检测特定气体成分的浓度的气体传感器制造技术

气体传感器具备固体电解质体、气体室、基准气体室、泵单元、监视器单元以及传感器单元。在泵电极、监视器电极以及传感器电极设置于固体电解质体的位置中，与气体的流动方向正交的宽度方向(W)上的气体室的空间宽度(W0)一定。在将泵电极的宽度设为W1时，监视器电极与传感器电极之间的间隙(S)的宽度方向(W)的中心位置(O2)相对于泵电极的宽度方向的中心位置(O1)的偏离量ΔX1具有ΔX1≤1/4W1的关系。并且，距离泵电极的宽度方向(W)的中心位置(O1)的、监视器电极的侧面的位置以及传感器电极的侧面的位置ΔY1具有ΔY1≤1/2W1的关系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及气体传感器，详细地讲涉及检测气体中的特定气体成分的浓度的气体传感器。
技术介绍
检测特定气体成分的浓度的气体传感器配置于引擎的排气管等排出废气的部位，检测废气中包含的氮氧化物(NOx)、碳化氢(HC)等的浓度。例如，特开2002－310987号公报所公开的气体传感器元件中，对固体电解质体设置一对电极，形成氧泵单元、氧监视器单元以及传感器单元，检测向内部空间导入的气体中的特定气体成分的浓度。此外，上述专利文献的气体传感器元件中，为了不受内部空间内的氧浓度的影响来检测特定气体成分的浓度，使从向内部空间导入气体的气体导入口到氧监视器单元的电极和传感器单元的电极的、气体流动的上游侧端部位置为止的距离等同。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2002－310987号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，为了提高基于气体传感器的特定气体成分浓度的检测精度，仅使内部空间中的气体流动方向的氧监视器单元的电极以及传感器单元的电极的位置等同是不够的。即，在内部空间中的与气体流动方向正交的宽度方向上，氧监视器单元的电极以及传感器单元的电极的配置位置相对于氧泵单元的电极的配置位置偏离的情况下，气体与氧监视器单元的电极及传感器单元的电极的接触方式不同。在该情况下，在氧监视器单元的电极和传感器单元的电极中将气体中的残留氧进行分解的量不同，不能提高基于气体传感器的特定气体成分浓度的检测精度。此外，在具备加热器的气体传感器中，氧监视器单元的电极以及传感器单元的电极的配置位置相对于加热器中的发热部在宽度方向上偏离的情况下，电子传导对氧监视器单元的电极和传感器单元的电极的影响不同。在该情况下，也不能提高基于气体传感器的特定气体成分浓度的检测精度。本申请是鉴于该背景而作出的，要提供能够提高特定气体成分浓度的检测精度的气体传感器。用于解决问题的手段本申请的一个方式是一种气体传感器，对含有氧的气体中的规定的气体成分的浓度进行测定，其特征在于，具备：板状的固体电解质体，具有氧离子传导性；气体室，形成于该固体电解质体的第1主面一侧，被导入上述气体；基准气体室，形成于上述固体电解质体的第2主面一侧，被导入基准气体；泵电极，设置于上述固体电解质体的上述第1主面；监视器电极，设置于上述固体电解质体的上述第1主面，位于比设有上述泵电极的位置靠上述气体的流动方向的下游侧；传感器电极，设置于上述固体电解质体的上述第1主面，相对于设有上述监视器电极的位置，排列在与上述流动方向垂直的方向上；基准电极，设置于上述固体电解质体的上述第2主面；以及加热器，隔着上述气体室或上述基准气体室而与上述固体电解质体对置地配置，对该固体电解质体进行加热；通过上述泵电极、上述基准电极以及上述固体电解质体的一部分形成对上述气体中的氧浓度进行调整的泵单元；通过上述监视器电极、上述基准电极以及上述固体电解质体的一部分形成监视器单元，该监视器单元基于在上述监视器电极与上述基准电极之间流过的氧离子电流，对上述气体室中的氧浓度进行检测；通过上述传感器电极、上述基准电极以及上述固体电解质体的一部分形成传感器单元，该传感器单元用于基于在上述传感器电极与上述基准电极之间流过的氧离子电流，对上述气体室中的上述规定的气体成分的浓度进行检测；在上述泵电极、上述监视器电极以及上述传感器电极设置于上述固体电解质体的位置中，与上述流动方向正交的宽度方向上的上述气体室的空间宽度一定；在将上述泵电极的宽度设为W1时，在上述宽度方向上，上述监视器电极与上述传感器电极之间的间隙的中心位置相对于上述泵电极的中心位置的偏离量ΔX1具有ΔX1≤1/4W1的关系，并且，距离上述泵电极的中心位置的、上述监视器电极的侧面的位置以及上述传感器电极的侧面的位置ΔY1具有ΔY1≤1/2W1的关系。本申请的其他方式是一种气体传感器，对含有氧的气体中的规定的气体成分的浓度进行测定，其特征在于，具备：板状的固体电解质体，具有氧离子传导性；气体室，形成于该固体电解质体的第1主面一侧，被导入上述气体；基准气体室，形成于上述固体电解质体的第2主面一侧，被导入基准气体；泵电极，设置于上述固体电解质体的上述第1主面；监视器电极，设置于上述固体电解质体的上述第1主面，位于比设有上述泵电极的位置靠上述气体的流动方向的下游侧；传感器电极，设置于上述固体电解质体的上述第1主面，相对于设有上述监视器电极的位置，排列在与上述流动方向垂直的方向上；基准电极，设置于上述固体电解质体的上述第2主面；以及加热器，隔着上述气体室或上述基准气体室而与上述固体电解质体对置地配置，对该固体电解质体进行加热；通过上述泵电极、上述基准电极以及上述固体电解质体的一部分，形成对上述气体中的氧浓度进行调整的泵单元；通过上述监视器电极、上述基准电极以及上述固体电解质体的一部分形成监视器单元，该监视器单元基于在上述监视器电极与上述基准电极之间流过的氧离子电流，对上述气体室中的氧浓度进行检测；通过上述传感器电极、上述基准电极以及上述固体电解质体的一部分形成传感器单元，该传感器单元用于基于在上述传感器电极与上述基准电极之间流过的氧离子电流，对上述气体室中的上述规定的气体成分的浓度进行检测；在上述泵电极、上述监视器电极以及上述传感器电极设置于上述固体电解质体的位置中，与上述流动方向正交的宽度方向上的上述气体室的空间宽度一定；上述加热器具有绝缘体、以及埋设于该绝缘体且通过通电而发热的发热部，该发热部被设置成与设有上述泵电极、上述监视器电极以及上述传感器电极的上述固体电解质体的平面区域整体的投影位置对应；在将上述发热部的上述宽度方向的整体宽度设为W2时，在上述宽度方向上，上述监视器电极与上述传感器电极之间的间隙的中心位置相对于上述发热部的中心位置的偏离量ΔX2具有ΔX2≤1/4W2的关系，并且，距离上述发热部的中心位置的、上述监视器电极的侧面的位置以及上述传感器电极的侧面的位置ΔY2具有ΔY2≤1/2W2的关系。本申请又一其他方式是一种气体传感器，对含有氧的气体中的规定的气体成分的浓度进行测定，其特征在于，具备：板状的固体电解质体，具有氧离子传导性；气体室，形成于该固体电解质体的第1主面一侧，被导入上述气体；基准气体室，形成于上述固体电解质体的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体传感器(1)，对含有氧的气体(G)中的规定的气体成分的浓度进行测定，其特征在于，具备：板状的固体电解质体(2)，具有氧离子传导性；气体室(101)，形成于该固体电解质体(2)的第1主面(201)一侧，被导入上述气体(G)；基准气体室(102)，形成于上述固体电解质体(2)的第2主面(202)一侧，被导入基准气体(A)；泵电极(21)，设置于上述固体电解质体(2)的上述第1主面(201)；监视器电极(22)，设置于上述固体电解质体(2)的上述第1主面(201)，位于比设有上述泵电极(21)的位置靠上述气体(G)的流动方向(F)的下游侧；传感器电极(23)，设置于上述固体电解质体(2)的上述第1主面(201)，相对于设有上述监视器电极(22)的位置，排列在与上述流动方向(F)垂直的方向上；基准电极(24)，设置于上述固体电解质体(2)的上述第2主面(202)；以及加热器(6)，隔着上述气体室(101)或上述基准气体室(102)而与上述固体电解质体(2)对置地配置，对该固体电解质体(2)进行加热；通过上述泵电极(21)、上述基准电极(24)、上述固体电解质体(2)的一部分形成对上述气体(G)中的氧浓度进行调整的泵单元(41)；通过上述监视器电极(22)、上述基准电极(24)、上述固体电解质体(2)的一部分形成监视器单元(42)，该监视器单元(42)基于在上述监视器电极(22)与上述基准电极(24)之间流过的氧离子电流，检测上述气体室(101)中的氧浓度；通过上述传感器电极(23)、上述基准电极(24)、上述固体电解质体(2)的一部分形成传感器单元(43)，该传感器单元(43)用于基于在上述传感器电极(23)与上述基准电极(24)之间流过的氧离子电流，检测上述气体室(101)中的上述规定的气体成分的浓度；在上述泵电极(21)、上述监视器电极(22)以及上述传感器电极(23)设置于上述固体电解质体(2)的位置中，与上述流动方向(F)正交的宽度方向(W)上的上述气体室(101)的空间宽度(W0)为一定；在将上述泵电极(21)的宽度设为W1时，在上述宽度方向(W)上，上述监视器电极(22)与上述传感器电极(23)之间的间隙(S)的中心位置(O2)相对于上述泵电极(21)的中心位置(O1)的偏离量ΔX1具有ΔX1≤1/4W1的关系，并且，距离上述泵电极(21)的中心位置(O1)的、上述监视器电极(22)的侧面(221)的位置以及上述传感器电极(23)的侧面(231)的位置ΔY1具有ΔY1≤1/2W1的关系。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.16 JP 2013-259417;2014.11.20 JP 2014-235741.一种气体传感器(1)，对含有氧的气体(G)中的规定的气体成分
的浓度进行测定，其特征在于，具备：
板状的固体电解质体(2)，具有氧离子传导性；
气体室(101)，形成于该固体电解质体(2)的第1主面(201)一侧，
被导入上述气体(G)；
基准气体室(102)，形成于上述固体电解质体(2)的第2主面(202)
一侧，被导入基准气体(A)；
泵电极(21)，设置于上述固体电解质体(2)的上述第1主面(201)；
监视器电极(22)，设置于上述固体电解质体(2)的上述第1主面(201)，
位于比设有上述泵电极(21)的位置靠上述气体(G)的流动方向(F)的
下游侧；
传感器电极(23)，设置于上述固体电解质体(2)的上述第1主面(201)，
相对于设有上述监视器电极(22)的位置，排列在与上述流动方向(F)垂
直的方向上；
基准电极(24)，设置于上述固体电解质体(2)的上述第2主面(202)；
以及
加热器(6)，隔着上述气体室(101)或上述基准气体室(102)而与
上述固体电解质体(2)对置地配置，对该固体电解质体(2)进行加热；
通过上述泵电极(21)、上述基准电极(24)、上述固体电解质体(2)
的一部分形成对上述气体(G)中的氧浓度进行调整的泵单元(41)；
通过上述监视器电极(22)、上述基准电极(24)、上述固体电解质体
(2)的一部分形成监视器单元(42)，该监视器单元(42)基于在上述监
视器电极(22)与上述基准电极(24)之间流过的氧离子电流，检测上述
气体室(101)中的氧浓度；
通过上述传感器电极(23)、上述基准电极(24)、上述固体电解质体
(2)的一部分形成传感器单元(43)，该传感器单元(43)用于基于在上
述传感器电极(23)与上述基准电极(24)之间流过的氧离子电流，检测
上述气体室(101)中的上述规定的气体成分的浓度；
在上述泵电极(21)、上述监视器电极(22)以及上述传感器电极(23)
设置于上述固体电解质体(2)的位置中，与上述流动方向(F)正交的宽
度方向(W)上的上述气体室(101)的空间宽度(W0)为一定；
在将上述泵电极(21)的宽度设为W1时，在上述宽度方向(W)上，
上述监视器电极(22)与上述传感器电极(23)之间的间隙(S)的中心位
置(O2)相对于上述泵电极(21)的中心位置(O1)的偏离量ΔX1具有
ΔX1≤1/4W1的关系，并且，距离上述泵电极(21)的中心位置(O1)的、
上述监视器电极(22)的侧面(221)的位置以及上述传感器电极(23)的
侧面(231)的位置ΔY1具有ΔY1≤1/2W1的关系。
2.一种气体传感器(1)，对含有氧的气体(G)中的规定的气体成分
的浓度进行测定，其特征在于，具备：
板状的固体电解质体(2)，具有氧离子传导性；
气体室(101)，形成于该固体电解质体(2)的第1主面(201)一侧，
被导入上述气体(G)；
基准气体室(102)，形成于上述固体电解质体(2)的第2主面(202)
一侧，被导入基准气体(A)；
泵电极(21)，设置于上述固体电解质体(2)的上述第1主面(201)；
监视器电极(22)，设置于上述固体电解质体(2)的上述第1主面(201)，
位于比设有上述泵电极(21)的位置靠上述气体(G)的流动方向(F)的
下游侧；
传感器电极(23)，设置于上述固体电解质体(2)的上述第1主面(201)，
相对于设有上述监视器电极(22)的位置，排列在与上述流动方向(F)垂
直的方向上；
基准电极(24)，设置于上述固体电解质体(2)的上述第2主面(202)；
以及
加热器(6)，隔着上述气体室(101)或上述基准气体室(102)而与
上述固体电解质体(2)对置地配置，对该固体电解质体(2)进行加热；
通过上述泵电极(21)、上述基准电极(24)、上述固体电解质体(2)
的一部分，形成对上述气体(G)中的氧浓度进行调整的泵单元(41)；
通过上述监视器电极(22)、上述基准电极(24)、上述固体电解质体
(2)的一部分形成监视器单元(42)，该监视器单元(42)基于在上述监
视器电极(22)与上述基准电极(24)之间流过的氧离子电流，检测上述
气体室(101)中的氧浓度；
通过上述传感器电极(23)、上述基准电极(24)、上述固体电解质体
(2)的一部分形成传感器单元(43)，该传感器单元(43)用于基于在上
述传感器电极(23)与上述基准电极(24)之间流过的氧离子电流，检测
述气体室(101)中的上述规定的气体成分的浓度；
在上述泵电极(21)、上述监视器电...

【专利技术属性】
技术研发人员：中藤充伸，水谷圭吾，荒木贵司，藤堂祐介，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP