JPS5827052A - 酸素ガスセンサ - Google Patents
酸素ガスセンサInfo
- Publication number
- JPS5827052A JPS5827052A JP56126325A JP12632581A JPS5827052A JP S5827052 A JPS5827052 A JP S5827052A JP 56126325 A JP56126325 A JP 56126325A JP 12632581 A JP12632581 A JP 12632581A JP S5827052 A JPS5827052 A JP S5827052A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen gas
- hollow
- glass
- cylinder
- sensor
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
-
- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は酸素イオン電導を有する固体電解質を用いた単
電池集積型の酸素ガス濃淡電池素体を基本素子とする酸
素ガスセンサに関するものである。
電池集積型の酸素ガス濃淡電池素体を基本素子とする酸
素ガスセンサに関するものである。
ジルコニア等の固体電解質を用いて成る酸素ガス濃淡電
池は燃料電池あるいけ工業計測制御や自動車排ガス制御
のための酸素濃度計と１．で広く利用に供さｈている。
池は燃料電池あるいけ工業計測制御や自動車排ガス制御
のための酸素濃度計と１．で広く利用に供さｈている。
本発明者らは先に、特願昭５６−３４８０８にて固体電
解質粉末と熱可塑性樹脂有機結合剤、および有機可塑剤
を含む生シートにスクリーン印刷法にて電極を形成し、
この生シートを複数枚接着して、焼成し中空筒状の酸素
ガス濃淡電池素体を製造する方法を提案し、た。
解質粉末と熱可塑性樹脂有機結合剤、および有機可塑剤
を含む生シートにスクリーン印刷法にて電極を形成し、
この生シートを複数枚接着して、焼成し中空筒状の酸素
ガス濃淡電池素体を製造する方法を提案し、た。
このようにして得らｈる酸素ガス濃淡電池素体は、内部
抵抗が小さく、且つ′に′に形ｈＶの精度が高まる九め
安定した出力を有するだけでなく。
抵抗が小さく、且つ′に′に形ｈＶの精度が高まる九め
安定した出力を有するだけでなく。
比較的単純な工程で単電池を容易に集積化し得る構造で
あるというすぐわた特徴を有している。
あるというすぐわた特徴を有している。
第１図（ａ） 、 （ｂ） Ｆｉ上記方法で得られる偏
平状で１つ、一端封じの中空状酸素濃淡電池の平面図（
、）及びＡ−ム矢視断面図（ｂ）である。図において、
（りは中空簡素体の一例で、（３ｉＦ′ｉ電極リ一ド部
で図示してないものを含めて電極−〜（３４） 、及び
（３０）〜（３９）を包括しｔものである。
平状で１つ、一端封じの中空状酸素濃淡電池の平面図（
、）及びＡ−ム矢視断面図（ｂ）である。図において、
（りは中空簡素体の一例で、（３ｉＦ′ｉ電極リ一ド部
で図示してないものを含めて電極−〜（３４） 、及び
（３０）〜（３９）を包括しｔものである。
（４１Ｆｉ電池電極で電極（４０）〜（４９）及び、
（４０）〜（ａｇ′）を包括している。ま＊ ｔ （５
１（５ｍ） （５ｂ）は素体の端末リードで、（６）は
電池結線用の小孔、（７１１１上下の単電池群をシリー
ズ接続するための小孔である。以上により、素体全体の
電池の結ｉｌｉ！けリード（５ｂ）→（４１） （−）
（４！Ｉ） （＋）−ラ（４５） （−） （４５）
（＋）−→（４０’＋ （−） （４０） （＋）−＋
（４４） （−） （４４） （＋）→リード（５ａ）
で全体として１０個の単電池をシリーズに接続した構造
となっている。また、中空簡素体＋１１を形成している
生シート（１−Ａ） （１−Ｂ）は通常厚さが０．４■
程度であ、る。
（４０）〜（ａｇ′）を包括している。ま＊ ｔ （５
１（５ｍ） （５ｂ）は素体の端末リードで、（６）は
電池結線用の小孔、（７１１１上下の単電池群をシリー
ズ接続するための小孔である。以上により、素体全体の
電池の結ｉｌｉ！けリード（５ｂ）→（４１） （−）
（４！Ｉ） （＋）−ラ（４５） （−） （４５）
（＋）−→（４０’＋ （−） （４０） （＋）−＋
（４４） （−） （４４） （＋）→リード（５ａ）
で全体として１０個の単電池をシリーズに接続した構造
となっている。また、中空簡素体＋１１を形成している
生シート（１−Ａ） （１−Ｂ）は通常厚さが０．４■
程度であ、る。
自動車の排ガス中の０２１１１度を検出する素子として
適用する場合を考えると構造が対称性の低い偏平状で肉
薄で且つ長手方向に長い形状を有しているため素子のハ
ウジングに非常に難点があり、そのままでは保持、排ガ
スと基準ガスの区別の友めのガスシール及び電気結線等
が技術的に非常圧困難であるという欠点を有していた。
適用する場合を考えると構造が対称性の低い偏平状で肉
薄で且つ長手方向に長い形状を有しているため素子のハ
ウジングに非常に難点があり、そのままでは保持、排ガ
スと基準ガスの区別の友めのガスシール及び電気結線等
が技術的に非常圧困難であるという欠点を有していた。
本発明はかかる欠点を解消することを、目的とするもの
で、前述した生シートの積層法により得られる第１図の
如き偏平状で且つ中空筒状の酸素ガス濃淡電池素体を、
予め準備し次外形が段部を有し、且つ矩形状の中空を有
するフォルステライト等の絶縁性の磁器円筒に内挿し、
ガラスを高温にて軟化流動させて一体化することにより
ハウジング、排ガスと基準ガスの正側のためのガスシー
ル、及び電気結線等に適した０２センサの提供を可能に
したものである。以下。
で、前述した生シートの積層法により得られる第１図の
如き偏平状で且つ中空筒状の酸素ガス濃淡電池素体を、
予め準備し次外形が段部を有し、且つ矩形状の中空を有
するフォルステライト等の絶縁性の磁器円筒に内挿し、
ガラスを高温にて軟化流動させて一体化することにより
ハウジング、排ガスと基準ガスの正側のためのガスシー
ル、及び電気結線等に適した０２センサの提供を可能に
したものである。以下。
実施例に従って本発明の０２センサを畦細に続開する。
実施例
ｙ、ｏ、（１０ｗｔ％）で安定化しｆＣＺ ｒ ０２粉
末（平均粒径０，７μＩ！Ｉ）と熱可塑性有機結合剤及
び有機可塑剤を含む厚さ０．５ ｍの生シートを予め周
知の方法で作成し、こｈを用いて前述した第１図の如き
一端封じの酸素濃淡電池用の中空簡素体（菫）を得た。
末（平均粒径０，７μＩ！Ｉ）と熱可塑性有機結合剤及
び有機可塑剤を含む厚さ０．５ ｍの生シートを予め周
知の方法で作成し、こｈを用いて前述した第１図の如き
一端封じの酸素濃淡電池用の中空簡素体（菫）を得た。
次に、この中空簡素体（１）に第２図の一部破断図を含
む斜視図の如く電極から離わた部分に機械加工により凹
部（８）を設け、この部分に約ｓｏｎ ｃで軟化させた
ガラス充てん部（９）を設けた。
む斜視図の如く電極から離わた部分に機械加工により凹
部（８）を設け、この部分に約ｓｏｎ ｃで軟化させた
ガラス充てん部（９）を設けた。
なお１図には電極（４９）以外の電極部、リード部等を
省略しである。（以下の図も同様にこｈらの部分の大部
分を省略した。） 次に、予め第３図の斜視図に示す如く段付きで且つ組形
状の中空を有する円筒状の７オルステライトでできた気
密質の絶縁性磁器を用意し。
省略しである。（以下の図も同様にこｈらの部分の大部
分を省略した。） 次に、予め第３図の斜視図に示す如く段付きで且つ組形
状の中空を有する円筒状の７オルステライトでできた気
密質の絶縁性磁器を用意し。
こｔｌに第４図の一部破断乎面図に示す如く、前記ガラ
ス充てん部（９）を設けた中空簡素体（１）を内挿した
のち約ｓｏｎ ｃで３０分間熱処理することによりガラ
スを軟化流動させる。絶縁性磁器＋１（１の中空部と中
空簡素体（１）のクリヤランスを０．１日以内に保てば
ガラスが毛細血管現象により充分な流−動性を示すので
、第５図の側面図に示す如く互いのすき間の全面に流り
込み、絶縁性磁器ａ０と中空簡素体（１）はほとんど完
全に一体化することが可能である。
ス充てん部（９）を設けた中空簡素体（１）を内挿した
のち約ｓｏｎ ｃで３０分間熱処理することによりガラ
スを軟化流動させる。絶縁性磁器＋１（１の中空部と中
空簡素体（１）のクリヤランスを０．１日以内に保てば
ガラスが毛細血管現象により充分な流−動性を示すので
、第５図の側面図に示す如く互いのすき間の全面に流り
込み、絶縁性磁器ａ０と中空簡素体（１）はほとんど完
全に一体化することが可能である。
なお、クリヤランスが大きい場合で一体化が不充分な場
合は上記接合ののち外側から前記ガラスより５０Ｃ程度
軟化温度の低いガラスを用いて結合部の隅に肉盛し、補
強処理を施すことも可能である。
合は上記接合ののち外側から前記ガラスより５０Ｃ程度
軟化温度の低いガラスを用いて結合部の隅に肉盛し、補
強処理を施すことも可能である。
このようにして得らｈる偏平型で中空筒状の酸素濃淡電
池を基本素子とし絶縁性の磁器で一体化した０２センサ
は、絶縁性磁器の部分を用いて従来周知の方法でハウジ
ングが可能でガスシールも充分なためセンサ部品として
の組立性が容易なうえ、ａｍ的強度の面で信頼性が格段
に向上するという特徴を有しており、その工業的価値は
大きいものである。
池を基本素子とし絶縁性の磁器で一体化した０２センサ
は、絶縁性磁器の部分を用いて従来周知の方法でハウジ
ングが可能でガスシールも充分なためセンサ部品として
の組立性が容易なうえ、ａｍ的強度の面で信頼性が格段
に向上するという特徴を有しており、その工業的価値は
大きいものである。
第１図（ａ’） （ｂ）は本楯明の酸素〃スセ゛ンサを
説明するための酸素ガス濃淡電池の中空筒状の基本素体
の平面図（、）と断面図（ｂ）。第２図は中空簡素体に
ガラスを充てん行なった状態を示す斜視図。第３図は絶
縁性磁器の形状を示す斜視図、第４図（−） （ｂ）は
中空簡素体を絶縁性磁器に挿入した一部断面を有する側
面図、第５図は本゛尭明の酸凛ガスセンサの断面図であ
る。 図において（１）は中空簡素体、（３）はリード、（４
）は電極、 （５ｍ）（ｓｂ） Ｆｉ端部リード、 （
６１、（７１ａ電池間を結線するための小孔、（８）は
中空簡素体（１）に設けた凹部、（９１Ｆ′ｉガラス充
てん部、 ０１け絶縁性磁器である。 代理人 葛 野 信 − 第５図 手続補正書く方式） ％式％ １、事件の表示 特願昭 ５６−ＩＨ１２１２５
号２、発明の名称 酸素ガスセンナ ３゜補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の８二丁目２番３号
名 称（６０１） 三菱電機株式会社代表者片山仁
八部 ４、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三′菱電機株式会社内 ６、補正の対象 明細書および図面。 ７、補正の内容 明細書および図面の浄ＩＦ（内容に変更なし）０以上
説明するための酸素ガス濃淡電池の中空筒状の基本素体
の平面図（、）と断面図（ｂ）。第２図は中空簡素体に
ガラスを充てん行なった状態を示す斜視図。第３図は絶
縁性磁器の形状を示す斜視図、第４図（−） （ｂ）は
中空簡素体を絶縁性磁器に挿入した一部断面を有する側
面図、第５図は本゛尭明の酸凛ガスセンサの断面図であ
る。 図において（１）は中空簡素体、（３）はリード、（４
）は電極、 （５ｍ）（ｓｂ） Ｆｉ端部リード、 （
６１、（７１ａ電池間を結線するための小孔、（８）は
中空簡素体（１）に設けた凹部、（９１Ｆ′ｉガラス充
てん部、 ０１け絶縁性磁器である。 代理人 葛 野 信 − 第５図 手続補正書く方式） ％式％ １、事件の表示 特願昭 ５６−ＩＨ１２１２５
号２、発明の名称 酸素ガスセンナ ３゜補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の８二丁目２番３号
名 称（６０１） 三菱電機株式会社代表者片山仁
八部 ４、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三′菱電機株式会社内 ６、補正の対象 明細書および図面。 ７、補正の内容 明細書および図面の浄ＩＦ（内容に変更なし）０以上
Claims (2)
- （１） 固体電解質セラミック粉末と熱可塑性有機結
合剤及び有機可塑剤を含む生シートを所望厚さに作成し
て、スクリーン印刷法にて電極を形成すると共に、前記
電極を形成した２枚の生シートの相互端部を加熱し、加
圧接着後高温にて焼結して偏平状で且つ、中空筒状の酸
素ガス濃淡電池素体とし１次に前記中空簡素体の電極形
成部と反対方向の一部に予め設けた凹部（８）ニガラス
を充てんすると共に、予め外形が段部を有し短形状の中
空を有するフォルステライト等の絶縁性の磁器円筒に前
記中空簡素体を挿入し熱処理により前記ガラスを軟化流
動させて一体化させてなることを特徴とする酸素ガスセ
ンサ。 - （２） 前記酸素ガス濃体電池素体と前記絶縁性磁器の
接合部近傍を前記一体化に用いたガラスより約５０Ｃ軟
化温度の低いガラスで肉盛り補強してなることを特徴と
する特許請求範囲第１項記載の酸素ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56126325A JPS5827052A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 酸素ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56126325A JPS5827052A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 酸素ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5827052A true JPS5827052A (ja) | 1983-02-17 |
Family
ID=14932385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56126325A Pending JPS5827052A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 酸素ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5827052A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59187252A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-24 | Ngk Insulators Ltd | 酸素センサ |
| DE3834987A1 (de) * | 1988-10-14 | 1990-04-19 | Bosch Gmbh Robert | Sensorelement fuer grenzstromsensoren zur bestimmung des (lambda)-wertes von gasgemischen |
| JP2002082088A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-03-22 | Denso Corp | ガスセンサ |
| US7415877B2 (en) * | 2004-03-19 | 2008-08-26 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor |
| JP2009180634A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Ngk Insulators Ltd | 板状センサ素子 |
| JP2018025465A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 東京窯業株式会社 | 固体電解質センサ |
-
1981
- 1981-08-12 JP JP56126325A patent/JPS5827052A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59187252A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-24 | Ngk Insulators Ltd | 酸素センサ |
| JPH0410586B2 (ja) * | 1983-04-08 | 1992-02-25 | ||
| DE3834987A1 (de) * | 1988-10-14 | 1990-04-19 | Bosch Gmbh Robert | Sensorelement fuer grenzstromsensoren zur bestimmung des (lambda)-wertes von gasgemischen |
| JP2002082088A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-03-22 | Denso Corp | ガスセンサ |
| JP4639515B2 (ja) * | 2000-06-30 | 2011-02-23 | 株式会社デンソー | ガスセンサ |
| US7415877B2 (en) * | 2004-03-19 | 2008-08-26 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor |
| JP2009180634A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Ngk Insulators Ltd | 板状センサ素子 |
| JP2018025465A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 東京窯業株式会社 | 固体電解質センサ |
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