JP6602257B2 - Gas sensor element - Google Patents

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Description

本発明は、例えば燃焼器や内燃機関等の燃焼ガスや排気ガス中に含まれる特定ガス濃度を検出するのに好適に用いられるガスセンサ素子に関する。   The present invention relates to a gas sensor element suitably used for detecting a specific gas concentration contained in combustion gas or exhaust gas of a combustor or an internal combustion engine, for example.

従来から、内燃機関の排気ガス中の特定ガス濃度(例えば、窒素酸化物(NOx)の濃度)を検出するガスセンサ(NOxセンサ)が用いられている(特許文献1)。一般的なNOxセンサは、第1ポンプセル、酸素濃度検知セル、及び第2ポンプセルを主に備えたガスセンサ素子を有している。
このうち第1ポンプセル1100は、図9に示すように、固体電解質層1110と、固体電解質層1110の両面にそれぞれ対向して配置された一対の電極1120,1130とを有している。電極1120はガスセンサ素子の内部空間に露出して酸素のポンピングを行う。
Conventionally, a gas sensor (NOx sensor) that detects a specific gas concentration (for example, a concentration of nitrogen oxide (NOx)) in exhaust gas of an internal combustion engine has been used (Patent Document 1). A general NOx sensor has a gas sensor element mainly including a first pump cell, an oxygen concentration detection cell, and a second pump cell.
Among these, the 1st pump cell 1100 has the solid electrolyte layer 1110 and a pair of electrodes 1120 and 1130 arrange | positioned facing both surfaces of the solid electrolyte layer 1110 as shown in FIG. The electrode 1120 is exposed to the internal space of the gas sensor element and pumps oxygen.

又、第2ポンプセル1300は、図10に示すように、固体電解質層1310と、固体電解質層1310の一方の面(同一面)に離間して積層された一対の電極1320,1330とを有している。電極1330はガスセンサ素子の内部空間に露出してNOx濃度を検知する一方、電極1320は基準室内に露出して基準電極となっている。又、各電極1320,1330は絶縁層1400にて仕切られている。
第2ポンプセル1300は、他のセル(第1ポンプセル1100、酸素濃度検知セル)と位置的に干渉しないよう、その設置スペースが限られるため、固体電解質層1310の同一面上に各電極1320,1330を配置することでセルをコンパクトにすることができる。
As shown in FIG. 10, the second pump cell 1300 includes a solid electrolyte layer 1310 and a pair of electrodes 1320 and 1330 stacked on one surface (same surface) of the solid electrolyte layer 1310 so as to be separated from each other. ing. The electrode 1330 is exposed to the internal space of the gas sensor element to detect the NOx concentration, while the electrode 1320 is exposed to the reference chamber and serves as a reference electrode. Each electrode 1320 and 1330 is partitioned by an insulating layer 1400.
Since the installation space of the second pump cell 1300 is limited so as not to interfere with other cells (first pump cell 1100, oxygen concentration detection cell), each electrode 1320, 1330 is disposed on the same surface of the solid electrolyte layer 1310. By arranging the cell, the cell can be made compact.

特開2010−122187号公報JP 2010-122187 A

ところで、固体電解質層1110の両面に一対の電極1120,1130をそれぞれ対向配置する第1ポンプセル1100の場合、電極1120,1130間を流れる電流経路Bは、電極1120,1130の重なり領域を断面積とし、固体電解質層1110の厚み方向に流れる。そのため、固体電解質層1110の厚みが薄いほど、セルの内部抵抗が減少し、省電力となり、酸素ポンプの制御の精度が向上すると共に、固体電解質層の材料削減にもなる。
しかしながら、第2ポンプセル1300のように固体電解質層1310の同一面上に各電極1320,1330を配置した場合、電極1320,1330間を流れる電流経路Cは、固体電解質体1310の厚み方向を断面積とするように横方向に流れる。このため、固体電解質層1310の厚みが薄いほど、セルの内部抵抗が増大して検出精度や応答性が劣るという問題がある。一方で、固体電解質層1310の厚みを厚くするとコストアップに繋がる。
By the way, in the case of the first pump cell 1100 in which the pair of electrodes 1120 and 1130 are disposed opposite to each other on both surfaces of the solid electrolyte layer 1110, the current path B flowing between the electrodes 1120 and 1130 has a cross-sectional area in the overlapping region of the electrodes 1120 and 1130. And flows in the thickness direction of the solid electrolyte layer 1110. Therefore, as the thickness of the solid electrolyte layer 1110 is thinner, the internal resistance of the cell is reduced, power is saved, the accuracy of oxygen pump control is improved, and the material of the solid electrolyte layer is reduced.
However, when the electrodes 1320 and 1330 are arranged on the same surface of the solid electrolyte layer 1310 as in the second pump cell 1300, the current path C flowing between the electrodes 1320 and 1330 has a cross-sectional area in the thickness direction of the solid electrolyte body 1310. It flows in the horizontal direction. For this reason, there exists a problem that the internal resistance of a cell increases and the detection precision and responsiveness are inferior, so that the thickness of the solid electrolyte layer 1310 is thin. On the other hand, increasing the thickness of the solid electrolyte layer 1310 leads to an increase in cost.

そこで、本発明は、固体電解質体の同一面に一対の電極を積層したセルにおける内部抵抗を低減し、セルの特性を向上できると共に、コストダウンが図られたガスセンサ素子の提供を目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a gas sensor element that can reduce internal resistance in a cell in which a pair of electrodes are stacked on the same surface of a solid electrolyte body, improve cell characteristics, and reduce costs.

上記課題を解決するため、本発明のガスセンサ素子は、固体電解質体と、該固体電解質体の同一面に離間して配置された一対の電極とを有するセルを少なくとも1つ備えるガスセンサ素子において、前記固体電解質体は、前記一対の電極同士の対向部のうち最短距離となる領域の少なくとも一部を跨ぎ、前記一対の電極と重なる前記固体電解質体の最大厚みよりも厚い凸部を有し、前記凸部は、前記領域のすべてに形成されていると共に、前記一対の電極にそれぞれ接し、前記一対の電極のうち一方の電極は、孤立した小空間としての基準酸素室に面していることを特徴とする。
このガスセンサ素子によれば、一対の電極同士の対向部を跨いで凸部を設けることで、一対の電極間の固体電解質体の断面積が増大し、ひいては固体電解質体の比抵抗が低下するので、セルの特性(例えば、検出精度や応答性)を向上させることができる。又、固体電解質層の全体を厚くする必要が無いので、コストダウンを実現できる。
In order to solve the above-mentioned problem, a gas sensor element of the present invention is a gas sensor element comprising at least one cell having a solid electrolyte body and a pair of electrodes arranged on the same surface of the solid electrolyte body. solid electrolyte body straddles at least a portion of the region to be a shortest distance of the opposing portion between the pair of electrodes, have a thicker convex portion than the maximum thickness of the solid electrolyte body overlapping with the pair of electrodes, wherein Protrusions are formed in all of the regions and are in contact with the pair of electrodes, respectively, and one electrode of the pair of electrodes faces a reference oxygen chamber as an isolated small space. Features.
According to this gas sensor element, by providing a projecting portion across the facing portion between a pair of electrodes, the cross-sectional area of the solid electrolyte body between the pair of electrodes increases, and as a result, the specific resistance of the solid electrolyte body decreases. The cell characteristics (for example, detection accuracy and responsiveness) can be improved. In addition, since it is not necessary to increase the thickness of the entire solid electrolyte layer, the cost can be reduced.

又、このガスセンサ素子によれば、凸部を上記領域のすべてに形成することで、固体電解質体の断面積を確実に増大させることができる。又、凸部が一対の電極にそれぞれ接していると、凸部を通る一対の電極間の電流経路を確実に生じさせて固体電解質体の比抵抗をより一層低下させることができる。


Moreover, according to this gas sensor element, the cross-sectional area of a solid electrolyte body can be increased reliably by forming a convex part in all the said area | regions. Further, when the convex portions are in contact with the pair of electrodes, a current path between the pair of electrodes passing through the convex portions can be reliably generated, and the specific resistance of the solid electrolyte body can be further reduced.


本発明のガスセンサ素子において、前記固体電解質体と前記一対の電極との積層方向から見て、前記凸部は前記一対の電極の一部に重なっていてもよい。
このガスセンサ素子によれば、凸部を印刷等で固体電解質体上に形成する場合に、印刷ズレ等で凸部の形成領域がズレても、凸部が一対の電極に確実に接するので、固体電解質体の比抵抗をより一層低下させることができる。
In the gas sensor element of the present invention, when viewed from the stacking direction of the solid electrolyte body and the pair of electrodes, the convex portion may overlap a part of the pair of electrodes.
According to this gas sensor element, when the convex portion is formed on the solid electrolyte body by printing or the like, even if the convex formation region is displaced due to printing misalignment or the like, the convex portion is surely in contact with the pair of electrodes. The specific resistance of the electrolyte body can be further reduced.

この発明によれば、固体電解質体の同一面に一対の電極を積層したセルにおける内部抵抗を低減し、セルの特性を向上できると共に、コストダウンが図られる。   According to the present invention, the internal resistance in a cell in which a pair of electrodes are stacked on the same surface of the solid electrolyte body can be reduced, the cell characteristics can be improved, and the cost can be reduced.

本発明の実施形態に係るガスセンサ(NOxセンサ)の軸線方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the axial direction of the gas sensor (NOx sensor) which concerns on embodiment of this invention. ガスセンサ素子の軸線方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the axial direction of a gas sensor element. Ip2セルの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of an Ip2 cell. Ip2セルの部分拡大上面図である。It is a partial enlarged top view of an Ip2 cell. 固体電解質体の凸部の形成方法の一例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows an example of the formation method of the convex part of a solid electrolyte body. Ip2セルの別の例を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows another example of an Ip2 cell. Ip2セルのさらに別の例を示す部分拡大上面図である。It is a partial expanded top view which shows another example of an Ip2 cell. Ip2セルのさらに別の例を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows another example of an Ip2 cell. 従来のNOxセンサのIp1セルの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the Ip1 cell of the conventional NOx sensor. 従来のNOxセンサのIp2セルの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the Ip2 cell of the conventional NOx sensor.

以下、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るガスセンサ(NOxセンサ)1の縦断面図(軸線AXに沿って切断した断面図)、図2はガスセンサ1が有するガスセンサ素子10の軸線AXに沿う断面図、図3はIp2セル130の部分拡大断面図、図4はIp2セル130の部分拡大上面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view (a sectional view cut along an axis AX) of a gas sensor (NOx sensor) 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view along an axis AX of a gas sensor element 10 included in the gas sensor 1. 3 is a partially enlarged sectional view of the Ip2 cell 130, and FIG. 4 is a partially enlarged top view of the Ip2 cell 130.

ガスセンサ1は、測定対象ガスである排ガス(被測定ガス)中の特定ガス(NOx)の濃度を検出可能なガスセンサ素子10を備え、内燃機関の排気管(図示なし)に装着されて使用されるNOxセンサである。このガスセンサ1は、排気管に固定するためのネジ部21が外表面の所定位置に形成された筒状の主体金具20を備える。ガスセンサ素子10は、軸線AX方向に延びる細長板状をなし、主体金具20の内側に保持されている。
さらに詳しくは、ガスセンサ1は、ガスセンサ素子10の後端部10k(図1において上端の部位)が挿入される挿入孔62を有する保持部材60と、この保持部材60の内側に保持された6個の端子部材とを備える。なお、図1では、6個の端子部材のうち2個の端子部材(具体的には、端子部材75,76)のみを図示している。
The gas sensor 1 includes a gas sensor element 10 that can detect the concentration of a specific gas (NOx) in exhaust gas (measurement gas) that is a measurement target gas, and is used by being mounted on an exhaust pipe (not shown) of an internal combustion engine. It is a NOx sensor. This gas sensor 1 includes a cylindrical metal shell 20 in which a screw portion 21 for fixing to an exhaust pipe is formed at a predetermined position on the outer surface. The gas sensor element 10 has an elongated plate shape extending in the direction of the axis AX, and is held inside the metal shell 20.
More specifically, the gas sensor 1 includes a holding member 60 having an insertion hole 62 into which the rear end portion 10k (the upper end portion in FIG. 1) of the gas sensor element 10 is inserted, and six pieces held inside the holding member 60. Terminal members. In FIG. 1, only two terminal members (specifically, terminal members 75 and 76) out of the six terminal members are illustrated.

ガスセンサ素子10の後端部10kには、平面視矩形状の合計6個の電極端子部14、17(図1では2個のみ図示)が形成され、各電極端子部14,17には、それぞれ、前述の端子部材が電気的に接続している。例えば、電極端子部14には、端子部材75の素子当接部75bが弾性的に当接して電気的に接続している。また、電極端子部17には、端子部材76の素子当接部76bが弾性的に当接して電気的に接続している。
さらに、6個の端子部材(端子部材75,76など)には、それぞれ、異なるリード線71が電気的に接続されている。例えば、図1に示すように、端子部材75のリード線把持部77によって、リード線71の芯線が加締められて把持される。また、端子部材76のリード線把持部78によって、他のリード線71の芯線が加締められて把持される。
A total of six electrode terminal portions 14 and 17 (only two are shown in FIG. 1) having a rectangular shape in plan view are formed at the rear end portion 10k of the gas sensor element 10, and each of the electrode terminal portions 14 and 17 includes The above-described terminal members are electrically connected. For example, the element contact portion 75 b of the terminal member 75 is elastically contacted and electrically connected to the electrode terminal portion 14. Further, the element contact portion 76 b of the terminal member 76 is elastically contacted and electrically connected to the electrode terminal portion 17.
Furthermore, different lead wires 71 are electrically connected to the six terminal members (terminal members 75, 76, etc.), respectively. For example, as shown in FIG. 1, the core wire of the lead wire 71 is crimped and gripped by the lead wire gripping portion 77 of the terminal member 75. Further, the core wire of the other lead wire 71 is crimped and held by the lead wire gripping portion 78 of the terminal member 76.

主体金具20は、軸線AX方向に貫通する貫通孔23を有する筒状部材である。この主体金具20は、径方向内側に突出する形態で貫通孔23の一部を構成する棚部25を有している。主体金具20は、ガスセンサ素子10の先端部10sを自身の先端側外部(図1において下方)に突出させると共に、ガスセンサ素子10の後端部10kを自身の後端側外部(図1において上方)に突出させた状態で、ガスセンサ素子10を貫通孔23内に保持している。
また、主体金具20の貫通孔23の内部には、環状のセラミックホルダ42、滑石粉末を環状に充填してなる2つの滑石リング43,44、及びセラミックスリーブ45が配置されている。詳細には、ガスセンサ素子10の径方向周囲を取り囲む状態で、セラミックホルダ42、滑石リング43,44、及びセラミックスリーブ45が、この順に、主体金具20の軸線方向先端側(図1において下端側)から軸線方向後端側(図1において上端側)にわたって重ねて配置されている。
The metal shell 20 is a cylindrical member having a through hole 23 that penetrates in the direction of the axis AX. The metal shell 20 has a shelf 25 that constitutes a part of the through hole 23 in a form protruding radially inward. The metal shell 20 projects the front end portion 10s of the gas sensor element 10 to the outside of its front end side (downward in FIG. 1), and the rear end portion 10k of the gas sensor element 10 to the outside of its rear end side (upward in FIG. 1). The gas sensor element 10 is held in the through hole 23 in a state where the gas sensor element 10 is protruded into the through hole 23.
Further, an annular ceramic holder 42, two talc rings 43 and 44 formed by annularly filling talc powder, and a ceramic sleeve 45 are disposed inside the through hole 23 of the metal shell 20. Specifically, the ceramic holder 42, the talc rings 43 and 44, and the ceramic sleeve 45 are arranged in this order in the axial direction front end side (lower end side in FIG. 1) of the metal shell 20 in a state of surrounding the gas sensor element 10 in the radial direction. To the rear end side in the axial direction (upper end side in FIG. 1).

また、セラミックホルダ42と主体金具20の棚部25との間には、金属カップ41が配置されている。また、セラミックスリーブ45と主体金具20のカシメ部22との間には、加締リング46が配置されている。なお、主体金具20のカシメ部22が、加締リング46を介してセラミックスリーブ45を先端側に押し付けるように、加締められている。
主体金具20の先端部20bには、ガスセンサ素子10の先端部10sを覆うように、複数の孔を有する金属製(具体的にはステンレス)の外部プロテクタ31及び内部プロテクタ32が、溶接によって取り付けられている。一方、主体金具20の後端部には、外筒51が溶接によって取り付けられている。外筒51は、軸線AX方向に延びる筒状をなし、ガスセンサ素子10を包囲している。
Further, a metal cup 41 is disposed between the ceramic holder 42 and the shelf 25 of the metal shell 20. A caulking ring 46 is disposed between the ceramic sleeve 45 and the caulking portion 22 of the metal shell 20. The caulking portion 22 of the metal shell 20 is crimped so as to press the ceramic sleeve 45 against the distal end side via the crimping ring 46.
A metal (specifically, stainless steel) external protector 31 and an internal protector 32 having a plurality of holes are attached to the distal end portion 20b of the metal shell 20 by welding so as to cover the distal end portion 10s of the gas sensor element 10. ing. On the other hand, an outer cylinder 51 is attached to the rear end portion of the metal shell 20 by welding. The outer cylinder 51 has a cylindrical shape extending in the direction of the axis AX and surrounds the gas sensor element 10.

保持部材60は、絶縁性材料(具体的にはアルミナ)からなり、軸線AX方向に貫通する挿入孔62を有する筒状部材である。挿入孔62内には、前述した6個の端子部材(端子部材75,76など)が配置されている。保持部材60の後端部には、径方向外側に突出する鍔部65が形成されている。保持部材60は、鍔部65が内部支持部材53に当接する態様で、内部支持部材53に保持されている。なお、内部支持部材53は、外筒51のうち径方向内側に向けて加締められた加締部51gにより、外筒51に保持されている。
保持部材60の後端面61上には、絶縁部材90が配置されている。絶縁部材90は、電気絶縁性材料(具体的にはアルミナ)からなり、円筒状をなす。この絶縁部材90には、軸線AX方向に貫通する貫通孔91が合計6個形成されている。この貫通孔91には、前述した端子部材のリード線把持部(リード線把持部77,78など)が配置されている。
The holding member 60 is a cylindrical member made of an insulating material (specifically alumina) and having an insertion hole 62 penetrating in the direction of the axis AX. In the insertion hole 62, the six terminal members (terminal members 75, 76, etc.) described above are arranged. At the rear end portion of the holding member 60, a flange portion 65 that protrudes radially outward is formed. The holding member 60 is held by the internal support member 53 in such a manner that the collar portion 65 contacts the internal support member 53. The inner support member 53 is held by the outer cylinder 51 by a caulking portion 51g that is caulked toward the radially inner side of the outer cylinder 51.
An insulating member 90 is disposed on the rear end surface 61 of the holding member 60. The insulating member 90 is made of an electrically insulating material (specifically, alumina) and has a cylindrical shape. The insulating member 90 is formed with a total of six through holes 91 penetrating in the direction of the axis AX. In the through hole 91, the lead wire gripping portions (lead wire gripping portions 77, 78, etc.) of the terminal member described above are arranged.

また、外筒51のうち軸線方向後端部(図1において上端部)に位置する後端開口部51cの径方向内側には、フッ素ゴムからなる弾性シール部材73が配置されている。この弾性シール部材73には、軸線AX方向に延びる円筒状の挿通孔73cが、合計6個形成されている。各々の挿通孔73cは、弾性シール部材73の挿通孔面73b(円筒状の内壁面)によって構成されている。各々の挿通孔73cには、リード線71が1本ずつ挿通されている。各々のリード線71は、弾性シール部材73の挿通孔73cを通じて、ガスセンサ1の外部に延出している。弾性シール部材73は、外筒51の後端開口部51cを径方向内側に加締めることで径方向に弾性圧縮変形し、これにより、挿通孔面73bとリード線71の外周面71bとを密着させて、挿通孔面73bとリード線71の外周面71bとの間を水密に封止している。   Further, an elastic seal member 73 made of fluororubber is disposed on the radially inner side of the rear end opening 51c located at the rear end in the axial direction (the upper end in FIG. 1) of the outer cylinder 51. The elastic seal member 73 is formed with a total of six cylindrical insertion holes 73c extending in the direction of the axis AX. Each insertion hole 73 c is configured by an insertion hole surface 73 b (cylindrical inner wall surface) of the elastic seal member 73. One lead wire 71 is inserted through each insertion hole 73c. Each lead wire 71 extends to the outside of the gas sensor 1 through the insertion hole 73 c of the elastic seal member 73. The elastic seal member 73 is elastically compressed and deformed in the radial direction by caulking the rear end opening 51c of the outer cylinder 51 inward in the radial direction, whereby the insertion hole surface 73b and the outer peripheral surface 71b of the lead wire 71 are brought into close contact with each other. Thus, the space between the insertion hole surface 73b and the outer peripheral surface 71b of the lead wire 71 is sealed in a watertight manner.

一方、図2に示すように、ガスセンサ素子10は、絶縁層115と、三つの複合層201、202、203と、複合層201、202の間に配置された絶縁体140とを備え、これらがこの順に積層方向に積層された構造を有する。複合層201、202、203は、それぞれ絶縁層181、182、183に設けられた貫通孔に、固体電解質体111、121、131を充填してなる。
さらに、ガスセンサ素子10には、複合層203の裏面側に、ヒータ161が積層されている。なお、図2において、絶縁層115側を「表面側」と説明し、ヒータ161側を「裏面側」と説明する。このヒータ161は、アルミナを主体とする板状の絶縁体162、163と、その間に埋設されたヒータパターン164(Ptを主体としている)とを備えている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the gas sensor element 10 includes an insulating layer 115, three composite layers 201, 202, 203, and an insulator 140 disposed between the composite layers 201, 202. It has the structure laminated | stacked on the lamination direction in this order. The composite layers 201, 202, and 203 are formed by filling solid electrolyte bodies 111, 121, and 131 into through holes provided in the insulating layers 181, 182, and 183, respectively.
Further, a heater 161 is laminated on the gas sensor element 10 on the back side of the composite layer 203. In FIG. 2, the insulating layer 115 side is described as “front surface side”, and the heater 161 side is described as “back surface side”. The heater 161 includes plate-like insulators 162 and 163 mainly composed of alumina, and a heater pattern 164 (mainly composed of Pt) embedded therebetween.

固体電解質体111、121、131は、固体電解質であるジルコニアからなり、酸素イオン伝導性を有する。絶縁体140には貫通孔が形成され、この貫通孔140hが二つの複合層201、202の層間に形成された第1空間150となる。
さらに、複合層203のうち固体電解質体131が埋め込まれた部位の一部がくり抜かれ、固体電解質体131が露出した第2空間160となる。
そして、積層方向に第1空間150と第2空間160の間に配置された複合層202の固体電解質体121には、積層方向に貫通孔が形成され、この貫通孔を介して第1空間150と第2空間160とが連通している。このようにして、第1空間150に導入された被測定ガスは、軸線AX方向に沿って流れた後、積層方向に沿って第2空間160に導入される。被測定ガスの導入方向(流れ方向)を符号Fで示す。
The solid electrolyte bodies 111, 121, and 131 are made of zirconia, which is a solid electrolyte, and have oxygen ion conductivity. A through hole is formed in the insulator 140, and the through hole 140 h becomes a first space 150 formed between the two composite layers 201 and 202.
Further, a part of the composite layer 203 in which the solid electrolyte body 131 is embedded is cut out to form a second space 160 in which the solid electrolyte body 131 is exposed.
A through hole is formed in the solid electrolyte body 121 of the composite layer 202 disposed between the first space 150 and the second space 160 in the stacking direction, and the first space 150 is formed through the through hole. And the second space 160 communicate with each other. In this way, the gas to be measured introduced into the first space 150 flows along the axis AX direction, and then is introduced into the second space 160 along the stacking direction. The introduction direction (flow direction) of the gas to be measured is indicated by a symbol F.

なお、第1空間150の側方(図2の紙面表及び裏方向)にガス透過性及び透水性を有する第1多孔質体(図示せず)が設けられており、第1空間150は第1多孔質体を通じてガスセンサ素子10の外部と連通し、被測定ガスを導入可能になっている。第1多孔質体は、ガスセンサ素子10の外部との仕切りとして、第1空間150内への排ガスの単位時間あたりの流通量を制限する。   A first porous body (not shown) having gas permeability and water permeability is provided on the side of the first space 150 (the front and back directions in FIG. 2). A gas to be measured can be introduced by communicating with the outside of the gas sensor element 10 through one porous body. The first porous body serves as a partition from the outside of the gas sensor element 10 and restricts the flow rate of exhaust gas per unit time into the first space 150.

固体電解質体111の表面側には、多孔質のIp1+電極112が設けられている。また、固体電解質体111の裏面側には、多孔質のIp1−電極113が設けられている。この固体電解質体111、Ip1+電極112、及びIp1−電極113によって、Ip1セル110を構成している。
また、Ip1+電極112とIp1+リード112rの表面側には、アルミナ等からなる絶縁層115が積層され、絶縁層115の先端側にIp1+電極112を取り囲む略矩形の貫通孔が設けられ、この貫通孔に多孔質層190が埋設されている。このようにして、多孔質層190を介してIp1+電極112と外部との間でガスが出入可能になっている。
このIp1セル110は、Ip1+電極112、Ip1−電極113間に流すポンプ電流Ip1に応じて、Ip1+電極112の接する雰囲気(ガスセンサ素子10の外部の雰囲気)とIp1−電極113の接する雰囲気(第1空間150内の雰囲気)との間で酸素の汲み出し及び汲み入れ(いわゆる酸素ポンピング)を行う。
On the surface side of the solid electrolyte body 111, a porous Ip1 + electrode 112 is provided. A porous Ip1-electrode 113 is provided on the back side of the solid electrolyte body 111. The solid electrolyte body 111, the Ip1 + electrode 112, and the Ip1-electrode 113 constitute an Ip1 cell 110.
In addition, an insulating layer 115 made of alumina or the like is laminated on the surface side of the Ip1 + electrode 112 and the Ip1 + lead 112r, and a substantially rectangular through hole surrounding the Ip1 + electrode 112 is provided on the tip side of the insulating layer 115. A porous layer 190 is embedded in the surface. In this way, gas can enter and exit between the Ip1 + electrode 112 and the outside via the porous layer 190.
In this Ip1 cell 110, the atmosphere in contact with the Ip1 + electrode 112 (atmosphere outside the gas sensor element 10) and the atmosphere in contact with the Ip1-electrode 113 (first atmosphere) according to the pump current Ip1 flowing between the Ip1 + electrode 112 and the Ip1-electrode 113. The atmosphere is pumped and pumped (so-called oxygen pumping).

固体電解質体121は、絶縁体140を挟んで、固体電解質体111と積層方向に対向するように配置されている。固体電解質体121の表面側には多孔質のVs−電極122が設けられている。より詳細には、Vs−電極122は、第1空間150内において、Ip1−電極113よりも被測定ガスの導入方向Fの下流側に設けられている。
また、固体電解質体121の裏面側のうちVs−電極122と対向する部位には、多孔質のVs+電極123が設けられている。ここで、上述のように複合層203のうち固体電解質体131が埋め込まれた部位の一部がくり抜かれ、Vs+電極123はこのくり抜き部位に配置されている。
この固体電解質体121、Vs−電極122、及びVs+電極123によって、Vsセル120を構成している。このVsセル120は、主として、固体電解質体121により隔てられた雰囲気(電極122の接する第1空間150内の雰囲気と、電極123の接する後述する基準酸素室170内の雰囲気)間の酸素分圧差に応じて起電力を発生する。
The solid electrolyte body 121 is disposed so as to face the solid electrolyte body 111 in the stacking direction with the insulator 140 interposed therebetween. A porous Vs-electrode 122 is provided on the surface side of the solid electrolyte body 121. More specifically, the Vs− electrode 122 is provided in the first space 150 on the downstream side of the measurement gas introduction direction F with respect to the Ip1− electrode 113.
In addition, a porous Vs + electrode 123 is provided on a portion of the back surface side of the solid electrolyte body 121 facing the Vs− electrode 122. Here, as described above, a part of the composite layer 203 in which the solid electrolyte body 131 is embedded is cut out, and the Vs + electrode 123 is disposed in the cut out part.
The solid electrolyte body 121, the Vs− electrode 122, and the Vs + electrode 123 constitute a Vs cell 120. The Vs cell 120 mainly includes an oxygen partial pressure difference between the atmospheres separated by the solid electrolyte body 121 (the atmosphere in the first space 150 in contact with the electrode 122 and the atmosphere in a reference oxygen chamber 170 to be described later in contact with the electrode 123). An electromotive force is generated according to

固体電解質体131は、固体電解質体121と積層方向に対向するように配置されている。固体電解質体131の同一面(表面)側には、多孔質のIp2+電極132と多孔質のIp2−電極133が軸線AX方向に離間して設けられている。
Ip2+電極132とVs+電極123との間には、孤立した小空間としての基準酸素室170が形成されている。この基準酸素室170は、上述の複合層203のくり抜き部位と、固体電解質体121との積層方向の隙間により構成され、さらに第2空間160との間が絶縁体145で仕切られている。なお、基準酸素室170内には、セラミックス製の多孔質体が配置されている。
また、Ip2−電極133は、上述の複合層203のくり抜き部位にて、第2空間160内に配置されている。
The solid electrolyte body 131 is disposed so as to face the solid electrolyte body 121 in the stacking direction. On the same surface (front surface) side of the solid electrolyte body 131, a porous Ip2 + electrode 132 and a porous Ip2-electrode 133 are provided apart from each other in the axis AX direction.
A reference oxygen chamber 170 as an isolated small space is formed between the Ip2 + electrode 132 and the Vs + electrode 123. The reference oxygen chamber 170 is configured by a gap in the stacking direction between the above-described hollow portion of the composite layer 203 and the solid electrolyte body 121, and is further partitioned by an insulator 145 from the second space 160. In the reference oxygen chamber 170, a ceramic porous body is disposed.
Further, the Ip2-electrode 133 is disposed in the second space 160 at the cutout portion of the composite layer 203 described above.

固体電解質体131、Ip2+電極132、及びIp2−電極133によって、窒素酸化物(NOx)濃度を検知するためのIp2セル130を構成している。このIp2セル130は、第2空間160内で分解されたNOx由来の酸素(酸素イオン)を、固体電解質体131を通じて、基準酸素室170に移動させる。このとき、電極132及び電極133の間には、第2空間160内に導入された排ガス(被測定ガス)に含まれる窒素酸化物の濃度に応じた電流が流れる。
ここで、Ip2+電極132、Ip2−電極133が特許請求の範囲の「一対の電極」に相当する。又、Ip2セル130がそれぞれ特許請求の範囲の「セル」に相当する。
The solid electrolyte body 131, the Ip2 + electrode 132, and the Ip2-electrode 133 constitute an Ip2 cell 130 for detecting the nitrogen oxide (NOx) concentration. The Ip2 cell 130 moves NOx-derived oxygen (oxygen ions) decomposed in the second space 160 to the reference oxygen chamber 170 through the solid electrolyte body 131. At this time, a current corresponding to the concentration of nitrogen oxide contained in the exhaust gas (measured gas) introduced into the second space 160 flows between the electrode 132 and the electrode 133.
Here, the Ip2 + electrode 132 and the Ip2- electrode 133 correspond to “a pair of electrodes” in the claims. The Ip2 cell 130 corresponds to a “cell” in the claims.

ここで、本実施形態のガスセンサ1によるNOx濃度検知について、簡単に説明する。
ガスセンサ素子10の固体電解質体111、121、131は、ヒータパターン164の昇温に伴い加熱され、活性化する。これにより、Ip1セル110、Vsセル120、及びIp2セル130が動作するようになる。
排気通路(図示なし)内を流通する排ガス(測定対象ガス)は、第1多孔質体による流通量の制限を受けつつ第1空間150内に導入される。このとき、Vsセル120には、Vs+電極123側からVs−電極122側へ微弱な電流Icpが流されている。このため、排ガス中の酸素は、負極側となる第1空間150内のVs−電極122から電子を受け取ることができ、酸素イオンとなって固体電解質体121内を流れ、基準酸素室170内に移動する。つまり、Vs−電極122、Vs+電極123間で電流Icpが流されることによって、第1空間150内の酸素が基準酸素室170内に送り込まれる。
Here, the NOx concentration detection by the gas sensor 1 of the present embodiment will be briefly described.
The solid electrolyte bodies 111, 121, 131 of the gas sensor element 10 are heated and activated as the heater pattern 164 is heated. As a result, the Ip1 cell 110, the Vs cell 120, and the Ip2 cell 130 are operated.
Exhaust gas (measurement target gas) flowing through an exhaust passage (not shown) is introduced into the first space 150 while being restricted by the first porous body. At this time, a weak current Icp flows through the Vs cell 120 from the Vs + electrode 123 side to the Vs− electrode 122 side. Therefore, oxygen in the exhaust gas can receive electrons from the Vs-electrode 122 in the first space 150 on the negative electrode side, flows as oxygen ions in the solid electrolyte body 121, and enters the reference oxygen chamber 170. Moving. That is, when the current Icp flows between the Vs− electrode 122 and the Vs + electrode 123, oxygen in the first space 150 is sent into the reference oxygen chamber 170.

第1空間150内に導入された排ガスの酸素濃度が所定値より薄い場合、Ip+電極112側が負極となるようにIp1セル110に電流Ip1を流し、ガスセンサ素子10の外部から第1空間150内へ酸素の汲み入れを行う。一方、第1空間150内に導入された排ガスの酸素濃度が所定値より濃い場合、Ip−電極113側が負極となるようにIp1セル110に電流Ip1を流し、第1空間150内からガスセンサ素子10外部へ酸素の汲み出しを行う。
このように、第1空間150において酸素濃度が調整された被測定ガスは、第2空間160内に導入される。第2空間160内でIp2−電極133と接触した被測定ガス中の特定ガス成分(NOx成分)は、Ip2−電極133、Ip2+電極132間に電圧Vp2を印加されることで、Ip2−電極133上で窒素と酸素に分解(還元)され、分解された酸素は、酸素イオンとなって固体電解質体131内を流れ、基準酸素室170内に移動する。この際、Ip2セル130を流れる電流Ip2を検出し、その電流値に基づいて、被測定ガス中のNOx濃度を検知することができる。
When the oxygen concentration of the exhaust gas introduced into the first space 150 is lower than a predetermined value, the current Ip1 is supplied to the Ip1 cell 110 so that the Ip + electrode 112 side becomes a negative electrode, and the gas sensor element 10 enters the first space 150 from the outside. Pump oxygen. On the other hand, when the oxygen concentration of the exhaust gas introduced into the first space 150 is higher than a predetermined value, the current Ip1 is supplied to the Ip1 cell 110 so that the Ip-electrode 113 side becomes a negative electrode, and the gas sensor element 10 is supplied from the first space 150. Pump out oxygen to the outside.
Thus, the gas to be measured whose oxygen concentration is adjusted in the first space 150 is introduced into the second space 160. The specific gas component (NOx component) in the gas to be measured that is in contact with the Ip2-electrode 133 in the second space 160 is applied with a voltage Vp2 between the Ip2-electrode 133 and the Ip2 + electrode 132, whereby the Ip2-electrode 133 is obtained. The oxygen that has been decomposed (reduced) into nitrogen and oxygen above flows into the solid electrolyte body 131 as oxygen ions and moves into the reference oxygen chamber 170. At this time, the current Ip2 flowing through the Ip2 cell 130 can be detected, and the NOx concentration in the measurement gas can be detected based on the current value.

次に、図3、図4を参照し、固体電解質体131の凸部131pについて説明する。
図3に示すように、固体電解質体131は、一対の電極132,133同士の対向部を跨ぎ、厚みt1の凸部131pを一体に有している。この厚みt1は、一対の電極132,133と重なる固体電解質体131の最大厚みt0よりも厚い、なお、図3の例では、凸部131pは固体電解質体131の電極132,133側(表面側)に突出している。又、凸部131pの積層方向の高さは、第2空間160及び基準酸素室170の積層方向の高さより低く、凸部131pの表面側に、第2空間160と基準酸素室170の間を仕切る絶縁層145が積層されている。
又、図4に示すように、凸部131pは、一対の電極132,133同士の対向部のうち、矢印で示す最短距離となる領域Rの少なくとも一部(図4の例では領域Rのすべてに加え、領域Rの周辺まで)を跨ぐように形成されている。なお、各電極132,133から後端側へ向かって、それぞれリード132L.133Lが延びている。
Next, the convex part 131p of the solid electrolyte body 131 is demonstrated with reference to FIG. 3, FIG.
As shown in FIG. 3, the solid electrolyte body 131 straddles the facing portions of the pair of electrodes 132 and 133, and integrally includes a convex portion 131 p having a thickness t <b> 1. This thickness t1 is thicker than the maximum thickness t0 of the solid electrolyte body 131 that overlaps the pair of electrodes 132 and 133. In the example of FIG. 3, the convex portion 131p is on the electrodes 132 and 133 side (surface side) of the solid electrolyte body 131. ). Further, the height in the stacking direction of the convex portion 131p is lower than the height in the stacking direction of the second space 160 and the reference oxygen chamber 170, and between the second space 160 and the reference oxygen chamber 170 on the surface side of the convex portion 131p. A partitioning insulating layer 145 is stacked.
Further, as shown in FIG. 4, the convex portion 131p is at least a part of the region R that is the shortest distance indicated by the arrow among the opposed portions of the pair of electrodes 132 and 133 (in the example of FIG. (In addition to the periphery of the region R). The leads 132L.1 from the electrodes 132 and 133 toward the rear end side. 133L extends.

このように、一対の電極132,133同士の対向部を跨いで凸部131pを設けることで、図3に示すように、一対の電極132,133とそれぞれ重なる固体電解質体131(厚みt0の部位)を通る通常の電流経路Cの他、一対の電極132,133の側面から凸部131pを通る電流経路Dが生じる。このため、一対の電極132,133間の固体電解質体131の断面積が増大し、ひいては固体電解質体131の比抵抗が低下するので、Ip2セル130の検出精度や応答性を向上させることができる。又、固体電解質層131のうち、一対の電極132,133とそれぞれ重なる部位全体を厚くする必要が無いので、コストダウンを実現できる。
固体電解質体131の比抵抗を確実に低下する観点から、厚みt1≧1.2×t0であることが好ましい。厚みt1の上限は特に制限されないが、例えば第2空間160や基準酸素室170の高さ未満が上限となる。
Thus, by providing the convex part 131p across the opposing part of a pair of electrodes 132 and 133, as shown in FIG. 3, the solid electrolyte body 131 (part of thickness t0) which overlaps with a pair of electrodes 132 and 133, respectively. ) In addition to the normal current path C that passes through the projections 131p from the side surfaces of the pair of electrodes 132 and 133. For this reason, the cross-sectional area of the solid electrolyte body 131 between the pair of electrodes 132 and 133 is increased, and as a result, the specific resistance of the solid electrolyte body 131 is lowered, so that the detection accuracy and responsiveness of the Ip2 cell 130 can be improved. . Moreover, since it is not necessary to thicken the whole part which overlaps with a pair of electrodes 132 and 133 among the solid electrolyte layers 131, cost reduction is realizable.
From the viewpoint of reliably reducing the specific resistance of the solid electrolyte body 131, it is preferable that the thickness t1 ≧ 1.2 × t0. The upper limit of the thickness t1 is not particularly limited. For example, the upper limit is less than the height of the second space 160 or the reference oxygen chamber 170.

図5は、凸部131pの形成方法の一例を示す分解斜視図である。まず、絶縁層1831を含む複合層203の固体電解質体131の上(表面側)に、一対の電極132,133及びそれらのリード132L,133Lをペースト印刷する。次に、領域Rを覆うように、凸部131pをペースト印刷する。
さらに、一対の電極132,133及び凸部131pの段差を埋めるように、絶縁層1832をペースト印刷する。絶縁層1832に設けられた貫通孔1832hの開口寸法は、固体電解質体131の外形よりも小さく、固体電解質体131の外周部分を覆い、貫通孔1832hが第2空間160や基準酸素室170を形成する上記「くり抜き部位」に相当する。
次に、絶縁層1832の上(表面側)に絶縁層1833をペースト印刷する。絶縁層1833は、凸部131pの上(表面側)を覆う絶縁層145を含んでいる。
その後、さらにガスセンサ素子10の他の部位を適宜積層し、全体を焼成することで、絶縁層1831、1832、1833が絶縁層183になる。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of a method of forming the convex portion 131p. First, the pair of electrodes 132 and 133 and their leads 132L and 133L are paste-printed on the solid electrolyte body 131 (surface side) of the composite layer 203 including the insulating layer 1831. Next, the convex portion 131p is paste-printed so as to cover the region R.
Further, the insulating layer 1832 is paste-printed so as to fill the step between the pair of electrodes 132 and 133 and the convex portion 131p. The opening size of the through hole 1832h provided in the insulating layer 1832 is smaller than the outer shape of the solid electrolyte body 131, covers the outer periphery of the solid electrolyte body 131, and the through hole 1832h forms the second space 160 and the reference oxygen chamber 170. It corresponds to the above-mentioned “cut-out part”.
Next, the insulating layer 1833 is paste printed over the insulating layer 1832 (on the front surface side). The insulating layer 1833 includes an insulating layer 145 that covers the top (surface side) of the protrusion 131p.
Thereafter, other portions of the gas sensor element 10 are appropriately laminated and the whole is fired, whereby the insulating layers 1831, 1832, and 1833 become the insulating layer 183.

なお、凸部131pを通る電流経路Dを確実に生じさせて固体電解質体131の比抵抗を低下させるためには、図3に示すように、凸部131pと電極132が丁度接するような形態が好ましい。一方、凸部131pを固体電解質体131に積層するようにペースト印刷すると製造が容易となるが、図6に示すように、印刷ズレにより凸部131pが電極133と接しない場合がある。この場合、凸部131pが電極133と接する場合に比べると、凸部131pを通る電流経路Dによる寄与が少なくなる傾向にある。
そこで、図3に示すように、固体電解質体131と一対の電極132,133との積層方向から見て、凸部131pが電極133の一部(電極132との対向部の少なくとも一部)に重なりLを有して重なるようにすれば、印刷ズレが生じても凸部131pと電極133(132)とを確実に接しさせることができるので好ましい。なお、凸部131pと電極1332においても同様である。
In order to reduce the specific resistance of the solid electrolyte body 131 by reliably generating the current path D passing through the convex portion 131p, a configuration in which the convex portion 131p and the electrode 132 are just in contact as shown in FIG. preferable. On the other hand, if paste printing is performed so that the convex portion 131p is laminated on the solid electrolyte body 131, manufacture is facilitated, but the convex portion 131p may not contact the electrode 133 due to printing misalignment as shown in FIG. In this case, compared with the case where the convex portion 131p is in contact with the electrode 133, the contribution by the current path D passing through the convex portion 131p tends to be reduced.
Therefore, as shown in FIG. 3, when viewed from the stacking direction of the solid electrolyte body 131 and the pair of electrodes 132 and 133, the convex portion 131 p is part of the electrode 133 (at least part of the portion facing the electrode 132). It is preferable to overlap with the overlap L because the protrusion 131p and the electrode 133 (132) can be reliably brought into contact with each other even if printing misalignment occurs. The same applies to the protrusion 131p and the electrode 1332.

本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、凸部131pが領域Rのすべてに形成されていたが、図7に示すように、領域Rの一部に凸部231pを形成してもよい。又、図7の例では凸部231pと電極232が接しているが、凸部231pと各電極232、233が接していなくてもよい。なお、図7の例では、Ip2セル230の各電極232、233は、軸線AX方向に交差する方向に離間している。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but extends to various modifications and equivalents included in the spirit and scope of the present invention.
For example, in the above embodiment, the convex portion 131p is formed in the entire region R, but as shown in FIG. 7, the convex portion 231p may be formed in a part of the region R. In the example of FIG. 7, the convex portion 231p and the electrode 232 are in contact with each other, but the convex portion 231p and each of the electrodes 232 and 233 may not be in contact with each other. In the example of FIG. 7, the electrodes 232 and 233 of the Ip2 cell 230 are separated in a direction that intersects the axis AX direction.

又、上記実施形態では、凸部131pが固体電解質体131の電極132,133側(表面側)に突出していたが、図8に示すように、凸部331pが固体電解質体331の電極332,333と反対側(裏面側)に突出してもよい。図8の例では、一対の電極332,333とそれぞれ重なる固体電解質体331(厚みt0の部位)を通る通常の電流経路Cの他、電流経路Cよりも裏面側の固体電解質体331(厚みt1の部位)を通る電流経路Dが生じる。そして、これにより一対の電極332,333間の固体電解質体331の断面積が増大し、ひいては固体電解質体331の比抵抗が低下することになる。
又、図8の例でも、積層方向から見て、凸部331pが電極333の一部(電極332との対向部の少なくとも一部)に重なりLを有して重なっている。
In the above embodiment, the protrusion 131p protrudes toward the electrodes 132 and 133 (surface side) of the solid electrolyte body 131. However, the protrusion 331p corresponds to the electrodes 332 and 332 of the solid electrolyte body 331 as shown in FIG. You may protrude on the opposite side (back side) to 333. In the example of FIG. 8, in addition to the normal current path C that passes through the solid electrolyte body 331 (part of thickness t0) that overlaps with the pair of electrodes 332 and 333, the solid electrolyte body 331 (thickness t1) on the back side of the current path C. A current path D passing through the region of As a result, the cross-sectional area of the solid electrolyte body 331 between the pair of electrodes 332 and 333 increases, and as a result, the specific resistance of the solid electrolyte body 331 decreases.
Also in the example of FIG. 8, the convex portion 331 p overlaps with a part of the electrode 333 (at least a part of the part facing the electrode 332) with an overlap L when viewed from the stacking direction.

又、上記実施形態では、凸部131pを固体電解質体131上にペースト印刷したが、凸部131pの形成方法はこれに限られない。又、凸部と、(凸部以外の)固体電解質体とは同じ組成であってもよく、例えば凸部に固体電解質体よりも酸素イオン伝導性の高い材料を用いてもよい。
又、本発明が適用されるセルは、Ip2セル130に限らず、固体電解質体の同一面に一対の電極が積層する限り、Ip1セル110やVsセル120に適用してもよい。なお、Ip1セルに本発明を適用すると、特に大電流でIp1セルに通電する際、酸素ポンプの制御を精度良く行える。又、Vsセル120に本発明を適用すると、Ip2セル130と同様に検知対象のガスの検出精度や応答性が向上する。
又、NOxセンサに限らず、少なくとも1つのセルを有する例えば酸素センサ、アンモニアセンサに適用可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the convex part 131p was paste-printed on the solid electrolyte body 131, the formation method of the convex part 131p is not restricted to this. The convex portion and the solid electrolyte body (other than the convex portion) may have the same composition. For example, a material having higher oxygen ion conductivity than the solid electrolyte body may be used for the convex portion.
The cell to which the present invention is applied is not limited to the Ip2 cell 130 but may be applied to the Ip1 cell 110 and the Vs cell 120 as long as a pair of electrodes are stacked on the same surface of the solid electrolyte body. When the present invention is applied to the Ip1 cell, the oxygen pump can be controlled with high precision, particularly when the Ip1 cell is energized with a large current. Further, when the present invention is applied to the Vs cell 120, the detection accuracy and responsiveness of the gas to be detected are improved as in the case of the Ip2 cell 130.
Further, the present invention is not limited to the NOx sensor, and can be applied to, for example, an oxygen sensor or an ammonia sensor having at least one cell.

10 ガスセンサ素子
130、230、330 セル(第2ポンプセル)
131、231、331 固体電解質体
131p、231p、331p 凸部
132、232、332 一対の電極(Ip2+電極)
133、232、333 一対の電極(Ip2−電極)
R 一対の電極同士の対向部のうち最短距離となる領域
L 凸部と電極との重なり
t0 固体電解質体の最大厚み
t1 凸部の厚み
10 Gas sensor element 130, 230, 330 cell (second pump cell)
131, 231, 331 Solid electrolyte body 131p, 231p, 331p Protruding part 132, 232, 332 A pair of electrodes (Ip2 + electrode)
133, 232, 333 Pair of electrodes (Ip2-electrode)
R The region of the shortest distance between the opposed portions of the pair of electrodes L The overlap between the convex portion and the electrode t0 The maximum thickness of the solid electrolyte body t1 The thickness of the convex portion

Claims (2)

固体電解質体と、該固体電解質体の同一面に離間して配置された一対の電極とを有するセルを少なくとも1つ備えるガスセンサ素子において、
前記固体電解質体は、前記一対の電極同士の対向部のうち最短距離となる領域の少なくとも一部を跨ぎ、前記一対の電極と重なる前記固体電解質体の最大厚みよりも厚い凸部を有し、
前記凸部は、前記領域のすべてに形成されていると共に、前記一対の電極にそれぞれ接し、
前記一対の電極のうち一方の電極は、孤立した小空間としての基準酸素室に面していることを特徴とするガスセンサ素子。
In a gas sensor element comprising at least one cell having a solid electrolyte body and a pair of electrodes disposed on the same surface of the solid electrolyte body,
The solid electrolyte body, straddling at least a part of the region to be a shortest distance of the opposing portion between the pair of electrodes, have a thicker convex portion than the maximum thickness of the solid electrolyte body overlapping the pair of electrodes,
The convex portions are formed in all of the regions and are in contact with the pair of electrodes,
One electrode of the pair of electrodes faces a reference oxygen chamber as an isolated small space .
前記固体電解質体と前記一対の電極との積層方向から見て、前記凸部は前記一対の電極の一部に重なる請求項1又に記載のガスセンサ素子。 2. The gas sensor element according to claim 1 , wherein the convex portion overlaps part of the pair of electrodes when viewed from the stacking direction of the solid electrolyte body and the pair of electrodes .
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