JP2016028226A5 - - Google Patents

Description

本発明の一態様は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質体の一部と、該固体電解質体に設けられた一対のセンサ用電極とからなり、被測定ガス中の特定ガスの濃度を検出するセンサセルと、
上記固体電解質体の他の一部と、該固体電解質体に設けられた一対のポンプ用電極とからなり、上記被測定ガス中の酸素濃度を調整するポンプセルと、
一方の上記センサ用電極及び一方の上記ポンプ用電極に面するとともに、上記被測定ガスが導入される内部空間と、
該内部空間に導入される上記被測定ガスが通過する拡散抵抗部と、を備え、
該拡散抵抗部の長さをＬ１、該拡散抵抗部の長さ方向に直交する断面の空間断面積をＳ１、上記拡散抵抗部と上記センサセルとの間の距離をＬ２、上記内部空間における上記ポンプセルと上記センサセルとの並び方向に直交する断面の空間断面積をＳ２としたとき、
１０００≦（Ｌ１／Ｓ１）×（Ｌ２／Ｓ２）≦５０００を満たし、
上記拡散抵抗部は、多孔質体によって構成されており、上記空間断面積Ｓ１は、上記拡散抵抗部の長さ方向に直交する断面の断面積Ｓ０に上記多孔質体の気孔率を乗じた値であり、
上記内部空間は、上記ポンプ用電極が面する領域から上記センサ用電極が面する領域に至るまで、一様な形状を有することを特徴とするガスセンサ素子。

また、上記拡散抵抗部は、多孔質体によって構成されており、上記空間断面積Ｓ１は、上記拡散抵抗部の断面積に上記多孔質体の気孔率を乗じた値である。これにより、拡散抵抗部における拡散抵抗を容易に調整することができるとともに、（Ｌ１／Ｓ１）×（Ｌ２／Ｓ２）の調整によって、応答性及び検出精度を正確に管理することができる。

また、上記内部空間は、上記ポンプ用電極が面する領域から上記センサ用電極が面する領域に至るまで、一様な形状を有する。これにより、内部空間に導入された被測定ガスが円滑にセンサ用電極まで到達することができるため、応答性に優れたガスセンサ素子を得ることができる。

Claims (4)

1. 酸素イオン伝導性を有する固体電解質体（５）の一部と、該固体電解質体（５）に設けられた一対のセンサ用電極（２１、２２）とからなり、被測定ガス中の特定ガスの濃度を検出するセンサセル（２）と、
   上記固体電解質体（５）の他の一部と、該固体電解質体（５）に設けられた一対のポンプ用電極（３１、３２）とからなり、上記被測定ガス中の酸素濃度を調整するポンプセル（３）と、
   一方の上記センサ用電極（２１）及び一方の上記ポンプ用電極（３１）に面するとともに、上記被測定ガスが導入される内部空間（１１）と、
   該内部空間（１１）に導入される上記被測定ガスが通過する拡散抵抗部（１７）と、を備え、
   該拡散抵抗部（１７）の長さをＬ１、該拡散抵抗部（１７）の長さ方向に直交する断面の空間断面積をＳ１、上記拡散抵抗部（１７）と上記センサセル（２）との間の距離をＬ２、上記内部空間（１１）における上記ポンプセル（３）と上記センサセル（２）との並び方向に直交する断面の空間断面積をＳ２としたとき、
   １０００≦（Ｌ１／Ｓ１）×（Ｌ２／Ｓ２）≦５０００を満たし、
   上記拡散抵抗部（１７）は、多孔質体によって構成されており、上記空間断面積Ｓ１は、上記拡散抵抗部（１７）の長さ方向に直交する断面の断面積（Ｓ０）に上記多孔質体の気孔率を乗じた値であり、
   上記内部空間（１１）は、上記ポンプ用電極（３１）が面する領域から上記センサ用電極（２１）が面する領域に至るまで、一様な形状を有することを特徴とするガスセンサ素子（１）。
2. １２５０≦（Ｌ１／Ｓ１）×（Ｌ２／Ｓ２）≦２５００を満たすことを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ素子（１）。
3. 上記固体電解質体（５）の一部と該固体電解質体（５）に設けられた一対のモニタ用電極（４１、４２）とからなり、上記被測定ガス中の酸素濃度を検出するモニタセル（４）を、さらに有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスセンサ素子（１）。
4. 上記センサセル（２）と上記モニタセル（４）との並び方向は、上記ポンプセル（３）と上記センサセル（２）との並び方向に直交することを特徴とする請求項３に記載のガスセンサ素子（１）。