JPH0810209B2 - 酸素センサ素子 - Google Patents
酸素センサ素子Info
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- JPH0810209B2 JPH0810209B2 JP62200071A JP20007187A JPH0810209B2 JP H0810209 B2 JPH0810209 B2 JP H0810209B2 JP 62200071 A JP62200071 A JP 62200071A JP 20007187 A JP20007187 A JP 20007187A JP H0810209 B2 JPH0810209 B2 JP H0810209B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，各種燃料を燃焼して熱エネルギーを利用す
る産業用燃焼装置の排気ガス制御，及び石油化学，鉄
鋼，冶金など高温で酵素が関与する化学プロセス，冶金
プロセス等における酵素濃度制御用酵素センサ素子に関
し，特に使用環境条件が苛酷であり，特性変化の許容度
が小さく，長寿命が要求される自動車の排気ガスの酵素
濃度検知による空燃比制御用酵素センサ素子に関する。
る産業用燃焼装置の排気ガス制御，及び石油化学，鉄
鋼，冶金など高温で酵素が関与する化学プロセス，冶金
プロセス等における酵素濃度制御用酵素センサ素子に関
し，特に使用環境条件が苛酷であり，特性変化の許容度
が小さく，長寿命が要求される自動車の排気ガスの酵素
濃度検知による空燃比制御用酵素センサ素子に関する。
（従来の技術） 固体電解質層にPt等の電極を設けてなる酵素センサ素
子には，検知ガスから電極を保護し，酸素センサのλポ
イントズレを減少させ，良好な起電力特性を得るため次
のような技術が知られている。
子には，検知ガスから電極を保護し，酸素センサのλポ
イントズレを減少させ，良好な起電力特性を得るため次
のような技術が知られている。
特公昭57−18146号公報には，検出ガス中に露出する
電極の表面に，耐熱性金属酸化物と触媒作用をもつ物質
から成る多孔質被膜を設ける旨記載されている。
電極の表面に，耐熱性金属酸化物と触媒作用をもつ物質
から成る多孔質被膜を設ける旨記載されている。
また，特公昭57−34900号公報には，検出ガス中に露
出する電極の表面に，検出ガスのガス成分を反応させる
触媒を担持しない多孔質被膜を形成し，その表面に検出
ガスのガス成分を反応させる触媒を担持する多孔質被膜
を形成する旨記載されている。
出する電極の表面に，検出ガスのガス成分を反応させる
触媒を担持しない多孔質被膜を形成し，その表面に検出
ガスのガス成分を反応させる触媒を担持する多孔質被膜
を形成する旨記載されている。
また，特開昭56−160653号公報及び特開昭59−196580
号公報には，固体電解質層表面に固体電解質の凸部を形
成し，その上に電極を設けた酵素濃淡電池が記載されて
いる。
号公報には，固体電解質層表面に固体電解質の凸部を形
成し，その上に電極を設けた酵素濃淡電池が記載されて
いる。
（発明が解決しようとする問題点） しかし，特公昭57−18146号公報に記載の発明は，実
際の使用中にカーボンの付着，前記多孔質被膜の脱離等
が発生し，良好な起電力特性が得られず，長期間使用で
きなかった。
際の使用中にカーボンの付着，前記多孔質被膜の脱離等
が発生し，良好な起電力特性が得られず，長期間使用で
きなかった。
また，特公昭57−34900号公報に記載の発明は，上記
特公昭57−18146号公報に記載の発明の欠点の改善のた
めになされたものと考えられるが，やはり実用に充分耐
え得る寿命は有していない。
特公昭57−18146号公報に記載の発明の欠点の改善のた
めになされたものと考えられるが，やはり実用に充分耐
え得る寿命は有していない。
また，特開昭56−160653号公報及び特開昭59−196580
号公報に記載のものは，ある程度の効果を奏するものの
十分ではない。
号公報に記載のものは，ある程度の効果を奏するものの
十分ではない。
本発明は上記従来の技術の欠点を改善した酸素センサ
素子を提供することを目的とする。
素子を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の酵素センサ素子
は、固体電解質層の一方の面に基準ガス接触電極層を、
他方の面に検出ガス接触電極層を設け、前記検出ガス接
触電極層を多孔質保護層で被覆して成る酵素センサ素子
であって、前記検出ガス接触電極等と接する前記固体電
解質層表面には、該検出ガス接触電極層及び前記多孔質
保護層へ貫入する多数の球状突起部が形成され、前記多
孔質保護層の多数の孔（或いは開空隙ともいう）に検出
ガスのガス成分を反応させる触媒が分散固着されて成
り、前記孔に分散固着している触媒は、白金から実質的
に成り、前記孔の容積に対する前記触媒である前記白金
の重量の比は、0.03g/l〜7g/lであることを特徴とす
る。
は、固体電解質層の一方の面に基準ガス接触電極層を、
他方の面に検出ガス接触電極層を設け、前記検出ガス接
触電極層を多孔質保護層で被覆して成る酵素センサ素子
であって、前記検出ガス接触電極等と接する前記固体電
解質層表面には、該検出ガス接触電極層及び前記多孔質
保護層へ貫入する多数の球状突起部が形成され、前記多
孔質保護層の多数の孔（或いは開空隙ともいう）に検出
ガスのガス成分を反応させる触媒が分散固着されて成
り、前記孔に分散固着している触媒は、白金から実質的
に成り、前記孔の容積に対する前記触媒である前記白金
の重量の比は、0.03g/l〜7g/lであることを特徴とす
る。
好ましくは、上記重量濃度（g/l）は、上限を5g/lと
する。
する。
さらに好ましくは、前記多数の球状突起部は、前記固
体電解質層表面に複層に形成されてなることを特徴とす
る。
体電解質層表面に複層に形成されてなることを特徴とす
る。
なお好ましくは、多孔質保護層の孔に分散固着してい
る白金触媒は、多孔質保護層が形成された中間形成物
を、H2PtC16溶液0.03〜7g/l中に浸漬することにより形
成される。
る白金触媒は、多孔質保護層が形成された中間形成物
を、H2PtC16溶液0.03〜7g/l中に浸漬することにより形
成される。
なおさらに好ましくは、本発明になる酸素センサ素子
の製造方法は、固体電解質層の一方の面に基準ガス接触
電極層を、他方の面に検出ガス接触電極層を形成し、前
記検出ガス接触電極層を多孔質保護層で被覆する酵素セ
ンサ素子の製造方法であって、固体電解質を主成分とす
る粒子を成形・乾燥・焼結して、前記固体電解質層の少
なくとも他方の面に多数の球状突起部を形成する固体電
解質層形成工程と、前記固体電解質層の前記球状突起部
を含む他方の面上に前記検出ガス接触電極層を析着し、
焼付する検出ガス接触電極層形成工程と、前記固体電解
質層の前記球状突起部を含む他方の面上及び前記検出ガ
ス接触電極層上に、該球状突起部が該検出ガス接触電極
層及び前記多孔質保護層へ貫入するように、プラズマ溶
射法により該多孔質保護層を形成する多孔質保護層形成
工程と、少なくとも前記多孔質保護層が形成された中間
形成物を、H2PtC16溶液0.03〜7g/l中に浸漬して熱処理
し、検出ガスのガス成分を反応させる白金触媒を前記多
孔質保護層の孔に分散固着させる触媒分散固着工程とを
含むことを特徴とするものである。
の製造方法は、固体電解質層の一方の面に基準ガス接触
電極層を、他方の面に検出ガス接触電極層を形成し、前
記検出ガス接触電極層を多孔質保護層で被覆する酵素セ
ンサ素子の製造方法であって、固体電解質を主成分とす
る粒子を成形・乾燥・焼結して、前記固体電解質層の少
なくとも他方の面に多数の球状突起部を形成する固体電
解質層形成工程と、前記固体電解質層の前記球状突起部
を含む他方の面上に前記検出ガス接触電極層を析着し、
焼付する検出ガス接触電極層形成工程と、前記固体電解
質層の前記球状突起部を含む他方の面上及び前記検出ガ
ス接触電極層上に、該球状突起部が該検出ガス接触電極
層及び前記多孔質保護層へ貫入するように、プラズマ溶
射法により該多孔質保護層を形成する多孔質保護層形成
工程と、少なくとも前記多孔質保護層が形成された中間
形成物を、H2PtC16溶液0.03〜7g/l中に浸漬して熱処理
し、検出ガスのガス成分を反応させる白金触媒を前記多
孔質保護層の孔に分散固着させる触媒分散固着工程とを
含むことを特徴とするものである。
なおプラズマ溶射法とは、被覆材を高温のプラズマ中
で溶かして液体又は気体とし、これを被被覆物体へ吹き
付け（噴霧）する公知の技術である。
で溶かして液体又は気体とし、これを被被覆物体へ吹き
付け（噴霧）する公知の技術である。
検出ガス接触電極層と接する固体電解質表面の球状突
起部は多孔質保護層に貫入し使用中における多孔質保護
層の剥離を防止する。
起部は多孔質保護層に貫入し使用中における多孔質保護
層の剥離を防止する。
多孔質保護層の孔に分散固着した検出ガスのガス成分
を反応させる触媒は検出ガスのガス成分を有効に酸化さ
せるかつ酸化作用を長期間安定に維持するので，起電力
特性曲線が理論空燃比からずれるいわゆる酸素センサ素
子のλポイントズレを防ぎ，また検出ガス接触電極層の
触媒毒（検出ガス接触電極層がPt層の場合にはPb,P等）
を優先的に吸着して検出ガス接触電極層を触媒毒から保
護する。
を反応させる触媒は検出ガスのガス成分を有効に酸化さ
せるかつ酸化作用を長期間安定に維持するので，起電力
特性曲線が理論空燃比からずれるいわゆる酸素センサ素
子のλポイントズレを防ぎ，また検出ガス接触電極層の
触媒毒（検出ガス接触電極層がPt層の場合にはPb,P等）
を優先的に吸着して検出ガス接触電極層を触媒毒から保
護する。
（好適な実施態様） 固体電解質層としては,ZrO2に安定化剤としてY2O3,Ca
O等を添加したものが用いられる。基準ガス接触電極層
及び検出ガス接触電極層はPt又は２％程度以下のRhを含
有するPt等の貴金属電極層が好ましい。固体電解質層
は，一方の端が閉じられ他方の端が開口した管状（試験
管状）とすることができる。検出ガス接触電極層を被覆
する多孔質層は，スピネル等のセラミックス多孔質層で
よく，厚さ100〜180μｍ程度，好ましくは150μｍ程度
とする。
O等を添加したものが用いられる。基準ガス接触電極層
及び検出ガス接触電極層はPt又は２％程度以下のRhを含
有するPt等の貴金属電極層が好ましい。固体電解質層
は，一方の端が閉じられ他方の端が開口した管状（試験
管状）とすることができる。検出ガス接触電極層を被覆
する多孔質層は，スピネル等のセラミックス多孔質層で
よく，厚さ100〜180μｍ程度，好ましくは150μｍ程度
とする。
固体電解質層の表面には，固体電解質から成る球状の
突起を形成し，その上に検出ガス接触電極層を形成す
る。球状突起は，造粒粒子を固体電解質表面に好ましく
は１層付着させるが,2ないし３層でも良く，付着後焼結
（同時焼成もしくは多段階焼成）により一体化して形成
できる。造粒粒子の寸法は30〜100μｍが好ましく，よ
り好ましくは50〜80μｍである。球状突起は，その間に
凹部を残すよう分布され，その凹部と共に多孔質保護層
に対する結合手段を構成すると共に，電極表面積の拡大
に資する。
突起を形成し，その上に検出ガス接触電極層を形成す
る。球状突起は，造粒粒子を固体電解質表面に好ましく
は１層付着させるが,2ないし３層でも良く，付着後焼結
（同時焼成もしくは多段階焼成）により一体化して形成
できる。造粒粒子の寸法は30〜100μｍが好ましく，よ
り好ましくは50〜80μｍである。球状突起は，その間に
凹部を残すよう分布され，その凹部と共に多孔質保護層
に対する結合手段を構成すると共に，電極表面積の拡大
に資する。
球状突起の材質は固体電解質基体部と同一材質とする
ことが好ましいが，固体電解質であれば，本発明の目的
を達成する。組成的には基体部とやや異っていても差支
えない場合もある。例えば，固体電解質基体部がZrO2−
Y2O3系で球状突起部がZrO2−（CaO,MgO）系であっても
良く，また固体電解質基体部にZrO2−Y2O3系を用い球状
突起部には該基体部とY2O3含有量の異なるZrO2−Y2O3系
を用いても良い。
ことが好ましいが，固体電解質であれば，本発明の目的
を達成する。組成的には基体部とやや異っていても差支
えない場合もある。例えば，固体電解質基体部がZrO2−
Y2O3系で球状突起部がZrO2−（CaO,MgO）系であっても
良く，また固体電解質基体部にZrO2−Y2O3系を用い球状
突起部には該基体部とY2O3含有量の異なるZrO2−Y2O3系
を用いても良い。
スピネル等のセラミックス多孔質層の孔中に，白金族
元素等の，検出ガスのガス成分を酸化させる触媒を分散
して固着させる。そのためには，前記触媒が十分に分散
し含浸後に多孔質層が目詰まりを起こさない濃度の溶液
に前記セラミックス多孔質層を含浸させて熱処理する。
前記触媒がPtの場合,Ptが十分分散した溶液としては,H2
PtCl6があり，そのPt濃度は、0.03〜7g/lが好ましく
（実施例参照）、さらに0.03〜5g/lが好ましい。Pt濃度
が0.03g/l未満ではPt層等の検出ガス接触電極層がPbに
よる毒作用を受け，多くとも7g/l、場合によっては5g/l
を越えると前記セラミックス多孔質層の孔が目詰まり
し，酸素センサ素子としての応答性が悪くなる。
元素等の，検出ガスのガス成分を酸化させる触媒を分散
して固着させる。そのためには，前記触媒が十分に分散
し含浸後に多孔質層が目詰まりを起こさない濃度の溶液
に前記セラミックス多孔質層を含浸させて熱処理する。
前記触媒がPtの場合,Ptが十分分散した溶液としては,H2
PtCl6があり，そのPt濃度は、0.03〜7g/lが好ましく
（実施例参照）、さらに0.03〜5g/lが好ましい。Pt濃度
が0.03g/l未満ではPt層等の検出ガス接触電極層がPbに
よる毒作用を受け，多くとも7g/l、場合によっては5g/l
を越えると前記セラミックス多孔質層の孔が目詰まり
し，酸素センサ素子としての応答性が悪くなる。
（実施例） 本発明の酸素センサの実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例の，一方の端が閉鎖し他方
の端が開口した管状（以下，試験管状という。）の酵素
センサ素子の断面図である。
の端が開口した管状（以下，試験管状という。）の酵素
センサ素子の断面図である。
第２図及び第３図は本発明の酸素センサ素子の拡大断
面図である。第２図に示す酸素センサ素子において、球
状突起部（５）は固体電解質（１）層上に一層に形成さ
れ、第３図においては、球状突起部（５）は固体電解質
（１）層上に複層に形成されている。固体電解質層
（１）はZrO2にY2O3を添加したものから成り試験管状で
ある。基準ガスと接触するPt電極層（２）は前記固体電
解質層（１）の内壁に形成されている。検出ガスと接触
するPt電極層（３）は，前記固体電解質層（１）の外壁
面に形成されている。検出ガスと接触するPt電極層
（３）は多孔質スピネル層（４）により被覆されてい
る。
面図である。第２図に示す酸素センサ素子において、球
状突起部（５）は固体電解質（１）層上に一層に形成さ
れ、第３図においては、球状突起部（５）は固体電解質
（１）層上に複層に形成されている。固体電解質層
（１）はZrO2にY2O3を添加したものから成り試験管状で
ある。基準ガスと接触するPt電極層（２）は前記固体電
解質層（１）の内壁に形成されている。検出ガスと接触
するPt電極層（３）は，前記固体電解質層（１）の外壁
面に形成されている。検出ガスと接触するPt電極層
（３）は多孔質スピネル層（４）により被覆されてい
る。
固体電解質層表面は球状に突起しており，この球状突
起部（５）は，その表面を検出ガスと接触するPt電極層
（３）に被覆され，多孔質スピネル層（４）に貫入して
おり多孔質スピネル層（４）の剥離を防止する。
起部（５）は，その表面を検出ガスと接触するPt電極層
（３）に被覆され，多孔質スピネル層（４）に貫入して
おり多孔質スピネル層（４）の剥離を防止する。
多孔質スピネル層（４）には検出ガスのガス成分を酸
化させるPt粒子（６）が分散し，多孔質スピネル層
（４）の孔（７）に固着している。このPt粒子（６）は
検出ガスのガス成分の酸化作用を長期間維持するのでλ
ポイントズレが起こらず，またPt,P等の触媒毒を吸着し
検出ガスと接触するPt電極層（３）を保護する。
化させるPt粒子（６）が分散し，多孔質スピネル層
（４）の孔（７）に固着している。このPt粒子（６）は
検出ガスのガス成分の酸化作用を長期間維持するのでλ
ポイントズレが起こらず，またPt,P等の触媒毒を吸着し
検出ガスと接触するPt電極層（３）を保護する。
（製造例） 本発明の酸素センサ素子の製造の一例について説明す
る。
る。
工程1. 純度99％以上のZrO2原料に5mol％相当の純度99.9％の
Y2O3を添加する。
Y2O3を添加する。
工程2. 水を加えボールミル中にて湿式にて70Hrs混合・粉砕
する。
する。
工程3. 乾燥後,1300℃×2Hrの熱処理を行なう。
工程4. 熱処理後湿式にて200Hrsの粉砕を行ない，更にバイン
ダー混合を10Hrs追加し，スプレードライにて粒径50〜8
0μｍの球状の造粒粒子を得る。−（工）４ 工程5. （工）４にて得た粉末をラバープレスし所望の管状
（試験管状）に成形し乾燥後砥石にて所定の形状に研削
する。
ダー混合を10Hrs追加し，スプレードライにて粒径50〜8
0μｍの球状の造粒粒子を得る。−（工）４ 工程5. （工）４にて得た粉末をラバープレスし所望の管状
（試験管状）に成形し乾燥後砥石にて所定の形状に研削
する。
工程6. その後，外面上に，（工）４で得た造粒粒子に水溶性
バインダー繊維素グルコール酸ナトリウム及び溶剤を添
加した泥漿を付着させ，乾燥後,1500℃×2Hrsにて焼成
した。
バインダー繊維素グルコール酸ナトリウム及び溶剤を添
加した泥漿を付着させ，乾燥後,1500℃×2Hrsにて焼成
した。
工程7. 焼成後，化学メッキいより，外面にPt層を厚さ0.9μ
ｍに析着し，その後焼付した。さらにその後保護コート
としてMgO・Al2O3の粉末にてプラズマ溶射して多孔質保
護層を形成した。
ｍに析着し，その後焼付した。さらにその後保護コート
としてMgO・Al2O3の粉末にてプラズマ溶射して多孔質保
護層を形成した。
工程8. その後，内面にも工程７と同様の化学メッキを行な
い，その後焼付処理を施した。
い，その後焼付処理を施した。
工程9. 更にその後H2PtCl6水溶液中に素子外面を浸し600℃ガ
ス炉にて熱処理して素子を得た。
ス炉にて熱処理して素子を得た。
工程10. 素子をステンレス製の金具に組込・センサ形状にし
た。
た。
（比較試験） 上記製造例による本発明の酸素センサ素子と次に記述
するような比較例の酸素センサ素子とを次に記述する各
評価項目について比較した。
するような比較例の酸素センサ素子とを次に記述する各
評価項目について比較した。
比較例１ 前記工程6,9を行なわないで製造した通常のセンサ素
子 比較例2,3,4, 前記工程６を行なわず，その他は同様に製造した素子 比較例５ 前記工程９を行なわないで製造した素子 評価項目Ａ 空気過剰率λ≒1.02時（燃料リッチ雰囲気バーナーに
空気混入）の出力電圧 評価項目Ｂ 検出ガスと接触するPt電極層を被覆して保護する多孔
質スピネル層の状態。空燃比A/F＝12,エンジン排ガス温
度850℃,200Hrs耐久後。
子 比較例2,3,4, 前記工程６を行なわず，その他は同様に製造した素子 比較例５ 前記工程９を行なわないで製造した素子 評価項目Ａ 空気過剰率λ≒1.02時（燃料リッチ雰囲気バーナーに
空気混入）の出力電圧 評価項目Ｂ 検出ガスと接触するPt電極層を被覆して保護する多孔
質スピネル層の状態。空燃比A/F＝12,エンジン排ガス温
度850℃,200Hrs耐久後。
評価項目Ｃ 50mg/ガロンのPb入りのガソリンにて，エンジン排ガ
ス温度850℃,100Hrs耐久後の燃料リッチ雰囲気にしてか
ら起電力が500mVに達するまでのセンサ立上り応答時間
の測定による。
ス温度850℃,100Hrs耐久後の燃料リッチ雰囲気にしてか
ら起電力が500mVに達するまでのセンサ立上り応答時間
の測定による。
結果を第１表に示す。
第１表を参照して、比較例１は基材（固体電解質層）
に突起部がないため、多孔質スピネル層と基材との結合
強度が低く、触媒を含んでいなくとも、評価項目Ｂでこ
の層にキレが生じてしまう。
に突起部がないため、多孔質スピネル層と基材との結合
強度が低く、触媒を含んでいなくとも、評価項目Ｂでこ
の層にキレが生じてしまう。
比較例２〜４は、基材に突起部がないため、多孔質ス
ピネル層と基材との結合強度が低く、評価項目Ｂで使用
中に排ガスに含まれているカーボン等により「この層が
微浮き、あるいは剥離」してしまう。
ピネル層と基材との結合強度が低く、評価項目Ｂで使用
中に排ガスに含まれているカーボン等により「この層が
微浮き、あるいは剥離」してしまう。
比較例５は、基材に突起部があり基材との接合強度が
高い上触媒がないから、多孔質スピネル層そのものの強
度も高い構造体となっている。そのため評価項目Ｂにお
いて「異常無」ではあるが、評価項目Ａ、Ｃで劣り、実
用上使用に適さない。
高い上触媒がないから、多孔質スピネル層そのものの強
度も高い構造体となっている。そのため評価項目Ｂにお
いて「異常無」ではあるが、評価項目Ａ、Ｃで劣り、実
用上使用に適さない。
一方実施例Ａ〜Ｆは、評価項目Ｂにおいて「層に異常
なく」、評価項目Ａ及びＣにおいても優れている。
なく」、評価項目Ａ及びＣにおいても優れている。
比較例Ｇは、白金濃度の高い液に浸漬しため多量の白
金を孔に有するものであり、「層にキレ」が生じている
が剥離はしていない。（なお、キレとは多孔質スピネル
層の一部に切れが生ずることを意味し、剥離にまで至っ
ていない。） 実施例Ｈ〜Ｊは、白金黒を液中に分散して含浸させた
ものであり、白金濃度の低い実施例Ｈは「層に異常な
く」、白金濃度が増すにつれても「層に微かにキレ」が
生じる程度である。
金を孔に有するものであり、「層にキレ」が生じている
が剥離はしていない。（なお、キレとは多孔質スピネル
層の一部に切れが生ずることを意味し、剥離にまで至っ
ていない。） 実施例Ｈ〜Ｊは、白金黒を液中に分散して含浸させた
ものであり、白金濃度の低い実施例Ｈは「層に異常な
く」、白金濃度が増すにつれても「層に微かにキレ」が
生じる程度である。
以上、本実施例（Ａ〜Ｆ、Ｈ〜Ｌ）に係る多孔質層ス
ピネル層の夫々の孔に触媒を分散固着した酸素センサ素
子は、多孔質スピネル層４の外表面、及び多孔質スピネ
ル層４と基材（固体電解質層１又はPt電極層３）との界
面に触媒層が層形成されておらず、さらに多孔質母体に
は触媒が存在しないために（孔内に存在）、球状粒子の
効果とあいまって、多孔質スピネル層４自体の強度は高
く、多孔質スピネル層４が基材から浮いたり剥離したり
することがない。しかも、出力電圧は十分に確保され、
耐鉛性が強いという効果も奏する。従って、本実施例に
よれば、実用に十分耐え得る寿命を有する格別優れた酸
素センサ素子が提供される。
ピネル層の夫々の孔に触媒を分散固着した酸素センサ素
子は、多孔質スピネル層４の外表面、及び多孔質スピネ
ル層４と基材（固体電解質層１又はPt電極層３）との界
面に触媒層が層形成されておらず、さらに多孔質母体に
は触媒が存在しないために（孔内に存在）、球状粒子の
効果とあいまって、多孔質スピネル層４自体の強度は高
く、多孔質スピネル層４が基材から浮いたり剥離したり
することがない。しかも、出力電圧は十分に確保され、
耐鉛性が強いという効果も奏する。従って、本実施例に
よれば、実用に十分耐え得る寿命を有する格別優れた酸
素センサ素子が提供される。
（発明の効果） 本発明の酵素センサ素子は，λポイントズレがなく，
立上り応答性が良く，その上検出ガス接触電極層を被覆
する多孔質保護層の剥離やキレが発生しないので長期間
使用できる。
立上り応答性が良く，その上検出ガス接触電極層を被覆
する多孔質保護層の剥離やキレが発生しないので長期間
使用できる。
また、本発明の酵素センサ素子によれば、Pb等による
触媒毒作用を受け難く、かつ多孔質保護層の孔が目詰ま
りしにくい、上記効果を奏する酸素センサが提供され
る。
触媒毒作用を受け難く、かつ多孔質保護層の孔が目詰ま
りしにくい、上記効果を奏する酸素センサが提供され
る。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の酸素センサ素子の一実施例の断面図，
第２図及び第３図は本発明の酸素センサ素子の一実施例
の拡大断面の一部を示す図である。 １……固体電解質層 ２……基準ガスと接触するPt電極層 ３……検出ガスと接触するPt電極層 ４……多孔質スピネル層 ５……球状突起部 ６……Pt粒子 ７……孔
第２図及び第３図は本発明の酸素センサ素子の一実施例
の拡大断面の一部を示す図である。 １……固体電解質層 ２……基準ガスと接触するPt電極層 ３……検出ガスと接触するPt電極層 ４……多孔質スピネル層 ５……球状突起部 ６……Pt粒子 ７……孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−196580（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−160653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−109854（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−63458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−89686（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−33892（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−76449（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】固体電解質層の一方の面に基準ガス接触電
極層を、他方の面に検出ガス接触電極層を設け、 前記検出ガス接触電極層を多孔質保護層で被覆して成る
酵素センサ素子であって、 前記検出ガス接触電極等と接する前記固体電解質層表面
には、該検出ガス接触電極層及び前記多孔質保護層へ貫
入する多数の球状突起部が形成され、 前記多孔質保護層の多数の孔に検出ガスのガス成分を反
応させる触媒が分散固着されて成り、 前記孔に分散固着している触媒は、白金から実質的に成
り、 前記孔の容積に対する前記触媒である前記白金の重量の
比は、0.03g/l〜7g/lであることを特徴とする酵素セン
サ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62200071A JPH0810209B2 (ja) | 1987-08-12 | 1987-08-12 | 酸素センサ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62200071A JPH0810209B2 (ja) | 1987-08-12 | 1987-08-12 | 酸素センサ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6443752A JPS6443752A (en) | 1989-02-16 |
| JPH0810209B2 true JPH0810209B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=16418362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62200071A Expired - Fee Related JPH0810209B2 (ja) | 1987-08-12 | 1987-08-12 | 酸素センサ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810209B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4587473B2 (ja) * | 2004-07-22 | 2010-11-24 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ |
| US9354142B2 (en) * | 2013-05-20 | 2016-05-31 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor |
| JP2018009817A (ja) | 2016-07-11 | 2018-01-18 | 株式会社デンソー | ガスセンサ |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5033892A (ja) * | 1973-07-24 | 1975-04-01 | ||
| JPS5489686A (en) * | 1977-12-27 | 1979-07-16 | Hitachi Ltd | Oxygen density detector |
| JPS56160653A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Manufacture of oxygen concentration cell |
| JPS5776449A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-13 | Toyota Motor Corp | Oxygen sensor element |
| JPS59109854A (ja) * | 1982-12-16 | 1984-06-25 | Mazda Motor Corp | 広域空燃比センサ−の製造法 |
| JPS59196580A (ja) * | 1983-04-20 | 1984-11-07 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 酸素濃淡電池の製造方法 |
| JPS6063458A (ja) * | 1983-09-17 | 1985-04-11 | Toyota Motor Corp | 酸素センサ素子 |
-
1987
- 1987-08-12 JP JP62200071A patent/JPH0810209B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6443752A (en) | 1989-02-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |