JP6744381B2 - ポンプセルを有するガスセンサ - Google Patents
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Description
E=起電力、
R=一般ガス定数、
F=ファラデー定数、および
T=ガスの絶対温度
である。
また、ポンプセルの第1のリード線40aは、正のヒータリード線24aまたは負のヒータリード線24bにより、第1の電気接合部42を形成している。図1は、正のヒータリード線24aで形成された第1の電気接合部42を示している。また、ポンプセル38は、基準チャンバ36と流体連通して配設された第2のポンプセル電極44を含んでおり、第2のポンプセル電極44は、ポンプセルの第2のリード線44aを有している。ポンプセルの第2のリード線44aは、第2のポンプセル電極44と電気的に連通している。また、ポンプセルの第2のリード線44aは、正のヒータリード線24aまたは負のヒータリード線24bによって、第2の電気接合部46を形成している。第2の電気接合部46は、第1の電気接合部42と同じようにヒータリード線24a、24bで形成されている。第1の電気接合部42は、正のヒータリード線24aで作られたものとして図1に示されていることから、図1は、第2の電気接合部46も、正のヒータリード線24aで作られたものとして示している。しかし、第1の電気接合部42および第2の電気接合部46は、代替的に負のヒータリード線24bで作られてもよいことが、強調されるべきである。図1に示されるように、ポンプセルの第1のリード線40aとポンプセルの第2のリード線44aは、正のヒータリード線24aに到達するために第2の保護絶縁層26を貫通している。第1の電気接合部42および第2の電気接合部46は、正のヒータリード線24aまたは負のヒータリード線24bのうち第1の電気接合部42と第2の電気接合部46との間にある部分が、約0.05Vから約0.7V、および好ましくは第1の電気接合部42と第2の電気接合部46との間で約0.2V〜約0.4Vの電圧降下を生成するように、正のヒータリード線24aまたは負のヒータリード線24bに沿って互いに離間している。分圧器用の式を使用して、
白金、パラジウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、金、およびルテニウムなどの金属、
ジルコニア、イットリア、セリア、カルシア、アルミナなどの金属酸化物、
シリコンなどの他の材料、および、
これらの触媒のうちの少なくとも1つを備える混合物および合金を含むが、これらに限定されない、酸素をイオン化することができる任意の触媒を備えることができる。
11 排気ストリーム
12 感知電極
12a 感知電極リード線
14 基準電極
14a 基準電極リード線
16 第1の固体電解質層
22 保護絶縁層
22b 多孔質の区分22b
22a 密な区分22a
24 ヒータ
24a 正のヒータリード線
24b 負のヒータリード線
26 第2の保護絶縁層
28 第3の保護絶縁層
28 ヒータ
30 電源
30a 正極
30b 負極
40 第1のポンプセル電極
40a ポンプセルの第1のリード線
42 第1の電気接合部
44 第2のポンプセル電極
44a ポンプセルの第2のリード線
46 第2の電気接合部
48 第4の保護絶縁層
50 第2の固体電解質層
52 圧力ブリード通路
Claims (10)
- ガスセンサ(10)であって、
感知電極(12)と基準電極(14)との間に配設された固体電解質層(16)を有する電気化学セル(18)と、
前記電気化学セル(18)と熱的に連通して配設されたヒータ(24)とを備えており、前記ヒータ(24)は、正のヒータリード線(24a)と、負のヒータリード線(24b)とを有しており、
前記ガスセンサ(10)は、また、
基準ガスチャネル(32)と、
前記基準電極(14)と流体連通している基準チャンバ(36)と、
ポンプセル(38)と、を備えており、
前記ポンプセル(38)が第1のポンプセル電極(40)と第2のポンプセル電極(44)とを有し、前記第1のポンプセル電極(40)と前記第2のポンプセル電極(44)がそれぞれ前記基準ガスチャネル(32)と前記基準チャンバ(36)に配置されており、
前記第1のポンプセル電極(40)が、前記正のヒータリード線(24a)および前記負のヒータリード線(24b)のうちの一方のリード線によって、第1の電気接合部(42)を形成するポンプセルの第1のリード線(40a)を有しており、
前記第2のポンプセル電極(44)が、前記正のヒータリード線(24a)および前記負のヒータリード線(24b)のうちの前記一方のリード線によって、第2の電気接合部(46)を形成するポンプセルの第2のリード線(44a)を有している、ガスセンサ(10)。 - 請求項1に記載のガスセンサ(10)において、
前記固体電解質層(16)上の保護絶縁層(48)をさらに備え、前記保護絶縁層(48)が電気絶縁性であり、
前記ガスセンサ(10)は、また、前記保護絶縁層(48)が前記固体電解質層(16)と第2の固体電解質層(50)との間にあるように、前記保護絶縁層(48)上にある前記第2の固体電解質層(50)を備えており、
前記第1のポンプセル電極(40)および前記第2のポンプセル電極(44)は、前記第2の固体電解質層(50)が前記第1のポンプセル電極(40)と前記保護絶縁層(48)との間にあるように、また、前記第2の固体電解質層(50)が前記第2のポンプセル電極(44)と前記保護絶縁層(48)との間にあるように、前記第2の固体電解質層(50)に配設されている、ガスセンサ(10)。 - 請求項1に記載のガスセンサ(10)において、さらに、
前記基準チャンバ(36)からの流体連通を提供する圧力ブリード経路を備えている、ガスセンサ(10)。 - 請求項1に記載のガスセンサ(10)において、
前記ガスセンサ(10)は、さらに、保護絶縁層(26)が前記ヒータ(24)と前記電気化学セル(18)との間に位置付けられるように、前記保護絶縁層(26)を備えており、
前記ガスセンサ(10)は、また、前記基準チャンバ(36)からの流体連通を提供する圧力ブリード通路(52)を備えている、ガスセンサ(10)。 - 請求項4に記載のガスセンサ(10)において、
前記圧力ブリード通路(52)が、前記基準チャンバ(36)から前記基準ガスチャネル(32)への流体連通を提供する、ガスセンサ(10)。 - 請求項4に記載のガスセンサ(10)において、
前記ポンプセルの第1のリード線(40a)が前記保護絶縁層(26)を貫通しており、前記ポンプセルの第2のリード線(44a)が前記保護絶縁層(26)を貫通している、ガスセンサ(10)。 - 請求項4に記載のガスセンサ(10)において、
前記ガスセンサ(10)は、さらに、第2の保護絶縁層(48)が前記保護絶縁層(26)と前記固体電解質層(16)との間にあるように、前記固体電解質層(16)上に前記第2の保護絶縁層(48)を備えており、前記第2の保護絶縁層(48)が電気絶縁性であり、
前記ガスセンサ(10)は、また、前記第2の保護絶縁層(48)が前記固体電解質層(16)と第2の固体電解質層(50)との間にあるように、前記第2の保護絶縁層(48)上に前記第2の固体電解質層(50)を備えており、
前記第1のポンプセル電極(40)および前記第2のポンプセル電極(44)は、前記第2の固体電解質層(50)が前記第1のポンプセル電極(40)と前記第2の保護絶縁層(48)との間にあるように、また、前記第2の固体電解質層(50)が前記第2のポンプセル電極(44)と前記第2の保護絶縁層(48)との間にあるように、前記第2の固体電解質層(50)上に配設されている、ガスセンサ(10)。 - 請求項1に記載のガスセンサ(10)において、
前記ガスセンサ(10)は、さらに、第2の固体電解質層(50)を備え、
前記第1のポンプセル電極(40)および前記第2のポンプセル電極(44)は、前記第2の固体電解質層(50)が前記第1のポンプセル電極(40)と前記固体電解質層(16)との間にあるように、また、前記第2の固体電解質層(50)が前記第2のポンプセル電極(44)と前記固体電解質層(16)との間にあるように、前記第2の固体電解質層(50)上に配設されている、ガスセンサ(10)。 - 請求項8に記載のガスセンサ(10)において、
前記ガスセンサ(10)は、さらに、前記固体電解質層(16)上に保護絶縁層(48)を備えており、
前記保護絶縁層(48)が電気絶縁性であり、前記保護絶縁層(48)が前記固体電解質層(16)と前記第2の固体電解質層(50)との間にある、ガスセンサ(10)。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載のガスセンサ(10)において、
前記第1のポンプセル電極(40)と前記第2のポンプセル電極(44)との間で電圧差が生じる、ガスセンサ(10)。
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