[發明專利]氣體傳感器

在審

• 申請號: 201911020324.0
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN111103344A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 渡邊悠介;甲斐美佳;巖井志帆
• 申請（專利權）人: 日本礙子株式會社
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407
• 代理公司: 北京旭知行專利代理事務所(普通合伙) 11432
• 代理人: 王軼;鄭雪娜

本發明提供一種氣體傳感器，氣體傳感器(10)具有：結構體(14)，其由氧離子傳導性的固體電解質構成；氣體導入路(16)，其形成于結構體(14)，被測定氣體導入至該氣體導入路；主調整室(18a)，其與氣體導入路(16)連通；以及測定室(20)，其與主調整室(18a)連通，在氣體導入路(16)與主調整室(18a)之間具有：緩沖空間(34)，其與氣體導入路(16)連通；以及至少2個擴散速度控制部(30A、30B)，它們與緩沖空間(34)連通，各擴散速度控制部(30A、30B)的寬度Wb1、Wb2小于氣體導入路(16)、緩沖空間(34)以及主調整室(18a)的各自的寬度Wa、Wc、Wd。

技術領域

本發明涉及使用了氧離子傳導性的固體電解質的氣體傳感器。

背景技術

以往，提出了對尾氣之類的在存有氧的環境下共存的氮氧化物(NO)、氨(NH₃)等被測定氣體的濃度進行測定的氣體傳感器(參照日本特許第5749781號公報、日本特許第4931074號公報以及日本特許第5253165號公報)。

關于日本特許第5749781號公報的氣體傳感器，如該文獻的圖3所示，構成為從氣體導入孔至主泵電極而包括：導入路，被測定氣體導入至該導入路；緩沖空間，其用于減弱排氣壓力脈動的影響；1個擴散層，其對氣體進行節流；以及空腔，主泵電極形成于該空腔。但是，由于僅具有1個擴散層，因此，通過導入路而進入的中毒物質很少在中途被捕集而是進入內部，從而有可能導致主泵電極中毒而使得氣體檢測精度降低。

另外，如果主泵電極的鉑蒸發并從氣體導入孔排出，則該排出的鉑會附著于保護罩內，其結果，NH₃氣體有時在保護罩內分解而導致NH₃的檢測性降低。

因此，關于日本特許第4931074號公報中記載的氣體傳感器，如該文獻的圖4所示，在擴散速度控制部與內側電極之間的測定室的至少1個壁面形成供液態中毒物質貯存的捕集部。在形成于上述壁面的凹陷有底的空隙填充多孔質物質而形成該捕集部。

關于日本特許第5253165號公報中記載的氣體傳感器，如該文獻的圖1所示，在固體電解質內部的供被測定氣體流通的氣體流通部的遠離檢測電極的上游側形成有由對有害物質進行捕集(捕捉)的多孔質體形成的有害物質捕集層。具體而言，有害物質捕集層形成于：從外部空間向內部空腔導入被測定氣體的氣體導入口；以及在擴散阻力部之間形成的緩沖空間。

發明內容

然而，日本特許第4931074號公報中記載的氣體傳感器需要在測定室的至少1個壁面形成對液態中毒物質進行捕集的捕集部，并且，需要在形成于上述壁面的凹陷有底的空隙填充多孔質物質而形成捕集部，因此，結構有可能變得復雜、大型化、制造過程也有可能變得復雜。

日本特許第5253165號公報中記載的氣體傳感器需要在氣體導入口和緩沖空間分別形成有害物質捕集層，另外，為了確保被測定氣體的流通，需要利用氣孔率為40％以上80％以下的氧化鋁多孔質體形成有害物質捕集層。因此，氣體傳感器的結構有可能變得復雜、大型化，制造過程也有可能變得復雜。

本發明的目的在于提供一種氣體傳感器，其無需形成供液態中毒物質貯存的捕集部或有害物質捕集層等，能夠以簡單的結構抑制主泵電極中毒而抑制氣體檢測精度降低。

本發明的方案具有：結構體，其由氧離子傳導性的固體電解質構成；氣體導入路，其形成于所述結構體，被測定氣體導入至該氣體導入路；主空腔，其與所述氣體導入路連通；以及測定空腔，其與所述主空腔連通，在所述氣體導入路與所述主空腔之間具有：緩沖空間，其與所述氣體導入路連通；以及至少2個擴散速度控制部，它們與所述緩沖空間連通，各所述擴散速度控制部的寬度小于所述氣體導入路、所述緩沖空間及所述主空腔的各自的寬度。

根據上述方案的氣體傳感器，無需形成供液態中毒物質貯存的捕集部或有害物質捕集層等，能夠以簡單的結構抑制主泵電極中毒，從而能夠抑制氣體檢測精度降低。