[其他]氧气探测器

权利要求书

1、氧气探测器，其中包括一传感元件，该传感元件中装有具备氧离子导引功能的固体电解质薄片;置于上述固体电解质薄片的一个表面上，致使其能够暴露于被检测气体之中的探测电极，在上述固体电解质薄片上装配的参考电极以使其通过至少一个上述固体电解质薄片部件而与上述探测电极相对;和用来封闭上述参考电极的室腔，该室腔具有一开口，并经此开口与要检测的气体相连通;以及用于将上述传感元件加热到预定温度的加热元件;本发明的特征是，上述加热元件具有一在其中接纳上述传感元件的凹槽，从而在上述加热元件的两侧形成一对侧壁部分，并且将该传感元件置于上述加热元件的凹槽内，以致使上述传感元件的每一侧都可被上述加热元件的侧壁部分所覆盖，并将上述室腔的开口置于上述加热元件的一端附近以使其处于被检测气体环境中，而且该传感元件是粘接到置于上述凹槽表面上的中间层上的，该中间层的热膨胀系数为这些固体电解质薄片的热膨胀系数和其加热元件的热膨胀系数之间的中间值。

2、根据权利要求1所述的氧气探测器，其中，上述固体电解质薄片主要是用三氧化二钇（Y₂O₃）稳定的二氧化锆（ZrO₂）制成的，而上述加热元件中包括主要用三氧化二铝（Al₂O₃）制成的电绝缘基片和埋入该基片中的加热单元体;上述中间层是这样形成的，即在低于三氧化二铝（Al₂O₃）烧结温度的温度下将包括有三氧化二铝（Al₂O₃）和二氧化锆（ZrO₂）的糊状混合物进行烧结。

3、根据权利要求2所述的氧气探测器，其中，上述中间层中具有大量的细微裂缝，从而使其可以吸收在上述固体电解质薄片及上述基片中因热冲击而引起的应力。

4、氧气探测器，其中包括具备氧离子导引能力的固体电解质薄片，该固体电解质薄片是细长状的，而且其垂直于长度方向的截面基本上成矩形;在上述固体电解质薄片中形成的第一和第二室腔，致使其沿长度方向基本上是相互平行地延伸着，而且这些室腔具有开口;置于上述固体电解质薄片的一个表面上，致使其暴露于被检测的气体之中的探测电极;装在上述固体电解质薄片表面上，致使其分别处于上述第一和第二室腔之中的第一和第二参考电极，从而通过上述探测电极，以及上述第一参考电极及置于其间的部分上述固体电解质薄片形成第一传感部件，而通过上述探测电极，以及上述第二参考电极及另外一部分上述固体电解质薄片构成第二传感部件;以及用来加热上述第一和第二传感部件的加热元件，并且是由电绝缘基片以及埋入该基片中的加热单元体构成的加热元件，本发明的特征是，上述加热元件中沿上述固体电解质薄片的长度方向开有一凹槽，从而于该凹槽的两侧，沿该凹槽的长度方向上形成一对侧壁部分，将该固体电解质薄片装设于上述加热元件的凹槽内，以致使上述室腔的开口处于上述加热元件的端部附近，而且在上述固体电解质薄片与其加热元件之间提供有中间层，通过上述中间层的烧结，可将该加热元件粘接到上述固体电解质薄片上，上述中间层经烧结后，其中还具有大量的细微裂缝，而且其中间层的热膨胀系数是在上述固体电解质薄片的热膨胀系数和该加热元件基片的热膨胀系数之间。

5、根据权利要求4所述的氧气探测器，其中，上述第一和第二传感部件分别为空气-燃料比理论值上的检测传感元件和产生宽范围的空气-燃料比率信号的传感元件，而且将该第二传感元件置于上述加热元件的凹槽内，从而通过上述加热元件经过上述第二传感元件把上述第一传感元件进行加热。

6、根据权利要求5所述的氧气探测器，其中，上述中间层以三氧化二铝（Al₂O₃）为主要成分，包括二氧化锆（ZrO₂），还有一种成分选自由二氧化硅（SiO₂）和氧化镁（MgO）组成的一组物质，而上述固体电解质薄片主要是由三氧化二钇（Y₂O₃）稳定的二氧化锆（ZrO₂）制成的，而该基片则主要是由三氧化二铝（Al₂O₃）制成的。

7、根据权利要求6所述的氧气探测器，其中，上述固体电解质及其各个电极构成上述传感元件;该传感元件成板片状;该加热元件也按板片状成型，只是在其一个表面上开有凹槽，而该传感元件单元的大约一半的厚度是被上述加热元件的上述侧壁部分所覆盖着的。