JPH0814566B2 - 限界電流式ガス濃度センサ - Google Patents
限界電流式ガス濃度センサInfo
- Publication number
- JPH0814566B2 JPH0814566B2 JP63275719A JP27571988A JPH0814566B2 JP H0814566 B2 JPH0814566 B2 JP H0814566B2 JP 63275719 A JP63275719 A JP 63275719A JP 27571988 A JP27571988 A JP 27571988A JP H0814566 B2 JPH0814566 B2 JP H0814566B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porous
- gas diffusion
- solid electrolyte
- electrolyte plate
- concentration sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、限界電流式ガス濃度センサの改良に関す
るものであり、特にセンサのガス拡散空間と外部雰囲気
とを連通するガス拡散孔の位置の改良に関するものであ
る。
るものであり、特にセンサのガス拡散空間と外部雰囲気
とを連通するガス拡散孔の位置の改良に関するものであ
る。
［従来の技術］ 従来から、酸素、水素、水等のガス濃度センサとし
て、所定のガスのイオン伝導性を有する固体電解質を用
いた限界電流式ガス濃度センサが知られている。
て、所定のガスのイオン伝導性を有する固体電解質を用
いた限界電流式ガス濃度センサが知られている。
その構造は、第２図に示されるように、所定ガス例え
ば酸素ガスのイオン伝導性を有する安定化ジルコニアか
らなる固体電解質板31の両面に白金からなる多孔質電極
32A、32Bが形成され、その片面に一方の電極32Aを覆つ
て保護キヤツプ33が封着材35により封着されて、保護キ
ヤツプ33と固体電解質板31との間にガス拡散空間36が形
成され、保護キヤツプ33には、ガス拡散空間36と外部雰
囲気とを連通するガス拡散孔34が設けられたものであ
る。なお、図中37A、37Bは上記電極32A、32Bにそれぞれ
接続されたリード線である。
ば酸素ガスのイオン伝導性を有する安定化ジルコニアか
らなる固体電解質板31の両面に白金からなる多孔質電極
32A、32Bが形成され、その片面に一方の電極32Aを覆つ
て保護キヤツプ33が封着材35により封着されて、保護キ
ヤツプ33と固体電解質板31との間にガス拡散空間36が形
成され、保護キヤツプ33には、ガス拡散空間36と外部雰
囲気とを連通するガス拡散孔34が設けられたものであ
る。なお、図中37A、37Bは上記電極32A、32Bにそれぞれ
接続されたリード線である。
また、上記の構造における保護キヤツプ33の成形加工
性と、保護キヤツプ33と固体電解質板31との接着性とを
改善したものとして、第３図に示す構造のものが提案さ
れている。すなわち、固体電解質板41の両面に多孔質電
極42A、42Bが形成され、それらの保護およびガス拡散空
間形成のために、多孔質焼成体43がその片面または両面
に、固体電解質板41の焼成と共に焼成され一体に接合さ
れて設けられ、さらにその片面の表面に、微細クラツク
を有するガラス塗布層44が設けられたものである。ここ
で、上記の多孔質焼成体43は第２図の保護キヤツプ33
に、多孔質焼成体43の多数の孔は第２図のガス拡散空間
36に、またガラス塗布層44の微細クラツクは第２図のガ
ス拡散孔34に、それぞれ相当している。なお、図中45
A、45Bは上記電極42A、42Bにそれぞれ接続されたリード
線である。
性と、保護キヤツプ33と固体電解質板31との接着性とを
改善したものとして、第３図に示す構造のものが提案さ
れている。すなわち、固体電解質板41の両面に多孔質電
極42A、42Bが形成され、それらの保護およびガス拡散空
間形成のために、多孔質焼成体43がその片面または両面
に、固体電解質板41の焼成と共に焼成され一体に接合さ
れて設けられ、さらにその片面の表面に、微細クラツク
を有するガラス塗布層44が設けられたものである。ここ
で、上記の多孔質焼成体43は第２図の保護キヤツプ33
に、多孔質焼成体43の多数の孔は第２図のガス拡散空間
36に、またガラス塗布層44の微細クラツクは第２図のガ
ス拡散孔34に、それぞれ相当している。なお、図中45
A、45Bは上記電極42A、42Bにそれぞれ接続されたリード
線である。
この限界電流式ガス濃度センサでは、ガス拡散孔の大
きさがセンサの感度に重大な影響を及ぼすものの１つで
ある。
きさがセンサの感度に重大な影響を及ぼすものの１つで
ある。
［発明が解決しようとする課題］ 上記の従来のガス濃度センサは、いずれも外部雰囲気
を取り込むガス拡散孔がイオン伝導体である固体電解質
板を保護する保護キヤツプに設けられたものであつて、
第２図に示される保護キヤツプ33にあつては、セラミツ
ク粉末を円柱状に、その中心軸にプラスチツクの極細繊
維を通しておいて、圧縮成形し、これを円板状ペレツト
に切断した後焼成することにより作られる。この時、ガ
ス拡散孔34は、上記のセラミツク粉末の円板状ペレツト
が焼成される際、予め通してあるプラスチツクの極細繊
維が燃焼されることにより除去されて形成されるが、焼
成の際に孔の形状の変形が微少であつても、微細な孔径
に比し孔の長さが長いために、ガス拡散抵抗のバラツキ
が大きくなり、所望の範囲内のガス拡散孔を有する製品
の歩留りが悪くなる。
を取り込むガス拡散孔がイオン伝導体である固体電解質
板を保護する保護キヤツプに設けられたものであつて、
第２図に示される保護キヤツプ33にあつては、セラミツ
ク粉末を円柱状に、その中心軸にプラスチツクの極細繊
維を通しておいて、圧縮成形し、これを円板状ペレツト
に切断した後焼成することにより作られる。この時、ガ
ス拡散孔34は、上記のセラミツク粉末の円板状ペレツト
が焼成される際、予め通してあるプラスチツクの極細繊
維が燃焼されることにより除去されて形成されるが、焼
成の際に孔の形状の変形が微少であつても、微細な孔径
に比し孔の長さが長いために、ガス拡散抵抗のバラツキ
が大きくなり、所望の範囲内のガス拡散孔を有する製品
の歩留りが悪くなる。
また第３図に示されるセンサの保護キヤツプであるガ
ラス塗布層44が表面に設けられた多孔質焼成体43の多数
の孔は、前記したように主としてガス拡散空間の役割を
するものであつて、ガス拡散孔としての役割には少しく
孔径が大きいので、ガス拡散孔として、ガラス塗布層44
にその層の内外を貫通する微細なクラツクを形成させな
ければならないが、その形成に当たつてクラツクの大き
さおよび数をコントロールすることは非常に困難であ
る。
ラス塗布層44が表面に設けられた多孔質焼成体43の多数
の孔は、前記したように主としてガス拡散空間の役割を
するものであつて、ガス拡散孔としての役割には少しく
孔径が大きいので、ガス拡散孔として、ガラス塗布層44
にその層の内外を貫通する微細なクラツクを形成させな
ければならないが、その形成に当たつてクラツクの大き
さおよび数をコントロールすることは非常に困難であ
る。
［課題を解決するための手段］ この発明は、これらの問題点を解決するものであっ
て、イオン伝導性を有する固体電解質板の両面にそれぞ
れ多孔質電極を形成し、その一方の多孔質電極を覆うよ
うにして多孔質焼成体を上記固体電解質板の片面上に密
着して設け、この多孔質焼成体の表面を無孔質のガラス
塗布層で覆い、固体電解質板とその両面の多孔質電極に
これらを貫通するガス拡散孔を設けたものである。
て、イオン伝導性を有する固体電解質板の両面にそれぞ
れ多孔質電極を形成し、その一方の多孔質電極を覆うよ
うにして多孔質焼成体を上記固体電解質板の片面上に密
着して設け、この多孔質焼成体の表面を無孔質のガラス
塗布層で覆い、固体電解質板とその両面の多孔質電極に
これらを貫通するガス拡散孔を設けたものである。
［作用］ 被測定ガスがガス拡散孔を経て多孔質焼成体内に拡散
し、多孔質焼成体の無数の孔がガス拡散空間として機能
する。そして、ガス拡散孔が固体電解質板とその両面の
多孔質電極を貫通して形成されているので、ガス拡散孔
の長さは、これを保護キャップに形成した場合よりも1/
10程度となるので、固体電解質板の焼成の際、多少の変
形があってもガス拡散孔の孔径に対する影響は少ない。
し、多孔質焼成体の無数の孔がガス拡散空間として機能
する。そして、ガス拡散孔が固体電解質板とその両面の
多孔質電極を貫通して形成されているので、ガス拡散孔
の長さは、これを保護キャップに形成した場合よりも1/
10程度となるので、固体電解質板の焼成の際、多少の変
形があってもガス拡散孔の孔径に対する影響は少ない。
また、多孔質焼成体の表面のガラス塗布層に微細なク
ラックをその大きさおよび数を制御して形成する工程が
必要ない。
ラックをその大きさおよび数を制御して形成する工程が
必要ない。
［実施例］ 図面を参照してこの発明の実施例を説明する。第１図
において、符号21は所定のガスのイオン伝導性を有する
固体電解質板、22A,22Bは固体電解質板21の両面に形成
された白金からなる多孔質電極、23は固体電解質板21を
貫通して設けられたガス拡散孔、24は固体電解質板21の
片面に一方の電極22Aを覆って設けられた多孔質焼成
体、25はその多孔質焼成体24の表面全体を覆って形成さ
れたドーム状の無孔質ガラス塗布層、26A,26Bは多孔質
電極22A,22Bにそれぞ接続されたリード線である。
において、符号21は所定のガスのイオン伝導性を有する
固体電解質板、22A,22Bは固体電解質板21の両面に形成
された白金からなる多孔質電極、23は固体電解質板21を
貫通して設けられたガス拡散孔、24は固体電解質板21の
片面に一方の電極22Aを覆って設けられた多孔質焼成
体、25はその多孔質焼成体24の表面全体を覆って形成さ
れたドーム状の無孔質ガラス塗布層、26A,26Bは多孔質
電極22A,22Bにそれぞ接続されたリード線である。
［発明の効果］ この発明の限界電流式ガス濃度センサによれば、ガス
拡散孔が固体電解質板とその両面の多孔質電極を貫通し
て設けられているので、その固体電解質板は、従来のガ
ス拡散孔を有する保護層キャップの厚さに比べて1/10程
度に薄いことから、固体電解質板の焼成によって僅かの
変形が生じたとしても、ガス拡散孔の孔径にはほとんど
影響せず、所望の範囲内の孔径のガス拡散孔を持つセン
サ素子を一層歩留まりよく製造することができる。
拡散孔が固体電解質板とその両面の多孔質電極を貫通し
て設けられているので、その固体電解質板は、従来のガ
ス拡散孔を有する保護層キャップの厚さに比べて1/10程
度に薄いことから、固体電解質板の焼成によって僅かの
変形が生じたとしても、ガス拡散孔の孔径にはほとんど
影響せず、所望の範囲内の孔径のガス拡散孔を持つセン
サ素子を一層歩留まりよく製造することができる。
また、この発明ではガラス塗布層に、大きさや数をコ
ントロールしにくい微細クラックを設ける必要がなく、
無孔質ガラス塗布層の形成工程が非常に容易となる。
ントロールしにくい微細クラックを設ける必要がなく、
無孔質ガラス塗布層の形成工程が非常に容易となる。
第１図はこの発明の限界電流式ガス濃度センサの実施例
を示す側面断面図、第２図および第３図は従来の限界電
流式ガス濃度センサの異なる実施例を示す側面断面図で
ある。 21……固体電解質板、22A,22B……多孔質電極、23……
ガス拡散孔、24……多孔質焼成体、25……ガラス塗布
層。
を示す側面断面図、第２図および第３図は従来の限界電
流式ガス濃度センサの異なる実施例を示す側面断面図で
ある。 21……固体電解質板、22A,22B……多孔質電極、23……
ガス拡散孔、24……多孔質焼成体、25……ガラス塗布
層。
Claims (1)
- 【請求項１】イオン伝導性を有する固体電解質板の両面
にそれぞれ多孔質電極が形成され、その一方の多孔質電
極を覆うようにして多孔質焼成体が上記固体電解質板の
片面上に密着して設けられ、この多孔質焼成体の表面が
無孔質のガラス塗布層で覆われ、固体電解質板とその両
面の多孔質電極にはこれらを貫通するガス拡散孔が設け
られたことを特徴とする限界電流式ガス濃度センサ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63275719A JPH0814566B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 限界電流式ガス濃度センサ |
| AU37144/89A AU614392B2 (en) | 1988-10-31 | 1989-06-28 | An oxygen sensor device |
| DE68917856T DE68917856T2 (de) | 1988-10-31 | 1989-06-28 | Sauerstoffsensorvorrichtung. |
| EP89111786A EP0366863B1 (en) | 1988-10-31 | 1989-06-28 | An oxygen sensor device |
| CA000604647A CA1308781C (en) | 1988-10-31 | 1989-07-04 | Oxygen sensor device |
| US07/747,411 US5178744A (en) | 1988-10-31 | 1991-08-19 | Oxygen sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63275719A JPH0814566B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 限界電流式ガス濃度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02122252A JPH02122252A (ja) | 1990-05-09 |
| JPH0814566B2 true JPH0814566B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=17559425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63275719A Expired - Lifetime JPH0814566B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 限界電流式ガス濃度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814566B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62294957A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酸素センサ素子 |
| JPS6478148A (en) * | 1987-09-19 | 1989-03-23 | Riken Kk | Oxygen sensor |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP63275719A patent/JPH0814566B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02122252A (ja) | 1990-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4294679A (en) | Flat electrochemical sensor, and method of its manufacture | |
| US6653926B1 (en) | Platinum temperature sensor and its method of production | |
| US5334350A (en) | Resistance probe for determining gas compositions and method of producing it | |
| US20120217160A1 (en) | Gas sensor element and gas sensor | |
| JPS5692447A (en) | Production of film-structure oxygen sensor element | |
| JPS6336461B2 (ja) | ||
| US4797194A (en) | Electrochemical element | |
| US4206173A (en) | Gas composition sensor | |
| JP3597234B2 (ja) | ガス混合物中のガス成分を測定するためのプレーナ型電気化学式センサおよびその製造方法 | |
| EP0310063A3 (en) | Sensor for measurement of air/fuel ratio | |
| US4713646A (en) | Gas sensor and method of producing the same | |
| JPH0814566B2 (ja) | 限界電流式ガス濃度センサ | |
| JPH0623723B2 (ja) | 酸素センサ− | |
| US20030092191A1 (en) | Miniaturized exhaust gas sensor | |
| JPH03138559A (ja) | 酸素センサ並びにその製造法 | |
| JPH1062380A (ja) | ２つの測定領域を有する酸素分圧測定用センサ | |
| JPS60171450A (ja) | 燃焼機器用安全検出装置 | |
| JP2002131278A (ja) | センサ素子 | |
| US20050199497A1 (en) | Sensor for an electrochemical detecting element | |
| JP2005207939A (ja) | ガスセンサー構成体及びガスセンサー構成体の製造方法 | |
| JPS5776448A (en) | Oxygen sensor element | |
| JPH0430538Y2 (ja) | ||
| JP2812524B2 (ja) | 酸素センサ | |
| JPS6142120Y2 (ja) | ||
| JP2527456B2 (ja) | 湿度センサ |