[发明专利]气体传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种气体传感器(1)，具备传感器元件(2)，其特征在于，

所述传感器元件具备：

元件主体(20)，具有固体电解质体(31)以及绝缘体(33A、33B)，所述固体电解质体设有至少一对电极(311、312)，所述绝缘体层叠于所述固体电解质体，并且埋设有发热体(34)；

表面保护层(37)，设于所述元件主体的暴露于检测对象气体(G)的长度方向(L)的前端部的最表面位置，从沿着所述元件主体的所述长度方向的中心轴线的周围覆盖所述发热体的发热部(341)；以及

内部保护层(38)，具有与所述表面保护层相比热传导率更低或者平均气孔率更高的性质，并设于所述元件主体与所述表面保护层之间，

所述内部保护层中的至少位于与所述发热体对置的一侧的第一保护层部(381)的所述长度方向的基端位置(381a)位于比所述元件主体的所述长度方向上的最高温度位置(H1)靠所述长度方向的前端侧(L1)的位置。

2.如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，

所述内部保护层中的所述第一保护层部的所述长度方向的基端位置位于比所述最高温度位置靠所述长度方向的前端侧的位置，

所述内部保护层中的位于与所述第一保护层部相反的一侧的第二保护层部(382)的所述长度方向的基端位置(382a)位于比所述最高温度位置靠所述长度方向的基端侧(L2)的位置。

3.如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，

所述内部保护层中的所述第一保护层部的所述长度方向的基端位置位于比所述发热部的所述长度方向的前端位置(341a)靠前端侧的位置，

所述内部保护层中的位于与所述第一保护层部相反的一侧的第二保护层部(382)的所述长度方向的基端位置(382a)位于比所述发热部的所述长度方向的基端位置(341b)靠所述长度方向的基端侧(L2)的位置。

4.如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，

所述内部保护层的所述长度方向的基端位置(38a)位于比所述最高温度位置靠所述长度方向的前端侧的位置。

5.如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，

所述内部保护层的所述长度方向的基端位置(38a)位于比所述发热部的所述长度方向的前端位置(341a)靠所述长度方向的前端侧的位置。

6.如权利要求1至5中任一项所述的气体传感器，其特征在于，

所述表面保护层以及所述内部保护层由相互结合的多个陶瓷粒子构成，

在构成所述内部保护层的陶瓷粒子的内部形成有气孔。

7.如权利要求6所述的气体传感器，其特征在于，

构成所述表面保护层的陶瓷粒子由α-氧化铝构成，

构成所述内部保护层的陶瓷粒子由θ-氧化铝或γ-氧化铝构成。

8.如权利要求1至7中任一项所述的气体传感器，其特征在于，

在所述绝缘体中的与所述固体电解质体对置的内侧面形成有气体室(35)，该气体室收容所述电极，并且取入所述检测对象气体，

在所述绝缘体中的所述长度方向的前端位置形成有气体导入部(32)，该气体导入部与所述气体室连通，用于向所述气体室导入所述检测对象气体，

所述内部保护层覆盖所述气体导入部。

9.一种气体传感器的制造方法，制造具备传感器元件(2)的气体传感器(1)，其特征在于，

所述传感器元件具备：

元件主体(20)，具有固体电解质体(31)以及绝缘体(33A、33B)，所述固体电解质体设有至少一对电极(311、312)，所述绝缘体层叠于所述固体电解质体，并且埋设有发热体(34)；

表面保护层(37)，设于所述元件主体的暴露于检测对象气体(G)的长度方向(L)的前端部的最表面位置，从沿着所述元件主体的所述长度方向的中心轴线的周围覆盖所述发热体的发热部(341)；以及

内部保护层(38)，相比于所述表面保护层，热传导率更低或者平均气孔率更高，并设于所述元件主体与所述表面保护层之间，

所述气体传感器的制造方法在制造所述传感器元件时包括：

配置工序，在所述元件主体的所述长度方向的前端面(201)配置用于形成所述内部保护层的陶瓷浆料(385)；以及

成膜工序，在利用成膜板(81)将所述陶瓷浆料压扁而形成为均匀的厚度之后，使所述陶瓷浆料固化或干燥。