JP2000137017A - ガスセンサ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定ガス中の測定対象成分のみに依存して
起電力を発生し、しかも、構造が簡単で作製が容易なガ
スセンサ素子を提供する。 【解決手段】 炭酸ガスセンサ素子１０は、面状ヒータ
１１を内蔵する基体１２と、この基体１２の凹部１３に
固着された金からなるガス透過性の基準電極１４と、そ
の上に固着された固体電解質層１５と、その上に固着さ
れた金からなる検知電極１６と、その上に固着された金
属炭酸塩からなるガス透過性の金属塩層１７と、基体１
２と固体電解質層１５の隙間を封止する低融点ガラスか
らなるシール部１８と、基体１２の凹部１３を貫通し基
準電極１４を外気と接触させるためのφ０．２ｍｍの貫
通孔１９とを備えている。基準電極１４と固体電解質層
１５との境界面は貫通孔１９及びガス透過性の基準電極
１４を介して被測定ガスと接触可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定ガス中の測
定対象成分（例えば炭酸ガス、ＮＯｘ、ＳＯｘ等）の濃
度を測定するガスセンサ素子に関するものであり、具体
的には、汎用用途、環境制御、医療技術、施設園芸、発
酵工業等の広い技術分野において、被測定ガス濃度の測
定、及びその測定結果に基づく濃度制御などに使用され
る。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】従来
より、被測定ガスの濃度を測定するこの種のガスセンサ
素子としては、例えば、特公平４−７９５４２号公報に
は、図５に示すように、金属塩層１０１と、検知電極１
０２と、固体電解質層１０３と、基準電極１０４とを有
し、基準電極１０４がガス遮断性の基体１０５で被覆さ
れた炭酸ガスセンサ素子１００が開示されている。この
炭酸ガスセンサ素子１００は、被測定ガスと接触するの
は金属塩層１０１のみであって、固体電解質層１０３は
被測定ガスと遮断されているため、炭酸ガス分圧依存起
電力は広範囲にわたり良好な直線性を有するものであ
り、安定性、再現性に優れる。

【０００３】しかしながら、このような構造では、基準
電極１０４は被測定ガスと遮断されているため、検知電
極１０２での酸素量と基準電極１０４での酸素量が必ず
しも等しくならず、被測定ガス中の炭酸ガス濃度が変化
しなくても、検知電極１０２の酸素濃度が変化すること
で起電力も変化してしまうことがあった。即ち、被測定
ガス中では下記化１の反応が起こるが、被測定ガス中の
酸素濃度が変化すると、検知電極１０２の酸素濃度と基
準電極１０４の酸素濃度の差により両電極１０２、１０
４の間に起電力が発生し、誤差を生じることがあった。
このため、室内等の酸素濃度の変動が少ないところでは
使用できるが、燃焼器具、人の呼吸等の近辺といった酸
素濃度が変化するところでは使用が困難であるという問
題があった。

【０００４】

【化１】

【０００５】また、特開平７−９４０１３号公報には、
固体電解質層として、アルカリイオン導電体と酸化物イ
オン導電体とを積層した積層固体電解質を用いることに
より、共存する酸素の分圧が変化しても測定値に影響が
表れにくいという特性を有するガスセンサ素子が開示さ
れている。

【０００６】しかしながら、このような構造では、酸素
濃度の影響は受けにくくなるが、酸化物イオン導電体と
アルカリイオン導電体との反応や、両者の熱膨張の違い
等を考慮に入れなければならず、工数もかかり、構造が
複雑で、耐久性の面でも不安が残るという問題があっ
た。

【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、被測定ガス中の測定対象成分のみに依
存して起電力を発生し、しかも、構造が簡単で作製が容
易なガスセンサ素子を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題
を解決するため、本発明は、基準電極と、固体電解質層
と、検知電極と、ガス透過性の金属塩層とがこの順に積
層され、前記金属塩層は被測定ガス中の測定対象成分と
解離平衡を形成し得る金属塩からなり、前記固体電解質
層は前記金属塩の金属イオンと同種の構成イオンを含む
固体電解質からなるガスセンサ素子であって、前記金属
塩層のほか前記基準電極と前記固体電解質層との境界面
が被測定ガスと接触可能であることを特徴とする。

【０００９】本発明のガスセンサ素子は、被測定ガス中
において上記化１の反応（化１では測定対象成分として
炭酸ガスを例示した）が検知電極、基準電極で起こる。
即ち、検知電極において測定対象成分と酸素と金属イオ
ンとの反応が起こり、基準電極において金属イオンと酸
素との反応が起こる。本発明では、ガス透過性の金属塩
層が被測定ガスと接触可能であるので検知電極も被測定
ガスと接触し、また、基準電極と固体電解質層との境界
面も被測定ガスと接触することから、両電極における酸
素濃度は等しい。このため、両電極間に発生する起電力
は、酸素濃度が変化してもほとんど変化することはな
く、被測定ガスの測定対象成分濃度のみに依存し、ネル
ンスト（Ｎｅｒｎｓｔ）の式に従って測定対象成分濃度
の対数値に応じて直線的に変化する。

【００１０】本発明のガスセンサ素子によれば、両電極
間に発生する起電力により被測定ガス中の測定対象成分
濃度を測定することができ、また、金属塩層のほか基準
電極と固体電解質層との境界面が被測定ガスに接触する
ように構成すれば足りるので構造が簡単で作製が容易で
あるという効果が得られる。

【００１１】本発明のガスセンサ素子において、前記基
準電極は、ガス透過性を有すると共に被測定ガスと接触
可能なように構成されていてもよい。この場合、基準電
極と固体電解質層との境界面にはガス透過性の基準電極
を介して被測定ガスが到達する。基準電極をガス透過性
にするには、例えば基準電極を多孔質体によって形成し
てもよいし、基準電極に上下方向の貫通孔を設けてもよ
い。このため、構造が単純であり、作製が容易である。

【００１２】本発明のガスセンサ素子において、前記基
準電極は、ガス透過性を有すると共に該基準電極を覆う
基体から外部に露出するように構成されていてもよい。
この種のガスセンサ素子では、通常、基体上に基準電
極、固体電解質層、検知電極、金属塩層がこの順に積層
されている。このため、ガス透過性の基準電極の一部又
は全部を基体から外部に露出させることにより、基準電
極と固体電解質層との境界面に基準電極を介して被測定
ガスを到達させることが、作製上簡便である。例えば、
前記基準電極は、該基準電極を覆う基体に設けられた貫
通孔を介して被測定ガスと接触するように構成されてい
てもよく、具体的には、基体に直径コンマ数ｍｍ〜数ｍ
ｍの貫通孔を設ける構成としてもよいし、あるいは、基
体を多孔質体で形成してもよい。

【００１３】本発明のガスセンサ素子において、前記基
準電極は、ガス透過性を有すると共に該基準電極と電気
的に接続されたガス透過性のリード線を介して被測定ガ
スと接触するように構成されていてもよい。この種のガ
スセンサ素子では、通常、基準電極はリード線を介して
外部機器（記録計など）に接続されるが、基準電極とリ
ード線を共にガス透過性（例えば多孔質製）とすること
で、基準電極と固体電解質層との境界面はリード線及び
基準電極を介して被測定ガスと接触可能となる。このた
め、構造が簡単であり作製上簡便である。

【００１４】本発明のガスセンサ素子において、前記測
定対象成分が炭酸ガスであり、前記金属塩がアルカリ金
属又はアルカリ土類金属の炭酸塩であってもよい。この
場合、基準電極−検知電極間の起電力は被測定ガス中の
炭酸ガス濃度に依存するが酸素濃度に依存しないため、
炭酸ガス濃度を精度よく測定できる。

【００１５】本発明のガスセンサ素子において、前記金
属塩層はリチウム塩からなり、前記固体電解質層はリチ
ウムイオンを含むように構成してもよい。この場合、固
体電解質層はリチウムイオンを伝導種として含むため、
他の金属イオン（例えばナトリウムイオン）を伝導種と
して含む固体電解質に比べて耐湿性に優れ、基準電極を
介して被測定ガスと接触したとしても安定に性能を維持
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明のガスセンサ素子におい
て、基準電極は、金、銀、白金などの貴金属を用いて形
成することが好ましく、形成方法としては例えば印刷
法、蒸着法、スパッタ法、塗布焼き付け法などを採用し
てもよい。多孔質の基準電極は、例えば貴金属のペース
トを塗布した後焼成することにより形成してもよい。

【００１７】固体電解質層は、金属塩層をなす金属塩の
金属イオンと同種の構成イオンを含む固体電解質からな
る層であればよく、アルカリ金属イオン又はアルカリ土
類金属イオンのいずれかを伝導種とするものであれば好
ましいが、より好ましいのはリチウムイオンを伝導種と
するものである。

【００１８】リチウムイオンを伝導種とする固体電解質
としては、例えば、ＬＩＳＩＣＯＮ（Lithium Super
Ionic Conductor）、ＬｉＡｌＳｉＯ₄、ＬｉＬｎＳｉ
Ｏ₄（Ｌｎ；ランタニド元素、例えばＳｍ、Ｌａ、Ｎｄ
など）、Ｌｉ_3.6Ｓｉ_0.6Ｐ_{0. 4}Ｏ₄及びＬｉＴｉ₂（Ｐ
Ｏ₄）₃などを用いることができる。この中で特に好まし
いのは、ＬｉＬｎＳｉＯ₄ であってランタニド元素とし
てＳｍを選択した場合の、すなわち、ＬｉＳｍＳｉＯ₄
を主結晶相とするものである。なお、前記のリチウムイ
オン伝導性の固体電解質においては、主結晶相の他にＡ
ｌ₂Ｏ₃またはＺｒＯ₂を含有していてもよい。これらを
含有することにより、固体電解質自体の機械的強度が向
上すると共に、センサの特性として湿度の影響の少ない
ものが得られるからである。

【００１９】検知電極は、金、銀、白金などの貴金属を
用いて形成するのが好ましく、上記固体電解質層の表面
に導体ペーストを印刷したり、あるいは導体材料をスパ
ッタリング若しくは蒸着等の方法により形成されるが、
開孔部を有するメッシュ状（網状）の膜として形成され
たものが好ましい。このようにすれば検知電極の各開孔
部において、金属塩層と固体電解質層とが密着しやす
く、強固に接合されるからである。

【００２０】金属塩層は、被測定ガス中の測定対象成分
と解離平衡を形成し得るものであればよく、例えば、測
定対象成分が炭酸ガスの場合には、炭酸リチウム、炭酸
ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等のアルカ
リ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩などが挙げられ、
ＮＯｘの場合には、硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝
酸カルシウム、硝酸バリウム等のアルカリ金属又はアル
カリ土類金属の硝酸塩などが挙げられ、ＳＯｘの場合に
は、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、
硫酸バリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の
硫酸塩などが挙げられる。また、金属塩層は、例えば、
これら金属塩を水、アルコール等の溶媒及び有機結合剤
等と適宜混合してペースト状若しくは溶液とし、その
後、固体電解質層のうち検知電極が形成もしくは配置さ
れた面にこれを塗布し、乾燥した後、所要温度にて焼成
することにより形成することができる。

【００２１】本発明のガスセンサ素子は、固体電解質層
を定温化するための発熱体を備えていることが好まし
い。この発熱体としては、固体電解質層を２００〜８０
０℃程度の範囲の温度に加熱し均一に保持することがで
きる面状ヒータ等を好ましく使用することができる。例
えば、アルミナなどのセラミックからなる基板の一表面
もしくはその内部であって、白金などからなる発熱体素
子を配設したものを用いることができる。また、この発
熱体としては、絶縁材料からなるシートの片面に、白
金、ロジウム、白金−ロジウム合金、ニッケル−クロム
合金、タングステン、モリブデンなどを、スパッタリン
グ法、蒸着法、メッキ法、ペースト焼き付け法などによ
って長尺の帯状に形成し、その上から絶縁材料を積層し
たものを使用することもできる。

【００２２】

【実施例】［実施例１］図１は実施例１の炭酸ガスセン
サ素子の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−
Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。

【００２３】この炭酸ガスセンサ素子１０は、発熱体と
しての面状ヒータ１１を内蔵するアルミナセラミック製
の基体１２と、この基体１２の窪み部１３に固着された
金からなるガス透過性の基準電極１４と、その上に固着
された厚さ０．１５ｍｍ程度の固体電解質層１５と、そ
の上に固着された金からなる検知電極１６と、その上に
固着された金属炭酸塩からなるガス透過性の金属塩層１
７と、基体１２と固体電解質層１５の隙間を封止する低
融点ガラスからなるシール部１８と、基体１２の窪み部
１３を貫通し基準電極１４を外気と接触させるためのφ
０．２ｍｍの貫通孔１９と、基準電極１４と電気的に接
続された基準電極用のリード線２０と、検知電極１６と
一体的に形成された検知電極用のリード線２１とを備え
ている。なお、窪み部１３に配置された固体電解質層１
５は面状ヒータ１１によって所望の温度に調節可能であ
り、また、面状ヒータ１１はリード線１１ａ、１１ｂを
備えている。

【００２４】ここで、基準電極１４の材料は、金以外に
白金、銀等の貴金属でもよく、最適なのは金、白金であ
る。シール部１８を形成する低融点ガラスは、結晶化ガ
ラスが好ましく、無機系の接着剤等を用いてもよく、固
体電解質層１５の側面全体もしくは、少なくとも基準電
極１４を検知電極１６から隔離できるように塗布、形成
する。ここでシール部１８の役割としては、金属炭酸塩
が基準電極１４側へ流れ込むのを防止したり、固体電解
質を雑ガスから保護したりする点にある。このシール部
１８を多孔質にして基準電極１４へ被測定ガスを拡散す
るために用いてもよい。検知電極１６の材料も、最適は
金であるが、白金、銀等、他の貴金属を用いてもよく、
その金属を含む金属ペースト、金属粉末等より形成す
る。

【００２５】この炭酸ガスセンサ素子１０を被測定ガス
中に置いて面状ヒータ１１に通電すると、下記化２の反
応が起こる。

【００２６】

【化２】

【００２７】このとき、ガス透過性の金属塩層１７が被
測定ガスに晒されて検知電極１６に被測定ガスが到達す
ると共に、ガス透過性の基準電極１４が貫通孔１９を介
して被測定ガスに晒されて基準電極１４と固体電解質層
１５との境界面に被測定ガスが到達するため、検知電極
側の酸素濃度と基準電極側の酸素濃度が等しくなる。こ
のため、被測定ガスの酸素濃度に依存せず炭酸ガス濃度
の対数値に応じて直線的に変化する起電力を発生し、そ
の起電力により被測定ガス中の炭酸ガス濃度を測定する
ことができる。なお、上記化２において、金属炭酸塩を
金属硝酸塩（ＭＮＯ₃）にすればＮＯｘ濃度が測定で
き、金属硫酸塩（Ｍ₂ＳＯ₄）にすれば、ＳＯｘ濃度が測
定できる。

【００２８】実施例１の炭酸ガスセンサ素子１０は以下
のように作製した。まず始めに、グリーンシート積層法
によって、窪み部１３を有すると共に内部に面状ヒータ
１１とリード線２０を内蔵したアルミナセラミックより
なる基体１２を作製した。次に、固体電解質層１５とし
て、９００℃で仮焼したＬｉＳｍＳｉＯ₄に１８ｗｔ％
のＡｌ₂Ｏ₃を添加し、１１５０℃で焼成した焼結体（縦
２．５ｍｍ×横２．５ｍｍ×高さ０．１５ｍｍ）を用意
した。そして、平板状の固体電解質層１５の一方の面
（底面）にＡｕペーストを塗布し、窪み部１３に導出さ
れているリード線２０の端部と前記塗布したＡｕペース
トとが重なるように合わせて載せた状態でこれを１０３
０℃で熱処理した。これにより、ガス透過性（ここでは
多孔質）の基準電極１４を介して固体電解質層１５と基
体１２とを接着した。なお、リード線２０は、後述の出
力用端子ピン２３と接続される。

【００２９】次に、固体電解質層１５と窪み部１３の周
壁との間に生ずる間隙に、シール材として、ＳｉＯ₂−
ＢａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃系の結晶化ガラス粉末を充填し、９３
０℃で熱処理して結晶化させることにより、シール部１
８を形成した。このシール工程により、固体電解質層１
５を基体１２に強固に固定すると共に、後述の炭酸リチ
ウムの基準電極１４への流れ込みを防止した。

【００３０】次に、固体電解質層１５の上に検知電極形
成用のＡｕペーストを塗布し厚膜法で検知電極１６を形
成した。この検知電極１６は、スクリーン印刷法を用い
て形成し、適度な開孔パターンのメッシュ状とした。こ
のとき同ペーストを用いて検知電極用のリード線２１も
印刷した後、所定の温度で同時に焼き付けした。このリ
ード線２１は、後述の出力用端子ピン２４と接続され
る。

【００３１】次に、炭酸リチウム粉末をペースト状と
し、固体電解質層１５及び検知電極１６を覆うように厚
さ約０．３ｍｍに塗布し、５５０℃で熱処理することに
より金属塩層１７を形成し、炭酸ガスセンサ素子１０と
した。最後に、図２に示すように、得られた炭酸ガスセ
ンサ素子１０を台座２２に固着し、出力用端子ピン２
３，２４及び発熱体用端子ピン２５，２６にそれぞれリ
ード線２０，２１，１１ａ，１１ｂを取り付け、さらに
通気孔２７を有する保護キャップ２８を被せて固定する
と共に、各端子ピン及びリード線との接続部を無機系接
着剤２９でシールして、炭酸ガスセンサとして完成し
た。

【００３２】［実施例２］図３は実施例２の炭酸ガスセ
ンサ素子の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ
−Ｃ断面図、（ｃ）はＤ−Ｄ断面図である。この炭酸ガ
スセンサ素子４０は、基体１２に貫通孔を備えていない
代わりに、ガス透過性の基準電極１４と電気的に接続さ
れたガス透過性（ここでは多孔質）のリード線４１を介
して被測定ガスと接触するように設けられている以外
は、実施例１と同様であるため、同じ構成要素について
は同じ符号を付し、その説明を省略する。リード線４１
は基体１２の一端面（図３（ａ）の上部端面）から外部
に露出している。このため、被測定ガスはガス透過性の
リード線４１及び基準電極１４を介して基準電極１４と
固体電解質層１５との境界面に到達し得る。

【００３３】この炭酸ガスセンサ素子４０は、実施例１
と同様のグリーンシート積層法によって基体１２を作製
したが、基準電極用のリード線４１はグリーンシート上
に印刷されており、このグリーンシートを基体１２の形
状に沿って切断し、この切断時にリード線４１も切断さ
れてグリーンシートの一端面からリード線４１が露出し
たものを作製した。その後、実施例１と同様の工程を経
て、実施例２の炭酸ガスセンサ素子４０を作製した。な
お、グリーンシートに基準電極１４となるＡｕペースト
を介して固体電解質層１５を載せて熱処理した段階で、
リード線４１及び基準電極１４は多孔質となった。

【００３４】［比較例１］実施例１において、基体１２
に貫通孔１９を設けず、基準電極１４を非ガス透過性の
Ａｕ箔で形成し、リード線２０が基体１２から外部へ抜
け出る部分をガラスでシールして基準電極１４へ被測定
ガスが流入するのを防止した以外は、実施例１と同様に
して炭酸ガスセンサを作製し、これを比較例１の炭酸ガ
スセンサとした。この比較例１では基準電極１４は完全
に外部と遮断されているため、基準電極１４と固体電解
質層１５との境界面には被測定ガスが到達できない。

【００３５】［測定試験１］上記実施例１，２及び比較
例１の炭酸ガスセンサを、種々の炭酸ガス濃度に調整さ
れた雰囲気のチャンバー内に挿入し、それぞれの濃度に
おける起電力を測定した。なお、測定条件は、ヒータ温
度を４５０℃、酸素濃度を一律２０．８％とした。その
測定結果を表１及び図４に示す。図４のグラフは横軸が
炭酸ガス濃度の対数、縦軸が起電力である。表１の炭酸
ガス感度は図４のプロットに基づいて最小二乗法にて算
出した傾きの値である。この測定結果から、いずれの炭
酸ガスセンサも、略同じ感度を示し、炭酸ガスセンサと
して正常に機能していることがわかる。

【００３６】

【表１】

【００３７】［測定試験２］上記実施例１，２及び比較
例１の炭酸ガスセンサを、種々の酸素濃度に調整された
雰囲気のチャンバー内に挿入し、それぞれの濃度におけ
る起電力を測定した。なお、測定条件は、ヒータ温度を
４５０℃、炭酸ガス濃度を一律５００ｐｐｍとした。そ
の測定結果を表２に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】この測定結果からわかるように、実施例
１，２では比較例１に比べて酸素濃度に対してほとんど
感度を示さなかった。一方、比較例１は酸素濃度に対し
て感度を示し、それは炭酸ガス濃度に対する感度の約半
分であり、各電極での反応式から導かれる理論値とほぼ
一致した。この測定結果は、実施例１，２では、ガス透
過性の金属塩層１７が被測定ガスと接触可能であるので
検知電極１６も被測定ガスと接触し、また、ガス透過性
の基準電極１４を介して基準電極１４と固体電解質層１
５との境界面も被測定ガスと接触するため、両電極１
４，１６における酸素濃度は等しくなり、両電極１４，
１６間に発生する起電力は被測定ガスの炭酸ガス濃度に
のみに依存し酸素濃度に依存しないことを裏付けるもの
である。

【００４０】［測定試験３］上記実施例１，２及び比較
例１の炭酸ガスセンサを、湿度が１０％ＲＨから９０％
ＲＨに変化したときの起電力の変化を測定した。なお、
測定条件は、ヒータ温度を４５０℃、炭酸ガス濃度を５
００ｐｐｍ、酸素濃度を２０．８％とした。その測定結
果を表３に示す。この測定結果から、実施例１，２では
比較例１に比べて湿度変化に対する起電力の変動が若干
大きくなったものの、ほとんど感度を示さないといえる
程度であった。

【００４１】

【表３】

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の炭酸ガスセンサ素子の説明図であ
る。

【図２】 実施例１の炭酸ガスセンサの説明図である。

【図３】 実施例２の炭酸ガスセンサ素子の説明図であ
る。

【図４】 各炭酸ガスセンサの炭酸ガス濃度に対するセ
ンサ起電力の関係を表すグラフである。

【図５】 従来の炭酸ガスセンサ素子の説明図である。

【符号の説明】

１０・・・炭酸ガスセンサ素子、１１・・・面状ヒー
タ、１１ａ、１１ｂ・・・リード線、１２・・・基体、
１３・・・窪み部、１４・・・基準電極、１５・・・固
体電解質層、１６・・・検知電極、１７・・・金属塩
層、１８・・・シール部、１９・・・貫通孔、２０、２
１・・・リード線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 崇文 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G004 ZA04

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準電極と、固体電解質層と、検知電極
   と、ガス透過性の金属塩層とがこの順に積層され、前記
   金属塩層は被測定ガス中の測定対象成分と解離平衡を形
   成し得る金属塩からなり、前記固体電解質層は前記金属
   塩の金属イオンと同種の構成イオンを含む固体電解質か
   らなるガスセンサ素子であって、 前記金属塩層のほか前記基準電極と前記固体電解質層と
   の境界面が被測定ガスと接触可能であることを特徴とす
   るガスセンサ素子。
2. 【請求項２】 前記基準電極は、ガス透過性を有すると
   共に被測定ガスと接触可能である請求項１記載のガスセ
   ンサ素子。
3. 【請求項３】 前記基準電極は、ガス透過性を有すると
   共に該基準電極を覆う基体から外部に露出している請求
   項１又は２記載のガスセンサ素子。
4. 【請求項４】 前記基準電極は、ガス透過性を有すると
   共に該基準電極を覆う基体に設けられた貫通孔を介して
   被測定ガスと接触する請求項１〜３のいずれかに記載の
   ガスセンサ素子。
5. 【請求項５】 前記基準電極は、ガス透過性を有すると
   共に該基準電極と電気的に接続されたガス透過性のリー
   ド線を介して被測定ガスと接触する請求項１〜４のいず
   れかに記載のガスセンサ素子。
6. 【請求項６】 前記測定対象成分が炭酸ガスであり、前
   記金属塩がアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩
   であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載
   のガスセンサ素子。
7. 【請求項７】 前記金属塩層はリチウム塩からなり、前
   記固体電解質層はリチウムイオンを含むことを特徴とす
   る請求項１〜６のいずれかに記載のガスセンサ素子。