[发明专利]气体传感器

说明书

本发明提供一种气体传感器，气体传感器(10)具有：结构体(14)，其由氧离子传导性的固体电解质构成；气体导入路(16)，其形成于结构体(14)，被测定气体导入至该气体导入路；主调整室(18a)，其与气体导入路(16)连通；以及测定室(20)，其与主调整室(18a)连通，在气体导入路(16)与主调整室(18a)之间具有：缓冲空间(34)，其与气体导入路(16)连通；以及至少2个扩散速度控制部(30A、30B)，它们与缓冲空间(34)连通，各扩散速度控制部(30A、30B)的宽度Wb1、Wb2小于气体导入路(16)、缓冲空间(34)以及主调整室(18a)的各自的宽度Wa、Wc、Wd。

技术领域

本发明涉及使用了氧离子传导性的固体电解质的气体传感器。

背景技术

以往，提出了对尾气之类的在存有氧的环境下共存的氮氧化物(NO)、氨(NH₃)等被测定气体的浓度进行测定的气体传感器(参照日本特许第5749781号公报、日本特许第4931074号公报以及日本特许第5253165号公报)。

关于日本特许第5749781号公报的气体传感器，如该文献的图3所示，构成为从气体导入孔至主泵电极而包括：导入路，被测定气体导入至该导入路；缓冲空间，其用于减弱排气压力脉动的影响；1个扩散层，其对气体进行节流；以及空腔，主泵电极形成于该空腔。但是，由于仅具有1个扩散层，因此，通过导入路而进入的中毒物质很少在中途被捕集而是进入内部，从而有可能导致主泵电极中毒而使得气体检测精度降低。

另外，如果主泵电极的铂蒸发并从气体导入孔排出，则该排出的铂会附着于保护罩内，其结果，NH₃气体有时在保护罩内分解而导致NH₃的检测性降低。

因此，关于日本特许第4931074号公报中记载的气体传感器，如该文献的图4所示，在扩散速度控制部与内侧电极之间的测定室的至少1个壁面形成供液态中毒物质贮存的捕集部。在形成于上述壁面的凹陷有底的空隙填充多孔质物质而形成该捕集部。

关于日本特许第5253165号公报中记载的气体传感器，如该文献的图1所示，在固体电解质内部的供被测定气体流通的气体流通部的远离检测电极的上游侧形成有由对有害物质进行捕集(捕捉)的多孔质体形成的有害物质捕集层。具体而言，有害物质捕集层形成于：从外部空间向内部空腔导入被测定气体的气体导入口；以及在扩散阻力部之间形成的缓冲空间。

发明内容

然而，日本特许第4931074号公报中记载的气体传感器需要在测定室的至少1个壁面形成对液态中毒物质进行捕集的捕集部，并且，需要在形成于上述壁面的凹陷有底的空隙填充多孔质物质而形成捕集部，因此，结构有可能变得复杂、大型化、制造过程也有可能变得复杂。

日本特许第5253165号公报中记载的气体传感器需要在气体导入口和缓冲空间分别形成有害物质捕集层，另外，为了确保被测定气体的流通，需要利用气孔率为40％以上80％以下的氧化铝多孔质体形成有害物质捕集层。因此，气体传感器的结构有可能变得复杂、大型化，制造过程也有可能变得复杂。

本发明的目的在于提供一种气体传感器，其无需形成供液态中毒物质贮存的捕集部或有害物质捕集层等，能够以简单的结构抑制主泵电极中毒而抑制气体检测精度降低。

本发明的方案具有：结构体，其由氧离子传导性的固体电解质构成；气体导入路，其形成于所述结构体，被测定气体导入至该气体导入路；主空腔，其与所述气体导入路连通；以及测定空腔，其与所述主空腔连通，在所述气体导入路与所述主空腔之间具有：缓冲空间，其与所述气体导入路连通；以及至少2个扩散速度控制部，它们与所述缓冲空间连通，各所述扩散速度控制部的宽度小于所述气体导入路、所述缓冲空间及所述主空腔的各自的宽度。

根据上述方案的气体传感器，无需形成供液态中毒物质贮存的捕集部或有害物质捕集层等，能够以简单的结构抑制主泵电极中毒，从而能够抑制气体检测精度降低。