JPH0743338A - 酸素センサ - Google Patents
酸素センサInfo
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- JPH0743338A JPH0743338A JP5186021A JP18602193A JPH0743338A JP H0743338 A JPH0743338 A JP H0743338A JP 5186021 A JP5186021 A JP 5186021A JP 18602193 A JP18602193 A JP 18602193A JP H0743338 A JPH0743338 A JP H0743338A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 拡散通路の閉塞やクラック発生などの異常を
検出できる酸素センサを提供する。 【構成】 酸素イオン伝導性を有する第１固体電解質板
１１と、その表面に形成された第１陰極電極膜２１ｂお
よび第１陽極電極膜２１ａと、前記第１陰極電極膜２１
ｂを囲む第１スペーサ５１と、前記第１スペーサ５１の
隔壁と前記第１固体電解質板１１とシール板３で囲まれ
て形成された第１密閉空間６１と、前記シール板３の表
面に形成された発熱体膜３１と、前記第１密閉空間６１
と周囲空間とを結ぶ第１拡散通路４１と、第２固体電解
質板１２と、その表面に形成された第２陰極電極膜２２
ｂおよび第２陽極電極膜２２ａと、前記第２陰極電極膜
２２ｂを囲む第２スペーサ５２と、前記第２スペーサ５
２の隔壁と前記第２固体電解質板１２と前記シール板３
で囲まれて形成された第２密閉空間６２と、前記第２密
閉空間６２と周囲空間とを結ぶ第２拡散通路４２とを備
えたものである。
検出できる酸素センサを提供する。 【構成】 酸素イオン伝導性を有する第１固体電解質板
１１と、その表面に形成された第１陰極電極膜２１ｂお
よび第１陽極電極膜２１ａと、前記第１陰極電極膜２１
ｂを囲む第１スペーサ５１と、前記第１スペーサ５１の
隔壁と前記第１固体電解質板１１とシール板３で囲まれ
て形成された第１密閉空間６１と、前記シール板３の表
面に形成された発熱体膜３１と、前記第１密閉空間６１
と周囲空間とを結ぶ第１拡散通路４１と、第２固体電解
質板１２と、その表面に形成された第２陰極電極膜２２
ｂおよび第２陽極電極膜２２ａと、前記第２陰極電極膜
２２ｂを囲む第２スペーサ５２と、前記第２スペーサ５
２の隔壁と前記第２固体電解質板１２と前記シール板３
で囲まれて形成された第２密閉空間６２と、前記第２密
閉空間６２と周囲空間とを結ぶ第２拡散通路４２とを備
えたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は環境中の酸素濃度を測定
するための酸素センサに関し、特に、酸素イオン伝導性
固体電解質を利用した限界電流式酸素センサに関するも
のである。
するための酸素センサに関し、特に、酸素イオン伝導性
固体電解質を利用した限界電流式酸素センサに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の酸素センサは、図３に示
すように、酸素イオン伝導性を有する固体電解質板１
（例えばジルコニア系セラミック板）の両面に白金など
の金属電極膜２（陽極２ａ、陰極２ｂ）を形成し、さら
に前記陰極２ｂ側の固体電解質板１の上にシール板３を
配置し、さらにシール板３に酸素の拡散通路４が設けら
れている。シール板３と固体電解質板１は、通常、硝
子、セラミックなどのスペーサ５により気密に接着され
る。密閉空間６は拡散通路４を通じて外部空間に連通し
ている。
すように、酸素イオン伝導性を有する固体電解質板１
（例えばジルコニア系セラミック板）の両面に白金など
の金属電極膜２（陽極２ａ、陰極２ｂ）を形成し、さら
に前記陰極２ｂ側の固体電解質板１の上にシール板３を
配置し、さらにシール板３に酸素の拡散通路４が設けら
れている。シール板３と固体電解質板１は、通常、硝
子、セラミックなどのスペーサ５により気密に接着され
る。密閉空間６は拡散通路４を通じて外部空間に連通し
ている。
【０００３】この構成において、酸素センサを動作可能
な温度に加熱したのち、電極間に直流電圧を印加する
と、陰極２ｂで酸素分子のイオン化反応が起こり、イオ
ン化した酸素イオンが固体電解質板１中を陽極２ａに向
かって拡散し、陽極２ａに到達した後、そこで酸素イオ
ンの分子化反応が起こり外部空間へ排出される。一方、
密閉空間６への酸素の流入はシール板３に設けられた拡
散通路４により制限され、陰極２ｂへの酸素の流入が拡
散律速となる。その結果、固体電解質板１中を酸素イオ
ンが移動することによって生じる電流は、印加電圧の増
加に対し、ある電圧以降一定値を示す。この一定となる
電流が限界電流である。これが雰囲気ガス中の酸素濃度
にほぼ比例することから、前記限界電流を検出すること
により酸素濃度を測定できる（例えば、特開昭５９−１
９２９５３号公報、特開昭６０−２５２２５４号公
報）。
な温度に加熱したのち、電極間に直流電圧を印加する
と、陰極２ｂで酸素分子のイオン化反応が起こり、イオ
ン化した酸素イオンが固体電解質板１中を陽極２ａに向
かって拡散し、陽極２ａに到達した後、そこで酸素イオ
ンの分子化反応が起こり外部空間へ排出される。一方、
密閉空間６への酸素の流入はシール板３に設けられた拡
散通路４により制限され、陰極２ｂへの酸素の流入が拡
散律速となる。その結果、固体電解質板１中を酸素イオ
ンが移動することによって生じる電流は、印加電圧の増
加に対し、ある電圧以降一定値を示す。この一定となる
電流が限界電流である。これが雰囲気ガス中の酸素濃度
にほぼ比例することから、前記限界電流を検出すること
により酸素濃度を測定できる（例えば、特開昭５９−１
９２９５３号公報、特開昭６０−２５２２５４号公
報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】拡散通路４の大きさは
酸素センサの動作温度、限界電流の大きさにより任意に
設定される。しかし、酸素センサの長期信頼性を確保す
るには動作温度はできるだけ低くすることが望ましい。
ジルコニア系セラミックの固体電解質では酸素イオンの
輸送能力の点から最低動作温度は約４００℃である。こ
の動作温度で実用的限界電流値を得るには拡散通路４は
直径が数十μｍ、長さ数ｍｍの極めて小さなものとな
る。従って、酸素センサ製造時や実使用のとき、埃や異
物などが拡散通路４に侵入して、拡散通路４を閉塞させ
る懸念がある。その結果、限界電流値が所定の値に比
べ、減少するので、酸素センサが誤動作する問題点があ
る。
酸素センサの動作温度、限界電流の大きさにより任意に
設定される。しかし、酸素センサの長期信頼性を確保す
るには動作温度はできるだけ低くすることが望ましい。
ジルコニア系セラミックの固体電解質では酸素イオンの
輸送能力の点から最低動作温度は約４００℃である。こ
の動作温度で実用的限界電流値を得るには拡散通路４は
直径が数十μｍ、長さ数ｍｍの極めて小さなものとな
る。従って、酸素センサ製造時や実使用のとき、埃や異
物などが拡散通路４に侵入して、拡散通路４を閉塞させ
る懸念がある。その結果、限界電流値が所定の値に比
べ、減少するので、酸素センサが誤動作する問題点があ
る。
【０００５】また、蓋体３と固体電解質板１を気密に接
着するスペーサ５に使用中の熱衝撃などにより部分的に
クラックが発生し、その結果、気密性を失うことがあ
る。この場合、限界電流値が所定の値よりも増加するの
で、酸素センサが誤動作する問題点がある。
着するスペーサ５に使用中の熱衝撃などにより部分的に
クラックが発生し、その結果、気密性を失うことがあ
る。この場合、限界電流値が所定の値よりも増加するの
で、酸素センサが誤動作する問題点がある。
【０００６】本発明はかかる従来の問題点を解消するも
ので、異物や埃による拡散通路の閉塞およびスペーサで
のクラック発生などの異常を検知できる酸素センサを提
供することを目的とする。
ので、異物や埃による拡散通路の閉塞およびスペーサで
のクラック発生などの異常を検知できる酸素センサを提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の酸素センサは、酸素イオン伝導性を有する
第１固体電解質板と、前記第１固体電解質板の一方の表
面に形成された第１陰極電極膜と、前記第１固体電解質
板の他の表面に形成され、前記第１陰極電極膜と対向す
る第１陽極電極膜と、前記第１陰極電極膜を囲む第１ス
ペーサと、前記第１スペーサ上に前記第１固体電解質板
と相対向して配置されたシール板と、前記シール板の表
面に形成された発熱体膜と、前記第１スペーサの隔壁と
前記第１固体電解質板と前記シール板で囲まれて形成さ
れた第１密閉空間と、前記第１密閉空間と周囲空間とを
結ぶ第１拡散通路と、酸素イオン伝導性を有する第２固
体電解質板と、前記第２固体電解質板の一方の表面に形
成された第２陰極電極膜と、前記第２固体電解質板の他
の表面に形成され、前記第２陰極電極膜と対向する第２
陽極電極膜と、前記第２固体電解質板と前記シール板の
間に位置し前記第２陰極電極膜を囲む第２スペーサと、
前記第２スペーサの隔壁と前記第２固体電解質板と前記
シール板で囲まれて形成された第２密閉空間と、前記第
２密閉空間と周囲空間とを結ぶ第２拡散通路とを備えた
ものである。
めに本発明の酸素センサは、酸素イオン伝導性を有する
第１固体電解質板と、前記第１固体電解質板の一方の表
面に形成された第１陰極電極膜と、前記第１固体電解質
板の他の表面に形成され、前記第１陰極電極膜と対向す
る第１陽極電極膜と、前記第１陰極電極膜を囲む第１ス
ペーサと、前記第１スペーサ上に前記第１固体電解質板
と相対向して配置されたシール板と、前記シール板の表
面に形成された発熱体膜と、前記第１スペーサの隔壁と
前記第１固体電解質板と前記シール板で囲まれて形成さ
れた第１密閉空間と、前記第１密閉空間と周囲空間とを
結ぶ第１拡散通路と、酸素イオン伝導性を有する第２固
体電解質板と、前記第２固体電解質板の一方の表面に形
成された第２陰極電極膜と、前記第２固体電解質板の他
の表面に形成され、前記第２陰極電極膜と対向する第２
陽極電極膜と、前記第２固体電解質板と前記シール板の
間に位置し前記第２陰極電極膜を囲む第２スペーサと、
前記第２スペーサの隔壁と前記第２固体電解質板と前記
シール板で囲まれて形成された第２密閉空間と、前記第
２密閉空間と周囲空間とを結ぶ第２拡散通路とを備えた
ものである。
【０００８】
【作用】本発明は上記構成において、第１および第２陰
極電極膜をそれぞれ取り囲む独立した第１および第２密
閉空間を備えているので、第１および第２陽極電極膜、
第１および第２陰極電極膜、第１および第２固体電解質
板、第１および第２密閉空間、シール板および第１およ
び第２拡散通路から成る２個の独立した酸素センサ素子
が集積されている。この構成により、同じ測定環境中、
すなわち同じ酸素濃度の環境中で２個の限界電流値が容
易に得られる。実用上検出の容易な大きな限界電流値を
得るために、シール板の表面に形成された発熱体膜に通
電することにより、第１および第２固体電解質板は４０
０〜６００℃の間の一定温度に保持される。このような
定常状態にあるとき、異物や埃による拡散通路の閉塞ま
たはスペーサでのクラック発生などの異常が生じた場
合、限界電流値が変動する。これら異常が、２個の独立
した酸素センサにおいて同時に同じ程度発生することは
殆ど実用上あり得ない。従って、２個の限界電流値を比
較して、それらの値の相対的関係が初期の相対的関係か
らずれを生じた場合、上記異常が発生したと判断でき
る。
極電極膜をそれぞれ取り囲む独立した第１および第２密
閉空間を備えているので、第１および第２陽極電極膜、
第１および第２陰極電極膜、第１および第２固体電解質
板、第１および第２密閉空間、シール板および第１およ
び第２拡散通路から成る２個の独立した酸素センサ素子
が集積されている。この構成により、同じ測定環境中、
すなわち同じ酸素濃度の環境中で２個の限界電流値が容
易に得られる。実用上検出の容易な大きな限界電流値を
得るために、シール板の表面に形成された発熱体膜に通
電することにより、第１および第２固体電解質板は４０
０〜６００℃の間の一定温度に保持される。このような
定常状態にあるとき、異物や埃による拡散通路の閉塞ま
たはスペーサでのクラック発生などの異常が生じた場
合、限界電流値が変動する。これら異常が、２個の独立
した酸素センサにおいて同時に同じ程度発生することは
殆ど実用上あり得ない。従って、２個の限界電流値を比
較して、それらの値の相対的関係が初期の相対的関係か
らずれを生じた場合、上記異常が発生したと判断でき
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。
明する。
【００１０】第１図は本発明の一実施例を示す断面図で
ある。第１固体電解質板１１に第１陽極電極膜２１ａ、
第１陰極電極膜２１ｂ、第１拡散通路４１を形成した。
また、第２固体電解質板１２に第２陽極電極膜２２ａ、
第２陰極電極膜２２ｂ、第２拡散通路４２を形成した。
他方で、シール板３を準備し、その一方の表面に発熱体
膜３１を形成した。次に、第１拡散通路４１と第１陰極
電極膜２１ｂを取り囲んで、第１固体電解質板１１をシ
ール板３の一方の表面に第１スペーサ５１で気密に接着
し、第１気密空間６１を形成した。更に、第２拡散通路
４２と第２陰極電極膜２２ｂを取り囲んで、第２固体電
解質板１２をシール板３の他の表面に第２スペーサ５２
で気密に接着し、第２気密空間６２を形成した。
ある。第１固体電解質板１１に第１陽極電極膜２１ａ、
第１陰極電極膜２１ｂ、第１拡散通路４１を形成した。
また、第２固体電解質板１２に第２陽極電極膜２２ａ、
第２陰極電極膜２２ｂ、第２拡散通路４２を形成した。
他方で、シール板３を準備し、その一方の表面に発熱体
膜３１を形成した。次に、第１拡散通路４１と第１陰極
電極膜２１ｂを取り囲んで、第１固体電解質板１１をシ
ール板３の一方の表面に第１スペーサ５１で気密に接着
し、第１気密空間６１を形成した。更に、第２拡散通路
４２と第２陰極電極膜２２ｂを取り囲んで、第２固体電
解質板１２をシール板３の他の表面に第２スペーサ５２
で気密に接着し、第２気密空間６２を形成した。
【００１１】このようにして独立した２個の酸素センサ
素子、即ち、第１拡散通路４１を第１密閉空間６１と第
１陰極電極膜２１ｂと第１陽極電極膜２１ａを含む第一
の酸素センサ素子、また第２拡散通路４２と第２密閉空
間６２と第２陰極電極膜２２ｂと第２陽極電極膜２２ａ
を含む第二の酸素センサ素子、を二つの固体電解質１１
および１２と一つのシール板３を用いて集積すると共に
シール板３の一方の表面に発熱体膜３１を備えた酸素セ
ンサを形成した。図１に示した実施例では、固体電解質
板１１および１２は円形上のＺｒＯ2 （８ｍｏｌのＹを
ドープ）で、その厚さは約０．５ｍｍ、直径は約１０ｍ
ｍとした。電極膜２１ａ、２２ａ、２１ｂ、２２ｂは厚
膜Ｐｔ電極膜を用い、その厚さは約８μｍとした。電極
膜２１ａ、２２ａ、２１ｂ、２２ｂの面積は約１２ｍｍ
2 とした。また、拡散通路４１、４２の断面は直径約２
５μｍの円形とした。シール板３は矩形状のＺｒＯ
2 （８ｍｏｌのＹをドープ）もしくはフォルステライト
で、その厚さは約０．５〜２ｍｍ、１辺の長さは約１０
ｍｍとした。発熱体膜３１はシール板３の一方の表面に
厚膜Ｐｔ膜で構成し、その室温抵抗値は３０〜５０Ωと
した。スペーサ５１および５２は厚膜硝子膜を用い、そ
の厚さは約２０μｍとした。電極膜２１ａ、２２ａ、２
１ｂ、２２ｂを形成した後、陰極電極膜２１ｂ、２２ｂ
の形成された表面に厚膜硝子スペーサ５１および５２を
印刷し、シール板３を挟んで固体電解質１１および１２
を積層した。この積層物を焼成して両者を気密に接着し
た。このとき、第１拡散通路４１と第１陰極電極膜２１
ｂ、第２拡散通路４２と第２陰極電極膜２２ｂを取り囲
むようなパターンで厚膜硝子スペーサ５１および５２を
印刷した。シール板３と固体電解質板１１および１２を
接着した後、リード線８１ａ、８２ａ、８１ｂ、８２ｂ
をそれぞれ接続した。
素子、即ち、第１拡散通路４１を第１密閉空間６１と第
１陰極電極膜２１ｂと第１陽極電極膜２１ａを含む第一
の酸素センサ素子、また第２拡散通路４２と第２密閉空
間６２と第２陰極電極膜２２ｂと第２陽極電極膜２２ａ
を含む第二の酸素センサ素子、を二つの固体電解質１１
および１２と一つのシール板３を用いて集積すると共に
シール板３の一方の表面に発熱体膜３１を備えた酸素セ
ンサを形成した。図１に示した実施例では、固体電解質
板１１および１２は円形上のＺｒＯ2 （８ｍｏｌのＹを
ドープ）で、その厚さは約０．５ｍｍ、直径は約１０ｍ
ｍとした。電極膜２１ａ、２２ａ、２１ｂ、２２ｂは厚
膜Ｐｔ電極膜を用い、その厚さは約８μｍとした。電極
膜２１ａ、２２ａ、２１ｂ、２２ｂの面積は約１２ｍｍ
2 とした。また、拡散通路４１、４２の断面は直径約２
５μｍの円形とした。シール板３は矩形状のＺｒＯ
2 （８ｍｏｌのＹをドープ）もしくはフォルステライト
で、その厚さは約０．５〜２ｍｍ、１辺の長さは約１０
ｍｍとした。発熱体膜３１はシール板３の一方の表面に
厚膜Ｐｔ膜で構成し、その室温抵抗値は３０〜５０Ωと
した。スペーサ５１および５２は厚膜硝子膜を用い、そ
の厚さは約２０μｍとした。電極膜２１ａ、２２ａ、２
１ｂ、２２ｂを形成した後、陰極電極膜２１ｂ、２２ｂ
の形成された表面に厚膜硝子スペーサ５１および５２を
印刷し、シール板３を挟んで固体電解質１１および１２
を積層した。この積層物を焼成して両者を気密に接着し
た。このとき、第１拡散通路４１と第１陰極電極膜２１
ｂ、第２拡散通路４２と第２陰極電極膜２２ｂを取り囲
むようなパターンで厚膜硝子スペーサ５１および５２を
印刷した。シール板３と固体電解質板１１および１２を
接着した後、リード線８１ａ、８２ａ、８１ｂ、８２ｂ
をそれぞれ接続した。
【００１２】この後、上記本発明の酸素センサの発熱体
膜３１に２〜３Ｗの電力を印加することにより、４００
〜５５０℃の温度に第１および第２固体電解質板１１お
よび１２を保持すると共に、陽極電極膜２１ａ、２２ａ
を正、陰極電極膜２１ｂ、２２ｂを負にして直流電圧を
印加して、第一の酸素センサ素子の限界電流値Ｉ1 、第
二の酸素センサ素子の限界電流値Ｉ2 を、それぞれ測定
した。酸素濃度が２０．５％のときＩ1 、Ｉ2 は、それ
ぞれ１１５、１７５μＡを示した。このばらつきは主と
して拡散通路４１、４２のばらつきに起因する。次に、
酸素濃度１５％で測定したところ、Ｉ1 、Ｉ2 は、それ
ぞれ８４、１２８μＡを示した。しかし、酸素濃度が２
０．５％でも、１５％でも、比（Ｉ1 ／Ｉ2 ）は、酸素
濃度に依存せず、それぞれ約０．６５７であった。しか
し、直径約１０μｍのＡｕ線を第１拡散通路４１のみ挿
入して、第１拡散通路４１を閉塞状態にしたところ、比
（Ｉ1 ／Ｉ2 ）は酸素濃度によらず、約０．５５２に減
少した。また、直径約１０μｍのＡｕ線を第２拡散通路
４２のみに挿入して、第２拡散通路４２を閉塞状態にし
たところ、比（Ｉ1 ／Ｉ2 ）は約０．７８２に増加し
た。
膜３１に２〜３Ｗの電力を印加することにより、４００
〜５５０℃の温度に第１および第２固体電解質板１１お
よび１２を保持すると共に、陽極電極膜２１ａ、２２ａ
を正、陰極電極膜２１ｂ、２２ｂを負にして直流電圧を
印加して、第一の酸素センサ素子の限界電流値Ｉ1 、第
二の酸素センサ素子の限界電流値Ｉ2 を、それぞれ測定
した。酸素濃度が２０．５％のときＩ1 、Ｉ2 は、それ
ぞれ１１５、１７５μＡを示した。このばらつきは主と
して拡散通路４１、４２のばらつきに起因する。次に、
酸素濃度１５％で測定したところ、Ｉ1 、Ｉ2 は、それ
ぞれ８４、１２８μＡを示した。しかし、酸素濃度が２
０．５％でも、１５％でも、比（Ｉ1 ／Ｉ2 ）は、酸素
濃度に依存せず、それぞれ約０．６５７であった。しか
し、直径約１０μｍのＡｕ線を第１拡散通路４１のみ挿
入して、第１拡散通路４１を閉塞状態にしたところ、比
（Ｉ1 ／Ｉ2 ）は酸素濃度によらず、約０．５５２に減
少した。また、直径約１０μｍのＡｕ線を第２拡散通路
４２のみに挿入して、第２拡散通路４２を閉塞状態にし
たところ、比（Ｉ1 ／Ｉ2 ）は約０．７８２に増加し
た。
【００１３】このように初期状態でのＩ1 、Ｉ2 の間の
比を、あらかじめ測定し、その比が減少もしくは増加し
た場合、拡散通路４１、４２のどれかが閉塞状態である
ことが検出できる。スペーサ５１および５２に使用中の
熱衝撃によりクラックが発生した場合にも同様にして、
比が変化することは明らかであろう。
比を、あらかじめ測定し、その比が減少もしくは増加し
た場合、拡散通路４１、４２のどれかが閉塞状態である
ことが検出できる。スペーサ５１および５２に使用中の
熱衝撃によりクラックが発生した場合にも同様にして、
比が変化することは明らかであろう。
【００１４】図１では、発熱体膜３１はシール板３の一
方の表面に形成されているが、図２に示すように、シー
ル板３の両面に形成する方がより好ましい。この構成が
第１および第２固体電解質板１１および１２に対してよ
り均一に熱を供給できることは明らかであろう。図１の
構成でも、また、図２の構成でも、発熱体膜３１で発生
した熱は１００％近く第１および第２固体電解質板１１
および１２を通過して外部空間に放散する。シール板３
の外周部を通じた外部空間への熱放散は殆ど無視できる
からである。このことは発熱体膜３１の熱効率が高いこ
とを示す。また、発熱体膜３１は厚膜Ｐｔ膜が優れてい
る。発熱体膜３１として、この外にもＡｇ厚膜、Ａｇ−
Ｐｄ厚膜、さらにはそれらの蒸着膜などがあるが、厚膜
Ｐｔ膜は４００〜６００℃での高温での熱的安定性に優
れている。
方の表面に形成されているが、図２に示すように、シー
ル板３の両面に形成する方がより好ましい。この構成が
第１および第２固体電解質板１１および１２に対してよ
り均一に熱を供給できることは明らかであろう。図１の
構成でも、また、図２の構成でも、発熱体膜３１で発生
した熱は１００％近く第１および第２固体電解質板１１
および１２を通過して外部空間に放散する。シール板３
の外周部を通じた外部空間への熱放散は殆ど無視できる
からである。このことは発熱体膜３１の熱効率が高いこ
とを示す。また、発熱体膜３１は厚膜Ｐｔ膜が優れてい
る。発熱体膜３１として、この外にもＡｇ厚膜、Ａｇ−
Ｐｄ厚膜、さらにはそれらの蒸着膜などがあるが、厚膜
Ｐｔ膜は４００〜６００℃での高温での熱的安定性に優
れている。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば次の効果が
得られる。
得られる。
【００１６】（１）２個の固体電解質板と１個のシール
板を用いて、独立した２個の限界電流型酸素センサ素子
が集積されているので、二つの限界電流値が同時に利用
できる。この結果、二つの限界電流値の相対関係を監視
することにより、拡散通路の閉塞やクラック発生などの
異常を検出できる。
板を用いて、独立した２個の限界電流型酸素センサ素子
が集積されているので、二つの限界電流値が同時に利用
できる。この結果、二つの限界電流値の相対関係を監視
することにより、拡散通路の閉塞やクラック発生などの
異常を検出できる。
【００１７】（２）特に、二つの限界電流値の比は、酸
素濃度に依存せず、一定値を示すので、拡散通路の閉塞
やクラック発生などの異常検出に優れる。
素濃度に依存せず、一定値を示すので、拡散通路の閉塞
やクラック発生などの異常検出に優れる。
【００１８】（３）シール板の表面に発熱体膜が形成さ
れているので、１００％近い高い熱効率で２個の固体電
解質板を加熱できる。
れているので、１００％近い高い熱効率で２個の固体電
解質板を加熱できる。
【図１】本発明の酸素センサの一実施例を示す断面図
【図２】本発明の酸素センサの他の実施例を示す断面図
【図３】従来の酸素センサの断面図
３ シール板 １１ 第１固体電解質板 １２ 第２固体電解質板 ２１ａ 第１陽極電極膜 ２１ｂ 第１陰極電極膜 ２２ａ 第２陽極電極膜 ２２ｂ 第２陰極電極膜 ３１ 発熱体膜 ４１ 第１拡散通路 ４２ 第２拡散通路 ５１ 第１スペーサ ５２ 第２スペーサ ６１ 第１密閉空間 ６２ 第２密閉空間
Claims (3)
- 【請求項１】酸素イオン伝導性を有する第１固体電解質
板と、前記第１固体電解質板の一方の表面に形成された
第１陰極電極膜と、前記第１固体電解質板の他の表面に
形成され、前記第１陰極電極膜と前記第１固体電解質板
を介して対向する第１陽極電極膜と、前記第１陰極電極
膜を囲む第１スペーサと、前記第１スペーサ上に前記第
１固体電解質板と相対向して配置されたシール板と、前
記シール板の表面に形成された発熱体膜と、前記第１ス
ペーサの隔壁と前記第１固体電解質板と前記シール板で
囲まれて形成された第１密閉空間と、前記第１密閉空間
と周囲空間とを結ぶ第１拡散通路と、酸素イオン伝導性
を有する第２固体電解質板と、前記第２固体電解質板の
一方の表面に形成された第２陰極電極膜と、前記第２固
体電解質板の他の表面に形成され、前記第２陰極電極膜
と前記第２固体電解質板を介して対向する第２陽極電極
膜と、前記第２固体電解質板と前記シール板との間に位
置し前記第２陰極電極膜を囲む第２スペーサと、前記第
２スペーサの隔壁と前記第２固体電解質板と前記シール
板で囲まれて形成された第２密閉空間と、前記第２密閉
空間と周囲空間とを結ぶ第２拡散通路とから成る酸素セ
ンサ。 - 【請求項２】発熱体膜がシール板の両面に形成された請
求項１記載の酸素センサ。 - 【請求項３】発熱体膜が白金膜である請求項１記載の酸
素センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186021A JPH0743338A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 酸素センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186021A JPH0743338A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 酸素センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743338A true JPH0743338A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16181013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5186021A Pending JPH0743338A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 酸素センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743338A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1480039A1 (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-24 | Denso Corporation | Fault detecting apparatus of different types of faults of solid electrolyte gas sensors |
-
1993
- 1993-07-28 JP JP5186021A patent/JPH0743338A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1480039A1 (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-24 | Denso Corporation | Fault detecting apparatus of different types of faults of solid electrolyte gas sensors |
| US7073320B2 (en) | 2003-05-09 | 2006-07-11 | Denso Corporation | Fault detecting apparatus designed to detect different types of faults of gas sensor |
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