[发明专利]气体传感器

说明书

技术领域

本发明涉及气体传感器。

背景技术

近些年，着眼于作为燃料电池车等的电源的燃料电池从其阳极排出发电中未消耗的氢(被检测气体)。该氢由来自燃料电池的阴极的阴极废气(稀释用气体)稀释后，被向车外(外部)排出。

这样被向车外排出的气体(稀释后气体)中的氢浓度由接触燃烧式的氢传感器(气体传感器)来检测(参照专利文献1)。另外，由于伴随氢传感器的使用，而使氢接触燃烧的检测元件劣化，因此氢传感器具备常用检测元件对和基准检测元件对。

详细而言，常用检测元件对具备通过与氢接触而温度上升且电阻值变化的第一检测元件、相对于氢为非活性的第一补偿元件(温度补偿元件)，基准检测元件对具备通过与氢接触而温度上升且电阻值变化的第二检测元件、相对于氢为非活性的第二补偿元件。并且，(1)在通常时，不向基准检测元件对通电，仅向常用检测元件对通电而使其起动，来检测氢浓度，(2)在常用检测元件对的劣化判断时，还向基准检测元件对通电而使其起动，并对常用检测元件对的输出与基准检测元件对的输出进行比较，来判断常用检测元件对是否劣化。

【专利文献1】日本特开2004-251862号公报

然而，专利文献1的氢传感器分别具备收容常用检测元件对的第一元件壳体、收容基准检测元件对的第二元件壳体，因此存在难以使氢传感器小型化这样的不良情况。另外，在这样具备多个元件壳体的情况下，在各元件壳体中设置对其内部的检测室进行加热的加热器、对该检测室的温度进行检测的温度传感器，从而部件件数增加，用于构成氢传感器的成本变高。

因此，如专利文献1所示，考虑在一个元件壳体内配置常用检测元件对和基准检测元件对的结构，但在常用检测元件对与基准检测元件对之间相互产生热干涉，其结果是，氢浓度的检测精度可能降低。

发明内容

因此，本发明的课题在于提供一种结构简单且能够高精度检测被检测气体的浓度的气体传感器。

作为用于解决上述课题的手段，本发明提供一种气体传感器，其特征在于，具备：常用检测元件对，其具有通过与被检测气体接触而温度上升且电阻值变化的第一检测元件、相对于被检测气体为非活性的第一补偿元件，并根据所述第一检测元件的电阻值与所述第一补偿元件的电阻值之差，来输出与被检测气体的浓度对应的第一信号；基准检测元件对，其具有通过与被检测气体接触而温度上升且电阻值变化的第二检测元件、相对于被检测气体为非活性的第二补偿元件，且在所述常用检测元件对的劣化判断时，根据所述第二检测元件的电阻值与所述第二补偿元件的电阻值之差，来输出与被检测气体的浓度对应且成为劣化判断基准的第二信号；元件壳体，其具有收容所述常用检测元件对及所述基准检测元件对这两方的检测室，其中，所述第一检测元件与所述第一补偿元件的第一排列方向和所述第二检测元件与所述第二补偿元件的第二排列方向平行，所述常用检测元件对和所述基准检测元件对在与所述第一排列方向及所述第二排列方向正交的正交方向上排列，所述第一检测元件与所述第一补偿元件的第一排列顺序和所述第二检测元件与所述第二补偿元件的第二排列顺序相反。

根据这样的结构，由于为具备一个元件壳体的简单的结构，因此容易使气体传感器小型化。另外，由于具备一个元件壳体，且其检测室为一个，因此在具备对检测室进行加热的加热器或对检测室的温度进行检测的温度传感器的情况下，增加一个加热器或一个温度传感器即可，因此部件件数不会大幅增加，能够以低成本构成气体传感器。

另外，由于第一检测元件与所述第一补偿元件的第一排列方向和第二检测元件与第二补偿元件的第二排列方向平行，常用检测元件对和基准检测元件对在与第一排列方向及第二排列方向正交的正交方向上排列，第一检测元件与第一补偿元件的第一排列顺序和第二检测元件与第二补偿元件的第二排列顺序相反，因此在检测室中将因与被检测气体接触而温度上升的(发热)第一检测元件与第二检测元件相互远离配置。

由此，在第一检测元件与第二检测元件之间难以相互产生热干涉。即，第一检测元件的温度及电阻值变得难以因第二检测元件的热量而发生变化，第二检测元件的温度及电阻值变得难以因第一检测元件的热量而发生变化。因此，常用检测元件对的第一信号和基准检测元件对的第二信号分别容易仅与被检测气体的浓度对应而变化。因此，能够高精度检测被检测气体的浓度，并且能够良好地对常用检测元件对进行劣化判断。

另外，优选在所述气体传感器中具备对所述检测室进行加热的加热器。