JP2016521855A - 複数の異なるガスを測定するガスセンサ、及び関連する製造方法 - Google Patents
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- 複数のガスの濃度を測定するガスセンサ(1)、とりわけ酸素の濃度と、少なくとも1つの別のガスの濃度、好ましくは前記少なくとも1つの別のガスとして被酸化性の排気ガス成分の濃度とを測定するガスセンサ(1)であって、
前記ガスセンサ(1)は、少なくとも1つの固体電解質(4)を有し、とりわけ前記固体電解質(4)は、少なくともZrO2を含み、好ましくは少なくとも90重量%のZrO2と、酸化イットリウム及び/又は酸化ハフニウムからなる群から選択された少なくとも1つの別の元素からなる残りの部分とを含み、
前記ガスセンサ(1)はさらに、好ましくは少なくともドーピングされた白金、又は少なくとも純白金からなる2つの電極(5a,5b)と、金合金からなる1つの電極(6)とを含む少なくとも3つの電極(5a,5b,6)を有し、
前記固体電解質(4)の表側(4a)には、2つの電極(5a,6)、好ましくはドーピングされた白金、又は純白金からなる前記2つの電極のうちの一方(5a)と、前記金合金からなる前記1つの電極(6)とが配置されており、
前記固体電解質(4)の、前記表側(4a)とは反対側に位置する裏側(4b)には、1つの電極(5b)、好ましくはドーピングされた白金、又は純白金からなる前記2つの電極のうちの他方(5b)が配置されており、
前記ガスセンサ(1)はさらに、少なくとも1つの閉鎖されたチャンバ(7)を有し、
前記固体電解質(4)の前記裏側(4b)が、前記チャンバ(7)の一部を形成している、
ガスセンサ(1)において、
前記ドーピングされた白金は、少なくとも50重量%の白金と、前記固体電解質の群から選択された少なくとも1つの別の元素からなる残りの部分とを含み、とりわけ前記ドーピングされた白金は、0.5重量%〜15重量%のZrO2と、白金からなる残りの部分とを含むか、
又は、
前記純白金は、100重量%の白金を含み、
前記金合金は、少なくとも50重量%の金と、最大50重量%の白金とを含み、とりわけ前記金合金は、約85重量%の金と、約15重量%の白金とを含むか、又は、前記金合金は、少なくとも金及び白金を、金85%対白金15%の比率で含み、好ましくは前記金合金は、金及び白金を、金85%対白金15%の比率で含み、かつこれに加えて少なくとも0.5重量%〜15重量%の固体電解質、とりわけZrO2を含む
ことを特徴とする、ガスセンサ(1)。 - 前記金合金からなる前記電極(6)は、0.1μm〜50μmの層厚さ、好ましくは約5μmの層厚さを有する
請求項1記載のガスセンサ(1)。 - 前記固体電解質(4)の前記表側(4a)に設けられた各前記電極(5a,6)間の間隔(A)は、100μm〜500μmの間であり、好ましくは約300μmである
請求項1又は2記載のガスセンサ(1)。 - 前記電極(5a,5b,6)は、スクリーン印刷又はディスペンスによって前記固体電解質(4)に被着可能である
請求項1から3のいずれか1項記載のガスセンサ(1)。 - 前記ガスセンサ(1)によって、水素化合物、又は窒素化合物、とりわけ酸化窒素、又はアンモニア化合物、又は炭素化合物、とりわけ一酸化炭素及び/又は炭化水素などのような被酸化性の排気ガス成分を測定可能である
請求項1から4のいずれか1項記載のガスセンサ(1)。 - 前記ガスセンサ(1)は、少なくとも1つの熱伝導体を有する
請求項1から5のいずれか1項記載のガスセンサ(1)。 - 請求項1から6のいずれか1項記載の少なくとも1つのガスセンサ(1)は、セラミック製の基板(3)上に、とりわけZrO2又はAl2O3上に配置されている
請求項1から6のいずれか1項記載のガスセンサ(1)。 - ガスセンサ(1)を製造する装置であって、
請求項1から7のいずれか1項記載のガスセンサ(1)を製造するために適した手段を有する
ことを特徴とする、装置。 - ガスセンサ(1)を製造する方法であって、
請求項1から7のいずれか1項記載のガスセンサ(1)を、請求項8に記載のガスセンサ(1)を製造する装置によって製造する
ことを特徴とする、方法。 - 複数のガスの濃度を測定する方法、とりわけ酸素の濃度と、少なくとも1つの別のガスの濃度、好ましくは前記少なくとも1つの別のガスとして被酸化性の排気ガス成分の濃度とを測定する方法であって、
請求項1から7のいずれか1項記載のガスセンサ(1)を、測定のために使用する
ことを特徴とする、方法。 - 複数のガスの濃度を測定するガスセンサデバイス、とりわけ酸素の濃度と、少なくとも1つの別のガスの濃度、好ましくは前記少なくとも1つの別のガスとして被酸化性の排気ガス成分の濃度とを測定するガスセンサデバイスであって、
前記ガスセンサデバイスは、請求項1から7のいずれか1項記載のガスセンサ(1)を有する
ことを特徴とする、ガスセンサデバイス。 - ガスセンサ(1)の使用であって、
請求項1から7のいずれか1項記載のガスセンサ(1)を、内燃機関、又は発電所、好ましくは火力発電所、又はヒータ、好ましくはガスヒータ若しくはオイルヒータ、又は焼却炉、又は自動車、好ましくは自動車の排気系、又は排気管、又はコンテナ、好ましくは果物用コンテナにおいて使用する
ことを特徴とする、使用。
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