JPH03152451A

JPH03152451A - ガスセンサ

Info

Publication number: JPH03152451A
Application number: JP29121089A
Authority: JP
Inventors: Noboru Kumagai; 登熊谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-11-10
Filing date: 1989-11-10
Publication date: 1991-06-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば、絶縁基板に動作温度の異なる複数の
感ガス部を形成したタイプのガスセンサに関する。

（従来の技術）一般に、ガスセンサとして、第４図および第５図に示す
ようなチューブタイプセンサ１や、第６図に示すプレー
ナタイプセンサ２等が知られており、これらのガスセン
サ１．２は、それぞれの感ガス部３．４を例えば内蔵ヒ
ータにより一定温度に加熱している。

そして、チューブタイプセンサ１では内蔵ヒータとして
第５図中に示すように細径リードワイヤ５が用いられて
おり内蔵ヒータの熱抵抗が極めて大きく、また、ブレー
ナタイプセンサ２ではリードフレーム６・・・からの熱
拡散量が大きい。このため、これらのタイプのガスセン
サ１．２は入力電力を増加し大きく設定して、感ガス部
３．４の加熱のための熱量を補っている。

さらに、いずれのタイプのガスセンサにおいても感ガス
部３．４を最小必要熱量により均一に昇温させ且つ一定
温度に保つことが要求されるため、温度分布が均一で熱
的に対称となるような構造設計が行われている。

（考案が解決しようとする課題）ところで、第６図に示すようなプレーナタイプのガスセ
ンサには、第７図に要部を示すように、複数の感ガス部
７．８を備えた複合化センサ９がある。そして、このタ
イプのガスセンサにおいて、１つの絶縁基板１０上に動
作温度の異なる感ガス部７．８を配置した場合には、各
感ガス部７．８を加熱するヒータの電気抵抗値を、感ガ
ス部７．８の動作温度に合わせて変えること等が必要だ
った。

本発明の目的とするところは、絶縁基板に任意に部分的
な温度差を生じさせることができ、複数の感ガス部の動
作温度に応じてヒータの抵抗値を設定する必要のないガ
スセンサを提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段および作用）上記目的を達
成するために本発明は、ヒータを有しこのヒータによっ
て加熱される絶縁基板に複数の感ガス部を形成してなり
、絶縁基板にヒータおよび感ガス部の電気的入出力を行
う複数のリード部材を熱転的に接合したガスセンサにお
いて、リード部材を互いに異なる大きさに成形しリード
部材毎の放熱能力を異ならせるとともに、リード部材の
絶縁基板との接合位置を感ガス部の動作温度に応じた位
置に選択的に設定したことにある。

こうすることによって本発明は、複数の感ガス部の動作
温度に応じてヒータの抵抗値を設定することなく、絶縁
基板に任意に部分的な温度差を生じさせることができる
ようにしたことにある。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図および第２図に基づい
て説明する。

第１図は本発明の一実施例の要部を示すもので、図中１
１は平板形の複合化センサに設けられた絶縁基板である
。この絶縁基板１１は矩形状に成形されている。そして
、絶縁基板１１は、例えばその内部等に抵抗加熱式のヒ
ータ（図示しない）を有している。

さらに、絶縁基板１１は、その板面上に動作温度の異な
る２つの感ガス部１２．１３を熱転的に形成されており
、これら感ガス部１２．１３を互いに離間させるととも
に、略並行に配置している。

そして、絶縁基板１１は、上記ヒータによってその略全
体を加熱されて昇温するとともに、ヒータの熱を感ガス
部１２．１３に略均等に伝達して両感ガス部１２．１３
を加熱するようになっている。

また、絶縁基板１１は、その板面の４つの隅部に、上記
ヒータおよび上記感ガス部１２．１３と通電可能に接続
されたパッド１４．１４．１５．１５を有している。そ
して、これらパッド１４．１４．１５．１５のうち隣合
った２つのバッド１４．１４に平板状の、リード部材と
してのリードフレーム１６．１６を接合されており、さ
らに、残りの２つのバッド１５．１５に同じくリード部
材としてのリードワイヤ１７．１７を接合されている。

そして、絶縁基板１１は、両部材１６．１７によって支
持されるとともに、ヒータへの通電や感ガス部１２．１
３からの電気信号の取出し等のいわゆる電気的入出力を
、両部材１６．１７によって行われるようになっている
。

上５己リードフレーム１６．１６とリードワイヤ１７．
１７とは互いに大きさの異なるもので、リードフレーム
１６．１６は大幅に成形されており、また、リードワイ
ヤ１７．１７はリードフレーム１６．１６に対して細幅
に成形されている。

そして、両部材１６．１７は断面積、表面積および長平
方向の寸法等を異ならせており、リードフレーム１６．
１６はその放熱能力を大きく設定され、また、リードワ
イヤ１７．１７はリードフレーム１６．１６に対してそ
の放熱能力を小さく設定されている。そして、リードフ
レーム１６．１６はともに一方の感ガス部１２の近傍の
部位に配置されており、リードワイヤ１７．１７はとも
に他方の感ガス部１３の近傍の部位に配置されている。

ここで、両リードフレーム１６．１６の大きさを互いに
異ならせるようにしてもよく、また、両リードワイヤ１
７．１７の大きさを互いに異ならせるようにしてもよい
。

すなわち、このようなガスセンサは、絶縁基板１１をヒ
ータによって加熱し昇温させるとともに、感ガス部１２
．１３と、リードフレーム１６．１６およびリードワイ
ヤ１７．１７とに絶縁基板１１の熱を伝達する。そして
、感ガス部１２．１３を徐々に昇温させるとともに、リ
ードフレーム１６．１６およびリードワイヤ１７．１７
に放熱させる。

そして、大幅に設定され熱抵抗が小さく、放熱能力の大
きいリードフレーム１６には大量の熱を放散させるとと
もに、細幅に設定され熱抵抗が大きく、放熱能力の小さ
いリードワイヤ１７．１７には、リードフレーム１６．
１６よりも小量の熱を放散させる。さらに、基板１１の
、リードフレーム１６．１６の周囲の部分の温度上昇の
度合をリードワイヤ１７．１７の周囲の部分の温度上昇
の度合よりも低め、このことによって、リードワイヤ１
７．１７の側の部位に偏倚した感ガス部１３の周囲の温
度を、リードフレーム１６．１６の側の部位に偏倚した
感ガス部１２の周囲の温度よりも高める。

そして、第２図中に示すように、絶縁基板１１にリード
フレーム１６．１６の側からリードワイヤ１７．１７の
側へ徐々に大となる温度差を形成し、リードワイヤ１７
．１７の側の感ガス部１３に対して、リードフレーム１
６．１６の側の感ガス部１２よりも大量の熱を供給する
。そして、互いの動作温度Ｔ、　　Ｔ２の間にΔＴの差
を有する両感ガス部１２．１３の温度を、略同時にそれ
ぞれの動作温度Ｔｌ５Ｔ２に到達させる。

したがって、このガスセンサは、絶縁基板１１に１４ら
れたヒータの抵抗値（加熱力）を２つの感ガス部１２．
１３の動作温度Ｔ、　　Ｔ２に合わせて設定することな
く、絶縁基板１１に感ガス部１２．１３の動作温度Ｔ、
　　Ｔ２に応じて部分的な温度差を生じさせることがで
き、両感ガス部１２．１３を略同時に動作させることが
できる。

また、絶縁基板１１に変更を施すことな〈従来の仕様の
絶縁基板を採用することが可能なため、コストアップす
ることがなく、さらに、製造性が良い。

なお、本実施例ではリード部材としてリードフレームと
リードワイヤとを用いてリード部材の放熱能力を異なら
せているが、本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば、第３図中に示すように、リード部材として太幅
のリードフレーム１８．１８と細幅のリードフレーム１
９．１９とを用いて放熱能力を異ならせるようにしても
よい。

また、本発明は、例えば動作温度の等しい感ガス部を有
するタイプの複合化センサにも適用可能である。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、ヒータを有しこのヒータ
によって加熱される絶縁基板に複数の感ガス部を形成し
てなり、絶縁基板にヒータおよび感ガス部の電気的入出
力を行う複数のリード部材を熱転的に接合したガスセン
サにおいて、リード部材を互いに異なる大きさに成形し
リード部材毎の放熱能力を異ならせるとともに、リード
部材の絶縁基板との接合位置を感ガス部の動作温度に応
じた位置に選択的に設定したものである。

したがって本発明は、複数の感ガス部の動作温度に応じ
てヒータの抵抗値を設定することなく、絶縁基板に任意
に部分的な温度差を生じさせることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は要部を拡大して示す斜視図、第２図は絶縁基板
の温度特性を示すグラフ、第３図は変形例の要部を拡大
して示す斜視図、第４図〜第７図は従来例を示すもので
、第４図はチューブタイプセンサの全体を示す斜視図、
第５図は同じくチューブタイプセンサの要部を一部破断
して示す斜視図、第６図はプレーナタイプセンサの全体
を示す同じく斜視図、第７図は複合化センサの要部を示
す同じく斜視図である。１１・・・絶縁基板、１２．１３・・・感ガス部、１６
．１６・・・リードフレーム（リード部材）１７．１７
・・・リードワイヤ（リード部材）。第３図第図／第図う冨図

Claims

【特許請求の範囲】

ヒータを有しこのヒータによって加熱される絶縁基板に
複数の感ガス部を形成してなり、上記絶縁基板に上記ヒ
ータおよび上記感ガス部の電気的入出力を行う複数のリ
ード部材を熱伝的に接合したガスセンサにおいて、上記
リード部材を互いに異なる大きさに成形し上記リード部
材毎の放熱能力を異ならせるとともに、上記リード部材
の上記絶縁基板との接合位置を上記感ガス部の動作温度
に応じた位置に選択的に設定したことを特徴とするガス
センサ。