JP2001021532A

JP2001021532A - 炭化水素センサ

Info

Publication number: JP2001021532A
Application number: JP11190020A
Authority: JP
Inventors: Masato Shoji; 理人東海林; Takashi Tamai; 孝玉井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-07-05
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2001-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】素子歩留まりおよび振動に対する耐久性が良
好な炭化水素センサを提供することを目的とする。【解決手段】プロトン伝導性酸化物よりなる細長形状
の固体電解質基板１と、前記固体電解質基板１の表裏面
に形成した一対の薄膜状の電極としてのカソード２とア
ノード３と、前記アノード３の表面上にガス導入口６を
設けた細長形状のセラミックス基板４と、カソード２の
表面上にヒーター８を設けた細長形状のセラミックスか
らなるヒーター基板７とを備え、前記固体電解質基板１
を前記セラミックス基板４と前記ヒーター基板７の間に
位置するように接合し一体化することによって得られる
ガス検出部のガス導入口６を含まない一部分をセンサ支
持台の内部に挿入固定するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば自動車排ガス
中の炭化水素ガスを検出する炭化水素センサに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プロトン伝導性酸化物固体電解質
を用いた炭化水素センサが提案されている（特開平９−
１２７０５５号公報）。

【０００３】この炭化水素センサの検出素子部分の概略
構造を図７に示す。５１はプロトン伝導性酸化物からな
る固体電解質基板でその表面にはカソード５２およびア
ノード５３が厚膜印刷プロセスにより形成されている。
固体電解質基板５１にはセラミックス基板５４が無機系
の材料からなる接着剤（以下、無機系接着剤と略す）５
８により接着固定されている。ここでは、無機系接着剤
５８としてガラスペーストを用いている。セラミックス
基板５４の表面にはヒーター５９が厚膜印刷プロセスに
より形成されている。無機系接着剤５８からなる接着層
の一部には炭化水素ガス（以下ＨＣと表す）が導入され
る拡散律速孔６１（図７中、点線で表した部分）が設け
られている。

【０００４】このようにして形成された検出素子部６２
は、図８の炭化水素センサの分解構造図に示すように、
セラミックス製円柱６３の一部に設けた平坦部６４上に
無機系接着剤で接着固定される。カソード５２、アノー
ド５３およびヒーター５９には、それぞれ直径０．１５
mmの白金製取出し線（図示せず）が導電性ペーストで接
続されている。取出し線はリード線６５を介して外部回
路（図示せず）と接続されている。セラミックス製円柱
６３は金属製のケース６６に挿入され、金属製のフタ６
７で固定される。

【０００５】次にこの炭化水素センサの動作について説
明する。図７に示すようにカソード５２およびアノード
５３には定電圧が印加されている。また、回路中に出力
検出用の電流計が設けられている。固体電解質基板５１
を活性化させるためにヒーター５９で加熱している。こ
の状態でＨＣが金属製のケース６６に設けた通気孔６８
および拡散律速孔６１を通ってアノード５３に達する
と、ＨＣが分解し、固体電解質基板５１中をプロトンが
伝導する。これにより回路に電流Ｉが流れる。この電流
Ｉの大きさはプロトンの量、すなわちＨＣの濃度に比例
して大きくなる。従って、電流計の出力からＨＣの濃度
を検知することができる。

【０００６】このような構成の炭化水素センサはＨＣ濃
度に対しリニアな出力が得られるだけでなく、ＨＣが低
濃度時に酸素が共存してもその影響を受けない。すなわ
ち、ガス選択性の良い炭化水素センサを得ることができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような炭
化水素センサを自動車排ガス中のＨＣ濃度検出用に応用
したところ、検出素子によっては出力が非常に小さくな
るものがあり、素子歩留まりが低下することが明らかに
なつた。この原因を検討するために検出素子部を分解し
たところ、出力の小さい素子は拡散律速孔６１が無機系
接着剤５８によってふさがれており、ＨＣがアノード５
３に至らないことがわかった。これは、固体電解質基板
５１とセラミックス基板５４を無機系接着剤５８で接合
する際に安定して接合することができず、無機系接着剤
５８が拡散律速孔６１をふさいでしまうものがあるため
である。

【０００８】また、従来の炭化水素センサを自動車排ガ
ス中に設置した場合、エンジンの振動が炭化水素センサ
に伝わり、出力変動が大きくなり、やがて白金製取出し
線が取れたり切れたりして出力が出なくなるという課題
があった。これは、取出し線を接続している導電性ペー
ストの接着力が弱いため、また、取出し線が細いためで
ある。

【０００９】本発明はこの課題を解決するものであり、
素子歩留まりおよび振動に対する耐久性が良好な炭化水
素センサを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の炭化水素センサは、プロトン伝導性酸化物よ
りなる細長形状の固体電解質基板と、前記固体電解質基
板の表裏面に形成した一対の薄膜状の電極と、前記電極
の一方の表面上にガス導入口を設けた細長形状のセラミ
ックス基板と、他方の電極の表面上にヒーターを設けた
細長形状のセラミックスからなるヒーター基板とを備
え、前記固体電解質基板を前記セラミックス基板と前記
ヒーター基板の間に位置するように接合し一体化するこ
とによって得られるガス検出部のガス導入口を含まない
一部分をセンサ支持台の内部に挿入固定したことを特徴
とするものである。

【００１１】この構成により、素子歩留まり、および、
振動に対する耐久性が良好な炭化水素センサが得られ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、プロトン伝導性酸化物よりなる細長形状の固体電解
質基板と、前記固体電解質基板の表裏面に形成した一対
の薄膜状の電極と、前記電極の一方の表面上にガス導入
口を設けた細長形状のセラミックス基板と、他方の電極
の表面上にヒーターを設けた細長形状のセラミックスか
らなるヒーター基板とを備え、前記固体電解質基板を前
記セラミックス基板と前記ヒーター基板の間に位置する
ように接合し一体化することによって得られるガス検出
部のガス導入口を含まない一部分をセンサ支持台の内部
に挿入固定した構成であるため、あらかじめ前記ガス導
入口が設けられていることからガス検出部の組み立て時
に無機系接着剤がガス導入口をふさぐことがなくなり、
ガス検出部の歩留まりが向上し、また、薄膜状の電極で
配線することから取出し線の断線や剥離が全く無くなり
振動に対する信頼性が向上するという作用を有する。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において固体電解質基板はガス導入口の幅より長
く、かつ、セラミックス基板の長さより短い大きさを有
し、セラミックス基板とヒーター基板の間に前記固体電
解質基板およびスペーサーを配するように接合した構成
のため、固体電解質基板の使用量が少なくなり低コスト
で炭化水素センサが実現できるという作用を有する。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明においてセンサ支持台とガス検出部が無機系接着
剤にて固定されるため、排ガス中などの高温でも使用で
きる炭化水素センサを実現できるという作用を有する。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明においてガス導入口がセラミックス基板の一部に
窪みを設けることによって構成されるため、簡単に、か
つ、確実にガス導入口を形成できるという作用を有す
る。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において固体電解質基板の取出し電極およびヒー
ターの取出し電極は厚膜ペーストによって形成され、前
記各々の電極に接続される端子の一部分が前記固体電解
質基板、セラミックス基板またはヒーター基板の一部に
貫入され、厚膜ペーストで結合する構成であるため、エ
ンジン振動による白金製取出し線の外れや切断がなくな
り、振動に対する耐久性が向上するという作用を有す
る。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において端子が耐熱性ステンレス鋼からなり、銅
を主成分とするリード線と接続される構成であるため、
固体電解質基板と端子の熱膨張係数差が小さくなり、固
体電解質基板へのストレスが少なくなることで良好な耐
熱性が得られ、かつ、銅系の低インピーダンスのリード
線を使用することでノイズの少ない出力が得られるとい
う作用を有する。

【００１８】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の発明において固体電解質基板の取出し電極につながる
２本のリード線が同軸ケーブルと接続した構成であるた
め、出力信号を低ノイズで外部回路に伝達することがで
きるという作用を有する。

【００１９】請求項８に記載の発明は、請求項６または
７に記載の発明において端子とリード線およびリード線
と同軸ケーブルがレーザー溶接にて電気的に接続した構
成であるため、耐熱ステンレス鋼と銅のような異種金属
を完全に接続でき、確実に出力信号を外部回路に伝達し
たり、低損失でヒーターに電力を伝達することができる
という作用を有する。

【００２０】請求項９に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において固体電解質基板の露出部が無機
系の材料からなるコーティング材にて覆われる構成であ
るため、固体電解質基板が排ガス中の有害成分に腐食さ
れることなく、高信頼の炭化水素センサが得られるとい
う作用を有する。

【００２１】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の発明においてコーティング材が固体電解質基板と略
同等の熱膨張係数を有するものであるため、前記コーテ
ィング材と前記固体電解質基板の熱膨張係数差によるコ
ーティング材の剥離や脱落が防止でき、ガス検出部の歩
留まりおよび信頼性が向上するという作用を有する。

【００２２】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を用いて説明する。

【００２３】（実施の形態１）図１は本発明の炭化水素
センサの実施の形態１のガス検出部の分解斜視図であ
る。図２はガス検出部の組立斜視図である。図３はガス
検出部を固定したセンサ支持台の斜視図である。図４は
センサ支持台を保持する金属製のケースの分解斜視図で
ある。

【００２４】１はプロトン伝導性酸化物としてバリウ
ム、セリウム、ガドリニウムの酸化物からなる幅５mm、
長さ２０mm、厚さ０．５mmの固体電解質基板であり、そ
の表面に接触するようにカソード２およびアノード３か
らなる一対の電極が厚膜印刷された後、焼成により形成
されている。カソード２の形成にはアルミ系ペースト、
アノード３の形成には白金系ペーストを用いている。図
１に示すように、カソード２およびアノード３の取出し
電極部分は、それぞれの厚膜ペーストで一体形成されて
いる。これらの取出し電極には厚さ０．２mmの耐熱性ス
テンレス鋼（例えばＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０）をコの
字状に曲げて形成した端子１１が固体電解質基板１に差
し込まれている。

【００２５】ここで、ＳＵＳ４３０の熱膨張係数は約１
２×１０^-6／℃であり、固体電解質基板１の熱膨張係数
（約１０×１０^-6／℃）と略等しいため、高温時の固体
電解質基板１への熱ストレスが少なくなり耐熱性が良好
となる。差し込み部分には付着力の強い厚膜電極ペース
ト（例えば田中貴金属製金ペースト、品番ＴＲ１２０
６）を塗布し、焼成することにより端子１１と固体電解
質基板１を電気的、機械的に接続している。また、端子
１１には銅系のリード線１２がレーザー溶接（図１中、
×印を付けた部分）により電気的に接続されている。

【００２６】固体電解質基板１のアノード３側には幅５
mm、長さ１５mm、厚さ０．５mmの部分安定化ジルコニア
製のセラミックス基板４が無機系接着剤５によって接合
されている。ここで、図１に示すようにセラミックス基
板４の先端側には幅２mm、深さ０．２mmの窪みを設ける
ことにより炭化水素ガス導入口６が形成されている。ま
た、無機系接着剤５としては従来ガラスペーストを用い
ていたが、接合時にガラスが流れ、ガス導入口６をふさ
ぐ可能性があるため、シリカ系やアルミナ系などの高粘
度の接着剤を用いている。接合は３７１℃で２時間加熱
し硬化させる条件で行う。

【００２７】固体電解質基板１のカソード２側には幅５
mm、長さ１５mm、厚さ０．５mmの部分安定化ジルコニア
製のヒーター基板７が無機系接着剤（図示せず）によっ
て接合されている。ヒーター基板７の固体電解質基板１
と接合する面と反対側の面上には白金ペースト（例えば
田中貴金属製の品番ＴＲ７０９）を印刷し、１１００℃
で焼成することによりヒーター８が形成される。また、
図１に示すようにヒーター８の取出し電極部分は耐熱ス
テンレス鋼（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０）からなる厚さ
０．２mmのヒーター用端子１３が差し込める形状の溝９
が設けられている。溝９にヒーター用端子１３を差し込
んだ後、隙間を金ペーストで埋め、焼成することによっ
てヒーター基板７とヒーター用端子１３を電気的、機械
的に接続している。ヒーター用端子１３には銅系のリー
ド線１２がレーザー溶接（図１中、×印を付けた部分）
により電気的に接続されている。

【００２８】ヒーター基板７のヒーター８上には、ヒー
ター基板７と同じ寸法の部分安定化ジルコニアからなる
補助基板１０が無機系接着剤（図示せず）で接合されて
いる。

【００２９】以上のようにして完成したガス検出部１４
の組立斜視図を図２に示す。ガス検出部１４は図３に示
すようにガス導入口を含まない一部分をセンサ支持台１
５に挿入し、両者の隙間に無機系接着剤５を充填するこ
とによって固定している。センサ支持台１５は図３のよ
うな形状を施さねばならないため、快削性を有する耐熱
材料（例えば、シリカ系ガラス質のセラミックス（マコ
ール（コーニング社の商品名）など））が望ましい。

【００３０】ガス検出部１４の固体電解質基板１を含む
露出部にはコーティング材が被覆してある。コーティン
グ部分は固体電解質基板１の露出部分のみでよいが、固
体電解質基板１に限ってコーティングするのは作業性が
悪いため、本実施の形態では固体電解質基板１を含む露
出部全体にコーティングを行った。コーティング材とし
ては剥離や脱落を防止するため固体電解質基板１と略同
等の熱膨張係数を有する耐熱材料が望ましく、本実施の
形態では前記無機系接着剤を塗布した後、硬化してい
る。ここで、無機系接着剤の熱膨張係数は１０．８×１
０^-6／℃であり、固体電解質基板１の熱膨張係数（約１
０×１０^-6／℃）と略同等であった。

【００３１】固体電解質基板１のカソード２、アノード
３につながる２本のリード線には同軸ケーブル１６が接
続してある。両者は互いによじった後、その部分（図３
中、×印）に耐熱性が良好で確実に電気的接続が可能な
レーザー溶接を施すことにより接続されている。レーザ
ー溶接部分にはショートしないように高耐熱性（例えば
テフロン製）の熱収縮チューブ（図示せず）で被覆され
ている。また、ヒーター８につながる２本のリード線に
も高耐熱性（例えばテフロン製）の被覆１７が設けられ
ている。

【００３２】図４に示すように、センサ支持台１５は金
属製のケース１８に収納され、金属製のフタ１９により
固定される。また、金属製のケース１８にはガス検出部
１４と対応する位置に、排ガスを通すための通気孔２０
が開けられている。また、金属製のケース１８および金
属製のフタ１９は、いずれも自動車の排ガス中で使用す
ることを考慮して耐熱性ステンレス鋼（例えばＪＩＳ規
格のＳＵＳ４３０）で作製されている。

【００３３】上記構成の炭化水素センサを実際に自動車
排ガス中で試験検討した。その結果、センサ出力が小さ
いものは皆無となり、素子歩留まりが著しく改善され
た。これは、ガス導入口６をセラミックス基板４の窪み
で形成し、さらに硬化時に流動性がない無機系接着剤５
で固体電解質基板１とセラミックス基板４を接合するこ
とによって、ふさがれることなく確実にガス導入口６が
形成されたためと考える。

【００３４】また、エンジン振動によりセンサ出力が出
なくなるものも皆無であった。これは、従来例で用いて
いた細く切れやすい白金製取出し線を全く使用しない構
造としたためである。また、センサ出力信号を銅系のリ
ード線および同軸ケーブルを使用して検知しているた
め、エンジンに由来するノイズが低減されるという効果
も得られた。

【００３５】（実施の形態２）図５は本発明の炭化水素
センサの実施の形態２のガス検出部の分解斜視図であ
る。図６はガス検出部のリード線取出し側から見た正面
図である。

【００３６】２１はプロトン伝導性酸化物としてバリウ
ム、セリウム、ガドリニウムの酸化物からなる幅５mm、
長さ５mm、厚さ０．５mmの固体電解質基板であり、その
表面に接触するようにカソード２２およびアノード２３
からなる一対の電極が厚膜印刷された後、焼成により形
成されている。カソード２２の形成にはアルミ系ペース
ト、アノード２３の形成には白金系ペーストを用いてい
る。

【００３７】固体電解質基板２１のアノード２３側には
幅５mm、長さ１５mm、厚さ０．５mmの部分安定化ジルコ
ニア製のセラミックス基板２４が実施の形態１で述べた
ものと同じ無機系接着剤２５によって接合されている。
ここで、図５に示すようにセラミックス基板２４の固体
電解質基板２１が接合される側には幅２mm、深さ０．２
mmの窪みを設けることによりガス導入口２６が形成され
ている。また、ガス導入口２６と反対側には図５に示す
ような半径０．３mmの半円形状のアノード用窪み２７が
設けられている。

【００３８】ここで、固体電解質基板２１の長さはガス
導入口２６の幅２mmより長くセラミックス基板２４の長
さ１５mmより短い５mmとしているが、これは、固体電解
質基板２１がガス導入口２６をカバーし、かつ、セラミ
ックス基板２４と接合する部分を有する大きさであれば
よい。

【００３９】アノード用窪み２７には、一端が前記窪み
の一部にオーバーラップするようにアノード用導電ペー
スト２８（例えば田中貴金属製金ペースト、品番ＴＲ１
２０６）が厚膜印刷により形成されている。アノード用
導電ペースト２８の他端は、図５中に点線で示したよう
にセラミックス基板２４と固体電解質基板２１を接合し
た際にアノード２３の一部とオーバーラップし電気的に
接続が得られるように形成されている。また、アノード
用窪み２７には直径０．３mmの銅系のリード線２９が埋
め込まれている。なお、アノード用窪み２７とリード線
２９の隙間には付着力の強い厚膜導電ペースト（例えば
田中貴金属製金ペースト、品番ＴＲ１２０６）を充填
し、焼成することによりアノード用導電ペースト２８と
リード線２９を電気的に接続すると同時に、セラミック
ス基板２４とリード線２９を機械的に接続している。

【００４０】固体電解質基板２１とセラミックス基板２
４は面積が異なるため、両者の面積差に相当する大き
さ、すなわち、幅５mm、長さ１０mm、厚さ０．５mmの部
分安定化ジルコニア製のスペーサー３０が無機系接着剤
２５によりセラミックス基板２４に接合してある。

【００４１】固体電解質基板２１のカソード２２側およ
びスペーサー３０には幅５mm、長さ１５mm、厚さ０．５
mmの部分安定化ジルコニア製のヒーター基板３１が無機
系接着剤２５によって接合されている。ヒーター基板３
１の固体電解質基板２１と接合する面と反対側の面上に
は白金ペースト（例えば田中貴金属製の品番ＴＲ７０
９）を印刷し、１１００℃で焼成することによりヒータ
ー３２が形成される。

【００４２】ヒーター３２の取出し電極部分は、図５に
示すようにアノード用窪み２７と同形状のヒーター用窪
み３３と一部オーバーラップするように厚膜印刷により
形成されている。アノード用窪み２７と同様にヒーター
用窪み３３には銅系のリード線２９が、両者の隙間を厚
膜導電ペーストで充填することにより埋め込まれてい
る。

【００４３】ヒーター用窪み３３の裏側には、アノード
用窪み２７と同形状のカソード用窪み３４が設けられて
いる。カソード用窪み３４にはアノード用導電ペースト
２８と同様のカソード用導電ペースト３５が形成されて
いる。これにより、固体電解質基板２１とヒーター基板
３１を接合することによって、カソード２２とカソード
用導電ペースト３５が電気的に接続される。また、アノ
ード用窪み２７と同様に、カソード用窪み３４には銅系
のリード線２９が両者の隙間を厚膜導電ペーストで充填
することにより埋め込まれている。

【００４４】ヒーター基板３１のヒーター３２上には、
ヒーター基板３１と同じ寸法の部分安定化ジルコニアか
らなる補助基板３６が無機系接着剤（図示せず）で接合
されている。

【００４５】以上のようにして組み立てた後のガス検出
部を図５の矢印方向から見た正面図を図６に示す。カソ
ード、アノード、ヒーターに至る４本のリード線２９は
図６に示すように互いに干渉しない位置に配置される。
ガス検出部は実施の形態１で述べたのと同様にセンサ支
持台に固定され、金属製のケースに収納される。この
際、ガス検出部のセンサ支持台からの露出部にはコーテ
ィング材が被覆され、また、固体電解質基板のカソー
ド、アノードにつながる２本のリード線には同軸ケーブ
ルがレーザー溶接で接続してあるのも同様である。

【００４６】上記構成の炭化水素センサを実際に自動車
排ガス中で試験検討した。その結果、実施の形態１で述
べたのと同様に素子歩留まりが著しく改善され、エンジ
ン振動に対する耐久性も向上した。これは、ガス導入口
２６がふさがらず、かつ、白金線を使用しない構造とし
たためである。

【００４７】また、本実施の形態２では、実施の形態１
に比べ固体電解質基板２１を使用する量が１／４でよい
ため、固体電解質基板２１のコストを大幅に低減するこ
とができるという特長を有する。

【００４８】なお、本実施の形態２で述べた具体的な材
料名や商標、品番は、いずれも炭化水素センサを構成す
る上での一例であり、これらの材料に何ら限定されるも
のではない。

【００４９】以上により、歩留まりおよび振動に対する
耐久性が良好な炭化水素センサを実現することができ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明は、プロトン伝導性
酸化物よりなる細長形状の固体電解質基板と、前記固体
電解質基板の表裏面に形成した一対の薄膜状の電極と、
前記電極の一方の表面上に炭化水素ガス導入口を設けた
細長形状のセラミックス基板と、他方の電極の表面上に
ヒーターを設けた細長形状のセラミックスからなるヒー
ター基板とを備え、前記固体電解質基板を前記セラミッ
クス基板と前記ヒーター基板の間に位置するように接合
し一体化することによって得られるガス検出部の炭化水
素ガス導入口を含まない一部分をセンサ支持台の内部に
挿入固定した構成であるため、歩留まりが良好で振動に
対する耐久性が良好な炭化水素センサが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の炭化水素センサの実施の形態１のガス
検出部の分解斜視図

【図２】実施の形態１におけるガス検出部の組立斜視図

【図３】実施の形態１におけるセンサ支持台の斜視図

【図４】実施の形態１における金属製のケースの分解斜
視図

【図５】本発明の炭化水素センサの実施の形態２のガス
検出部の分解斜視図

【図６】実施の形態２におけるガス検出部のリード線取
出し側から見た正面図

【図７】従来の炭化水素センサの検出素子部の概略断面
図

【図８】従来の炭化水素センサの分解構造図

【符号の説明】

１，２１固体電解質基板２，２２カソード３，２３アノード４，２４セラミックス基板５，２５無機系接着剤６，２６ガス導入口７，３１ヒーター基板８，３２ヒーター９溝１０，３６補助基板１１端子１２，２９リード線１３ヒーター用端子１４ガス検出部１５センサ支持台１６同軸ケーブル１７被覆１８金属製のケース１９金属製のフタ２０通気孔２７アノード用窪み２８アノード用導電ペースト３０スペーサー３３ヒーター用窪み３４カソード用窪み３５カソード用導電ペースト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プロトン伝導性酸化物よりなる細長形状
の固体電解質基板と、前記固体電解質基板の表裏面に形
成した一対の薄膜状の電極と、前記電極の一方の表面上
にガス導入口を設けた細長形状のセラミックス基板と、
他方の電極の表面上にヒーターを設けた細長形状のセラ
ミックスからなるヒーター基板とを備え、前記固体電解
質基板を前記セラミックス基板と前記ヒーター基板の間
に位置するように接合し一体化することによって得られ
るガス検出部のガス導入口を含まない一部分をセンサ支
持台の内部に挿入固定した炭化水素センサ。
【請求項２】固体電解質基板はガス導入口の幅より長
く、かつ、セラミックス基板の長さより短い大きさを有
し、セラミックス基板とヒーター基板の間に前記固体電
解質基板およびスペーサーを配置するように接合した請
求項１に記載の炭化水素センサ。
【請求項３】センサ支持台とガス検出部が無機系接着
剤にて固定された請求項１に記載の炭化水素センサ。
【請求項４】ガス導入口がセラミックス基板の一部に
窪みを設けることによって構成された請求項１に記載の
炭化水素センサ。
【請求項５】固体電解質基板の取出し電極およびヒー
ターの取出し電極は厚膜ペーストによって形成され、前
記各々の電極に接続される端子の一部分が前記固体電解
質基板、セラミックス基板またはヒーター基板の一部に
貫入され、厚膜ペーストで結合するように構成した請求
項１に記載の炭化水素センサ。
【請求項６】端子は耐熱性ステンレス鋼からなり、銅
を主成分とするリード線と接続した請求項５に記載の炭
化水素センサ。
【請求項７】固体電解質基板の取出し電極につながる
２本のリード線が同軸ケーブルと接続した請求項６に記
載の炭化水素センサ。
【請求項８】端子とリード線およびリード線と同軸ケ
ーブルがレーザー溶接にて電気的に接続された請求項６
または７に記載の炭化水素センサ。
【請求項９】固体電解質基板の露出部が無機系の材料
からなるコーティング材にて覆われた請求項１または２
に記載の炭化水素センサ。
【請求項１０】コーティング材が固体電解質基板と略
同等の熱膨張係数を有する請求項９に記載の炭化水素セ
ンサ。