[发明专利]气体传感器元件以及气体传感器

说明书

本发明涉及气体传感器元件以及气体传感器。有效地加热检测部，并有效地降低耗电。气体传感器元件(100)具备：包含氧浓度检测单元(130)以及氧泵单元(140)的元件本体(400)、以及将元件本体(400)覆盖的保护层(20)。元件本体(400)内含加热器部(200)，所述加热器部(200)是通过通电而发热的发热体、且将氧浓度检测单元(130)以及氧泵单元(140)加热。保护层(20)具有第1保护层(21)以及第2保护层(22)，所述第1保护层(21)通过贵金属催化剂负载于以白色系陶瓷为主成分的载体而成，所述第2保护层(22)是以白色系陶瓷为主成分并且没有负载贵金属催化剂的层。第2保护层(22)覆盖第1保护层(21)的外侧，自身的表面构成为保护层(20)的最外表面，厚度比第1保护层(21)小。

技术领域

本发明涉及气体传感器元件以及气体传感器。

背景技术

专利文献1中，公开了在内燃机中使用的气体传感器元件的一个例子。此气体传感器元件具备检测部，所述检测部具有：显示离子传导性的固体电解质、分别配置于固体电解质的两侧的面的一对电极(被测定气体侧电极以及基准气体侧电极)、以及将固体电解质加热而活性化的发热源。利用此气体传感器元件进行检测操作的情况下，对于一对电极，施加氧浓度差与电流具有线性相关性的电压，使得被测定气体接触被测定气体侧电极，使得大气等基准气体接触基准气体侧电极。结果，由于与被测定气体与基准气体的氧浓度差对应的电流在电极间流动，因而可通过将此电流值进行计量从而确定车辆发动机的空燃比(A/F)。

此外，关于专利文献1中公开的气体传感器元件，设置催化剂层使得覆盖检测部的外侧，此催化剂层构成为负载有促进与氢气的反应的贵金属催化剂的层。此外，设置保护层使得覆盖催化剂层的外侧，此保护层抑制检测部发生进水破裂(被水割れ)并且将通过的氢气、一氧化碳气体等捕获，构成为没有负载贵金属催化剂的层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-241535号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1的气体传感器元件中，保护层由于成为没有负载贵金属催化剂的氧化铝粒子的层，因而配置亮度高的白色系的层作为最外层。一般而言黑色系的层的散热性高，白色系的层的散热性低，因而如专利文献1的气体传感器那样，白色系的层配置于最外层时，与黑色系的层配置于最外层的情况相比较，向外部空间(最外层的外侧的空间)的散热被抑制，相应地，可有效地进行检测部附近的加热，因而可抑制耗电的增大。

这样地，在最外层配置白色系的保护层时，可期待抑制向外部散热的效果，但是专利文献1的气体传感器元件由于在黑色系的催化剂层的外侧与厚度大幅大于催化剂层的白色系的保护层接触的构成，因而保护层吸收催化剂层侧的热的效果变显著。即，由于成为最外层的保护层会吸收内部的热(催化剂层附近的热)，因而抑制向本来应当加热的部位(配置于催化剂层的内侧的检测部附近)的热传递，使得加热效率变差。其结果，变得招致耗电的增大。

本发明为了解决上述课题的至少一部分而完成，目的在于提供一种能够有效地加热检测部、并且能够有效地降低耗电的气体传感器元件以及气体传感器。

用于解决课题的手段

作为本发明的一个解决手段的气体传感器元件，

具备：包含1个以上检测部的元件本体、以及以包覆所述检测部的构成与所述元件本体一体地设置的多孔状的保护层，所述检测部具有固体电解质体、以及分别配置于所述固体电解质体的一侧的面以及另一侧的面的一对电极，

所述元件本体内含加热器，所述加热器是通过通电而发热的发热体、且将所述检测部加热，

所述保护层具有第1保护层以及第2保护层，