JPS60253859A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
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- JPS60253859A JPS60253859A JP10981284A JP10981284A JPS60253859A JP S60253859 A JPS60253859 A JP S60253859A JP 10981284 A JP10981284 A JP 10981284A JP 10981284 A JP10981284 A JP 10981284A JP S60253859 A JPS60253859 A JP S60253859A
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- gas sensor
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
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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】
産業上の利用分野
本発明は燃焼排気ガス雰囲気にさらしてその抵抗変化か
ら、ストーブやボイラなどの燃焼機器、自動車のエンジ
ンなどの内燃機関に供給される空気と燃料の比を検知す
るセン廿ｌ関する。
ら、ストーブやボイラなどの燃焼機器、自動車のエンジ
ンなどの内燃機関に供給される空気と燃料の比を検知す
るセン廿ｌ関する。
従来例の構成とその問題点
従来、燃焼機器などの空気と燃料の比を検知するセンサ
としては、安定化ジルコニア固体電解質。
としては、安定化ジルコニア固体電解質。
ＳｎＯ２，ＴｉＯ２やＭｇＣＯ２０４などがある。
安定化ジルコニア固体電解質を用いるセンサは、その両
側にｐｔ を電極として設け、一方の電極を空気のよう
な酸素分圧一定（Ｐｏ２−ｏ、 ２１ ａｔｄ の雰囲
気にさらし、他方を排気ガス雰囲気にさらして酸素の濃
淡電池を形成させ、発生する起電力が燃焼の当量点を境
にして大きく変わることを利用するものである。壕だ、
ＳｎＯ２，Ｔ １０２やＭｇＣＯ２０４を用いるセンサ
は、燃焼の当量点を境にして電気抵抗が大きくかわるこ
とを利用したものである。
側にｐｔ を電極として設け、一方の電極を空気のよう
な酸素分圧一定（Ｐｏ２−ｏ、 ２１ ａｔｄ の雰囲
気にさらし、他方を排気ガス雰囲気にさらして酸素の濃
淡電池を形成させ、発生する起電力が燃焼の当量点を境
にして大きく変わることを利用するものである。壕だ、
ＳｎＯ２，Ｔ １０２やＭｇＣＯ２０４を用いるセンサ
は、燃焼の当量点を境にして電気抵抗が大きくかわるこ
とを利用したものである。
しかし上記のセンサ材料は、それら自身にＣＯやＨＣな
どのガスを酸化する触媒能がほとんどないために燃焼の
当量点近傍で大きく起電力や電気抵抗を変化させるには
、Ｐ ｔ−ｊ Ｐｄなどの貴金属触媒を付加する必要が
あり、そのためそれらセンサの価格が高くなる欠点を有
していた。
どのガスを酸化する触媒能がほとんどないために燃焼の
当量点近傍で大きく起電力や電気抵抗を変化させるには
、Ｐ ｔ−ｊ Ｐｄなどの貴金属触媒を付加する必要が
あり、そのためそれらセンサの価格が高くなる欠点を有
していた。
発明者らは 先にＳ ｒ １：＋ｘ Ｌａ １−ｘ Ｃ
ｏ１−ｘ Ｆ ｅ ｘ Ｏ３２２ からなる電子−イオン混合導電材料酸欠状態や燃焼の渦
量点を検知するセンサとして用いることができることを
明らかにした。このセンサは、その材料自身が還元性ガ
ス（Ｃｏ、ＨＣなと）を酸化する触媒作用を有するので
貴金属触媒を加える必要がないばかシでなく、酸素過剰
の正常燃焼排気ガス雰囲気では電気抵抗が低いものであ
って還元性ガス過剰の酸素欠乏燃焼排気ガス雰囲気では
電気抵抗が増大する（Ｓ ｎ Ｏ２やＴ １０２センサ
の挙動の逆）ので断線に対してフェイルセーフとなり、
かつセンサ自体に電流を流して回路なしで直接制御でき
る利点を有する。
ｏ１−ｘ Ｆ ｅ ｘ Ｏ３２２ からなる電子−イオン混合導電材料酸欠状態や燃焼の渦
量点を検知するセンサとして用いることができることを
明らかにした。このセンサは、その材料自身が還元性ガ
ス（Ｃｏ、ＨＣなと）を酸化する触媒作用を有するので
貴金属触媒を加える必要がないばかシでなく、酸素過剰
の正常燃焼排気ガス雰囲気では電気抵抗が低いものであ
って還元性ガス過剰の酸素欠乏燃焼排気ガス雰囲気では
電気抵抗が増大する（Ｓ ｎ Ｏ２やＴ １０２センサ
の挙動の逆）ので断線に対してフェイルセーフとなり、
かつセンサ自体に電流を流して回路なしで直接制御でき
る利点を有する。
しかしながら、センサ材料である
Ｓｒ１＋ｘＬａ１−ｘＣｏｌ−ＸＦｅｘチは、その熱膨
張係数２ ２ が１９〜２３ Ｘ １０−６／ｄｅｇと電極の金属材料
に比べて大きいだめに、冷熱の繰返しに弱いという欠点
をもっていた。
張係数２ ２ が１９〜２３ Ｘ １０−６／ｄｅｇと電極の金属材料
に比べて大きいだめに、冷熱の繰返しに弱いという欠点
をもっていた。
発明の目的
本発明は、燃焼排気ガス雰囲気にさらし、その抵抗変化
で空気と燃料の当量点を検知することのできる長寿命で
、センサ感度や応答性の高いガスセンサを提供すること
を目的とする。
で空気と燃料の当量点を検知することのできる長寿命で
、センサ感度や応答性の高いガスセンサを提供すること
を目的とする。
発明の構成
本発明は、化学式Ｓｒ１＋ＸＬａ１−ｘＣｏｌ−ｘＦｅ
ｘｏ３２ ２ よ構成る複合酸化物にＳ ｒ Ｔ １０３を添加するこ
とによって電極材料やセラミック基板材料との熱膨張の
整合を可能として長寿命を達成し、さらにセンサ材料Ｓ
ｒ１＋ＸＬａ１．−ｘＣｏｌ−ＸＦｅｘへの粒界を形成
２ ２ してその酸素イオン導電率を増大させてセンサの感度や
応答性を高くしたガスセンサである。
ｘｏ３２ ２ よ構成る複合酸化物にＳ ｒ Ｔ １０３を添加するこ
とによって電極材料やセラミック基板材料との熱膨張の
整合を可能として長寿命を達成し、さらにセンサ材料Ｓ
ｒ１＋ＸＬａ１．−ｘＣｏｌ−ＸＦｅｘへの粒界を形成
２ ２ してその酸素イオン導電率を増大させてセンサの感度や
応答性を高くしたガスセンサである。
実施例の説明
以下添付図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。本
発明の一実施例にかかるガスセンサを示す第１図ａ −
Ｃにおいて、１は化学式ｓｒ１＋ｘ Ｌａ＊ −ｘ Ｃ
ｏ１−ｘＦ’ｅ、０３よりなる複合酸化物−ミー ２ にＳｒＴｉＯ３を添加して得られる材料を所定形状に成
形して成る感応体をセラミック管４に支持させ、この感
応体１に接続される一対のＡｑ−Ｐｃ１合金またはＡ
ｕ −Ｐ ｄ合金よシなる電極リード２がセラミック管
４に植設しである。電極リード２には、耐熱性金属リー
ド３がスポット溶接等で取シ付けられている。このよう
に、感応体１．電極リード２および耐熱性金属リードを
一体組み立てしたものをセラミック管に挿入し、耐熱性
金属リード３をセラミック固定具６あるいはセメントに
より固定して排気ガスセンサが構成されている。
発明の一実施例にかかるガスセンサを示す第１図ａ −
Ｃにおいて、１は化学式ｓｒ１＋ｘ Ｌａ＊ −ｘ Ｃ
ｏ１−ｘＦ’ｅ、０３よりなる複合酸化物−ミー ２ にＳｒＴｉＯ３を添加して得られる材料を所定形状に成
形して成る感応体をセラミック管４に支持させ、この感
応体１に接続される一対のＡｑ−Ｐｃ１合金またはＡ
ｕ −Ｐ ｄ合金よシなる電極リード２がセラミック管
４に植設しである。電極リード２には、耐熱性金属リー
ド３がスポット溶接等で取シ付けられている。このよう
に、感応体１．電極リード２および耐熱性金属リードを
一体組み立てしたものをセラミック管に挿入し、耐熱性
金属リード３をセラミック固定具６あるいはセメントに
より固定して排気ガスセンサが構成されている。
第２図は、本発明の厚膜方式の基本的な構成を示す図で
ある。セラミック基板６０表面主に印刷。
ある。セラミック基板６０表面主に印刷。
焼付を行った電極７を一対設け、その上に厚膜状の感応
体８が溶射によシ形成されている。感応体８の表面には
、感応体８をすすやほこシなどから保護するために多孔
質のセラミック膜９が設けである。１ｏはリード線であ
る。
体８が溶射によシ形成されている。感応体８の表面には
、感応体８をすすやほこシなどから保護するために多孔
質のセラミック膜９が設けである。１ｏはリード線であ
る。
感応体１および８の材料は、次のようにして製造される
。先ず、ペロブスカイト型り含酸化物を構成する各成分
金属元素の酢酸塩（他にシュウ酸塩や硝酸塩などでも良
い）のような水に可溶な塩の所定量を水に溶解して均一
溶液とした後、バキュームロータリーエバポレータを用
いて減圧下４０〜９０℃で攪拌しながら水分を蒸発し乾
燥した。
。先ず、ペロブスカイト型り含酸化物を構成する各成分
金属元素の酢酸塩（他にシュウ酸塩や硝酸塩などでも良
い）のような水に可溶な塩の所定量を水に溶解して均一
溶液とした後、バキュームロータリーエバポレータを用
いて減圧下４０〜９０℃で攪拌しながら水分を蒸発し乾
燥した。
得られた成分金属酢酸塩の均一混合物を粉砕させた後、
３００〜４００℃の空気中で酢酸塩を分解し、冷却後、
再び粉砕した混合物に５ｒＴｉＯｓ （あるいはＳ ｒ
ＣＯｓとＴ ｚ０２の混合物）を添加して混合した後
、１０００〜１４００℃で３〜１０時間空気中で焼成し
、粉砕して感応体材料の粉末を得た。
３００〜４００℃の空気中で酢酸塩を分解し、冷却後、
再び粉砕した混合物に５ｒＴｉＯｓ （あるいはＳ ｒ
ＣＯｓとＴ ｚ０２の混合物）を添加して混合した後
、１０００〜１４００℃で３〜１０時間空気中で焼成し
、粉砕して感応体材料の粉末を得た。
〔実験例１〕
感応体として下記（ハ）〜（Ｅ）の組成の複合酸化物を
用い、電極リードとしてＡｑ−Ｐｄ合合金用用て第１図
と同様の構成の排気ガスセンサを作製し、それぞれにつ
いていくつかのＸ値において、そのガス感度を測定した
。
用い、電極リードとしてＡｑ−Ｐｄ合合金用用て第１図
と同様の構成の排気ガスセンサを作製し、それぞれにつ
いていくつかのＸ値において、そのガス感度を測定した
。
（Ａ） ； Ｓｒ１＋ｘ Ｌａ１−ｘ Ｃｏ１−ｘＦｅ
ｘＯ３２２ （Ｂ）；Ｓｒ１＋ｘＬａ１−ｘＣｏｌ−ｘＦｅｘＯ１＋
２０ｍ０１ｅ饅５ｒＴｉＱ３２ ２ （ｑ； Ｓｒ１＋ｘ Ｌａ１−ｘ Ｃｏ１−ｘ Ｆｅｘ
Ｏ３＋４０ｍｏｌｅ％ＳｒＴ １Ｏｓ２ ２ （Ｄ） ； Ｓｒ１＋ｘ Ｌａ１−ＸＣｏ１−ｘ Ｆｅ
ｘＯ３＋６０ｍｏｌｅ％Ｓ ｒＴ １０ｓ２ ２ 感応体は、前記のように製造した材料粉末にメチルセル
ロースを１０〜３ｏ ｖｔｌ添加し、よく混合した後、
電極リードを埋め込む形で１ｔｏｎ／７の加圧にてプレ
ス成形し、得られた成形体をさらに１０ｏＯ〜１４００
℃の空気中で３〜５時間焼成して作製した。
ｘＯ３２２ （Ｂ）；Ｓｒ１＋ｘＬａ１−ｘＣｏｌ−ｘＦｅｘＯ１＋
２０ｍ０１ｅ饅５ｒＴｉＱ３２ ２ （ｑ； Ｓｒ１＋ｘ Ｌａ１−ｘ Ｃｏ１−ｘ Ｆｅｘ
Ｏ３＋４０ｍｏｌｅ％ＳｒＴ １Ｏｓ２ ２ （Ｄ） ； Ｓｒ１＋ｘ Ｌａ１−ＸＣｏ１−ｘ Ｆｅ
ｘＯ３＋６０ｍｏｌｅ％Ｓ ｒＴ １０ｓ２ ２ 感応体は、前記のように製造した材料粉末にメチルセル
ロースを１０〜３ｏ ｖｔｌ添加し、よく混合した後、
電極リードを埋め込む形で１ｔｏｎ／７の加圧にてプレ
ス成形し、得られた成形体をさらに１０ｏＯ〜１４００
℃の空気中で３〜５時間焼成して作製した。
センサの感度は、温度８ｏ○℃に保持された電気炉の石
英ガラス管内に各センサを設置し、石英ガラス管の一端
開口から、先ずｏ２を１１００ｐｐ含むＮ２バランスガ
スを３０分間送入し、次いでＣｏ ｔ １０ ｐｐｍ含
ｔｒＮ２バランスガスを３０分間送入するパターンで、
その時のセンサの抵抗を測定することによりめた。ガス
感度Ｓは、５＝Ｒｃｏ／Ｒｏ２ としてめた。Ｒｃｏは、ＣＯを１０ ｐｐｍ１含むＮ２
バランスガス雰囲気中のセンサ抵抗であり 、ＩＯ２は
、０２ を１００ ｐｐｍ含むＮ２ノくランスガス雰囲
気中のセンサ抵抗である。測定の結果を第３図に示した
。
英ガラス管内に各センサを設置し、石英ガラス管の一端
開口から、先ずｏ２を１１００ｐｐ含むＮ２バランスガ
スを３０分間送入し、次いでＣｏ ｔ １０ ｐｐｍ含
ｔｒＮ２バランスガスを３０分間送入するパターンで、
その時のセンサの抵抗を測定することによりめた。ガス
感度Ｓは、５＝Ｒｃｏ／Ｒｏ２ としてめた。Ｒｃｏは、ＣＯを１０ ｐｐｍ１含むＮ２
バランスガス雰囲気中のセンサ抵抗であり 、ＩＯ２は
、０２ を１００ ｐｐｍ含むＮ２ノくランスガス雰囲
気中のセンサ抵抗である。測定の結果を第３図に示した
。
第３図において、横軸には化学式
％式％
軸にはガス感度Ｓがとっである。曲線向〜（勾は、前述
の組成の各センサのガス感度特性を示している。
の組成の各センサのガス感度特性を示している。
第３図より、曲線向のＳ ｒ Ｔ １０３が添加してい
ないセンサに比べて曲線中）〜（６）のＳｒＴｉＯ３を
添加したセンサが感度が高いことが確認された。また、
この結果より、化学式Ｓｒ１＋ＸＬａ１−ｘＣＯｌ−Ｘ
ＦｅｘＯ３のＸ値が大きい組成のセンサのガス感度が高
くなることが確認できたが１． ｘ ） Ｏ，’ ３
の組成の材料より成るセンサは、室温で放置しておくだ
けでセンサ感応体にマイクロクラック （微細亀裂）が
生じ易く、電気抵抗が安定しないことがわかった。
ないセンサに比べて曲線中）〜（６）のＳｒＴｉＯ３を
添加したセンサが感度が高いことが確認された。また、
この結果より、化学式Ｓｒ１＋ＸＬａ１−ｘＣＯｌ−Ｘ
ＦｅｘＯ３のＸ値が大きい組成のセンサのガス感度が高
くなることが確認できたが１． ｘ ） Ｏ，’ ３
の組成の材料より成るセンサは、室温で放置しておくだ
けでセンサ感応体にマイクロクラック （微細亀裂）が
生じ易く、電気抵抗が安定しないことがわかった。
次に、第４図に四〜（蜀の各組成の応答特性を示した。
応答特性を評価する方法として、ｏ２ を１１００ｐｐ
含むＮ２バランスガス雰囲気からのを１０ ｐｐｍ含む
Ｎ２バランスガスを３０分間通じた時の抵抗の変化量の
９０チまで抵抗が変化する時間を応答時間として表わし
た。第４図よシ、Ｓ ｒ Ｔ ＩＯｓを添加することで
応答速度を向上することができ、Ｓ ｒ Ｔ ＩＯ３を
６０ｍｏｌｅ％含んだセンサが最も応答性に優れていた
。
含むＮ２バランスガス雰囲気からのを１０ ｐｐｍ含む
Ｎ２バランスガスを３０分間通じた時の抵抗の変化量の
９０チまで抵抗が変化する時間を応答時間として表わし
た。第４図よシ、Ｓ ｒ Ｔ ＩＯｓを添加することで
応答速度を向上することができ、Ｓ ｒ Ｔ ＩＯ３を
６０ｍｏｌｅ％含んだセンサが最も応答性に優れていた
。
〔実験例２〕
と０．３ の複合酸化物にＳ ｒ Ｔ １０ｓを２０．
４０゜６０．７０．８０ｍｏｌｅチ添加した材料よシ成
る第１図の構成と同様のセンサの電気抵抗の温度特性を
測定した。その結果を第５図に示した。
４０゜６０．７０．８０ｍｏｌｅチ添加した材料よシ成
る第１図の構成と同様のセンサの電気抵抗の温度特性を
測定した。その結果を第５図に示した。
第６図よシ、Ｓ ｒ Ｔ １０３を２０ｍｏｌｅ％添加
した材料よシ成るセンサは、室温から１０００℃までの
電気抵抗の変化が小さく、まだ、５ｒＴｉｏ３を４０〜
７０ｍｏｌｅ％添加した材料よシ成るセンサは、４００
〜１０００℃まで電気抵抗の変化が小さいとともに、４
００℃よシ低い温度では電気抵抗の変化が大きくなって
いる。このような低温で電気抵抗の大きいセンサは、燃
焼機器の立消えや点火などを温度変化により検知するこ
とも可能にするものである。
した材料よシ成るセンサは、室温から１０００℃までの
電気抵抗の変化が小さく、まだ、５ｒＴｉｏ３を４０〜
７０ｍｏｌｅ％添加した材料よシ成るセンサは、４００
〜１０００℃まで電気抵抗の変化が小さいとともに、４
００℃よシ低い温度では電気抵抗の変化が大きくなって
いる。このような低温で電気抵抗の大きいセンサは、燃
焼機器の立消えや点火などを温度変化により検知するこ
とも可能にするものである。
〔実験例３〕
センサの感応体として下記（ト）〜（Ｉ）の組成の材料
よシ成るセンサの耐久試験を行った。
よシ成るセンサの耐久試験を行った。
Ｆ ； Ｓｒ、 ５Ｌａ、 ５ｃｏｏ３Ｇ：Ｓｒ０．６
５Ｌａ０．３５”０．７Ｆ００．３ｏ３Ｈ； ４０Ｓｒ
Ｏ，５Ｌａｏ、 ６Ｃｏｏ３−６ｏｓｒＴｔｏ３Ｉ ：
’４１：）Ｓｒｏ、 ａｓ Ｌ ａｏ、 ３ｓ Ｃｏ
ｏ、 ７ Ｆｅｏ、 ｓｏ３’ ６０ｓ ｒ Ｔ ＩＯ
３耐久試験は、センサを８ｏｏ℃に加熱し、空気を 分
開通した後１．ｃｏを１１００ｐｐ含むＮ２バランスガ
スを５分間通すことを繰返し、６０サイクル毎に室温に
冷却して行った。その結果を第６図に示した。
５Ｌａ０．３５”０．７Ｆ００．３ｏ３Ｈ； ４０Ｓｒ
Ｏ，５Ｌａｏ、 ６Ｃｏｏ３−６ｏｓｒＴｔｏ３Ｉ ：
’４１：）Ｓｒｏ、 ａｓ Ｌ ａｏ、 ３ｓ Ｃｏ
ｏ、 ７ Ｆｅｏ、 ｓｏ３’ ６０ｓ ｒ Ｔ ＩＯ
３耐久試験は、センサを８ｏｏ℃に加熱し、空気を 分
開通した後１．ｃｏを１１００ｐｐ含むＮ２バランスガ
スを５分間通すことを繰返し、６０サイクル毎に室温に
冷却して行った。その結果を第６図に示した。
第６図において、横軸はサイクル数、縦軸はｎサイクル
後の空気中でのセンサ抵抗Ｒｎと初期のセンサ抵抗Ｒｏ
Ｏ比をセ／す抵抗変化率として示したものである。こ
の結果より、ＳｒＴｉＯ３を添加することでセンサの寿
命が大きく向上することがわか−た。これは、下記の表
に示した各センサ材料の熱膨張係数がＳ ｒ Ｔ １０
ｓを添加したことで電極材料の１ ’、３〜１ ’ ４
Ｘ ’１０−６／ｄｅｇに近ずいたことによ表 ジ熱衝撃に対する耐久性の向上によるものと思われる。
後の空気中でのセンサ抵抗Ｒｎと初期のセンサ抵抗Ｒｏ
Ｏ比をセ／す抵抗変化率として示したものである。こ
の結果より、ＳｒＴｉＯ３を添加することでセンサの寿
命が大きく向上することがわか−た。これは、下記の表
に示した各センサ材料の熱膨張係数がＳ ｒ Ｔ １０
ｓを添加したことで電極材料の１ ’、３〜１ ’ ４
Ｘ ’１０−６／ｄｅｇに近ずいたことによ表 ジ熱衝撃に対する耐久性の向上によるものと思われる。
〔実験例４〕
センサ感応体として化学式
％式％
Ｓ ｒ Ｔ Ｉ Ｏ３を６０ｍｏ１６％含んだ材料より
なる第２図と同様の構成をもつ排気ガスセンサについて
、ガス感度の測定と耐久試験を行った。
なる第２図と同様の構成をもつ排気ガスセンサについて
、ガス感度の測定と耐久試験を行った。
センサは、下記のように製造した
先ず、アルミナ基板表面上に電極間の距離が３訓に々る
ように幅２咽でｐｔ ペーストを印刷し、乾燥後９００
℃で焼付した。次に、そのアルミナ基板上にセンサ感応
体材料の粉末を１００μｍの厚さで２０００℃以下の火
炎で溶射し厚膜を形成した後、アルミナ粉末をその表面
上に溶射し、電極にｐｔ リードを焼付して排気ガスセ
ンサを製造し、ガス感度を測定した。
ように幅２咽でｐｔ ペーストを印刷し、乾燥後９００
℃で焼付した。次に、そのアルミナ基板上にセンサ感応
体材料の粉末を１００μｍの厚さで２０００℃以下の火
炎で溶射し厚膜を形成した後、アルミナ粉末をその表面
上に溶射し、電極にｐｔ リードを焼付して排気ガスセ
ンサを製造し、ガス感度を測定した。
ガス感度の測定方法は前記した〔実験例１〕と同様の方
法で行った。また耐久試験は、前記〔実験例４〕と同様
の方法で行った。
法で行った。また耐久試験は、前記〔実験例４〕と同様
の方法で行った。
ガス感度については、応答速度を第１図の構成のセンサ
と比較して第７図に示した。厚膜状のセンサのガス感度
は、はとんど変わらなかったが、３０分間ＣＯを１０ｐ
ｐｔｎ含んだＮ２バランスガスを通じた時の抵抗の変化
量の９０％まで抵抗が変化する時間（応答時間）は、第
１図の構成のセンサエが約３分間であったのに対して第
２図の構成の厚膜状のセンサには１分以内であり、ガス
応答性に優れている。耐久試験の結果は、第８図に示し
た。第１図の構成のセンサエがほとんど変化しないのに
対して、第２図の構成の厚膜状のセンサには、抵抗の変
化が太きくなったが、３０００サイクル近くまではあま
り変わらなかった。
と比較して第７図に示した。厚膜状のセンサのガス感度
は、はとんど変わらなかったが、３０分間ＣＯを１０ｐ
ｐｔｎ含んだＮ２バランスガスを通じた時の抵抗の変化
量の９０％まで抵抗が変化する時間（応答時間）は、第
１図の構成のセンサエが約３分間であったのに対して第
２図の構成の厚膜状のセンサには１分以内であり、ガス
応答性に優れている。耐久試験の結果は、第８図に示し
た。第１図の構成のセンサエがほとんど変化しないのに
対して、第２図の構成の厚膜状のセンサには、抵抗の変
化が太きくなったが、３０００サイクル近くまではあま
り変わらなかった。
以上、実施例では膜形のセンサ感応体の作製方法として
溶射による方法のみ記載したが、他の方法として印刷、
シート法やスパッタ法によっても溶射により得られた感
応体と同様の特性を示す。
溶射による方法のみ記載したが、他の方法として印刷、
シート法やスパッタ法によっても溶射により得られた感
応体と同様の特性を示す。
発明の効果
以上述べたように、本発明のガスセンサはＳｒ１＋ｘＬ
ａ１−、Ｃｏ１−ｘＦｅｘ０３にＳ ｒ Ｔ ｉＯｓを
添加す２ ２ ることでセンサ感応体の酸化還元反応に対する触媒機能
が向上するとともに、熱膨張係数が小さくなった。これ
らのことから貴金鱗触媒を用いることなく、燃焼機器の
空気と燃料比を当量点でより高い応答性および感度で検
知でき、しかも長寿命のセンサを安価に作製することが
できるものである０
ａ１−、Ｃｏ１−ｘＦｅｘ０３にＳ ｒ Ｔ ｉＯｓを
添加す２ ２ ることでセンサ感応体の酸化還元反応に対する触媒機能
が向上するとともに、熱膨張係数が小さくなった。これ
らのことから貴金鱗触媒を用いることなく、燃焼機器の
空気と燃料比を当量点でより高い応答性および感度で検
知でき、しかも長寿命のセンサを安価に作製することが
できるものである０
第１図は、本発明の一実施例にかかる排気ガスセンサを
示しており；ａは平面図、ｂは断面正面図、Ｃは断面側
面図、第２図は、本発明の一実施例の排気ガスセンサの
断面正面図、第３図は、種々の組成の感応体を備えたセ
ンサのＸ値−ガス感度特性図、第４図は、センサのＸ値
一応答特性図、第６図は、Ｘ値が０と０．３の複合酸化
物に種々の量で５ＴＴｉｏ３を添加したセンサの抵抗の
温度特性図、第６図は、Ｘ値が０と０．３の複合酸化物
にＳ ｒ Ｔ ｓＯ３を添加しないセンサと６０ ｍｏ
ｌｅ％添加したセンサの耐久特性図、第７図は、Ｘ値が
０，３で６（）ｍｏｌｅ％の５ｒＴｔＯａが添加された
ベレット形センサと厚膜形センサの応答特性図、第８図
は、Ｘ値が０．３で６０ｍｏｌｅ％Ｓ ｒ Ｔ ｉＯｓ
が添加されたベレット形センサと厚膜形センサの耐久特
性図である。 １・・・・・・感応体、２・・・・・・電極リード、３
・・・・・耐熱性金属リード、４・・・・・セラミｙり
管、５・・・・・・セラミ’７り固定具、６・・・・・
アルミナ基板、７・・・・・・電極、８・・・・・・感
応体膜、９・・・・・・アルミナ多孔質膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名？；
３１図 （ａ−） （ｂ） （Ｃ） 弔２図 ｔ；シ ３ 図 じ（二ｆＪ 第４図 ｏ 、ｏ、２ ａ、４ ．０．６ ’ｏ８／χ値 第５図 ３Ｌ Ｊ Ｃ’０ 〜 ？ 〜 ＯＯ２０漆”ｌ）斧魅嘗４４斗 区 〜 第７図 １２３４５ 力゛ス通気時間（池尻） ｃ、、 ？− ′に人ｓ 壷２Ｐ撥＃＊−ｋ＜’ａ 区 〜 塚
示しており；ａは平面図、ｂは断面正面図、Ｃは断面側
面図、第２図は、本発明の一実施例の排気ガスセンサの
断面正面図、第３図は、種々の組成の感応体を備えたセ
ンサのＸ値−ガス感度特性図、第４図は、センサのＸ値
一応答特性図、第６図は、Ｘ値が０と０．３の複合酸化
物に種々の量で５ＴＴｉｏ３を添加したセンサの抵抗の
温度特性図、第６図は、Ｘ値が０と０．３の複合酸化物
にＳ ｒ Ｔ ｓＯ３を添加しないセンサと６０ ｍｏ
ｌｅ％添加したセンサの耐久特性図、第７図は、Ｘ値が
０，３で６（）ｍｏｌｅ％の５ｒＴｔＯａが添加された
ベレット形センサと厚膜形センサの応答特性図、第８図
は、Ｘ値が０．３で６０ｍｏｌｅ％Ｓ ｒ Ｔ ｉＯｓ
が添加されたベレット形センサと厚膜形センサの耐久特
性図である。 １・・・・・・感応体、２・・・・・・電極リード、３
・・・・・耐熱性金属リード、４・・・・・セラミｙり
管、５・・・・・・セラミ’７り固定具、６・・・・・
アルミナ基板、７・・・・・・電極、８・・・・・・感
応体膜、９・・・・・・アルミナ多孔質膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名？；
３１図 （ａ−） （ｂ） （Ｃ） 弔２図 ｔ；シ ３ 図 じ（二ｆＪ 第４図 ｏ 、ｏ、２ ａ、４ ．０．６ ’ｏ８／χ値 第５図 ３Ｌ Ｊ Ｃ’０ 〜 ？ 〜 ＯＯ２０漆”ｌ）斧魅嘗４４斗 区 〜 第７図 １２３４５ 力゛ス通気時間（池尻） ｃ、、 ？− ′に人ｓ 壷２Ｐ撥＃＊−ｋ＜’ａ 区 〜 塚
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 で表わされる複合酸化物Ｋ Ｓ ｒ、Ｔ１０ａを添加し
た材料よυ成るガスセンサ。 ０ （： ｘ （０，３の複合酸化物にＳ ｒ Ｔ ｚ
Ｏ３を２０〜７０ ｍｏ １ｅｔ１６添加した材料より
成る特許請求の範囲第１項に記載のガスセンサ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10981284A JPS60253859A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | ガスセンサ |
| DE8585901589T DE3584226D1 (de) | 1984-04-25 | 1985-04-03 | Zusammensetzung. |
| PCT/JP1985/000163 WO1985004859A1 (en) | 1984-04-25 | 1985-04-03 | Composition |
| US06/826,495 US4692429A (en) | 1984-04-25 | 1985-04-03 | Catalyst composition and multi-functional sensor |
| EP85901589A EP0180646B1 (en) | 1984-04-25 | 1985-04-03 | Composition |
| US07/428,029 US5015616A (en) | 1984-04-25 | 1989-10-27 | Composition for catalytically cleaning exhaust gas and to improve the sensitivity of sensors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10981284A JPS60253859A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60253859A true JPS60253859A (ja) | 1985-12-14 |
| JPH0514861B2 JPH0514861B2 (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=14519827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10981284A Granted JPS60253859A (ja) | 1984-04-25 | 1984-05-30 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60253859A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425161U (ja) * | 1987-08-05 | 1989-02-10 | ||
| CN108579774A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-09-28 | 中山大学 | 一种具有光热协同作用的z型催化剂及其应用 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49103699A (ja) * | 1973-02-02 | 1974-10-01 | ||
| JPS50109795A (ja) * | 1974-02-04 | 1975-08-29 | ||
| JPS5115492A (en) * | 1974-07-29 | 1976-02-06 | Hitachi Ltd | Kemuri oyobi gasukenchisoshi |
| JPS55132941A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Oxygen density detecting sensor |
| JPS55156849A (en) * | 1979-05-24 | 1980-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Gas detecting sensor |
| JPS57103041A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Equivalent point sensor of combustion |
| JPS57204446A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Preparation of sensor indicating equivalent composition of combustion gas |
| JPS57204447A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sensor indicating equivalent composition of combustion gas |
| JPS57204445A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sensor indicating equivalent composition of combustion gas |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP10981284A patent/JPS60253859A/ja active Granted
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49103699A (ja) * | 1973-02-02 | 1974-10-01 | ||
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425161U (ja) * | 1987-08-05 | 1989-02-10 | ||
| CN108579774A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-09-28 | 中山大学 | 一种具有光热协同作用的z型催化剂及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0514861B2 (ja) | 1993-02-26 |
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