
【０１０５】
実施例１３として、第１開口部１１ａ（図２参照）側に比較例３の物質１６ｍｇ（全体の１／４容積）を配置し、第２開口部１１ｂ（図２参照）側に実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５の担持活性炭）４８ｍｇ（全体の３／４容積）を配置して、実施例１３のフィルタ１３１５（１５）として用いた。
【０１０６】
実施例１４として、比較例３の物質１６ｍｇ（全体の１／４容積）と、実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５の担持活性炭）４８ｍｇ（全体の３／４容積）とを混合物にした状態で配置して、実施例１４のフィルタ１４１５（１５）として用いた。
【０１０７】
実施例１５として、第１開口部１１ａ（図２参照）側に実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５の担持活性炭）４８ｍｇ（全体の３／４容積）を配置し、第２開口部１１ｂ（図２参照）側に比較例３の物質１６ｍｇ（全体の１／４容積）を配置して、実施例１５のフィルタ１５１５（１５）として用いた。
【０１０８】
実施例１６として、第１開口部１１ａ（図２参照）側に実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５の担持活性炭）４８ｍｇを（全体の３／４容積）を配置し、第２開口部１１ｂ（図２参照）側に粉末活性炭に５ｗｔ％の白金を担持させた物質（実質的に、実施例１１の球状活性炭を粉末活性炭に代えた物質）を配置し、実施例１６のフィルタ１６１５（１５）として用いた。なお、ここで用いた粉末活性炭は、白金を担持した状態で、平均粒径４０μｍ、平均細孔直径１．９８ｎｍ、ＢＥＴ比表面積１８１０ｍ2／ｇである。
【０１０９】
フィルタ全体としては同一の容積にした状態で、実施例１の物質に何らかの形で貴金属（ＰｄまたはＰｔ）を付加することにより、ガス感度比Ｐ(H2/CH4)を低下させることができることが確認できた。すなわち、メタンガスセンサにおいて雑ガスとなる水素を適切に除去することができるので、雑ガスに起因する誤動作を抑止することができる。
【０１１０】
実施例１１および１２のように、実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５の担持活性炭）に直接、貴金属（Ｐｄ）を担持させるよりも、実施例１３〜１６のように、実施例１の物質に直接、貴金属を担持させず、混合物（実施例１４）または２層構造（実施例１３、１５および１６）の状態で、実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５を担持する活性炭Ａ）と、貴金属を担持する物質（Ｐｔを担持する活性炭Ａ）とを配置する方が好ましいことが分かった。また、実施例１３および１５から、第１開口部１１ａ（図２参照）側に、強酸物質であるリンタングステン酸セシウム（Ｃｓ＝０．５）が配置され、より下流側（第２開口部１１ｂ（図２参照）側）に、貴金属が配置される方が好ましいことが分かった。
【０１１１】
さらに、実施例１５および１６のように、下流側（第２開口部１１ｂ（図２参照）側）に配置される貴金属は、球状活性炭よりも粉末活性炭に担持されるほうがよりガス感度比Ｐ(H2/CH4)の結果が良いことが分かった。
【０１１２】
図６では、実施例１および実施例１１の試験結果に加えて、実施例１１としての、実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５の担持活性炭）に対してさらに０．５ｗｔ％のＰｄ（パラジウム）を担持させた物質と、Ｐｔを担持した活性炭とを組み合わせた（積層または混合した）構造（実施例１７〜２０）のガス感度を評価した結果を示している。図６の試験内容は、図５の試験内容と同一である。
【０１１３】
実施例１７として、第１開口部１１ａ（図２参照）側に比較例３の物質１６ｍｇ（全体の１／４容積）を配置し、第２開口部１１ｂ（図２参照）側に、実施例１１の物質４８ｍｇ（全体の３／４容積）を配置して、実施例１７のフィルタ１７１５（１５）として用いた。
【０１１４】
実施例１８として、比較例３の物質１６ｍｇ（全体の１／４容積）と、実施例１１の物質４８ｍｇ（全体の３／４容積）とを混合物にした状態で配置して、実施例１８のフィルタ１８１５（１５）として用いた。
【０１１５】
実施例１９として、第１開口部１１ａ（図２参照）側に実施例１１の物質４８ｍｇ（全体の３／４容積）を配置し、第２開口部１１ｂ（図２参照）側に比較例３の物質１６ｍｇ（全体の１／４容積）を配置して、実施例１９のフィルタ１９１５（１５）として用いた。
【０１１６】
実施例２０として、第１開口部１１ａ（図２参照）側に実施例１１の物質４８ｍｇ（全体の３／４容積）を配置し、第２開口部１１ｂ（図２参照）側に粉末活性炭に５ｗｔ％の白金を担持させた物質（実質的に、実施例１１の球状活性炭を粉末活性炭に代えた物質）を配置し、実施例２０のフィルタ２０１５（１５）として用いた。
【０１１７】
ガス感度比Ｐ(H2/CH4)は、フィルタ全体としては同一の容積にした状態で、実施例１１の物質に何らかの形で貴金属（Ｐｔ）を付加することにより、低下させることができる結果が得られた。すなわち、メタンガスセンサにおいて雑ガスとなる水素を適切に除去することができるので、雑ガスに起因する誤動作を抑制することができる。
【０１１８】
実施例１７および２０に示すように、より上流側（第１開口部１１ａ（図２参照）側）に、強酸物質であるリンタングステン酸セシウム（Ｃｓ＝０．５）の担持活性炭が配置され、より下流側（第２開口部１１ｂ（図２参照）側）に、貴金属が配置される方が好ましいことが分かった。
【０１１９】
さらに、実施例１９および２０のように、下流側（第２開口部１１ｂ（図２参照）側）に配置される貴金属は、球状活性炭よりも粉末活性炭に担持されるほうがよりガス感度比Ｐ(H2/CH4)の結果が良いことが分かった。
【０１２０】
また、図５および図６を参照して、実施例１３〜１６、および、実施例１７〜２０の結果から、から、Ｃｓ＝０．５の担持活性炭とＰｔを担持した活性炭との組み合わせ（積層または混合）構造よりも、Ｃｓ＝０．５の担持活性炭にさらにＰｄを担持された物質とＰｔを担持した活性炭との組み合わせ構造を採用する方が、よりガス感度比Ｐ(H2/CH4)の結果が良いことが分かった。
【０１２１】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【０１２２】
たとえば、上記実施形態および実施例では、メタンガスセンサ１が、熱線型半導体式センサから構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、メタンガスセンサ１が、熱線型半導体式センサ以外のセンサであってもよい。
【０１２３】
また、上記実施形態および実施例では、フィルタ１５を、メタンガスセンサ１に適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、フィルタ１５を、メタンガスセンサ１以外のセンサに適用してもよい。
【０１２４】
また、上記実施形態および実施例では、ガス警報器１００が、メタンガスセンサ１およびＣＯガス検知用のガスセンサ２を備える構成を例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ガス警報器１００が、その他のガスセンサを備える構成であってもよい。また、ガス警報器１００がメタンガスセンサ１のみを備える構成であってもよい。また、本発明は、ガス警報器１００に限らず、作業者が作業現場で所持する携帯型検知器や可搬型検知器にも適用可能である。
【０１２５】
また、上記実施形態および実施例では、ヘテロポリ酸塩が、リンタングステン酸のアルカリ金属塩である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ヘテロポリ酸塩が、リンタングステン酸のアルカリ土類金属塩（たとえば、バリウム塩）、ケイタングステン酸のアルカリ金属塩（たとえば、セシウム塩）、ケイタングステン酸のアルカリ土類金属塩（たとえば、バリウム塩）、または、リンモリブデン酸のアルカリ金属塩（たとえば、ナトリウム塩）であってもよい。
【０１２６】
また、上記実施形態および実施例では、１種類のアルカリ金属（たとえばＣｓ）を含むヘテロポリ酸塩を含有するフィルタを配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、異なるアルカリ金属（たとえばＣｓとＫ）を含むヘテロポリ酸塩を組み合わせて構成した（積層または混合することにより構成した）フィルタを設けてもよい。また、アルカリ金属（たとえばＣｓ）を含むヘテロポリ酸塩と、アルカリ土類金属（たとえばＢａ）を含むヘテロポリ酸塩とを組み合わせて構成した（積層または混合することにより構成した）フィルタを設けてもよい。
【０１２７】
また、上記実施形態では、ヘテロポリ酸塩としてのリンタングステン酸のアルカリ金属塩が、リンタングステン酸のカリウム塩、リンタングステン酸のセシウム塩、および、リンタングステン酸のルビジウム塩である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ヘテロポリ酸塩としてのリンタングステン酸のアルカリ金属塩が、リンタングステン酸のナトリウム（Ｎａ）塩であってもよい。
【０１２８】
また、上記実施形態および実施例に示したヘテロポリ酸塩を担持した活性炭の合成方法は一例であり、他の合成方法を採用してもよい。
【０１２９】
また、上記実施例では、実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５）にＰｄを担持させる例（実施例１１および１２）を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記実施形態に記載したように、Ｐｄ以外の貴金属を担持させてもよい。
【０１３０】
また、上記実施例では、実施例１の物質（Ｃｓ＝０．５）に０．５ｗｔ％または１ｗｔ％のＰｄを担持させる例（実施例１１および１２）を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記実施形態に記載したように、担持させるＰｄは、０．５ｗｔ％または１ｗｔ％以外の量であってもよい。
【０１３１】
また、上記実施形態および実施例では、１層または２層構造のフィルタを設けたが、本発明はこれに限られない。本発明では、３層以上の構造のフィルタを設けてもよい。また、多層構造にする際に、ヘテロポリ酸塩を担持させた活性炭を備えるフィルタに加えて、上記実施形態および実施例に記載した物質以外の物質からなるフィルタを配置してもよく、たとえば、シリコンフィルタ、貴金属（ＰｄやＰｔ）などを担持したシリコンフィルタや、他の物質を担持していない活性炭（活性炭単体）を配置してもよい。また、多層構造にする際には、各層の積層順序は、適宜変更することができる。
【０１３２】
また、上記実施例では、２層構造のフィルタを設ける際、各層の容積比を１：３としたが、本発明はこれに限られない。本発明では、各層の容積比を１：３以外の比率にしてもよい。
【０１３３】
また、上記実施例では、２つの物質を混合して構成された単層のフィルタ（実施例１４および１８）を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記実施形態に記載したように、２つの物質を混合して構成されたフィルタを複数層設けてもよい。また、２つの物質を混合して構成されたフィルタと、１つの物質から構成されたフィルタとを組み合わせて配置してもよい。
【０１３４】
また、上記実施例では、ヘテロポリ酸塩であるＡX｜Ｈ3-XＰＷ12Ｏ40において、ｘ＝０．５、２．５または３である物質である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、０＜ｘ≦３の範囲であれば、ｘ＝０．５、２．５または３以外の値のヘテロポリ酸であってもよい。なお、ｘは、０．５≦ｘ≦３の範囲内であるのが好ましい。
【０１３５】
また、上記実施例では、平均細孔直径１．６８ｎｍ、ＢＥＴ比表面積１５３０ｃｍ2／ｇの活性炭、または、平均細孔直径１．８０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積１２６０ｃｍ2／ｇの活性炭に、ヘテロポリ酸を担持させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、平均細孔直径が１．６８ｎｍ以上１．８０ｎｍ以下で、かつ、ＢＥＴ比表面積が１２６０ｃｍ2／ｇ以上１５３０ｃｍ2／ｇ以下の活性炭であれば、上記以外の活性炭にヘテロポリ酸を担持させてもよい。
【符号の説明】
【０１３６】
１  メタンガスセンサ（センサ）
１４ｂ  センサ素子
１５、１１５〜２０１５  フィルタ
【図１】
2017154080.tif 000003
【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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