[发明专利]气体传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体传感器。

背景技术

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（例如铂）构成；内侧电极，其形成于基体的内表面，且由贵金属（例如铂）构成（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开2007－248123号公报

然而，在专利文献1中，公开有如下方法来作为在基体的内表面形成由贵金属（铂）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铂酸水溶液（铂浓度：0.5g／L），进行加热之后排出该氯铂酸水溶液，在基体的内表面整体上形成氯铂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℃并放置30分钟，使铂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铂络盐水溶液（铂浓度：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，使电镀液中的铂析出。这样，在专利文献1的气体传感器中，在基体的内表面整体形成有由贵金属（铂）构成的电极。

但是，由于近年来铂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1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。

发明内容

本发明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。

在本发明的一个实施方式中，气体传感器具有气体传感器元件和加热器，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；外侧电极，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，上述引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。