JP2011196779A - ガスセンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外部空間から被測定ガスを導入する内部空所と、内部空所内のうち内部空所の端部からセンサ素子の長手方向の所定の位置までの空間に埋設され、被測定ガスに対して所定の拡散抵抗を付与する多孔質拡散層と、内部空所の表面に形成された第1の電極と内部空所とは異なる空間に形成された第2の電極との間に所定電圧を印加することで、内部空所中の酸素を汲み出し可能に設けられたポンピングセルと、内部空所の表面に露出するように形成され多孔質拡散層により所定の拡散抵抗が付与された所定ガス成分中の酸化物気体成分を還元可能な第3の電極と内部空所とは異なる部位に形成された第4の電極との間に電圧を印加して、第3の電極と第4の電極との間を流れる電流を測定可能に設けられた測定セルと、を備える。
【選択図】図1
Description
<ガスセンサの概略構成>
はじめに、ガスセンサ100の概略構成について説明する。
第2の実施の形態においては、第1の実施の形態に係るガスセンサ100とは異なる場所に多孔質拡散層が設けられる態様について説明する。
以上の説明においては、測定電極44を覆うように電極保護層を形成する態様に代えて、第1多孔質拡散層91を第2内部空所40内の一部の領域に形成する態様、あるいは、第2多孔質拡散層92aをガス導入口10内に、第3多孔質拡散層92bを緩衝空間12に、第4多孔質拡散層98cを第1内部空所20内に形成する態様について説明したが、本発明の適用はこれに限られるものではなく、ガス導入口10、緩衝空間12、第1内部空所20および第2内部空所40内のいずれか1つ以上に多孔質拡散層を形成する態様であってもよい。
実施例1として、第1の実施の形態に係るガスセンサ100の実施例であるガスセンサAと、第2の実施の形態に係るガスセンサ200の実施例であるガスセンサBと、比較例であるガスセンサCに対して、Mg被毒試験を行った。なお、ガスセンサAの第1多孔質拡散層91の平均気孔径が3μm、気孔率が48%、ガスセンサBの多孔質拡散層群92の平均気孔径が12μm、気孔率が32%である。また、ガスセンサCは、測定電極44が多孔質体である電極保護層に覆われている、従来のガスセンサである。
実施例2では、実施例1に用いたガスセンサA〜ガスセンサCの3つに、比較例としてガスセンサDおよびガスセンサEをさらに追加して、計5つのガスセンサに対し酸化還元試験を行った。なお、ガスセンサDおよびガスセンサEは、実施例1における比較例であったガスセンサCと同一の構造を有している。
本実施例では、第1の実施の形態に係るガスセンサ100における第1多孔質拡散層91の平均気孔率と気孔径とを種々に違えたものを用意し、実施例1と同様の手順にて、Mg被毒試験を行った。
2 第2基板層
3 第3基板層
4 第1固体電解質層
5 スペーサ層5
6 第2固体電解質層
10 ガス導入口
11 第1拡散律速部
12 緩衝空間
13 第2拡散律速部
20 第1内部空所
30 第3拡散律速部
40 第2内部空所
44 測定電極
91 第1多孔質拡散層
92 多孔質拡散層群
92a 第2多孔質拡散層
92b 第3多孔質拡散層
92c 第4多孔質拡散層
100 ガスセンサ
101 センサ素子
Claims (4)
- 酸素イオン伝導性の固体電解質を主成分として構成されるセンサ素子を有し、被測定ガス中の所定ガス成分を検出するガスセンサであって、
前記センサ素子は、
外部空間から被測定ガスを導入する内部空所と、
前記内部空所内のうち前記内部空所の端部から前記センサ素子の長手方向の所定の位置までの空間に埋設され、前記被測定ガスに対して所定の拡散抵抗を付与する多孔質拡散層と、
前記内部空所の表面に形成された第1の電極と前記内部空所とは異なる空間に形成された第2の電極との間に所定電圧を印加することで、前記内部空所中の酸素を汲み出し可能に設けられたポンピングセルと、
前記内部空所の表面に露出するように形成され前記多孔質拡散層により前記所定の拡散抵抗が付与された前記所定ガス成分中の酸化物気体成分を還元可能な第3の電極と前記内部空所とは異なる部位に形成された第4の電極との間に電圧を印加して、前記第3の電極と前記第4の電極との間を流れる電流を測定可能に設けられた測定セルと、を備える、ガスセンサ。 - 前記多孔質拡散層は、平均気孔径が200nm以上100μm以下、気孔率が20%以上80%以下の多孔質体から成る、請求項1に記載のガスセンサ。
- 前記外部空間から被測定ガスを導入するガス導入口と、
前記ガス導入口と所定の拡散抵抗の下で連通してなる緩衝空間と、をさらに備え、
前記内部空所として、前記緩衝空間と所定の拡散抵抗の下で連通してなる第1の内部空所と、前記第1の内部空所と所定の拡散抵抗の下で連通してなる第2の内部空所と、を備え、
前記ポンピングセルとして、前記第1の内部空所に前記第1の電極を備える主ポンピングセルと、前記第2の内部空所に前記第1の電極を備える補助ポンピングセルと、を備え、
前記多孔質拡散層が、前記第2の内部空所内のうち前記第2の内部空所の端部から前記センサ素子の長手方向の所定の位置までの空間に埋設され、
前記第3の電極が、前記第2の内部空所の表面に露出するように形成される、請求項1または請求項2に記載のガスセンサ。 - 前記外部空間から被測定ガスを導入するガス導入口と、
前記ガス導入口と所定の拡散抵抗の下で連通してなる緩衝空間と、をさらに備え、
前記内部空所として、前記緩衝空間と所定の拡散抵抗の下で連通してなる第1の内部空所と、前記第1の内部空所と所定の拡散抵抗の下で連通してなる第2の内部空所と、を備え、
前記ポンピングセルとして、前記第1の内部空所に前記第1の電極を備える主ポンピングセルと、前記第2の内部空所に前記第1の電極を備える補助ポンピングセルと、を備え、
前記多孔質拡散層が、前記ガス導入口、前記緩衝空間および前記第1の内部空所内に埋設され、
前記第3の電極が、前記第2の内部空所の表面に露出するように形成される、請求項1または請求項2に記載のガスセンサ。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015169635A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-28 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサの処理方法 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5788926B2 (ja) | 2013-05-13 | 2015-10-07 | 日本碍子株式会社 | 炭化水素ガスセンサ |
JP6078421B2 (ja) * | 2013-05-30 | 2017-02-08 | 新光電気工業株式会社 | SOxガスセンサ、SOxガス濃度の検出方法 |
JP6561719B2 (ja) * | 2014-10-30 | 2019-08-21 | 株式会社デンソー | ガスセンサ |
JP6480228B2 (ja) * | 2015-03-26 | 2019-03-06 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
JP7157595B2 (ja) * | 2018-08-30 | 2022-10-20 | 日本碍子株式会社 | センサ素子 |
JP7089990B2 (ja) * | 2018-08-30 | 2022-06-23 | 日本碍子株式会社 | センサ素子 |
CN109298057A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-02-01 | 上海长园维安电子线路保护有限公司 | 一种氮氧传感器陶瓷芯片 |
JP7303129B2 (ja) * | 2020-01-08 | 2023-07-04 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63167260A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 空燃比センサ |
JPH11237362A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-08-31 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ |
JP2003322636A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | Ngk Insulators Ltd | NOx分解電極及びNOx濃度測定装置 |
JP2004108788A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Denso Corp | ガス濃度検出装置 |
JP2004125482A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Denso Corp | ガス濃度検出装置 |
JP2004245772A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Denso Corp | ガス濃度検出装置 |
WO2008007706A1 (fr) * | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Détecteur de gaz et détecteur d'oxyde d'azote |
JP2009092431A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Denso Corp | NOxセンサ |
JP2009175099A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Ngk Insulators Ltd | 積層体の形成方法、センサ素子の作製方法、およびセンサ素子 |
JP2009236833A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサおよびNOxセンサ |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5672811A (en) * | 1994-04-21 | 1997-09-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of measuring a gas component and sensing device for measuring the gas component |
US6228252B1 (en) * | 1997-02-13 | 2001-05-08 | Ngk Spark Plug Co. Ltd. | Apparatus for detecting concentration of nitrogen oxide |
JP3835439B2 (ja) * | 2003-08-20 | 2006-10-18 | トヨタ自動車株式会社 | 濃度検出装置 |
JP2005283266A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ素子 |
JP2006010673A (ja) * | 2004-05-25 | 2006-01-12 | Denso Corp | ガスセンサ素子及びその製造方法 |
JP4653546B2 (ja) * | 2004-06-14 | 2011-03-16 | 株式会社デンソー | ガスセンサ素子 |
JP4911910B2 (ja) | 2005-03-31 | 2012-04-04 | 日本碍子株式会社 | NOx測定電極部構造及びその形成方法並びにNOxセンサ素子 |
JP2007232481A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 酸素センサ |
JPWO2008038773A1 (ja) * | 2006-09-29 | 2010-01-28 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ素子の処理方法 |
JP4980974B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2012-07-18 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサおよびその制御装置ならびにNOx濃度測定方法 |
-
2010
- 2010-03-18 JP JP2010062728A patent/JP5271944B2/ja active Active
-
2011
- 2011-03-09 US US13/043,888 patent/US20110226618A1/en not_active Abandoned
- 2011-03-10 EP EP11250284.4A patent/EP2369331B1/en active Active
-
2013
- 2013-04-10 US US13/860,038 patent/US9121819B2/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63167260A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 空燃比センサ |
JPH11237362A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-08-31 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ |
JP2003322636A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | Ngk Insulators Ltd | NOx分解電極及びNOx濃度測定装置 |
JP2004108788A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Denso Corp | ガス濃度検出装置 |
JP2004125482A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Denso Corp | ガス濃度検出装置 |
JP2004245772A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Denso Corp | ガス濃度検出装置 |
WO2008007706A1 (fr) * | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Détecteur de gaz et détecteur d'oxyde d'azote |
JP2009092431A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Denso Corp | NOxセンサ |
JP2009175099A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Ngk Insulators Ltd | 積層体の形成方法、センサ素子の作製方法、およびセンサ素子 |
JP2009236833A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサおよびNOxセンサ |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015169635A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-28 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサの処理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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