(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒形の固体電解質と，該固体電解質の外側面に設けた被測定ガスに接触する外側電極と，その内側面に設けられると共に，上記固体電解質を介して上記外側電極と対向する位置に設けた内側電極とよりなる酸素濃度検出素子において，
上記外側電極の少なくとも酸素濃度検出に供される表面には，ガス透過性の多孔質よりなる電気的に絶縁性を有する第一絶縁層を設けてなり，
更に，該第一絶縁層の外方には，電気的に絶縁性を有する第二絶縁層を設けてなり，
かつ，上記第一絶縁層と上記第二絶縁層との間にはヒータ層を設けてなり，
上記ヒータ層の表面には第一絶縁層よりもガス透過性の低い層を設けてなることを特徴とする酸素濃度検出素子。
【請求項２】
請求項１において，上記ガス透過性の低い層は，上記ヒータ層の全表面に被覆されていることを特徴とする酸素濃度検出素子。
【請求項３】
請求項１または２において，上記ガス透過性の低い層は，気孔率５％以下の耐熱性無機酸化物よりなることを特徴とする酸素濃度検出素子。
【請求項４】
請求項３において，上記耐熱性無機酸化物は，ガラスまたはセラミックであることを特徴とする酸素濃度検出素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において，上記ガス透過性の低い層の厚みは，１〜１００μｍであることを特徴とする酸素濃度検出素子
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，自動車内燃機関等の排気系に設置する酸素濃度検出器に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来，自動車内燃機関等の排気系には，空燃比を検知することができるガス検出器が設置されている。上記ガス検出器において検知された空燃比を元に，上記自動車内燃機関は，その燃焼状態が制御されている。これにより，上記内燃機関より排出される排気ガスの浄化効率を高めることができる。
そして，上記ガス検出器としては，ＺｒＯ2 固体電解質を有する酸素濃度検出素子と，該酸素濃度検出素子を保持するハウジングとよりなる酸素濃度検出器が使用されている。なお，上記酸素濃度検出素子としては，限界電流式，または酸素濃淡起電力式のものがある。
【０００３】
ところで，上記限界電流式の酸素濃度検出素子において，特に有底円筒形の固体電解質を有する酸素濃度検出素子としては，例えば，図１０，図１１に示すものが挙げられる。
上記酸素濃度検出素子９は，有底円筒形の固体電解質９０と，該固体電解質９０の外側面に設けた外側電極９５と，その内側面に設けた内側電極９６とよりなり，かつ上記外側電極９５の表面には絶縁層９１が設けてある。
【０００４】
また，上記酸素濃度検出素子９の内部には基準ガスが導入される内室９２が設けてあり，該内室９２には棒状のヒータ９９が挿入配置されている。
なお，上記絶縁層９１は，外側電極９５の保護層としての役割も有しており，セラミックコーティング層より形成されている。または，上記絶縁層９１はセラミックコーティング層の上に例えばγ−Ａｌ2 Ｏ3 層を形成した複合層より形成されている。
【０００５】
ところで，年々厳しくなる排気ガス規制への対応として，上記自動車内燃機関においては，より一層精密な空燃比による燃焼制御を行うことが求められ，よって，精度の高い酸素濃度検出素子の開発が要求されている。
上記精度の高い酸素濃度検出素子としては，例えば，自動車内燃機関の始動後，短時間で酸素濃度の検出が可能となる，即ち速熱性に優れた酸素濃度検出素子が挙げられる。
【０００６】
これは，上記酸素濃度検出素子が，素子活性温度以上に加熱されないと正確な酸素濃度検出ができないという性質を有するためである。従って，上記内燃機関の始動直後，排気系とその周辺の温度があまり高くない状態においては，上記内室に挿入したヒータにより上記酸素濃度検出素子を加熱し，これを速やかに素子活性温度となす必要がある。
【０００７】
そのため，上記酸素濃度検出素子の加熱にあたり，熱効率の面を考慮すると，酸素濃度検出素子に対し，別体のヒータを設けるよりは，一体化したヒータを設けたほうが好ましい。
このような酸素濃度検出素子として，以下に示す酸素濃度検出素子が考えられる。
【０００８】
図１２に示すごとく，上記酸素濃度検出素子は，有底円筒形の固体電解質９０と，該固体電解質９０の外側面に設けた被測定ガスに接触する外側電極９５と，その内側面に設けられると共に，上記固体電解質９０を介して上記外側電極９５と対向する位置に設けた内側電極９６とよりなる。
【０００９】
上記外側電極９５の少なくとも酸素濃度検出に供される表面には，ガス透過性の多孔質よりなる電気的に絶縁性を有する第一絶縁層８１を設けてなり，更に，該第一絶縁層８１の外方には，電気的に絶縁性を有する第二絶縁層８２を設けてなり，かつ，上記第一絶縁層８１と上記第二絶縁層８２との間にはヒータ層８３を設けてなる。
【００１０】
上記酸素濃度検出素子において，ヒータ層８３と外側電極９５との距離は，第一絶縁層８１の厚み分，即ち，たかだか２００μｍ程度である。このため，上記酸素濃度検出素子は速熱性に優れている。
なお，上記酸素濃度検出素子において上記ヒータ層８３は，通常，耐熱性を考慮して，白金等の貴金属より作成されている。
【００１１】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記酸素濃度検出素子には以下に示す問題点がある。
即ち，上記酸素濃度検出素子において，被測定ガスは第二絶縁層８２より第一絶縁層８１を経て外側電極９５に到達する。そして，上記ヒータ層８３は第一絶縁層８１と第二絶縁層８２との間に挟在されてなることから，上記被測定ガスは上記ヒータ層８３の近傍を経由して，外側電極９５に到達する場合がある。
そして，上記ヒータ層８３は，上述したごとく，白金等の貴金属より構成されているため，酸素吸着力を有する。
【００１２】
以上により，上記ヒータ層８３の近傍を通過する際に，上記被測定ガス中の酸素が上記ヒータ層８３に吸着されることがある。
この場合には，酸素の外側電極９５への到達時間に遅れが生じることから，酸素濃度検出素子の応答性が悪化する。
そして，この現象は，特に酸素濃度検出素子のストイキを挟んだ際の応答性を悪化させる。
【００１３】
本発明は，かかる問題点に鑑み，速熱性に優れると共に応答性に優れた酸素濃度検出素子を提供しようとするものである。
【００１４】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，有底円筒形の固体電解質と，該固体電解質の外側面に設けた被測定ガスに接触する外側電極と，その内側面に設けられると共に，上記固体電解質を介して上記外側電極と対向する位置に設けた内側電極とよりなる酸素濃度検出素子において，
上記外側電極の少なくとも酸素濃度検出に供される表面には，ガス透過性の多孔質よりなる電気的に絶縁性を有する第一絶縁層を設けてなり，
更に，該第一絶縁層の外方には，電気的に絶縁性を有する第二絶縁層を設けてなり，
かつ，上記第一絶縁層と上記第二絶縁層との間にはヒータ層を設けてなり，
上記ヒータ層の表面には第一絶縁層よりもガス透過性の低い層を設けてなることを特徴とする酸素濃度検出素子にある。
【００１５】
本発明の作用につき，以下に説明する。
本発明にかかる酸素濃度検出素子においては，第一絶縁層と第二絶縁層との間にはヒータ層を設けてある。そして，上記ヒータ層の少なくとも外側表面には第一絶縁層よりもガス透過性の低い層を設けてある。
これにより，上記第二絶縁層より導入された被測定ガスは，ヒータ層に接触し難くなり，従って，上記被測定ガス中の酸素が上記ヒータ層に吸着されることが低減され，これらは外側電極まで到達することができる。
このため，上記被測定ガスの酸素濃度の変動を上記酸素濃度検出素子はガス透過性の低い層のないものに比べて速やかに検知することができる。
【００１６】
また，上記ヒータ層と上記固体電解質との間の距離はたかだか数百μｍである。このため，上記ヒータ層において発生した熱の多くが，速やかに外側電極側に伝導することができる。よって，速熱性に優れた酸素濃度検出素子を得ることができる。
更に，上記ヒータ層は酸素濃度検出素子の表面に露出しておらず，上記第二絶縁層によって覆われている。このため，上記ヒータ層にて生じた熱が外部に放出されることを抑制することができる。
【００１７】
以上のように，本発明によれば，速熱性に優れると共に応答性に優れた酸素濃度検出素子を提供することができる。
【００１８】
なお，上記酸素濃度検出素子において，上記固体電解質には，上記ヒータ層に通電するためのヒータ端子部，およびこれと導通したヒータリード部を設けることができる。
この場合，上記ガス透過性の低い層は，上記ヒータリード部に対しても共に設けることが好ましい。
【００１９】
また，上記第一絶縁層，第二絶縁層，ガス透過性の低い層及びヒータ層を設けるに当たっては，通常のスクリーン印刷，パット印刷，ロール転写により行うことができる。しかし，第一絶縁層，第二絶縁層，ヒータ層の厚みのばらつきは酸素濃度検出素子の特性，耐久性を左右することから，予め平面上にてスクリーン印刷により第一絶縁層，ガス透過性の低い層，ヒータ層，第二絶縁層とを転写紙に印刷し，該転写紙を固体電解質に張りつけて作成することが好ましい。
これにより，上記第一絶縁層等の厚みのばらつきの少ない酸素濃度検出素子を得ることができる。
【００２０】
次に，請求項２の発明のように，上記ガス透過性の低い層は，上記ヒータ層の全表面に被覆されていることが好ましい。
これにより，上記被測定ガスがヒータ層に接触することをより確実に防止することができる。
【００２１】
次に，請求項３の発明のように，上記ガス透過性の低い層は，気孔率５％以下の耐熱性無機酸化物よりなることが好ましい。
これにより，上記被測定ガスがヒータ層に接触することをより確実に防止することができる。また，耐熱性に優れたガス透過性の低い層を得ることができる。
上記気孔率が５％を越えた場合には，ガス透過抑制が確実に行なわれにくいという問題が生じるおそれがある。また，上記気孔率は低ければ低いほど好ましい。
【００２２】
次に，請求項４の発明のように，上記耐熱性無機酸化物は，ガラスまたはセラミックであることが好ましい。
これにより，ヒータ層の白金を排ガス中の被毒物（付着物）から保護することができる。
なお，上記ガラスとしては，ホウケイ酸ガラス，鉛ガラス等を使用することができる。また，上記セラミックとしては，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 等を使用することができる。
【００２３】
また，上記耐熱性無機酸化物としてガラスを選択した場合には，Ｂａ，Ｐｂ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｃｄ等のイオン半径の大きな二価元素を含有させることが好ましい。
これにより，上記ガス透過性の低い層（ヒータ被覆層）の導電率の低下を防止できる。
また，上記耐熱性無機酸化物としてガラスを選択した場合には，結晶化ガラスを用いることが好ましい。
これにより，ヒータ層の耐熱性を高めることができる。
【００２４】
次に，請求項５の発明のように，上記ガス透過性の低い層の厚みは，１〜１００μｍであることが好ましい。
これにより，上記ヒータ層への被測定ガスの接触防止と上記絶縁層中の被測定ガスの適度な拡散性を得ることができる。
上記厚みが１μｍ未満である場合には，均一な層ができなくなり，被測定ガスがヒータ層に接触することを防止できないおそれがある。一方，上記厚みが１００μｍより大である場合には，被測定ガスの拡散性が阻害され，酸素濃度検出素子の出力電流が低下するおそれがある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる酸素濃度検出素子につき，図１〜図６を用いて説明する。なお，本例の酸素濃度検出素子は限界電流式である。
図１に示すごとく，本例の酸素濃度検出素子１は，有底円筒形の固体電解質１０と，該固体電解質１０の外側面に設けた被測定ガスに接触する外側電極１５と，その内側面に設けられると共に，上記固体電解質１０を介して上記外側電極１５と対向する位置に設けた内側電極１６とよりなる。
【００２６】
上記外側電極１５の少なくとも酸素濃度検出に供される表面には，ガス透過性の多孔質よりなる電気的に絶縁性を有する第一絶縁層１１を設けてなり，更に，該第一絶縁層１１の外方には，電気的に絶縁性を有する第二絶縁層１２を設けてなり，かつ，上記第一絶縁層１１と上記第二絶縁層１２との間には，図２に示すごとく，ヒータ層１３を設けてなる。
【００２７】
そして，上記ヒータ層１３の全表面には第一絶縁層１１よりもガス透過性の低い層１３９を設けてなる。また，上記ガス透過性の低い層１３９は，その厚みが２０μｍ，気孔率が１％以下である。更に，ホウケイ酸ガラスより構成されている。
【００２８】
上記酸素濃度検出素子１につき，詳細に説明する。
上記固体電解質１０は，図１に示すごとく，上記外側電極１５を帯状に設けた先端部１０１と，該先端部１０１より径の太い胴部１０２とよりなる。また，上記胴部１０２の中央には，半径方向外向きに突出形成された鍔部１９が設けてある。
また，上記固体電解質１０には，上記外側電極１５より延設された外側電極リード部１５０及び外側電極端子部１５１とが設けてある。
【００２９】
上記ヒータ層１３は，図２に示すごとく，上記外側電極１５の上に第一絶縁層１１を介して設けてある。また，図１，図３に示すごとく，上記固体電解質１０の胴部１０２にヒータリード部１３０を介して上記ヒータ層１３と接続したヒータ端子部１３１，１３２が設けてある。
そして，図１，図２に示すごとく，ガス透過性の低い層１３９は，上記ヒータ層１３の全表面に対し設けてあると共に，上記ヒータリード部１３０の全表面に対しても設けてある。
【００３０】
図１，図３に示すごとく，上記ヒータリード部１３０及びヒータ端子部１３１，１３２の幅は上記ヒータ層１３より広く形成されている。また，上記ヒータ端子部１３１と１３２は一本のヒータ層１３を形成するそれぞれの末端部分であり，一方のヒータ端子部１３１には正，他方のヒータ端子部１３２には負の電位が印加される。
なお，上記第一絶縁層２１及び第二絶縁層２２は，固体電解質１０における鍔部１９の上方まで設けてある。
【００３１】
次に，本例にかかる酸素濃度検出素子１を備えた酸素濃度検出器２につき説明する。
図４に示すごとく，上記酸素濃度検出器２は，酸素濃度検出素子１を保持固定するためのハウジング２０と該ハウジング２０の下端に設けられ，上記酸素濃度検出素子１の下部を保護する二重の素子保護カバー２３１，２３２と，上記ハウジング２０の上端に設けられた大気側カバー２４１，２４２，２４３とを有する。
【００３２】
上記素子保護カバー２３１，２３２により，上記酸素濃度検出素子１の周囲に被測定ガス室２３９が形成され，またその側面には複数の被測定ガス導入口２３０，２３３が設けてある。
上記大気側カバー２４１は上記ハウジング２０に対し金属リング２１５を介してかしめ固定されている。また，上記大気側カバー２４２は大気側カバー２４１に対しかしめ固定され，上記大気側カバー２４３は大気側カバー２４２に対しかしめ固定されている。
【００３３】
また，上記酸素濃度検出素子１は鍔部１９において，ハウジング２０の内部に設けられたテーパ部にワッシャ２１１を介して支承されている。そして，上記鍔部１９の上面と上記ハウジング２０との間は，タルク２１２，パッド２１３，インシュレータ２１４が設置され，気密封止されている。なお，上記大気側カバー２４１の下端は上記インシュレータ２１４と当接している。
【００３４】
上記酸素濃度検出素子１の出力取出経路につき説明する。
図１に示すごとく，上記固体電解質１０において，上記外側電極１５には，外側電極リード部１５０を介して外側電極端子部１５１が設けてある。上記酸素濃度検出素子１の出力は，外側電極端子部１５１に取付けた出力取出部１６３によって外部に取出されている。なお，上記出力取出部１６３は外側電極端子部１５１と直接接触する接触片と，該接触片に対し導通形成された端子片とよりなる。
【００３５】
一方，固体電解質１０において，上記内側電極１６にも，内側電極リード部を介して内側電極端子部が設けてある。上記内側電極リード部及び内側電極端子部は固体電解質１０の内側面に対し形成されている。
そして，上記内側電極端子部は外側電極の外側電極端子部１５１とは別体として設けてあり，該内側電極端子部に接触するよう出力取出部１６４が酸素濃度検出素子１に対し取付けてある。上記出力取出部１６４は，外側電極１５の外側電極端子部１５１に対し接触するよう取付けた出力取出部１６３とは別体の部品である。
【００３６】
次に，上記ヒータ層１３に対する通電経路につき説明する。
図１に示すごとく，上記固体電解質１０において，ヒータ層１３には，ヒータリード部１３０を介して接続されたヒータ端子部１３１，１３２が設けてある。上記ヒータ層１３への通電は，上記ヒータ端子部１３１，１３２に対し，正負の通電端子１６１，１６２を取付けることにより行なわれている。なお，上記通電端子１６１，１６２は，上記ヒータ端子部１３１，１３２に接触する接触片と，該接触片に対し導通形成されたリード部１６６，１６７とよりなる。
【００３７】
そして，上記出力取出部１６３，１６４及び通電端子１６１，１６２にはそれぞれリード線１７１〜１７４が接続されている。そして，それぞれのリード線１７１〜１７４は酸素濃度検出器２の大気側カバー２４１〜２４３の内部を経由して，外部に設けられたコネクタ２９に対し接続されている。
なお，上記酸素濃度検出器２はハウジング２０に設けられたネジ２０１により，自動車内燃機関における排気系に取り付けられている。
【００３８】
次に，上記酸素濃度検出素子１の製造方法につき説明する。
まず，ＺｒＯ2 等の原料粉末を加圧成形した後，温度１４００〜１６００℃にて焼成し，有底円筒形の固体電解質１０を得る。
上記固体電解質１０の内側面及び外側面に対し，Ｐｔ等の貴金属のスパッタもしくはメッキ等により，内側電極１６，内側電極リード部，内側電極端子部，外側電極１５，外側電極リード部１５０，外側電極端子部１５１を形成する。
その後，上記固体電解質１０の鍔部１９より上方の外側面及び外側電極１５の表面に対し，耐熱性金属酸化物であるマグネシア−アルミナスピネルの粉末をプラズマ溶射することにより，第一絶縁層１１を形成する。
【００３９】
次いで，ヒータ層１３等を形成するための白金を含有するペーストａを準備する。また，同時にガス透過性の低い層１３９を形成するためのホウケイ酸ガラスを含有するペーストｂを準備する。
その後，平面上に展開した際には図３に示す形状となるように，上記固体電解質１０の側面に対し，ペーストｂを塗布する。該ペーストｂの表面に対して，今度はペーストａを塗布する。更に，該ペーストａの表面に対してペーストｂを塗布し，全体として，図２に示す断面形状となるようにする。
【００４０】
その後，温度９００〜１１００℃にて熱処理し，ヒータ層１３，ヒータリード部１３０，ヒータ端子部１３１，ガス透過性の低い層１３９となす。
次いで，上記ガス透過性の低い層１３９及び第一絶縁層１１の表面に，第一絶縁層１１を形成する際に使用したものと同じ耐熱性金属酸化物の粉末をプラズマ溶射する。これにより，第二絶縁層１２を形成する。
以上により，本例にかかる酸素濃度検出素子１を得る。
【００４１】
次に，本例にかかる酸素濃度検出素子１の性能につき，表１を用いて説明する。表１に示す試料１〜４，７は本例にかかる酸素濃度検出素子１である。ただし，ガス透過性の低い層１３９の厚み，気孔率がそれぞれ異なる。
また，試料５は本例にかかる酸素濃度検出素子１と同様の構造，即ち第一絶縁層１１と第二絶縁層１２との間にヒータ層１３が挟在されてなるものである。ただし，ヒータ層１３に対しガス透過性の低い層１３９が設けられていない。
なお，試料９は従来技術において示した棒状ヒータを有する酸素濃度検出素子９である（図１０，図１１参照）。
なお，上記ヒータ９９は窒化珪素よりなる。
【００４２】
次に，上記性能評価の詳細につき説明する。
上記性能評価は，『Ｒ−Ｌ応答性』『Ｌ−Ｒ応答性』『出力電流』の三点より行った。
上記『Ｒ−Ｌ応答性』『Ｌ−Ｒ応答性』の評価においては，試料１〜９にかかる酸素濃度検出素子を図４に示す酸素濃度検出器に取りつけ，これを２０００ｃｃの６気筒エンジンの排気系に取り付ける。
そして，上記エンジンを１１００ｒｐｍにおけるインジェクタの噴射を変えて，Ａ／Ｆを１４から１５へ（『Ｒ−Ｌ応答性』），または１５から１４へ（『Ｌ−Ｒ応答性』）と切り換えた。
この時の上記酸素濃度検出器の応答時間を測定し，２００ｍｓ以下であるものを○，２００ｍｓより大きいものを×と表１に記した。
【００４３】
なお，上記応答時間とは，上記酸素濃度検出器（限界電流式）の出力電流値において，その値が変化した幅を１００とした場合の，上記変化の幅１００に対して，その６３％の変化に達するまでの，上記Ａ／Ｆを切り換えてから要した時間である。
【００４４】
また，上記酸素濃度検出素子における出力電流を，Ａ／Ｆが１８の場合に測定し，その値が６〜８ｍＡの範囲内にある場合には○，そうでない場合には×を表１に記した。
【００４５】
同表によれば，試料１〜４，７にかかる酸素濃度検出素子は，『Ｒ−Ｌ応答性』『Ｌ−Ｒ応答性』『出力電流』のいずれも○となり，応答性及び検出精度に優れた酸素濃度検出素子であることが分かった。
しかしながら，ガス透過性の低い層が厚い試料６は，応答性はともかくとして出力電流が小さく，検出精度が悪化するという問題のあることが分かった。
【００４６】
また，試料３はガス透過性の低い層が薄いため，被測定ガス中の酸素のヒータ層に対する吸着を防止することができず，応答性の悪い酸素濃度検出素子しか得られなかった。
また，試料９は，棒状のヒータが挿入された酸素濃度検出素子であり，その応答性，出力電流共に優れていることが分かった。ただし，従来技術において述べたごとく，この酸素濃度検出素子はエンジン始動時の速熱性が悪かった。
【００４７】
また，図５に，本例にかかる酸素濃度検出素子１（表１における試料１）及び従来の棒状のヒータ９９が挿入された酸素濃度検出素子９（表１における試料８）において，限界電流と空燃比との間に成立する関係を示した。同図によれば，本例と従来例との間には特性上の差異が殆ど存在しないことが分かった。
【００４８】
また，図７（ａ）に本例にかかる酸素濃度検出素子１（表１における試料１）及びガス透過性の低い層１３９を持たない酸素濃度検出素子（表１における試料５）における出力波形を，図７（ｂ）にＡ／Ｆの切替のタイミングについて示した。
同図によれば，本例にかかる酸素濃度検出素子１を用いたものはヒータ層の白金による酸素の吸着作用を抑制して，ストイキを挟んだ時の応答性の遅れがなくなることが分かった。
【００４９】
次に，本例における作用効果につき説明する。
上記酸素濃度検出素子１においては，第一絶縁層１１と第二絶縁層１２との間にはヒータ層１３を設けてある。そして，上記ヒータ層１３の全表面にはガス透過性の低い層１３９を設けてある。
これにより，上記第二絶縁層１２より導入された被測定ガスがヒータ層１３に接触することを防止できる。従って，上記被測定ガス中の酸素は上記ヒータ層１３に吸着されることなく，これらは外側電極１５まで到達することができる。
このため，上記被測定ガスの酸素濃度の変動を上記酸素濃度検出素子１は速やかに検知することができる。
【００５０】
また，上記ヒータ層１３と上記固体電解質１０との間の距離はたかだか数百μｍである。このため，上記ヒータ層１３において発生した熱の多くが，速やかに外側電極側１５に伝導することができる。よって，速熱性に優れた酸素濃度検出素子１を得ることができる。
更に，上記ヒータ層１３は酸素濃度検出素子１の表面に露出しておらず，上記第二絶縁層１２によって覆われている。このため，上記ヒータ層１３にて生じた熱が外部に放出されることを抑制することができる。
【００５１】
以上のように，本例によれば，速熱性に優れると共に応答性に優れた酸素濃度検出素子を提供することができる。
【００５２】
なお，上述した本例の酸素濃度検出素子は限界電流式の酸素濃度検出素子である。図６に示すごとき，理論空燃比を境目にして階段状に変化する特性を有する酸素濃淡起電力式の酸素濃度検出素子においても，本例のごときヒータ層を設けることができる。また，この酸素濃度検出素子も，上述と同様の作用効果を有する。
【００５３】
また，本例の上記酸素濃度検出素子１はガス透過性の低い層１３９をヒータ層１３の全表面に設けてある。しかし，図８（ａ）に示すごとく，第一絶縁層１１と接触する部分にのみ，あるいは図８（ｂ）に示すごとく，被測定ガスが導入される第二絶縁層１２と接触する部分にのみに上記ガス透過性の低い層１３９を設けてもよい。また，図９に示すごとく，ヒータ層１３を挟み込むようにガス透過性の低い層１３９を設けてもよい。
【００５４】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態例１における，酸素濃度検出素子の（ａ）左側面図，（ｂ）右側面図。
【図２】  実施形態例１における，酸素濃度検出素子の要部断面図。
【図３】  実施形態例１における，ヒータ層及びガス透過性の低い層の形状を示す平面展開説明図。
【図４】  実施形態例１における，酸素濃度検出器の断面説明図。
【図５】  実施形態例１における，本例及び従来例にかかる酸素濃度検出素子の空燃比と限界電流との関係を示す線図。
【図６】  実施形態例１における，酸素濃淡起電力式の酸素濃度検出素子の空燃比と起電力との関係を示す線図。
【図７】  実施形態例１における，（ａ）酸素濃度検出素子の出力波形を示す線図，（ｂ）Ａ／Ｆの切替えのタイミングを示す線図。
【図８】  実施形態例１における，他の酸素濃度検出素子の要部断面図。
【図９】  実施形態例１における，他の酸素濃度検出素子の要部断面図。
【図１０】  従来例における，酸素濃度検出素子の側面図。
【図１１】  従来例における，酸素濃度検出素子の要部断面図。
【図１２】  酸素濃度検出素子の要部断面図。
【符号の説明】
１，９．．．酸素濃度検出素子，
１０．．．固体電解質，
１１．．．第一絶縁層，
１２．．．第二絶縁層，
１３．．．ヒータ層，
１３９．．．ガス透過性の低い層，
１５．．．外側電極，
１６．．．内側電極，
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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