JPS6154444A - 酸素濃度の検出素子 - Google Patents
酸素濃度の検出素子Info
- Publication number
- JPS6154444A JPS6154444A JP59177690A JP17769084A JPS6154444A JP S6154444 A JPS6154444 A JP S6154444A JP 59177690 A JP59177690 A JP 59177690A JP 17769084 A JP17769084 A JP 17769084A JP S6154444 A JPS6154444 A JP S6154444A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- solid electrolyte
- powder
- electrodes
- protective film
- 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
- G01N27/4075—Composition or fabrication of the electrodes and coatings thereon, e.g. catalysts
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
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）
本発明は暖房機器等において酸素の欠乏により生ずる不
完全燃焼、炎の立ち消えによる燃焼の停止などを検知す
る酸素濃度の検出素子に関する。
完全燃焼、炎の立ち消えによる燃焼の停止などを検知す
る酸素濃度の検出素子に関する。
（従来技術）
従来、ガス、石油等の暖房機器の不完全燃焼の検知、燃
焼の停止の検知、過熱防止の目的で、或は自動車内燃機
関の排気ガス中の酸素濃度の検出の為に酸素イオン導電
性固体電解質セラミンクを用いた検出装置が用いられて
おシ１例えば特開昭５２−１１９９８９号においては酸
素イオン導電性を有する固体電解質セラミックを二つの
電極で挾持し、一方の電極を触媒作用を有する多孔質な
金属で構成して排気ガス中に晒し、他方の電極を前記一
方の電極と同材質の金属で構成して排気ガスに晒されな
いように固体電解質セラミックの内部に埋設した構造と
なっている。。
焼の停止の検知、過熱防止の目的で、或は自動車内燃機
関の排気ガス中の酸素濃度の検出の為に酸素イオン導電
性固体電解質セラミンクを用いた検出装置が用いられて
おシ１例えば特開昭５２−１１９９８９号においては酸
素イオン導電性を有する固体電解質セラミックを二つの
電極で挾持し、一方の電極を触媒作用を有する多孔質な
金属で構成して排気ガス中に晒し、他方の電極を前記一
方の電極と同材質の金属で構成して排気ガスに晒されな
いように固体電解質セラミックの内部に埋設した構造と
なっている。。
しかしながら上記従来構造のものを暖房機器等に適用し
た場合は、酸素濃度の検出素子の一方の電極が露出して
いるため、触媒でもめる白金、白金ロジウム等の電極が
長期間の使用によって亜硫酸ガス等によシ腐食される問
題がロシ、このため固体電解質セラミック体及び電極の
上をプラズマ溶射法によシジルコエア粉等を溶射し電極
を保護していた。しかしこの保護方法では、高価なプラ
ズマ溶射装置を必要とし、溶射用の粉末も作らねばなら
ず、更に該酸素濃度の検出素子は急熱急冷にさらされる
ので損傷し易い。
た場合は、酸素濃度の検出素子の一方の電極が露出して
いるため、触媒でもめる白金、白金ロジウム等の電極が
長期間の使用によって亜硫酸ガス等によシ腐食される問
題がロシ、このため固体電解質セラミック体及び電極の
上をプラズマ溶射法によシジルコエア粉等を溶射し電極
を保護していた。しかしこの保護方法では、高価なプラ
ズマ溶射装置を必要とし、溶射用の粉末も作らねばなら
ず、更に該酸素濃度の検出素子は急熱急冷にさらされる
ので損傷し易い。
（発明の目的）
本発明は上記した問題点を解決し、寿命が長く量産性に
も富む酸素ａ度の検出素子を提供することを目的とする
。
も富む酸素ａ度の検出素子を提供することを目的とする
。
（発明の購成）
本発明は酸素イオン導電性を有する固体電解質セラミッ
クの両側を対向する！極で挾持し、該電極の表面に被覆
体を形成した酸素濃度の検出素子において、前記固体電
解質セラミックと同材質のセラミンク体で一方の電極を
密封し、他方の電極を気孔を持たせて被覆してなる酸素
濃度の検出素子に関する。
クの両側を対向する！極で挾持し、該電極の表面に被覆
体を形成した酸素濃度の検出素子において、前記固体電
解質セラミックと同材質のセラミンク体で一方の電極を
密封し、他方の電極を気孔を持たせて被覆してなる酸素
濃度の検出素子に関する。
本発明において酸素イオン導電性固体電解質セラミック
（以下固体電解質と呼ぶ）は１例えばイントリアで安定
化したジルコニア、トリア等が用いられ、形状は平板状
、棒状、ベレット等で６９゜成形及び焼成の方法は公知
の方法による。１！極は白金、白金ロジウム等の触媒金
属の粉末をペースト状にして固体電解質の両表面に１例
えば帯状に塗布するか、粘着性フィルム上に触媒金属ペ
ーストを必要形状に塗布した後、固体電解質に転写接着
した後、焼成して固体電解質に焼付けられる。
（以下固体電解質と呼ぶ）は１例えばイントリアで安定
化したジルコニア、トリア等が用いられ、形状は平板状
、棒状、ベレット等で６９゜成形及び焼成の方法は公知
の方法による。１！極は白金、白金ロジウム等の触媒金
属の粉末をペースト状にして固体電解質の両表面に１例
えば帯状に塗布するか、粘着性フィルム上に触媒金属ペ
ーストを必要形状に塗布した後、固体電解質に転写接着
した後、焼成して固体電解質に焼付けられる。
一方の電極に前記固体電解質と同材質のセラミックの密
封体を被覆するには、固体電解質の生成形体に電極を塗
布した後密封体の生成形体を重ね合わせて圧着後焼成す
る。加圧成形し仮焼した固体電解質に電極を接着し、一
方の電極の表面に密封体形成用の泥漿を塗布した後焼成
する等によりなされる。
封体を被覆するには、固体電解質の生成形体に電極を塗
布した後密封体の生成形体を重ね合わせて圧着後焼成す
る。加圧成形し仮焼した固体電解質に電極を接着し、一
方の電極の表面に密封体形成用の泥漿を塗布した後焼成
する等によりなされる。
他方の電極の表面に前記固体電解質と同材質で量のバイ
ンダー、可塑剤及び溶剤金入れたり又は発泡剤を加えて
ペースト状にしスクリーン印刷法で印刷する等の手段に
よシ生の保護膜を形成したのち２例えば１６５０℃で焼
成し、気孔を有する保護膜とされる。被検ガスは保護膜
中の気孔を通して電極に接触するので保護膜の厚さは１
０〜１５０μ、気孔率は１〜２０％が好ましい。尚前記
電極の焼付は及び前記密封体の被膜形成のための焼成は
保護膜形成のための焼成と同時に行われることが好まし
い。
ンダー、可塑剤及び溶剤金入れたり又は発泡剤を加えて
ペースト状にしスクリーン印刷法で印刷する等の手段に
よシ生の保護膜を形成したのち２例えば１６５０℃で焼
成し、気孔を有する保護膜とされる。被検ガスは保護膜
中の気孔を通して電極に接触するので保護膜の厚さは１
０〜１５０μ、気孔率は１〜２０％が好ましい。尚前記
電極の焼付は及び前記密封体の被膜形成のための焼成は
保護膜形成のための焼成と同時に行われることが好まし
い。
（実施例）
次に実施例を説明する。
酸化イツトリウム粉１３．２重量％、酸化ジルコニウム
粉８６重量％、酸化アルミニウム粉０．８重ｆｆ１％か
らなる粉末１００重量部にパラフィン５重量部を加え、
１２０℃で加熱混合して固体電解質粉末とし、これを金
型に入れ、 １０００ｋｇ／ｃｍ”の圧力で加圧成形し
、１１００℃で仮焼して第１図＋ａ）、ｆｂ）及び第２
図に示す固体電解質板１を得、この両面に白金ペースト
°（偉力化学製、す８１０３）を第１図（ａｌ 、 （
ｂｌ及び第２図に示すようにスクリーン印刷を行い電極
２．２′を形成した。次に前記固体電解質粉末６８ｉ量
部、ブチラール樹脂（電気化学ＫＫ製、商品名デンカ４
０００）６重量部、ジオクチルフタレート（和光紬薬製
）２．．８重量部及びブタノール２３．２重量部を混合
して泥漿を作）。
粉８６重量％、酸化アルミニウム粉０．８重ｆｆ１％か
らなる粉末１００重量部にパラフィン５重量部を加え、
１２０℃で加熱混合して固体電解質粉末とし、これを金
型に入れ、 １０００ｋｇ／ｃｍ”の圧力で加圧成形し
、１１００℃で仮焼して第１図＋ａ）、ｆｂ）及び第２
図に示す固体電解質板１を得、この両面に白金ペースト
°（偉力化学製、す８１０３）を第１図（ａｌ 、 （
ｂｌ及び第２図に示すようにスクリーン印刷を行い電極
２．２′を形成した。次に前記固体電解質粉末６８ｉ量
部、ブチラール樹脂（電気化学ＫＫ製、商品名デンカ４
０００）６重量部、ジオクチルフタレート（和光紬薬製
）２．．８重量部及びブタノール２３．２重量部を混合
して泥漿を作）。
一方の電ｆｆ１２の上に第１図（ａ）及び第２図に示す
ようにスクリーン印刷を行い生の密封体３を被覆した。
ようにスクリーン印刷を行い生の密封体３を被覆した。
更に固体電解質板１の他方の電極２′の表面に、前記固
体電解質粉末１００００重量塩化マグネシウム１重量部
及び水６０重量部を混合した泥漿を噴霧器で噴霧し、生
の保護膜４を被覆した。この心と１６５０℃で焼成して
電極を焼付け、密有体及び厚さ４０μ及び気孔率８チの
保護膜を形成し酸素濃度の検出素子を得た。
体電解質粉末１００００重量塩化マグネシウム１重量部
及び水６０重量部を混合した泥漿を噴霧器で噴霧し、生
の保護膜４を被覆した。この心と１６５０℃で焼成して
電極を焼付け、密有体及び厚さ４０μ及び気孔率８チの
保護膜を形成し酸素濃度の検出素子を得た。
比較例として実施例の保護膜４のない酸素濃度の検出素
子を作成し、実施例及び比較例の酸素濃度の検出素子を
亜硫酸ガス（８０２） １０００１）ｐｍを含有する雰
囲気中（７００℃）にｒ暴露し、爆露時間に対する内部
抵抗の変化を求めこれを第３図に示し次。図中内部抵抗
比は、初期抵抗Ｒｏ（２００Ω）と湛露によって変化し
た抵抗値比との比几／Ｒｏであり、第３図から明らかな
ように亜硫酸ガス１０００１）ｐｍ中に１００００時間
曝露した場合。
子を作成し、実施例及び比較例の酸素濃度の検出素子を
亜硫酸ガス（８０２） １０００１）ｐｍを含有する雰
囲気中（７００℃）にｒ暴露し、爆露時間に対する内部
抵抗の変化を求めこれを第３図に示し次。図中内部抵抗
比は、初期抵抗Ｒｏ（２００Ω）と湛露によって変化し
た抵抗値比との比几／Ｒｏであり、第３図から明らかな
ように亜硫酸ガス１０００１）ｐｍ中に１００００時間
曝露した場合。
実施例のものは比較例のものより抵抗変化が１／２以上
小さい。
小さい。
（発明の効果）
本発明の酸素濃度の検出素子は酸素イオン導電性固体電
解質と同材質のセラミック体で対向する電極の一方を密
封し、他方を気孔をもたせて被覆したので、腐食性ガス
を含むガス中でも長時間の寿命を有し、製作も複雑さが
なく量産性を有する。
解質と同材質のセラミック体で対向する電極の一方を密
封し、他方を気孔をもたせて被覆したので、腐食性ガス
を含むガス中でも長時間の寿命を有し、製作も複雑さが
なく量産性を有する。
第１図は９本発明の実施例になる酸素濃度検出素子で（
ａｌは平面図、（ｂ）は底面図、第２図は、同側面断面
図、第３図は、亜硫酸ガス含有雰囲気中でのｈａ時間と
内部抵抗比との関係を示すグラフである。 符号の説明 １・・・固体電解質板 ２，２′・・・電極３・
・・密封体 ４・・・保護膜５・・・ガス
バーナー 第１０１品口 第 ３ｃ２１
ａｌは平面図、（ｂ）は底面図、第２図は、同側面断面
図、第３図は、亜硫酸ガス含有雰囲気中でのｈａ時間と
内部抵抗比との関係を示すグラフである。 符号の説明 １・・・固体電解質板 ２，２′・・・電極３・
・・密封体 ４・・・保護膜５・・・ガス
バーナー 第１０１品口 第 ３ｃ２１
Claims (1)
- １． 酸素イオン導電性を有する固体電解質セラミツク
の両側を対向する電極で挾持し該電極の表面に被覆体を
形成した酸素濃度の検出素子において、前記固体電解質
セラミツクと同材質のセラミツク体で一方の電極を密封
被覆し、他方の電極を気孔を持たせて被覆してなる酸素
濃度の検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177690A JPS6154444A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 酸素濃度の検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177690A JPS6154444A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 酸素濃度の検出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154444A true JPS6154444A (ja) | 1986-03-18 |
Family
ID=16035400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59177690A Pending JPS6154444A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 酸素濃度の検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154444A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012093377A (ja) * | 2007-02-05 | 2012-05-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサとその製造方法 |
| CN113314250A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-08-27 | 连云港感瓷电子科技有限公司 | 一种氮氧传感器主泵电极浆料 |
-
1984
- 1984-08-27 JP JP59177690A patent/JPS6154444A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012093377A (ja) * | 2007-02-05 | 2012-05-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサとその製造方法 |
| CN113314250A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-08-27 | 连云港感瓷电子科技有限公司 | 一种氮氧传感器主泵电极浆料 |
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