JPS6184552A - ガス分析機器 - Google Patents
ガス分析機器Info
- Publication number
- JPS6184552A JPS6184552A JP59206801A JP20680184A JPS6184552A JP S6184552 A JPS6184552 A JP S6184552A JP 59206801 A JP59206801 A JP 59206801A JP 20680184 A JP20680184 A JP 20680184A JP S6184552 A JPS6184552 A JP S6184552A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen ion
- ion conductor
- oxygen
- electrode
- grooves
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4071—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
２発明の属する技術分野〕
この発明の自動車、ボイラー等に実装するガス分析ｉ器
に係り、特に酸欠モニタとして有用な酸素計を構成し得
るガス分析機器に関する。
に係り、特に酸欠モニタとして有用な酸素計を構成し得
るガス分析機器に関する。
近年、酸欠モニタとして信頼性の高い酸素計が要求され
、また、自動車、ボイラ等においては燃費向上のため、
リーンバーン制御方式が考えられており、そのためのセ
ンサとして空燃止針が必要とされている。
、また、自動車、ボイラ等においては燃費向上のため、
リーンバーン制御方式が考えられており、そのためのセ
ンサとして空燃止針が必要とされている。
この種のガス分析機器として第４図に示すものが知られ
ている。（米国特許第３９０７６５７号公報参照）。
ている。（米国特許第３９０７６５７号公報参照）。
第４図において、まず、ＪＩＩ定ガスを結合手段１００
を介して測定空間１２０に導入し、次いで、測定空間１
２０から酸素を汲み出す。この場合、結合手段１００は
ガス拡散に対して高抵抗を示すような開口が用いられる
。酸素の汲み出しは測定空間を形成する壁ｔ４０の一部
を形成する酸素イオン導電体１６０によって行う。この
とき酸素イオン導電体＋６０に加えられた酸素の汲み出
しに必要な電荷量を求めれば、これが酸素濃度の指標と
なる。このため、酸素イオン４電体１６０には、それぞ
れ一対の温度検出用電極１８０．１８０′、セ〉′ノン
グ用電極２００．２００’、および酸素汲み出し用電極
２２０．２２０′が設けられる。なお、第４図において
、符号２４０はそれぞれ、前記各電極１８０、【８０゛
、２００．２００′、および２２０．２２０′から導き
出さη、るリード線である。
を介して測定空間１２０に導入し、次いで、測定空間１
２０から酸素を汲み出す。この場合、結合手段１００は
ガス拡散に対して高抵抗を示すような開口が用いられる
。酸素の汲み出しは測定空間を形成する壁ｔ４０の一部
を形成する酸素イオン導電体１６０によって行う。この
とき酸素イオン導電体＋６０に加えられた酸素の汲み出
しに必要な電荷量を求めれば、これが酸素濃度の指標と
なる。このため、酸素イオン４電体１６０には、それぞ
れ一対の温度検出用電極１８０．１８０′、セ〉′ノン
グ用電極２００．２００’、および酸素汲み出し用電極
２２０．２２０′が設けられる。なお、第４図において
、符号２４０はそれぞれ、前記各電極１８０、【８０゛
、２００．２００′、および２２０．２２０′から導き
出さη、るリード線である。
本発明の目的は従来機器と比較して酸素イオン導電体の
電気抵抗を一層低減するとともに、リード線の引出しを
容易かつ確実とし、さらにｔ、ｌＩ定空間も簡単に形成
し得るガス分析機器を提供することにある。
電気抵抗を一層低減するとともに、リード線の引出しを
容易かつ確実とし、さらにｔ、ｌＩ定空間も簡単に形成
し得るガス分析機器を提供することにある。
前述の目的を達成するため、本発明によれば、酸素イオ
ン導電体と、絶縁基板とを接合して構成され、前記酸素
イオン導電体には表裏両面のそれぞれほぼ中央部の対称
位置に溝部が設けられるとともに、これら溝部の底部に
電極が設けられ、かつ前記電極からリード線が前記酸素
イオン導電体内部に埋め込まれかつ該内部を貫通して引
き出されてなることを特徴とする。
ン導電体と、絶縁基板とを接合して構成され、前記酸素
イオン導電体には表裏両面のそれぞれほぼ中央部の対称
位置に溝部が設けられるとともに、これら溝部の底部に
電極が設けられ、かつ前記電極からリード線が前記酸素
イオン導電体内部に埋め込まれかつ該内部を貫通して引
き出されてなることを特徴とする。
前記溝部の底部はそこに設けられた電極により実質的に
酸素イオン導電部とし作用する。この酸素イオン専電部
（溝部の底部）の電気抵抗はその部分の肉厚によって左
右され、これが溝部であるため肉厚が薄く、このため酸
素イオン導電体の電気抵抗は実質的に低減され、併せて
非ｒ：！ｉ部が・１４部に対する機械的補強手段として
作用する。また、リード線は酸素イオン導電体に埋め込
まれるので、リード線の脱離などの現象がなく確実であ
り、かつリード線を電極面と同一平面内において接続し
、一体成型するのでその引き出しは容易である。さらに
測定空間は酸素イオン導電体の溝部をもってこれに替え
ることができ、竹に空間部を設ける操作を必要としない
ので、ｊ！１定空間の構成が簡便に達成される。
酸素イオン導電部とし作用する。この酸素イオン専電部
（溝部の底部）の電気抵抗はその部分の肉厚によって左
右され、これが溝部であるため肉厚が薄く、このため酸
素イオン導電体の電気抵抗は実質的に低減され、併せて
非ｒ：！ｉ部が・１４部に対する機械的補強手段として
作用する。また、リード線は酸素イオン導電体に埋め込
まれるので、リード線の脱離などの現象がなく確実であ
り、かつリード線を電極面と同一平面内において接続し
、一体成型するのでその引き出しは容易である。さらに
測定空間は酸素イオン導電体の溝部をもってこれに替え
ることができ、竹に空間部を設ける操作を必要としない
ので、ｊ！１定空間の構成が簡便に達成される。
以下、本発明を添付図面を用いて詳述する。第１図は本
発明にかかるガス分析機器の平面図、第２図はその断面
図を示す。図中、１は酸素イオン導電体、３は絶縁基板
であり、これろは白金装のＯリング２を介して接合され
ている。ｒＩｉｉ記酸素イオン導電体１の表裏両面のそ
れぞれほぼ中央部の対称位置には溝部４．４′が設けち
れるとともに、これら溝部４．４′の底部４ａ、４′ａ
にそれぞれ、アノード電極５ならびにカソード電極５′
が設けられ、かつ前記アノード電極５、ならびにカソー
ド電極５′からそれぞれリード線６．６′が、酸素イオ
ン導電体１の内部を貫通して側面１ａ、１ｂから外部に
引き出されている。
発明にかかるガス分析機器の平面図、第２図はその断面
図を示す。図中、１は酸素イオン導電体、３は絶縁基板
であり、これろは白金装のＯリング２を介して接合され
ている。ｒＩｉｉ記酸素イオン導電体１の表裏両面のそ
れぞれほぼ中央部の対称位置には溝部４．４′が設けち
れるとともに、これら溝部４．４′の底部４ａ、４′ａ
にそれぞれ、アノード電極５ならびにカソード電極５′
が設けられ、かつ前記アノード電極５、ならびにカソー
ド電極５′からそれぞれリード線６．６′が、酸素イオ
ン導電体１の内部を貫通して側面１ａ、１ｂから外部に
引き出されている。
また、前記絶縁基板３の表面のほぼ中央部には溝部７が
設けられ、この溝部７の底部８には窓９が穿設されてい
る。なお、１０は酸素イオン４電体ｌと絶縁基板３との
接合によって形成された測定空間である。
設けられ、この溝部７の底部８には窓９が穿設されてい
る。なお、１０は酸素イオン４電体ｌと絶縁基板３との
接合によって形成された測定空間である。
このような構成からなる本発明にかかるガス分析機器は
次のようにして製造される。まず、本発明にかかる酸素
イオン導電体は第３ＵｊＪのようにして製造される。第
３図は酸素イオン導電体の製造工程図である。第３図に
おいて、（ａ）は中央部に穴１１′のあいたジルコニア
のグリーンシートｌｌであり、（ｂ）は穴のおいていな
いグリーンノー）１２である。これらはそれぞれ、まず
、米国ジルカー社製イツトリア安定化ジルコニア１００
重Ｑ部、バインダー１８重量部、可塑剤１８重量部、
湿潤剤１重量部、消泡剤１重量部、溶剤８０重量部によ
りジルコニアスラリーをｊＩＩ ’Ａし、次いで、これ
をトクタプレート法によりノート状に成形しく穴つきグ
リーンシート１１の場合には中央部に穴１Ｆをバンチす
ることにより形成する。）乾燥して得られる。
次のようにして製造される。まず、本発明にかかる酸素
イオン導電体は第３ＵｊＪのようにして製造される。第
３図は酸素イオン導電体の製造工程図である。第３図に
おいて、（ａ）は中央部に穴１１′のあいたジルコニア
のグリーンシートｌｌであり、（ｂ）は穴のおいていな
いグリーンノー）１２である。これらはそれぞれ、まず
、米国ジルカー社製イツトリア安定化ジルコニア１００
重Ｑ部、バインダー１８重量部、可塑剤１８重量部、
湿潤剤１重量部、消泡剤１重量部、溶剤８０重量部によ
りジルコニアスラリーをｊＩＩ ’Ａし、次いで、これ
をトクタプレート法によりノート状に成形しく穴つきグ
リーンシート１１の場合には中央部に穴１Ｆをバンチす
ることにより形成する。）乾燥して得られる。
さらに、第３図（Ｃ）に示すようにグリーンノート１２
の表裏両面にそれぞれ、白金等からなる１９体１３．１
３′を印刷し、乾燥して印刷済ノート１２′を得る。
の表裏両面にそれぞれ、白金等からなる１９体１３．１
３′を印刷し、乾燥して印刷済ノート１２′を得る。
次いで、穴つきグリーンノー目ｌ、リート線６′印刷済
ンート１２′、リード線６、穴つきグリーンシート１１
を順次に重合したる後、ホットプレスにより一体成型す
る６その際、リード線６．６′は導体１３．１３’と接
触するように配置しておく。成型後、１５００℃の温度
で約１時間空気中で焼成し、ジルコニアの焼結体を得る
。（第３図（ｄ））。この際、穴１１’は第３図（ｄ）
に示されるように４４．４′となる。引き続いて、溝部
４．４′の底部４ａ、４′ａにそれぞれ白金の無゛心解
ノノキを施した後、これら底部４ａ、４′ａにアノード
な（１５、カソード電極５′を設けることにより第３図
（ｅ）に示すように酸素イオン専屯体、ｌを１）る。
ンート１２′、リード線６、穴つきグリーンシート１１
を順次に重合したる後、ホットプレスにより一体成型す
る６その際、リード線６．６′は導体１３．１３’と接
触するように配置しておく。成型後、１５００℃の温度
で約１時間空気中で焼成し、ジルコニアの焼結体を得る
。（第３図（ｄ））。この際、穴１１’は第３図（ｄ）
に示されるように４４．４′となる。引き続いて、溝部
４．４′の底部４ａ、４′ａにそれぞれ白金の無゛心解
ノノキを施した後、これら底部４ａ、４′ａにアノード
な（１５、カソード電極５′を設けることにより第３図
（ｅ）に示すように酸素イオン専屯体、ｌを１）る。
さらに、本発明にかかる絶縁基板３は第２図に示される
ようにほぼ中央部に溝部７が形成されたアルミナ等のグ
リーンノートであって、セラミックヒータ−が内蔵され
る（図示せず）とともに、溝部７の底部８にはレーザ等
により窓９が穿設される。
ようにほぼ中央部に溝部７が形成されたアルミナ等のグ
リーンノートであって、セラミックヒータ−が内蔵され
る（図示せず）とともに、溝部７の底部８にはレーザ等
により窓９が穿設される。
このようにして製造された本発明にかかる酸素イオン導
電体１および絶縁基板３は第２図に示されるように白金
○リング２を介してホットプレスで接合され、チョコレ
ートブレークによりチップ状の本発明ガス分析機器を得
る。
電体１および絶縁基板３は第２図に示されるように白金
○リング２を介してホットプレスで接合され、チョコレ
ートブレークによりチップ状の本発明ガス分析機器を得
る。
・二発明の効果〕
以上のとおり、本発明によれば、グリーンノートの積層
法によりリード線が埋め込まれ、かつ中央部の表裏両面
の対称位置に溝部ををする酸素イオン導電体１を構成し
たので、溝部の肉薄のため電気抵抗が低減されるのみな
らず、リード線の引出しが容易かつ確実となるとともに
測定空間も絶ＩＢＭ板の接合により自動的に形成される
。
法によりリード線が埋め込まれ、かつ中央部の表裏両面
の対称位置に溝部ををする酸素イオン導電体１を構成し
たので、溝部の肉薄のため電気抵抗が低減されるのみな
らず、リード線の引出しが容易かつ確実となるとともに
測定空間も絶ＩＢＭ板の接合により自動的に形成される
。
第１図は本発明にかかるガス分析低器の半面図、第２図
は第１図の断面図を示し 第３しＩ （ａ） 、 （ｂ
） 。 （ｃ） 、 （ｄ） 、 （ｅ）はそれぞれ本発明に力
・力・るカフ、う）折機器の′Ｍ造工程図を示し、第ａ
図ｉよ公司の力゛ス分析機器の断面図を示す。 ｌ・・、・酸素イオン導電体、３ ・・を色４五基板４
．４′・・・溝部、４ａ、４ ′ａ・・・底部５・・・
・アノード電極、５・・、・カソード電極６．６ ・９
１９．リード線、９ ・・・窓１０・・・・測定空間
は第１図の断面図を示し 第３しＩ （ａ） 、 （ｂ
） 。 （ｃ） 、 （ｄ） 、 （ｅ）はそれぞれ本発明に力
・力・るカフ、う）折機器の′Ｍ造工程図を示し、第ａ
図ｉよ公司の力゛ス分析機器の断面図を示す。 ｌ・・、・酸素イオン導電体、３ ・・を色４五基板４
．４′・・・溝部、４ａ、４ ′ａ・・・底部５・・・
・アノード電極、５・・、・カソード電極６．６ ・９
１９．リード線、９ ・・・窓１０・・・・測定空間
Claims (1)
- （１）酸素イオン導電体と、絶縁基板とを接合して構成
され、前記酸素イオン導電体には表裏両面のそれぞれほ
ぼ中央部の対称位置に溝部が設けられるとともに、これ
ら溝部の底部に電極が設けられ、かつ前記電極からリー
ド線が前記酸素イオン導電体内部に埋め込まれかつ該内
部を貫通して引き出されてなるガス分析機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206801A JPS6184552A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | ガス分析機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206801A JPS6184552A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | ガス分析機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184552A true JPS6184552A (ja) | 1986-04-30 |
Family
ID=16529317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59206801A Pending JPS6184552A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | ガス分析機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6184552A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5667652A (en) * | 1993-11-19 | 1997-09-16 | Gas Research Institute | Multi-functional sensor for combustion systems |
| US6051123A (en) * | 1995-06-15 | 2000-04-18 | Gas Research Institute | Multi-functional and NOx sensor for combustion systems |
-
1984
- 1984-10-02 JP JP59206801A patent/JPS6184552A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5667652A (en) * | 1993-11-19 | 1997-09-16 | Gas Research Institute | Multi-functional sensor for combustion systems |
| US6051123A (en) * | 1995-06-15 | 2000-04-18 | Gas Research Institute | Multi-functional and NOx sensor for combustion systems |
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