JP4630133B2 - ガスセンサ - Google Patents

Description

本発明は、高湿の環境下に置かれるガスセンサに関するものである。

一般に、固体高分子膜型燃料電池は、固体高分子電解質膜の両側を燃料極と酸素極で挟み込んで単セルを形成し、この単セルを複数積層して一つの燃料電池スタックを構成している。そして、燃料極には、燃料として水素が供給され、酸素極には酸化剤として空気が供給されて、燃料極で触媒反応により発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜を通過して酸素極まで移動し、水素イオンと酸素が電気化学反応を起こして発電する。

このような固体高分子膜型燃料電池においては、従来、燃料電池の酸素極側の排出系に水素検出器（ガスセンサ）を備え、この水素検出器によって燃料極側の水素が固体高分子電解質膜を通じて酸素極側に漏洩したことを検知する技術が知られている（特許文献１参照）。具体的に、この技術では、水素検出器に設けた一つの水素取込口（ガス通流部）を天地方向における下方に向けた状態とし、その水素検出器を排気管の上壁に設けることで、比重の軽い水素を良好に水素検出器内に取り込むことができる構造となっている。また、このような技術では、水素取込口に撥水フィルタを設けることで、水素検出器内に高湿のガスが入る前にそのガス中の水滴を撥水フィルタで除去して、水素検出器内の検出素子に水滴が付着するのを防止することも考えられている。

特開２００３−２９４６７５号公報（段落０００８〜００１０、図４）

しかしながら、前記した技術では、水素取込口が一つしか設けられていないので、水素取込口から水素検出器内に取り込まれたガスが内部で滞留するおそれがあり、このように滞留した場合には新たなガスの取り込みが困難となり、検出性能が悪くなるおそれがあった。また、高湿のガス中に含まれている水蒸気が未だ水滴となっていない状態においては、その水蒸気は撥水フィルタを通過するため、このように水蒸気が水素検出器内に入った後に内部の温度が下がると、水蒸気が液化し、この液化した水が撥水フィルタ上に溜まってしまうという問題もあった。そして、このように撥水フィルタ上に水が溜まると、撥水フィルタが目詰まりしてしまうため、その後ガスを水素検出器内に取り込み難くなり、センシングに影響を及ぼす可能性があった。

そこで、本発明では、撥水フィルタなどによって水の浸入を抑制しながらガスのみを積極的に取り込むように構成されるガス通流部の目詰まりによるガスの取込量の減少を抑制するとともに、取り込んだガスの滞留を抑制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。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、燃料電池から排出されたオフガス中に含まれる水素を検出するガス検出素子と、周壁と前記周壁と一体である底壁とを有し、前記ガス検出素子を収容する有底筒状の素子収容部と、前記底壁に設けられ、前記素子収容部の内外へ前記オフガスを通流させ、前記オフガスの通流方向に沿って並んでいる少なくとも２つのガス通流部と、を備え、前記オフガスが通流するオフガス配管の上壁に、前記素子収容部がオフガス流路に突出するように取り付けられるガスセンサであって、前記各ガス通流部は、前記底壁に形成され平面視において前記ガス検出素子よりも大きい円形の開口と、前記開口に設けられた撥水フィルタと、を備え、平面視において、前記ガス検出素子と、前記ガス通流部が設けられていない前記底壁の部分とは、重なるように配置され、前記ガス検出素子は、水素に対して活性である検出素子と、水素に対して不活性である温度補償素子と、を備え、平面視において、前記検出素子及び前記温度補償素子の第１並び方向と、前記オフガスの通流方向に沿っている前記少なくとも２つのガス通流部の第２並び方向とは、垂直であり、前記検出素子及び前記温度補償素子の第１中心と、前記少なくとも２つのガス通流部の第２中心とは、重なっており、前記検出素子と前記温度補償素子とを通る第１仮想線と、前記オフガスの通流方向に沿っている前記少なくとも２つのガス通流部のそれぞれ中心を通る第２仮想線とは、十字形で交差していることを特徴とするガスセンサである。

このようなガスセンサによれば、ガスセンサの素子収容部には少なくとも２つのガス通流部が設けられるので、例えば２つのガス通流部が撥水フィルタを備えて構成された場合において、片方のガス通流部が目詰まりを起こしたとしても、残りのガス通流部から良好にガス（気体）を取り込むことができる。すなわち、従来に比べて、ガス通流部を余分に設けるので、その分だけガス通流部の目詰まりによるガスの取込量の減少を抑制することができる。また、素子収容部内に取り込まれたガスは、少なくとも２つのガス通流部のいずれかから外部に排出されるので、素子収容部内でガスが滞留することを抑制することができる。

また、前記ガスセンサにおいて、前記ガス検出素子は、白金を含む金属線のコイルを備えていることが好ましい。
また、前記ガスセンサにおいて、前記ガス検出素子は、前記コイルを被覆すると共に、触媒が担持された担体を備えることが好ましい。

本発明によれば、ガスセンサの素子収容部に少なくとも２つのガス通流部を設けるので、ガス通流部の目詰まりによるガスの取込量の減少を抑制するとともに、取り込んだガスの滞留を抑制することができる。

〔第１の実施形態〕
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、第１の実施形態に係る水素センサを備えた燃料電池システムを示す概略構成図である。

図１に示すように、第１の実施形態に係る水素センサ（ガスセンサ）１は、燃料電池２から排出される空気オフガス中の水素を検出するために、燃料電池システムＳ内に組み込まれている。以下に、この燃料電池システムＳについて簡単に説明した後、水素センサ１の詳細について説明することとする。

燃料電池システムＳは、燃料電池２と、燃料極（アノード）側の入口側配管３および出口側配管５と、酸素極（カソード）側の入口側配管４および出口側配管６を主に備えている。
燃料電池２は、例えば陽イオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜を燃料極と酸素極で挟持した電解質膜電極構造体を、更に一対のセパレータで挟持してなる単セル（図示略）を多数組積層して構成されたスタックからなる。

この燃料電池２では、例えば高圧の水素タンク等を備える水素供給装置（図示略）から燃料極側の入口側配管３を介して燃料として水素が燃料極に供給されるとともに、コンプレッサ２１により酸素極側の入口側配管４を介して酸化剤として空気が酸素極に供給される。燃料極の触媒電極上では、触媒反応により水素がイオン化され、生成された水素イオンが適度に加湿された固体高分子電解質膜を通過して酸素極まで移動する。そして、この間に生じた電子が外部回路に取り出され、直流の電気エネルギとして利用される。また、酸素極には酸素を含む空気が供給されているために、この酸素極において、水素イオン、電子および酸素が、酸素極の触媒の作用により電気化学的に反応して水が生成される。
そして、燃料極側の出口側配管５および酸素極側の出口側配管（流路）６から未反応の反応ガス（例えば、水素や空気等）を含むいわゆるオフガスが排出される。

ここで、未反応の水素を含む水素オフガス（アノードオフガス）は、燃料電池２の燃料極側の出口側配管５から水素循環路２２に排出され、エゼクタ２３を介して燃料極側の入口側配管３に戻され、再び燃料電池２の燃料極に供給されるようになっている。
一方、反応済みの空気中に水分を多量に含んだ空気オフガス（カソードオフガス）は、希釈器２６および出口側配管６を介して大気中へ排出される。

さらに、燃料電池２の燃料極側の出口側配管５にはパージ弁２４を介して水素排出路２５が接続され、この水素排出路２５には希釈器２６が接続されている。そして、水素オフガスは、パージ弁２４を介して水素排出路２５に排出可能とされ、さらに、水素排出路２５を通って希釈器２６に導入可能とされている。
希釈器２６は、水素排出路２５から取り込んだ水素オフガスを、燃料電池２から排出された空気オフガスによって適宜の倍率で希釈し、希釈ガスとして排出することができるように構成されている。
そして、この希釈器２６の下流には、ガス接触燃焼式の水素センサ１が配置されており、これにより希釈ガスの水素濃度が監視されるようになっている。ここで、この水素センサ１は、空気オフガスの流通方向が水平方向となるように配置された出口側配管６の鉛直方向上部に配置されている。

続いて、図２および図３を参照して水素センサ１の詳細について説明する。参照する図面において、図２は第１の実施形態に係る水素センサの内部を示す断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図（ａ）と、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図（ｂ）である。

図２に示すように、水素センサ１は、図示しない制御基板を内蔵した直方体形状のケース３０を備えている。ケース３０は、例えばポリフェニレンサルファイド製であって、長手方向両端部にフランジ部３１を備えている。フランジ部３１にはカラー３２が取り付けられており、このカラー３２内にボルト３３が挿入されることで、フランジ部３１は、酸素極側の出口側配管（流路）６に設けられた取付座（壁）６ａに締結されて固定されるようになっている。

そして、ケース３０の下端面には、前記制御基板に接続されるガス検出素子５０とヒータ６０とが設けられるとともに、これらを収容するための有底円筒状の素子収容部３４が下方へ突出するように設けられている。

ガス検出素子５０は、前記希釈ガス（気体）中に含まれる水素（被検出ガス）を検出するものであり、具体的には図３（ａ）に示すように、検出素子５１と温度補償素子５２との対により構成されている。検出素子５１は、周知の素子であって、電気抵抗に対する温度係数が高い白金等を含む金属線のコイルが、触媒を坦持したアルミナ等の坦体で被覆されて形成されている。触媒は、水素に対して活性な貴金属などからなる。温度補償素子５２は、水素に対して不活性とされ、例えば検出素子５１と同等のコイルの表面が、アルミナ等の坦体で被覆されて形成されている。

そして、水素が触媒に接触した際に生じる反応熱により、検出素子５１が高温になると、検出素子５１と温度補償素子５２の抵抗値に差が生じるので、この差から水素濃度を検出することができるようになっている。なお、雰囲気温度による電気抵抗値の変化は、温度補償素子５２を利用することにより相殺される。

ヒータ６０は、素子収容部３４内（以下、この内部空間を「ガス検出室Ｒ」ともいう）を加熱するものであり、これによりガス検出素子５０において結露が生じるのが抑制されている。

素子収容部３４は、図２に示すように、出口側配管６に形成された貫通孔６ｃに嵌合するようになっており、その一部が、出口側配管６の内面６ｂから突出して出口側配管６内に露出するように構成されている（以下、露出した部分を「下半部」という）。そして、このように出口側配管６内に露出した素子収容部３４の下半部の底壁３４ｃには、希釈ガスの流れ方向に並んだ２つのガス通流部７０が設けられている。

ガス通流部７０は、素子収容部３４の底壁３４ｃに形成される円形の開口部７１と（図３（ｂ）参照）、この開口部７１に設けられる撥水フィルタ７２と、この撥水フィルタ７２に重ねて設けられる防爆フィルタ７３とを備えて構成されている。これにより、湿潤の希釈ガス中に含まれる水が、撥水フィルタ７２ではじかれて、ガス検出室Ｒ内に入らないようになっているとともに、防爆性も確保されている。

また、素子収容部３４の上半部の周壁３４ａには、周方向に沿う所定の溝３４ｂが形成され、この溝３４ｂ内にシール部材３５が設けられている。これにより、出口側配管６に水素センサ１を取り付けた際には、シール部材３５が、出口側配管６の貫通孔６ｃの内周面と素子収容部３４の溝３４ｂとに密着して、これらの間の気密性を確保している。

次に、前記した水素センサ１の作用について説明する。
図２に示すように、出口側配管６内を流れる希釈ガスは、素子収容部３４の底壁３１ｃに形成された２つのガス通流部７０のうちの少なくとも１つのガス通流部７０からガス検出室Ｒ内に取り込まれる。そして、ガス検出室Ｒ内に取り込まれた希釈ガスは、ガス検出室Ｒ内で僅かに滞留した後、２つのガス通流部７０のうちの少なくとも一方から出て行くこととなる。

また、ガス通流部７０からガス検出室Ｒ内に希釈ガスを取り込んだ後に、その内部温度が低下して希釈ガスの一部の水蒸気が液化した場合には、図３（ａ）に示すように、素子収容部３４の内面に、水滴Ｗが付くこととなる。このとき、素子収容部３４の周壁３４ａの内面に付いた水滴Ｗは、重力の影響によって、下方へ向かって流れていき、底壁３４ｃのガス通流部７０に付着することとなる。そして、例えば２つのガス通流部７０の一方の全面に水が付着して、そのガス通流部７０が完全に目詰まりした状態となったとしても、その後は他方のガス通流部７０によって希釈ガスが素子収容部３４内に良好に取り込まれるようになっている。

以上によれば、第１の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
素子収容部３４に２つのガス通流部７０を設けるので、ガス通流部７０の目詰まりによる希釈ガスの取込量の減少を抑制するとともに、取り込んだガスの滞留を抑制することができる。また、このようにガス通流部７０の目詰まりが抑制されることで、水素の検出精度を向上させることができるとともに、水素センサ１の寿命の向上を安価に達成することができる。

なお、本発明は、第１の実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
第１の実施形態では、希釈ガスの流れ方向に並ぶように２つのガス通流部７０を素子収容部３４の底壁３４ｃに配設したが、本発明はこれに限定されず、ガス通流部７０の位置は底壁３４ｃのどの位置に設けてもよい。さらに、２つのガス通流部７０の大きさ、形状等は、一方と他方とで異なるようにして、一方を主にガスの取り込み専用として機能させ、他方を主にガスの排出専用として機能させるようにしてもよい。
第１の実施形態では、素子収容部３４の横断面の外周形状を円状としたが、本発明はこれに限定されず、例えば楕円状や多角形状など、どのような形状であってもよい。

第１の実施形態では、素子収容部３４を出口側配管６の内面６ｂから突出させたが、前記のように素子収容部３４の底壁３４ｃにガス通流部７０を設ける場合は、底壁３４ｃの下面が出口側配管６の内面６ｂと面一になるように構成するのが望ましい。これによれば、素子収容部３４が希釈ガスの流れに対して抵抗となることがなくなり、空気オフガスがスムーズに流れることとなるので、エア供給のエネルギ消費を抑えることが可能となる。

〔第１の参考形態〕
以下に、本発明の第１の参考形態について説明する。この実施形態は第１の実施形態の素子収容部の構造を変更したものなので、第１の実施形態と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。参照する図面において、図４は第１の参考形態に係る水素センサの内部を示す断面図であり、図５は図４のＣ−Ｃ断面図（ａ）と、図５（ａ）のＤ−Ｄ断面図（ｂ）である。

図４に示すように、第１の参考形態に係る水素センサ１’は、第１の実施形態とは異なる構造の素子収容部３４’を備えている。
素子収容部３４’は、その上半部が第１の実施形態の素子収容部３４の上半部と同様の形状および構造になっている反面、その下半部の周壁３４ａに２つのガス通流部７０が設けられる点と、底壁３４ｃに水抜き孔３４ｄ等が設けられる点で、第１の実施形態とは異なるように構成されている。

２つのガス通流部７０は、図４および図５に示すように、それぞれ希釈ガスの流れ方向から見て重なるように、素子収容部３４’の周壁３４ａに設けられている。具体的には、図５（ｂ）に示すように、素子収容部３４’の周壁３４ａのうち希釈ガスが直接当たる部分となる前面ＦＦの略中央部に一方のガス通流部７０が設けられ、希釈ガスが直接当たらない部分となる側背部ＳＢの略中央部に他方のガス通流部７０が設けられている。

また、図４に示すように、素子収容部３４の底壁３４ｃの適所には、ガス検出室Ｒ内で液化した水を外部へ排出するための水抜き孔３４ｄが設けられ、この水抜き孔３４ｄには、水を通すことが可能な程度のメッシュで形成された第１の実施形態と同様の防爆フィルタ７３が設けられている。さらに、水抜き孔３４ｄの下部には、排水路３６が設けられており、この排水路３６の下部が希釈ガスの流れ方向の下流側へ向かって折れ曲がるように形成されることで、水抜き孔３４ｄからガス検出室Ｒ内に希釈ガスが入ってくることが抑制されている。ちなみに、素子収容部３４が出口側配管６の内面６ｂから突出することで、その部分における出口側配管６の断面積が小さくなっていることから、素子収容部３４の下方を流れる希釈ガスの流速が速くなるため、負圧の作用により、水抜き孔３４ｄからの水の排出が促進されるようにもなっている。

次に、前記した水素センサ１’の作用について説明する。
図５（ｂ）に示すように、出口側配管６内を流れる希釈ガスは、素子収容部３４の前面ＦＦに設けられたガス通流部７０からガス検出室Ｒ内に入ってくるとともに、ガス検出室Ｒ内で僅かに滞留した後、側背部ＳＢに設けられたガス通流部７０から出て行くこととなる。そして、このようにガス通流部７０からガス検出室Ｒ内に希釈ガスを取り込んだ後に、その内部温度が低下して希釈ガスの一部の水蒸気が液化した場合には、図５（ａ）に示すように、素子収容部３４’の内面に、水滴Ｗが付くこととなる。

このとき、素子収容部３４’の周壁３４ａの内面に付いた水滴Ｗは、重力の影響によって、下方へ向かって流れていき、底壁３４ｃに溜まることとなる。これにより、素子収容部３４’の周壁３４ａに設けられたガス通流部７０に水が溜まらず、撥水フィルタ７２の目詰まりが抑制されるようになっている。また、底壁３４ｃに溜まった水は、水抜き孔３４ｄ（図４参照）および排水路３６を介して、出口側配管６内に排出される。

以上によれば、第１の参考形態において、次のような効果を得ることができる。
２つのガス通流部７０が希釈ガスの流れ方向において重なるように設けられることで、希釈ガスが素子収容部３４’内をスムーズに通過することとなるので、素子収容部３４’内で希釈ガスが滞留するのをさらに抑制することができるとともに、出口側配管６の内面６ｂから突出する素子収容部３４’が希釈ガスの流れに対して抵抗となるのを極力抑えることができる。

ガス通流部７０が素子収容部３４’の周壁３４ａに設けられているため、ガス検出室Ｒ内で液化した水がガス通流部７０に溜まることが抑制される。そのため、ガス通流部７０（撥水フィルタ７２）の目詰まりを抑制することができる。
素子収容部３４には、水抜き孔３４ｄおよび下流側へ折れ曲がった排水路３６が設けられるので、内部に溜まった水を良好に排水できる。

なお、本発明は、第１の参考形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
第１の参考形態では、希釈ガスの流れ方向において重なるように２つのガス通流部７０を素子収容部３４’の周壁３４ａに配設したが、本発明はこれに限定されず、ガス通流部７０の位置は周壁３４ａのどの位置に設けてもよい。ただし、第１の参考形態のように、２つのガス通流部７０を希釈ガスの流れ方向において重なるように配設した場合には、前記したような素子収容部３４’内における希釈ガスの滞留を抑制できるので、第１の参考形態のように構成するのが望ましい。

〔第２の参考形態〕
以下に、本発明の第２の参考形態について説明する。この実施形態は第１の参考形態の素子収容部の形状を変更したものなので、第１の参考形態と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。参照する図面において、図６は第２の参考形態に係る水素センサの内部を示す断面図であり、図７は図６のＥ−Ｅ断面図（ａ）と、図７（ａ）のＦ−Ｆ断面図（ｂ）である。

図６に示すように、第２の参考形態に係る水素センサ１”は、第１の参考形態とは異なる形状の素子収容部３７を備えている。
素子収容部３７は、その上半部が第１の参考形態の素子収容部３４の上半部と同様の形状および構造になっている反面、その下半部の周壁３７ａが下方に向かうにつれて内側に傾くテーパ状に形成されている。これにより、図７（ａ）に示すように、希釈ガスの流れ方向に直交する面内における素子収容部３７の断面積が、第１の参考形態の断面積（図５（ａ）参照）に比べて小さくなるので、本実施形態に係る素子収容部３７が、第１の参考形態に係る素子収容部３４よりも、希釈ガスの流れに対して抵抗とならないようになっている。さらに、素子収容部３７の下半部の傾斜した周壁３７ａには、図７（ｂ）に示すように、その前面ＦＦと側背部ＳＢとに２つのガス通流部７０が希釈ガスの流れ方向において重なるように設けられている。

また、素子収容部３７の底壁３７ｃには、第１の実施形態と同様の水抜き孔３４ｄ、防爆フィルタ７３および排水路３６が設けられている。ここで、図７（ａ）に示すように、底壁３７ｃの周囲にある周壁３７ａは、前記したことから明らかなようにすり鉢状となっているため、ガス検出室Ｒ内で液化した水滴Ｗは、水抜き孔３４ｄに良好に集められて排出されるようになっている。

以上によれば、第２の参考形態において、次のような効果を得ることができる。
素子収容部３７の下半部の周壁３７ａを傾けることで、希釈ガスの流れに対して直交する面内における素子収容部３７の断面積（希釈ガスが直接当たる面）を小さくしたので、水素センサ１”が希釈ガスの流れに対して抵抗となるのを極力抑えることができる。また、これにより、燃料電池２から排出される空気オフガスがスムーズに流れて出ていくこととなるので、エア供給のエネルギ消費を抑えることが可能となる。

なお、本発明は、第２の参考形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
第２の参考形態では、希釈ガスの流れ方向において重なるように２つのガス通流部７０を素子収容部３７の傾斜した周壁３７ａに配設したが、本発明はこれに限定されず、ガス通流部７０の位置は周壁３７ａのどの位置に設けてもよい。ただし、第２の参考形態のように、２つのガス通流部７０を希釈ガスの流れ方向において重なるように配設した場合には、第１の参考形態と同様の効果（素子収容部３７内における希釈ガスの滞留を抑制できる効果）を奏するので、第２の参考形態のように構成するのが望ましい。

第２の参考形態では、素子収容部３７の下半部全体（側背部ＳＢおよび前面ＦＦ）をテーパ状（円錐台状）に形成したが、本発明はこれに限定されず、素子収容部３７の少なくとも側部（希釈ガスの流れ方向に対して真横となる部分）のみが傾けられていればよい。

また、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記実施形態では、被検出ガスを水素としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、一酸化炭素、硫化水素など他のガスであってもよい。さらに、前記実施形態では、ガスセンサとして接触燃焼式のガスセンサを採用したが、本発明はガス検出室を備えるガスセンサであればどのようなものでもよく、例えば、半導体式のガスセンサなど、他の方式のガスセンサであってもよい。

前記実施形態では、ガス通流部７０を２つしか設けていないが、本発明はこれに限定されず、３つ以上設けてもよい。
前記した第１，第２の参考形態では、希釈ガスの流れ方向において２つのガス通流部７０を完全に重なるように配設したが、これに限定されず、多少ずれて重なるように２つのガス通流部７０を配設してもよい。

また、水抜き孔３４ｄを有した構造となる第１，第２の参考形態においては、素子収容部３４’，３７内に金属などの比熱の小さな物質を設けることで、その物質で積極的に結露させてもよい。なお、この構造の具体例としては、例えば第２の参考形態を基本構造とした場合は、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、素子収容部３７の周壁３７ａの上部内面に金属板８０を設けるとともに、底壁３７ｃに水抜き孔８１ａを有した金属板８１を設ければよい。詳しくは、ガス通流部７０よりも上方に設ける金属板８０を、その表面で結露した水滴Ｗが周壁３７ａのみを伝って底壁３７ｃまで辿り着くことが可能な位置（図８（ｂ）における周壁３７ａの側部；結露した水滴Ｗがガス通流部７０を通らないような位置）に配置し、かつ、金属板８１をガス通流部７０よりも下方に配置すればよい。これによれば、ガス通流部７０周りでの結露が抑制されるとともに、各金属板８０，８１で結露した水がガス通流部７０に付着することも防止できる。

第１の実施形態に係る水素センサを備えた燃料電池システムを示す概略構成図である。 第１の実施形態に係る水素センサの内部を示す断面図である。 図２のＡ−Ａ断面図（ａ）と、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図（ｂ）である。 第１の参考形態に係る水素センサの内部を示す断面図である。 図５は図４のＣ−Ｃ断面図（ａ）と、図５（ａ）のＤ−Ｄ断面図（ｂ）である。 第２の参考形態に係る水素センサの内部を示す断面図である。 図６のＥ−Ｅ断面図（ａ）と、図７（ａ）のＦ−Ｆ断面図（ｂ）である。 第２の参考形態の変形例を示す断面図（ａ）と、図８（ａ）のＧ−Ｇ断面図（ｂ）である。

符号の説明

１，１’，１” 水素センサ（ガスセンサ）
３４，３４’，３７ 素子収容部
３４ａ，３７ａ 周壁
３４ｂ 溝
３４ｃ，３７ｃ 底壁
３５ シール部材
３６ 排水路
６ 出口側配管（流路）
６ａ 取付座（壁）
６ｂ 内面
５０ ガス検出素子
５１ 検出素子
５２ 温度補償素子
６０ ヒータ
７０ ガス通流部
７１ 開口部
７２ 撥水フィルタ
７３ 防爆フィルタ
Ｒ ガス検出室

Claims (3)

1. 燃料電池から排出されたオフガス中に含まれる水素を検出するガス検出素子と、
   周壁と前記周壁と一体である底壁とを有し、前記ガス検出素子を収容する有底筒状の素子収容部と、
   前記底壁に設けられ、前記素子収容部の内外へ前記オフガスを通流させ、前記オフガスの通流方向に沿って並んでいる少なくとも２つのガス通流部と、
   を備え、
   前記オフガスが通流するオフガス配管の上壁に、前記素子収容部がオフガス流路に突出するように取り付けられるガスセンサであって、
   前記各ガス通流部は、前記底壁に形成され平面視において前記ガス検出素子よりも大きい円形の開口と、前記開口に設けられた撥水フィルタと、を備え、
   平面視において、前記ガス検出素子と、前記ガス通流部が設けられていない前記底壁の部分とは、重なるように配置され、
   前記ガス検出素子は、水素に対して活性である検出素子と、水素に対して不活性である温度補償素子と、を備え、
   平面視において、
   前記検出素子及び前記温度補償素子の第１並び方向と、前記オフガスの通流方向に沿っている前記少なくとも２つのガス通流部の第２並び方向とは、垂直であり、
   前記検出素子及び前記温度補償素子の第１中心と、前記少なくとも２つのガス通流部の第２中心とは、重なっており、
   前記検出素子と前記温度補償素子とを通る第１仮想線と、前記オフガスの通流方向に沿っている前記少なくとも２つのガス通流部のそれぞれ中心を通る第２仮想線とは、十字形で交差している
   ことを特徴とするガスセンサ。
2. 前記ガス検出素子は、白金を含む金属線のコイルを備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
3. 前記ガス検出素子は、前記コイルを被覆すると共に、触媒が担持された担体を備える
   ことを特徴とする請求項２に記載のガスセンサ。

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