JP2009052973A - Gas sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特定ガスの濃度を検出するガスセンサに関するものである。 The present invention relates to a gas sensor that detects the concentration of a specific gas.
従来、自動車などの排気ガス中の特定ガス、例えばNOx(窒素酸化物)や酸素などの濃度に応じ、大きさの異なる起電力が生じたり、抵抗値が変化したりするガスセンサ素子を備えたガスセンサが知られている。例えば、ジルコニアを用いたガスセンサ素子は、ジルコニアからなる固体電解質体を挟む一対の電極(未燃焼ガスの酸化に対する触媒作用をもつ白金(Pt)等が用いられる。)からなる酸素濃度検知セルを有する検出素子を備えている。この酸素濃度検知セルは、固体電解質体に隔てられた雰囲気間の酸素分圧に差が生じた場合に、両電極間に起電力が生ずる。そこで、一方の雰囲気を大気(あるいは酸素濃度が基準値となるように調整された雰囲気)とし、両雰囲気間の酸素分圧の差に応じた大きさの起電力を生じさせれば、これを測定することで酸素濃度の検出を行うことができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a gas sensor having a gas sensor element in which electromotive forces having different magnitudes or resistance values change in accordance with the concentration of a specific gas, such as NOx (nitrogen oxide) or oxygen, in an exhaust gas of an automobile or the like It has been known. For example, a gas sensor element using zirconia has an oxygen concentration detection cell including a pair of electrodes (platinum (Pt) or the like having a catalytic action against oxidation of unburned gas) sandwiching a solid electrolyte body made of zirconia. A detection element is provided. In this oxygen concentration detection cell, an electromotive force is generated between both electrodes when a difference occurs in the oxygen partial pressure between the atmospheres separated by the solid electrolyte body. Therefore, if one atmosphere is air (or an atmosphere adjusted so that the oxygen concentration becomes the reference value) and an electromotive force having a magnitude corresponding to the difference in oxygen partial pressure between the two atmospheres is generated, By measuring, the oxygen concentration can be detected.
また、自動車の排出ガス規制の強化に伴って、排出ガス中の有害ガス成分であるNOxの濃度を直接測定可能なセンサとして開発された2室限界電流タイプのガスセンサ(NOxセンサ)が知られている(例えば、特許文献1参照)。このガスセンサの作動原理を簡単に説明すると、まず、被測定ガスを第1室に導入し、導入した被測定ガス中の酸素を第1酸素ポンプセルによって汲み出す。このセルは、酸素イオン伝導性の固体電解質層を一対の電極で挟んだ構造になっていて、電極間に電圧を印加することにより、電極間で酸素が移動するようになっている。ここで、酸素濃度検知セルによって第1室内の酸素濃度が測定され、測定値に応じて第1酸素ポンプセルの動作が制御され、第1室内に導入された被測定ガスの酸素濃度を制御する。尚、一対の電極のうち第1室に面する側の電極には、NOx解離しない触媒能を有する電極を用いられている。 A two-chamber limit current type gas sensor (NOx sensor) that has been developed as a sensor capable of directly measuring the concentration of NOx, which is a harmful gas component in exhaust gas, has been known along with the tightening of automobile exhaust gas regulations. (For example, refer to Patent Document 1). The operation principle of this gas sensor will be briefly described. First, a gas to be measured is introduced into a first chamber, and oxygen in the introduced gas to be measured is pumped out by a first oxygen pump cell. This cell has a structure in which an oxygen ion conductive solid electrolyte layer is sandwiched between a pair of electrodes. When a voltage is applied between the electrodes, oxygen moves between the electrodes. Here, the oxygen concentration in the first chamber is measured by the oxygen concentration detection cell, the operation of the first oxygen pump cell is controlled in accordance with the measured value, and the oxygen concentration of the gas to be measured introduced into the first chamber is controlled. In addition, the electrode which has the catalytic ability which does not dissociate NOx is used for the electrode on the side facing the first chamber among the pair of electrodes.
次に、酸素濃度を制御した被測定ガスが第1室から第2室へ導入し、被測定ガス中のNOxをN2とO2に分解する。第2室では、被測定ガスの分解による酸素を汲み出すように第2酸素ポンプセルに電圧が印加され、電流が流れる。この電流によりNOxガス濃度を求める。尚、第2室に面する電極には、NOxを分解し、解離する触媒能を有する電極が用いられ、具体的には、主にPt,Rhなどの白金属元素からなる触媒が用いられている。 Next, the gas to be measured whose oxygen concentration is controlled is introduced from the first chamber to the second chamber, and NOx in the gas to be measured is decomposed into N 2 and O 2 . In the second chamber, a voltage is applied to the second oxygen pump cell so as to pump out oxygen due to decomposition of the gas to be measured, and a current flows. The NOx gas concentration is obtained from this current. As the electrode facing the second chamber, an electrode having catalytic ability to decompose and dissociate NOx is used. Specifically, a catalyst mainly composed of a white metal element such as Pt or Rh is used. Yes.
通常、被測定ガス中には、検知対象ガスであるNOxは酸素と共存する。通常のPt電極で構成された酸素ポンプセルでは、NOxを分解して発生する酸素を汲み出すより被測定ガス中の酸素を汲み出す方が優先されるため、検知ガスであるNOxのみを選択的に汲み出すことができない。そこで、従来の2室限界電流式NOxセンサでは、第1室で酸素をまず汲み出した(第1室で被測定ガス中の酸素濃度を一定に制御した)後、第2室でNOxを分解し、分解により発生した酸素を汲み出して、その電流によりNOx濃度を検知するようになっていた。
しかしながら、被測定ガス中のNOx濃度が低い状態で、第1室での酸素の汲み残しがあると、第2酸素ポンプセルに流れる電流のうちNOx濃度に由来する電流が、その汲み残した酸素に由来する電流に対して極めて微少となるため、NOx濃度を精度良く検出できないという問題点があった。また、従来のNOxセンサは2個の酸素ポンプセルと1個の酸素濃度検知セルから構成された2室式の構造を持つため、製造工程が複雑化し、且つ製造コストも高いという問題点もあった。 However, if there is any remaining oxygen in the first chamber when the NOx concentration in the gas to be measured is low, the current derived from the NOx concentration out of the current flowing through the second oxygen pump cell There is a problem that the NOx concentration cannot be accurately detected because the current is extremely small with respect to the derived current. In addition, since the conventional NOx sensor has a two-chamber structure composed of two oxygen pump cells and one oxygen concentration detection cell, the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is high. .
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、検知精度の向上を図ると共に、構造を簡単にしたガスセンサを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a gas sensor with improved detection accuracy and a simplified structure.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明のガスセンサは、測定対象ガスが導入される測定室と、酸素イオン導電体および該酸素イオン導電体上に形成された一対の電極を有し、当該一対の電極の一方が前記測定室に配置されて、前記測定室に導入された前記測定対象ガスの酸素濃度を調整する酸素イオンポンプセルとを備えたガスセンサであって、前記一対の電極の内、前記測定室に配置された電極を前記測定室に酸素を汲み入れる極性とし、前記酸素イオンポンプセルに流れる電流値に基づいて還元性ガスの濃度を検出する検出手段を備えている。 In order to achieve the above object, a gas sensor according to a first aspect of the present invention includes a measurement chamber into which a measurement target gas is introduced, an oxygen ion conductor, and a pair of electrodes formed on the oxygen ion conductor. A gas sensor comprising one of the pair of electrodes arranged in the measurement chamber and an oxygen ion pump cell for adjusting an oxygen concentration of the measurement target gas introduced into the measurement chamber, wherein the pair of electrodes Among them, the electrode arranged in the measurement chamber has a polarity for pumping oxygen into the measurement chamber, and has a detecting means for detecting the concentration of the reducing gas based on the value of the current flowing through the oxygen ion pump cell.
また、請求項2に係る発明のガスセンサは、請求項1に記載の発明の構成に加え、酸素イオン導電体および該酸素イオン導電体上に形成された一対の電極を有し、当該一対の電極の一方が前記測定室に配置され、前記測定室内の酸素濃度に応じて当該一対の電極間に電圧を発生する酸素濃度検出セルを備え、前記検出手段は、前記酸素濃度検出セルの電圧値に基づいて、前記酸素イオンポンプセルに流れる電流値を補正し、前記還元性ガスの濃度を検出することを特徴とする。 A gas sensor according to a second aspect of the invention includes the oxygen ion conductor and a pair of electrodes formed on the oxygen ion conductor in addition to the configuration of the invention according to the first aspect, and the pair of electrodes. Is provided in the measurement chamber, and includes an oxygen concentration detection cell that generates a voltage between the pair of electrodes in accordance with the oxygen concentration in the measurement chamber, and the detection means has a voltage value of the oxygen concentration detection cell. Based on this, the value of the current flowing through the oxygen ion pump cell is corrected, and the concentration of the reducing gas is detected.
また、請求項3に係る発明のガスセンサは、請求項1又は2に記載の発明の構成に加え、前記還元性ガスは、NOx又はアンモニアガスであることを特徴とする。 A gas sensor according to a third aspect of the invention is characterized in that, in addition to the configuration of the invention according to the first or second aspect, the reducing gas is NOx or ammonia gas.
また、請求項4に係る発明のガスセンサは、請求項1乃至3の何れかに記載の発明の構成に加え、前記酸素イオンポンプセルの正極は、コバルト酸化物、マンガン酸化物、インジウム酸化物、ストロンチウム酸化物、ロジウム酸化物、銅酸化物、及び特定ガス直接分解触媒能を有する、一般式、ABO3で表されるペロブスカイト型の複合酸化物のうち少なくとも1種類を含有する触媒に覆われていることを特徴とする。尚、特定ガス直接分解触媒能とは、被検出ガス中において、特定ガスを選択的に吸着し、特定ガスを分解(還元)する能力である。
In addition to the configuration of the invention according to any one of
また、請求項5に係る発明のガスセンサは、請求項4に記載の発明の構成に加え、前記ペロブスカイト型複合酸化物のAサイトを構成する元素は、希土類元素、アルカリ土類金属元素、及びアルカリ金属元素から選ばれる1種類の元素、あるいは2種類以上の元素であり、Bサイトを構成する元素は、金属元素から選ばれる1種類の元素、あるいは2種類以上の元素であることを特徴とする。 In addition to the structure of the invention according to claim 4, the gas sensor of the invention according to claim 5 includes, as elements constituting the A site of the perovskite complex oxide, a rare earth element, an alkaline earth metal element, and an alkali. One element selected from metal elements, or two or more elements, and the element constituting the B site is one element selected from metal elements or two or more elements .
また、請求項6に係る発明のガスセンサは、請求項1乃至5の何れかに記載の発明の構成に加え、前記測定室に流入する前記測定対象ガスが通過するガス拡散多孔質からなる拡散抵抗部を備えている。 A gas sensor according to a sixth aspect of the invention is a diffusion resistance comprising a gas diffusion porous material through which the measurement target gas flowing into the measurement chamber passes in addition to the configuration of the invention according to any one of the first to fifth aspects. Department.
また、請求項7に係る発明のガスセンサは、請求項1乃至6の何れかに記載の発明の構成に加え、前記検出手段は、前記酸素イオンポンプセルに流れる限界電流値に基づいて還元性ガスの濃度を検出することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the gas sensor according to the seventh aspect, in addition to the configuration according to any of the first to sixth aspects, wherein the detection means is a reducing gas based on a limit current value flowing through the oxygen ion pump cell. The density | concentration of is detected.
請求項1に係る発明のガスセンサは、酸素イオン導電体上に形成された一対の電極の内、前記測定室に配置された電極を前記測定室に酸素を汲み入れる極性とし、酸素イオンポンプセルに流れる電流値に基づいて検出手段が還元性ガスの濃度を検出するので、濃度検出の前に、わざわざ被測定ガス中の酸素を汲み出す(又は被測定ガス中の酸素濃度を一定に制御する)必要が無くなる。そのため、酸素の汲み残しに由来する検知精度の低下が無いため、検知精度の向上を図ることができる。さらに、従来のように、2室構造を採用する必要がなくなるため、構造を簡単にすることができ、ガスセンサの製造コストの低減を図ることもできる。 In the gas sensor according to the first aspect of the present invention, an electrode disposed in the measurement chamber among the pair of electrodes formed on the oxygen ion conductor has a polarity for pumping oxygen into the measurement chamber. Since the detecting means detects the concentration of the reducing gas based on the value of the flowing current, the oxygen in the measurement gas is purposely pumped (or the oxygen concentration in the measurement gas is controlled to be constant) before the concentration detection. There is no need. For this reason, since there is no decrease in detection accuracy due to oxygen remaining from being pumped, detection accuracy can be improved. Furthermore, since it is not necessary to adopt a two-chamber structure as in the prior art, the structure can be simplified and the manufacturing cost of the gas sensor can be reduced.
また、請求項2に係る発明のガスセンサでは、請求項1に記載の発明の効果に加え、前記検出手段は、前記酸素濃度検出セルの電圧値に基づいて、前記酸素イオンポンプセルに流れる電流値を補正し、前記還元性ガスの濃度を検出するので、検知精度の向上を図ることができる。
Moreover, in the gas sensor of the invention according to claim 2, in addition to the effect of the invention of
また、請求項3に係る発明のガスセンサでは、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、還元性ガスとして、NOx又はアンモニアガスを検知することができる。
In addition, in the gas sensor of the invention according to claim 3, in addition to the effect of the invention of
請求項4に係る発明のガスセンサでは、請求項1乃至3の何れかに記載の発明の効果に加え、前記酸素イオンポンプセルの正極は、コバルト酸化物、マンガン酸化物、インジウム酸化物、ストロンチウム酸化物、ロジウム酸化物、銅酸化物、及び特定ガス直接分解触媒能を有する、一般式、ABO3で表されるペロブスカイト型の複合酸化物のうち少なくとも1種類を含有する触媒に覆われているので、簡単な構造でガスの検知精度を向上することができる。
In the gas sensor of the invention according to claim 4, in addition to the effect of the invention according to any one of
請求項5に係る発明のガスセンサでは、請求項4に記載の発明の効果に加え、前記ペロブスカイト型複合酸化物のAサイトを構成する元素は、希土類元素、アルカリ土類金属元素、及びアルカリ金属元素から選ばれる1種類の元素、あるいは2種類以上の元素であり、Bサイトを構成する元素は、金属元素から選ばれる1種類の元素、あるいは2種類以上の元素であることを特徴としているので、簡単な構造でガスの検知精度をより向上することができる。 In the gas sensor of the invention according to claim 5, in addition to the effect of the invention of claim 4, the elements constituting the A site of the perovskite complex oxide are rare earth elements, alkaline earth metal elements, and alkali metal elements One element selected from the above, or two or more elements, and the element constituting the B site is one element selected from metal elements, or two or more elements, Gas detection accuracy can be further improved with a simple structure.
請求項6に係る発明のガスセンサでは、請求項1乃至5の何れかに記載の発明の効果に加え、測定室に流入する測定対象ガスが通過するガス拡散多孔質からなる拡散抵抗部を備えているので、測定室に流入する測定対象ガスの流量を一定に保つことができる。
In addition to the effect of the invention according to any one of
請求項7に係る発明のガスセンサでは、請求項1乃至6の何れかに記載の発明の効果に加え、前記酸素イオンポンプセルに流れる限界電流値に基づいて還元性ガスの濃度を検出することができる。
In the gas sensor of the invention according to claim 7, in addition to the effect of the invention according to any one of
以下、本発明を具体化したガスセンサの一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明に係るガスセンサの一例として、ガスセンサ1の構造について、図1〜図4を参照して説明する。図1は、ガスセンサ1の縦断面図である。図2は、ガスセンサ素子10の外観を示す斜視図である。図3は、ガスセンサ素子10の構造を説明するための分解斜視図である。図4は、図3のX−X線に於ける矢視方向断面図である。
Hereinafter, an embodiment of a gas sensor embodying the present invention will be described with reference to the drawings. First, as an example of the gas sensor according to the present invention, the structure of the
尚、以下の図面において、図1,図2では上下方向を、図3では左右方向をそれぞれガスセンサ1(またはガスセンサ素子10)の軸線O方向(1点鎖線で示す。)とする。そして、図1,図2では下側を、図3では左側をガスセンサ1(またはガスセンサ素子10)の先端側とし、また、図1,図2では上側を、図3では右側をガスセンサ1(またはガスセンサ素子10)の後端側として説明するものとする。 In the following drawings, the vertical direction in FIGS. 1 and 2 and the horizontal direction in FIG. 3 are respectively the directions of the axis O of the gas sensor 1 (or the gas sensor element 10) (indicated by a one-dot chain line). 1 and 2, the lower side in FIG. 3 is the tip side of the gas sensor 1 (or gas sensor element 10), the upper side in FIGS. 1 and 2, and the right side in FIG. 3 is the gas sensor 1 (or The rear end side of the gas sensor element 10) will be described.
図1に示すガスセンサ1は、自動車の排気管(図示外)に取り付けられ、内部に保持するガスセンサ素子10の先端部11が排気管内を流通する排気ガス中に晒されて、その排気ガス中のNOx濃度を検出する、NOxセンサである。
A
ガスセンサ素子10は、軸線O方向に延びる細幅で板状の素子で、後述する検出素子3とヒータ素子4とからなる(図1では、紙面左右方向を板厚方向、紙面表裏方向を板幅方向として示している。)。ガスセンサ1は、このガスセンサ素子10を金属カップ20内に保持し、さらに、自動車の排気管(図示外)に取り付けるための主体金具50内にて金属カップ20を支持することで、ガスセンサ素子10を主体金具50内に保持した構造を有する。尚、ガスセンサ素子10の詳細な構造については後述する。
The
ガスセンサ素子10の中央部13のやや先端側には、自身の内部にガスセンサ素子10を挿通させた有底筒状をなす金属製の金属カップ20が配置されている。金属カップ20は主体金具50内にガスセンサ素子10を保持するための保持部材であり、筒底の開口25からガスセンサ素子10の先端部11が突出されている。また、筒底の縁部分の先端周縁部23は外周面にかけてテーパ状に形成されている。金属カップ20内には、アルミナ製のセラミックリング21と滑石粉末を圧縮して固めた滑石リング22とが、それぞれ、自身にガスセンサ素子10を挿通させた状態で収容されている。滑石リング22は金属カップ20内で押し潰されて細部に充填されており、これにより、ガスセンサ素子10が金属カップ20内で位置決めされて保持されている。
A metal metal cup 20 having a bottomed cylindrical shape in which the
金属カップ20と一体となったガスセンサ素子10は、その周囲を筒状の主体金具50に取り囲まれて保持されている。主体金具50はガスセンサ1を自動車の排気管(図示外)に取り付け固定するためのものであり、SUS430等の低炭素鋼からなり、外周先端側に排気管への取り付け用の雄ねじ部51が形成されている。この雄ねじ部51よりも先端側には、後述するプロテクタ8が係合される先端係合部56が形成されている。また、主体金具50の外周中央には取り付け用の工具が係合する工具係合部52が形成されており、その工具係合部52の先端面と雄ねじ部51の後端との間には、排気管に取り付けた際のガス抜けを防止するためのガスケット55が嵌挿されている。さらに、工具係合部52の後端側には、後述する外筒65が係合される後端係合部57と、その後端側に、主体金具50内にガスセンサ素子10を加締め保持するための加締め部53とが形成されている。
The
また、主体金具50の内周で雄ねじ部51付近には段部54が形成されている。この段部54には、ガスセンサ素子10を保持する金属カップ20の先端周縁部23が係止されている。さらに、主体金具50の内周には滑石リング26が、自身にガスセンサ素子10を挿通させた状態で、金属カップ20の後端側から装填されている。そして、滑石リング26を後端側から押さえるように、筒状のスリーブ27が主体金具50内に嵌め込まれている。スリーブ27の後端側外周には段状をなす肩部28が形成されており、その肩部28には、円環状の加締めパッキン29が配置されている。この状態で主体金具50の加締め部53が、加締めパッキン29を介してスリーブ27の肩部28を先端側に向けて押圧するように加締められている。スリーブ27に押圧された滑石リング26は主体金具50内で押し潰されて細部にわたって充填され、この滑石リング26と、金属カップ20内にあらかじめ装填された滑石リング22とによって、金属カップ20およびガスセンサ素子10が主体金具50内で位置決め保持される。主体金具50内の気密は加締め部53とスリーブ27の肩部28との間に介在される加締めパッキン29によって維持され、燃焼ガスの流出が防止される。
Further, a step portion 54 is formed in the vicinity of the male screw portion 51 on the inner periphery of the
主体金具50の先端(先端係合部56)からは、内部に保持するガスセンサ素子10の先端部11が突出されている。この先端係合部56には、ガスセンサ素子10の先端部11を、排気ガス中のデポジット(燃料灰分やオイル成分など被毒性の付着物質)による汚損や被水などによる折損等から保護するためのプロテクタ8が嵌められ、スポット溶接やレーザ溶接によって固定されている。プロテクタ8は、有底筒状の内側プロテクタ90と、内側プロテクタ90の外周面との間に空隙を有した状態でその径方向周囲を取り囲む筒状の外側プロテクタ80とから構成される2重構造を有する。
From the tip (tip engaging portion 56) of the
内側プロテクタ90には、周壁92の後端側に複数の内側導入孔95と、周壁92の先端側に複数の水抜き孔96と、底壁93に排出口97とが開口されている。そして開口端側(後端側)の基端部91が先端係合部56の外周に係合され、その状態で外周を一周してレーザ溶接が施されており、内側プロテクタ90が主体金具50に固定されている。また、外側プロテクタ80には、周壁82の先端側に複数の外側導入孔85が開口されている。そして、開口端側の基端部81が内側プロテクタ90の基端部91の外周に係合され、その状態で外周にスポット溶接が施されており、外側プロテクタ80もまた内側プロテクタ90と共に主体金具50に固定されている。さらに、外側プロテクタ80と内側プロテクタ90との間の空隙を閉じるように、外側プロテクタ80の先端部83が内側プロテクタ90の周壁92に向けて内側に折り曲げられている。
The
外側導入孔85から外側プロテクタ80と内側プロテクタ90との間の空隙に導入される排気ガスは、内側プロテクタ90の周壁92の外周を取り囲む状態で旋回流を生じ、ガス成分と水分とに分離される。ガス成分は内側導入孔95から内側プロテクタ90内に導入され、ガスセンサ素子10に接触し、排出口97から外部に排出される。一方、水分は、水抜き孔96から内側プロテクタ90内に進入し、排出口97から外部に排出される。こうした構成により、ガスセンサ素子10の先端部11は、排気ガス中のデポジットによる汚損や、被水に起因する熱衝撃による折損等から保護されている。
The exhaust gas introduced into the gap between the
一方、主体金具50後端(加締め部53)からは、内部に保持するガスセンサ素子10の後端部12が突出されている。後述するが、ガスセンサ素子10の後端部12には、自身を構成する検出素子3やヒータ素子4から電極を取り出すための白金(Pt)からなる電極パッド231,232,233,241,242(図3参照)が形成されている。また、それら電極パッド231〜233,241,242それぞれに接触(電気的に接続)させる5つの接続端子61(図1ではそのうちの2つを図示している。)を内部に保持した絶縁性セラミックスからなる筒状のセパレータ60が、ガスセンサ素子10の後端部12に被せられている。このセパレータ60には、ガスセンサ1の外部に引き出される5本のリード線64(図1ではそのうちの3本を図示している。)と各接続端子61との各接続部分も収容され保護されている。
On the other hand, the
次に、上記した外筒65はステンレス(例えばSUS304)製で筒状をなし、主体金具50の後端側に取り付けられ、主体金具50の後端から露出されるガスセンサ素子10の後端部12やセパレータ60の周囲を覆って保護するものである。外筒65は、自身の先端側の開口端66が主体金具50の後端係合部57の外周に係合され、外周側から加締められると共に、外周を一周して後端係合部57にレーザ溶接され、主体金具50に固定されている。
Next, the
また、外筒65とセパレータ60との間の間隙には、金属製で筒状の保持金具70が配設されている。保持金具70は自身の後端を内側に折り曲げて構成した支持部71を有し、自身の内部に挿通されるセパレータ60の後端側外周に鍔状に設けられた鍔部62を支持部71に係止させて、セパレータ60を支持している。この状態で、保持金具70が配置された部分の外筒65の外周面が加締められ、セパレータ60を支持した保持金具70が外筒65に固定されている。
Further, a metal-made cylindrical holding metal fitting 70 is disposed in the gap between the
そして外筒65の後端側の開口には、フッ素系ゴム製のグロメット75が嵌合されている。グロメット75は5つの挿通孔76(図1ではそのうちの1つを図示している。)を有し、各挿通孔76に、セパレータ60から引き出された5本のリード線64が気密に挿通されている。この状態でグロメット75は、セパレータ60を先端側に押圧しつつ、外筒65の外周から加締められて、外筒65の後端に固定されている。
A
次に、ガスセンサ素子10について説明する。まず、ガスセンサ素子10の外面的な構成について説明する。図2に示すガスセンサ素子10は、軸線O方向に延びる細幅で板状に形成された検出素子3とヒータ素子4とを厚み方向に積層して一体化したものである。ガスセンサ素子10の先端部11には、検出素子3において、排気ガスを取り込んで排気ガス中にNOx濃度の検出を行うための測定室132(図3、図4参照)が設けられた部分を中心に構成される検出部14が配設されている。この検出部14を排気ガスによる被毒から保護するため、ガスセンサ素子10の先端部11は保護層9に覆われている。また、ガスセンサ素子10の後端部12において、自身の厚み方向と直交する外表面のうち、検出素子3側の外表面である主面15には、上述したセパレータ60の5つの接続端子61(図1参照)のうちの3つとそれぞれ接触し、電気的に接続される電極パッド231,232,233が形成されている。同様に、主面15とは厚み方向の反対側でヒータ素子4側の外表面である裏面16にも、接続端子61の残る2つとそれぞれ接触して電気的に接続される電極パッド241,242が形成されている。
Next, the
次に、ガスセンサ素子10の構造について図3及び図4を参照して説明する。図3及び図4に示すように、ガスセンサ素子10を構成する検出素子3およびヒータ素子4は、それぞれ、板状をなす各部材(検出素子3を構成する絶縁基体110,130,150や固体電解質体120,140、およびヒータ素子4を構成する絶縁基体160,170)間に電極等を挟み厚み方向に積層してなる。尚、以下の説明において、ガスセンサ素子10の主面15側(図3の紙面上側)に配置される上記各部材の外表面を、ガスセンサ素子10に倣い「主面」と呼び、裏面16側(図3の紙面下側)に配置される各部材の外表面を同様に「裏面」と呼ぶものとする。
Next, the structure of the
検出素子3は、絶縁性を有するアルミナを主体とする絶縁基体110,130,150と、ジルコニアを主体とする固体電解質体120,140と、接着層155が、主面側から裏面側に向けて、絶縁基体110、固体電解質体120、絶縁基体130、固体電解質体140、絶縁基体150、接着層155の順に重ねて積層された構造を有する。そして、固体電解質体120および固体電解質体140の各両面には、それぞれ、白金を主体とする導電パターンからなる一対の電極180,190および一対の電極200,210が形成されている。各絶縁基体110,130,150と各固体電解質体120,140とは、いずれも大きさがほぼ等しい細幅の板体として形成されている。
In the detection element 3, the insulating
固体電解質体120の主面(上記したようにガスセンサ素子10の主面15側となる面)上に形成される電極180は、固体電解質体120の先端側(図中左手側)から後端側(図中右手側)に延びるリード部183を有し、そのリード部183の先端側には幅広の電極部181が形成されている。固体電解質体120の主面側には絶縁基体110が積層され、電極180は両者間に挟まれている。また、絶縁基体110の後端側で、電極180のリード部183の後端部182の位置に対応する位置にはスルーホール113が形成されており、そのスルーホール113内にスルーホール導体234が介在されている。ガスセンサ素子10の主面15となる絶縁基体110の主面上でそのスルーホール113に対応する後端側の位置には電極パッド231が形成されている。この電極パッド231は、スルーホール導体234を介し、電極180のリード部183の後端部182と電気的に接続されている。
The
次に、絶縁基体110の先端側で、上記電極部181が配置される位置には、自身の厚み方向に貫通する開口部111が設けられている。この開口部111内には、アルミナを主体とし多孔質となるように形成されたポーラス層112が設けられている。電極180の電極部181は、このポーラス層112を介し、外気と連通されるように構成されている。
Next, an
一方、固体電解質体120の裏面上には、電極180と対となる電極190が形成されており、電極180と同様に、固体電解質体120の先端側から後端側に延びるリード部193と、リード部193の先端側にて幅広に形成された電極部191とを有する。電極部191は、固体電解質体120を挟んで電極180の電極部181と対向する位置に配置されている。また、固体電解質体120および絶縁基体110の後端側で電極190のリード部193の後端部192に対応する位置には、それぞれスルーホール124およびスルーホール114が形成されている。各スルーホール124,114にはそれぞれスルーホール導体237およびスルーホール導体235が介在され、両者は積層時に電気的に接続される。また、絶縁基体110の後端側の主面上でスルーホール114に対応する位置には、電極パッド232が形成されている。電極パッド232は、絶縁基体110の後端側の主面上にて幅方向に電極パッド231と並ぶ位置に配置されている。この電極パッド232は、スルーホール導体237とスルーホール導体235とを介し、電極190のリード部193の後端部192と電気的に接続されている。
On the other hand, on the back surface of the
また、固体電解質体120の裏面側には、上記電極190を固体電解質体120との間に挟み込んだ状態で絶縁基体130が積層される。この絶縁基体130の先端側で、上記電極部191が配置される位置にも、自身の厚み方向に貫通する開口部131が設けられている。この開口部131は、絶縁基体130の厚み方向両側に積層配置される固体電解質体120と固体電解質体140とによって閉じられ、内部が測定室132として構成される。電極190の電極部191は、この測定室132内に配置されている。検出素子3の先端部39(図3における左手側)に配置されるこの測定室132を中心として、排気ガス中のNOx濃度を検出するための検出部14が構成されている。
Further, the insulating
また、開口部131の側壁のうち、絶縁基体130の幅方向両側の側壁には拡散抵抗部133が各々設けられている。これらの拡散抵抗部133はアルミナからなる多孔質体として形成され、この拡散抵抗部133を介し、検出素子3の周囲の排気ガスが測定室132内に導入されるように構成されている。拡散抵抗部133は、排気ガス導入の際に、測定室132内への排気ガスの流入量を制限するために設けられている。
Further, among the side walls of the opening 131,
次に、固体電解質体140は、絶縁基体130の裏面側に積層される。固体電解質体140の主面上には、電極180,190と同様に、固体電解質体140の先端側から後端側に延びるリード部203と、リード部203の先端側にて幅広に形成された電極部201とを有する電極200が形成されている。電極200の電極部201も、測定室132内に露出されている。また、絶縁基体130の後端側で、電極200のリード部203の後端部202に対応する位置にもスルーホール134が形成されている。このスルーホール134の形成位置は絶縁基体130の主面側の電極190のリード部193の後端部192の形成位置にも対応しており、スルーホール134の内部に介在されるスルーホール導体239を介し、電極190のリード部193の後端部192と、電極200のリード部203の後端部202とが電気的に接続されている。つまり、電極190と電極200と電極パッド232とは互いに電気的に接続されている。
Next, the
一方、固体電解質体140の裏面上にも電極200と対となる電極210が形成されており、同様に、固体電解質体140の先端側から後端側に延びるリード部213と、リード部213の先端部分にて幅広に形成された電極部211とを有する。電極部211は、固体電解質体140を挟んで電極200の電極部201と対向する位置に配置されている。次に、絶縁基体150の先端側で、上記電極部211が配置される位置には、自身の厚み方向に貫通する開口部151が設けられている。この開口部151内には、絶縁基体110と同様にアルミナを主体とし多孔質となるように形成されたポーラス層152が設けられている。電極210の電極部211は、このポーラス層152を介し、外気と連通されるように構成されている。ところで、上記絶縁基体110の後端側の主面上で、電極パッド231と電極パッド232との間には、電極パッド233が形成されている。電極210のリード部213の後端部212の配置位置は、厚み方向において、この電極パッド233の形成位置に対応している。電極210の後端部212と電極パッド233との間に介在する絶縁基体110,固体電解質体120,絶縁基体130および固体電解質体140には、厚み方向に貫通して連続するスルーホール115,125,135,145がそれぞれ形成されている。これらスルーホール115,125,135,145内にもそれぞれスルーホール導体236,238,240,245が介在され、電極パッド233と電極210とが電気的に接続される構成となっている。ここで、酸素イオン導電体から成る固体電解質体120及びその両面に設けられた電極が「酸素イオンポンプセル」に相当し、酸素イオン導電体から成る固体電解質体140及びその両面に設けられた電極が「酸素濃度検出セル」に相当する。
On the other hand, an
次に、ヒータ素子4は、絶縁性を有するアルミナを主体とする絶縁基体160の裏面と絶縁基体170の主面との間に、タングステンやモリブデン等の高融点金属からなる発熱抵抗体220を挟んだ構造となっている。発熱抵抗体220は、ヒータ素子4内でつながった1本の導電パターンからなる。発熱抵抗体220は、主に発熱がなされるように断面積が小さく形成されたパターンからなる発熱部221を有しており、その発熱部221はヒータ素子4の先端部49(図3における左手側)に配設されている。発熱部221の両端にそれぞれ接続される2本のリード部223は、発熱部221より大きな断面積を有するように形成されており、幅方向に並列した状態で、軸線O方向に沿って絶縁基体160,170の後端側(図3における右手側)まで延設されている。一方、ガスセンサ素子10の裏面16となる絶縁基体170の後端側の裏面上には、後端側に、幅方向に並んで2つの電極パッド241,242が形成されている。発熱抵抗体220の2本のリード部223の後端部222は、絶縁基体170の後端側に形成された2つのスルーホール173,174にそれぞれ介在されるスルーホール導体243,244を介し、電極パッド241,242とそれぞれ電気的に接続されている。
Next, the heater element 4 sandwiches a
そしてヒータ素子4は、絶縁基体160の主面と、検出素子3の絶縁基体150の裏面とを、接着層155を介して積層・接着することでガスセンサ素子10として一体に構成される。
The heater element 4 is integrally configured as the
このようなガスセンサ素子10の検出素子3は、自身の先端部39に設けられた測定室132を中心に構成される検出部14において、その測定室132内に流入した排気ガス中のNOx濃度の検出を行うものである。
The detection element 3 of such a
次に、図4を参照して、ガスセンサ1のガスセンサ素子10と電気的に接続されたセンサ制御装置300の構成について説明する。センサ制御装置300は、マイクロコンピュータ306と、電気回路部305等を有している。そして、マイクロコンピュータ306は、CPU341、RAM342及びROM343と、ECU5や電気回路部305と通信するための信号入出力部344及び図示外のタイマクロック等を備えている。電気回路部305は、Ipドライブ回路310、起電力検出回路320、ヒータ駆動回路330から構成され、マイクロコンピュータ306による制御を受けて、ガスセンサ1のガスセンサ素子10を用いた排気ガス中のNOx濃度の検出を行う。
Next, with reference to FIG. 4, the structure of the
次に、図5を参照して、上記構成のガスセンサ素子10をNOx濃度の検出を行うNOxセンサとして動作させる仕組みについて説明する。図5は、図3のX−X線に於ける矢視方向断面における酸素イオン(O2−)の移動の一例を示す図である。ジルコニアからなる固体電解質体120は、室温では絶縁性を示すが高温環境下(例えば600℃以上)では活性化され、酸素イオン導電性を示す。この性質を用い、測定室132に面した固体電解質体120の面(図5に於ける下面)に設けられた電極部191が正極となり、固体電解質体140の外側の面(図5に於ける上面)に設けられた電極部181が負極となるようにIpドライブ回路310により電圧を印加する。このときに、ガスセンサ素子10の外側の雰囲気は、排気ガスであるので、NOx及びO2を含んでいる。また、排気ガス中のNOx及びO2は拡散抵抗部133を介して、測定室132にも進入している。
Next, a mechanism for operating the
このときに、ポーラス層112を通過して、NOx及びO2は、電極部181に到達する。当該電極部181は、負極となるように電圧が印加されているので、O2は、電気化学的に還元される(O2 +4e−=2O2−)。この還元された酸素イオン(O2−)が図5に示すように、固体電解質体120内を拡散し、測定室132の電極部191に到達する。このときに、測定室132内の電極部191(正極)での、測定室132に拡散抵抗部133を透過して入って来たNOxと固体電解質体120によりポンピングされた酸素イオン(O2−)との反応は、(NO+O2−→NO2+2e−)(以下、「第1の反応」と言う。)となる。また、上記の測定室132の電極部191(正極)では、第1の反応以外に、(2O2−→O2+4e− )(以下、「第2の反応」と言う。)という反応も起きる。従って、固体電解質体120の電極部191から電極部181へ流れる電流値の内、第1の反応に起因する電流値が判明すれば、測定室132に拡散抵抗部133を透過して入って来たNOxの濃度を検出することができる。
At this time, NOx and O 2 reach the
この測定原理に基づきNOx濃度の検出を行なえば、NOx濃度を検出する(第2室でNOxを分解し、分解により発生した酸素を汲み出して、その電流によりNOx濃度を検知する)に先立って、わざわざ被測定ガス中の酸素濃度を一定に制御する(第1室で被測定ガス中の酸素濃度を一定に制御する)必要が無くなるため、従来のような酸素の汲み残しに由来するNOx測定精度の低下が無くなる。そのため、この測定原理に基づきNOx濃度の検出を行なえば、NOx測定精度の向上を図ることもできる。 If NOx concentration is detected based on this measurement principle, prior to detecting NOx concentration (decomposing NOx in the second chamber, pumping out oxygen generated by the decomposition, and detecting NOx concentration by the current), Since it is no longer necessary to control the oxygen concentration in the measured gas to be constant (controlling the oxygen concentration in the measured gas to be constant in the first chamber), the accuracy of NOx measurement derived from the remaining undrawn oxygen as in the past is eliminated. The loss of Therefore, if NOx concentration is detected based on this measurement principle, the accuracy of NOx measurement can be improved.
さらに、NOx濃度を検出するに先立って、わざわざ被測定ガス中の酸素濃度を一定に制御する必要が無いため、従来のような2室構造を採用する必要がない。すなわち、本実施例のように、一室構造でもNOxの濃度を測定することができるため、構造の簡略化、及びガスセンサの製造コストの低減を図ることもできる。 In addition, prior to detecting the NOx concentration, it is not necessary to control the oxygen concentration in the gas to be measured to be constant, so that it is not necessary to adopt a conventional two-chamber structure. That is, as in this embodiment, since the NOx concentration can be measured even in a single chamber structure, the structure can be simplified and the manufacturing cost of the gas sensor can be reduced.
第1の反応及び第2の反応に起因して、固体電解質体120の電極部191から電極部181へ電流が流れる電流値は、Ipドライブ回路310で検出する。そして、その電流値が、Ipドライブ回路310から信号入出力部344を介して、CPU341に入力される。従って、この電流値から第2の反応に起因して固体電解質体120の電極部191から電極部181へ流れる電流値を引いて補正すれば、その補正後の電流に基づいて、測定室132内のNOx濃度が検出できる。尚、CPU341が、「酸素イオンポンプセルに流れる電流値に基づいて還元性ガスの濃度を検出する検出手段」に相当する。
The
次に、図5を参照して、上記構成のガスセンサ素子10をNOx濃度の検出時における酸素イオンポンプセルである固体電解質体120の電極部191から電極部181へ流れる電流値の補正方法について説明する。図5に示すように、測定室132において、酸素イオンポンプセルである固体電解質体120の対向面には、酸素濃度検出セルとしての固体電解質体140が設けられている。この固体電解質体140の測定室132に面した面(図5に於ける上面)に設けられた電極部201と外側に面した(被測定ガスに晒される)面(図5に於ける下面)に設けられた電極部211との間の端子間電圧(固体電解質体140の起電力)を「ΔE」とすると、ネルンストの式(Nernst equation)により、
ΔE=(RT/4F)In(PO1/PO2)・・・(式1)
となる。
R:気体定数
T:温度(K)
F:ファラデー定数
PO1:測定室132内の酸素濃度
PO2:ガスセンサ素子10の外側の雰囲気の酸素濃度
Next, with reference to FIG. 5, a method for correcting the value of the current flowing from the
ΔE = (RT / 4F) In (PO1 / PO2) (Formula 1)
It becomes.
R: Gas constant T: Temperature (K)
F: Faraday constant PO1: Oxygen concentration in the
この固体電解質体140の電極部201の電極部211との間の端子間電圧を起電力検出回路320により検出し、その検出値が、起電力検出回路320から信号入出力部344を介して、CPU341に入力される。従って、CPU341では、上記測定室132内で、第2の反応(2O2−→O2+4e− )に起因して増加した酸素分子の量を、上記式1に基づいて測定することができる。そして、測定室132内でO2 分子が1個増加する毎に、4個の電子が固体電解質体120の電極部181から電極部191へ移動するので、第2の反応(2O2−→O2+4e− )に起因して第2の反応に起因して固体電解質体120の電極部191から電極部181へ流れる電流値をCPU341が計算することができる。そして、その電流値をIpドライブ回路310で検出した固体電解質体120の電極部191から電極部181へ流れる電流値から引けば、第1の反応(NO+O2−→NO2+2e−)による電流値を求めることができる。従って、CPU34は、この補正された電流値に基づいて、予めROM343に記憶した電流値とNOxの濃度とを対応したデータテーブルにより測定室132内のNOxの濃度を求めることができる。
The terminal voltage between the
以上説明したように、上記実施の形態のガスセンサ素子10を備えたガスセンサ1では、第2の反応(2O2−→O2+4e− )に起因する電流値を求めて、固体電解質体120の電極部191から電極部181へ流れる電流値を補正することができるので、NOxの濃度測定精度を向上することができる。
As described above, in the
次に、図6を参照して、ガスセンサ素子10の変形例を説明する。図6は、ガスセンサ素子10の変形例の横断面である。図6に示すように、この変形例では、固体電解質体140(酸素濃度検出セル)及び測定室132を備えておらず、代わりに、固体電解質体120の(酸素イオンポンプセル)の電極部191(正極)の表面をABO3型のペロブスカイト型複合酸化物を含有する触媒層184で覆っている。詳細には、このペロブスカイト型複合酸化物は、La(Sr,Ba)MnO3系のペロブスカイト型複合酸化物である。この触媒層184は、ガスセンサ素子10の周りの雰囲気中からNOxを選択的に吸着するようになっている。従って、電極部191において、第2の反応(2O2−→O2+4e− )を抑えて、第1の反応(NO+O2−→NO2+2e−)が選択的に行われるようになっている。よって、このガスセンサ素子10の変形例では酸素濃度検出セルとしての固体電解質体140を設けること無しに、固体電解質体120の電極部191から電極部181へ流れる電流値を主として第1の反応(NO+O2−→NO2+2e−)に起因する電流のみにすることができる。従って、簡単な構造で、NOxの濃度測定精度を向上することができる。
Next, a modified example of the
尚、本発明では、被測定ガスとしては、NOx以外にもアンモニアガス(NH3)等の各種の還元性ガスを対象とすることができる。また、本発明は、各種の変形が可能である。例えば、図7に示すように、酸素濃度検出セルとして固体電解質体140を備えたガスセンサ素子10においても、固体電解質体120の(酸素イオンポンプセル)の電極部191(正極)の表面をABO3型のペロブスカイト型複合酸化物を含有する触媒層184で覆ってもよい。
In the present invention, as the gas to be measured, various reducing gases such as ammonia gas (NH 3 ) can be used in addition to NOx. The present invention can be variously modified. For example, as shown in FIG. 7, even in the
前述したように、本実施の形態のガスセンサ1では、電極部191の表面上に、触媒層184が形成された構造を有しており、その触媒層184には、La(Sr,Ba)MnO3系のペロブスカイト型複合酸化物以外の、NOxに対する高い選択性と分解活性を備えるNOx直接分解触媒が含有されていてもよい。
As described above, the
具体的なNOx直接分解触媒の例としては、コバルト酸化物、マンガン酸化物、インジウム酸化物、ストロンチウム酸化物、ロジウム酸化物、銅酸化物が挙げられる。また、一般式、ABO3で表されるペロブスカイト型の複合酸化物(以下、ペロブスカイト型複合酸化物と略称する)のうち、NOx直接分解触媒能を有するものを触媒層184に含有させてもよい。尚、触媒層184は、これらの金属酸化物の何れか1種のみを含有してもよいし、何種類かの金属酸化物を含有してもよい。また、これらの金属酸化物からなるNOx直接分解触媒については公知であるためその説明を省略するが、例えば、NOx直接分解触媒能を有するペロブスカイト型複合酸化物に関しては、「石原達己(Tatsumi Ishihara)、他6名,「Direct decomposition of NO into N2 and O2 over La(Ba)Mn(In)O3 perovskite oxide」,JOURNAL OF CATALYSIS,(オランダ),エルゼビア(Elsevier)社,2003年,第220号,p.104−114」等を参照されたい。
Specific examples of the NOx direct decomposition catalyst include cobalt oxide, manganese oxide, indium oxide, strontium oxide, rhodium oxide, and copper oxide. Further, among the perovskite complex oxides represented by the general formula ABO 3 (hereinafter, abbreviated as perovskite complex oxides), those having NOx direct decomposition catalytic ability may be included in the
上述の金属酸化物のうち、NOx直接分解触媒能を有するペロブスカイト型の複合酸化物を触媒層184に用いる場合、ペロブスカイト型複合酸化物のAサイトを構成する元素は、Laなどの希土類元素、アルカリ土類金属元素、及びアルカリ金属元素から選ばれる1種の元素、あるいは2種類以上の元素であることが好ましい。Aサイトが2種類以上の元素から構成される場合、最も多く含有される第一元素としては、Laなどの希土類元素、アルカリ土類金属元素、アルカリ金属元素から選ばれる1種の元素である事が望ましい。そして、Aサイトは、第一元素の他に、Sr、Ca、Ba、Kなどの希土類元素、アルカリ土類金属元素、アルカリ金属元素から選ばれる1種の元素を含有して構成されるとよい。また、Bサイトを構成する元素は、金属元素から選ばれる1種の元素、あるいは2種類以上の元素であることが望ましい。Bサイトが2種類以上の元素から構成される場合、最も多く含有される第一元素としては、Co、Fe、Mn、Cu、In、Vなどの遷移金属元素から選ばれる1種の元素であることが望ましい。そして、第一元素の他にCo、Fe、Mn、Cu、In、V、Mgなどの金属元素から選ばれる1種類以上の元素を含有して構成されるとよい。
Among the above-mentioned metal oxides, when a perovskite type complex oxide having NOx direct decomposition catalytic ability is used for the
本発明は、還元性ガスを検出する各種のガスセンサに適用することができる。 The present invention can be applied to various gas sensors that detect reducing gas.
1 ガスセンサ
3 検出素子
4 ヒータ素子
10 ガスセンサ素子
120 固体電解質体
132 測定室
133 拡散抵抗部
140 固体電解質体
160,170 絶縁基体
180,190,200,210 電極
181,191,201,211 電極部
220 発熱抵抗体
221 発熱部
300 センサ制御装置
305 電気回路部
306 マイクロコンピュータ
310 Ipドライブ回路
320 起電力検出回路
330 ヒータ駆動回路
341 CPU
342 RAM
343 ROM
344 信号入出力部
DESCRIPTION OF
132
160, 170 Insulating
342 RAM
343 ROM
344 Signal input / output section
Claims (7)
酸素イオン導電体および該酸素イオン導電体上に形成された一対の電極を有し、当該一対の電極の一方が前記測定室に配置されて、前記測定室に導入された前記測定対象ガスの酸素濃度を調整する酸素イオンポンプセルとを備えたガスセンサであって、
前記一対の電極の内、前記測定室に配置された電極を前記測定室に酸素を汲み入れる極性とし、
前記酸素イオンポンプセルに流れる電流値に基づいて還元性ガスの濃度を検出する検出手段を備えたことを特徴とするガスセンサ。 A measurement chamber into which the gas to be measured is introduced;
An oxygen ion conductor and a pair of electrodes formed on the oxygen ion conductor, one of the pair of electrodes being disposed in the measurement chamber, and the oxygen of the measurement target gas introduced into the measurement chamber A gas sensor comprising an oxygen ion pump cell for adjusting the concentration,
Of the pair of electrodes, the electrode arranged in the measurement chamber has a polarity for pumping oxygen into the measurement chamber,
A gas sensor comprising detection means for detecting a concentration of a reducing gas based on a value of a current flowing through the oxygen ion pump cell.
前記検出手段は、前記酸素濃度検出セルの電圧値に基づいて、前記酸素イオンポンプセルに流れる電流値を補正し、前記還元性ガスの濃度を検出することを特徴とする請求項1に記載のガスセンサ。 An oxygen ion conductor and a pair of electrodes formed on the oxygen ion conductor, and one of the pair of electrodes is disposed in the measurement chamber, and the gap between the pair of electrodes according to the oxygen concentration in the measurement chamber With an oxygen concentration detection cell that generates voltage,
2. The detection unit according to claim 1, wherein the detection unit corrects a current value flowing through the oxygen ion pump cell based on a voltage value of the oxygen concentration detection cell and detects a concentration of the reducing gas. Gas sensor.
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