[其他]氧氣探測器

無效

• 申請號: 86100466
• 申請日: 1986-01-21
• 公開（公告）號: CN86100466B
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發明（設計）人: 上野定寧
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G01N27/56
• 分類號: G01N27/56
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳大建

1、氧氣探測器，其中包括一傳感元件，該傳感元件中裝有具備氧離子導引功能的固體電解質薄片;置于上述固體電解質薄片的一個表面上，致使其能夠暴露于被檢測氣體之中的探測電極，在上述固體電解質薄片上裝配的參考電極以使其通過至少一個上述固體電解質薄片部件而與上述探測電極相對;和用來封閉上述參考電極的室腔，該室腔具有一開口，并經此開口與要檢測的氣體相連通;以及用于將上述傳感元件加熱到預定溫度的加熱元件;本發明的特征是，上述加熱元件具有一在其中接納上述傳感元件的凹槽，從而在上述加熱元件的兩側形成一對側壁部分，并且將該傳感元件置于上述加熱元件的凹槽內，以致使上述傳感元件的每一側都可被上述加熱元件的側壁部分所覆蓋，并將上述室腔的開口置于上述加熱元件的一端附近以使其處于被檢測氣體環境中，而且該傳感元件是粘接到置于上述凹槽表面上的中間層上的，該中間層的熱膨脹系數為這些固體電解質薄片的熱膨脹系數和其加熱元件的熱膨脹系數之間的中間值。

2、根據權利要求1所述的氧氣探測器，其中，上述固體電解質薄片主要是用三氧化二釔（Y₂O₃）穩定的二氧化鋯（ZrO₂）制成的，而上述加熱元件中包括主要用三氧化二鋁（Al₂O₃）制成的電絕緣基片和埋入該基片中的加熱單元體;上述中間層是這樣形成的，即在低于三氧化二鋁（Al₂O₃）燒結溫度的溫度下將包括有三氧化二鋁（Al₂O₃）和二氧化鋯（ZrO₂）的糊狀混合物進行燒結。

3、根據權利要求2所述的氧氣探測器，其中，上述中間層中具有大量的細微裂縫，從而使其可以吸收在上述固體電解質薄片及上述基片中因熱沖擊而引起的應力。

4、氧氣探測器，其中包括具備氧離子導引能力的固體電解質薄片，該固體電解質薄片是細長狀的，而且其垂直于長度方向的截面基本上成矩形;在上述固體電解質薄片中形成的第一和第二室腔，致使其沿長度方向基本上是相互平行地延伸著，而且這些室腔具有開口;置于上述固體電解質薄片的一個表面上，致使其暴露于被檢測的氣體之中的探測電極;裝在上述固體電解質薄片表面上，致使其分別處于上述第一和第二室腔之中的第一和第二參考電極，從而通過上述探測電極，以及上述第一參考電極及置于其間的部分上述固體電解質薄片形成第一傳感部件，而通過上述探測電極，以及上述第二參考電極及另外一部分上述固體電解質薄片構成第二傳感部件;以及用來加熱上述第一和第二傳感部件的加熱元件，并且是由電絕緣基片以及埋入該基片中的加熱單元體構成的加熱元件，本發明的特征是，上述加熱元件中沿上述固體電解質薄片的長度方向開有一凹槽，從而于該凹槽的兩側，沿該凹槽的長度方向上形成一對側壁部分，將該固體電解質薄片裝設于上述加熱元件的凹槽內，以致使上述室腔的開口處于上述加熱元件的端部附近，而且在上述固體電解質薄片與其加熱元件之間提供有中間層，通過上述中間層的燒結，可將該加熱元件粘接到上述固體電解質薄片上，上述中間層經燒結后，其中還具有大量的細微裂縫，而且其中間層的熱膨脹系數是在上述固體電解質薄片的熱膨脹系數和該加熱元件基片的熱膨脹系數之間。

5、根據權利要求4所述的氧氣探測器，其中，上述第一和第二傳感部件分別為空氣-燃料比理論值上的檢測傳感元件和產生寬范圍的空氣-燃料比率信號的傳感元件，而且將該第二傳感元件置于上述加熱元件的凹槽內，從而通過上述加熱元件經過上述第二傳感元件把上述第一傳感元件進行加熱。

6、根據權利要求5所述的氧氣探測器，其中，上述中間層以三氧化二鋁（Al₂O₃）為主要成分，包括二氧化鋯（ZrO₂），還有一種成分選自由二氧化硅（SiO₂）和氧化鎂（MgO）組成的一組物質，而上述固體電解質薄片主要是由三氧化二釔（Y₂O₃）穩定的二氧化鋯（ZrO₂）制成的，而該基片則主要是由三氧化二鋁（Al₂O₃）制成的。

7、根據權利要求6所述的氧氣探測器，其中，上述固體電解質及其各個電極構成上述傳感元件;該傳感元件成板片狀;該加熱元件也按板片狀成型，只是在其一個表面上開有凹槽，而該傳感元件單元的大約一半的厚度是被上述加熱元件的上述側壁部分所覆蓋著的。