JPS6338663B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、酸素検知器、および酸素検知装置特
に酸素イオン伝導性の固体電解質の両面に薄層乃
至フイルム状の多孔性金属電極（例えば白金）を
取り付けてなる酸素検知器および酸素検知装置に
関するものである。

上記のような酸素検知器においては固体電解質
の一方の面に配された電極と他方の面に配された
電極とが異なる濃度の酸素に接触し、かつその両
電極が電気的測定回路に接続されると、測定回路
内の電子の流れと同時に両電極間を電解質内を通
つて酸素イオンが移動し、両電極間乃至回路内の
２点間に測定可能な電圧すなわち起電力が生ず
る。

この形式の酸素検知器は、熱力学的に平衡して
いない内燃機関の排気ガスをモニターして燃焼行
程の空気／燃料比を制御するのに使用されたり、
工業用燃焼炉の煙をモニターして、燃焼を制御し
て、煙や他の望ましくない排出物をなくすのに使
用されたり、ほぼ熱力学的に平衡した金属の熱処
理炉等の炉内の雰囲気をモニターして、例えば非
酸化性の還元性気体雰囲気内の酸素ポテンシヤル
を制御したりするのに使用されている。

しかしながら、モニターされる流動高温ガスに
接触する薄層状乃至フイルム状の金属の耐久性が
問題になつていた。すなわち、その電極には熱衝
撃や検知器内の膨張率の差による応力の悪影響が
作用したり、流動気体に運ばれて来る粒子による
機械的な摩滅や衝突応力が作用したり、モニター
されるガスの成分との化学反応による悪影響が作
用したりする。

米国特許第3645875号には金属の熱処理炉内の
還元性のガス雰囲気とそのような雰囲気内の金属
蒸気が白金フイルム電極を脆くするとともに、そ
の電極と固体電解質間の結合に悪影響を及ぼすこ
とが明らかにされている。その特許に示されてい
る解決方法は白金フイルム電極上および電解質の
露出した面上に多孔性の薄い保護層を粘着性によ
つて被せ、それによつて電極を電解質に固定する
ことである。このような粘着性の保護層はペース
トコーテイングを焼成するか、電極および電解質
の面上にコーテイングを溶射することによつて設
けられる。

内燃機関の排気ガス内において検知器の触媒金
属フイルム電極を機械的、化学的損傷から保護す
るための上記の方法と同様な解決方法が米国特許
第3978006号、第4021326号および第4126532号に
開示されている。これらの特許には上記のような
方法に加えて、プラズマ溶射、酸化工程を伴う金
属メツキ、および他の種々の薄層技術、例えば熱
揮発、気体からの沈澱、反応性蒸着、を使用する
ことが開示されている。

また米国特許第3935089号、第4080276号、第
4097353号、第4164462号および特開昭54−10792
号には主に内燃機関に用いるものであるが薄い多
孔性コーテイングをやはり粘着性によつて検知器
の白金フイルム電極上にのみ施す方法が記載され
ている。しかしながら、米国特許第4164462号に
はそのような粘着性の多孔性被覆層乃至コーテイ
ングにはそれ自身の耐久性の問題（亀裂）がある
ものがあることが指摘されている。実際の、本発
明者の研究によれば例えばアルミナセメントの被
覆層（保護層）は容易に亀裂が入つてかけ落ちて
しまい、金属フイルム電極の大部分が露出された
ままになつてしまう。その結果脆くなり、緩んだ
金属フイルム電極が、亀裂が入つて電解質から剥
れ落ち、検知器が早々に故障することになる。

被覆層を検知器上で約1150℃以上の高温で焼い
てその強度および接着性を改善しようとする試み
はうまく行かないことが多い。金属の熱処理工程
において使用される、安定化ジルコニア電解質を
用いた検知器の場合には特にそうである。その被
覆層を過度に焼結すると所望の多孔性が損なわれ
るおそれがあるばかりでなく、被覆層の焼結の際
に安定化ジルコニア電解質が約1150℃以上に再加
熱されることになり、それによつてジルコニア構
造が変化してしまう。ジルコニア構造が変化する
と、約1150℃より低い温度では（金属の熱処理は
1150℃より低い温度で行なうことが多い。）電解
質の作用が鈍くなつてしまう。

特開昭53−29188号には車の排気ガス用の検知
器の金属フイルム電極の接着性の問題を解決する
ための他の方法が記載されている。その方法は電
極に複数の孔を穿け、それによつて露出された電
解質の表面を電極とともに無機化合物の多孔性薄
層によつてカバーし、それによつて電極の剥離お
よび分散を防止するものである。

米国特許第4121989号には、金属フイルム電極
の固体電解質面上への維持の問題に関するもので
はないが、工業用燃焼炉の煙突内の気体をモニタ
ーするのに効率および精度が良く、再現性の高
い、特別に調製された酸素検知装置が示されてい
る。その装置は一部を湿潤電極ペーストのコーテ
イング内に埋め込まれ、かつ焼結されたフエルト
化セラミツクフアイバーデイスクを備えている。
そのフエルト化されたデイスクを通して塩化白金
酸が加え、それを熱還元することによつて白金粒
子を電極表面およびフエルト化したデイスク内に
分散させる。これによつてプラチナ電極の、装置
内で酸素のイオン化―脱イオン反応を起させる能
力が高められる。

上記のような事情に鑑みて本発明は金属電極の
脆化が比較的問題とならない酸素検知器および酸
素検知装置を提供することを目的とするものであ
る。

本発明は、電極を筒状の固体電解質上に保ち、
電極と固体電解質の電気的接続を維持するために
は従来のような面倒で、効果の少ない技術を使用
したり、検知器の閉鎖端あるいはその付近の固体
電解質表面に接着性の多孔性無機コーテイングの
薄層を設けるために固体電解質を再加熱したりす
ることは不要であるという認識に基づくものであ
る。すなわち、本発明者は電極と電解質の間の接
触を確実に保ち、かつ電極内の導電力を確実に維
持するためのはるかに簡単で信頼性のある方法を
発見したのである。その方法は圧縮自在の多孔性
セラミツクカバー部材を検知管の電極を被せられ
た端部上に押込嵌めして、そのカバー部材とその
検知管の外側電極（検知管上あるいは検知管内の
全てのコネクターや補強用ワイヤーも含めて）と
摺動自在に摩擦係合させることによつて、使用条
件によつてフイルム電極が脆化したり、亀裂が入
つたりしても電解質と電極の間の接触が維持さ
れ、かつその電極の導電機能が維持されるように
するものであり、これによつて検知器の寿命が延
びる。すなわち、前記カバー部材は外側金属フイ
ルム電極がフレーク状になつたり、粉々になつた
りして電解質から剥れるのを単に物理的に防止す
るものである。

本発明の酸素検知器は、 閉鎖端とその反対側の開口端とを備えた管状
体、 この管状体の前記閉鎖端を含む端部を形成する
酸素イオン伝導性固体電解質、 その固体電解質の外面および内面にそれぞれ取
り付けられた金属フイルム状の外側電極と内側電
極、および 前記固体電解質上に押込嵌めされ、前記外側電
極と摺動自在に摩擦係合しており、前記固体電解
質と外側電極との間の接触を保ち、その外側電極
の導電機能を維持する圧縮自在の多孔性セラミツ
クカバー部材からなり、 そのカバー部材のセラミツクがそのカバー部材
が曝される雰囲気内で熱力学的に安定であり、か
つそのカバー部材と接触する前記外側電極と反応
しないことを特徴とするものである。

また、本発明の酸素検知装置は、上記のような
酸素検知器において前記電極を白金類金属で形成
したものと、その酸素検知器を収容するケーシン
グと、前記外側電極を形成する白金類金属とほぼ
同じ金属で形成された白金類金属汚染物ゲツター
とからなることを特徴とするものである。

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図は熱処理路の壁に取り付けられた本発明
の一実施例の酸素検知器の一部断面側面図であ
る。

第１図において炉壁７の右側が炉室空間になつ
ている。その炉壁７内に設けられた開口内にジヨ
イント８が溶接によつて固定されており、そのジ
ヨイント８によつてカラー部材９が取り付けられ
ている。そのカラー部材９の環状の内面には螺条
が刻設されており、継手１４の拡大された端部１
６の外面に設けられた螺条１７と螺合するように
なつている。その継手１４によつて本実施例の酸
素検知器が炉壁７から炉室内に延びるように取り
付けられる。

本実施例の酸素検知器は酸素イオン伝導性の筒
状固体電解質１０を備えている。その固体電解質
１０は保護ケーシング１２内に収容されている。
その固体電解質は約８重量％のY₂O₃を含むイツ
トリア安定化ジルコニアであるのが望ましく、ま
たケーシング１２はインコーネル合金で製造する
のが望ましい。しかしながら、どのような酸素イ
オン伝導性固体電解質でも使用できるし、また他
の適当な耐熱性金属でケーシング１２を製造して
もよい。ケーシング１２の一端は前記継手１４の
前記拡大された端部１６内に設けられた大径の孔
を通つて継手１４の六角形状をした中間部１５の
途中まで延びている。ケーシング１２はその中間
部１５の周囲に等間隔で配された３本（１本のみ
図示）の止めねじ１３によつて継手１４内に保持
されている。止めねじ１３の替りに他の固定手段
を用いても差し支えない。また止めねじ１３およ
び継手１４はステンレススチールで製造するのが
望ましい。継手１４は公知の熱電対等の端子構造
と結合するための螺条１９を有する小径の端部１
８を備えている。その小径の端部１８も貫通孔を
備えており、その貫通孔の中央に固体電解質１０
の開口端がサウエライゼン（Sauereisen）セメン
ト等の適当なセメント２０によつて固定されてい
る。

第３図に示すように固体電解質１０の閉鎖端は
白金フイルムの外側電極２２を備えている。その
外側電極２２は固体電解質１０の半球状の端部全
体を被い、さらに固体電解質１０の側面の途中ま
で延びている。その外側電極２２の内端を２３で
示す。またその筒状の固体電解質１０の内壁面
の、外側電極２２によつて被われた外面と対向す
る部分には白金フイルムの内側電極（図示せず）
が被せられている。両白金電極はどのような方法
で形成しても差し支えないが、所望の表面に白金
ペーストを塗布し、その白金コーテイングが一部
焼結するように焼成することによつて形成するの
が望ましい。そのペースト混合物としては65.5重
量％の白金を含む白金樹脂酸塩と米国標準スクリ
ーン325メツシユの白金粉末とを同重量部ずつ混
合したもの85重量部に15重量部のラベンダー油を
加えてペイントコンシステンシーを与えたものが
特に望ましい。このペースト混合物を固体電解質
１０の清浄にした表面に塗布し、約120℃で15分
間乾燥し、約1150℃で１時間焼成する。白金の厚
みをフイルム電極に適した厚さとするのには通常
３度重ね塗りすることが必要であるが、その各塗
りごとに上記工程を繰り返す。但し、２度目以降
は約1000℃で１時間焼成するのが普通である。

外側電極２２と内側電極にはリード線２４，２
６がそれぞれ結合されている。一般にそのリード
線２４，２６は12〜17ミルの径のものでよい。リ
ード線２４は単一の孔を有するアルミナチユーブ
２８内に支持されている。

そのアルミナチユーブ２８はケーシング１２お
よび継手１４を貫通して継手１４の小径の端部１
８の左側まで延びている。このチユーブ２８も端
部１８の貫通孔内にセメント２０によつて固定さ
れている。固体電解質１０とアルミナチユーブ２
８の熱膨張率の差を許容し、しかも固体電解質１
０にアルミナチユーブ２８を保持することができ
るように、単一の孔を有する短いアルミナスリー
ブ３０，３１が固体電解質１０にセメントによつ
て固定されており（第１〜３図）、アルミナチユ
ーブ２８がその両アルミナスリーブ３０，３１の
孔内に摺動自在に保持されている。このアルミナ
チユーブ２８は熱膨張率の差による応力を検知装
置内に発生させずにリード線２４を電気的に絶縁
するとともに物理的に保護する。

望ましい実施例においては白金接続線３２（第
３図）が外側電極２２に固定され、前記リード線
２４にオーバーラツプ接続部３３においてスポツ
ト溶接される。白金接続線３２はリード線２４よ
り太いのが望ましい（例えば17〜40ミル）。その
白金接続線３２を電極２２に接続する際には、電
極２２を形成する焼成されたペースト層の第１層
目だけを形成した後、その第１層目の上に白金接
続線３２を載置する。その第１層目の上に接続線
３２を載置するには第３図に示すように部分３４
を第１層目の周囲に巻き付けてもよいし、第４図
に示すように部分３４′が第１層目に沿つて長さ
方向に延び、先端部３５が固体電解質１０の半球
状の端部を抱くように彎曲するように接続線３２
を成形してもよく、どのような方法によつても差
し支えない。接続線３２を電極２２を形成する第
１層目のコーテイング上に載置した後、第２層目
以降のコーテイングを施す。この第２層以降のコ
ーテイングは接続線３２を最初の位置に固定する
のに役立つ。

前記内側リード線２６は単一の孔を有するアル
ミナチユーブ３６内に支持されており、筒状固体
電解質１０内をその半球状の閉鎖端の内面から反
対側の開口端まで延びている。その閉鎖端の内面
において内側リード線２６の小さな突出部が内側
電極に接続されている。

固体電解質１０の孔内をさらに２本の孔を有す
るアルミナチユーブ４０に支持された熱電対線３
８，３９および参照酸素ガス（例えば空気）用の
チユーブ４２が延びている。これらの成分は前記
外側電極２２の内端２３を僅かに越えた点（すな
わち、固体電解質１０の半球状閉鎖端と内端２３
の間）まで固体電解質１０の孔内に挿入されてい
る。またその点の付近において両熱電対線３８，
３９がアルミナチユーブ４０の外側に突出して、
互いに接続され熱電対接点を構成しているととも
に、前記チユーブ４２の開口端から参照ガスが内
側電極２２に与えられる。さらに熱電対線３８，
３９、チユーブ４２、およびリード線２４，２６
は固体電解質１０の開口端を越えて延長されてお
り、それぞれ熱電対温度測定回路、参照ガス供給
源および電圧測定回路に接続されるようになつて
いる。固体電解質１０の孔内を延びる各成分の物
理的一体性を確実とするために、チユーブ３６，
４０，４２の端部に継手１４の前記拡大された端
部１８内に固定された固体電解質１０の端部内に
おいてセメントを詰めるのが望ましい。しかしな
がら、このとき、参照ガスが抜けることができる
ように固体電解質１０の開口端が完全にシールさ
れることのないように注意する必要がある。

本発明の主たる改良部分は圧縮自在の多孔性セ
ラミツクカバー部材４４の形態で実施するのが望
ましい。その圧縮自在の多孔性セラミツクカバー
部材４４とその半球状の閉鎖端４５は外側電極２
２および接続線３２上に摺動自在に摩擦係合させ
るのが望ましい。これによつて電極２２の白金お
よび接続線３２が使用している間に脆くなつても
その電極２２および接続線３２が物理的に固体電
解質１０と接触したままに保持され、従来のよう
に電解質１０から離れてしまうようなことがなく
なる。カバー部材４４は熱処理炉内の非酸化性乃
至還元性雰囲気中で熱力学的に安定で白金と反応
しない、焼結された多孔性酸化物によつて製造さ
れる。そのような酸化物はジルコニア、特に白金
と反応性のない安定剤によつて安定化されたジル
コニアであるのが望ましい。特に８重量％の
Y₂O₃を含むイツトリア安定化ジルコニアが望ま
しい。モニターされるべき雰囲気が電極２２に速
かに達することができるようにカバー部材４４は
少なくとも50容量％（望ましくは少なくとも80容
量％）の気孔を有する必要がある。カバー部材４
４は、８重量％のイツトリアで安定されたジルコ
ニアの短繊維（例えば平均長さ1/16インチ、径４
〜６ミクロン）に同程度のパーセンテージのイツ
トリアで安定されたミクロン以下のジルコニア粉
末を少量（約１重量％）混合したものの焼結体で
形成するのが望ましい。上記のような混合物をカ
バー部材４４の形状とし、充分焼成して少なくと
も80容量％の気孔率を有し、かつ人の指の爪によ
つて溝をつけたり、圧縮したりすることのできる
ような凝集した、相当しつかりした構造の焼結体
とする。このようなカバー部材４４は外側電極２
２および接続線３２の上から固体電解質１０に摺
動自在にかつしつかりと押込嵌めすることがで
き、しかもそのときにカバー部材４４の内側が接
続線３２を収容するのに充分なだけ容易に凹むた
め、カバー部材４４が破損することがない。また
カバー部材４４が前記スリーブ３１の先端を越え
て延び、接続線３２のそのスリーブ３１へ入る部
分が保護されるようにするのが望ましい。そのス
リーブ３１も、カバー部材４４の内側部分４６内
にそのスリーブ３１を丁度収容する分だけ溝がつ
けられることによつて、あるいはその部分４６が
凹まされることによつて、カバー部材４４が破損
することなく、そのカバー部材４４内に挿入され
る。また接続線３２のコイル部分３４（第３図）
もカバー部材４４の内面４７の径をそのコイル部
分３４を丁度収容し得る分だけ押し拡げることに
よつてカバー部材４４内に収容される。

固体電解質１０の電極を被せられた部分にゲツ
ター５０を配するのが望ましい。（この点に関し
ては、本出願の優先権主張の基礎となる米国特許
出願と同時に米国特許出願された、ウイリアム
Ｔ・ケインとウイリアムＰ・ウイツトニーの発明
に係る「センサーを使用した炉および方法」と題
する米国特許出願に詳細に記載されている。）そ
のゲツター５０はハネーカム構造をしているのが
望ましく、前記ケーシング１２の、他の部分より
径の大きい孔を有する部分４８内に収容され、そ
の部分４８と他の部分の間に形成された肩部４９
によつて位置決めされている。ステンレススチー
ル製の止めねじ５１がそのゲツター５０をその位
置に固定する。ゲツター５０は薄肉のハネーカム
体からなつており（第２図）、炉内のガスをカバ
ー部材４４内の固体電解質１０の電極を被せられ
た部分に通すための複数の通路を備えている。こ
のようなハネーカム体はその中に入つて来る気体
に対する背圧作用が比較的小さいことが知られて
おり、そのような僅かな作用は炉室内を流れてゲ
ツター５０内に入る雰囲気ガスの圧力および速度
が大きいために殆ど問題とならない。そのゲツタ
ー５０は多孔性の壁部上に白金を有するセラミツ
クハネーカム体であるのが望ましく、特にその壁
部の気孔内に白金を収容しているのが望ましい。
このようなハネーカム体は米国特許第3112184号、
第3790654号に記載されている等の公知の種々の
方法で製造することができるが、後者の特許に記
載されている方法によるのが望ましい。またその
ハネーカム体のセル密度は断面積１平方インチ当
たり、15〜900で差し支えないが、300程度が望ま
しい。また壁の厚みは約２〜50ミルでよいが、約
10ミルが望ましい。また、壁の気孔率10〜50容量
％であるのが便利であるが、少なくとも約14容量
％であるのが望ましい。さらに、そのハネーカム
体を形成するセラミツクはそのハネーカム体を通
過する高温の非酸化性雰囲気の条件下で熱力学
的、物理的に安定でなければならない。そのセラ
ミツクは本質的にジルコニアとアルミン酸マグネ
シウムスピネルの２つの結晶相からなつているの
が望ましい。そのセラミツクのジルコニア／スピ
ネルの重量％比は約65／35〜30／70であるのが望
ましく、60／40であるのが最も望ましい。そのハ
ネーカム体に白金を配するのは公知のどのような
方法によつてもよい。一般には、その多孔性ハネ
ーカム体を塩化白金酸（通常H₂PtCl₆の25重量％
水溶液）に浸漬し、気体雰囲気中で加熱して、そ
の塩化白金酸を熱分解還元して白金をそのハネー
カム体上に残す公知の含浸法を使用することがで
きる。この浸漬／焼成工程を３，４回繰返して白
金の量が白金化されたハネーカム体の少なくとも
約５重量％（望ましくは約10重量％）となるよう
にする。実験によればこのようにして形成された
ハネーカム体の長さ２インチ、径7/8インチのも
のは長さ２インチ、外径3/8インチの固体電解質
の電極を施された部分を保護するのに極めて適し
ていた。

ガス浸炭炉において比較試験を行なつたとこ
ろ、上記のような検知器においてカバー部材４４
もゲツター５０もないものは９週間経過後正常に
機能しなくなり、ゲツター５０だけを有し、カバ
ー部材４４のないものは53週間以上正常に機能し
（寿命が殆ど６倍に延びた。）、カバー部材４４の
みを有し、ゲツター５０のないものは16週間以上
正常に機能した（ゲツター５０によつて保護され
ていないにもかかわらず、寿命の適度な延びがあ
つた。）。さらにゲツター５０、カバー部材４４の
両方を備えたものは現在実験を継続中であり、寿
命は確定されていないが33週間以上故障なく機能
している。

また、ハネーカムゲツター５０は消耗品であ
り、酸素検知器の寿命に応じて、適当なゲツター
作用が得られるように容易に交換することができ
る。

浸炭等の金属熱処理を行なうための炉内の非酸
化性乃至還元性雰囲気内の酸素ポテンシヤルをモ
ニターしてその雰囲気を制御するための酸素検知
器の操作に関するバツクグラウンド情報は、英国
で出版された「Instrument Practice」1970年３
月号のＲ・Ｇ・Ｈレコードによる記事および
「Metallurgia and Metal Forming」1972年12
月／1973年１月に見ることができる。

前記ケーシング１２は、オプシヨンとして、保
護延長部５２を備えていてもよい。その延長部５
２はその開口端に螺着され、その開口端を閉鎖す
るキヤツプ５３と、ケーシング１２内に炉内雰囲
気を取り入れるための横孔５４を備えている。し
かしながら、普通はその延長部５２は設けずに、
ゲツター５０の入口側（右側）において、ケーシ
ング１２が炉内雰囲気中に開口し、その開口から
炉内雰囲気を取り入れるようにする。またカバー
部材４４（すなわち固体電解質１０の電極を有す
る部分）の左側の適当な位置に出口を設けてモニ
ターされた雰囲気を炉壁７の内側または外側に排
出するようにするのが望ましい。例えば前記継手
１４の端部１８内のセメント２０に開口を穿けて
おき、モニターされる炉内雰囲気がケーシング１
２内と継手１４内を完全に通つて炉壁７の外側に
排出されるようにする。しかしながら、多くの実
験によれば、炉内雰囲気がフアンによつて200フ
イート／秒というような高速で完全に循環されて
いるスチール浸炭炉で使用する場合にはケーシン
グ１２に出口を別に（すなわち入口のほかに）設
ける必要がない。すなわち、浸炭炉内のハリケー
ン状の雰囲気条件によつて雰囲気の新たな部分が
次々と本発明の検知器内に導入されるのである。
もちろん、ハネーカムゲツター５０の複数の通路
およびカバー部材４４の多孔性が雰囲気が固体電
解質１０の電極を有する部分に近付くのを容易に
する。浸炭炉内の雰囲気の強い渦巻き作用がケー
シング１２内に乱流を発生させ、雰囲気を電極に
接触させるとともに入口から押し出し、雰囲気の
新たな部分がケーシング１２内に入つて電極に接
触するのを許すように思われる。

上記酸素検知器を使用する際には、炉壁７の右
側の炉室（この炉室内に検知装置が突出する。）
内において金属ワークピースを熱処理する。その
炉内の非酸化性乃至還元性雰囲気がケーシング１
２の入口、例えば横孔５４から次々と入りゲツタ
ー５０内を通過する。その雰囲気から白金汚染物
がゲツター５０によつて除去された後、その雰囲
気はカバー部材４４を通過して外側電極２２に接
触し、その雰囲気内の酸素ポテンシヤルが測定さ
れる。その後、その測定された部分の雰囲気はケ
ーシング１２の外に排出される。この間に、空気
（望ましい参照ガスである。）がチユーブ４２の左
端から固体電解質１０の孔の閉鎖端（ここに内側
電極が配されている。）に導入される。その空気
は電解質１０の孔内を通つてその電解質１０の一
部開口した左端から外に出る。

なお、上記説明においてはゲツター５０および
電極（接続線も含めて）として白金を用いたが他
の白金類金属、例えばパラジウム、ルテニウムを
使用しても差し支えない。

またゲツター５０を使用しない場合にはフイル
ム電極は白金類金属だけでなく、金、銀等他の金
属で形成しても差し支えない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の酸素検知装置の一
部断面側面図、第２図は第１図の２―２線断面
図、第３図は第１図の一部の拡大断面図、第４図
は第３図の部分の変更例を示す図である。 １０……固体電解質、１２……ケーシング、２
２……外側電極、３２……接続線、４４……カバ
ー部材、５０……ゲツター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 閉鎖端とその反対側の開口端とを備えた管状
   体、 この管状体の前記閉鎖端を含む端部を形成する
   酸素イオン伝導性固体電解質、 その固体電解質の外面および内面にそれぞれ取
   り付けられた金属フイルム状の外側電極と内側電
   極、および 前記固体電解質上に押込嵌めされ、前記外側電
   極と摺動自在に摩擦係合しており、前記固体電解
   質と外側電極との間の接触を保ち、その外側電極
   の導電機能を維持する圧縮自在の多孔性セラミツ
   クカバー部材からなり、 そのカバー部材のセラミツクがそのカバー部材
   が曝される雰囲気内で熱力学的に安定であり、か
   つそのカバー部材と接触する前記外側電極と反応
   しないことを特徴とする酸素検知器。 ２ 前記カバー部材の気孔率が50容量％より大き
   いことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   酸素検知器。 ３ 前記カバー部材が本質的にジルコニアからな
   つていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の酸素検知器。 ４ 前記カバー部材が本質的にジルコニア繊維の
   焼結体からなつていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の酸素検知器。 ５ 前記カバー部材の気孔率が80容量％より大き
   いことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   酸素検知器。 ６ 前記固体電解質が安定化ジルコニアであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸素
   検知器。 ７ 閉鎖端とその反対側の開口端とを備えた管状
   体、この管状体の前記閉鎖端を含む端部を形成す
   る酸素イオン伝導性固体電解質、その固体電解質
   の外面および内面にそれぞれ取り付けられた白金
   類金属フイルム状の外側電極と内側電極、および
   前記固体電解質上に押込嵌めされ、前記外側電極
   と摺動自在に摩擦係合しており、前記固体電解質
   と外側電極との間の接触を保ち、その外側電極の
   導電機能を維持する圧縮自在の多孔性セラミツク
   カバー部材からなり、そのカバー部材が、そのカ
   バー部材が曝される雰囲気内で熱力学的に安定で
   あり、かつそのカバー部材と接触する前記外側電
   極と反応しないセラミツクで形成されている酸素
   検知器、 その酸素検知器を収容するとともに、白金類金
   属の汚染物を含むモニターすべき雰囲気ガスを取
   り入れる入口を有するケーシング、および 前記ケーシング内において前記入口と前記管状
   体の前記端部との間に配された、前記外側電極を
   形成する白金類金属とほぼ同じ金属で形成された
   白金類金属汚染物ゲツターからなり、 前記モニターすべき雰囲気ガスがそのゲツター
   に接触せしめられて、白金類金属汚染物が除去さ
   れるようになつていることを特徴とする酸素検知
   装置。 ８ 前記ゲツターが前記ケーシングを横切つて延
   びる薄肉のハネーカム体を備えており、そのハネ
   ーカム体が前記雰囲気ガスを通す複数の通路を備
   えており、その各通路の壁部内に白金類金属のゲ
   ツターが含まれ、その通路を通る雰囲気ガスに曝
   されるようになつていることを特徴とする特許請
   求の範囲第７項記載の装置。 ９ 前記カバー部材の気孔率が50容量％より大き
   いことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の
   装置。 １０ 前記カバー部材を形成するセラミツクが本
   質的にジルコニアであることを特徴とする特許請
   求の範囲第７項記載の装置。