Claims (9)
산소이온 전도도를 가지며, 제1면은 대기중의 공기와 접하고 상기 제1면과 반대쪽인 제2면은 연소배기가스와 접하는 제1고체전해질, 상기 제1고체전해질의 제1면에는 제1전극이 부착되며, 상기 제2면에는 제2전극이 부착되어, 상기 제1전극과 제2전극간에 전압을 인가하여 상기 제1고체전해질을 통해 원하는 방향으로 산소를 이동시키는 2개의 전극과, 상기 제2전극에 둘러싸여 연소 배기가스가 상기 제2전극에 유입되는 것을 제한하는 확산제어장벽으로 이루어지는 펌핑셀; 산소이온 전도도를 가지며, 제1면은 대기중의 공기와 접하고 제1면과 반대쪽인 제2면은 연소 배기가스와 접하는 제2고체전해질, 상기 제2고체전해질의 제1면에는 제3전극이 부착되며, 제2면에는 제4전극이 부착되어, 상기 제3전극과 제4전극간에 산소의 분압차이에 의해 발생하는 내부기전력을 측정하는 2개의 전극으로 이루어지는 센싱셀; 및 상기 센싱셀과 펌핑셀 사이에 위치하며, 한쪽 끝이 열려 있어서 공기가 열린 끝을 통해 상기 센싱셀과 펌핑셀의 제1 및 제3전극과 접하는 에어덕트를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판형 공연비 감지센서.The first surface has an oxygen ion conductivity, and the first surface is in contact with air in the atmosphere and the second surface opposite to the first surface is in contact with combustion exhaust gas, and the first electrode is formed on the first surface of the first solid electrolyte. And a second electrode attached to the second surface to apply a voltage between the first electrode and the second electrode to move oxygen in a desired direction through the first solid electrolyte, and the second electrode. A pumping cell comprising a diffusion control barrier surrounded by an electrode to restrict combustion exhaust gas from flowing into the second electrode; A second solid electrolyte having an oxygen ion conductivity and having a first surface in contact with air in the atmosphere and a second surface opposite to the first surface, in contact with combustion exhaust gas, and a third electrode on the first surface of the second solid electrolyte. A sensing cell having a second electrode attached to the second surface and configured to measure an internal electromotive force generated by a partial pressure difference of oxygen between the third electrode and the fourth electrode; And an air duct disposed between the sensing cell and the pumping cell, the air duct being in contact with the first and third electrodes of the sensing cell and the pumping cell through an open end of the air. Sensor.
제1항에 있어서, 상기 확산제어장벽은 내부에 상기 제2전극이 위치하며 기체의 확산을 제한하는 다공질막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판형 공연비 감지센서.The flat air-fuel ratio sensor according to claim 1, wherein the diffusion control barrier is formed of a porous membrane in which the second electrode is located and restricts diffusion of gas.
제2항에 있어서, 상기 확산제어장벽은 내부에 상기 제2전극이 위치하며 기체의확산을 제한하는 다공질막과, 상기 다공질막위에 위치하며 기체의 확산을 차단하는 확산차단막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판형 공연비 감지센서.3. The diffusion control barrier of claim 2, wherein the diffusion control barrier comprises a porous membrane positioned within the second electrode and limiting diffusion of gas, and a diffusion barrier layer positioned on the porous membrane to block diffusion of gas. Flat air-fuel ratio sensor.
제1항에 있어서, 상기 에어덕트는 상기 센싱셀과 펌핑셀의 상호간섭을 막기 위해 산소의 이온전도도 및 전기전도도를 갖지 않는 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 평판형 공연비 감지센서.The flat air-fuel ratio sensor according to claim 1, wherein the air duct is made of a material having no ion conductivity and no electrical conductivity of oxygen to prevent mutual interference between the sensing cell and the pumping cell.
산소이온 전도도를 가지며, 제1면은 대기중의 공기와 접하고, 상기 제1면과 반대쪽인 제2면은 연소배기가스와 접하는 고체전해질; 상기 고체전해질의 제1면에는 제1전극이 부착되며, 상기 제2면에는 제2전극 및 제3전극이 부착되어, 상기 제1전극과 제3전극은 전극간의 산소농도비에 따라 기전력을 발생시키는 센싱셀로 사용되고, 상기 제1전극과 제2전극은 전극간에 전압을 인가하여 상기 고체전해질을 통하여 원하는 방향으로 산소를 이동시키는 펌핑셀로 사용되는 3개의 전극; 상기 배기가스가 상기 제2전극에 유입되는 것을 제한하는 확산제어 장벽; 상기 고체전해질의 제1면 하단에 위치하며, 한쪽 끝이 열려 있어서 공기가 열린 끝을 통해 상기 센싱셀과 펌핑셀의 제1전극과 접하는 에어덕트; 및 상기 에어덕트 하단에 위치하며, 상기 공기가 배기가스로 빠져나가지 못하도록 하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판형 공연비 감지센서.A solid electrolyte having an oxygen ion conductivity and having a first surface in contact with air in the atmosphere and a second surface opposite to the first surface in contact with combustion exhaust gas; A first electrode is attached to the first surface of the solid electrolyte, and a second electrode and a third electrode are attached to the second surface, and the first electrode and the third electrode generate an electromotive force according to the oxygen concentration ratio between the electrodes. Three electrodes used as a sensing cell, wherein the first electrode and the second electrode are used as a pumping cell to move oxygen in a desired direction through the solid electrolyte by applying a voltage between the electrodes; A diffusion control barrier restricting the exhaust gas from flowing into the second electrode; An air duct positioned at a lower end of the first surface of the solid electrolyte and having one end open to contact the first electrode of the sensing cell and the pumping cell through an open end of the air; And a means located at a lower end of the air duct and preventing the air from escaping into the exhaust gas.
제5항에 있어서, 상기 확산제어장벽은 내부에 상기 제2전극이 위치하며 기체의 확산을 제한하는 다공질막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판형 공연비 감지센서.6. The flat air-fuel ratio sensor according to claim 5, wherein the diffusion control barrier is formed of a porous membrane in which the second electrode is located and limits diffusion of gas.
제6항에 있어서, 상기 확산제어장벽은 내부에 상기 제2전극이 위치하며 기체의확산을 제한하는 다공질막과, 상기 다공질막위에 위치하며 기체의 확산을 차단하는 확산차단막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판형 공연비 감지센서.7. The diffusion control barrier of claim 6, wherein the diffusion control barrier comprises a porous membrane positioned within the second electrode and limiting diffusion of gas, and a diffusion barrier layer positioned on the porous membrane to block diffusion of gas. Flat air-fuel ratio sensor.
제1항 혹은 제5항과 같은 구조의 평판형 공연비 감지센서를 구동하기 위하여, 센싱셀을 측정전압과 제한 전류 범위내에서 상기 센싱셀이 감지하는 소정의 기준전압과의 차이에 비례하는 전압을 출력하기 위한 비교기; 상기 비교기의 출력전압에 펌핑셀의 자체기전력 보상용 전압을 가산하기 위한 가산기; 및 상기 가산기에서 출력되는 상기 펌핑셀의 인가전압으로부터 상기 펌핑셀에 흐르는 전류를 감지하여 공연비를 검출하기 위한 공연비 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판형 공연비 감지센서 구동회로.In order to drive a flat air-fuel ratio sensor having a structure as claimed in claim 1 or 5, a voltage proportional to a difference between a measurement voltage and a predetermined reference voltage sensed by the sensing cell within a limited current range is measured. A comparator for outputting; An adder for adding a voltage for self-electromotive force compensation of a pumping cell to an output voltage of the comparator; And an air-fuel ratio detector for detecting an air-fuel ratio by sensing a current flowing in the pumping cell from an applied voltage of the pumping cell output from the adder.
제8항에 있어서, 상기 비교기 대신 상기 센싱셀의 측정전압을 소정의 비율로 분압하기 위한 분압기를 사용하는 것을 특징으로 하는 평판형 공연비 감지센서 구동회로.The flat type air-fuel ratio sensor driving circuit of claim 8, wherein a voltage divider is used to divide the measured voltage of the sensing cell at a predetermined ratio instead of the comparator.
※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: The disclosure is based on the initial application.