气体传感器制造技术

技术编号:8303892 阅读:153 留言:0更新日期:2013-02-07 11:15
本发明专利技术提供一种能够在基体的内表面上减少贵金属的使用量、并且能够通过向加热器通电而迅速地获得稳定的传感器输出的气体传感器。气体传感器(30)的内侧电极(21)由内侧检测部(21g)、端子连接部(21t)以及引线部(21s)构成,内侧检测部(21g)仅形成在接触气体内侧区域(1kg)内,且形成在接触气体内侧区域(1kg)中的、至少在基体(1)的径向上与发热部(33c)的发热电阻图案相对的发热相对区域(1kt)整体内,端子连接部(21t)形成在后端侧区域(1kc)内,且形成在后端侧区域(1kc)中的、基体(1)的周向上的至少一部分的范围内,引线部(21s)用于连结内侧检测部(21g)与端子连接部(21t),且在基体(1)的内表面(1k)中仅形成在基体(1)的周向上的一部分的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种气体传感器
技术介绍
作为气体传感器,公知有例如安装于汽车的废气管来检测废气中的氧浓度的气体传感器。该气体传感器例如具备设有如下构件的气体传感器元件有底筒状的基体,其由固体电解质构成,呈沿着轴线方向延伸的形态,该有底筒状的基体的顶端侧被封闭并且其后端侧开放;外侧电极,其形成于基体的外表面,且由贵金属(例如钼)构成;内侧电极,其形成于基体的内表面,且由贵金属(例如钼)构成(例如,参照专利文献I)。专利文献I :日本特开2007 - 248123号公报 然而,在专利文献I中,公开有如下方法来作为在基体的内表面形成由贵金属(钼)构成的电极的方法。首先,在晶核附着工序中,使核附着于基体的内表面。具体地说,例如向基体的内部注入氯钼酸水溶液(钼浓度0.5g / L),进行加热之后排出该氯钼酸水溶液,在基体的内表面整体上形成氯钼酸的水溶液的涂敷膜。然后,向基体的内部空间内注入肼水溶液(浓度5质量%),加热至75°C并放置30分钟,使钼的晶核析出到基体的内表面整体。接着,在电镀工序中,向基体的内部注入将钼络盐水溶液(钼浓度15g / L)与肼水溶液(浓度85质量%)混合调制而得到的电镀液,通过对其进行加热并放置,使电镀液中的钼析出。这样,在专利文献I的气体传感器中,在基体的内表面整体形成有由贵金属(钼)构成的电极。但是,由于近年来钼等贵金属变得高价且稀少,因此,尽可能地谋求减少贵金属的使用量。另外,在气体传感器中,直至达到预定的活性化温度为止,否则由固体电解质构成的基体无法获得稳定的传感器输出。因此,在专利文献I的气体传感器中,出于使由固体电解质构成的基体的温度尽快上升至活性化温度的目的,利用配置在基体的筒内的加热器(发热部)来加热基体。这样,在气体传感器中,也要求通过对加热器通电而迅速地获得稳定的传感器输出。
技术实现思路
本专利技术是鉴于该现状而完成的,其目的在于提供一种能够在基体的内表面上减少贵金属的使用量、并且能够通过对加热器通电而迅速地获得稳定的传感器输出的气体传感器。在本专利技术的一个实施方式中,气体传感器具有气体传感器兀件和加热器,上述气体传感器元件用于检测被测量气体中的特定气体成分,包括有底筒状的基体,其由固体电解质构成且形成为沿着轴线方向延伸的形态,该基体的顶端侧被封闭并且后端侧开放;夕卜侧电极,其形成于上述基体的外表面,且由贵金属构成;以及内侧电极,其形成于上述基体的内表面,且由贵金属构成;上述加热器具有配置在上述基体的筒内的发热部,上述气体传感器的特征在于,上述基体的上述外表面具有位于上述基体的顶端侧、且与上述被测量气体接触的接触气体区域,上述基体的上述内表面具有接触气体内侧区域和后端侧区域,上述接触气体内侧区域相对于上述接触气体区域位于上述基体的厚度方向内侧,上述后端侧区域在上述轴线方向上与上述接触气体内侧区域分离,位于上述基体的后端侧,上述发热部的发热电阻图案仅位于在上述轴线方向上与上述接触气体内侧区域所存在的范围相同的轴线方向范围内,上述内侧电极由内侧检测部、端子连接部以及引线部构成,上述内侧检测部仅形成在上述接触气体内侧区域内,且形成于上述接触气体内侧区域中的、至少在上述基体的径向上与上述发热电阻图案相对的发热相对区域整体,上述端子连接部形成在上述后端侧区域内,且形成于上述后端侧区域中的、上述基体的周向上的至少一部分的范围内,上述引线部连结上述内侧检测部与上述端子连接部,且在上述内表面上仅形成于上述基体的周向上的一部分的范围内,上述外侧电极具有外侧检测部,该外侧检测部仅形成于上述接触气体区域内,且该外侧检测部的一部分形成于上述接触气体区域中的、至少在上述基体的厚度方向内侧存在有上述内侧检测部的区域。进而,在上述气体传感器的基础上,气体传感器也可以设为,上述内侧检 测部仅形成于上述发热相对区域。进而,在上述任一气体传感器的基础上,气体传感器也可以设为,上述内侧检测部仅形成于上述接触气体内侧区域中的、上述基体的周向上的一部分的范围内。进而,在上述任一气体传感器的基础上。气体传感器也可以设为,上述弓I线部具有沿着上述轴线方向呈线状地延伸的形态。进而,在上述任一气体传感器的基础上。气体传感器也可以设为,上述加热器与上述内侧检测部接触。而且,在上述任一气体传感器的基础上,气体传感器也可以设为,上述内侧检测部的后端形成至比上述外侧检测部的后端靠后端侧的位置。进而,在采用将内侧检测部的后端形成至比外侧检测部的后端靠后端侧的结构的情况下,在将上述气体传感器元件的顶端与上述内侧检测部的后端之间的上述轴线方向上的长度设为Tl,并将上述气体传感器元件的顶端与上述外侧检测部的后端之间的上述轴线方向上的长度设为T2时,I. I < Tl / T2。进而,在上述任一气体传感器的基础上,优选的是,上述外侧检测部的厚度比上述内侧检测部的厚度厚。进而,在上述任一气体传感器的基础上,优选的是,在将上述基体的最薄厚度设为d时,上述发热相对区域形成于上述基体的、厚度为d 2d的区域的内表面。进而,在上述任一气体传感器的基础上,优选的是,上述发热相对区域形成于上述基体的、温度处于气体传感器元件的最高发热温度的70%以上的区域的内表面。在技术方案I的气体传感器中,发热部的发热电阻图案在基体的轴线方向上位于与接触气体内侧区域所存在的范围相同的轴线方向范围内。换言之,在基体的轴线方向上,发热部的发热电阻图案的后端(位于最后端侧的端部)位于比接触气体内侧区域的后端靠顶端侧(基体的顶端侧)的位置,发热部的发热电阻图案的顶端(位于最顶端侧的端部)位于比接触气体内侧区域的顶端靠后端侧(基体的后端侧)的位置。即,加热器的发热部整体在基体的径向(沿筒的直径的方向)上配置于与接触气体内侧区域相对的位置。在此,发热部的发热电阻图案例如是将线状的发热电阻元件形成为预定图案(锯齿状、漩涡状)的部位,是利用通电而发热的部位。进而,在上述的气体传感器中,内侧电极由仅形成在接触气体内侧区域内的内侧检测部、形成在后端侧区域内的端子连接部以及用于连结内侧检测部与端子连接部的引线部构成。其中,引线部在基体的内表面上仅形成在基体的周向上的一部分的范围内。如此,并非在内表面上遍及基体的周向上的全部范围(整周)地形成(呈筒状地形成)引线部,而能够通过仅在基体的周向上的一部分的范围内形成该引线部(例如,呈线状地形成)而在基体的内表面上减少贵金属的使用量。而且,内侧检测部形成在接触气体内侧区域中的、至少在基体的径向上与发热部相对的发热相对区域整体内。另外,外侧检测部的一部分形成在接触气体区域中的、至少在基体的厚度方向内侧存在有内侧检测部的区域中。如此,通过至少在发热相对区域整体内形成内侧检测部,能够通过向加热器通电而迅速地获得稳定的传感器输出。 具体地说,在上述气体传感器中,在由固体电解质构成的基体(例如,以氧化锆为主要成分的固体电解质体)达到预定的活性化温度之前,无法获得稳定的传感器输出。因而,为了使由固体电解质构成的基体的温度尽快上升至活性化温度而利用加热器(发热部)加热基体。特别是,由于基体中的、在径向上与发热部相对的部位(内表面相当于具有发热相对区域的部位)是基体中最容易被加热的部位,因此可以认为该部位是通过向加热器通电而在基体中最早活性化的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:矶村浩佐藤绫渥美尚胜
申请(专利权)人:日本特殊陶业株式会社
类型:
国别省市:

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