气体传感器制造技术

一种气体传感器，其具备传感器元件(2)。传感器元件(2)具有：固体电解质体(31)；被层叠在固体电解质体(31)上的第1绝缘体(33A)及第2绝缘体(33B)；被设置在固体电解质体(31)上的排气电极(311)及空气电极(312)；被形成于第1绝缘体(33A)上的用于向排气电极(311)导入排气(G)的气室(35)；和被形成于第2绝缘体(33B)上的用于向空气电极(312)导入空气(A)的空气通道(36)。在空气通道(36)的内部，设置有用于捕获传感器元件(2)的有毒物质的捕获层(5)。获传感器元件(2)的有毒物质的捕获层(5)。获传感器元件(2)的有毒物质的捕获层(5)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体传感器
[0001]相关申请的相互参考
[0002]本申请是基于2019年3月28日提交的日本专利申请第2019
‑
063492号的申请，在此引用该日本专利申请的记载内容。


[0003]本申请涉及具备具有空气导入路径的传感器元件的气体传感器。

技术介绍

[0004]气体传感器被配置在内燃机的排气管等中，以沿着排气管流动的排气作为检测对象气体，被使用于求出内燃机的空燃比、排气的氧浓度等。气体传感器中使用传感器元件，传感器元件具备具有氧离子传导性的固体电解质体和被设置在固体电解质体表面上的一对电极。使用一个电极作为暴露于排气中的排气电极，使用另一个电极作为在与排气电极之间传导氧离子的对电极的空气电极。作为这样的传感器元件，例如有专利文献1中记载的层叠型气体传感器元件。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2002
‑
286680号公报

技术实现思路

[0008]排气中，含有通过附着在排气电极上使排气电极中毒(劣化)的有毒物质。因此，在传感器元件中，在向排气电极导入排气的路径中，设置有能捕获有毒物质的多孔质保护层。另一方面，在向空气电极导入空气的路径中未设置有多孔质保护层。这是因为：认为即使空气中所含的物质附着在空气电极上，也不会对空气电极的性能产生大的影响。
[0009]可是，在空气电极需要大量空气时等，对空气电极要求更高的性能，判明了：为了使空气电极维持必要的性能，有必要保护空气电极不中毒(劣化)。作为这样的情况，例如，在气体传感器被用作检测内燃机的空燃比的空燃比传感器的情况下，在内燃机的空燃比与理论空燃比相比达到极度的富燃料的状态时等被考虑。
[0010]本申请是为提供一种捕获有毒物质而能够向空气导入路径供给所需的氧的气体传感器而得到的。
[0011]本申请的一个方案在于一种气体传感器，其具备传感器元件，该传感器元件具有导入空气的空气导入路径，其中，在所述空气导入路径中，设置有用于捕获所述传感器元件的有毒物质的捕获层。
[0012]在所述一个方案的气体传感器中，在传感器元件的空气导入路径中设置有捕获层。由此，在传感器元件的空气导入路径中，即使在需要空气中的大量氧的情况下，也能够通过用捕获层捕获空气中的有毒物质而向空气导入路径供给大量的氧。
[0013]因此，根据上述一个方案的气体传感器，能够捕获有毒物质从而向空气导入路径
供给所需要的氧。
[0014]另外，本申请的一个方案中示出的各构成要素的用括号书写的符号表示与实施方式中的附图中的符号的对应关系，但不得将各构成要素只限定于实施方式的内容。
附图说明
[0015]本申请的目的、特征及优点等通过参考附图的下述详细的说明而将更明确。以下示出本申请的附图。
[0016]图1是表示实施方式的气体传感器的剖视图。
[0017]图2是表示实施方式的传感器元件的剖视图。
[0018]图3是表示实施方式的传感器元件的图2的III
‑
III剖视图。
[0019]图4是表示实施方式的传感器元件的图2的IV
‑
IV剖视图。
[0020]图5是实施方式的传感器元件中的空气电极及捕获层的截面的照片。
[0021]图6是示意性地放大表示实施方式的传感器元件中的捕获层的截面的剖视图。
[0022]图7是表示实施方式的捕获层与图2的情况不同的其它传感器元件的剖视图。
[0023]图8是表示实施方式的捕获层与图2的情况不同的其它传感器元件的剖视图。
[0024]图9是表示实施方式的捕获层与图2的情况不同的其它传感器元件的剖视图。
具体实施方式
[0025]参照附图对上述的气体传感器的优选实施方式进行说明。
[0026]<实施方式>
[0027]如图1～图4所示的那样，本方式的气体传感器1具备传感器元件2，该传感器元件2具有导入排气G的气室35及作为导入空气A的空气导入路径的空气通道36。在空气通道36的内部，设置有用于捕获传感器元件2的有毒物质的捕获层5。
[0028]如图2～图4所示的那样，传感器元件2具备：具有离子传导性的固体电解质体31、被层叠在固体电解质体31上的第1绝缘体33A及第2绝缘体33B、被设置在固体电解质体31的第1表面301上的排气电极311、被设置在固体电解质体31的第2表面302上的与排气电极311相对向的位置(与排气电极311和层叠方向D重叠的位置)处的空气电极312。排气电极311被收容在气室35内并且被暴露于排气G中。空气电极312是与排气电极311成对地使用的，被收容在空气通道36内并且被暴露于空气A中。
[0029]气室35被形成于第1绝缘体33A上的与固体电解质体31的第1表面301相对向的部位处，排气G被导入，与此同时收容有排气电极311。空气通道36被形成于第2绝缘体33B的与固体电解质体31的第2表面302相对向的部位处，空气A被导入，与此同时收容有空气电极312。
[0030]以下，对本方式的气体传感器1进行详细说明。
[0031](气体传感器1)
[0032]如图1所示的那样，气体传感器1被配置在车辆的内燃机(发动机)的排气管7的安装口71处，用于以沿着排气管7流动的排气G作为检测对象气体，检测检测对象气体中的氧浓度等。气体传感器1能够被用作基于排气G中的氧浓度、未燃气体浓度等来求出内燃机中的空燃比的空燃比传感器(A/F传感器)。此外，气体传感器1除了用作空燃比传感器以外，还
能用作求出氧浓度的各种用途。
[0033]排气管7中配置有用于对排气G中的有害物质进行净化的催化剂，气体传感器1还能被配置在排气管7中的排气G的流动方向上、催化剂的上游侧或下游侧中的任一者处。此外，气体传感器1还可配置在利用排气G来提高内燃机吸入的空气的密度的增压器的吸入侧的配管中。此外，将配置气体传感器1的配管也能设定为下述的配管：使从内燃机排至排气管7中的排气G的一部分在内燃机的吸气管中再循环的排气再循环装置中的配管。
[0034]空燃比传感器能够从与理论空燃比相比燃料与空气的比例高的富燃料的状态直到与理论空燃比相比燃料与空气的比例低的贫燃料的状态为止定量地连续对空燃比进行检测。在空燃比传感器中，在通过扩散阻力部(决定扩散速度部)32来收紧导向气室35的排气G的扩散速度时，向排气电极311与空气电极312之间施加规定的电压，该规定的电压用于示出能输出与氧离子(O2‑
)的移动量相应的电流的极限电流特性。
[0035]在空燃比传感器中，在检测贫燃料侧的空燃比时，对被包含在排气G中的氧变成离子而从排气电极311经由固体电解质体31向空气电极312移动时产生的电流进行检测。此外，在空燃比传感器中，在检测富燃料侧的空燃比时，为了使被包含在排气G中的未燃气体(碳化氢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种气体传感器(1)，其具备传感器元件(2)，所述传感器元件(2)具有导入空气(A)的空气导入路径(36)，其中，在所述空气导入路径中，设置有用于捕获所述传感器元件的有毒物质的捕获层(5)。2.根据权利要求1所述的气体传感器，其中，所述传感器元件具有：具有离子传导性的固体电解质体(31)；被层叠在所述固体电解质体上的绝缘体(33A、33B)；排气电极(311)，其被设置在所述固体电解质体上并被暴露在排气(G)中；和空气电极(312)，其被设置在所述固体电解质体的与所述排气电极相对向的位置处，与所述排气电极成对地被使用并且被暴露在空气中，其中，所述空气导入路径以收容所述空气电极的状态被形成于所述绝缘体的与所述固体电解质体相对向的部位处。3.根据权利要求2所述的气体传感器，其中，所述传感器元件被形成为长条形状，所述排气电极及所述空气电极被配置在所述传感器元件的长度方向(L)上的被暴露于排气中的前端侧(L1)的部位处，所述空气导入路径被形成在从所述绝缘体的收容所述空气电极的所述长度方向的部位直到所述传感器元件的所述长度方向上的被暴露于空气中的后端位置为止。4.根据权利要求2或3所述的气体传感器，其中，所述捕获层由金属氧化物的多孔质体形成，并且被覆所述空气电极的一部分或全体。5.根据权利要求2或3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉浦启，竹内亨，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：