[发明专利]气体传感器及传感器元件

说明书

提供一种气体传感器(100)，其具备：元件主体，其具有氧离子传导性的固体电解质层(1～6)，且在内部设置有被测定气体流通部；主泵单元(21)，其用于调整第一内部空腔(20)的氧浓度；辅助泵单元(50)，其用于调整第二内部空腔(40)的氧浓度；预备泵单元(15)，其向缓冲空间(12)汲入氧；测定电极(44)，其配设于第三内部空腔(61)的内周面上；以及基准电极(42)。预备泵单元(15)的预备泵电极(16)和主泵单元(21)的内侧泵电极(22)中的至少一方不含有：具有催化活性抑制能力的贵金属，辅助泵单元(50)的辅助泵电极(51)包含：具有催化活性抑制能力的贵金属。

技术领域

本发明涉及一种气体传感器及传感器元件。

背景技术

以往，已知有：对汽车的尾气等被测定气体之中的NOx等特定气体的浓度进行检测的气体传感器。例如，专利文献1中记载有如下气体传感器，其具备：氧离子传导性的多个固体电解质层的层叠体、以及设置于固体电解质层的电极。在利用该气体传感器来检测NOx的浓度的情况下，首先，在传感器元件的内部的被测定气体流通部与传感器元件的外部之间进行氧的汲出或汲入，从而调整被测定气体流通部内的氧浓度。而且，对调整了氧浓度之后的被测定气体之中的NOx进行还原，基于对应于还原后的氧浓度而流通于传感器元件内部的电极(测定电极)的电流，来检测被测定气体之中的NOx的浓度。另外，专利文献2中记载有：用于检测被测定气体中的氨的浓度的气体传感器。在该气体传感器中，以被测定气体之中的氧将氨氧化为NOx，利用与专利文献1同样的方法，来检测源自于该氨的NOx的浓度，由此检测氨的浓度。

另外，专利文献1中记载了：用于调整氧浓度的泵单元之中的配置于被测定气体流通部的内侧泵电极为包含1％Au的Pt与ZrO₂的金属陶瓷电极。通过内侧泵电极含有Au，能够使内侧泵电极不对NOx进行还原。另一方面，专利文献3中记载了：随着气体传感器的使用，使得Au自泵单元的电极蒸发而附着于用于对被测定气体之中的NOx浓度进行检测的传感器单元的电极。并记载了：其结果导致NOx浓度的检测精度降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－190940号公报

专利文献2：日本特开2011－039041号公报

专利文献3：日本特许第6447568号

发明内容

如果内侧泵电极对NOx进行了还原，则导致NOx浓度的检测精度降低，因此，如上所述，需要使内侧泵电极含有Au。但是，如上所述，通过在内侧泵电极中包含Au，会导致其具有如下问题，即：随着气体传感器的使用，NOx浓度的检测精度就会降低。

本发明是为了解决上述课题而实施的，其主要目的在于，能够长期维持特定气体浓度的检测精度。

本发明的发明人为了解决上述课题而进行了潜心研究，结果发现，在内侧泵电极的周围不是低氧气氛的情况下，即便该内侧泵电极不含有Au，也几乎不会发生由该内侧泵电极导致NOx被还原的情形。并且，还发现：通过向被测定气体流通部汲入氧，则不需要进行以往认为是必须的使内侧泵电极含有Au，以至完成本发明。

本发明的气体传感器具备：

元件主体，该元件主体具有氧离子传导性的固体电解质层，且在内部设置有供被测定气体导入并流通的被测定气体流通部；

主泵单元，该主泵单元将所述被测定气体流通部之中的第一内部空腔的氧汲出，来调整该第一内部空腔的氧浓度；

辅助泵单元，该辅助泵单元将所述被测定气体流通部之中的设置于所述第一内部空腔的下游侧的第二内部空腔的氧汲出，来调整该第二内部空腔的氧浓度；