[發明專利]傳感器元件和傳感器

有效

• 申請號: 201410384015.2
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN104345081B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 大矢誠二
• 申請（專利權）人: 日本特殊陶業株式會社
• 主分類號: G01N27/409
• 分類號: G01N27/409
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李亞;陸錦華

本發明提供傳感器元件和傳感器，減少用于對傳感器元件進行加熱的消耗電力、并且能夠抑制針對探測部的基準電極的大氣供給量的不足的傳感器元件以及具有這種傳感器元件的傳感器。空燃比傳感器(1)中的氣體傳感器元件(7)具有大氣導入部(307b)。大氣導入部(307b)中的導入部截面形狀的高寬比為0.0800以下，而且，導入部截面形狀的截面積為0.147mm2以下，能夠減少用于對氣體傳感器元件(7)進行加熱的加熱器消耗電力。大氣導入部(307b)中的導入部截面形狀的高寬比為0.0082以上，而且，導入部截面形狀的截面積為0.015mm2以上，從而能夠抑制針對第1電極部(308a)的大氣供給量的不足。

技術領域

本發明涉及對包含在測定對象氣體中的特定氣體進行檢測的傳感器元件和具有這種傳感器元件的傳感器。

背景技術

作為具有對包含在測定對象氣體中的特定氣體進行檢測的傳感器元件的傳感器的一例，公知有如下的氧傳感器：設置于內燃機的排氣系統，對排出氣體中的氧濃度進行檢測而利用于內燃機的燃燒控制。該氧傳感器例如具有筒狀的主體配件和保持在該主體配件上的板形狀的傳感器元件。

作為傳感器元件，公知有具有設置在長度方向的前端側的探測部和導入大氣的大氣導入部的元件(專利文獻1)。

探測部具有暴露在測定對象氣體中的測定電極、配置在大氣導入部上的基準電極、分別與測定電極和基準電極接觸的板狀的固體電解質體。

傳感器元件根據接觸于測定電極的測定對象氣體中的特定氣體(氧)的濃度、與接觸于基準電極的大氣中的特定氣體(氧)的濃度之間的濃度比例，隔著固體電解質體而在測定電極與基準電極之間產生電動勢。該電動勢能夠作為用于探測特定氣體的氣體探測信號來利用。

另外，傳感器元件是利用加熱器等將固體電解質體加熱到活性化溫度從而成為能夠檢測特定氣體的活性化狀態。

并且，在專利文獻1中，公開有如下的傳感器元件：氣體響應性優秀，能夠實現基于加熱器的急速升溫，對于重復的急速升溫強度高。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-049115號公報

但是，上述現有的傳感器元件存在如下問題：雖然能夠實現基于加熱器的急速升溫等，但是用于對傳感器元件進行加熱的消耗電力(加熱器的消耗電力)變大。

也就是說，在傳感器元件中大氣導入部形成得大時，傳感器元件整體的熱容量變大，傳熱效率降低，因此為了實現急速升溫而加熱器的消耗電力變大。

另外，作為消除這種問題的方法，雖然考慮縮小大氣導入部的方法，但是當大氣導入部過小時，存在針對探測部的基準電極的大氣供給量不足的問題。

發明內容

因此，本發明的目的在于，提供如下的傳感器元件和具有這種傳感器元件的傳感器：減少用于對傳感器元件進行加熱的消耗電力，并且能夠抑制針對探測部的基準電極的大氣供給量的不足。

本發明提供一種傳感器元件，形成為在長度方向上延伸的板形狀，對包含在測定對象氣體中的特定氣體進行檢測，傳感器元件具有：探測部，設置于傳感器元件中的長度方向的前端側；以及大氣導入部，具有開口部，形成為從開口部連接到探測部的形成位置的在長度方向上延伸的長孔，從開口部導入大氣，探測部具有暴露在測定對象氣體中的測定電極、配置于大氣導入部的基準電極、分別與測定電極和基準電極接觸的板狀的固體電解質體。