[发明专利]气体传感器元件及气体传感器

说明书

检测被测定气体中的特定气体成分的气体传感器元件(1)，具备：长板状的元件主体(2)，在长度方向(X)的前端面(21)侧的端部具有气体感测部(20)；以及多孔质的保护层(3)，将上述元件主体的上述一端面侧的端部外周覆盖而设置；上述保护层，在包括上述一端面及与上述一端面相连的多个侧面(22)中的相邻2个面的截面中，上述2个面交叉的元件角部(23)所面对的外表面(31)是具有角部(4)的形状；上述角部，在使用环境下被测定气体所包含的水滴(W)的设想直径(D)、与上述截面中的上述角部的有效长(L)之间的比率(D/L)是1.5以上。

相关申请的相互参照

本申请基于2017年8月22日提出申请的日本专利申请第2017－159692号，这里引用其记载内容。

技术领域

本发明涉及被多孔质的保护层覆盖的气体传感器元件及具备气体传感器元件的气体传感器。

背景技术

汽车引擎的排气系统中，配设有用来检测特定的排出气体的气体传感器，通过进行基于气体传感器的检测结果的燃烧控制等，实现了减排。气体传感器具有收容在罩体内的长板状的气体传感器元件，气体传感器元件被在外表面设置的多孔质的保护层保护，以免于水滴及有害物质的侵入。气体传感器元件在设置气体感测部的元件主体中内置加热器部而构成。

例如，如在专利文献1中记载的那样，通常，利用浸泡(dip)法等，将气体传感器元件的元件主体浸渍到浆状的保护层材料中，从而形成多孔质的保护层。由该方法形成的保护层具有大致圆形或椭圆形的外形而将元件主体的外周整体包围，具有曲面状的外表面。

此外，在专利文献1中，为了提高保护层的疏水性、抑制水滴的渗入，提出了将保护层的热传导率及表示热传导率和密度和比热的关系的物性值规定为规定的数值范围的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016－29360号公报

发明概要

另一方面，为了对应于逐年变得严格的排放限制及燃耗改善的要求而追求响应性的改善，例如需要将气体传感器的搭载位置及罩体的通孔径等向提高响应性的方向变更。但是，如果为了容易将气流取入而将罩体的通孔径增大，则向罩体内侵入的水滴径也变大。在此情况下，从耐覆水性的观点出发，希望使保护层更厚，但如果保护层较厚，则在保护层内通过的气流被阻碍，响应性反而下降。

并且，专利文献1那样的形状的保护层难以整体均匀地形成，特别是在担心元件破裂的元件角部，保护层容易变薄。此外，因为外表面呈曲面状，所以与水滴的接触面积变大，水滴容易被吸收。为此，如果使与元件角部对应的保护层较厚，则整体的层厚进一步变厚，不容易提高响应性。

这样，为了提高响应性，将元件主体覆盖的保护层较薄是比较好的，为了提高耐覆水性，保护层较厚是比较好的，存在这样的相反的关系，希望兼顾响应性和耐覆水性。

发明内容

本发明的目的在于，提供具备在更容易发生覆水的环境下也能够兼顾响应性和耐覆水性的保护层的气体传感器元件及气体传感器。

本发明的一技术方案是一种气体传感器元件，是检测被测定气体中的特定气体成分的气体传感器元件(1)，具备在长度方向的一端面侧的端部具有气体感测部的长板状的元件主体、和将上述元件主体的上述一端面侧的端部外周覆盖而设置的多孔质的保护层；上述保护层，在包括上述一端面及与上述一端面相连的多个侧面中的相邻2个面的截面中，上述2个面交叉的元件角部所面对的外表面是具有角部的形状；上述角部，在使用环境下被测定气体所包含的水滴的设想直径D、与包括上述2个面的截面中的上述角部的有效长L的比率D/L是1.5以上。