JP5218602B2 - ガスセンサ素子及びその製造方法、並びにガスセンサ - Google Patents
ガスセンサ素子及びその製造方法、並びにガスセンサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5218602B2 JP5218602B2 JP2011118948A JP2011118948A JP5218602B2 JP 5218602 B2 JP5218602 B2 JP 5218602B2 JP 2011118948 A JP2011118948 A JP 2011118948A JP 2011118948 A JP2011118948 A JP 2011118948A JP 5218602 B2 JP5218602 B2 JP 5218602B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protective layer
- gas sensor
- sensor element
- thickness
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 22
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 310
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 203
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 117
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 87
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 63
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 60
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 26
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 73
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4077—Means for protecting the electrolyte or the electrodes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4071—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure
- G01N27/4072—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure characterized by the diffusion barrier
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
ガスセンサには、例えば、酸素イオン伝導性の固体電解質体、その固体電解質体の一方の面と他方の面とにそれぞれ設けた被測定ガス側電極及び基準ガス側電極、被測定ガス側電極に接触させる被測定ガスを透過する多孔質の拡散抵抗層等を有する素子本体部を備えたガスセンサ素子が内蔵されている。
上記素子本体部は、軸方向に直交する断面において、積層方向に対向する2つの辺部と、上記積層方向に直交する方向に対向する2つの辺部と、該辺部同士の間にある4つの角部とを有する略四角形状であり、
上記素子本体部には、上記4つの角部のうち、少なくとも、上記拡散抵抗層が積層されている側であって該拡散抵抗層における上記被測定ガスを導入するガス導入口が形成された2つの拡散側角部をそれぞれ覆う第1保護層と、該第1保護層を含む上記素子本体部の外周全体を覆う第2保護層とからなる素子保護層が設けられており、
該素子保護層は、上記拡散側角部における厚みが上記辺部における厚みよりも大きいことを特徴とするガスセンサ素子にある(請求項1)。
上記素子保護層を形成するに当たっては、第1保護層形成用材料を、上記素子本体部の上記4つの角部のうち、上記第1保護層を形成する上記角部を覆うように塗布する第1塗布工程と、
第2保護層形成用材料を、上記第1保護層形成用材料を含む上記素子本体部の外周全体を覆うように塗布する第2塗布工程と、
上記素子本体部に塗布した上記第1保護層形成用材料及び上記第2保護層形成用材料に対して加熱処理を施すことにより、上記第1保護層と上記第2保護層とからなる上記素子保護層を形成する加熱処理工程とを行うことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法にある(請求項11)。
すなわち、第1保護層によって覆われる拡散側角部は、ガス導入口が形成されており、耐被水性が特に要求される部分である。そのため、第1保護層を構成する第1セラミック粒子の平均粒径を小さくすることにより、第1保護層によって覆われるガス導入口への水の浸入を抑制することができ、耐被水性を向上させることができる。また、第1保護層は、素子本体部の表面を直接覆うことから、第1保護層を構成する第1セラミック粒子の平均粒径を小さくすることにより、素子本体部に対する素子保護層の密着性を高めることができる。
この場合には、第1保護層を構成する第1セラミック粒子の平均粒径を小さくすることによって得られる上述の効果を十分に発揮することができる。
また、第2セラミック粒子の平均粒径を14〜35μmとすることにより、素子保護層が被水したときに、その外側の層である第2保護層において水を分散させると共に短時間で気化させることができ、耐被水性をより一層向上させることができる。
すなわち、第1保護層によって覆われる拡散側角部は、上述のごとく、ガス導入口が形成されており、耐被水性が特に要求される部分である。そのため、第1保護層の気孔率を小さくすることにより、第1保護層によって覆われるガス導入口への水の浸入を抑制することができ、耐被水性を向上させることができる。また、第1保護層は、素子本体部の表面を直接覆うことから、第1保護層の気孔率を小さくすることにより、素子本体部に対する素子保護層の密着性を高めることができる。
この場合には、第1保護層の気孔率を小さくすることによって得られる上述の効果を十分に発揮することができる。
また、第2保護層の気孔率を45〜70%とすることにより、素子保護層が被水したときに、その外側の層である第2保護層において水を分散させると共に短時間で気化させることができ、耐被水性をより一層向上させることができる。
この場合には、耐被水性が特に要求される部分である拡散側角部における素子保護層の厚みを上記特定の値以上とすることにより、拡散側角部における耐被水性を十分に確保することができる。
なお、上記素子保護層は、早期活性を実現するため、上記拡散側角部における厚みが700μm以下であることが好ましい。
この場合には、拡散側角部だけでなく、ヒータ側角部においても素子保護層の厚みを十分に確保することができる。これにより、ガスセンサ素子全体における耐被水性をさらに向上させることができる。
この場合には、耐被水性が特に要求される部分である拡散側角部における素子保護層の厚みを十分に確保しながら、ヒータ側角部における素子保護層の厚みを小さくして素子保護層を設けたことによる熱容量の増大を抑制することができる。これにより、耐被水性を十分に確保しながら、早期活性を図ることができる。
この場合には、耐被水性が特に要求される部分である拡散側角部に面取部を形成することにより、拡散側角部における素子保護層の厚みを確保し易くなる。
この場合には、ヒータ側角部に面取部を形成することにより、ヒータ側角部における素子保護層の厚みを確保し易くなる。
また、上記素子本体部の辺部における上記素子保護層(第2保護層)の厚みは、例えば、上記素子本体部の表面において、角部と角部との間にある辺部の表面から垂直方向における厚みを複数箇所において測定し、これらの厚みを平均して求めることができる。
この場合には、第1保護層形成用材料を素子本体部の角部に精度良く塗布することができる。
また、第1保護層形成用材料は、ディスペンサを用いた塗布方法以外にも、インクジェット塗布装置を用いた塗布方法(インクジェット法)や、スプレー塗布装置を用いた塗布方法(スプレー法)を採用することができる。
この場合には、第2保護層形成用材料を素子本体部の外周全体に精度良く塗布することができる。
また、第2保護層形成用材料は、ディッピングによる塗布方法以外にも、スプレー塗布装置を用いた塗布方法(スプレー法)を採用することができる。
この場合には、局所的に塗布され、保形性が要求される第1保護層形成用材料を素子本体部の角部に精度良く塗布することができる。また、広範囲に塗布される第2保護層形成用材料を素子本体部の外周全体に精度良く塗布することができる。
この場合には、第1保護層形成用材料の粘度を上記特定の範囲とすることにより、塗布後の保形性を十分に確保することができる。また、第2保護層形成用材料の粘度を上記特定の範囲とすることにより、素子本体部の外周全体を覆う第2保護層形成用材料の塗布が容易となる。
本発明の実施例にかかるガスセンサ素子及びその製造方法、並びにガスセンサについて、図を用いて説明する。
本例のガスセンサ素子1は、図1、図2に示すごとく、酸素イオン伝導性の固体電解質体31と、固体電解質体31の一方側の面と他方側の面とにそれぞれ設けられた被測定ガス側電極32及び基準ガス側電極33と、固体電解質体31の一方側に積層されると共に被測定ガス側電極32に接触させる被測定ガスを透過する多孔質の拡散抵抗層36と、固体電解質体31の他方側に積層されると共に通電により発熱するヒータ351を設けたヒータ層35とを有する素子本体部2を備えている。
素子本体部2には、4つの角部22のうち、少なくとも、拡散抵抗層36が積層されている側であって拡散抵抗層36における被測定ガスを導入するガス導入口361が形成された2つの拡散側角部221をそれぞれ覆う第1保護層41と、第1保護層41を含む素子本体部2の外周全体を覆う第2保護層42とからなる素子保護層4が設けられている。素子保護層4は、拡散側角部221における厚みが辺部21における厚みよりも大きい。
以下、これを詳説する。
ガスセンサ素子1は、素子本体部2を有する。素子本体部2において、ジルコニアからなる酸素イオン伝導性の固体電解質体31の一方の面には、白金からなる被測定ガス側電極32が設けられている。また、固体電解質体31の他方の面には、白金からなる基準ガス側電極33が設けられている。
また、拡散抵抗層36における固体電解質体31とは反対側の面には、電気的絶縁性を有し、緻密でガスを透過させないアルミナからなる遮蔽層37が積層されている。
また、素子本体部2は、2つのヒータ側角部222にもC面を有する面取部(ヒータ側面取部)232が形成されている。ヒータ側面取部232のC面の寸法は、0.3mmである。
本例では、素子保護層4は、素子本体部2の辺部21における厚みが400μm、拡散側角部221における厚みが650μm、ヒータ側角部222における厚みが550μmである。
また、素子本体部2のヒータ側角部222における素子保護層4の厚みは、角部22の面取部(ヒータ側面取部232)の表面から垂直方向における厚みを複数箇所において測定し、これらの厚みを平均して求めた。厚みの測定箇所、求め方等は、上記と同様である。
本例のガスセンサ素子1の製造方法において、素子保護層4を形成するに当たっては、図3、図4に示すごとく、第1塗布工程と第2塗布工程と加熱処理工程とを行う。
第2塗布工程では、図4に示すごとく、第2保護層形成用材料420を、第1保護層形成用材料410を含む素子本体部2の外周全体を覆うように塗布する。
加熱処理工程では、素子本体部2に塗布した第1保護層形成用材料410及び第2保護層形成用材料420に対して加熱処理を施すことにより、第1保護層41と第2保護層42とからなる素子保護層4を形成する。
以下、これを詳説する。
以上により、ガスセンサ素子1(図1)を作製する。
図5に示すごとく、ガスセンサ8は、ガスセンサ素子1と、ガスセンサ素子1を内側に挿通保持する絶縁碍子81と、絶縁碍子81を内側に挿通保持するハウジング82と、ハウジング82の基端側に配設された大気側カバー83と、ハウジング82の先端側に配設されると共にガスセンサ素子1を保護する素子カバー84とを有する。
素子カバー84は、外側カバー841と内側カバー842とからなる二重構造のカバーにより構成されている。この外側カバー841及び内側カバー842の側面部や底面部には、被測定ガスを導通させるための導通孔843が設けられている。
本例のガスセンサ素子1において、素子本体部2は、軸方向Xに直交する断面(径方向断面)において、4つの辺部21と辺部21同士の間にある4つの角部22とを有する略四角形状を呈している。そして、素子本体部2には、その4つの角部22のうち、拡散抵抗層36のガス導入口361が形成された2つの拡散側角部221をそれぞれ覆う第1保護層41と、第1保護層41を含む素子本体部2の外周全体を覆う第2保護層42とからなる素子保護層4が設けられている。
また、第2セラミック粒子の平均粒径を14〜35μmとすることにより、素子保護層4が被水したときに、その外側の層である第2保護層42において水を分散させると共に短時間で気化させることができ、耐被水性をより一層向上させることができる。
また、第2保護層42の気孔率を45〜70%とすることにより、素子保護層4が被水したときに、その外側の層である第2保護層42において水を分散させると共に短時間で気化させることができ、耐被水性をより一層向上させることができる。
本例は、図6に示すごとく、ガスセンサ素子1の構成を変更した例である。
本例のガスセンサ素子1は、同図に示すごとく、素子本体部2における2つのヒータ側角部222に、第1保護層41が形成されていない。
その他は、実施例1と同様の構成である。
本例は、図7、図8に示すごとく、ガスセンサ素子1の構成を変更した例である。
本例のガスセンサ素子1は、同図に示すごとく、素子本体部2における4つの角部22(2つの拡散側角部221及び2つのヒータ側角部222)に、C面を有する面取部(拡散側面取部231及びヒータ側面取部232(図1、図2))が形成されていない。
本例では、素子保護層4は、素子本体部2の辺部21における厚みが400μm、拡散側角部221における厚みが700μm、ヒータ側角部222における厚みが620μmである。
本例では、図8に示すごとく、拡散側角部221の頂点220から0.4mmまでの領域B1、B2の中間位置の厚みb1、b2を測定し、さらに拡散側角部221の頂点220から拡散側角部221の表面に対して角度α(=135°)の方向の厚みb3を測定し、これらの厚みを平均して求めた。
その他は、実施例1と同様の構成である。
本例は、図9に示すごとく、ガスセンサ素子1の構成を変更した例である。
本例のガスセンサ素子1は、同図に示すごとく、素子本体部2における2つのヒータ側角部222に、第1保護層41が形成されていない。
その他は、実施例3と同様の構成である。
本例は、本発明のガスセンサ素子の性能について調べた例である。
本例では、表1、表2に示すごとく、素子本体部の拡散側角部における素子保護層の厚み(以下、適宜、単に角部の厚みという)が異なる本発明品としてのガスセンサ素子(試料E1〜E36)と、比較品としてのガスセンサ素子(試料C1〜C33)とを準備し、それぞれについて被水割れ、活性時間について評価を行った。
また、各ガスセンサ素子について、素子保護層の角部の厚み及び素子保護層の重量は、表1に示すとおりである。
また、各ガスセンサ素子について、素子保護層の角部の厚み及び素子保護層の重量は、表2に示すとおりである。
「被水割れ」については、まず、被水の対象となる拡散側角部の拡散側面取部の表面が水平となるようにガスセンサ素子を傾ける。次いで、ヒータに通電することにより、ガスセンサ素子の表面温度を750℃とする。次いで、素子保護層のうち、拡散側角部を覆っている部分に所定量(本例では0.3μL)の水を滴下する。次いで、15秒間放置し、ガスセンサ素子の表面温度を再び上昇させる。そして、この作業を所定回数繰り返し行った後、被水割れが生じているかどうかを確認する。
「被水割れ」の判定は、被水割れが生じなかった場合には○、被水割れが生じた場合には×とする。
「活性時間」の判定は、所定時間内に固体電解質体の抵抗が所定の値まで低下した場合には○、所定時間内に固体電解質体の抵抗が所定の値まで低下しなかった場合には×とする。
表2からわかるように、比較品のガスセンサ素子において、素子保護層の角部の厚みが小さい試料C1〜C3は、被水割れの評価について×であった。また、試料C11、C14、C17、C19、C21、C23、C26、C29、C31、C33は、活性時間の評価について×であった。
同図は、縦軸が素子保護層の重量(mg)であり、横軸が素子保護層の角部の厚み(μm)である。そして、同図は、本発明品及び比較品のガスセンサ素子(試料E1〜E36、試料C1〜C33)をプロットしたものである。
一方、本発明品のガスセンサ素子は、素子保護層の角部の厚みを大きくしても、素子保護層の重量の増加が非常に緩やかである。したがって、本発明品のガスセンサ素子は、素子保護層の重量の増加を抑えながら、素子保護層の角部の厚みを大きくすることが可能であることがわかる。また、被水割れを防止するためには、素子保護層の角部の厚みを50μm以上とすることが好ましいことがわかる。
本例は、図11〜図18に示すごとく、ガスセンサ素子1の構成及び製造方法を変更した例である。
図11〜図18に示す例において、素子保護層4における第1保護層41は、素子本体部2の外周全体を覆うように形成されている。また、第2保護層42は、第1保護層41を覆うように素子本体部2の外周全体に形成されている。
また、図12、図14、図16、図18に示す例において、第1保護層41は、素子本体部2の2つの角部22(2つの拡散側角部221)における厚みが他の部分の厚みよりも大きい。
また、素子本体部2の形状、構成等は、図13、図17に示す例において、実施例3の図7と同様であり、図14、図18に示す例において、実施例4の図9と同様である。
なお、図11〜図18では、素子本体部2の内部構成について図示を省略している。
まず、図11(a)、図12(a)、図13(a)、図14(a)に示すごとく、素子本体部2を粘度100〜800Pa・sであるスラリー状の第1保護層形成用材料410aにディッピング(浸漬)し、その後引き上げる。これにより、素子本体部2の外周全体に第1保護層形成用材料410aを塗布する。
以上により、素子本体部2の表面20に、第1保護層41と第2保護層42とからなる素子保護層4を形成する。
まず、図15(a)、図16(a)、図17(a)、図18(a)に示すごとく、最終的に第1保護層41の厚みを大きくしようとする素子本体部2の所定の角部22(拡散側角部221、ヒータ側角部222)に、粘度1500〜6000mPa・sであるスラリー状の第1保護層形成用材料410bを塗布する。
以上により、素子本体部2の表面20に、第1保護層41と第2保護層42とからなる素子保護層4を形成する。
本例のガスセンサ素子1において、素子保護層4における第1保護層41は、素子本体部2の外周全体を覆うように形成されている。すなわち、素子本体部2の表面20と第2保護層42との間に第1保護層41を形成している。そのため、素子本体部2の表面20と第2保護層42との接合強度を向上させることができる。
その他、実施例1〜4と同様の作用効果を有する。
2 素子本体部
21 辺部
22 角部
221 拡散側角部
31 固体電解質体
32 被測定ガス側電極
33 基準ガス側電極
35 ヒータ層
351 ヒータ
36 拡散抵抗層
361 ガス導入口
4 素子保護層
41 第1保護層
42 第2保護層
Claims (16)
- 酸素イオン伝導性の固体電解質体と、該固体電解質体の一方側の面と他方側の面とにそれぞれ設けられた被測定ガス側電極及び基準ガス側電極と、上記固体電解質体の上記一方側に積層されると共に上記被測定ガス側電極に接触させる被測定ガスを透過する多孔質の拡散抵抗層と、上記固体電解質体の上記他方側に積層されると共に通電により発熱するヒータを設けたヒータ層とを有する素子本体部を備えたガスセンサ素子において、
上記素子本体部は、軸方向に直交する断面において、積層方向に対向する2つの辺部と、上記積層方向に直交する方向に対向する2つの辺部と、該辺部同士の間にある4つの角部とを有する略四角形状であり、
上記素子本体部には、上記4つの角部のうち、少なくとも、上記拡散抵抗層が積層されている側であって該拡散抵抗層における上記被測定ガスを導入するガス導入口が形成された2つの拡散側角部をそれぞれ覆う第1保護層と、該第1保護層を含む上記素子本体部の外周全体を覆う第2保護層とからなる素子保護層が設けられており、
該素子保護層は、上記拡散側角部における厚みが上記辺部における厚みよりも大きいことを特徴とするガスセンサ素子。 - 請求項1に記載のガスセンサ素子において、上記第1保護層を構成する第1セラミック粒子の平均粒径が上記第2保護層を構成する第2セラミック粒子の平均粒径よりも小さいことを特徴とするガスセンサ素子。
- 請求項2に記載のガスセンサ素子において、上記第1セラミック粒子の平均粒径が2〜14μmであり、上記第2セラミック粒子の平均粒径が14〜35μmであることを特徴とするガスセンサ素子。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のガスセンサ素子において、上記第1保護層の気孔率が上記第2保護層の気孔率よりも小さいことを特徴とするガスセンサ素子。
- 請求項4に記載のガスセンサ素子において、上記第1保護層の気孔率が10〜45%であり、上記第2保護層の気孔率が45〜70%であることを特徴とするガスセンサ素子。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のガスセンサ素子において、上記素子保護層は、上記拡散側角部における厚みが50μm以上であることを特徴とするガスセンサ素子。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のガスセンサ素子において、上記第1保護層は、上記4つの角部のうち、上記2つの拡散側角部に加えて、上記ヒータ層が積層されている側の2つのヒータ側角部をそれぞれ覆うように設けられており、上記素子保護層は、上記ヒータ側角部における厚みが上記辺部における厚みよりも大きいことを特徴とするガスセンサ素子。
- 請求項7に記載のガスセンサ素子において、上記素子保護層は、上記拡散側角部における厚みが上記ヒータ側角部の厚みよりも大きいことを特徴とするガスセンサ素子。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のガスセンサ素子において、上記4つの角部のうち、上記2つの拡散側角部には、C面又はR面を有する面取部が形成されており、該面取部には、上記拡散抵抗層の上記ガス導入口が形成されていることを特徴とするガスセンサ素子。
- 請求項9に記載のガスセンサ素子において、上記4つの角部のうち、上記2つのヒータ側角部には、C面又はR面を有する面取部が形成されていることを特徴とするガスセンサ素子。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載のガスセンサ素子を製造する方法であって、
上記素子保護層を形成するに当たっては、第1保護層形成用材料を、上記素子本体部の上記4つの角部のうち、上記第1保護層を形成する上記角部を覆うように塗布する第1塗布工程と、
第2保護層形成用材料を、上記第1保護層形成用材料を含む上記素子本体部の外周全体を覆うように塗布する第2塗布工程と、
上記素子本体部に塗布した上記第1保護層形成用材料及び上記第2保護層形成用材料に対して加熱処理を施すことにより、上記第1保護層と上記第2保護層とからなる上記素子保護層を形成する加熱処理工程とを行うことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。 - 請求項11に記載のガスセンサ素子の製造方法において、上記第1塗布工程では、上記第1保護層形成用材料をディスペンサ法により塗布することを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
- 請求項11又は12に記載のガスセンサ素子の製造方法において、上記第2塗布工程では、上記第2保護層形成用材料をディッピング法により塗布することを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
- 請求項11〜13のいずれか1項に記載のガスセンサ素子の製造方法において、上記第1保護層形成用材料の粘度が上記第2保護層形成用材料の粘度よりも高いことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
- 請求項14に記載のガスセンサ素子の製造方法において、上記第1保護層形成用材料の粘度が1500〜6000mPa・sであり、上記第2保護層形成用材料の粘度が100〜1200mPa・sであることを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載のガスセンサ素子を内蔵してなることを特徴とするガスセンサ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011118948A JP5218602B2 (ja) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | ガスセンサ素子及びその製造方法、並びにガスセンサ |
DE102012208787A DE102012208787A1 (de) | 2011-05-27 | 2012-05-25 | Gassensorelement und dessen Herstellungsverfahren, und dieses Gassensorelement einsetzender Gassensor |
US13/480,934 US8721857B2 (en) | 2011-05-27 | 2012-05-25 | Gas sensor element and its manufacturing method, and gas sensor employing the gas sensor element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011118948A JP5218602B2 (ja) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | ガスセンサ素子及びその製造方法、並びにガスセンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012247293A JP2012247293A (ja) | 2012-12-13 |
JP5218602B2 true JP5218602B2 (ja) | 2013-06-26 |
Family
ID=47140623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011118948A Active JP5218602B2 (ja) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | ガスセンサ素子及びその製造方法、並びにガスセンサ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8721857B2 (ja) |
JP (1) | JP5218602B2 (ja) |
DE (1) | DE102012208787A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6181517B2 (ja) | 2013-10-29 | 2017-08-16 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ素子、ガスセンサおよびガスセンサ素子の製造方法 |
JP6169946B2 (ja) * | 2013-10-29 | 2017-07-26 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ素子、ガスセンサおよびガスセンサ素子の製造方法 |
JP6444764B2 (ja) * | 2014-03-28 | 2018-12-26 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサの製造方法及びガスセンサ |
JP6392104B2 (ja) | 2014-12-10 | 2018-09-19 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ素子及びガスセンサ |
JP2016109642A (ja) | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ素子及びガスセンサ |
JP6754559B2 (ja) * | 2015-09-29 | 2020-09-16 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
DE102017218469A1 (de) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | Robert Bosch Gmbh | Sensorelement zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum und Verfahren zur Herstellung desselben |
JP6708184B2 (ja) * | 2017-08-22 | 2020-06-10 | 株式会社デンソー | ガスセンサ素子及びガスセンサ |
JP6693486B2 (ja) * | 2017-08-22 | 2020-05-13 | 株式会社デンソー | ガスセンサ素子及びガスセンサ |
DE112019000036T5 (de) * | 2018-02-06 | 2020-01-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Gassensor |
DE102021204983A1 (de) * | 2021-05-18 | 2022-11-24 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Sensorelement für einen Abgassensor |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001153835A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-06-08 | Denso Corp | ガスセンサ素子の出力調整方法 |
JP4014513B2 (ja) * | 2002-02-28 | 2007-11-28 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータ、積層型ガスセンサ素子及びその製造方法、並びに積層型ガスセンサ素子を備えるガスセンサ |
JP4567547B2 (ja) | 2005-07-29 | 2010-10-20 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ素子及びその製造方法並びにガスセンサ |
JP4800853B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2011-10-26 | 株式会社デンソー | ガスセンサ素子 |
JP4923948B2 (ja) * | 2006-01-05 | 2012-04-25 | 株式会社デンソー | ガスセンサ素子 |
JP2008216241A (ja) | 2007-02-05 | 2008-09-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサとその製造方法 |
JP2009080110A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-04-16 | Denso Corp | ガスセンサ素子及びその製造方法 |
JP2009075012A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Toyota Motor Corp | 空燃比センサ劣化抑制装置 |
JP4996527B2 (ja) * | 2008-04-14 | 2012-08-08 | 日本特殊陶業株式会社 | 積層型ガスセンサ素子及びガスセンサ |
JP4762338B2 (ja) * | 2008-12-22 | 2011-08-31 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | ガスセンサ素子及びこれを備えたガスセンサ |
JP2010256111A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Denso Corp | ガスセンサ素子、及びこれを内蔵したガスセンサ、並びにガスセンサ素子の製造方法 |
JP5114453B2 (ja) * | 2009-05-29 | 2013-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比センサ |
JP2011089796A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Denso Corp | ガスセンサ素子及びその製造方法、並びにガスセンサ |
JP5218477B2 (ja) * | 2010-06-04 | 2013-06-26 | 株式会社デンソー | ガスセンサ素子及びその製造方法 |
-
2011
- 2011-05-27 JP JP2011118948A patent/JP5218602B2/ja active Active
-
2012
- 2012-05-25 US US13/480,934 patent/US8721857B2/en active Active
- 2012-05-25 DE DE102012208787A patent/DE102012208787A1/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8721857B2 (en) | 2014-05-13 |
JP2012247293A (ja) | 2012-12-13 |
US20120297861A1 (en) | 2012-11-29 |
DE102012208787A1 (de) | 2012-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5218602B2 (ja) | ガスセンサ素子及びその製造方法、並びにガスセンサ | |
JP5390682B1 (ja) | ガスセンサ素子及びガスセンサ | |
JP6014000B2 (ja) | ガスセンサ素子及びガスセンサ | |
JP4894829B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP5496983B2 (ja) | ガスセンサ素子及びガスセンサ | |
JP2009080110A (ja) | ガスセンサ素子及びその製造方法 | |
WO2013084097A2 (ja) | ガスセンサ素子及びガスセンサ | |
JP5387555B2 (ja) | ガスセンサ素子及びガスセンサ | |
US8038861B2 (en) | Laminated gas sensor element and gas sensor | |
JP6475074B2 (ja) | ガスセンサ素子 | |
US20120211362A1 (en) | Gas sensor element and gas sensor | |
JP2016048230A (ja) | ガスセンサ素子及びガスセンサ | |
JP2011117935A (ja) | ガスセンサ素子 | |
JP2007218894A (ja) | ガスセンサ素子 | |
JP2009080099A (ja) | ガスセンサ素子及びその製造方法 | |
JP2007206082A (ja) | セラミックヒータ、積層型ガスセンサ素子及びその製造方法、並びに積層型ガスセンサ素子を備えるガスセンサ | |
JP6359436B2 (ja) | NOxセンサ | |
JP2014178179A (ja) | ガスセンサおよびその製造方法 | |
JP5835092B2 (ja) | ガスセンサ素子 | |
US20210179496A1 (en) | Ceramic structured body and sensor element of gas sensor | |
JP5472208B2 (ja) | ガスセンサ素子及びその製造方法、並びにガスセンサ | |
JP2012127728A (ja) | ガスセンサ素子の製造方法 | |
WO2018012101A1 (ja) | ガスセンサ | |
JP7194809B2 (ja) | ガスセンサのセンサ素子 | |
JP5938307B2 (ja) | ガスセンサ素子およびガスセンサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120919 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130218 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5218602 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |