JPS62170846A - 酸素センサ - Google Patents
酸素センサInfo
- Publication number
- JPS62170846A JPS62170846A JP61011962A JP1196286A JPS62170846A JP S62170846 A JPS62170846 A JP S62170846A JP 61011962 A JP61011962 A JP 61011962A JP 1196286 A JP1196286 A JP 1196286A JP S62170846 A JPS62170846 A JP S62170846A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- air
- gap
- forming member
- oxygen sensor
- 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.)
- Pending
Links
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims description 29
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims description 29
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 28
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 9
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 35
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 24
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 abstract description 17
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910001423 beryllium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000008642 heat stress Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000037427 ion transport Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910002077 partially stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は酸素センサに係り、特に燃焼ガス中の残留酸素
若しくは未燃焼ガス成分を酸素を媒体として検出し、燃
焼前の空気と燃料の質量混合比すなわち空燃比を検出す
ることのできる固体電解質酸素センサに関する。
若しくは未燃焼ガス成分を酸素を媒体として検出し、燃
焼前の空気と燃料の質量混合比すなわち空燃比を検出す
ることのできる固体電解質酸素センサに関する。
固体電解質酸素センサというのは、酸素イオン導電性固
体電解質(通例焼結体)を検出素子として有し、通例そ
の両面に多孔質電極を備え、基準酸素源(通例空気)と
測定対象とに各電極を露出して生ずる電極間の酸素分圧
の差に対応して電位差を生ゼしぬ、この電位差を端子に
導いて検出する装置である。そして、一般にこの固体電
解質酸素センサは、固体電解質体の焼成前のシートに触
媒性の対向電極、大気導入空隙、被検出ガスを拡散律速
するための拡散空隙、加熱用ヒータ等を有し、これらを
平板状積層構造に形成されたものが知られている。しか
しながら、この平板状積層構造の固体電解質体では、電
極や空隙を形成する部材との境界面や、板状に切断され
た端部に残留応力が存在し、材料の破壊強度上無視でき
ないレベルのものであるため、固体電解質体に高温の熱
サイクルが加わると電解質素子内の温度分布の差が生じ
熱膨張収縮による熱応力で局所的に検出素子が破壊され
酸素センサとしての作動に不具合を生ずる恐れがあった
。
体電解質(通例焼結体)を検出素子として有し、通例そ
の両面に多孔質電極を備え、基準酸素源(通例空気)と
測定対象とに各電極を露出して生ずる電極間の酸素分圧
の差に対応して電位差を生ゼしぬ、この電位差を端子に
導いて検出する装置である。そして、一般にこの固体電
解質酸素センサは、固体電解質体の焼成前のシートに触
媒性の対向電極、大気導入空隙、被検出ガスを拡散律速
するための拡散空隙、加熱用ヒータ等を有し、これらを
平板状積層構造に形成されたものが知られている。しか
しながら、この平板状積層構造の固体電解質体では、電
極や空隙を形成する部材との境界面や、板状に切断され
た端部に残留応力が存在し、材料の破壊強度上無視でき
ないレベルのものであるため、固体電解質体に高温の熱
サイクルが加わると電解質素子内の温度分布の差が生じ
熱膨張収縮による熱応力で局所的に検出素子が破壊され
酸素センサとしての作動に不具合を生ずる恐れがあった
。
そこで、この残留応力を低減することができ、しかもそ
の残留応力に強い積層形状のものが望まれる。そこで、
これを実験的に試みた。その結果、積層した生シートを
プレスで打抜いた平板状積層体の場合、焼成後の残留応
力は平板の角部および切断面に多くみられ、ランダムに
変形湾曲する傾向がある。これに対して、本発明の如く
生シートに電極、空隙形成部材を予め配置したあと、こ
れを円筒状芯体に密着して断面が渦巻き状になるように
捲回し焼成した場合には、(1)焼成後の残留応力は円
筒状芯体の補強効果により小さくなる。
の残留応力に強い積層形状のものが望まれる。そこで、
これを実験的に試みた。その結果、積層した生シートを
プレスで打抜いた平板状積層体の場合、焼成後の残留応
力は平板の角部および切断面に多くみられ、ランダムに
変形湾曲する傾向がある。これに対して、本発明の如く
生シートに電極、空隙形成部材を予め配置したあと、こ
れを円筒状芯体に密着して断面が渦巻き状になるように
捲回し焼成した場合には、(1)焼成後の残留応力は円
筒状芯体の補強効果により小さくなる。
(2)一枚シートのため継ぎ目、切れ目がなく応力が分
散する。(3)シートの曲面化による強度アップによっ
て、材料の破壊強度に較べて残留応力が小さくなり、余
裕度が増すことが実験的に確認された。
散する。(3)シートの曲面化による強度アップによっ
て、材料の破壊強度に較べて残留応力が小さくなり、余
裕度が増すことが実験的に確認された。
更に、平板積層形の場合に較ベコストを低減することが
できることも確認された。すなわち、平板積層形の場合
、積層枚数だけ位置合せが増えて作業効率が悪く、積層
シートのプレス打抜きによる材料のロスなどのコストア
ップ要因があるのに対して、本発明の円筒状芯体形の場
合、ローリング中の位置合せが一回で済み、しかも積層
シー1−のプレス打抜きによる材料ロスがなくなる。更
に、残留応力の余裕度が増えるため、初期のエージング
による不良率も著しく低減しコスト面でも有利になるこ
とが確認された。
できることも確認された。すなわち、平板積層形の場合
、積層枚数だけ位置合せが増えて作業効率が悪く、積層
シートのプレス打抜きによる材料のロスなどのコストア
ップ要因があるのに対して、本発明の円筒状芯体形の場
合、ローリング中の位置合せが一回で済み、しかも積層
シー1−のプレス打抜きによる材料ロスがなくなる。更
に、残留応力の余裕度が増えるため、初期のエージング
による不良率も著しく低減しコスト面でも有利になるこ
とが確認された。
しかして、本発明と同様の形式のものの円筒状積層構造
の酸素センサとしては特開昭59−91357号のもの
が知られている。これは、予め積層され熱圧着された多
重シートを円筒状芯体に捲回する構成のものである。す
なわち、アルミナの生シートに発熱のペースト剤を厚膜
印刷した後、アルミナの芯体に捲回する構成のものであ
る。
の酸素センサとしては特開昭59−91357号のもの
が知られている。これは、予め積層され熱圧着された多
重シートを円筒状芯体に捲回する構成のものである。す
なわち、アルミナの生シートに発熱のペースト剤を厚膜
印刷した後、アルミナの芯体に捲回する構成のものであ
る。
しかしながら、上記従来構造のものでは、耐熱強度上並
びにコスト的にみても充分なものとはいえなかった。そ
こで、耐熱強度を向上させると共にコスト的にも更に低
減することのできるものが望まれる。
びにコスト的にみても充分なものとはいえなかった。そ
こで、耐熱強度を向上させると共にコスト的にも更に低
減することのできるものが望まれる。
本発明の目的は、安価で、耐熱強度を向上することので
きる酸素センサを提供することにある。
きる酸素センサを提供することにある。
すなわち、固体電解質体の残留応力低減と形状効果によ
り、熱ストレスのかかった使用状態での−1−″ 効率を上げて積層工程を簡略化し、セルの小型化による
栓体構造の簡易化、使用部材の数と量を低減させてコス
トの低減を図ろうとするものである。
り、熱ストレスのかかった使用状態での−1−″ 効率を上げて積層工程を簡略化し、セルの小型化による
栓体構造の簡易化、使用部材の数と量を低減させてコス
トの低減を図ろうとするものである。
本発明は、固体電解質体と触媒能を有する対向電極とか
らなる酸素濃淡電池の該対向電極の一方が大気と連通し
、他方が燃焼ガスと連通ずるように形成され、酸素を媒
体として燃焼ガス中の酸素若しくは未燃焼可燃物質を検
出する酸素センサにおいて、燃焼筒上記固体電解質体が
シート状に形成され、該固体電解質体に予め対向するよ
うに形成された電極形成部材と、上記対向電極の一方が
大気と連通し、他方が燃焼ガスと連通ずるように対面す
べき位置に形成された空隙形成部材とを備え、該固体電
解質体を円筒状芯体に捲回した後焼成するようにしたも
のである。
らなる酸素濃淡電池の該対向電極の一方が大気と連通し
、他方が燃焼ガスと連通ずるように形成され、酸素を媒
体として燃焼ガス中の酸素若しくは未燃焼可燃物質を検
出する酸素センサにおいて、燃焼筒上記固体電解質体が
シート状に形成され、該固体電解質体に予め対向するよ
うに形成された電極形成部材と、上記対向電極の一方が
大気と連通し、他方が燃焼ガスと連通ずるように対面す
べき位置に形成された空隙形成部材とを備え、該固体電
解質体を円筒状芯体に捲回した後焼成するようにしたも
のである。
図において、固体電解質体1はシート状に形成され、例
えば、イツトリア(YzOa)で安定化された部分安定
化ジルコニア(ZrOp) の粉体に、バインダ、溶
剤、可塑剤を混ぜシート状に半乾燥した形成されたもの
である。電極2および電極3は、触媒能を有し、それぞ
れ対向して配置される。
えば、イツトリア(YzOa)で安定化された部分安定
化ジルコニア(ZrOp) の粉体に、バインダ、溶
剤、可塑剤を混ぜシート状に半乾燥した形成されたもの
である。電極2および電極3は、触媒能を有し、それぞ
れ対向して配置される。
この電極は1例えば、白金微粉を溶剤、バインダととも
にペースト状に形成したスクリーン印刷等の手法で施さ
れる。このとき、引出し導体6,7およびターミナル4
,5も同時に形成される。円筒状の芯材11aは、固体
電解質体1を密着して捲回する。この実施例では、燃焼
ガスと連通ずる空隙形成部材を配置した排気拡散空隙8
側から先に捲回するようにして説明する。この空隙形成
部材は、積層・焼成中に変形を防止するスペーサ部材1
2と、該スペーサ部材12で形成される空間部に充填さ
れ焼成時には焼失する有機剤とからなる充填部材13(
図示していない)とから成る。
にペースト状に形成したスクリーン印刷等の手法で施さ
れる。このとき、引出し導体6,7およびターミナル4
,5も同時に形成される。円筒状の芯材11aは、固体
電解質体1を密着して捲回する。この実施例では、燃焼
ガスと連通ずる空隙形成部材を配置した排気拡散空隙8
側から先に捲回するようにして説明する。この空隙形成
部材は、積層・焼成中に変形を防止するスペーサ部材1
2と、該スペーサ部材12で形成される空間部に充填さ
れ焼成時には焼失する有機剤とからなる充填部材13(
図示していない)とから成る。
排気拡散空隙8には図示されている矢印10の方]:か
ら排気ガスが細長い空隙に拡散律速されそ入っ;l ていく。一方、大気連通空隙9は1図示されている矢印
11の方向から空隙内に拡散律速されることなく潤沢に
連通ずるように形成されている。空隙形成部材は、積層
・焼成中に変形を防止するスペーサ部材14と該スペー
サ部材14で形成される空間部に充填され焼成時には焼
失する有機剤とからなる充填部材15(図示していない
)より成る。上記8,9に用いられるこれら空隙形成部
材としては、2つのものがある。すなわち、焼成前に配
置する第1の空隙形成部材として、焼成時に焼失する有
機剤からなる充填部材を印刷、転写等による固体電解質
体に形成する。これは固体電解質と電極を焼成する工程
のほぼ前半において炭化して焼失し、その跡の空隙はそ
の形状をそこなうことなく焼成後は大気連通または排気
拡散の機能を有する。焼成前に配置される第2の空隙形
成部材としては、固体電解質体と焼成後にほぼ同等の組
織体として空隙の形状を維持するもので、シート材の打
抜き/転写または厚膜割印/転写により゛°声棒体電解
質体形成する。これは固体電解質と電極を焼成する工程
において、その周辺の空隙を構成する固体電解質体が軟
化変形して空隙として必要な形状を維持するための梁や
柱の役目を果たすものである。
ら排気ガスが細長い空隙に拡散律速されそ入っ;l ていく。一方、大気連通空隙9は1図示されている矢印
11の方向から空隙内に拡散律速されることなく潤沢に
連通ずるように形成されている。空隙形成部材は、積層
・焼成中に変形を防止するスペーサ部材14と該スペー
サ部材14で形成される空間部に充填され焼成時には焼
失する有機剤とからなる充填部材15(図示していない
)より成る。上記8,9に用いられるこれら空隙形成部
材としては、2つのものがある。すなわち、焼成前に配
置する第1の空隙形成部材として、焼成時に焼失する有
機剤からなる充填部材を印刷、転写等による固体電解質
体に形成する。これは固体電解質と電極を焼成する工程
のほぼ前半において炭化して焼失し、その跡の空隙はそ
の形状をそこなうことなく焼成後は大気連通または排気
拡散の機能を有する。焼成前に配置される第2の空隙形
成部材としては、固体電解質体と焼成後にほぼ同等の組
織体として空隙の形状を維持するもので、シート材の打
抜き/転写または厚膜割印/転写により゛°声棒体電解
質体形成する。これは固体電解質と電極を焼成する工程
において、その周辺の空隙を構成する固体電解質体が軟
化変形して空隙として必要な形状を維持するための梁や
柱の役目を果たすものである。
引出し導体6には、引出し導体によるイオン移動による
影響すなわちイオンリークを防ぐため電気絶縁層16が
両面に配設されている。電気絶縁層16は対向する引出
し導体7の両面にも配設されるのが望ましい。この引出
し導体は、固体電解質体内に埋設された電極から高温で
は導通状態に近い酸素イオンを導体で外部に引出すため
のものである。すなわち、まず引出し導体は電極と同一
材料、同一工程で形成され、素子内で最も離れた位置す
なわちほぼ対角線上に配置される。さらに、ヒータ加熱
されると特にイオン導電性が大きくなり、対向電極間の
イオン移動量に較べて計量精度上無視できないイオン移
動があり得るので引出し導体の領域は、対向して配設さ
れる引出し導体の少なくとも一方を酸素の出入を封止す
るガラス質の層で皮覆するか、若しくは電気絶縁性のセ
ラミック質の層で皮覆することが必要である。
影響すなわちイオンリークを防ぐため電気絶縁層16が
両面に配設されている。電気絶縁層16は対向する引出
し導体7の両面にも配設されるのが望ましい。この引出
し導体は、固体電解質体内に埋設された電極から高温で
は導通状態に近い酸素イオンを導体で外部に引出すため
のものである。すなわち、まず引出し導体は電極と同一
材料、同一工程で形成され、素子内で最も離れた位置す
なわちほぼ対角線上に配置される。さらに、ヒータ加熱
されると特にイオン導電性が大きくなり、対向電極間の
イオン移動量に較べて計量精度上無視できないイオン移
動があり得るので引出し導体の領域は、対向して配設さ
れる引出し導体の少なくとも一方を酸素の出入を封止す
るガラス質の層で皮覆するか、若しくは電気絶縁性のセ
ラミック質の層で皮覆することが必要である。
次に、電極3と導通するターミナル5は、スルーホール
17を経てシート(固体電解質体1)の反対面のターミ
ナル18と導通するように設けられ、素子焼成後のリー
ド線はターミナル4および18に耐熱ろう剤にて溶接さ
れて引出される。
17を経てシート(固体電解質体1)の反対面のターミ
ナル18と導通するように設けられ、素子焼成後のリー
ド線はターミナル4および18に耐熱ろう剤にて溶接さ
れて引出される。
第4図には、円筒状芯体に捲回された焼成前面体電解質
体表面から、多重層の眉間密着焼成が必要な部分を加熱
圧着する時の圧着箇所を示した素子の斜視図が示されて
いる。熱圧着箇所は1円筒面の積層部のほぼ全面にわた
るが、あるいは一枚(lO) ロールの特徴を考慮して円筒ロールの両端面とロールの
捲き終り端部付近を熱圧着する方法がある。
体表面から、多重層の眉間密着焼成が必要な部分を加熱
圧着する時の圧着箇所を示した素子の斜視図が示されて
いる。熱圧着箇所は1円筒面の積層部のほぼ全面にわた
るが、あるいは一枚(lO) ロールの特徴を考慮して円筒ロールの両端面とロールの
捲き終り端部付近を熱圧着する方法がある。
図において、素子はその先端円周部を半割管19で圧着
され、更に素子の軸方向に沿ってバンド20で圧着され
、ターミナル4および18には、それぞれリード22.
21が焼成後ろう付されるものが示されている。
され、更に素子の軸方向に沿ってバンド20で圧着され
、ターミナル4および18には、それぞれリード22.
21が焼成後ろう付されるものが示されている。
゛、第5図には本発明の一枚ロール法による2つの′奨
施例の要部断面図が示されている。(A)は排気拡散空
隙且が外側にある場合で、(B)は逆に排気拡散空隙且
が内側に配設された場合を示す。
施例の要部断面図が示されている。(A)は排気拡散空
隙且が外側にある場合で、(B)は逆に排気拡散空隙且
が内側に配設された場合を示す。
(A)の利点は図中CC部を熱圧着して層間の漏れを封
止するにあたり、排気拡散空隙旦の開口部を図のように
圧着域から逃がすことにより、開口部の形状が圧着時に
変形されないことである。もう一つの利点は、固体電解
質体1と対向電極2゜3からなるセルが円筒体の外表面
付近に配置されるため、円筒体を外挿したパイプ状ヒー
タで加熱する場合、伝熱効率がよくセルの温調精度が上
がることである。
止するにあたり、排気拡散空隙旦の開口部を図のように
圧着域から逃がすことにより、開口部の形状が圧着時に
変形されないことである。もう一つの利点は、固体電解
質体1と対向電極2゜3からなるセルが円筒体の外表面
付近に配置されるため、円筒体を外挿したパイプ状ヒー
タで加熱する場合、伝熱効率がよくセルの温調精度が上
がることである。
これに対し、(B)の利点は排気拡散空隙旦と対向電極
が円筒状芯材11aに最も近い位置で捲回されるため、
両者の位置関係が(A)の場合に較べて寸法精度上有利
であるといえる。
が円筒状芯材11aに最も近い位置で捲回されるため、
両者の位置関係が(A)の場合に較べて寸法精度上有利
であるといえる。
第6図には本発明に係る円筒状セル23を自動車用に実
装した実施例を示す要部断面構造図である。図中セル2
3は円管状ヒータ24の筒内に固定され、さらにセル2
3とヒータ24のサブアセン゛ブリは耐熱シース24に
内装され、排気系管壁についたボスにナツト26で固定
される。
装した実施例を示す要部断面構造図である。図中セル2
3は円管状ヒータ24の筒内に固定され、さらにセル2
3とヒータ24のサブアセン゛ブリは耐熱シース24に
内装され、排気系管壁についたボスにナツト26で固定
される。
次に、本発明を実施する上で重要な製法上のポイントに
ついて説明する。
ついて説明する。
予め処理された生シートは芯体に捲回されたあと、乾燥
焼成の段階で収縮しながら固体電解質体、対向電極、大
気連通空隙、排気拡散空隙が形成される。この収縮の過
程で生ずる電解質素子内の内部応力で、電解質素子の割
れや剥れなどによりガスとイオンの移送に支障をきたす
ことがないようまず生のシートと芯体の乾燥収縮率と焼
成収縮率のマツチングをとるため固体電解質と同種材料
を用い、それぞれ成形工程に合せたバインダ助剤を用い
る必要がある。次に該シートの捲回した層間、シートと
芯体の間には捲回工程でよく接着しその後焼成工程でよ
く焼結するように溶剤、シートおよび芯体と同種材料粉
、バインダを必要に応じて適宜配合した混合剤を用いる
ことが好ましい。さらに芯体とシートの形状特に芯体外
径りとシート厚さtについては捲回作業性と接着性から
、0.5くt/Dが効率的である。
焼成の段階で収縮しながら固体電解質体、対向電極、大
気連通空隙、排気拡散空隙が形成される。この収縮の過
程で生ずる電解質素子内の内部応力で、電解質素子の割
れや剥れなどによりガスとイオンの移送に支障をきたす
ことがないようまず生のシートと芯体の乾燥収縮率と焼
成収縮率のマツチングをとるため固体電解質と同種材料
を用い、それぞれ成形工程に合せたバインダ助剤を用い
る必要がある。次に該シートの捲回した層間、シートと
芯体の間には捲回工程でよく接着しその後焼成工程でよ
く焼結するように溶剤、シートおよび芯体と同種材料粉
、バインダを必要に応じて適宜配合した混合剤を用いる
ことが好ましい。さらに芯体とシートの形状特に芯体外
径りとシート厚さtについては捲回作業性と接着性から
、0.5くt/Dが効率的である。
以上説明したように、本発明によれば、安価で耐熱強度
を向上させることができる。すなわち、耐熱強度につい
てみれば、固体電解質体の残留応力低減と円筒形状にし
た効果で熱ストレスのかかいては、固体電解質体の使用
効率が上がり、積層工程を簡略化することができる。ま
た、セルを円筒状に成形することにより小型化ができる
ため円筒状セラミックヒータ等に内挿するのに都合がよ
く、加熱効率もよい。更に栓体構造のナツトフリーのシ
ース形による簡易化、使用部材の数と量を実現すること
ができる。
を向上させることができる。すなわち、耐熱強度につい
てみれば、固体電解質体の残留応力低減と円筒形状にし
た効果で熱ストレスのかかいては、固体電解質体の使用
効率が上がり、積層工程を簡略化することができる。ま
た、セルを円筒状に成形することにより小型化ができる
ため円筒状セラミックヒータ等に内挿するのに都合がよ
く、加熱効率もよい。更に栓体構造のナツトフリーのシ
ース形による簡易化、使用部材の数と量を実現すること
ができる。
第1図は、本発明の一実施例を示す素子の組立展開図、
第2図、第3図は、第1図に示す素子の部分断面図、第
4図は、本発明の一実施例を示す素子の圧着箇所を示す
斜視図、第5図は、本発明の一枚ロール法による2つの
実施例を示す要部断面図、第6図は、本発明の実施例に
係る素子を実装した酸素センサの要部断面構造図である
。 1・・・固体電解質体、2・・・電極、3・・・電極、
一旦−・・・排気拡散空隙、−p−・・・大気連通空隙
、11・・・大気、12・・・スペーサ部材、14・・
・スペーサ部材。
第2図、第3図は、第1図に示す素子の部分断面図、第
4図は、本発明の一実施例を示す素子の圧着箇所を示す
斜視図、第5図は、本発明の一枚ロール法による2つの
実施例を示す要部断面図、第6図は、本発明の実施例に
係る素子を実装した酸素センサの要部断面構造図である
。 1・・・固体電解質体、2・・・電極、3・・・電極、
一旦−・・・排気拡散空隙、−p−・・・大気連通空隙
、11・・・大気、12・・・スペーサ部材、14・・
・スペーサ部材。
Claims (5)
- 1. 固体電解質体と触媒能を有する対向電極とからな
る酸素濃淡電池の前記対向電極の一方が大気と連通し、
他方が燃焼ガスと連通するように形成され、酸素を媒体
として燃焼ガス中の酸素若しくは未燃焼可燃物質を検出
する酸素センサにおいて、焼成前上記固体電解質体がシ
ート状に形成され、該固体電解質体に予め対向するよう
に形成された電極形成部材と、上記対向電極の一方が大
気と連通し、他方が燃焼ガスと連通するように対面すべ
き位置に形成された空隙形成部材とを備え、該固体電解
質体を円筒状芯体に捲回した後焼成するようにしたこと
を特徴とする酸素センサ。 - 2. 特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、固体
電解質体を円筒状芯体に断面形状が渦巻き状になるよう
に捲回したことを特徴とする酸素センサ。 - 3. 特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、焼成
前円筒状芯体に捲回された固体電解質は、その表面から
多重層の層間密着焼成が必要な部分を予め加熱圧着する
ようにしたことを特徴とする酸素センサ。 - 4. 特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、空隙
形成部材は、焼成時に焼失する有機剤よりなる充填部材
と、積層・焼成中に変形を防止するスペーサの少なくと
も一方を備えたことを特徴とする酸素センサ。 - 5. 特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、電極
形成部材には、引出し導体が形成されるようにしたこと
を特徴とする酸素センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61011962A JPS62170846A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | 酸素センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61011962A JPS62170846A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | 酸素センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62170846A true JPS62170846A (ja) | 1987-07-27 |
Family
ID=11792240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61011962A Pending JPS62170846A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | 酸素センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62170846A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009063081A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Kayaba Ind Co Ltd | 伸び切りバネ部構造 |
US7975994B2 (en) | 2005-11-24 | 2011-07-12 | Stabilus Gmbh | Displacement element |
US9458906B2 (en) | 2011-07-11 | 2016-10-04 | Astron Flamm Safety | Suspension method and shock-absorbing device for an automobile |
-
1986
- 1986-01-24 JP JP61011962A patent/JPS62170846A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7975994B2 (en) | 2005-11-24 | 2011-07-12 | Stabilus Gmbh | Displacement element |
JP2009063081A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Kayaba Ind Co Ltd | 伸び切りバネ部構造 |
US9458906B2 (en) | 2011-07-11 | 2016-10-04 | Astron Flamm Safety | Suspension method and shock-absorbing device for an automobile |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS60108745A (ja) | 電気化学的装置 | |
JP2016048230A (ja) | ガスセンサ素子及びガスセンサ | |
JP2000206080A (ja) | ヒ―タ付き酸素センサ及びその製造方法 | |
JP4093784B2 (ja) | 積層型ガスセンサ素子及びその製造方法並びにガスセンサ | |
JPS62170846A (ja) | 酸素センサ | |
JPH0676988B2 (ja) | 酸素センサ | |
JP3873381B2 (ja) | 積層型空燃比センサ | |
JP4494283B2 (ja) | ガスセンサおよびガスセンサの製造方法 | |
JP2012242284A (ja) | ガスセンサ素子の製造方法 | |
JP7319214B2 (ja) | センサ素子、ガスセンサ及びセンサ素子の製造方法 | |
JP3860768B2 (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP4084593B2 (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP2004061323A (ja) | 酸素センサ素子 | |
JPH0781982B2 (ja) | 酸素濃度検出器 | |
JP4061125B2 (ja) | 酸素センサ素子の製造方法 | |
JP4795874B2 (ja) | ガスセンサ素子およびそれを用いたガスセンサ、ガスセンサ素子の製造方法 | |
JP2001281208A (ja) | 積層型酸素センサ素子及びその製造方法並びに酸素センサ | |
JP2007040838A (ja) | ガスセンサ素子の製造方法及びガスセンサ素子 | |
JP4610127B2 (ja) | 空燃比センサ素子 | |
JP2004117098A (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP2001311714A (ja) | 積層型ガスセンサ素子及びその製造方法並びにガスセンサ | |
JP3783375B2 (ja) | 空燃比センサ素子 | |
US11535569B2 (en) | Method for manufacturing sensor element | |
US20240151684A1 (en) | Gas sensor element, gas sensor, and manufacturing method for gas sensor element | |
JP5035078B2 (ja) | ガスセンサ素子 |