[发明专利]气体传感器

说明书

本发明提供一种气体传感器，其具备：层叠体(14)，该层叠体(14)由2个以上的陶瓷层(12)层叠而构成，具有至少1个气体导入口(16)和至少1个内部空腔(26a)；以及外侧电极(46)，该外侧电极(46)形成于层叠体上、且用于将氧从内部空腔排出，还夹设有狭缝部(100)，其以将外侧电极覆盖的方式形成于层叠体上，并在陶瓷层与外侧电极之间而与外部空间连通。

技术领域

本发明涉及利用了陶瓷层叠体的气体传感器。

背景技术

如果是像以往那样用于将氧排出(泵压排出)的氧的出口电极配置于元件表面的结构，则因浸水而产生裂纹、因尾气成分的中毒而产生特性异常。因此，最近采取了将所述氧排出用出口电极埋设于元件内的结构，以便对所述氧排出用出口电极予以保护。

日本特许第4623760号公报中记载的传感器元件以将电极夹入的方式在固体电解质层的表面层叠有不透气性的致密层。在该致密层的前端侧设置有将电极包围的近似矩形的贯通孔，在该贯通孔内埋设有多孔质层。由此，使得气体能够经由多孔质层而在电极与外部之间进出。

但是，存在如下问题，即，应力容易集中于贯通孔的角部，在浸水等施加有热冲击时，应力容易从角部向致密层集中，所以，在浸水等施加有热冲击时，容易在角部至致密层产生裂纹等。

因此，在日本特开2016-109642号公报中，将第二电极填充，使得电极部的侧面的至少一部分作为露出部而在气体传感器元件的外部露出，并且，电极部自身具有透气性。由此，无需在将第二电极直接覆盖的不透气性的致密层设置贯通孔并埋设透气性的多孔质体，能够提高气体传感器元件的强度。

发明内容

然而，关于日本特开2016-109642号公报中记载的气体传感器元件，电极直接在外部气氛中露出，因此，在安装传感器的废气环境下，电极有可能因尾气中含有的成分而中毒。另外，因电极宽度扩大至侧面而使得使用的贵金属量增加，从而气体传感器元件本身的成本升高。

另外，在未燃物质从气体导入口流入至空腔内时，为了使该未燃物质燃烧，需要从氧排出用出口电极反向地向空腔内配置的内侧电极施加电压而吸入氧。日本特开2016-109642号公报的结构的情况下，在多孔质的氧排出用出口电极将氧排出用出口电极区域填充，因此，扩散阻力较大，有时无法充分吸入使未燃物质燃烧的氧。因此，如果施加电压以便强制吸入氧，则元件有可能损坏。

本发明是考虑上述课题而完成的，其目的在于提供一种气体传感器，其能够解决上述的以往的气体传感器元件的问题，并且，在主成分各不相同的固体电解质层层叠的结构中，能够高效地从电极排出氧。

本发明的一个方案具备：层叠体，该层叠体由2个以上的陶瓷层层叠而构成，具有至少1个气体导入口和至少1个内部空腔；以及外侧电极，该外侧电极形成于所述层叠体，用于将氧从所述内部空腔排出，还夹设有狭缝部，其以将所述外侧电极覆盖的方式形成于所述层叠体，并在所述陶瓷层与所述外侧电极之间而与外部空间连通。

由此，作为外部空间的狭缝部构成氧的泵压排出部，因此，能够高效地从外侧电极排出氧，并且，能够抑制因从内部空腔泵送的氧的压力而产生裂纹等。另外，在陶瓷层与外侧电极之间夹设有与外部空间连通的狭缝部，因此，能够利用狭缝部的扩散阻力而抑制由尾气导致外侧电极中毒的可能性。

另外，如上所述，由于能够高效地经过外侧电极而进行氧的排出及吸入，所以，容易从外侧电极向空腔内吸入氧，例如，在未燃物质从气体导入口流入空腔内的情况下，能够使该未燃物质燃烧。即，还构成针对日本特开2016-109642号公报中记载的气体传感器元件的问题的对策。

根据本发明所涉及的气体传感器，在陶瓷层层叠而成的结构中，能够高效地经由外侧电极而进行氧的排出/吸入。

根据参照附图而说明的以下实施方式的说明，能够容易理解上述目的、特征以及优点。

附图说明