[发明专利]气体浓度检测装置

权利要求书

1.一种气体浓度检测装置，其包括：

被测定气体室(101)，其导入被测定气体(G)；

泵单元(41)，其包含具有氧离子传导性的固体电解质(2X)、以及设置于该固体电解质(2X)上的一对电极(21、25或者21A、21B)；

传感器单元(42)，其包含具有氧离子传导性的固体电解质(2Y)、以及设置于该固体电解质(2Y)上的一对电极(22、25)；

泵单元控制部(61)，其向所述泵单元(41)施加电压而对所述被测定气体室(101)的被测定气体(G)中的氧的浓度进行调整；以及

传感器单元检测部(62)，其用于向所述传感器单元(42)施加电压，从而对通过所述泵单元(41)调整过氧浓度后的、所述被测定气体室(101)的被测定气体(G)中的特定气体的浓度进行检测；

其中，所述泵单元控制部(61)被构成为：在进行气体浓度检测之前的传感器启动时，通过对所述泵单元(41)施加除去用电压(V2)，使所述被测定气体室(101)内存在的物质发生分解而产生还原气体，由此使所述传感器单元的输出电流从正侧向负侧变化，从而在所述传感器单元(42)的所述一对电极(22、25)中的、配置于所述被测定气体室(101)的传感器电极(22)中嵌入的氧得以除去；

所述还原气体是在所述被测定气体(G)中存在的水通过所述泵单元控制部(61)而发生分解时产生的氢；

所述被测定气体(G)为从内燃机排出的包含水的排放气体；

由所述传感器单元检测部(62)检测的所述被测定气体(G)中的特定气体为氮氧化物。

2.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其中，

在所述气体浓度检测装置的气体浓度检测时，所述除去用电压(V2)被设定为高于向所述泵单元(41)施加的通常电压(V1)；

所述泵单元控制部(61)被构成为：在将所述除去用电压(V2)向所述泵单元(41)施加规定时间后，向所述泵单元(41)施加所述通常电压(V1)。

3.根据权利要求1或2所述的气体浓度检测装置，其中，

所述传感器电极(22)含有铂和铑，

所述泵单元控制部(61)被构成为：通过所述还原气体而将嵌入所述传感器电极(22)的铑中的氧除去。

4.根据权利要求1或2所述的气体浓度检测装置，其中，所述除去用电压(V2)为0.5～2V的大小。

5.根据权利要求2所述的气体浓度检测装置，其中，所述除去用电压(V2)向所述泵单元(41)施加的所述规定时间为5～30秒。

6.根据权利要求1或2所述的气体浓度检测装置，其中，

在所述固体电解质(2X、2Y)的与所述被测定气体室(101)相对置的一侧的相反侧，设置有导入基准气体(A)的基准气体室(102)；

所述泵单元(41)的所述一对电极(21、25)中的一个(25)、和所述传感器单元(42)的所述一对电极(22、25)中的一个(25)配置于所述基准气体室(102)。

7.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其中，

所述除去用电压(V2)被设定为用于由所述被测定气体(G)中含有的水产生氢的大小。

8.根据权利要求1或2所述的气体浓度检测装置，其中，所述泵单元(41)的所述固体电解质(2X)与所述传感器单元(42)的所述固体电解质(2Y)分别作为相同的固体电解质体(2)的一部分而形成。

9.根据权利要求1或2所述的气体浓度检测装置，其中，配置有所述泵单元(41)的所述一对电极(21、25)中的一个(21)的所述被测定气体室(101)的部分的与所述被测定气体(G)流动的方向正交的流路断面积、和配置有所述传感器单元(42)的所述传感器电极(22)的所述被测定气体室(101)的部分的与所述被测定气体(G)流动的方向正交的流路断面积相同或者连续地变化。

10.根据权利要求1或2所述的气体浓度检测装置，其包括：

监控单元(43)：其包含具有氧离子传导性的固体电解质(2Z)、以及设置于该固体电解质(2Z)上的一对电极(23、25)；

监控单元检测部(63)，其用于向该监控单元(43)施加电压，从而对通过所述泵单元(41)调整过氧浓度后的、所述被测定气体室(101)的被测定气体(G)中的氧的浓度进行检测；以及

算出部(661)，其通过从所述传感器单元检测部(62)的输出中减去所述监控单元检测部(63)的输出而算出被测定气体(G)中的特定气体的浓度。