JP7060761B2 - ガスセンサのセンサ素子 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態に係るセンサ素子(ガスセンサ素子)10の概略的な外観斜視図である。また、図2は、センサ素子10の長手方向に沿った断面図を含むガスセンサ100の構成の概略図である。センサ素子10は、被測定ガス中の所定ガス成分を検知しその濃度を測定するガスセンサ100の、主たる構成要素であるセラミックス構造体である。センサ素子10は、いわゆる限界電流型のガスセンサ素子である。
センサ素子10においては、上述のような構成を有する素子基体1の一方端部E1から所定範囲の最外周部に、先端保護層2が設けられてなる。
L1≧L2かつL1≧L3 ・・・・(1)
なる条件式を満たすように、第1先端保護層21、第2先端保護層22、および第3先端保護層23が設けられる。
L1≧L2≧L3 ・・・・(2)
なる条件式を満たすように、設けられてもよい。図2には、係る式(2)を充足する場合(より詳細にはL1>L2>L3の場合)が、例示されている。この場合、第1先端保護層21の端面21eに加えて第2先端保護層22の端面22eも露出することとなり、蒸発時はがれがさらに生じにくくなる。
L1≧L3≧L2 ・・・・(3)
なる条件式を満たすように、設けられてもよい。この場合、第1先端保護層21の端面21eは露出するものの、第2先端保護層22の端面22eは露出しないため、後者からの水の浸入が抑制され、かつ、蒸発時はがれが生じにくくなる。
次に、上述のような構成および特徴を有するセンサ素子10を製造するプロセスの一例について説明する。図3は、センサ素子10を作製する際の処理の流れを示す図である。
上述したように、第1先端保護層21、第2先端保護層22、および第3先端保護層23は、式(1)あるいはさらに式(2)または式(3)を満たすように、設けられればよい。図4および図5は、これを踏まえた、変形例に係るセンサ素子10の長手方向に沿った断面図を含むガスセンサ100の構成の概略図である。
Claims (6)
- ガスセンサのセンサ素子であって、
測定対象ガス成分の検知部を備えたセラミックス構造体である素子基体と、
前記素子基体のうち、前記検知部が備わる側の端部から所定範囲の外周部に設けられた多孔質層である先端保護層と、
を備え、
前記先端保護層が、
前記素子基体の2つの主面上に設けられてなる第1先端保護層と、
前記端部と、前記第1先端保護層が形成されてなる前記2つの主面を含む前記素子基体の4つの側面とを覆うように設けられてなる第2先端保護層と、
前記第2先端保護層を覆うように設けられてなり、前記第2先端保護層よりも気孔率が小さい第3先端保護層と、
からなり、
前記第1先端保護層が40%以上の気孔率を有してなり、
前記素子基体の長手方向における、前記素子基体の端面を起点とした前記第1先端保護層、前記第2先端保護層、および前記第3先端保護層の延在長さをそれぞれL1、L2、およびL3とするとき、
L1≧L2かつL1≧L3
である、
ことを特徴とする、ガスセンサのセンサ素子。 - 請求項1に記載のセンサ素子であって、
L1≧L2≧L3
である、
ことを特徴とする、ガスセンサのセンサ素子。 - 請求項1に記載のセンサ素子であって、
L1≧L3≧L2
である、
ことを特徴とする、ガスセンサのセンサ素子。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のセンサ素子であって、
前記第2先端保護層の気孔率が40%~80%である、
ことを特徴とする、ガスセンサのセンサ素子。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のセンサ素子であって、
前記第1先端保護層の気孔率が40%~60%である、
ことを特徴とする、ガスセンサのセンサ素子。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のセンサ素子であって、
前記第3先端保護層が、前記センサ素子の素子基体のうち、あらかじめ特定された、駆動時に500℃以上となる範囲を少なくとも囲繞する、
ことを特徴とする、ガスセンサのセンサ素子。
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