[發明專利]氣體傳感器元件以及氣體傳感器

有效

• 申請號: 201810994755.6
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN109425645B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 中務卓哉;水谷正樹
• 申請（專利權）人: 日本特殊陶業株式會社
• 主分類號: G01N27/419
• 分類號: G01N27/419;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: 楊海榮;穆德駿

本發明涉及氣體傳感器元件以及氣體傳感器。有效地加熱檢測部，并有效地降低耗電。氣體傳感器元件(100)具備：包含氧濃度檢測單元(130)以及氧泵單元(140)的元件本體(400)、以及將元件本體(400)覆蓋的保護層(20)。元件本體(400)內含加熱器部(200)，所述加熱器部(200)是通過通電而發熱的發熱體、且將氧濃度檢測單元(130)以及氧泵單元(140)加熱。保護層(20)具有第1保護層(21)以及第2保護層(22)，所述第1保護層(21)通過貴金屬催化劑負載于以白色系陶瓷為主成分的載體而成，所述第2保護層(22)是以白色系陶瓷為主成分并且沒有負載貴金屬催化劑的層。第2保護層(22)覆蓋第1保護層(21)的外側，自身的表面構成為保護層(20)的最外表面，厚度比第1保護層(21)小。

技術領域

本發明涉及氣體傳感器元件以及氣體傳感器。

背景技術

專利文獻1中，公開了在內燃機中使用的氣體傳感器元件的一個例子。此氣體傳感器元件具備檢測部，所述檢測部具有：顯示離子傳導性的固體電解質、分別配置于固體電解質的兩側的面的一對電極(被測定氣體側電極以及基準氣體側電極)、以及將固體電解質加熱而活性化的發熱源。利用此氣體傳感器元件進行檢測操作的情況下，對于一對電極，施加氧濃度差與電流具有線性相關性的電壓，使得被測定氣體接觸被測定氣體側電極，使得大氣等基準氣體接觸基準氣體側電極。結果，由于與被測定氣體與基準氣體的氧濃度差對應的電流在電極間流動，因而可通過將此電流值進行計量從而確定車輛發動機的空燃比(A/F)。

此外，關于專利文獻1中公開的氣體傳感器元件，設置催化劑層使得覆蓋檢測部的外側，此催化劑層構成為負載有促進與氫氣的反應的貴金屬催化劑的層。此外，設置保護層使得覆蓋催化劑層的外側，此保護層抑制檢測部發生進水破裂(被水割れ)并且將通過的氫氣、一氧化碳氣體等捕獲，構成為沒有負載貴金屬催化劑的層。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-241535號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在專利文獻1的氣體傳感器元件中，保護層由于成為沒有負載貴金屬催化劑的氧化鋁粒子的層，因而配置亮度高的白色系的層作為最外層。一般而言黑色系的層的散熱性高，白色系的層的散熱性低，因而如專利文獻1的氣體傳感器那樣，白色系的層配置于最外層時，與黑色系的層配置于最外層的情況相比較，向外部空間(最外層的外側的空間)的散熱被抑制，相應地，可有效地進行檢測部附近的加熱，因而可抑制耗電的增大。

這樣地，在最外層配置白色系的保護層時，可期待抑制向外部散熱的效果，但是專利文獻1的氣體傳感器元件由于在黑色系的催化劑層的外側與厚度大幅大于催化劑層的白色系的保護層接觸的構成，因而保護層吸收催化劑層側的熱的效果變顯著。即，由于成為最外層的保護層會吸收內部的熱(催化劑層附近的熱)，因而抑制向本來應當加熱的部位(配置于催化劑層的內側的檢測部附近)的熱傳遞，使得加熱效率變差。其結果，變得招致耗電的增大。

本發明為了解決上述課題的至少一部分而完成，目的在于提供一種能夠有效地加熱檢測部、并且能夠有效地降低耗電的氣體傳感器元件以及氣體傳感器。

用于解決課題的手段

作為本發明的一個解決手段的氣體傳感器元件，

具備：包含1個以上檢測部的元件本體、以及以包覆所述檢測部的構成與所述元件本體一體地設置的多孔狀的保護層，所述檢測部具有固體電解質體、以及分別配置于所述固體電解質體的一側的面以及另一側的面的一對電極，

所述元件本體內含加熱器，所述加熱器是通過通電而發熱的發熱體、且將所述檢測部加熱，

所述保護層具有第1保護層以及第2保護層，