[發(fā)明專(zhuān)利]氣體傳感器元件以及氣體傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810994755.6
• 申請(qǐng)日: 2018-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109425645B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 中務(wù)卓哉;水谷正樹(shù)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/419
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/419;G01N27/409
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;穆德駿

本發(fā)明涉及氣體傳感器元件以及氣體傳感器。有效地加熱檢測(cè)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(cè)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(hù)層(20)。元件本體(400)內(nèi)含加熱器部(200)，所述加熱器部(200)是通過(guò)通電而發(fā)熱的發(fā)熱體、且將氧濃度檢測(cè)單元(130)以及氧泵單元(140)加熱。保護(hù)層(20)具有第1保護(hù)層(21)以及第2保護(hù)層(22)，所述第1保護(hù)層(21)通過(guò)貴金屬催化劑負(fù)載于以白色系陶瓷為主成分的載體而成，所述第2保護(hù)層(22)是以白色系陶瓷為主成分并且沒(méi)有負(fù)載貴金屬催化劑的層。第2保護(hù)層(22)覆蓋第1保護(hù)層(21)的外側(cè)，自身的表面構(gòu)成為保護(hù)層(20)的最外表面，厚度比第1保護(hù)層(21)小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體傳感器元件以及氣體傳感器。

背景技術(shù)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了在內(nèi)燃機(jī)中使用的氣體傳感器元件的一個(gè)例子。此氣體傳感器元件具備檢測(cè)部，所述檢測(cè)部具有：顯示離子傳導(dǎo)性的固體電解質(zhì)、分別配置于固體電解質(zhì)的兩側(cè)的面的一對(duì)電極(被測(cè)定氣體側(cè)電極以及基準(zhǔn)氣體側(cè)電極)、以及將固體電解質(zhì)加熱而活性化的發(fā)熱源。利用此氣體傳感器元件進(jìn)行檢測(cè)操作的情況下，對(duì)于一對(duì)電極，施加氧濃度差與電流具有線(xiàn)性相關(guān)性的電壓，使得被測(cè)定氣體接觸被測(cè)定氣體側(cè)電極，使得大氣等基準(zhǔn)氣體接觸基準(zhǔn)氣體側(cè)電極。結(jié)果，由于與被測(cè)定氣體與基準(zhǔn)氣體的氧濃度差對(duì)應(yīng)的電流在電極間流動(dòng)，因而可通過(guò)將此電流值進(jìn)行計(jì)量從而確定車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比(A/F)。

此外，關(guān)于專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的氣體傳感器元件，設(shè)置催化劑層使得覆蓋檢測(cè)部的外側(cè)，此催化劑層構(gòu)成為負(fù)載有促進(jìn)與氫氣的反應(yīng)的貴金屬催化劑的層。此外，設(shè)置保護(hù)層使得覆蓋催化劑層的外側(cè)，此保護(hù)層抑制檢測(cè)部發(fā)生進(jìn)水破裂(被水割れ)并且將通過(guò)的氫氣、一氧化碳?xì)怏w等捕獲，構(gòu)成為沒(méi)有負(fù)載貴金屬催化劑的層。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2012-241535號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的氣體傳感器元件中，保護(hù)層由于成為沒(méi)有負(fù)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(zhuān)利文獻(xiàn)1的氣體傳感器那樣，白色系的層配置于最外層時(shí)，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(cè)的空間)的散熱被抑制，相應(yīng)地，可有效地進(jìn)行檢測(cè)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(hù)層時(shí)，可期待抑制向外部散熱的效果，但是專(zhuān)利文獻(xiàn)1的氣體傳感器元件由于在黑色系的催化劑層的外側(cè)與厚度大幅大于催化劑層的白色系的保護(hù)層接觸的構(gòu)成，因而保護(hù)層吸收催化劑層側(cè)的熱的效果變顯著。即，由于成為最外層的保護(hù)層會(huì)吸收內(nèi)部的熱(催化劑層附近的熱)，因而抑制向本來(lái)應(yīng)當(dāng)加熱的部位(配置于催化劑層的內(nèi)側(cè)的檢測(cè)部附近)的熱傳遞，使得加熱效率變差。其結(jié)果，變得招致耗電的增大。

本發(fā)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(cè)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(fā)明的一個(gè)解決手段的氣體傳感器元件，

具備：包含1個(gè)以上檢測(cè)部的元件本體、以及以包覆所述檢測(cè)部的構(gòu)成與所述元件本體一體地設(shè)置的多孔狀的保護(hù)層，所述檢測(cè)部具有固體電解質(zhì)體、以及分別配置于所述固體電解質(zhì)體的一側(cè)的面以及另一側(cè)的面的一對(duì)電極，

所述元件本體內(nèi)含加熱器，所述加熱器是通過(guò)通電而發(fā)熱的發(fā)熱體、且將所述檢測(cè)部加熱，

所述保護(hù)層具有第1保護(hù)層以及第2保護(hù)層，