[發(fā)明專利]氣體傳感元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680003662.1
• 申請日: 2016-02-12
• 公開（公告）號: CN107076697B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加藤哲也;中村聰;西島大貴;伊藤誠
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社;株式會(huì)社電裝
• 主分類號: G01N27/41
• 分類號: G01N27/41
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 劉航;段承恩

提供一種氣體傳感元件，即使是由于在燃料和/或排氣中含有乙醇、而且其含量較多因而氣體傳感元件發(fā)生了S中毒的情況，也能夠抑制應(yīng)答性能的降低。一種氣體傳感元件(100)，包含檢測部(10)、與檢測部(10)層疊的發(fā)熱部(20)、和包圍檢測部(10)和發(fā)熱部(20)的多孔質(zhì)保護(hù)層(30)，所述檢測部(10)由在兩側(cè)具備一對電極(4)的固體電解質(zhì)層(3)、與多孔質(zhì)擴(kuò)散阻力層(2)一同圍出被測定氣體空間(8a)的遮蔽層(1)、基準(zhǔn)氣體空間保護(hù)層(5)構(gòu)成，多孔質(zhì)保護(hù)層(30)由至少包圍多孔質(zhì)擴(kuò)散阻力層(2)的第一多孔質(zhì)保護(hù)層(31)、和包圍該第一多孔質(zhì)保護(hù)層(31)并且包圍檢測部(10)和發(fā)熱部(20)的第二多孔質(zhì)保護(hù)層(32)構(gòu)成，第一多孔質(zhì)保護(hù)層(31)不含La、Ca、Mg，第二多孔質(zhì)保護(hù)層(32)含有La、Ca、Mg中的至少一種。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及檢測被測定氣體中的特定氣體濃度的氣體傳感元件。

背景技術(shù)

在各種產(chǎn)業(yè)界，針對減少環(huán)境影響負(fù)荷的各種努力正在全球范圍內(nèi)進(jìn)行，其中，在汽車產(chǎn)業(yè)中，燃油經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)異的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)車自不必說，面向混合動(dòng)力車、電動(dòng)車等所謂的環(huán)保車的普及及其進(jìn)一步的性能提高的開發(fā)每天都在推進(jìn)。

關(guān)于車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性能的測定，是通過利用氣體傳感器檢測排氣(廢氣)等被測定氣體中的氧濃度，以大氣中的氧氣為基準(zhǔn)氣體來求出其與該氧濃度的差來進(jìn)行的。

作為構(gòu)成該氣體傳感器的氣體傳感元件的一個(gè)實(shí)施方式的具體構(gòu)成，一般由檢測部、發(fā)熱部和包圍該檢測部和發(fā)熱部的多孔質(zhì)保護(hù)層(或者擔(dān)載有催化劑的保護(hù)層、擔(dān)載有催化劑的捕獲層)大致構(gòu)成，所述檢測部由在兩側(cè)具備由被測定氣體側(cè)電極和基準(zhǔn)氣體側(cè)電極構(gòu)成的一對電極的固體電解質(zhì)層、隔著被測定氣體空間包圍被測定氣體側(cè)電極的多孔質(zhì)擴(kuò)散阻力層(或者擴(kuò)散律速層)、與多孔質(zhì)擴(kuò)散阻力層一同圍出被測定氣體空間的遮蔽層、和隔著基準(zhǔn)氣體空間包圍基準(zhǔn)氣體側(cè)電極的基準(zhǔn)氣體空間保護(hù)層構(gòu)成，所述發(fā)熱部具備加熱器等發(fā)熱源。例如通過氧、和HC等濃氣體經(jīng)由多孔質(zhì)擴(kuò)散阻力層到達(dá)被測定氣體側(cè)電極的擴(kuò)散律速而決定輸出電流，例如在A/F傳感器的情況下能檢測A/F值。

由于上述氣體傳感器在700℃以上的高溫氣氛下檢測排氣中的氧濃度，因此存在以下課題：當(dāng)該排氣中的水滴碰撞到構(gòu)成氣體傳感器的氣體傳感元件時(shí)會(huì)產(chǎn)生由部分急冷引起的熱沖擊，通過伴隨溫度變化的體積變化而導(dǎo)致該元件發(fā)生沾水開裂，傳感功能受損。對于該課題，通過應(yīng)用由上述多孔質(zhì)保護(hù)層包圍檢測部等的形態(tài)的氣體傳感元件，水滴對檢測部、發(fā)熱部的碰撞被擔(dān)載有催化劑的保護(hù)層有效地抑制。再者，專利文獻(xiàn)1、2中公開了關(guān)于采用由氧化鋁構(gòu)成的多孔質(zhì)保護(hù)層包圍元件周圍而成的氣體傳感元件的技術(shù)。

但是，對于在上述的燃油經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)異的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)車、混合動(dòng)力車中使用的汽油，在使用因地域而存在的劣質(zhì)燃料的情況下，也擔(dān)心起因于這樣的燃料中含有的S成分的增加的SOx中毒(或者S中毒)所致的性能劣化。

由于氣體傳感元件因S中毒而會(huì)使傳感器的輸出降低，因此開發(fā)出即使S中毒也可抑制傳感器輸出的降低的氣體傳感元件在該技術(shù)領(lǐng)域中成為迫切的課題。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-121323號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-107409號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的是提供一種氣體傳感元件，即使是由于在燃料、排氣中存在的S含量多，氣體傳感元件發(fā)生S中毒的情況，也可抑制傳感器輸出的降低。