JP2000028576A - ガスセンサ及び窒素酸化物センサ - Google Patents
ガスセンサ及び窒素酸化物センサInfo
- Publication number
- JP2000028576A JP2000028576A JP10192902A JP19290298A JP2000028576A JP 2000028576 A JP2000028576 A JP 2000028576A JP 10192902 A JP10192902 A JP 10192902A JP 19290298 A JP19290298 A JP 19290298A JP 2000028576 A JP2000028576 A JP 2000028576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- measured
- internal space
- diffusion
- oxygen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 226
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 177
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 86
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 139
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 137
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 131
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 52
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 48
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 20
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 6
- -1 oxygen ion Chemical class 0.000 claims description 6
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 29
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 abstract description 19
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 29
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 28
- 230000008859 change Effects 0.000 description 20
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 18
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 101700004678 SLIT3 Proteins 0.000 description 4
- 102100027339 Slit homolog 3 protein Human genes 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4071—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure
- G01N27/4072—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure characterized by the diffusion barrier
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
- G01N27/419—Measuring voltages or currents with a combination of oxygen pumping cells and oxygen concentration cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】被測定ガス中に発生する排気圧の脈動の影響を
回避して、検出電極での測定精度の向上を図る。 【解決手段】第１室１８に導入される被測定ガスに対し
て所定の拡散抵抗を付与する第１の拡散律速部２６を、
第２のスペーサ層１２ｅの前端部分であって第２の固体
電解質層１２ｆの下面に接する部分に形成された横長の
開口が第１室１８まで同一の開口幅で形成されたスリッ
ト３０と、第２のスペーサ層１２ｅの前端部分であって
第１の固体電解質層１２ｄの上面に接する部分に形成さ
れた横長の開口が第１室１８まで同一の開口幅で形成さ
れたスリット３２を有して構成し、スリット３０及び３
２をほぼ同じ断面形状とし、縦方向の長さを１０μｍ以
下、横方向の長さを約２ｍｍとする。
回避して、検出電極での測定精度の向上を図る。 【解決手段】第１室１８に導入される被測定ガスに対し
て所定の拡散抵抗を付与する第１の拡散律速部２６を、
第２のスペーサ層１２ｅの前端部分であって第２の固体
電解質層１２ｆの下面に接する部分に形成された横長の
開口が第１室１８まで同一の開口幅で形成されたスリッ
ト３０と、第２のスペーサ層１２ｅの前端部分であって
第１の固体電解質層１２ｄの上面に接する部分に形成さ
れた横長の開口が第１室１８まで同一の開口幅で形成さ
れたスリット３２を有して構成し、スリット３０及び３
２をほぼ同じ断面形状とし、縦方向の長さを１０μｍ以
下、横方向の長さを約２ｍｍとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両の排
気ガスや大気中に含まれるＯ2 、ＮＯ、ＮＯ2 、Ｓ
Ｏ2 、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ等の酸化物や、ＣＯ、ＣｎＨｍ等
の可燃ガスを測定するガスセンサ及び窒素酸化物センサ
に関する。
気ガスや大気中に含まれるＯ2 、ＮＯ、ＮＯ2 、Ｓ
Ｏ2 、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ等の酸化物や、ＣＯ、ＣｎＨｍ等
の可燃ガスを測定するガスセンサ及び窒素酸化物センサ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、燃焼ガス等の被測定ガス中の
ＮＯｘを測定する方法として、ＲｈのＮＯｘ還元性を利
用し、ジルコニア等の酸素イオン導伝性の固体電解質上
にＰｔ電極及びＲｈ電極を形成したセンサを用い、これ
ら両電極間の起電力を測定するようにした手法が知られ
ている。
ＮＯｘを測定する方法として、ＲｈのＮＯｘ還元性を利
用し、ジルコニア等の酸素イオン導伝性の固体電解質上
にＰｔ電極及びＲｈ電極を形成したセンサを用い、これ
ら両電極間の起電力を測定するようにした手法が知られ
ている。
【０００３】しかしながら、そのようなセンサは、被測
定ガスである燃焼ガス中に含まれる酸素濃度の変化によ
って起電力が大きく変化するばかりでなく、ＮＯｘの濃
度変化に対して起電力変化が小さく、そのためにノイズ
の影響を受けやすいという問題がある。
定ガスである燃焼ガス中に含まれる酸素濃度の変化によ
って起電力が大きく変化するばかりでなく、ＮＯｘの濃
度変化に対して起電力変化が小さく、そのためにノイズ
の影響を受けやすいという問題がある。
【０００４】また、ＮＯｘの還元性を引き出すために
は、ＣＯ等の還元ガスが必須になるところから、一般
に、大量のＮＯｘが発生する燃料過少の燃焼条件下で
は、ＣＯの発生量がＮＯｘの発生量を下回るようになる
ため、そのような燃焼条件下に形成される燃焼ガスで
は、測定ができないという欠点があった。
は、ＣＯ等の還元ガスが必須になるところから、一般
に、大量のＮＯｘが発生する燃料過少の燃焼条件下で
は、ＣＯの発生量がＮＯｘの発生量を下回るようになる
ため、そのような燃焼条件下に形成される燃焼ガスで
は、測定ができないという欠点があった。
【０００５】前記問題点を解決するために、被測定ガス
存在空間に連通した第１の内部空所と該第１の内部空所
に連通した第２の内部空所にＮＯｘ分解能力の異なるポ
ンプ電極を配したＮＯｘセンサと、第１の内部空所内の
第１のポンプセルでＯ2 濃度を調整し、第２の内部空所
内に配された分解ポンプでＮＯを分解し、分解ポンプに
流れるポンプ電流からＮＯｘ濃度を測定する方法が、例
えば特開平８−２７１４７６号公報に明らかにされてい
る。
存在空間に連通した第１の内部空所と該第１の内部空所
に連通した第２の内部空所にＮＯｘ分解能力の異なるポ
ンプ電極を配したＮＯｘセンサと、第１の内部空所内の
第１のポンプセルでＯ2 濃度を調整し、第２の内部空所
内に配された分解ポンプでＮＯを分解し、分解ポンプに
流れるポンプ電流からＮＯｘ濃度を測定する方法が、例
えば特開平８−２７１４７６号公報に明らかにされてい
る。
【０００６】更に、特開平９−１１３４８４号公報に
は、酸素濃度が急変した場合でも第２の内部空所内の酸
素濃度が一定に制御されるように、第２の内部空所内に
補助ポンプ電極を配したセンサ素子が明らかにされてい
る。
は、酸素濃度が急変した場合でも第２の内部空所内の酸
素濃度が一定に制御されるように、第２の内部空所内に
補助ポンプ電極を配したセンサ素子が明らかにされてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ガスセンサ
を自動車エンジン等の内燃機関の排気系に取り付けて前
記内燃機関を駆動させた場合、通常は、図３２の実線ａ
に示すように、酸素濃度の変化に応じてセンサ出力が０
を基点として比例的に変化するが、特定の運転条件にお
いては、実線ｂに示すように、センサ出力が全体的にシ
フトアップすることが判明した。
を自動車エンジン等の内燃機関の排気系に取り付けて前
記内燃機関を駆動させた場合、通常は、図３２の実線ａ
に示すように、酸素濃度の変化に応じてセンサ出力が０
を基点として比例的に変化するが、特定の運転条件にお
いては、実線ｂに示すように、センサ出力が全体的にシ
フトアップすることが判明した。
【０００８】一般に、自動車エンジンの排気ガスの全圧
力は、図３３に示すように、一定の静圧と排気圧の脈動
によって生じる動圧からなり、該動圧の変動周期は、エ
ンジンの爆発周期と同期しているが、センサ出力がシフ
トアップする原因を調査した結果、排気圧の脈動分（＝
動圧）が静圧に対して大きいときにシフトアップが生じ
ることがわかった。
力は、図３３に示すように、一定の静圧と排気圧の脈動
によって生じる動圧からなり、該動圧の変動周期は、エ
ンジンの爆発周期と同期しているが、センサ出力がシフ
トアップする原因を調査した結果、排気圧の脈動分（＝
動圧）が静圧に対して大きいときにシフトアップが生じ
ることがわかった。
【０００９】即ち、図３４に示すように、動圧と静圧と
の比（動圧／静圧）に対するセンサ出力のシフト量を測
定した結果、動圧／静圧が約２５％以下の場合は、シフ
ト量はほぼ０であるが、動圧／静圧が約２５％を超えた
段階からシフト量が比例的に増加することがわかった。
の比（動圧／静圧）に対するセンサ出力のシフト量を測
定した結果、動圧／静圧が約２５％以下の場合は、シフ
ト量はほぼ０であるが、動圧／静圧が約２５％を超えた
段階からシフト量が比例的に増加することがわかった。
【００１０】従って、動圧が大きくなると、第１空間で
の主ポンプでの酸素ポンピング量と被測定ガス中の酸素
濃度との相関性がどうしても悪くなり、この第１空間で
の酸素濃度の乱れは、第１空間に連通する第２空間での
酸素濃度の制御及びＮＯｘ検知部である検出電極での測
定精度の劣化を引き起こすおそれがある。
の主ポンプでの酸素ポンピング量と被測定ガス中の酸素
濃度との相関性がどうしても悪くなり、この第１空間で
の酸素濃度の乱れは、第１空間に連通する第２空間での
酸素濃度の制御及びＮＯｘ検知部である検出電極での測
定精度の劣化を引き起こすおそれがある。
【００１１】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、被測定ガス中に発生する排気圧の脈動の
影響を回避することができ、検出電極での測定精度の向
上を図ることができるガスセンサ及び窒素酸化物センサ
を提供することを目的とする。
たものであり、被測定ガス中に発生する排気圧の脈動の
影響を回避することができ、検出電極での測定精度の向
上を図ることができるガスセンサ及び窒素酸化物センサ
を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係るガスセンサ
は、外部空間における被測定ガス中の被測定ガス成分の
量を測定するガスセンサであって、少なくとも、前記外
部空間に接する固体電解質と、前記固体電解質内部に形
成された内部空所と、前記外部空間からガス導入口を介
して所定の拡散抵抗の基に前記被測定ガスを導入するた
めのスリットで形成された拡散律速手段と、前記内部空
所の内外に形成された内側ポンプ電極と外側ポンプ電極
を有し、かつ、前記外部空間から導入された前記被測定
ガスに含まれる酸素を前記電極間に印加される制御電圧
に基づいてポンピング処理するポンプ手段とを具備した
ガスセンサにおいて、前記拡散律速手段の断面形状を形
成する１因子の寸法を、１０μｍ以下にして構成する。
は、外部空間における被測定ガス中の被測定ガス成分の
量を測定するガスセンサであって、少なくとも、前記外
部空間に接する固体電解質と、前記固体電解質内部に形
成された内部空所と、前記外部空間からガス導入口を介
して所定の拡散抵抗の基に前記被測定ガスを導入するた
めのスリットで形成された拡散律速手段と、前記内部空
所の内外に形成された内側ポンプ電極と外側ポンプ電極
を有し、かつ、前記外部空間から導入された前記被測定
ガスに含まれる酸素を前記電極間に印加される制御電圧
に基づいてポンピング処理するポンプ手段とを具備した
ガスセンサにおいて、前記拡散律速手段の断面形状を形
成する１因子の寸法を、１０μｍ以下にして構成する。
【００１３】前記ポンプ手段での限界電流値Ｉｐは、以
下の限界電流理論式で近似される。
下の限界電流理論式で近似される。
【００１４】Ｉｐ≒（４Ｆ／ＲＴ）×Ｄ×（Ｓ／Ｌ）×
（ＰＯｅ−ＰＯｄ） なお、Ｆはファラデー定数（＝９６５００Ａ／ｓｅ
ｃ）、Ｒは気体定数（＝８２．０５ｃｍ3 ・ａｔｍ／ｍ
ｏｌ・Ｋ）、Ｔは絶対温度（Ｋ）、Ｄは拡散係数（ｃｍ
2 ／ｓｅｃ）、Ｓは拡散律速手段の断面積（ｃｍ2 ）、
Ｌは拡散律速手段の通路長（ｃｍ）、ＰＯｅは拡散律速
手段の外側における酸素分圧（ａｔｍ）、ＰＯｄは拡散
律速手段の内側における酸素分圧（ａｔｍ）を示す。
（ＰＯｅ−ＰＯｄ） なお、Ｆはファラデー定数（＝９６５００Ａ／ｓｅ
ｃ）、Ｒは気体定数（＝８２．０５ｃｍ3 ・ａｔｍ／ｍ
ｏｌ・Ｋ）、Ｔは絶対温度（Ｋ）、Ｄは拡散係数（ｃｍ
2 ／ｓｅｃ）、Ｓは拡散律速手段の断面積（ｃｍ2 ）、
Ｌは拡散律速手段の通路長（ｃｍ）、ＰＯｅは拡散律速
手段の外側における酸素分圧（ａｔｍ）、ＰＯｄは拡散
律速手段の内側における酸素分圧（ａｔｍ）を示す。
【００１５】そして、この発明は、前記限流電流理論式
における拡散律速手段の断面積Ｓの形成因子を規定する
ものであり、特に、断面積Ｓを形成する寸法の１因子を
１０μｍ以下にするものである。
における拡散律速手段の断面積Ｓの形成因子を規定する
ものであり、特に、断面積Ｓを形成する寸法の１因子を
１０μｍ以下にするものである。
【００１６】この場合、拡散律速手段における壁面抵抗
によって排気圧の脈動（＝動圧）が減衰され、具体的に
は、動圧と静圧との比（動圧／静圧）が２５％以下のレ
ベルにまで減衰するため、動圧の変動によるセンサ出力
のシフトアップ現象を有効に抑圧することができる。
によって排気圧の脈動（＝動圧）が減衰され、具体的に
は、動圧と静圧との比（動圧／静圧）が２５％以下のレ
ベルにまで減衰するため、動圧の変動によるセンサ出力
のシフトアップ現象を有効に抑圧することができる。
【００１７】そして、前記構成において、前記拡散律速
手段の断面形状が少なくとも１つの横型のスリットで形
成されている場合は、前記１因子を前記スリットの縦方
向の長さにしてもよい。また、前記拡散律速手段の断面
形状が少なくとも１つの縦型のスリットで形成されてい
る場合は、前記１因子を前記スリットの横方向の長さに
してもよい。
手段の断面形状が少なくとも１つの横型のスリットで形
成されている場合は、前記１因子を前記スリットの縦方
向の長さにしてもよい。また、前記拡散律速手段の断面
形状が少なくとも１つの縦型のスリットで形成されてい
る場合は、前記１因子を前記スリットの横方向の長さに
してもよい。
【００１８】また、前記構成において、前記ガス導入口
と拡散律速手段との間に緩衝空間を設けるようにしても
よい。通常、外部空間における排気圧の脈動によってガ
ス導入口を通じて酸素がセンサ素子に急激に入り込むこ
とになるが、この外部空間からの酸素は、直接処理空間
に入り込まずに、その前段の緩衝空間に入り込むことに
なる。つまり、排気圧の脈動による酸素濃度の急激な変
化は、緩衝空間によって打ち消され、内部空所に対する
排気圧の脈動の影響はほとんど無視できる程度となる。
と拡散律速手段との間に緩衝空間を設けるようにしても
よい。通常、外部空間における排気圧の脈動によってガ
ス導入口を通じて酸素がセンサ素子に急激に入り込むこ
とになるが、この外部空間からの酸素は、直接処理空間
に入り込まずに、その前段の緩衝空間に入り込むことに
なる。つまり、排気圧の脈動による酸素濃度の急激な変
化は、緩衝空間によって打ち消され、内部空所に対する
排気圧の脈動の影響はほとんど無視できる程度となる。
【００１９】その結果、処理空間におけるポンプ手段で
の酸素ポンピング量と被測定ガス中の酸素濃度との相関
性がよくなり、測定用ポンプ手段あるいは濃度検出手段
での測定精度の向上が図られることになると同時に、内
部空所を例えば空燃比を求めるためのセンサとして兼用
させることが可能となる。
の酸素ポンピング量と被測定ガス中の酸素濃度との相関
性がよくなり、測定用ポンプ手段あるいは濃度検出手段
での測定精度の向上が図られることになると同時に、内
部空所を例えば空燃比を求めるためのセンサとして兼用
させることが可能となる。
【００２０】また、前記構成において、前記ガス導入口
と前記内部空所（処理空間）との間に目詰まり防止部と
緩衝空間とをシリーズに設け、前記目詰まり防止部の前
面開口で前記ガス導入口を構成し、前記目詰まり防止部
と前記緩衝空間の間に、前記被測定ガスに対して所定の
拡散抵抗を付与する拡散律速部を設けるようにしてもよ
い。
と前記内部空所（処理空間）との間に目詰まり防止部と
緩衝空間とをシリーズに設け、前記目詰まり防止部の前
面開口で前記ガス導入口を構成し、前記目詰まり防止部
と前記緩衝空間の間に、前記被測定ガスに対して所定の
拡散抵抗を付与する拡散律速部を設けるようにしてもよ
い。
【００２１】この場合、外部空間の被測定ガス中に発生
する粒子物（スート、オイル燃焼物等）が緩衝空間の入
り口付近にて詰まるということが回避され、より高精度
に所定ガス成分を測定することが可能となり、高精度な
状態を長期にわたって維持できるようになる。
する粒子物（スート、オイル燃焼物等）が緩衝空間の入
り口付近にて詰まるということが回避され、より高精度
に所定ガス成分を測定することが可能となり、高精度な
状態を長期にわたって維持できるようになる。
【００２２】また、前記構成において、前記ポンプ手段
で、前記内部空所に導入された前記外部空間からの被測
定ガスに含まれる酸素をポンピング処理して、前記内部
空所（処理空間）における酸素分圧を前記被測定ガス中
の所定ガス成分が分解され得ない所定の値に制御するよ
うにしてもよい。
で、前記内部空所に導入された前記外部空間からの被測
定ガスに含まれる酸素をポンピング処理して、前記内部
空所（処理空間）における酸素分圧を前記被測定ガス中
の所定ガス成分が分解され得ない所定の値に制御するよ
うにしてもよい。
【００２３】また、前記ポンプ手段にてポンピング処理
された後の被測定ガス中に含まれる所定ガス成分を触媒
作用及び／又は電気分解により分解させ、該分解によっ
て発生した酸素をポンピング処理する測定用ポンプ手段
とを具備し、前記測定用ポンプ手段のポンピング処理に
よって該測定用ポンプ手段に流れるポンプ電流に基づい
て前記被測定ガス中の前記所定ガス成分を測定するよう
にしてもよい。
された後の被測定ガス中に含まれる所定ガス成分を触媒
作用及び／又は電気分解により分解させ、該分解によっ
て発生した酸素をポンピング処理する測定用ポンプ手段
とを具備し、前記測定用ポンプ手段のポンピング処理に
よって該測定用ポンプ手段に流れるポンプ電流に基づい
て前記被測定ガス中の前記所定ガス成分を測定するよう
にしてもよい。
【００２４】あるいは、前記ポンプ手段にてポンピング
処理された後の被測定ガス中に含まれる所定ガス成分を
触媒作用により分解させ、該分解によって発生した酸素
の量と基準ガスに含まれる酸素の量との差に応じた起電
力を発生する酸素分圧検出手段とを具備し、前記酸素分
圧検出手段にて検出された起電力に基づいて前記被測定
ガス中の前記所定ガス成分を測定するようにしてもよ
い。
処理された後の被測定ガス中に含まれる所定ガス成分を
触媒作用により分解させ、該分解によって発生した酸素
の量と基準ガスに含まれる酸素の量との差に応じた起電
力を発生する酸素分圧検出手段とを具備し、前記酸素分
圧検出手段にて検出された起電力に基づいて前記被測定
ガス中の前記所定ガス成分を測定するようにしてもよ
い。
【００２５】次に、本発明は、外部空間における被測定
ガス中の窒素酸化物成分の量を測定する窒素酸化物セン
サであって、少なくとも、前記外部空間に接する酸素イ
オン伝導性固体電解質からなる基体と、前記固体電解質
内に形成され、前記外部空間と連通した第１の内部空所
と、所定の拡散抵抗の下に前記被測定ガスを前記第１の
内部空所へ導入するためのスリットで形成された第１の
拡散律速手段と、前記第１の内部空所内外に形成された
第１の内側ポンプ電極と第１の外側ポンプ電極を有し、
かつ、前記外部空間から導入された前記被測定ガスに含
まれる酸素を前記電極間に印加される制御電圧に基づい
てポンピング処理して、前記第１の内部空所内の酸素分
圧を実質的にＮＯが分解され得ない所定の値に制御する
主ポンプ手段と、前記第１の内部空所と連通した第２の
内部空所と、所定の拡散抵抗の下に前記第１の内部空所
内でポンピング処理された雰囲気を前記第２の内部空所
へ導入するためのスリットで形成された第２の拡散律速
手段と、前記第２の内部空所内外に形成された第２の内
側ポンプ電極と第２の外側ポンプ電極を有し、かつ、前
記第１の内部空所から導入された前記雰囲気中に含まれ
るＮＯを触媒作用及び／又は電気分解により分解させ、
該分解によって発生した酸素をポンピング処理する測定
用ポンプ手段とを具備し、前記測定用ポンプ手段のポン
ピング処理によって該測定用ポンプ手段に流れるポンプ
電流に基づいて前記被測定ガス中の窒素酸化物の量を測
定する窒素酸化物センサにおいて、少なくとも、１つの
拡散律速手段の断面形状を形成する１因子の寸法を、１
０μｍ以下にして構成する。
ガス中の窒素酸化物成分の量を測定する窒素酸化物セン
サであって、少なくとも、前記外部空間に接する酸素イ
オン伝導性固体電解質からなる基体と、前記固体電解質
内に形成され、前記外部空間と連通した第１の内部空所
と、所定の拡散抵抗の下に前記被測定ガスを前記第１の
内部空所へ導入するためのスリットで形成された第１の
拡散律速手段と、前記第１の内部空所内外に形成された
第１の内側ポンプ電極と第１の外側ポンプ電極を有し、
かつ、前記外部空間から導入された前記被測定ガスに含
まれる酸素を前記電極間に印加される制御電圧に基づい
てポンピング処理して、前記第１の内部空所内の酸素分
圧を実質的にＮＯが分解され得ない所定の値に制御する
主ポンプ手段と、前記第１の内部空所と連通した第２の
内部空所と、所定の拡散抵抗の下に前記第１の内部空所
内でポンピング処理された雰囲気を前記第２の内部空所
へ導入するためのスリットで形成された第２の拡散律速
手段と、前記第２の内部空所内外に形成された第２の内
側ポンプ電極と第２の外側ポンプ電極を有し、かつ、前
記第１の内部空所から導入された前記雰囲気中に含まれ
るＮＯを触媒作用及び／又は電気分解により分解させ、
該分解によって発生した酸素をポンピング処理する測定
用ポンプ手段とを具備し、前記測定用ポンプ手段のポン
ピング処理によって該測定用ポンプ手段に流れるポンプ
電流に基づいて前記被測定ガス中の窒素酸化物の量を測
定する窒素酸化物センサにおいて、少なくとも、１つの
拡散律速手段の断面形状を形成する１因子の寸法を、１
０μｍ以下にして構成する。
【００２６】これにより、拡散律速手段における壁面抵
抗によって排気圧の脈動（＝動圧）が減衰され、具体的
には、動圧と静圧との比（動圧／静圧）が２５％以下の
レベルにまで減衰するため、動圧の変動によるセンサ出
力のシフトアップ現象を有効に抑圧することができる。
抗によって排気圧の脈動（＝動圧）が減衰され、具体的
には、動圧と静圧との比（動圧／静圧）が２５％以下の
レベルにまで減衰するため、動圧の変動によるセンサ出
力のシフトアップ現象を有効に抑圧することができる。
【００２７】また、本発明は、外部空間における被測定
ガス中の窒素酸化物成分の量を測定する窒素酸化物セン
サであって、少なくとも、前記外部空間に接する酸素イ
オン伝導性固体電解質からなる基体と、前記固体電解質
内に形成され、前記外部空間と連通した第１の内部空所
と、所定の拡散抵抗の下に前記被測定ガスを前記第１の
内部空所へ導入するためのスリットで形成された第１の
拡散律速手段と、前記第１の内部空所内外に形成された
第１の内側ポンプ電極と第１の外側ポンプ電極を有し、
かつ、前記外部空間から導入された前記被測定ガスに含
まれる酸素を前記電極間に印加される制御電圧に基づい
てポンピング処理して、前記第１の内部空所内の酸素分
圧を実質的にＮＯが分解され得ない所定の値に制御する
主ポンプ手段と、前記第１の内部空所と連通した第２の
内部空所と、所定の拡散抵抗の下に前記第１の内部空所
内でポンピング処理された雰囲気を前記第２の内部空所
へ導入するためのスリットで形成された第２の拡散律速
手段と、前記第２の内部空所内外に形成された第２の内
側測定電極と第２の外側測定電極を有し、かつ、前記第
１の内部空所から導入された前記雰囲気中に含まれるＮ
Ｏを触媒作用により分解させ、該分解によって発生した
酸素の量と基準ガスに含まれる酸素の量との差に応じた
起電力を発生する酸素分圧検出手段とを具備し、前記酸
素分圧検出手段にて検出された起電力に基づいて前記被
測定ガス中の窒素酸化物の量を測定する窒素酸化物セン
サにおいて、少なくとも、１つの拡散律速手段の断面形
状を形成する１因子の寸法を、１０μｍ以下にして構成
する。
ガス中の窒素酸化物成分の量を測定する窒素酸化物セン
サであって、少なくとも、前記外部空間に接する酸素イ
オン伝導性固体電解質からなる基体と、前記固体電解質
内に形成され、前記外部空間と連通した第１の内部空所
と、所定の拡散抵抗の下に前記被測定ガスを前記第１の
内部空所へ導入するためのスリットで形成された第１の
拡散律速手段と、前記第１の内部空所内外に形成された
第１の内側ポンプ電極と第１の外側ポンプ電極を有し、
かつ、前記外部空間から導入された前記被測定ガスに含
まれる酸素を前記電極間に印加される制御電圧に基づい
てポンピング処理して、前記第１の内部空所内の酸素分
圧を実質的にＮＯが分解され得ない所定の値に制御する
主ポンプ手段と、前記第１の内部空所と連通した第２の
内部空所と、所定の拡散抵抗の下に前記第１の内部空所
内でポンピング処理された雰囲気を前記第２の内部空所
へ導入するためのスリットで形成された第２の拡散律速
手段と、前記第２の内部空所内外に形成された第２の内
側測定電極と第２の外側測定電極を有し、かつ、前記第
１の内部空所から導入された前記雰囲気中に含まれるＮ
Ｏを触媒作用により分解させ、該分解によって発生した
酸素の量と基準ガスに含まれる酸素の量との差に応じた
起電力を発生する酸素分圧検出手段とを具備し、前記酸
素分圧検出手段にて検出された起電力に基づいて前記被
測定ガス中の窒素酸化物の量を測定する窒素酸化物セン
サにおいて、少なくとも、１つの拡散律速手段の断面形
状を形成する１因子の寸法を、１０μｍ以下にして構成
する。
【００２８】この場合も、拡散律速手段における壁面抵
抗によって排気圧の脈動（＝動圧）が減衰され、具体的
には、動圧と静圧との比（動圧／静圧）が２５％以下の
レベルにまで減衰するため、動圧の変動によるセンサ出
力のシフトアップ現象を有効に抑圧することができる。
抗によって排気圧の脈動（＝動圧）が減衰され、具体的
には、動圧と静圧との比（動圧／静圧）が２５％以下の
レベルにまで減衰するため、動圧の変動によるセンサ出
力のシフトアップ現象を有効に抑圧することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガスセンサを
例えば車両の排気ガスや大気中に含まれるＯ 2 、ＮＯ、
ＮＯ2 、ＳＯ2 、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ等の酸化物や、ＣＯ、
ＣｎＨｍ等の可燃ガスを測定するガスセンサに適用した
いくつかの実施の形態例を図１Ａ〜図３１を参照しなが
ら説明する。
例えば車両の排気ガスや大気中に含まれるＯ 2 、ＮＯ、
ＮＯ2 、ＳＯ2 、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ等の酸化物や、ＣＯ、
ＣｎＨｍ等の可燃ガスを測定するガスセンサに適用した
いくつかの実施の形態例を図１Ａ〜図３１を参照しなが
ら説明する。
【００３０】第１の実施の形態に係るガスセンサ１０Ａ
は、図１Ａ、図１Ｂ及び図２に示すように、ＺｒＯ2 等
の酸素イオン導伝性固体電解質を用いたセラミックスに
よりなる例えば６枚の固体電解質層１２ａ〜１２ｆが積
層されて構成されたセンサ素子１４を有する。
は、図１Ａ、図１Ｂ及び図２に示すように、ＺｒＯ2 等
の酸素イオン導伝性固体電解質を用いたセラミックスに
よりなる例えば６枚の固体電解質層１２ａ〜１２ｆが積
層されて構成されたセンサ素子１４を有する。
【００３１】このセンサ素子１４は、下から１層目及び
２層目が第１及び第２の基板層１２ａ及び１２ｂとさ
れ、下から３層目及び５層目が第１及び第２のスペーサ
層１２ｃ及び１２ｅとされ、下から４層目及び６層目が
第１及び第２の固体電解質層１２ｄ及び１２ｆとされて
いる。
２層目が第１及び第２の基板層１２ａ及び１２ｂとさ
れ、下から３層目及び５層目が第１及び第２のスペーサ
層１２ｃ及び１２ｅとされ、下から４層目及び６層目が
第１及び第２の固体電解質層１２ｄ及び１２ｆとされて
いる。
【００３２】第２の基板層１２ｂと第１の固体電解質層
１２ｄとの間には、酸化物測定の基準となる基準ガス、
例えば大気が導入される空間１６（基準ガス導入空間１
６）が、第１の固体電解質層１２ｄの下面、第２の基板
層１２ｂの上面及び第１のスペーサ層１２ｃの側面によ
って区画、形成されている。
１２ｄとの間には、酸化物測定の基準となる基準ガス、
例えば大気が導入される空間１６（基準ガス導入空間１
６）が、第１の固体電解質層１２ｄの下面、第２の基板
層１２ｂの上面及び第１のスペーサ層１２ｃの側面によ
って区画、形成されている。
【００３３】そして、第２の固体電解質層１２ｆの下面
と第１の固体電解質層１２ｄの上面との間には、被測定
ガス中の酸素分圧を調整するための第１室１８と、被測
定ガス中の酸素分圧を微調整し、更に被測定ガス中の酸
化物、例えば窒素酸化物（ＮＯｘ）を測定するための第
２室２０が区画、形成される。
と第１の固体電解質層１２ｄの上面との間には、被測定
ガス中の酸素分圧を調整するための第１室１８と、被測
定ガス中の酸素分圧を微調整し、更に被測定ガス中の酸
化物、例えば窒素酸化物（ＮＯｘ）を測定するための第
２室２０が区画、形成される。
【００３４】また、センサ素子１４の先端に形成された
ガス導入口２２と前記第１室１８は、第１の拡散律速部
２６を介して連通され、第１室１８と第２室２０は、第
２の拡散律速部２８を介して連通されている。
ガス導入口２２と前記第１室１８は、第１の拡散律速部
２６を介して連通され、第１室１８と第２室２０は、第
２の拡散律速部２８を介して連通されている。
【００３５】ここで、第１及び第２の拡散律速部２６及
び２８は、第１室１８及び第２室２０にそれぞれ導入さ
れる被測定ガスに対して所定の拡散抵抗を付与するもの
である。第１の拡散律速部２６は、図１Ａに示すよう
に、２本の横長のスリット３０及び３２にて形成されて
いる。具体的には、この第１の拡散律速部２６は、第２
のスペーサ層１２ｅの前端部分であって第２の固体電解
質層１２ｆの下面に接する部分に形成された横長の開口
が第１室１８まで同一の開口幅で形成されたスリット３
０と、第２のスペーサ層１２ｅの前端部分であって第１
の固体電解質層１２ｄの上面に接する部分に形成された
横長の開口が第１室１８まで同一の開口幅で形成された
スリット３２を有して構成されている。
び２８は、第１室１８及び第２室２０にそれぞれ導入さ
れる被測定ガスに対して所定の拡散抵抗を付与するもの
である。第１の拡散律速部２６は、図１Ａに示すよう
に、２本の横長のスリット３０及び３２にて形成されて
いる。具体的には、この第１の拡散律速部２６は、第２
のスペーサ層１２ｅの前端部分であって第２の固体電解
質層１２ｆの下面に接する部分に形成された横長の開口
が第１室１８まで同一の開口幅で形成されたスリット３
０と、第２のスペーサ層１２ｅの前端部分であって第１
の固体電解質層１２ｄの上面に接する部分に形成された
横長の開口が第１室１８まで同一の開口幅で形成された
スリット３２を有して構成されている。
【００３６】この第１の実施の形態では、各スリット３
０及び３２はほぼ同じ断面形状を有し、図１Ａに示すよ
うに、縦方向の長さｔａを１０μｍ以下、横方向の長さ
ｔｂを約２ｍｍとしている。
０及び３２はほぼ同じ断面形状を有し、図１Ａに示すよ
うに、縦方向の長さｔａを１０μｍ以下、横方向の長さ
ｔｂを約２ｍｍとしている。
【００３７】第２の拡散律速部２８も前記第１の拡散律
速部２６と同様の断面形状を有する２本の横長のスリッ
ト３４及び３６にて形成されている。第２の拡散律速部
２８のスリット３４及び３６内に、ＺｒＯ2 等からなる
多孔質体を充填、配置して、この第２の拡散律速部２８
の拡散抵抗が第１の拡散律速部２６の拡散抵抗よりも大
きくするようにしてもよい。第２の拡散律速部２８の拡
散抵抗は第１の拡散律速部２６のそれよりも大きい方が
好ましいが、小さくても問題はない。
速部２６と同様の断面形状を有する２本の横長のスリッ
ト３４及び３６にて形成されている。第２の拡散律速部
２８のスリット３４及び３６内に、ＺｒＯ2 等からなる
多孔質体を充填、配置して、この第２の拡散律速部２８
の拡散抵抗が第１の拡散律速部２６の拡散抵抗よりも大
きくするようにしてもよい。第２の拡散律速部２８の拡
散抵抗は第１の拡散律速部２６のそれよりも大きい方が
好ましいが、小さくても問題はない。
【００３８】そして、前記第２の拡散律速部２８を通じ
て、第１室１８内の雰囲気が所定の拡散抵抗の下に第２
室２０内に導入されることとなる。
て、第１室１８内の雰囲気が所定の拡散抵抗の下に第２
室２０内に導入されることとなる。
【００３９】また、前記第２の固体電解質層１２ｆの下
面のうち、前記第１室１８を形づくる下面全面に、平面
ほぼ矩形状の多孔質サーメット電極（例えばＡｕ１％を
含むＰｔ・ＺｒＯ2 のサーメット電極）からなる内側ポ
ンプ電極４０が形成され、前記第２の固体電解質層１２
ｆの上面のうち、前記内側ポンプ電極４０に対応する部
分に、外側ポンプ電極４２が形成されており、これら内
側ポンプ電極４０、外側ポンプ電極４２並びにこれら両
電極４０及び４２間に挟まれた第２の固体電解質層１２
ｆにて電気化学的なポンプセル、即ち、主ポンプセル４
４が構成されている。
面のうち、前記第１室１８を形づくる下面全面に、平面
ほぼ矩形状の多孔質サーメット電極（例えばＡｕ１％を
含むＰｔ・ＺｒＯ2 のサーメット電極）からなる内側ポ
ンプ電極４０が形成され、前記第２の固体電解質層１２
ｆの上面のうち、前記内側ポンプ電極４０に対応する部
分に、外側ポンプ電極４２が形成されており、これら内
側ポンプ電極４０、外側ポンプ電極４２並びにこれら両
電極４０及び４２間に挟まれた第２の固体電解質層１２
ｆにて電気化学的なポンプセル、即ち、主ポンプセル４
４が構成されている。
【００４０】そして、前記主ポンプセル４４における内
側ポンプ電極４０と外側ポンプ電極４２間に、外部の可
変電源４６を通じて所望の制御電圧（ポンプ電圧）Ｖｐ
１を印加して、外側ポンプ電極４２と内側ポンプ電極４
０間に正方向あるいは負方向にポンプ電流Ｉｐ１を流す
ことにより、前記第１室１８内における雰囲気中の酸素
を外部空間に汲み出し、あるいは外部空間の酸素を第１
室１８内に汲み入れることができるようになっている。
側ポンプ電極４０と外側ポンプ電極４２間に、外部の可
変電源４６を通じて所望の制御電圧（ポンプ電圧）Ｖｐ
１を印加して、外側ポンプ電極４２と内側ポンプ電極４
０間に正方向あるいは負方向にポンプ電流Ｉｐ１を流す
ことにより、前記第１室１８内における雰囲気中の酸素
を外部空間に汲み出し、あるいは外部空間の酸素を第１
室１８内に汲み入れることができるようになっている。
【００４１】また、前記第１の固体電解質層１２ｄの下
面のうち、基準ガス導入空間１６に露呈する部分に基準
電極４８が形成されており、前記内側ポンプ電極４０及
び基準電極４８並びに第２の固体電解質層１２ｆ、第２
のスペーサ層１２ｅ及び第１の固体電解質層１２ｄによ
って、電気化学的なセンサセル、即ち、制御用酸素分圧
検出セル５０が構成されている。
面のうち、基準ガス導入空間１６に露呈する部分に基準
電極４８が形成されており、前記内側ポンプ電極４０及
び基準電極４８並びに第２の固体電解質層１２ｆ、第２
のスペーサ層１２ｅ及び第１の固体電解質層１２ｄによ
って、電気化学的なセンサセル、即ち、制御用酸素分圧
検出セル５０が構成されている。
【００４２】この制御用酸素分圧検出セル５０は、第１
室１８内の雰囲気と基準ガス導入空間１６内の基準ガス
（大気）との間の酸素濃度差に基づいて、内側ポンプ電
極４０と基準電極４８との間に発生する起電力Ｖ１を通
じて、前記第１室１８内の雰囲気の酸素分圧が検出でき
るようになっている。
室１８内の雰囲気と基準ガス導入空間１６内の基準ガス
（大気）との間の酸素濃度差に基づいて、内側ポンプ電
極４０と基準電極４８との間に発生する起電力Ｖ１を通
じて、前記第１室１８内の雰囲気の酸素分圧が検出でき
るようになっている。
【００４３】検出された酸素分圧値は可変電源４６をフ
ィードバック制御するために使用され、具体的には、第
１室１８内の雰囲気の酸素分圧が、次の第２室２０にお
いて酸素分圧の制御を行い得るのに十分な低い所定の値
となるように、主ポンプ用のフィードバック制御系５２
を通じて主ポンプセル４４のポンプ動作が制御される。
ィードバック制御するために使用され、具体的には、第
１室１８内の雰囲気の酸素分圧が、次の第２室２０にお
いて酸素分圧の制御を行い得るのに十分な低い所定の値
となるように、主ポンプ用のフィードバック制御系５２
を通じて主ポンプセル４４のポンプ動作が制御される。
【００４４】このフィードバック制御系５２は、内側ポ
ンプ電極４０の電位と基準電極４８の電位の差（検出電
圧Ｖ１）が、所定の電圧レベルとなるように、外側ポン
プ電極４２と内側ポンプ電極４０間のポンプ電圧Ｖｐ１
をフィードバック制御する回路構成を有する。この場
合、内側ポンプ電極４０は接地とされる。
ンプ電極４０の電位と基準電極４８の電位の差（検出電
圧Ｖ１）が、所定の電圧レベルとなるように、外側ポン
プ電極４２と内側ポンプ電極４０間のポンプ電圧Ｖｐ１
をフィードバック制御する回路構成を有する。この場
合、内側ポンプ電極４０は接地とされる。
【００４５】従って、主ポンプセル４４は、第１室１８
に導入された被測定ガスのうち、酸素を前記ポンプ電圧
Ｖｐ１のレベルに応じた量ほど汲み出す、あるいは汲み
入れる。そして、前記一連の動作が繰り返されることに
よって、第１室１８における酸素濃度は、所定レベルに
フィードバック制御されることになる。この状態で、外
側ポンプ電極４２と内側ポンプ電極４０間に流れるポン
プ電流Ｉｐ１は、被測定ガス中の酸素濃度と第１室１８
の制御酸素濃度の差を示しており、被測定ガス中の酸素
濃度の測定に用いることができる。
に導入された被測定ガスのうち、酸素を前記ポンプ電圧
Ｖｐ１のレベルに応じた量ほど汲み出す、あるいは汲み
入れる。そして、前記一連の動作が繰り返されることに
よって、第１室１８における酸素濃度は、所定レベルに
フィードバック制御されることになる。この状態で、外
側ポンプ電極４２と内側ポンプ電極４０間に流れるポン
プ電流Ｉｐ１は、被測定ガス中の酸素濃度と第１室１８
の制御酸素濃度の差を示しており、被測定ガス中の酸素
濃度の測定に用いることができる。
【００４６】なお、前記内側ポンプ電極４０及び外側ポ
ンプ電極４２を構成する多孔質サーメット電極は、Ｐｔ
等の金属とＺｒＯ2 等のセラミックスとから構成される
ことになるが、被測定ガスに接触する第１室１８内に配
置される内側ポンプ電極４０は、測定ガス中のＮＯ成分
に対する還元能力を弱めた、あるいは還元能力のない材
料を用いる必要があり、例えばＬａ3 ＣｕＯ4 等のペロ
ブスカイト構造を有する化合物、あるいはＡｕ等の触媒
活性の低い金属とセラミックスのサーメット、あるいは
Ａｕ等の触媒活性の低い金属とＰｔ族金属とセラミック
スのサーメットで構成されることが好ましい。更に、電
極材料にＡｕとＰｔ族金属の合金を用いる場合は、Ａｕ
添加量を金属成分全体の０．０３〜３５ｖｏｌ％にする
ことが好ましい。
ンプ電極４２を構成する多孔質サーメット電極は、Ｐｔ
等の金属とＺｒＯ2 等のセラミックスとから構成される
ことになるが、被測定ガスに接触する第１室１８内に配
置される内側ポンプ電極４０は、測定ガス中のＮＯ成分
に対する還元能力を弱めた、あるいは還元能力のない材
料を用いる必要があり、例えばＬａ3 ＣｕＯ4 等のペロ
ブスカイト構造を有する化合物、あるいはＡｕ等の触媒
活性の低い金属とセラミックスのサーメット、あるいは
Ａｕ等の触媒活性の低い金属とＰｔ族金属とセラミック
スのサーメットで構成されることが好ましい。更に、電
極材料にＡｕとＰｔ族金属の合金を用いる場合は、Ａｕ
添加量を金属成分全体の０．０３〜３５ｖｏｌ％にする
ことが好ましい。
【００４７】また、この第１の実施の形態に係るガスセ
ンサ１０Ａにおいては、前記第１の固体電解質層１２ｄ
の上面のうち、前記第２室２０を形づくる上面であっ
て、かつ第２の拡散律速部２８から離間した部分に、平
面ほぼ矩形状の多孔質サーメット電極からなる検出電極
６０が形成され、この検出電極６０を被覆するように、
第３の拡散律速部６２を構成するアルミナ膜が形成され
ている。そして、該検出電極６０、前記基準電極４８及
び第１の固体電解質層１２ｄによって、電気化学的なポ
ンプセル、即ち、測定用ポンプセル６４が構成される。
ンサ１０Ａにおいては、前記第１の固体電解質層１２ｄ
の上面のうち、前記第２室２０を形づくる上面であっ
て、かつ第２の拡散律速部２８から離間した部分に、平
面ほぼ矩形状の多孔質サーメット電極からなる検出電極
６０が形成され、この検出電極６０を被覆するように、
第３の拡散律速部６２を構成するアルミナ膜が形成され
ている。そして、該検出電極６０、前記基準電極４８及
び第１の固体電解質層１２ｄによって、電気化学的なポ
ンプセル、即ち、測定用ポンプセル６４が構成される。
【００４８】前記検出電極６０は、被測定ガス成分たる
ＮＯｘを還元し得る金属とセラミックスとしてのジルコ
ニアからなる多孔質サーメットにて構成され、これによ
って、第２室２０内の雰囲気中に存在するＮＯｘを還元
するＮＯｘ還元触媒として機能するほか、前記基準電極
４８との間に、直流電源６６を通じて一定電圧Ｖｐ２が
印加されることによって、第２室２０内の雰囲気中の酸
素を基準ガス導入空間１６に汲み出せるようになってい
る。この測定用ポンプセル６４のポンプ動作によって流
れるポンプ電流Ｉｐ２は、電流計６８によって検出され
るようになっている。
ＮＯｘを還元し得る金属とセラミックスとしてのジルコ
ニアからなる多孔質サーメットにて構成され、これによ
って、第２室２０内の雰囲気中に存在するＮＯｘを還元
するＮＯｘ還元触媒として機能するほか、前記基準電極
４８との間に、直流電源６６を通じて一定電圧Ｖｐ２が
印加されることによって、第２室２０内の雰囲気中の酸
素を基準ガス導入空間１６に汲み出せるようになってい
る。この測定用ポンプセル６４のポンプ動作によって流
れるポンプ電流Ｉｐ２は、電流計６８によって検出され
るようになっている。
【００４９】前記一定電圧（直流）電源６６は、第３の
拡散律速部６２により制限されたＮＯｘの流入下におい
て、測定用ポンプセル６４で分解時に生成した酸素のポ
ンピングに対して限界電流を与える大きさの電圧を印加
できるようになっている。
拡散律速部６２により制限されたＮＯｘの流入下におい
て、測定用ポンプセル６４で分解時に生成した酸素のポ
ンピングに対して限界電流を与える大きさの電圧を印加
できるようになっている。
【００５０】一方、前記第２の固体電解質層１２ｆの下
面のうち、前記第２室２０を形づくる下面全面には、平
面ほぼ矩形状の多孔質サーメット電極（例えばＡｕ１％
を含むＰｔ・ＺｒＯ2 のサーメット電極）からなる補助
ポンプ電極７０が形成されており、該補助ポンプ電極７
０、前記第２の固体電解質層１２ｆ、第２のスペーサ層
１２ｅ、第１の固体電解質層１２ｄ及び基準電極４８に
て補助的な電気化学的ポンプセル、即ち、補助ポンプセ
ル７２が構成されている。
面のうち、前記第２室２０を形づくる下面全面には、平
面ほぼ矩形状の多孔質サーメット電極（例えばＡｕ１％
を含むＰｔ・ＺｒＯ2 のサーメット電極）からなる補助
ポンプ電極７０が形成されており、該補助ポンプ電極７
０、前記第２の固体電解質層１２ｆ、第２のスペーサ層
１２ｅ、第１の固体電解質層１２ｄ及び基準電極４８に
て補助的な電気化学的ポンプセル、即ち、補助ポンプセ
ル７２が構成されている。
【００５１】前記補助ポンプ電極７０は、前記主ポンプ
セル４４における内側ポンプ電極４０と同様に、被測定
ガス中のＮＯ成分に対する還元能力を弱めた、あるいは
還元能力のない材料を用いている。この場合、例えばＬ
ａ3 ＣｕＯ4 等のペロブスカイト構造を有する化合物、
あるいはＡｕ等の触媒活性の低い金属とセラミックスの
サーメット、あるいはＡｕ等の触媒活性の低い金属とＰ
ｔ族金属とセラミックスのサーメットで構成されること
が好ましい。更に、電極材料にＡｕとＰｔ族金属の合金
を用いる場合は、Ａｕ添加量を金属成分全体の０．０３
〜３５ｖｏｌ％にすることが好ましい。
セル４４における内側ポンプ電極４０と同様に、被測定
ガス中のＮＯ成分に対する還元能力を弱めた、あるいは
還元能力のない材料を用いている。この場合、例えばＬ
ａ3 ＣｕＯ4 等のペロブスカイト構造を有する化合物、
あるいはＡｕ等の触媒活性の低い金属とセラミックスの
サーメット、あるいはＡｕ等の触媒活性の低い金属とＰ
ｔ族金属とセラミックスのサーメットで構成されること
が好ましい。更に、電極材料にＡｕとＰｔ族金属の合金
を用いる場合は、Ａｕ添加量を金属成分全体の０．０３
〜３５ｖｏｌ％にすることが好ましい。
【００５２】そして、前記補助ポンプセル７２における
補助ポンプ電極７０と基準電極４８間に、外部の直流電
源７４を通じて所望の一定電圧Ｖｐ３を印加することに
より、第２室２０内の雰囲気中の酸素を基準ガス導入空
間１６に汲み出せるようになっている。
補助ポンプ電極７０と基準電極４８間に、外部の直流電
源７４を通じて所望の一定電圧Ｖｐ３を印加することに
より、第２室２０内の雰囲気中の酸素を基準ガス導入空
間１６に汲み出せるようになっている。
【００５３】これによって、第２室２０内の雰囲気の酸
素分圧が、実質的に被測定ガス成分（ＮＯｘ）が還元又
は分解され得ない状況下で、かつ目的成分量の測定に実
質的に影響がない低い酸素分圧値とされる。この場合、
第１室１８における主ポンプセル４４の働きにより、こ
の第２室２０内に導入される酸素の量の変化は、被測定
ガスの変化よりも大幅に縮小されるため、第２室２０に
おける酸素分圧は精度よく一定に制御される。
素分圧が、実質的に被測定ガス成分（ＮＯｘ）が還元又
は分解され得ない状況下で、かつ目的成分量の測定に実
質的に影響がない低い酸素分圧値とされる。この場合、
第１室１８における主ポンプセル４４の働きにより、こ
の第２室２０内に導入される酸素の量の変化は、被測定
ガスの変化よりも大幅に縮小されるため、第２室２０に
おける酸素分圧は精度よく一定に制御される。
【００５４】従って、前記構成を有する第１の実施の形
態に係るガスセンサ１０Ａでは、前記第２室２０内にお
いて酸素分圧が制御された被測定ガスは、検出電極６０
に導かれることとなる。
態に係るガスセンサ１０Ａでは、前記第２室２０内にお
いて酸素分圧が制御された被測定ガスは、検出電極６０
に導かれることとなる。
【００５５】また、この第１の実施の形態に係るガスセ
ンサ１０Ａにおいては、図１に示すように、第１及び第
２の基板層１２ａ及び１２ｂにて上下から挟まれた形態
において、外部からの給電によって発熱するヒータ８０
が埋設されている。このヒータ８０は、酸素イオンの導
伝性を高めるために設けられるもので、該ヒータ８０の
上下面には、第１及び第２の基板層１２ａ及び１２ｂと
の電気的絶縁を得るために、アルミナ等の絶縁層８２が
形成されている。
ンサ１０Ａにおいては、図１に示すように、第１及び第
２の基板層１２ａ及び１２ｂにて上下から挟まれた形態
において、外部からの給電によって発熱するヒータ８０
が埋設されている。このヒータ８０は、酸素イオンの導
伝性を高めるために設けられるもので、該ヒータ８０の
上下面には、第１及び第２の基板層１２ａ及び１２ｂと
の電気的絶縁を得るために、アルミナ等の絶縁層８２が
形成されている。
【００５６】前記ヒータ８０は、第１室１８から第２室
２０の全体にわたって配設されており、これによって、
第１室１８及び第２室２０がそれぞれ所定の温度に加熱
され、併せて主ポンプセル４４、制御用酸素分圧検出セ
ル５０及び測定用ポンプセル６４も所定の温度に加熱、
保持されるようになっている。
２０の全体にわたって配設されており、これによって、
第１室１８及び第２室２０がそれぞれ所定の温度に加熱
され、併せて主ポンプセル４４、制御用酸素分圧検出セ
ル５０及び測定用ポンプセル６４も所定の温度に加熱、
保持されるようになっている。
【００５７】次に、第１の実施の形態に係るガスセンサ
１０Ａの動作について説明する。まず、ガスセンサ１０
Ａの先端部側が外部空間に配置され、これによって、被
測定ガスは、第１の拡散律速部２６（スリット３０及び
３２）を通じて所定の拡散抵抗の下に、第１室１８に導
入される。この第１室１８に導入された被測定ガスは、
主ポンプセル４４を構成する外側ポンプ電極４２及び内
側ポンプ電極４０間に所定のポンプ電圧Ｖｐ１が印加さ
れることによって引き起こされる酸素のポンピング作用
を受け、その酸素分圧が所定の値、例えば１０-7ａｔｍ
となるように制御される。この制御は、フィードバック
制御系５２を通じて行われる。
１０Ａの動作について説明する。まず、ガスセンサ１０
Ａの先端部側が外部空間に配置され、これによって、被
測定ガスは、第１の拡散律速部２６（スリット３０及び
３２）を通じて所定の拡散抵抗の下に、第１室１８に導
入される。この第１室１８に導入された被測定ガスは、
主ポンプセル４４を構成する外側ポンプ電極４２及び内
側ポンプ電極４０間に所定のポンプ電圧Ｖｐ１が印加さ
れることによって引き起こされる酸素のポンピング作用
を受け、その酸素分圧が所定の値、例えば１０-7ａｔｍ
となるように制御される。この制御は、フィードバック
制御系５２を通じて行われる。
【００５８】なお、第１の拡散律速部２６は、主ポンプ
セル４４にポンプ電圧Ｖｐ１を印加した際に、被測定ガ
ス中の酸素が測定空間（第１室１８）に拡散流入する量
を絞り込んで、主ポンプセル４４に流れる電流を抑制す
る働きをしている。
セル４４にポンプ電圧Ｖｐ１を印加した際に、被測定ガ
ス中の酸素が測定空間（第１室１８）に拡散流入する量
を絞り込んで、主ポンプセル４４に流れる電流を抑制す
る働きをしている。
【００５９】また、第１室１８内においては、外部の被
測定ガスによる加熱、更にはヒータ８０による加熱環境
下においても、内側ポンプ電極４０にて雰囲気中のＮＯ
ｘが還元されない酸素分圧下の状態、例えばＮＯ→１／
２Ｎ2 ＋１／２Ｏ2 の反応が起こらない酸素分圧下の状
況が形成されている。これは、第１室１８内において、
被測定ガス（雰囲気）中のＮＯｘが還元されると、後段
の第２室２０内でのＮＯｘの正確な測定ができなくなる
からであり、この意味において、第１室１８内におい
て、ＮＯｘの還元に関与する成分（ここでは、内側ポン
プ電極４０の金属成分）にてＮＯｘが還元され得ない状
況を形成する必要がある。具体的には、前述したよう
に、内側ポンプ電極４０にＮＯｘ還元性の低い材料、例
えばＡｕとＰｔの合金を用いることで達成される。
測定ガスによる加熱、更にはヒータ８０による加熱環境
下においても、内側ポンプ電極４０にて雰囲気中のＮＯ
ｘが還元されない酸素分圧下の状態、例えばＮＯ→１／
２Ｎ2 ＋１／２Ｏ2 の反応が起こらない酸素分圧下の状
況が形成されている。これは、第１室１８内において、
被測定ガス（雰囲気）中のＮＯｘが還元されると、後段
の第２室２０内でのＮＯｘの正確な測定ができなくなる
からであり、この意味において、第１室１８内におい
て、ＮＯｘの還元に関与する成分（ここでは、内側ポン
プ電極４０の金属成分）にてＮＯｘが還元され得ない状
況を形成する必要がある。具体的には、前述したよう
に、内側ポンプ電極４０にＮＯｘ還元性の低い材料、例
えばＡｕとＰｔの合金を用いることで達成される。
【００６０】そして、前記第１室１８内のガスは、第２
の拡散律速部２８を通じて所定の拡散抵抗の下に、第２
室２０に導入される。この第２室２０に導入されたガス
は、補助ポンプセル７２を構成する補助ポンプ電極７０
及び基準電極４８間に電圧Ｖｐ３が印加されることによ
って引き起こされる酸素のポンピング作用を受け、その
酸素分圧が一定の低い酸素分圧値となるように微調整さ
れる。
の拡散律速部２８を通じて所定の拡散抵抗の下に、第２
室２０に導入される。この第２室２０に導入されたガス
は、補助ポンプセル７２を構成する補助ポンプ電極７０
及び基準電極４８間に電圧Ｖｐ３が印加されることによ
って引き起こされる酸素のポンピング作用を受け、その
酸素分圧が一定の低い酸素分圧値となるように微調整さ
れる。
【００６１】前記第２の拡散律速部２８は、前記第１の
拡散律速部２６と同様に、補助ポンプセル７２に電圧Ｖ
ｐ３を印加した際に、被測定ガス中の酸素が測定空間
（第２室２０）に拡散流入する量を絞り込んで、補助ポ
ンプセル７２に流れるポンプ電流Ｉｐ３を抑制する働き
をしている。
拡散律速部２６と同様に、補助ポンプセル７２に電圧Ｖ
ｐ３を印加した際に、被測定ガス中の酸素が測定空間
（第２室２０）に拡散流入する量を絞り込んで、補助ポ
ンプセル７２に流れるポンプ電流Ｉｐ３を抑制する働き
をしている。
【００６２】そして、上述のようにして第２室２０内に
おいて酸素分圧が制御された被測定ガスは、第３の拡散
律速部６２を通じて所定の拡散抵抗の下に、検出電極６
０に導かれることとなる。
おいて酸素分圧が制御された被測定ガスは、第３の拡散
律速部６２を通じて所定の拡散抵抗の下に、検出電極６
０に導かれることとなる。
【００６３】前記主ポンプセル４４を動作させて第１室
１８内の雰囲気の酸素分圧をＮＯｘ測定に実質的に影響
がない低い酸素分圧値に制御しようとしたとき、換言す
れば、制御用酸素分圧検出セル５０にて検出される電圧
Ｖ１が一定となるように、フィードバック制御系５２を
通じて可変電源４６のポンプ電圧Ｖｐ１を調整したと
き、被測定ガス中の酸素濃度が大きく、例えば０〜２０
％に変化すると、通常、第２室２０内の雰囲気及び検出
電極６０付近の雰囲気の各酸素分圧は、僅かに変化する
ようになる。これは、被測定ガス中の酸素濃度が高くな
ると、第１室１８の幅方向及び厚み方向に酸素濃度分布
が生じ、この酸素濃度分布が被測定ガス中の酸素濃度に
より変化するためであると考えられる。
１８内の雰囲気の酸素分圧をＮＯｘ測定に実質的に影響
がない低い酸素分圧値に制御しようとしたとき、換言す
れば、制御用酸素分圧検出セル５０にて検出される電圧
Ｖ１が一定となるように、フィードバック制御系５２を
通じて可変電源４６のポンプ電圧Ｖｐ１を調整したと
き、被測定ガス中の酸素濃度が大きく、例えば０〜２０
％に変化すると、通常、第２室２０内の雰囲気及び検出
電極６０付近の雰囲気の各酸素分圧は、僅かに変化する
ようになる。これは、被測定ガス中の酸素濃度が高くな
ると、第１室１８の幅方向及び厚み方向に酸素濃度分布
が生じ、この酸素濃度分布が被測定ガス中の酸素濃度に
より変化するためであると考えられる。
【００６４】しかし、この第１の実施の形態に係るガス
センサ１０Ａにおいては、第２室２０に対して、その内
部の雰囲気の酸素分圧を常に一定に低い酸素分圧値とな
るように、補助ポンプセル７２を設けるようにしている
ため、第１室１８から第２室２０に導入される雰囲気の
酸素分圧が被測定ガスの酸素濃度に応じて変化しても、
前記補助ポンプセル７２のポンプ動作によって、第２室
２０内の雰囲気の酸素分圧を常に一定の低い値とするこ
とができ、その結果、ＮＯｘの測定に実質的に影響がな
い低い酸素分圧値に制御することができる。
センサ１０Ａにおいては、第２室２０に対して、その内
部の雰囲気の酸素分圧を常に一定に低い酸素分圧値とな
るように、補助ポンプセル７２を設けるようにしている
ため、第１室１８から第２室２０に導入される雰囲気の
酸素分圧が被測定ガスの酸素濃度に応じて変化しても、
前記補助ポンプセル７２のポンプ動作によって、第２室
２０内の雰囲気の酸素分圧を常に一定の低い値とするこ
とができ、その結果、ＮＯｘの測定に実質的に影響がな
い低い酸素分圧値に制御することができる。
【００６５】そして、検出電極６０に導入された被測定
ガスのＮＯｘは、該検出電極６０の周りにおいて還元又
は分解されて、例えばＮＯ→１／２Ｎ2 ＋１／２Ｏ2 の
反応が引き起こされる。このとき、測定用ポンプセル６
４を構成する検出電極６０と基準電極４８との間には、
酸素が第２室２０から基準ガス導入空間１６側に汲み出
される方向に、所定の電圧Ｖｐ２、例えば４３０ｍＶ
（７００℃）が印加される。
ガスのＮＯｘは、該検出電極６０の周りにおいて還元又
は分解されて、例えばＮＯ→１／２Ｎ2 ＋１／２Ｏ2 の
反応が引き起こされる。このとき、測定用ポンプセル６
４を構成する検出電極６０と基準電極４８との間には、
酸素が第２室２０から基準ガス導入空間１６側に汲み出
される方向に、所定の電圧Ｖｐ２、例えば４３０ｍＶ
（７００℃）が印加される。
【００６６】従って、測定用ポンプセル６４に流れるポ
ンプ電流Ｉｐ２は、第２室２０に導かれる雰囲気中の酸
素濃度、即ち、第２室２０内の酸素濃度と検出電極６０
にてＮＯｘが還元又は分解されて発生した酸素濃度との
和に比例した値となる。
ンプ電流Ｉｐ２は、第２室２０に導かれる雰囲気中の酸
素濃度、即ち、第２室２０内の酸素濃度と検出電極６０
にてＮＯｘが還元又は分解されて発生した酸素濃度との
和に比例した値となる。
【００６７】この場合、第２室２０内の雰囲気中の酸素
濃度は、補助ポンプセル７２にて一定に制御されている
ことから、前記測定用ポンプセル６４に流れるポンプ電
流Ｉｐ２は、ＮＯｘの濃度に比例することになる。ま
た、このＮＯｘの濃度は、第３の拡散律速部６２にて制
限されるＮＯｘの拡散量に対応していることから、被測
定ガスの酸素濃度が大きく変化したとしても、測定用ポ
ンプセル６４から電流計６８を通じて正確にＮＯｘ濃度
を測定することが可能となる。
濃度は、補助ポンプセル７２にて一定に制御されている
ことから、前記測定用ポンプセル６４に流れるポンプ電
流Ｉｐ２は、ＮＯｘの濃度に比例することになる。ま
た、このＮＯｘの濃度は、第３の拡散律速部６２にて制
限されるＮＯｘの拡散量に対応していることから、被測
定ガスの酸素濃度が大きく変化したとしても、測定用ポ
ンプセル６４から電流計６８を通じて正確にＮＯｘ濃度
を測定することが可能となる。
【００６８】このことから、測定用ポンプセル６４にお
けるポンプ電流値Ｉｐ２は、ほとんどがＮＯｘが還元又
は分解された量を表し、そのため、被測定ガス中の酸素
濃度に依存するようなこともない。
けるポンプ電流値Ｉｐ２は、ほとんどがＮＯｘが還元又
は分解された量を表し、そのため、被測定ガス中の酸素
濃度に依存するようなこともない。
【００６９】ところで、通常、動圧と静圧との比（動圧
／静圧）が約２５％を超えた段階からシフト量が比例的
に増加することとなるが（図３４参照）、この第１の実
施の形態に係るガスセンサ１０Ａにおいては、第１の拡
散律速部２６（スリット３０及び３２）の断面形状を形
成する１因子である縦方向の長さｔａを１０μｍ以下に
している。
／静圧）が約２５％を超えた段階からシフト量が比例的
に増加することとなるが（図３４参照）、この第１の実
施の形態に係るガスセンサ１０Ａにおいては、第１の拡
散律速部２６（スリット３０及び３２）の断面形状を形
成する１因子である縦方向の長さｔａを１０μｍ以下に
している。
【００７０】主ポンプセル４４での限界電流値Ｉｐ１
は、以下の限界電流理論式で近似される。
は、以下の限界電流理論式で近似される。
【００７１】Ｉｐ１≒（４Ｆ／ＲＴ）×Ｄ×（Ｓ／Ｌ）
×（ＰＯｅ−ＰＯｄ） なお、Ｆはファラデー定数（＝９６５００Ａ／ｓｅ
ｃ）、Ｒは気体定数（＝８２．０５ｃｍ3 ・ａｔｍ／ｍ
ｏｌ・Ｋ）、Ｔは絶対温度（Ｋ）、Ｄは拡散係数（ｃｍ
2 ／ｓｅｃ）、Ｓは第１の拡散律速部２６（スリット３
０又は３２）の断面積（ｃｍ2 ）、Ｌは第１の拡散律速
部２６（スリット３０又は３２）の通路長（ｃｍ）、Ｐ
Ｏｅは外部空間の酸素分圧（ａｔｍ）、ＰＯｄは第１室
１８の酸素分圧（ａｔｍ）を示す。
×（ＰＯｅ−ＰＯｄ） なお、Ｆはファラデー定数（＝９６５００Ａ／ｓｅ
ｃ）、Ｒは気体定数（＝８２．０５ｃｍ3 ・ａｔｍ／ｍ
ｏｌ・Ｋ）、Ｔは絶対温度（Ｋ）、Ｄは拡散係数（ｃｍ
2 ／ｓｅｃ）、Ｓは第１の拡散律速部２６（スリット３
０又は３２）の断面積（ｃｍ2 ）、Ｌは第１の拡散律速
部２６（スリット３０又は３２）の通路長（ｃｍ）、Ｐ
Ｏｅは外部空間の酸素分圧（ａｔｍ）、ＰＯｄは第１室
１８の酸素分圧（ａｔｍ）を示す。
【００７２】そして、この第１の実施の形態に係るガス
センサ１０Ａは、前記限界電流理論式における第１の拡
散律速部２６（スリット３０又は３２）の断面積Ｓの形
成因子を規定するものであり、特に、断面積Ｓを形成す
る寸法の１因子、この場合、縦方向の長さを、１０μｍ
以下にするものである。
センサ１０Ａは、前記限界電流理論式における第１の拡
散律速部２６（スリット３０又は３２）の断面積Ｓの形
成因子を規定するものであり、特に、断面積Ｓを形成す
る寸法の１因子、この場合、縦方向の長さを、１０μｍ
以下にするものである。
【００７３】これにより、第１の拡散律速部２６におけ
る壁面抵抗によって排気圧の脈動（＝動圧）が減衰さ
れ、具体的には、動圧と静圧との比（動圧／静圧）が２
５％以下のレベルにまで減衰するため、動圧の変動によ
るセンサ出力（測定用ポンプセルにおけるポンプ電流値
Ｉｐ２あるいは主ポンプセルに流れるポンプ電流値Ｉｐ
１）のシフトアップ現象を有効に抑圧することができ
る。
る壁面抵抗によって排気圧の脈動（＝動圧）が減衰さ
れ、具体的には、動圧と静圧との比（動圧／静圧）が２
５％以下のレベルにまで減衰するため、動圧の変動によ
るセンサ出力（測定用ポンプセルにおけるポンプ電流値
Ｉｐ２あるいは主ポンプセルに流れるポンプ電流値Ｉｐ
１）のシフトアップ現象を有効に抑圧することができ
る。
【００７４】ここで、２つの実験例（便宜的に第１及び
第２の実験例と記す）を示す。第１の実験例は、実施例
と比較例において、被測定ガスの酸素濃度を変化させた
ときに、センサ出力がどのように変化するかを測定した
ものであり、第２の実験例は、実施例と比較例におい
て、被測定ガスのＮＯｘ濃度を変化させたときに、セン
サ出力がどのように変化するかを測定したものである。
第２の実験例と記す）を示す。第１の実験例は、実施例
と比較例において、被測定ガスの酸素濃度を変化させた
ときに、センサ出力がどのように変化するかを測定した
ものであり、第２の実験例は、実施例と比較例におい
て、被測定ガスのＮＯｘ濃度を変化させたときに、セン
サ出力がどのように変化するかを測定したものである。
【００７５】測定条件は、エンジンとして２．５Ｌのデ
ィーゼルエンジンを使用し、回転数を１０００〜４００
０ｒｐｍとし、エンジン負荷を５〜２０ｋｇｍとした。
そして、回転数、エンジン負荷及びＥＧＲ開度を適宜変
えてそのときのセンサ出力の変動も測定した。
ィーゼルエンジンを使用し、回転数を１０００〜４００
０ｒｐｍとし、エンジン負荷を５〜２０ｋｇｍとした。
そして、回転数、エンジン負荷及びＥＧＲ開度を適宜変
えてそのときのセンサ出力の変動も測定した。
【００７６】実施例は、第１の実施の形態に係るガスセ
ンサ１０Ａと同様に、図３Ａ、図３Ｂ及び図４に示すよ
うに、第１の拡散律速部２６を上下２本の横長のスリッ
ト３０及び３２（横方向の長さ２ｍｍ×縦方向の長さ１
０μｍ以下）で構成した場合を示し、比較例は、図５
Ａ、図５Ｂ及び図６に示すように、第１の実施の形態に
係るガスセンサ１０Ａにおいて、第１の拡散律速部２６
を１本のスリット１００（横方向の長さ０．２ｍｍ×縦
方向の長さ０．２ｍｍ）で構成した場合を示す。
ンサ１０Ａと同様に、図３Ａ、図３Ｂ及び図４に示すよ
うに、第１の拡散律速部２６を上下２本の横長のスリッ
ト３０及び３２（横方向の長さ２ｍｍ×縦方向の長さ１
０μｍ以下）で構成した場合を示し、比較例は、図５
Ａ、図５Ｂ及び図６に示すように、第１の実施の形態に
係るガスセンサ１０Ａにおいて、第１の拡散律速部２６
を１本のスリット１００（横方向の長さ０．２ｍｍ×縦
方向の長さ０．２ｍｍ）で構成した場合を示す。
【００７７】前記第１の実験例並びに第２の実験例の実
験結果を図７及び図８（比較例）並びに図９及び図１０
（実施例）に示す。比較例は、図７及び図８に示すよう
に、測定条件を変えることによって、センサ出力が変動
し、特にエンジン負荷が高負荷側におけるセンサ出力の
変動が著しいことがわかる。
験結果を図７及び図８（比較例）並びに図９及び図１０
（実施例）に示す。比較例は、図７及び図８に示すよう
に、測定条件を変えることによって、センサ出力が変動
し、特にエンジン負荷が高負荷側におけるセンサ出力の
変動が著しいことがわかる。
【００７８】これは、図１１Ａ及び図１１Ｂの波形図に
示すように、ガス導入口付近の排気圧の変動と第１室１
８の入口付近の排気圧の変動がほぼ同じになり、測定条
件の変化に伴う排気圧の変動がセンサ出力に直接影響を
及ぼしていると考えられる。
示すように、ガス導入口付近の排気圧の変動と第１室１
８の入口付近の排気圧の変動がほぼ同じになり、測定条
件の変化に伴う排気圧の変動がセンサ出力に直接影響を
及ぼしていると考えられる。
【００７９】一方、実施例においては、図９及び図１０
に示すように、測定条件を変えてもセンサ出力は変動せ
ず、酸素濃度並びにＮＯｘ濃度の変化に応じたセンサ出
力を高精度に得ることができる。これは、図１２Ａ及び
図１２Ｂの波形図に示すように、ガス導入口付近の排気
圧の変動が第１の拡散律速部２６の壁面抵抗によって減
衰されることから、第１室１８の入口付近の排気圧の変
動がガス導入口付近の排気圧の変動よりも小さくなるか
らと考えられる。
に示すように、測定条件を変えてもセンサ出力は変動せ
ず、酸素濃度並びにＮＯｘ濃度の変化に応じたセンサ出
力を高精度に得ることができる。これは、図１２Ａ及び
図１２Ｂの波形図に示すように、ガス導入口付近の排気
圧の変動が第１の拡散律速部２６の壁面抵抗によって減
衰されることから、第１室１８の入口付近の排気圧の変
動がガス導入口付近の排気圧の変動よりも小さくなるか
らと考えられる。
【００８０】このように、第１の実施の形態に係るガス
センサ１０Ａにおいては、被測定ガス中に発生する排気
圧の脈動の影響を回避することができ、測定用ポンプセ
ル６４での測定精度の向上を図ることができる。
センサ１０Ａにおいては、被測定ガス中に発生する排気
圧の脈動の影響を回避することができ、測定用ポンプセ
ル６４での測定精度の向上を図ることができる。
【００８１】次に、第１の実施の形態に係るガスセンサ
１０Ａのいくつかの変形例、即ち、第１の拡散律速部２
６と第２の拡散律速部２８の形状を主体にした変形例を
図１３Ａ〜図３０を参照しながら説明する。なお、図１
３Ａ〜図３０においては、図面の複雑化を避けるために
電気回路系の図示を省略する。また、図１と対応するも
のについては同符号を付してその重複説明を省略する。
１０Ａのいくつかの変形例、即ち、第１の拡散律速部２
６と第２の拡散律速部２８の形状を主体にした変形例を
図１３Ａ〜図３０を参照しながら説明する。なお、図１
３Ａ〜図３０においては、図面の複雑化を避けるために
電気回路系の図示を省略する。また、図１と対応するも
のについては同符号を付してその重複説明を省略する。
【００８２】まず、第１の変形例に係るガスセンサ１０
Ａａは、図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１４に示すように、
第１及び第２の拡散律速部２６及び２８がそれぞれ１本
の横長のスリット１１０及び１１２にて形成されている
点で異なる。
Ａａは、図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１４に示すように、
第１及び第２の拡散律速部２６及び２８がそれぞれ１本
の横長のスリット１１０及び１１２にて形成されている
点で異なる。
【００８３】具体的には、第１の拡散律速部２６は、第
２のスペーサ層１２ｅの前端部分であって第１の固体電
解質層１２ｄの上面に接する部分に形成された横長の開
口が第１室１８まで同一の開口幅で形成されたスリット
１１０を有して構成され、第２の拡散律速部２８は、第
２のスペーサ層１２ｅにおける第１室１８の終端部分で
あって第１の固体電解質層１２ｄの上面に接する部分に
形成された開口が第２室２０まで同一の開口幅で形成さ
れたスリット１１２を有して構成されている。この第１
の変形例では、各スリット１１０及び１１２はほぼ同じ
断面形状を有し、縦方向の長さｔａを１０μｍ以下、横
方向の長さｔｂを約２ｍｍとしている。
２のスペーサ層１２ｅの前端部分であって第１の固体電
解質層１２ｄの上面に接する部分に形成された横長の開
口が第１室１８まで同一の開口幅で形成されたスリット
１１０を有して構成され、第２の拡散律速部２８は、第
２のスペーサ層１２ｅにおける第１室１８の終端部分で
あって第１の固体電解質層１２ｄの上面に接する部分に
形成された開口が第２室２０まで同一の開口幅で形成さ
れたスリット１１２を有して構成されている。この第１
の変形例では、各スリット１１０及び１１２はほぼ同じ
断面形状を有し、縦方向の長さｔａを１０μｍ以下、横
方向の長さｔｂを約２ｍｍとしている。
【００８４】次に、第２の変形例に係るガスセンサ１０
Ａｂは、図１５Ａ、図１５Ｂ及び図１６に示すように、
第１及び第２の拡散律速部２６及び２８がそれぞれ１本
の横長のくさび形スリット１１４及び１１６にて形成さ
れている点で異なる。
Ａｂは、図１５Ａ、図１５Ｂ及び図１６に示すように、
第１及び第２の拡散律速部２６及び２８がそれぞれ１本
の横長のくさび形スリット１１４及び１１６にて形成さ
れている点で異なる。
【００８５】具体的には、第１の拡散律速部２６は、第
２のスペーサ層１２ｅの前端部分であって第１の固体電
解質層１２ｄの上面に接する部分に形成された横長の開
口の開口幅（縦方向の幅）が第１室１８に向かって徐々
に拡大して形成されたくさび形スリット１１４を有して
構成され、第２の拡散律速部２８は、第２のスペーサ層
１２ｅにおける第１室１８の終端部分であって第１の固
体電解質層１２ｄの上面に接する部分に形成された横長
の開口の開口幅が第２室２０に向かって徐々に拡大して
形成されたくさび形スリット１１６を有して構成されて
いる。
２のスペーサ層１２ｅの前端部分であって第１の固体電
解質層１２ｄの上面に接する部分に形成された横長の開
口の開口幅（縦方向の幅）が第１室１８に向かって徐々
に拡大して形成されたくさび形スリット１１４を有して
構成され、第２の拡散律速部２８は、第２のスペーサ層
１２ｅにおける第１室１８の終端部分であって第１の固
体電解質層１２ｄの上面に接する部分に形成された横長
の開口の開口幅が第２室２０に向かって徐々に拡大して
形成されたくさび形スリット１１６を有して構成されて
いる。
【００８６】この第２の変形例では、各くさび形スリッ
ト１１４及び１１６のそれぞれの前端における最小開口
はほぼ同じ断面形状を有し、縦方向の長さｔａが１０μ
ｍ以下、横方向の長さｔｂが約２ｍｍとされている。
ト１１４及び１１６のそれぞれの前端における最小開口
はほぼ同じ断面形状を有し、縦方向の長さｔａが１０μ
ｍ以下、横方向の長さｔｂが約２ｍｍとされている。
【００８７】次に、第３の変形例に係るガスセンサ１０
Ａｃは、図１７Ａ、図１７Ｂ及び図１８に示すように、
第１の拡散律速部２６が３本の横長のスリット１１８
ａ、１１８ｂ及び１１８ｃが互いに並列して形成されて
いる点と、第２の拡散律速部２８が１本の横長のスリッ
ト１２０で形成されている点で異なる。
Ａｃは、図１７Ａ、図１７Ｂ及び図１８に示すように、
第１の拡散律速部２６が３本の横長のスリット１１８
ａ、１１８ｂ及び１１８ｃが互いに並列して形成されて
いる点と、第２の拡散律速部２８が１本の横長のスリッ
ト１２０で形成されている点で異なる。
【００８８】具体的には、第１の拡散律速部２６は、第
２のスペーサ層１２ｅの前端部分であって第１の固体電
解質層１２ｄの上面に接する部分に互いに並列して形成
された３本の横長の開口が第１室１８までそれぞれ同一
の開口幅で形成された３本のスリット１１８ａ、１１８
ｂ及び１１８ｃを有して構成され、第２の拡散律速部２
８は、第２のスペーサ層１２ｅにおける第１室１８の終
端部分であって第１の固体電解質層１２ｄの上面に接す
る部分に形成された１本の横長の開口が第２室２０まで
同一の開口幅で形成された１本のスリット１２０を有し
て構成されている。この第３の変形例では、各スリット
１１８ａ、１１８ｂ及び１１８ｃ並びに１２０の縦方向
の長さｔａはそれぞれ１０μｍ以下とされている。
２のスペーサ層１２ｅの前端部分であって第１の固体電
解質層１２ｄの上面に接する部分に互いに並列して形成
された３本の横長の開口が第１室１８までそれぞれ同一
の開口幅で形成された３本のスリット１１８ａ、１１８
ｂ及び１１８ｃを有して構成され、第２の拡散律速部２
８は、第２のスペーサ層１２ｅにおける第１室１８の終
端部分であって第１の固体電解質層１２ｄの上面に接す
る部分に形成された１本の横長の開口が第２室２０まで
同一の開口幅で形成された１本のスリット１２０を有し
て構成されている。この第３の変形例では、各スリット
１１８ａ、１１８ｂ及び１１８ｃ並びに１２０の縦方向
の長さｔａはそれぞれ１０μｍ以下とされている。
【００８９】次に、第４の変形例に係るガスセンサ１０
Ａｄは、図１９Ａ、図１９Ｂ及び図２０に示すように、
ガス導入口２２と第１の拡散律速部２６との間に空間部
１２２と緩衝空間１２４とがシリーズに設けられ、該空
間部１２２の前面開口がガス導入口２２を構成し、該空
間部１２２と緩衝空間１２４の間に、被測定ガスに対し
て所定の拡散抵抗を付与する第４の拡散律速部１２６を
有している点で異なる。
Ａｄは、図１９Ａ、図１９Ｂ及び図２０に示すように、
ガス導入口２２と第１の拡散律速部２６との間に空間部
１２２と緩衝空間１２４とがシリーズに設けられ、該空
間部１２２の前面開口がガス導入口２２を構成し、該空
間部１２２と緩衝空間１２４の間に、被測定ガスに対し
て所定の拡散抵抗を付与する第４の拡散律速部１２６を
有している点で異なる。
【００９０】第１の拡散律速部２６並びに第２の拡散律
速部２８は、第１の実施の形態に係るガスセンサ１０Ａ
と同様に、それぞれ２本の横長のスリット３０及び３２
並びに３４及び３６にて形成されている。
速部２８は、第１の実施の形態に係るガスセンサ１０Ａ
と同様に、それぞれ２本の横長のスリット３０及び３２
並びに３４及び３６にて形成されている。
【００９１】第４の拡散律速部１２６は、第２のスペー
サ層１２ｅにおける空間部１２２の終端部分であって第
２の固体電解質層１２ｆの下面に接する部分に形成され
た横長の開口が緩衝空間１２４まで同一の開口幅で形成
されたスリット１２８と、第２のスペーサ層１２ｅにお
ける空間部１２２の終端部分であって第１の固体電解質
層１２ｄの上面に接する部分に形成された横長の開口が
緩衝空間１２４まで同一の開口幅で形成されたスリット
１３０を有して構成されている。
サ層１２ｅにおける空間部１２２の終端部分であって第
２の固体電解質層１２ｆの下面に接する部分に形成され
た横長の開口が緩衝空間１２４まで同一の開口幅で形成
されたスリット１２８と、第２のスペーサ層１２ｅにお
ける空間部１２２の終端部分であって第１の固体電解質
層１２ｄの上面に接する部分に形成された横長の開口が
緩衝空間１２４まで同一の開口幅で形成されたスリット
１３０を有して構成されている。
【００９２】次に、第５の変形例に係るガスセンサ１０
Ａｅにおいては、図２１Ａ、図２１Ｂ及び図２２に示す
ように、第１及び第２の拡散律速部２６及び２８がそれ
ぞれ１本の縦長のスリット１３２及び１３４にて形成さ
れている点で異なる。
Ａｅにおいては、図２１Ａ、図２１Ｂ及び図２２に示す
ように、第１及び第２の拡散律速部２６及び２８がそれ
ぞれ１本の縦長のスリット１３２及び１３４にて形成さ
れている点で異なる。
【００９３】具体的には、第１の拡散律速部２６は、第
２のスペーサ層１２ｅの前端部分であってその幅方向ほ
ぼ中央に形成された縦長の開口が第１室１８まで同一の
開口幅で形成されたスリット１３２を有して構成され、
第２の拡散律速部２８は、第２のスペーサ層１２ｅにお
ける第１室１８の終端部分であってその幅方向ほぼ中央
に形成された縦長の開口が第２室２０まで同一の開口幅
で形成されたスリット１３４を有して構成されている。
この第５の変形例では、各スリット１３２及び１３４は
ほぼ同じ断面形状を有し、縦方向の長さｔｃが第２のス
ペーサ層１２ｅの厚みと同じであり、横方向の長さｔｄ
が１０μｍ以下とされている。
２のスペーサ層１２ｅの前端部分であってその幅方向ほ
ぼ中央に形成された縦長の開口が第１室１８まで同一の
開口幅で形成されたスリット１３２を有して構成され、
第２の拡散律速部２８は、第２のスペーサ層１２ｅにお
ける第１室１８の終端部分であってその幅方向ほぼ中央
に形成された縦長の開口が第２室２０まで同一の開口幅
で形成されたスリット１３４を有して構成されている。
この第５の変形例では、各スリット１３２及び１３４は
ほぼ同じ断面形状を有し、縦方向の長さｔｃが第２のス
ペーサ層１２ｅの厚みと同じであり、横方向の長さｔｄ
が１０μｍ以下とされている。
【００９４】次に、第６の変形例に係るガスセンサ１０
Ａｆは、図２３Ａ、図２３Ｂ及び図２４に示すように、
第１及び第２の拡散律速部２６及び２８がそれぞれ１本
の縦長のくさび形スリット１３６及び１３８にて形成さ
れている点で異なる。
Ａｆは、図２３Ａ、図２３Ｂ及び図２４に示すように、
第１及び第２の拡散律速部２６及び２８がそれぞれ１本
の縦長のくさび形スリット１３６及び１３８にて形成さ
れている点で異なる。
【００９５】具体的には、第１の拡散律速部２６は、第
２のスペーサ層１２ｅの前端部分であってその幅方向ほ
ぼ中央に形成された縦長の開口の開口幅（横方向の幅）
が第１室１８に向かって徐々に拡大して形成されたくさ
び形スリット１３６を有して構成され、第２の拡散律速
部２８は、第２のスペーサ層１２ｅにおける第１室１８
の終端部分であってその幅方向ほぼ中央に形成された縦
長の開口の開口幅（横方向の幅）が第２室２０に向かっ
て徐々に拡大して形成されたくさび形スリット１３８を
有して構成されている。
２のスペーサ層１２ｅの前端部分であってその幅方向ほ
ぼ中央に形成された縦長の開口の開口幅（横方向の幅）
が第１室１８に向かって徐々に拡大して形成されたくさ
び形スリット１３６を有して構成され、第２の拡散律速
部２８は、第２のスペーサ層１２ｅにおける第１室１８
の終端部分であってその幅方向ほぼ中央に形成された縦
長の開口の開口幅（横方向の幅）が第２室２０に向かっ
て徐々に拡大して形成されたくさび形スリット１３８を
有して構成されている。
【００９６】この第６の変形例では、各くさび形スリッ
ト１３６及び１３８のそれぞれの前端における最小開口
はほぼ同じ断面形状を有し、縦方向の長さｔｃが第２の
スペーサ層１２ｅの厚みと同じであり、横方向の長さｔ
ｄが１０μｍ以下とされている。
ト１３６及び１３８のそれぞれの前端における最小開口
はほぼ同じ断面形状を有し、縦方向の長さｔｃが第２の
スペーサ層１２ｅの厚みと同じであり、横方向の長さｔ
ｄが１０μｍ以下とされている。
【００９７】次に、第７の変形例に係るガスセンサ１０
Ａｇは、図２５Ａ、図２５Ｂ及び図２６に示すように、
第１の拡散律速部２６が１本の平面ほぼ砂時計形のスリ
ット１４０で形成され、第２の拡散律速部２８が１本の
縦長のスリット１４２で形成されている点で異なる。
Ａｇは、図２５Ａ、図２５Ｂ及び図２６に示すように、
第１の拡散律速部２６が１本の平面ほぼ砂時計形のスリ
ット１４０で形成され、第２の拡散律速部２８が１本の
縦長のスリット１４２で形成されている点で異なる。
【００９８】具体的には、第１の拡散律速部２６は、第
２のスペーサ層１２ｅの前端部分に形成された横長の開
口の開口幅（横方向の幅）が第１の拡散律速部２６の奥
行き方向ほぼ中央に向かって徐々に縮小して縦長のスリ
ット１４４とされ、更に、このスリット１４４の開口幅
（横方向の幅）が第１室１８に向かって徐々に拡大して
形成されたほぼ砂時計形スリット１４０を有して構成さ
れている。
２のスペーサ層１２ｅの前端部分に形成された横長の開
口の開口幅（横方向の幅）が第１の拡散律速部２６の奥
行き方向ほぼ中央に向かって徐々に縮小して縦長のスリ
ット１４４とされ、更に、このスリット１４４の開口幅
（横方向の幅）が第１室１８に向かって徐々に拡大して
形成されたほぼ砂時計形スリット１４０を有して構成さ
れている。
【００９９】一方、第２の拡散律速部２８は、第２のス
ペーサ層１２ｅにおける第１室１８の終端部分であって
その幅方向ほぼ中央に形成された縦長の開口が第２室２
０まで同一の開口幅で形成されたスリット１４２を有し
て構成されている。
ペーサ層１２ｅにおける第１室１８の終端部分であって
その幅方向ほぼ中央に形成された縦長の開口が第２室２
０まで同一の開口幅で形成されたスリット１４２を有し
て構成されている。
【０１００】この第７の変形例では、第１の拡散律速部
２６を構成する砂時計形スリット１４０の最小開口（ス
リット１４４）と第２の拡散律速部２８を構成するスリ
ット１４２はほぼ同じ断面形状を有し、縦方向の長さｔ
ｃが第２のスペーサ層１２ｅの厚みと同じであり、横方
向の長さｔｄが１０μｍ以下とされている。
２６を構成する砂時計形スリット１４０の最小開口（ス
リット１４４）と第２の拡散律速部２８を構成するスリ
ット１４２はほぼ同じ断面形状を有し、縦方向の長さｔ
ｃが第２のスペーサ層１２ｅの厚みと同じであり、横方
向の長さｔｄが１０μｍ以下とされている。
【０１０１】次に、第８の変形例に係るガスセンサ１０
Ａｈは、図２７Ａ、図２７Ｂ及び図２８に示すように、
第１の拡散律速部２６が５本の縦長のスリット１４６ａ
〜１４６ｅが互いに並列して形成されている点と、第２
の拡散律速部２８が１本の縦長のスリット１４８で形成
されている点で異なる。
Ａｈは、図２７Ａ、図２７Ｂ及び図２８に示すように、
第１の拡散律速部２６が５本の縦長のスリット１４６ａ
〜１４６ｅが互いに並列して形成されている点と、第２
の拡散律速部２８が１本の縦長のスリット１４８で形成
されている点で異なる。
【０１０２】具体的には、第１の拡散律速部２６は、第
２のスペーサ層１２ｅの前端部分において互いに並列し
て形成された５本の縦長の開口が第１室１８までそれぞ
れ同一の開口幅で形成された５本のスリット１４６ａ〜
１４６ｅを有して構成され、第２の拡散律速部２８は、
第２のスペーサ層１２ｅにおける第１室１８の終端部分
であってその幅方向ほぼ中央に形成された縦長の開口が
第２室２０まで同一の開口幅で形成された１本のスリッ
ト１４８を有して構成されている。この第８の変形例で
は、各スリット１４６ａ〜１４６ｅ並びに１４８の横方
向の長さｔｄはそれぞれ１０μｍ以下とされている。
２のスペーサ層１２ｅの前端部分において互いに並列し
て形成された５本の縦長の開口が第１室１８までそれぞ
れ同一の開口幅で形成された５本のスリット１４６ａ〜
１４６ｅを有して構成され、第２の拡散律速部２８は、
第２のスペーサ層１２ｅにおける第１室１８の終端部分
であってその幅方向ほぼ中央に形成された縦長の開口が
第２室２０まで同一の開口幅で形成された１本のスリッ
ト１４８を有して構成されている。この第８の変形例で
は、各スリット１４６ａ〜１４６ｅ並びに１４８の横方
向の長さｔｄはそれぞれ１０μｍ以下とされている。
【０１０３】次に、第９の変形例に係るガスセンサ１０
Ａｉは、図２９Ａ、図２９Ｂ及び図３０に示すように、
ガス導入口２２と第１の拡散律速部２６との間に空間部
１２２と緩衝空間１２４とがシリーズに設けられ、該空
間部１２２の前面開口がガス導入口２２を構成し、該空
間部１２２と緩衝空間１２４の間に、被測定ガスに対し
て所定の拡散抵抗を付与する第４の拡散律速部１２６を
有している点で異なる。
Ａｉは、図２９Ａ、図２９Ｂ及び図３０に示すように、
ガス導入口２２と第１の拡散律速部２６との間に空間部
１２２と緩衝空間１２４とがシリーズに設けられ、該空
間部１２２の前面開口がガス導入口２２を構成し、該空
間部１２２と緩衝空間１２４の間に、被測定ガスに対し
て所定の拡散抵抗を付与する第４の拡散律速部１２６を
有している点で異なる。
【０１０４】第１の拡散律速部２６及び第２の拡散律速
部２８は、第５の変形例に係るガスセンサ１０Ａｅ（図
２１Ａ、図２１Ｂ及び図２２参照）と同様に、それぞれ
１本の縦長のスリット１３２及び１３４にて形成されて
いる。
部２８は、第５の変形例に係るガスセンサ１０Ａｅ（図
２１Ａ、図２１Ｂ及び図２２参照）と同様に、それぞれ
１本の縦長のスリット１３２及び１３４にて形成されて
いる。
【０１０５】第４の拡散律速部１２６は、第２のスペー
サ層１２ｅにおける空間部１２２の終端部分であってそ
の幅方向ほぼ中央に形成された縦長の開口が緩衝空間１
２４まで同一の開口幅で形成されたスリット１５０を有
して構成されている。
サ層１２ｅにおける空間部１２２の終端部分であってそ
の幅方向ほぼ中央に形成された縦長の開口が緩衝空間１
２４まで同一の開口幅で形成されたスリット１５０を有
して構成されている。
【０１０６】前記第１〜第９の変形例に係るガスセンサ
１０Ａａ〜１０Ａｉにおいては、第１の実施の形態に係
るガスセンサ１０Ａと同様に、被測定ガス中に発生する
排気圧の脈動の影響を回避することができ、測定用ポン
プセル６４での測定精度の向上を図ることができる。
１０Ａａ〜１０Ａｉにおいては、第１の実施の形態に係
るガスセンサ１０Ａと同様に、被測定ガス中に発生する
排気圧の脈動の影響を回避することができ、測定用ポン
プセル６４での測定精度の向上を図ることができる。
【０１０７】特に、第４及び第９の変形例に係るガスセ
ンサ１０Ａｄ及び１０Ａｉにおいては、第１の拡散律速
部２６の前段に緩衝空間１２４を設けるようにしてい
る。通常、外部空間における排気圧の脈動によってガス
導入口２２を通じて酸素がセンサ素子１４に急激に入り
込むことになるが、この外部空間からの酸素は、直接処
理空間に入り込まずに、その前段の緩衝空間１２４に入
り込むことになる。つまり、排気圧の脈動による酸素濃
度の急激な変化は、緩衝空間１２４によって打ち消さ
れ、第１室１８に対する排気圧の脈動の影響はほとんど
無視できる程度となる。
ンサ１０Ａｄ及び１０Ａｉにおいては、第１の拡散律速
部２６の前段に緩衝空間１２４を設けるようにしてい
る。通常、外部空間における排気圧の脈動によってガス
導入口２２を通じて酸素がセンサ素子１４に急激に入り
込むことになるが、この外部空間からの酸素は、直接処
理空間に入り込まずに、その前段の緩衝空間１２４に入
り込むことになる。つまり、排気圧の脈動による酸素濃
度の急激な変化は、緩衝空間１２４によって打ち消さ
れ、第１室１８に対する排気圧の脈動の影響はほとんど
無視できる程度となる。
【０１０８】その結果、第１室１８における主ポンプセ
ル４４での酸素ポンピング量と被測定ガス中の酸素濃度
との相関性がよくなり、測定用ポンプセル６４での測定
精度の向上が図られることになると同時に、第１室１８
を例えば空燃比を求めるためのセンサとして兼用させる
ことが可能となる。
ル４４での酸素ポンピング量と被測定ガス中の酸素濃度
との相関性がよくなり、測定用ポンプセル６４での測定
精度の向上が図られることになると同時に、第１室１８
を例えば空燃比を求めるためのセンサとして兼用させる
ことが可能となる。
【０１０９】また、前記第４及び第９の変形例に係るガ
スセンサ１０Ａｄ及び１０Ａｉにおいては、ガス導入口
２２と第１の拡散律速部２６との間に空間部１２２と緩
衝空間１２４とをシリーズに設け、空間部１２２の前面
開口でガス導入口２２を構成するようにしている。この
空間部１２２は、外部空間の被測定ガス中に発生する粒
子物（スート、オイル燃焼物等）が緩衝空間１２４の入
口付近にて詰まることを回避するための目詰まり防止部
として機能するものであり、これにより、測定用ポンプ
セル６４において、より高精度にＮＯｘ成分を測定する
ことが可能となり、高精度な状態を長期にわたって維持
できるようになる。
スセンサ１０Ａｄ及び１０Ａｉにおいては、ガス導入口
２２と第１の拡散律速部２６との間に空間部１２２と緩
衝空間１２４とをシリーズに設け、空間部１２２の前面
開口でガス導入口２２を構成するようにしている。この
空間部１２２は、外部空間の被測定ガス中に発生する粒
子物（スート、オイル燃焼物等）が緩衝空間１２４の入
口付近にて詰まることを回避するための目詰まり防止部
として機能するものであり、これにより、測定用ポンプ
セル６４において、より高精度にＮＯｘ成分を測定する
ことが可能となり、高精度な状態を長期にわたって維持
できるようになる。
【０１１０】上述の第１の実施の形態に係るガスセンサ
１０Ａと第１〜第４の変形例に係るガスセンサ１０Ａａ
〜１０Ａｄは第１及び第２の拡散律速部２６及び２８を
横長のスリットで構成し、第５〜第９の変形例に係るガ
スセンサ１０Ａｅ〜１０Ａｉは第１及び第２の拡散律速
部２６及び２８を縦長のスリットで構成するようにして
いるが、例えば第１の拡散律速部２６を横長のスリット
で構成し、第２の拡散律速部２８を縦長のスリットで構
成するようにしてもよいし、その逆の構成を採用するよ
うにしてもよい。
１０Ａと第１〜第４の変形例に係るガスセンサ１０Ａａ
〜１０Ａｄは第１及び第２の拡散律速部２６及び２８を
横長のスリットで構成し、第５〜第９の変形例に係るガ
スセンサ１０Ａｅ〜１０Ａｉは第１及び第２の拡散律速
部２６及び２８を縦長のスリットで構成するようにして
いるが、例えば第１の拡散律速部２６を横長のスリット
で構成し、第２の拡散律速部２８を縦長のスリットで構
成するようにしてもよいし、その逆の構成を採用するよ
うにしてもよい。
【０１１１】また、第１及び第２の拡散律速部２６及び
２８の形状はスリット形状でなくても、その断面積を構
成する１因子が１０μｍ以下であればよく、例えば昇華
性ファイバを埋め込み、焼成後に直径１０μｍ以下の円
筒状の拡散律速部を構成しても同様の効果を得ることが
できる。
２８の形状はスリット形状でなくても、その断面積を構
成する１因子が１０μｍ以下であればよく、例えば昇華
性ファイバを埋め込み、焼成後に直径１０μｍ以下の円
筒状の拡散律速部を構成しても同様の効果を得ることが
できる。
【０１１２】次に、第２の実施の形態に係るガスセンサ
１０Ｂについて図３１を参照しながら説明する。なお、
図２と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。
１０Ｂについて図３１を参照しながら説明する。なお、
図２と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。
【０１１３】この第２の実施の形態に係るガスセンサ１
０Ｂは、図３１に示すように、第１の実施の形態に係る
ガスセンサ１０Ａ（図２参照）とほぼ同様の構成を有す
るが、測定用ポンプセル６４に代えて、測定用酸素分圧
検出セル１６０が設けられている点で異なる。
０Ｂは、図３１に示すように、第１の実施の形態に係る
ガスセンサ１０Ａ（図２参照）とほぼ同様の構成を有す
るが、測定用ポンプセル６４に代えて、測定用酸素分圧
検出セル１６０が設けられている点で異なる。
【０１１４】この測定用酸素分圧検出セル１６０は、第
１の固体電解質層１２ｄの上面のうち、前記第２室２０
を形づくる上面に形成された検出電極１６２と、前記第
１の固体電解質層１２ｄの下面に形成された前記基準電
極４８と、これら両電極１６２及び４８間に挟まれた第
１の固体電解質層１２ｄによって構成されている。
１の固体電解質層１２ｄの上面のうち、前記第２室２０
を形づくる上面に形成された検出電極１６２と、前記第
１の固体電解質層１２ｄの下面に形成された前記基準電
極４８と、これら両電極１６２及び４８間に挟まれた第
１の固体電解質層１２ｄによって構成されている。
【０１１５】この場合、前記測定用酸素分圧検出セル１
６０における検出電極１６２と基準電極４８との間に、
検出電極１６２の周りの雰囲気と基準電極４８の周りの
雰囲気との間の酸素濃度差に応じた起電力（酸素濃淡電
池起電力）Ｖ２が発生することとなる。
６０における検出電極１６２と基準電極４８との間に、
検出電極１６２の周りの雰囲気と基準電極４８の周りの
雰囲気との間の酸素濃度差に応じた起電力（酸素濃淡電
池起電力）Ｖ２が発生することとなる。
【０１１６】従って、前記検出電極１６２及び基準電極
４８間に発生する起電力（電圧）Ｖ２を電圧計１６４に
て測定することにより、検出電極１６２の周りの雰囲気
の酸素分圧、換言すれば、被測定ガス成分（ＮＯｘ）の
還元又は分解によって発生する酸素によって規定される
酸素分圧が電圧値Ｖ２として検出される。
４８間に発生する起電力（電圧）Ｖ２を電圧計１６４に
て測定することにより、検出電極１６２の周りの雰囲気
の酸素分圧、換言すれば、被測定ガス成分（ＮＯｘ）の
還元又は分解によって発生する酸素によって規定される
酸素分圧が電圧値Ｖ２として検出される。
【０１１７】この第２の実施の形態に係るガスセンサ１
０Ｂにおいても、第１の拡散律速部２６における壁面抵
抗によって排気圧の脈動（＝動圧）が減衰されるため、
動圧の変動によるセンサ出力（測定用ポンプセルにおけ
るポンプ電流値）のシフトアップ現象を有効に抑圧する
ことができる。その結果、被測定ガス中に発生する排気
圧の脈動の影響を回避することができ、測定用酸素分圧
検出セル１６０での測定精度の向上を図ることができ
る。
０Ｂにおいても、第１の拡散律速部２６における壁面抵
抗によって排気圧の脈動（＝動圧）が減衰されるため、
動圧の変動によるセンサ出力（測定用ポンプセルにおけ
るポンプ電流値）のシフトアップ現象を有効に抑圧する
ことができる。その結果、被測定ガス中に発生する排気
圧の脈動の影響を回避することができ、測定用酸素分圧
検出セル１６０での測定精度の向上を図ることができ
る。
【０１１８】そして、この第２の実施の形態に係るガス
センサ１０Ｂにおいても、第１〜第９の変形例に係るガ
スセンサ１０Ａａ〜１０Ａｉの構成を採用することがで
きる。
センサ１０Ｂにおいても、第１〜第９の変形例に係るガ
スセンサ１０Ａａ〜１０Ａｉの構成を採用することがで
きる。
【０１１９】前記第１及び第２の実施の形態に係るガス
センサ１０Ａ及び１０Ｂ（各変形例を含む）では、測定
すべき被測定ガス成分として酸素並びにＮＯｘを対象と
したが、被測定ガス中に存在する酸素の影響を受けるＮ
Ｏｘ以外の結合酸素含有ガス成分、例えばＨ2 ＯやＣＯ
2 等の測定にも有効に適用することができる。
センサ１０Ａ及び１０Ｂ（各変形例を含む）では、測定
すべき被測定ガス成分として酸素並びにＮＯｘを対象と
したが、被測定ガス中に存在する酸素の影響を受けるＮ
Ｏｘ以外の結合酸素含有ガス成分、例えばＨ2 ＯやＣＯ
2 等の測定にも有効に適用することができる。
【０１２０】例えばＣＯ2 やＨ2 Ｏを電気分解して発生
したＯ2 を酸素ポンプで汲み出す構成のガスセンサや、
Ｈ2 Ｏを電気分解して発生したＨ2 をプロトンイオン伝
導性固体電解質を用いてポンピング処理するガスセンサ
にも適用させることができる。
したＯ2 を酸素ポンプで汲み出す構成のガスセンサや、
Ｈ2 Ｏを電気分解して発生したＨ2 をプロトンイオン伝
導性固体電解質を用いてポンピング処理するガスセンサ
にも適用させることができる。
【０１２１】なお、この発明に係るガスセンサ及び窒素
酸化物センサは、上述の実施の形態に限らず、この発明
の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ること
はもちろんである。
酸化物センサは、上述の実施の形態に限らず、この発明
の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ること
はもちろんである。
【０１２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るガス
センサ及び窒素酸化物センサによれば、被測定ガス中に
発生する排気圧の脈動の影響を回避することができ、検
出電極での測定精度の向上を図ることができる。
センサ及び窒素酸化物センサによれば、被測定ガス中に
発生する排気圧の脈動の影響を回避することができ、検
出電極での測定精度の向上を図ることができる。
【図１】図１Ａは第１の実施の形態に係るガスセンサの
構成を示す正面図であり、図１Ｂはその平面図である。
構成を示す正面図であり、図１Ｂはその平面図である。
【図２】図１ＢにおけるＩＩ−ＩＩ線上の断面図であ
る。
る。
【図３】図３Ａは第１及び第２の実験例で使用した実施
例の構成を示す正面図であり、図３Ｂはその平面図であ
る。
例の構成を示す正面図であり、図３Ｂはその平面図であ
る。
【図４】第１及び第２の実験例で使用した実施例の構
成、特に、第１及び第２の拡散律速部の構成を抜き出し
て示す斜視図である。
成、特に、第１及び第２の拡散律速部の構成を抜き出し
て示す斜視図である。
【図５】図５Ａは第１及び第２の実験例で使用した比較
例の構成を示す正面図であり、図５Ｂはその平面図であ
る。
例の構成を示す正面図であり、図５Ｂはその平面図であ
る。
【図６】第１及び第２の実験例で使用した比較例の構
成、特に、第１及び第２の拡散律速部の構成を抜き出し
て示す斜視図である。
成、特に、第１及び第２の拡散律速部の構成を抜き出し
て示す斜視図である。
【図７】比較例において、測定条件を変えたときの酸素
濃度に対するセンサ出力の変化を示す特性図である。
濃度に対するセンサ出力の変化を示す特性図である。
【図８】比較例において、測定条件を変えたときのＮＯ
ｘ濃度に対するセンサ出力の変化を示す特性図である。
ｘ濃度に対するセンサ出力の変化を示す特性図である。
【図９】実施例において、測定条件を変えたときの酸素
濃度に対するセンサ出力の変化を示す特性図である。
濃度に対するセンサ出力の変化を示す特性図である。
【図１０】実施例において、測定条件を変えたときのＮ
Ｏｘ濃度に対するセンサ出力の変化を示す特性図であ
る。
Ｏｘ濃度に対するセンサ出力の変化を示す特性図であ
る。
【図１１】図１１Ａは比較例におけるガス導入口付近の
排気圧の変動を示す波形図であり、図１１Ｂは第１室の
入口付近の排気圧の変動を示す波形図である。
排気圧の変動を示す波形図であり、図１１Ｂは第１室の
入口付近の排気圧の変動を示す波形図である。
【図１２】図１２Ａは実施例におけるガス導入口付近の
排気圧の変動を示す波形図であり、図１２Ｂは第１室の
入口付近の排気圧の変動を示す波形図である。
排気圧の変動を示す波形図であり、図１２Ｂは第１室の
入口付近の排気圧の変動を示す波形図である。
【図１３】図１３Ａは第１の変形例に係るガスセンサの
構成を示す正面図であり、図１３Ｂはその平面図であ
る。
構成を示す正面図であり、図１３Ｂはその平面図であ
る。
【図１４】図１３ＢにおけるＸＩＶ−ＸＩＶ線上の断面
図である。
図である。
【図１５】図１５Ａは第２の変形例に係るガスセンサの
構成を示す正面図であり、図１５Ｂはその平面図であ
る。
構成を示す正面図であり、図１５Ｂはその平面図であ
る。
【図１６】図１５ＢにおけるＸＶＩ−ＸＶＩ線上の断面
図である。
図である。
【図１７】図１７Ａは第３の変形例に係るガスセンサの
構成を示す正面図であり、図１７Ｂはその平面図であ
る。
構成を示す正面図であり、図１７Ｂはその平面図であ
る。
【図１８】図１７ＢにおけるＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線
上の断面図である。
上の断面図である。
【図１９】図１９Ａは第４の変形例に係るガスセンサの
構成を示す正面図であり、図１９Ｂはその平面図であ
る。
構成を示す正面図であり、図１９Ｂはその平面図であ
る。
【図２０】図１９ＢにおけるＸＸ−ＸＸ線上の断面図で
ある。
ある。
【図２１】図２１Ａは第５の変形例に係るガスセンサの
構成を示す正面図であり、図２１Ｂはその平面図であ
る。
構成を示す正面図であり、図２１Ｂはその平面図であ
る。
【図２２】図２１ＢにおけるＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線上の
断面図である。
断面図である。
【図２３】図２３Ａは第６の変形例に係るガスセンサの
構成を示す正面図であり、図２３Ｂはその平面図であ
る。
構成を示す正面図であり、図２３Ｂはその平面図であ
る。
【図２４】図２３ＢにおけるＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線上の
断面図である。
断面図である。
【図２５】図２５Ａは第７の変形例に係るガスセンサの
構成を示す正面図であり、図２５Ｂはその平面図であ
る。
構成を示す正面図であり、図２５Ｂはその平面図であ
る。
【図２６】図２５ＢにおけるＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線上の
断面図である。
断面図である。
【図２７】図２７Ａは第８の変形例に係るガスセンサの
構成を示す正面図であり、図２７Ｂはその平面図であ
る。
構成を示す正面図であり、図２７Ｂはその平面図であ
る。
【図２８】図２７ＢにおけるＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩ
Ｉ線上の断面図である。
Ｉ線上の断面図である。
【図２９】図２９Ａは第９の変形例に係るガスセンサの
構成を示す正面図であり、図２９Ｂはその平面図であ
る。
構成を示す正面図であり、図２９Ｂはその平面図であ
る。
【図３０】図２９ＢにおけるＸＸＸ−ＸＸＸ線上の断面
図である。
図である。
【図３１】第２の実施の形態に係るガスセンサの構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３２】従来のガスセンサの酸素濃度に対するセンサ
出力の変化を示す特性図である。
出力の変化を示す特性図である。
【図３３】自動車エンジンの排気ガスの全圧力を示す説
明図である。
明図である。
【図３４】動圧と静圧との比（動圧／静圧）に対するセ
ンサ出力のシフト量を示す特性図である。
ンサ出力のシフト量を示す特性図である。
１０Ａ、１０Ａａ〜１０Ａｉ、１０Ｂ…ガスセンサ １４…センサ素子 １８…第１室 ２０…第２室 ２２……ガス導入口 ２６…第１の拡散律速部 ２８…第２の拡散律速
部 ３０、３２、３４、３６…スリット ４４…主ポンプセル ６４…測定用ポンプセ
ル ７２…補助ポンプセル １００、１１０、１１
２…スリット １１４、１１６…くさび形スリット １１８ａ〜１１８ｃ、１２０…スリット １２２…空間部 １２４…緩衝空間 １２６…第４の拡散律速部 １２８、１３０、１３２、１３４…スリット １３６、１３８…くさび形スリット １４０…砂時計形
のスリット １４２、１４４、１４６ａ〜１４６ｅ、１４８、１５０
…スリット １６０…測定用酸素分圧検出セル
部 ３０、３２、３４、３６…スリット ４４…主ポンプセル ６４…測定用ポンプセ
ル ７２…補助ポンプセル １００、１１０、１１
２…スリット １１４、１１６…くさび形スリット １１８ａ〜１１８ｃ、１２０…スリット １２２…空間部 １２４…緩衝空間 １２６…第４の拡散律速部 １２８、１３０、１３２、１３４…スリット １３６、１３８…くさび形スリット １４０…砂時計形
のスリット １４２、１４４、１４６ａ〜１４６ｅ、１４８、１５０
…スリット １６０…測定用酸素分圧検出セル
Claims (10)
- 【請求項１】外部空間における被測定ガス中の被測定ガ
ス成分の量を測定するガスセンサであって、少なくと
も、 前記外部空間に接する固体電解質と、 前記固体電解質内部に形成された内部空所と、 前記外部空間からガス導入口を介して所定の拡散抵抗の
基に前記被測定ガスを導入するためのスリットで形成さ
れた拡散律速手段と、 前記内部空所の内外に形成された内側ポンプ電極と外側
ポンプ電極を有し、かつ、前記外部空間から導入された
前記被測定ガスに含まれる酸素を前記電極間に印加され
る制御電圧に基づいてポンピング処理するポンプ手段と
を具備したガスセンサにおいて、 前記拡散律速手段の断面形状を形成する１因子の寸法
が、１０μｍ以下であることを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項２】請求項１記載のガスセンサにおいて、 前記拡散律速手段の断面形状が少なくとも１つの横型の
スリットで形成されている場合に、前記１因子が前記ス
リットの縦方向の長さであることを特徴とするガスセン
サ。 - 【請求項３】請求項１記載のガスセンサにおいて、 前記拡散律速手段の断面形状が少なくとも１つの縦型の
スリットで形成されている場合に、前記１因子が前記ス
リットの横方向の長さであることを特徴とするガスセン
サ。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス
センサにおいて、 前記ガス導入口と拡散律速手段との間に緩衝空間が設け
られていることを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項５】請求項４記載のガスセンサにおいて、 前記ガス導入口と前記内部空所との間に目詰まり防止部
と緩衝空間とがシリーズに設けられ、 前記目詰まり防止部の前面開口で前記ガス導入口を構成
し、 前記目詰まり防止部と前記緩衝空間の間に、前記被測定
ガスに対して所定の拡散抵抗を付与する拡散律速部が設
けられていることを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス
センサにおいて、 前記ポンプ手段は、前記内部空所に導入された前記外部
空間からの被測定ガスに含まれる酸素をポンピング処理
して、前記内部空所における酸素分圧を前記被測定ガス
中の所定ガス成分が分解され得ない所定の値に制御する
ことを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項７】請求項６記載のガスセンサにおいて、 前記ポンプ手段にてポンピング処理された後の被測定ガ
ス中に含まれる所定ガス成分を触媒作用及び／又は電気
分解により分解させ、該分解によって発生した酸素をポ
ンピング処理する測定用ポンプ手段とを具備し、 前記測定用ポンプ手段のポンピング処理によって該測定
用ポンプ手段に流れるポンプ電流に基づいて前記被測定
ガス中の前記所定ガス成分を測定することを特徴とする
ガスセンサ。 - 【請求項８】請求項６記載のガスセンサにおいて、 前記ポンプ手段にてポンピング処理された後の被測定ガ
ス中に含まれる所定ガス成分を触媒作用により分解さ
せ、該分解によって発生した酸素の量と基準ガスに含ま
れる酸素の量との差に応じた起電力を発生する酸素分圧
検出手段とを具備し、 前記酸素分圧検出手段にて検出された起電力に基づいて
前記被測定ガス中の前記所定ガス成分を測定することを
特徴とするガスセンサ。 - 【請求項９】外部空間における被測定ガス中の窒素酸化
物成分の量を測定する窒素酸化物センサであって、少な
くとも、 前記外部空間に接する酸素イオン伝導性固体電解質から
なる基体と、 前記固体電解質内に形成され、前記外部空間と連通した
第１の内部空所と、 所定の拡散抵抗の下に前記被測定ガスを前記第１の内部
空所へ導入するためのスリットで形成された第１の拡散
律速手段と、 前記第１の内部空所内外に形成された第１の内側ポンプ
電極と第１の外側ポンプ電極を有し、かつ、前記外部空
間から導入された前記被測定ガスに含まれる酸素を前記
電極間に印加される制御電圧に基づいてポンピング処理
して、前記第１の内部空所内の酸素分圧を実質的にＮＯ
が分解され得ない所定の値に制御する主ポンプ手段と、 前記第１の内部空所と連通した第２の内部空所と、 所定の拡散抵抗の下に前記第１の内部空所内でポンピン
グ処理された雰囲気を前記第２の内部空所へ導入するた
めのスリットで形成された第２の拡散律速手段と、 前記第２の内部空所内外に形成された第２の内側ポンプ
電極と第２の外側ポンプ電極を有し、かつ、前記第１の
内部空所から導入された前記雰囲気中に含まれるＮＯを
触媒作用及び／又は電気分解により分解させ、該分解に
よって発生した酸素をポンピング処理する測定用ポンプ
手段とを具備し、 前記測定用ポンプ手段のポンピング処理によって該測定
用ポンプ手段に流れるポンプ電流に基づいて前記被測定
ガス中の窒素酸化物の量を測定する窒素酸化物センサに
おいて、 少なくとも、１つの拡散律速手段の断面形状を形成する
１因子の寸法が、１０μｍ以下であることを特徴とする
窒素酸化物センサ。 - 【請求項１０】外部空間における被測定ガス中の窒素酸
化物成分の量を測定する窒素酸化物センサであって、少
なくとも、 前記外部空間に接する酸素イオン伝導性固体電解質から
なる基体と、 前記固体電解質内に形成され、前記外部空間と連通した
第１の内部空所と、 所定の拡散抵抗の下に前記被測定ガスを前記第１の内部
空所へ導入するためのスリットで形成された第１の拡散
律速手段と、 前記第１の内部空所内外に形成された第１の内側ポンプ
電極と第１の外側ポンプ電極を有し、かつ、前記外部空
間から導入された前記被測定ガスに含まれる酸素を前記
電極間に印加される制御電圧に基づいてポンピング処理
して、前記第１の内部空所内の酸素分圧を実質的にＮＯ
が分解され得ない所定の値に制御する主ポンプ手段と、 前記第１の内部空所と連通した第２の内部空所と、 所定の拡散抵抗の下に前記第１の内部空所内でポンピン
グ処理された雰囲気を前記第２の内部空所へ導入するた
めのスリットで形成された第２の拡散律速手段と、 前記第２の内部空所内外に形成された第２の内側測定電
極と第２の外側測定電極を有し、かつ、前記第１の内部
空所から導入された前記雰囲気中に含まれるＮＯを触媒
作用により分解させ、該分解によって発生した酸素の量
と基準ガスに含まれる酸素の量との差に応じた起電力を
発生する酸素分圧検出手段とを具備し、 前記酸素分圧検出手段にて検出された起電力に基づいて
前記被測定ガス中の窒素酸化物の量を測定する窒素酸化
物センサにおいて、 少なくとも、１つの拡散律速手段の断面形状を形成する
１因子の寸法が、１０μｍ以下であることを特徴とする
窒素酸化物センサ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19290298A JP3701124B2 (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | ガスセンサ及び窒素酸化物センサ |
| EP05028762A EP1669750B1 (en) | 1998-07-08 | 1999-07-07 | Solid electrolyte NOx sensor with a buffering space upstream of a pumping cell |
| EP99113161A EP0971228A3 (en) | 1998-07-08 | 1999-07-07 | Gas sensor and nitrogen oxide sensor |
| DE69937697T DE69937697T2 (de) | 1998-07-08 | 1999-07-07 | Stickoxidsensor auf Festelektrolytbasis mit einem Pufferraum stromaufwärts einer Pumpzelle |
| US09/348,857 US6355152B1 (en) | 1998-07-08 | 1999-07-07 | Gas sensor and nitrogen oxide sensor |
| US10/021,196 US6527929B2 (en) | 1998-07-08 | 2001-10-30 | Gas sensor and nitrogen oxide sensor |
| US10/342,846 US6770181B2 (en) | 1998-07-08 | 2003-01-15 | Gas sensor and nitrogen oxide sensor |
| US10/872,851 US7445700B2 (en) | 1998-07-08 | 2004-06-21 | Gas sensor and nitrogen oxide sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19290298A JP3701124B2 (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | ガスセンサ及び窒素酸化物センサ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004275283A Division JP3860590B2 (ja) | 2004-09-22 | 2004-09-22 | ガスセンサ及び窒素酸化物センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028576A true JP2000028576A (ja) | 2000-01-28 |
| JP3701124B2 JP3701124B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=16298889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19290298A Expired - Lifetime JP3701124B2 (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | ガスセンサ及び窒素酸化物センサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (4) | US6355152B1 (ja) |
| EP (2) | EP1669750B1 (ja) |
| JP (1) | JP3701124B2 (ja) |
| DE (1) | DE69937697T2 (ja) |
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000121606A (ja) * | 1998-08-10 | 2000-04-28 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 被測定ガス中の窒素酸化物濃度の測定方法 |
| JP2000292408A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-10-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | センサデバイス |
| JP2001242127A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ガス濃度検知装置 |
| JP2003322636A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | Ngk Insulators Ltd | ＮＯｘ分解電極及びＮＯｘ濃度測定装置 |
| JP2003322634A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | Ngk Insulators Ltd | ＮＯｘ分解電極及びＮＯｘ濃度測定装置 |
| JP2004163432A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-06-10 | Robert Bosch Gmbh | ガス測定センサ |
| JP2004317496A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-11-11 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ |
| WO2005093401A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Ngk Insulators, Ltd. | 多孔質電極及びその製造方法 |
| JP2005283266A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ素子 |
| JP2006503308A (ja) * | 2002-12-19 | 2006-01-26 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | センサ素子 |
| WO2007015366A1 (ja) | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Ngk Insulators, Ltd. | ガスセンサ素子 |
| WO2007119311A1 (ja) | 2006-03-15 | 2007-10-25 | Ngk Insulators, Ltd. | ＮＯｘセンサの出力補正方法 |
| WO2008007706A1 (en) | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Gas sensor and nitrogen oxide sensor |
| JP2009236834A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ |
| US8246800B2 (en) | 2008-03-28 | 2012-08-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Gas sensor |
| JP2013140175A (ja) * | 2013-03-15 | 2013-07-18 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ |
| JP2014029350A (ja) * | 2010-03-29 | 2014-02-13 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ |
| US9110012B2 (en) | 2010-03-29 | 2015-08-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Gas sensor |
| JP2017181499A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-10-05 | 日本碍子株式会社 | センサ素子、その製法及びガスセンサ |
| JP2020034443A (ja) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 日本碍子株式会社 | センサ素子 |
| JP2020067408A (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
| JP2020106395A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 日本碍子株式会社 | センサ素子 |
| JP2021156611A (ja) * | 2020-03-25 | 2021-10-07 | 日本碍子株式会社 | センサ素子 |
| JP7470610B2 (ja) | 2020-10-02 | 2024-04-18 | 日本碍子株式会社 | センサ素子及びガスセンサ |
| JP7474173B2 (ja) | 2020-10-02 | 2024-04-24 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
| WO2024150775A1 (ja) * | 2023-01-13 | 2024-07-18 | 日本碍子株式会社 | センサ素子、ガスセンサ、センサ素子の評価方法、プログラム |
| WO2024154643A1 (ja) * | 2023-01-19 | 2024-07-25 | 日本碍子株式会社 | センサ素子、ガスセンサ、センサ素子の評価方法、プログラム |
| JP7588572B2 (ja) | 2021-09-30 | 2024-11-22 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ素子 |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3701124B2 (ja) * | 1998-07-08 | 2005-09-28 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ及び窒素酸化物センサ |
| DE10121889C2 (de) * | 2001-05-05 | 2003-07-24 | Bosch Gmbh Robert | Sensorelement |
| JP3832437B2 (ja) * | 2002-04-03 | 2006-10-11 | 株式会社デンソー | ガスセンサ素子 |
| US7153401B2 (en) * | 2002-05-13 | 2006-12-26 | The Regents Of The University Of California | Current-biased potentiometric NOx sensor for vehicle emissions |
| JP2006010673A (ja) * | 2004-05-25 | 2006-01-12 | Denso Corp | ガスセンサ素子及びその製造方法 |
| US20080017510A1 (en) * | 2004-05-26 | 2008-01-24 | Nair Balakrishnan G | NOx Gas Sensor Method and Device |
| JP4653546B2 (ja) * | 2004-06-14 | 2011-03-16 | 株式会社デンソー | ガスセンサ素子 |
| US7114325B2 (en) * | 2004-07-23 | 2006-10-03 | Ford Global Technologies, Llc | Control system with a sensor |
| US7611612B2 (en) * | 2005-07-14 | 2009-11-03 | Ceramatec, Inc. | Multilayer ceramic NOx gas sensor device |
| WO2008103311A2 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-28 | Ceramatec, Inc. | Nox sensor with improved selectivity and sensitivity |
| JP4971829B2 (ja) * | 2007-02-27 | 2012-07-11 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
| JP5053151B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2012-10-17 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサおよびＮＯｘセンサ |
| DE102008020651B3 (de) * | 2008-04-24 | 2009-12-31 | Continental Automotive Gmbh | Ansteuerschaltung für einen elektrochemischen Gassensor und Verfahren zum Einstellen eines elektrochemischen Gassensors |
| DE102008040175A1 (de) * | 2008-07-04 | 2010-01-07 | Robert Bosch Gmbh | Lambdasonde mit erhöhter statischer Genauigkeit |
| ES2614154T3 (es) * | 2008-07-10 | 2017-05-29 | Robert Bosch Gmbh | Elemento sensor y procedimiento para determinar componentes gaseosos en mezclas gaseosas y su utilización |
| JP4817083B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2011-11-16 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ |
| US8875560B2 (en) | 2011-06-30 | 2014-11-04 | Caterpillar Inc. | System implementing constituent identification and concentration detection |
| US8783112B2 (en) * | 2011-06-30 | 2014-07-22 | Caterpillar Inc. | Gas monitoring system implementing pressure detection |
| US9164080B2 (en) | 2012-06-11 | 2015-10-20 | Ohio State Innovation Foundation | System and method for sensing NO |
| JP5718883B2 (ja) * | 2012-11-15 | 2015-05-13 | 日本特殊陶業株式会社 | ＮＯｘ検出装置及びＮＯｘセンサシステム |
| US9719957B2 (en) | 2013-01-08 | 2017-08-01 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor element and gas sensor |
| US9482136B2 (en) | 2014-03-04 | 2016-11-01 | Cummins Inc. | NOx sensor based output disablement in response to exhaust system high frequency pressure pulsations |
| JP6498985B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2019-04-10 | 日本碍子株式会社 | センサ素子及びガスセンサ |
| CN104267089A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-01-07 | 金坛鸿鑫电子科技有限公司 | 氮氧化物传感器 |
| CN110573872B (zh) * | 2018-03-29 | 2022-12-02 | 日本碍子株式会社 | 气体传感器元件 |
| JP7089978B2 (ja) * | 2018-08-03 | 2022-06-23 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
| JP7157595B2 (ja) * | 2018-08-30 | 2022-10-20 | 日本碍子株式会社 | センサ素子 |
| CN109632915B (zh) * | 2018-12-18 | 2024-08-23 | 武汉泽科宁电子科技有限公司 | 一种氮气氧化物传感器芯片及其制造方法 |
| US11761924B2 (en) * | 2019-09-20 | 2023-09-19 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Sensor element, gas sensor, and gas sensor unit |
| JP7389700B2 (ja) * | 2020-03-31 | 2023-11-30 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
| CN113340963A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-03 | 浙江新瓷智能科技有限公司 | 一种氮氧电化学气体传感器芯片 |
Family Cites Families (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4324632A (en) * | 1979-05-17 | 1982-04-13 | City Technology Limited | Gas sensor |
| JPS58153155A (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 酸素センサ |
| JPS59147250A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-23 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | ガス分析機器 |
| JPS59178354A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 酸素センサ |
| US4579643A (en) * | 1983-11-18 | 1986-04-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Electrochemical device |
| JPS6161051A (ja) | 1984-09-03 | 1986-03-28 | Ngk Insulators Ltd | 電気化学的装置 |
| JPS61147155A (ja) | 1984-12-20 | 1986-07-04 | Ngk Insulators Ltd | 電気化学的装置 |
| US5194135A (en) * | 1985-02-25 | 1993-03-16 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Air/fuel ratio sensor |
| JPH065222B2 (ja) * | 1985-05-09 | 1994-01-19 | 日本碍子株式会社 | 電気化学的素子 |
| JPH0291556A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-03-30 | Fujikura Ltd | 酸素濃度分析計 |
| JPH0298660A (ja) | 1988-10-05 | 1990-04-11 | Fujikura Ltd | ガス濃度センサ |
| US4990235A (en) * | 1989-02-23 | 1991-02-05 | Toyota Jidosha Kabushiki | Oxygen sensor |
| JPH034157A (ja) | 1989-06-01 | 1991-01-10 | Nissan Motor Co Ltd | 窒素酸化物濃度の計測装置 |
| DE3923193A1 (de) * | 1989-07-13 | 1991-01-24 | Max Planck Gesellschaft | Grenzstromsensor zum messen des partialdrucks eines gases |
| DE4032436A1 (de) * | 1990-10-12 | 1992-04-16 | Bosch Gmbh Robert | Sensorelement fuer grenzstromsensoren zur bestimmung des (gamma)-wertes von gasgemischen |
| WO1995014226A1 (en) * | 1993-11-19 | 1995-05-26 | Ceramatec, Inc. | Multi-functional sensor for combustion systems |
| JP2885336B2 (ja) | 1994-04-21 | 1999-04-19 | 日本碍子株式会社 | 被測定ガス中のＮＯｘ濃度の測定方法及び測定装置 |
| JP3450084B2 (ja) * | 1995-03-09 | 2003-09-22 | 日本碍子株式会社 | 可燃ガス成分の測定方法及び測定装置 |
| JP3501189B2 (ja) * | 1995-06-07 | 2004-03-02 | 株式会社デンソー | 空燃比センサ素子 |
| JP3050781B2 (ja) | 1995-10-20 | 2000-06-12 | 日本碍子株式会社 | 被測定ガス中の所定ガス成分の測定方法及び測定装置 |
| JP3647181B2 (ja) * | 1996-02-23 | 2005-05-11 | 日本碍子株式会社 | 窒素酸化物の測定方法 |
| JP3671100B2 (ja) | 1996-02-23 | 2005-07-13 | 日本碍子株式会社 | 酸化物センサ |
| JP3537628B2 (ja) | 1996-05-16 | 2004-06-14 | 日本碍子株式会社 | 窒素酸化物の測定方法 |
| JPH1019833A (ja) | 1996-07-08 | 1998-01-23 | Sanyo Denshi Kogyo Kk | ガス濃度検出装置 |
| JP3550674B2 (ja) | 1996-09-26 | 2004-08-04 | Ｎｏｋ株式会社 | 窒素酸化物センサ |
| JP3412424B2 (ja) | 1996-11-06 | 2003-06-03 | トヨタ自動車株式会社 | 酸素センサの製造方法 |
| DE69739309D1 (de) * | 1996-12-29 | 2009-04-30 | Ngk Spark Plug Co | Abgassensorsystem |
| JP3610182B2 (ja) | 1997-03-27 | 2005-01-12 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
| JP3671109B2 (ja) | 1998-02-19 | 2005-07-13 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
| JP3701124B2 (ja) * | 1998-07-08 | 2005-09-28 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ及び窒素酸化物センサ |
| JP3829026B2 (ja) * | 1999-04-19 | 2006-10-04 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
-
1998
- 1998-07-08 JP JP19290298A patent/JP3701124B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-07-07 EP EP05028762A patent/EP1669750B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-07 DE DE69937697T patent/DE69937697T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-07 EP EP99113161A patent/EP0971228A3/en not_active Withdrawn
- 1999-07-07 US US09/348,857 patent/US6355152B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-10-30 US US10/021,196 patent/US6527929B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-01-15 US US10/342,846 patent/US6770181B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-06-21 US US10/872,851 patent/US7445700B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000121606A (ja) * | 1998-08-10 | 2000-04-28 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 被測定ガス中の窒素酸化物濃度の測定方法 |
| JP2000292408A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-10-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | センサデバイス |
| JP2001242127A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ガス濃度検知装置 |
| US7153402B2 (en) | 2002-04-26 | 2006-12-26 | Ngk Insulators, Ltd. | NOx-decomposing electrode and NOx concentration-measuring apparatus |
| JP2003322636A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | Ngk Insulators Ltd | ＮＯｘ分解電極及びＮＯｘ濃度測定装置 |
| JP2003322634A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | Ngk Insulators Ltd | ＮＯｘ分解電極及びＮＯｘ濃度測定装置 |
| US7156966B2 (en) | 2002-04-26 | 2007-01-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Nox-decomposing electrode and NOx concentration-measuring apparatus |
| JP2004163432A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-06-10 | Robert Bosch Gmbh | ガス測定センサ |
| JP2006503308A (ja) * | 2002-12-19 | 2006-01-26 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | センサ素子 |
| US7666286B2 (en) | 2003-03-31 | 2010-02-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Gas sensor |
| JP2004317496A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-11-11 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ |
| WO2005093401A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Ngk Insulators, Ltd. | 多孔質電極及びその製造方法 |
| JP2005283266A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ素子 |
| JP2005283240A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Ngk Insulators Ltd | 多孔質電極及びその製造方法 |
| US7943024B2 (en) | 2004-03-29 | 2011-05-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Porous electrode and process of producing the same |
| WO2007015366A1 (ja) | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Ngk Insulators, Ltd. | ガスセンサ素子 |
| JPWO2007015366A1 (ja) * | 2005-08-02 | 2009-02-19 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ素子 |
| US8163148B2 (en) | 2005-08-02 | 2012-04-24 | Ngk Insulators, Ltd. | Gas sensor element |
| WO2007119311A1 (ja) | 2006-03-15 | 2007-10-25 | Ngk Insulators, Ltd. | ＮＯｘセンサの出力補正方法 |
| US7875165B2 (en) | 2006-03-15 | 2011-01-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of correcting output of NOx sensor |
| WO2008007706A1 (en) | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Gas sensor and nitrogen oxide sensor |
| JP5253165B2 (ja) * | 2006-07-12 | 2013-07-31 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ及び窒素酸化物センサ |
| US8409414B2 (en) | 2006-07-12 | 2013-04-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Gas sensor and nitrogen oxide sensor |
| US8246800B2 (en) | 2008-03-28 | 2012-08-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Gas sensor |
| JP2009236834A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ |
| JP2014029350A (ja) * | 2010-03-29 | 2014-02-13 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ |
| US9110012B2 (en) | 2010-03-29 | 2015-08-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Gas sensor |
| JP2013140175A (ja) * | 2013-03-15 | 2013-07-18 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサ |
| JP2017181499A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-10-05 | 日本碍子株式会社 | センサ素子、その製法及びガスセンサ |
| US11385199B2 (en) | 2018-08-30 | 2022-07-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Sensor element |
| JP2020034443A (ja) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 日本碍子株式会社 | センサ素子 |
| JP7089990B2 (ja) | 2018-08-30 | 2022-06-23 | 日本碍子株式会社 | センサ素子 |
| JP2020067408A (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
| JP7122220B2 (ja) | 2018-10-26 | 2022-08-19 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
| JP7122248B2 (ja) | 2018-12-27 | 2022-08-19 | 日本碍子株式会社 | センサ素子 |
| JP2020106395A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 日本碍子株式会社 | センサ素子 |
| JP2021156611A (ja) * | 2020-03-25 | 2021-10-07 | 日本碍子株式会社 | センサ素子 |
| JP7380975B2 (ja) | 2020-03-25 | 2023-11-15 | 日本碍子株式会社 | センサ素子 |
| US12066396B2 (en) | 2020-03-25 | 2024-08-20 | Ngk Insulators, Ltd. | Sensor element |
| JP7470610B2 (ja) | 2020-10-02 | 2024-04-18 | 日本碍子株式会社 | センサ素子及びガスセンサ |
| JP7474173B2 (ja) | 2020-10-02 | 2024-04-24 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
| JP7588572B2 (ja) | 2021-09-30 | 2024-11-22 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ素子 |
| US12461057B2 (en) | 2021-09-30 | 2025-11-04 | Ngk Insulators, Ltd. | Gas sensor element |
| WO2024150775A1 (ja) * | 2023-01-13 | 2024-07-18 | 日本碍子株式会社 | センサ素子、ガスセンサ、センサ素子の評価方法、プログラム |
| WO2024154643A1 (ja) * | 2023-01-19 | 2024-07-25 | 日本碍子株式会社 | センサ素子、ガスセンサ、センサ素子の評価方法、プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20040231985A1 (en) | 2004-11-25 |
| US6527929B2 (en) | 2003-03-04 |
| US6355152B1 (en) | 2002-03-12 |
| US20030136674A1 (en) | 2003-07-24 |
| JP3701124B2 (ja) | 2005-09-28 |
| EP0971228A2 (en) | 2000-01-12 |
| EP1669750B1 (en) | 2007-12-05 |
| US20020060151A1 (en) | 2002-05-23 |
| EP1669750A1 (en) | 2006-06-14 |
| EP0971228A3 (en) | 2004-01-14 |
| DE69937697T2 (de) | 2008-11-20 |
| US7445700B2 (en) | 2008-11-04 |
| US6770181B2 (en) | 2004-08-03 |
| DE69937697D1 (de) | 2008-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000028576A (ja) | ガスセンサ及び窒素酸化物センサ | |
| JP3860590B2 (ja) | ガスセンサ及び窒素酸化物センサ | |
| JP5253165B2 (ja) | ガスセンサ及び窒素酸化物センサ | |
| US6419818B2 (en) | NOx concentration-measuring method | |
| JPH1090222A (ja) | ガスセンサ | |
| JP3272215B2 (ja) | ＮＯｘセンサ及びＮＯｘ測定方法 | |
| JP4205792B2 (ja) | ＮＯｘ分解電極及びＮＯｘ濃度測定装置 | |
| JPH10267893A (ja) | ガスセンサ | |
| EP0791828A1 (en) | Method for measuring nitrogen oxides | |
| JP3671109B2 (ja) | ガスセンサ | |
| JP2001318075A (ja) | ＮＯｘガス検出装置 | |
| EP0849590B1 (en) | Gas sensor | |
| US7182846B2 (en) | Hydrogen-containing gas measurement sensor element and measuring method using same | |
| EP0791825B1 (en) | Sensing device for measuring nitrogen oxides | |
| JP3540177B2 (ja) | ガスセンサ及びそれを用いた可燃性ガス成分濃度測定装置 | |
| JPH11148913A (ja) | 電気化学的素子の製造方法及び電気化学的素子 | |
| JP2004093200A (ja) | ガスセンサ素子 | |
| JP2002310985A (ja) | ＮＯｘセンサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040727 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050408 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050608 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20050623 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050705 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050712 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080722 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090722 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100722 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100722 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110722 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120722 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120722 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130722 Year of fee payment: 8 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |