(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定ガスに含まれる特定ガスの濃度を測定するガスセンサ（１）であって、
酸素イオン伝導性を有する板状の固体電解質体（２）と、
該固体電解質体（２）の厚さ方向において、所定間隔をあけて上記固体電解質体（２）に隣り合う位置に設けられ、該固体電解質体（２）を加熱するヒータ（３）と、
上記固体電解質体（２）と上記ヒータ（３）との間に介在した隔壁部（４）と、
上記固体電解質体（２）と上記ヒータ（３）と上記隔壁部（４）とに取り囲まれ、基準ガスが導入される基準ガス室（１２）と、
上記固体電解質体（２）に対して、上記基準ガス室（１２）を設けた側とは反対側に形成され、上記被測定ガスが導入される被測定ガス室（１１）と、
上記固体電解質体（２）の、上記被測定ガス室（１１）側の表面に形成されたポンプ電極（５ｐ）及びセンサ電極（５ｓ）と、
上記固体電解質体（２）の、上記基準ガス室（１２）側の表面に形成された基準電極（５ｂ）とを備え、
上記ポンプ電極（５ｐ）と上記固体電解質体（２）と上記基準電極（５ｂ）とによって、上記被測定ガスに含まれる酸素を上記基準ガス室（１２）に排出するポンプセル（６ｐ）が形成され、
上記センサ電極（５ｓ）と上記固体電解質体（２）と上記基準電極（５ｂ）とによって、上記ポンプセル（６ｐ）を用いて酸素を排出した上記被測定ガスに含まれる上記特定ガスの濃度を測定するためのセンサセル（６ｓ）が形成され、
上記厚さ方向から見たときに、上記ポンプ電極（５ｐ）の少なくとも一部が上記隔壁部（４）と重なり、かつ上記センサ電極（５ｓ）の一部が上記隔壁部（４）と重なるよう構成されており、
上記固体電解質体（２）の、上記隔壁部（４）を配した側とは反対側には、上記被測定ガス室（１１）の周囲を取り囲む区画部（１４）が配され、上記被測定ガスの導入方向（Ｘ）と上記厚さ方向との双方に直交する幅方向（Ｙ）において、上記区画部（１４）のうち上記被測定ガス室（１１）と外部空間（Ｓ）との間に介在する部位の長さ（Ｌ３）は、上記隔壁部（４）のうち上記基準ガス室（１２）と上記外部空間（Ｓ）との間に介在する部位の長さ（Ｌ４）よりも短いことを特徴とするガスセンサ（１）。
【請求項２】
上記固体電解質体（２）の、上記被測定ガス室（１１）側の表面に形成されたモニタ電極（５ｍ）をさらに備え、該モニタ電極（５ｍ）と上記固体電解質体（２）と上記基準電極（５ｂ）とによって、上記ポンプセル（６ｐ）を用いて酸素を排出した上記被測定ガス中の残留酸素濃度を測定するためのモニタセル（６ｍ）が形成され、上記厚さ方向から見たときに、上記モニタ電極（５ｍ）の一部が上記隔壁部（４）と重なるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ（１）。
【請求項３】
上記ポンプ電極（５ｐ）のうち、上記厚さ方向において上記基準電極（５ｂ）と重なり合う部位に、切欠部（５４）が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスセンサ（１）。
【請求項４】
上記ポンプセル（６ｐ）と上記センサセル（６ｓ）とは、同一の上記固体電解質体（２）を共有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のガスセンサ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定ガスに含まれる特定ガスの濃度を測定するガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定ガスに含まれる特定ガスの濃度を測定するガスセンサとして、上記被測定ガスが導入される被測定ガス室と、大気等の基準ガスが導入される基準ガス室と、これら被測定ガス室と基準ガス室との間に介在し酸素イオン伝導性を有する固体電解質体とを備えるものが知られている（下記特許文献１参照）。上記被測定ガスは、例えば車両の排ガスであり、上記特定ガスは、例えばＮＯｘである。
【０００３】
固体電解質体の表面には、複数の電極が形成されている。また、固体電解質体に対して、上記基準ガス室を挟んで隣り合う位置に、ヒータが設けられている。このヒータによって、固体電解質体および上記電極を加熱するよう構成されている。
【０００４】
上記電極には、固体電解質体の被測定ガス室側の表面に形成されたポンプ電極およびセンサ電極と、固体電解質体の基準ガス室側の表面に形成された基準電極とがある。ポンプ電極と固体電解質体と基準電極とによって、被測定ガス室中の酸素を基準ガス室に排出するポンプセルが形成されている。また、上記センサ電極と固体電解質体と基準電極とによって、センサセルが形成されている。センサセルは、ポンプセルによって酸素濃度を低減させた後の被測定ガスに含まれる、特定ガスの濃度を測定するためのセルである。
【０００５】
上記ポンプセル及びセンサセルが、その機能を発揮するためには、固体電解質体および各電極を充分に加熱する必要がある。そのため、上記ガスセンサでは、上記ヒータを用いて、固体電解質体および上記電極を加熱している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１４０１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記ガスセンサは、ヒータの消費電力が大きいという問題がある。すなわち、ポンプ電極は、固体電解質体の上記被測定ガス室側の表面に形成されているため、ヒータから離れており、加熱しにくい。そのため、ポンプ電極を充分に加熱するためには、ヒータの発熱量を大きくする必要があり、ヒータの消費電力が増大しやすいという問題がある。
【０００８】
また、上記ガスセンサは、車両のエンジンをアイドルストップしたときや、冷風が当たったとき等に、ポンプ電極の温度が低下し、ポンプセルによる酸素の排出能力が低減しやすい。そのため、ポンプ電極を再び加熱して、酸素の排出能力をするまでに時間を要するという問題がある。
【０００９】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、ヒータの消費電力をより低減でき、かつ、ポンプ電極の温度が低下しにくいガスセンサを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、被測定ガスに含まれる特定ガスの濃度を測定するガスセンサであって、
酸素イオン伝導性を有する板状の固体電解質体と、
該固体電解質体の厚さ方向において、所定間隔をあけて上記固体電解質体に隣り合う位置に設けられ、該固体電解質体を加熱するヒータと、
上記固体電解質体と上記ヒータとの間に介在した隔壁部と、
上記固体電解質体と上記ヒータと上記隔壁部とに取り囲まれ、基準ガスが導入される基準ガス室と、
上記固体電解質体に対して、上記基準ガス室を設けた側とは反対側に形成され、上記被測定ガスが導入される被測定ガス室と、
上記固体電解質体の、上記被測定ガス室側の表面に形成されたポンプ電極及びセンサ電極と、
上記固体電解質体の、上記基準ガス室側の表面に形成された基準電極とを備え、
上記ポンプ電極と上記固体電解質体と上記基準電極とによって、上記被測定ガスに含まれる酸素を上記基準ガス室に排出するポンプセルが形成され、
上記センサ電極と上記固体電解質体と上記基準電極とによって、上記ポンプセルを用いて酸素を排出した上記被測定ガスに含まれる上記特定ガスの濃度を測定するためのセンサセルが形成され、
上記厚さ方向から見たときに、上記ポンプ電極の少なくとも一部が上記隔壁部と重なり、かつ上記センサ電極の一部が上記隔壁部と重なるよう構成されており、
上記固体電解質体の、上記隔壁部を配した側とは反対側には、上記被測定ガス室の周囲を取り囲む区画部が配され、上記被測定ガスの導入方向と上記厚さ方向との双方に直交する幅方向において、上記区画部のうち上記被測定ガス室と外部空間との間に介在する部位の長さは、上記隔壁部のうち上記基準ガス室と上記外部空間との間に介在する部位の長さよりも短いことを特徴とするガスセンサにある。
【発明の効果】
【００１１】
上記ガスセンサは、上記厚さ方向から見たときに、ポンプ電極の少なくとも一部が上記隔壁部と重なるように構成されている。
このようにすると、ヒータの消費電力を低減でき、かつ、ポンプ電極を充分に加熱することができる。すなわち、ヒータの熱は、主に上記隔壁部を通って、固体電解質体に伝わる。そのため、固体電解質体のうち、隔壁部に隣り合う部位（以下、隔壁隣接部とも記す）は、基準ガス室に隣り合う部位よりも、温度が高くなりやすい。したがって、上記厚さ方向から見たときに、ポンプ電極の少なくとも一部が隔壁部と重なるように構成すれば、ポンプ電極の少なくとも一部を、固体電解質体の上記隔壁隣接部に形成することができ、ポンプ電極を加熱しやすくなる。そのため、ヒータの消費電力を低減することができる。
【００１２】
また、隔壁部は、基準ガス室内の基準ガスよりも熱容量が大きいため、温度が変化しにくい。したがって、隔壁隣接部も温度が変化しにくい。そのため、ポンプ電極の少なくとも一部を隔壁隣接部に形成すれば、ポンプ電極の温度を一定に保ちやすくなる。したがって、冷風がガスセンサに当たった場合等でも、ポンプ電極の温度が下がりにくくなり、ポンプセルによる、酸素の排出能力が低減することを抑制できる。
【００１３】
以上のごとく、本発明によれば、ヒータの消費電力をより低減でき、かつ、ポンプ電極の温度が低下しにくいガスセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における、ガスセンサの断面図であって、図４のI-I断面図。
【図２】図１のII-II断面図。
【図３】図１のIII-III断面図。
【図４】図１のIV-IV断面図。
【図５】図４のV-V断面図。
【図６】実施例１における、ガスセンサの分解斜視図。
【図７】実施例１における、ポンプ電極の、単位面積当たりのポンプ能力と、温度との関係を表したグラフ。
【図８】実施例１における、ポンプ電極の温度と、幅方向におけるポンプ電極の中心からの距離との関係を表したグラフ。
【図９】実施例１における、ポンプ電極の、単位面積当たりのポンプ能力と、幅方向におけるポンプ電極の中心からの距離との関係を表したグラフ。
【図１０】実施例２における、ガスセンサの断面図であって、図１１のX-X断面図。
【図１１】図１０のXI-XI断面図。
【図１２】実施例３における、ガスセンサの断面図。
【図１３】実施例３における、ガスセンサの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
上記ガスセンサは、車両の排ガスに含まれるＮＯｘの濃度を測定するための、ＮＯｘセンサとすることができる。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
上記ガスセンサに係る実施例について、図１〜図９を用いて説明する。図１〜図４に示すごとく、本例のガスセンサ１は、被測定ガス室１１と、基準ガス室１２と、固体電解質体２と、ヒータ３と、隔壁部４と、ポンプ電極５ｐと、センサ電極５ｓと、基準電極５ｂとを備える。
固体電解質体２は、酸素イオン伝導性を有し、板状に形成されている。固体電解質体２は、例えばジルコニアからなる。
図１に示すごとく、ヒータ３は、固体電解質体２の厚さ方向（Ｚ方向）において、所定間隔をあけて固体電解質体２に隣り合う位置に設けられている。ヒータ３は、固体電解質体２を加熱するために設けられている。
【００１７】
隔壁部４は、固体電解質体２とヒータ３との間に介在している。
基準ガス室１２は、固体電解質体２とヒータ３と隔壁部４とに取り囲まれている。基準ガス室１２には、大気等の基準ガスが導入される。
被測定ガス室１１は、固体電解質体２に対して、基準ガス室１１を設けた側とは反対側に形成されている。被測定ガス室１１には、被測定ガスｇが導入される。
【００１８】
ポンプ電極５ｐ及びセンサ電極５ｓは、固体電解質体２の、被測定ガス室１１側の表面に形成されている。
基準電極５ｂは、固体電解質体２の、基準ガス室１２側の表面に形成されている。
ポンプ電極５ｐと固体電解質体２と基準電極５ｂとによって、ポンプセル６ｐが形成されている。ポンプセル６は、被測定ガスｇに含まれる酸素を基準ガス室１２に排出するためのセルである。
センサ電極５ｓと固体電解質体２と基準電極５ｂとによって、センサセル６ｓが形成されている。センサセル６ｓは、ポンプセル６ｐを用いて酸素を排出した被測定ガスｇに含まれる特定ガスの濃度を測定するためのセルである。
図１、図２に示すごとく、Ｚ方向から見たときに、ポンプ電極５ｐの一部が隔壁部４と重なるよう構成されている。
【００１９】
本例のガスセンサ１は、車両の排ガスに含まれるＮＯｘの濃度を測定するための、ＮＯｘセンサである。
【００２０】
図２、図５に示すごとく、固体電解質体２の、被測定ガス室１１側の表面には、上記ポンプ電極５ｐ及びセンサ電極５ｓの他に、モニタ電極５ｍが形成されている。モニタ電極５ｍと固体電解質体２と基準電極５ｂとによって、モニタセル６ｍが形成されている。モニタセル６ｍは、ポンプセル６ｐによって酸素を低減させた後の被測定ガスｇに含まれる、残留酸素の濃度Ａを測定するためのセルである。
【００２１】
上記センサセル６ｓは、特定ガスの他に、酸素にも感度を有する。そのため、センサセル６ｓは、ポンプセル６ｐによって酸素を低減させた後の被測定ガスｇに含まれる、残留酸素と特定ガスとの合計濃度Ｂを測定している。
【００２２】
モニタセル６ｍとセンサセル６ｓとは、それぞれ図示しない制御回路部に接続している。制御回路部は、上記合計濃度Ｂから上記残留酸素の濃度Ａを減算し、これにより、被測定ガス中の特定ガス（ＮＯｘ）の濃度を算出するよう構成されている。
【００２３】
本例のガスセンサ１は、固体電解質体２を一枚のみ備える。すなわち、本例では、ポンプセル６ｐと、モニタセル６ｍと、センサセル６ｓとは、固体電解質体２を共有している。
【００２４】
図２に示すごとく、ガスセンサ素子１は、被測定ガスｇを被測定ガス室１１に導入するためのガス導入部１３０を備える。このガス導入部１３０に、アルミナ等からなる拡散抵抗部１３が設けられている。この拡散抵抗部１３によって、被測定ガス室１１に導入される被測定ガスｇの流速を制限している。
【００２５】
被測定ガスｇの導入方向（Ｘ方向）において、ポンプ電極５ｐに隣り合う位置に、上記モニタ電極５ｍ及び上記センサ電極５ｓが配置されている。モニタ電極５ｍとセンサ電極５ｓとは、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する幅方向（Ｙ方向）において、互いに隣り合っている。モニタ電極５ｍ及びセンサ電極５ｓは、ポンプ電極５ｐに対して、被測定ガスｇの下流側に配置されている。個々の電極５ｐ，５ｍ，５ｓには、配線５１〜５３が接続している。
【００２６】
図２に示すごとく、被測定ガス室１１のＹ方向長さＬ１は、基準ガス室１２のＹ方向長さＬ２（図３参照）よりも長い。ポンプ電極５ｐの、Ｙ方向における両端部５０は、Ｚ方向から見たときに、隔壁部４と重なっている。また、本例では、モニタ電極５ｍの一部と、センサ電極５ｓの一部も、Ｚ方向において隔壁部４と重なっている。
【００２７】
また、図２に示すごとく、本例のガスセンサ１は、セラミック製の区画部１４を備える。区画部１４は、被測定ガス室１１と外部空間Ｓとを区画している。
【００２８】
また、図３に示すごとく、基準ガス室１２と外部空間Ｓとの間における、隔壁部４のＹ方向長さＬ４は、被測定ガス室１１（図２参照）と外部空間Ｓとの間における、区画部１４の長さＬ３よりも長い。また、隔壁部４には、基準ガスを基準ガス室１２に導入するための基準ガス導入口４０が形成されている。
【００２９】
また、図１、図４に示すごとく、本例のヒータ３は、第１ヒータ板３１と、通電により発熱する発熱体３２と、第２ヒータ板３３とを備える。２枚のヒータ板３１，３３は、アルミナ等のセラミックからなる。ヒータ３と、固体電解質体２と、隔壁部４とに取り囲まれた空間が、基準ガス室１２になっている。
【００３０】
また、固体電解質体２に対して、被測定ガス室１１を挟んで隣り合う位置に、板状部材１５が設けられている。この板状部材１５と、固体電解質体２と、区画部１４と、拡散抵抗部１３とに囲まれた空間が、被測定ガス室１１になっている。
【００３１】
図６に示すごとく、板状部材１５の表面には、外部接続用電極１５１が形成されている。外部接続用電極１５１は、配線５１〜５３を介して、電極５ｐ，５ｍ，５ｓに電気接続している。本例のガスセンサ１は、板状部材１５と、区画部１４と、固体電解質体２と、隔壁部４と、ヒータ３とを積層することにより、形成されている。
【００３２】
次に、各電極５（５ｐ，５ｍ，５ｓ）の組成について説明する。ポンプ電極５ｐ及びモニタ電極５ｍは、ＰｔとＡｕとの合金からなる。これらの電極５ｐ，５ｍは、直流電圧が加えられている状態では、酸素分子に活性であり、ＮＯｘには不活性である。すなわち、酸素分子を還元して酸素イオンにするが、ＮＯｘ分子は分解しない性質を有する。また、センサ電極５ｓは、ＰｔとＲｈとの合金、又はＰｔからなる。センサ電極５ｓは、酸素分子とＮＯｘとの双方に活性である。すなわち、酸素分子とＮＯｘを両方とも分解して、酸素イオンを発生させる性質を有する。
【００３３】
ポンプセル６ｐを用いて酸素を排出する際、図４に示すごとく、ポンプ電極５ｐと基準電極５ｂとの間には、基準電極５ｂが高電位となるように直流電圧（以下、ポンプ電圧とも記す）が加えられる。ポンプ電圧を加えておくと、被測定ガスｇに含まれる酸素は、ポンプ電極５ｐにおいて酸素イオンに還元され、固体電解質体２内を通って基準ガス室１２に排出される。
【００３４】
図５に示すごとく、モニタセル６ｍとセンサセル６ｓには、それぞれ電流センサ８１，８２が接続している。この電流センサ８１，８２によって、モニタセル６ｍに流れる電流（以下、モニタ電流とも記す）と、センサセル６ｓに流れる電流（以下、センサ電流とも記す）とを測定している。
【００３５】
被測定ガスｇに残留する酸素は、モニタ電極５ｍにおいて還元されて酸素イオンになり、固体電解質体２を通って基準ガス室１２へ排出される。このとき、モニタセル６ｍにモニタ電流が流れる。このモニタ電流を測定することにより、被測定ガスｇ中の残留酸素の濃度Ａを測定している。また、センサ電極５ｓは、被測定ガスｇに残留する酸素とＮＯｘとを還元して酸素イオンを発生させる。酸素イオンは、固体電解質体２を通って基準ガス室１２へ排出される。このとき、センサセル６ｓにセンサ電流が流れる。このセンサ電流を測定することにより、被測定ガスｇ中の残留酸素とＮＯｘ（特定ガス）との合計濃度Ｂを測定している。
【００３６】
次に、ポンプ電極５ｐのうち、Ｚ方向において隔壁部４と重なる部位と、重ならない部位との、ポンプ能力（酸素を排出する能力）の差について説明する。図７は、ポンプ電極５ｐの温度と、ポンプ電極５ｐの単位面積当たりのポンプ能力との関係を表したグラフである。同図に示すごとく、ポンプ電極５ｐの温度が高いほど、ポンプ能力は上昇する。これは、ポンプ電極５ｐの温度が高いほど、酸素分子を酸素イオンに還元する効率が高くなるからである。
【００３７】
また、図８は、Ｙ方向における、ポンプ電極５ｐの中心Ｏ（図１参照）からの距離と、ポンプ電極５ｐの温度との関係を表したグラフである。図１に示すごとく、ポンプ電極５ｐのうち、中心Ｏからの距離がｒ１までの部位は、隔壁部４と重なっておらず、中心Ｏからの距離がｒ１からｒ２までの部位は、隔壁部４と重なっている。そのため、図８に示すごとく、ポンプ電極５ｐのうち隔壁部４と重なっていない部分（中心Ｏからの距離がｒ１までの部位）は、ヒータ３から伝わる熱の量が少なく、温度が比較的低い。これに対して、隔壁部４と重なっている部位（中心Ｏからの距離がｒ１〜ｒ２までの部位）は、ヒータ３から発生した熱が、隔壁部４を通って効率的に伝わるため、温度が比較的高い。
【００３８】
また、図９は、Ｙ方向における、ポンプ電極５ｐの中心Ｏからの距離と、ポンプ電極５ｐの単位面積当たりのポンプ能力との関係を表したグラフである。同図に示すごとく、ポンプ電極５ｐのうち、中心Ｏからの距離がｒ１までの部位は、Ｚ方向において隔壁部４と重なっていないため、温度が低く、単位面積当たりのポンプ能力が低い。また、ポンプ電極５ｐのうち、中心Ｏからの距離がｒ１〜ｒ２までの部位は、Ｚ方向において隔壁部４と重なっているため、温度が高く、単位面積当たりのポンプの能力が高い。
【００３９】
本例の作用効果について説明する。図１、図２に示すごとく、本例のガスセンサ１は、Ｚ方向から見たときに、ポンプ電極５ｐの一部が隔壁部４と重なるように構成されている。
このようにすると、ヒータ３の消費電力を低減でき、かつ、ポンプ電極５ｐを充分に加熱することができる。すなわち、ヒータ３の熱は、主に隔壁部４を通って、固体電解質体２に伝わる。そのため、固体電解質体２のうち、Ｚ方向において隔壁部４に隣り合う部位（隔壁隣接部２０）は、基準ガス室１２に隣り合う部位よりも、温度が高くなりやすい。したがって、本例のように、Ｚ方向から見たときに、ポンプ電極５ｐの一部が隔壁部４と重なるように構成すれば、ポンプ電極５ｐの一部を、固体電解質体２の上記隔壁隣接部２０に形成することができ、ポンプ電極５ｐを加熱しやすくなる。そのため、ヒータ３の消費電力を低減できる。
【００４０】
また、隔壁部４は、基準ガス室１２内の基準ガスよりも熱容量が大きいため、温度が変化しにくい。したがって、固体電解質体２の上記隔壁隣接部２０も温度が変化しにくい。本例のように、ポンプ電極５ｐの一部を、隔壁隣接部２０に形成すれば、ポンプ電極５ｐの温度を一定に保ちやすくなる。したがって、車両のエンジンをアイドルストップしたときや、冷風がガスセンサ素子１に当たったとき等でも、ポンプ電極５ｐの温度が下がりにくくなり、ポンプセル６ｐによる、酸素の排出能力が低減することを抑制できる。
【００４１】
また、本例のポンプ電極５ｐは、ＰｔとＡｕの合金からなる。
この場合には、ポンプ電極５ｐを、酸素に対して活性を有し、かつＮＯｘに対して非活性にすることができる。
【００４２】
また、本例では図４、図５に示すごとく、センサセル６ｓとポンプセル６ｐとは、同一の固体電解質体２を共有している。
そのため、センサセル６ｓを形成するための固体電解質体２と、ポンプセル６ｐを形成するための固体電解質体２とを別々にする必要がなくなり、部品点数を低減できる。したがって、ガスセンサ１の製造コストを低減することができる。
【００４３】
また、本例のガスセンサ１は、図２、図５に示すごとく、Ｚ方向から見たときに、センサ電極５ｓの一部が隔壁部４と重なるよう構成されている。
そのため、センサ電極５ｓの一部を上記隔壁隣接部２０に形成することができる。したがって、ヒータ３の消費電力を低減しつつ、センサ電極５ｓを充分に加熱することが可能となる。また、冷風がガスセンサ１に当たったとき等でも、センサ電極５ｓの温度が低下しにくい。
【００４４】
同様に、本例のガスセンサ１は、図２、図５に示すごとく、Ｚ方向から見たときに、モニタ電極５ｍの一部が隔壁部４と重なるよう構成されている。
そのため、モニタ電極５ｍの一部を上記隔壁隣接部２０に形成することができる。したがって、ヒータ３の消費電力を低減しつつ、モニタ電極５ｍを充分に加熱することが可能になる。また、冷風がガスセンサ１に当たったとき等でも、モニタ電極５ｍの温度が低下しにくい。
【００４５】
以上のごとく、本例によれば、ヒータの消費電力をより低減でき、かつ、ポンプ電極の温度が低下しにくいガスセンサを提供することができる。
【００４６】
なお、本例では、１枚の固体電解質体２を用いて３個のセル６（６ｐ，６ｍ，６ｓ）を形成したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、ポンプセル６ｐを形成するための固体電解質体と、モニタセル６ｍ及びセンサセル６ｍを形成するための固体電解質体とを別にしてもよい。
【００４７】
また、本例では、Ｚ方向において、ポンプ電極５ｐの一部が、隔壁部４と重なるよう構成したが、本発明はこれに限るものではなく、ポンプ電極５ｐの全ての部位を隔壁部４と重なるように構成してもよい。
【００４８】
（実施例２）
以下の実施例においては、図面に用いた符号のうち、実施例において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００４９】
本例は、ポンプ電極５ｐの形状を変更した例である。図１０、図１１に示すごとく、本例では、ポンプ電極５ｐのうち、Ｚ方向において基準電極５ｂと重なる部位に、切欠部５４を形成してある。
【００５０】
本例の作用効果について説明する。ポンプ電極５ｐに切欠部５４を形成すると、ポンプ電極５ｐの構成材料である、ＡｕやＰｔの量を低減することができる。そのため、ガスセンサ素子１の製造コストを低減することができる。なお、本例では、ポンプ電極５ｐのうち、基準電極５ｂと重なる部位に、切欠部５４を形成してある。この部位は、ヒータ３によって加熱されにくいため、この部位に切欠部５４を形成しても、ポンプセル６ｐのポンプ能力が大きく低減することは抑制できる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。
【００５１】
（実施例３）
本例は、モニタ電極５ｍ及びセンサ電極５ｓの形状を変更した例である。図１２に示すごとく、本例では、モニタ電極５ｍのうち、Ｚ方向において基準電極５ｂと重なる部位に、モニタ用切欠部５５を形成してある。同様に、センサ電極５ｓのうち、Ｚ方向において基準電極５ｂと重なる部位に、センサ用切欠部５６を形成してある。
【００５２】
本例の作用効果について説明する。センサ電極５ｓやモニタ電極５ｍに切欠部５５，５６を形成すると、これらの電極５ｓ，５ｍの構成材料である、ＡｕやＰｔ等の使用量を低減することができる。そのため、ガスセンサ素子１の製造コストを低減することができる。なお、本例では、センサ電極５ｓやモニタ電極５ｍのうち、Ｚ方向において基準電極５ｂと重なる部位に、切欠部５５，５６を形成してある。この部位は、ヒータ３によって加熱されにくいため、この部位に切欠部５５，５６を形成しても、モニタセル６ｍやセンサセル６ｓの性能が大きく低減することは抑制できる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。
【００５３】
（実施例４）
本例は、ポンプ電極５ｐの形状を変更した例である。図１３に示すごとく、本例ではポンプ電極５ｐに、複数の切欠部５４をスリット状に形成してある。個々の切欠部５４は、矩形状に形成されている。複数の切欠部５４は、Ｘ方向に配列している。
【００５４】
本例の作用効果について説明する。本例では、ポンプ電極５ｐに切欠部５４を形成してあるため、実施例２と同様に、ガスセンサ１の製造コストを低減できるという効果を有する。また、本例では、隣り合う２つの切欠部５４の間に、ポンプ電極５ｐの一部（介在部５４０）が残存している。そのため、この介在部５４０によって、ポンプセル６ｐ全体のポンプ能力を高めることができる。すなわち、介在部５４０は、ポンプ電極５ｐの上記両端部５０に接続している。両端部５０は、Ｚ方向において隔壁部４と重なっているため、温度が高くなりやすい部位である。本例のように複数の切欠部５４を形成すれば、両端部５０からの熱が、ポンプ電極５ｐ全体に伝わらず、介在部５４０に局所的に伝わるようになる。そのため、介在部５４０の温度を高くすることができ、介在部５４０のポンプ能力を高めることができる。したがって、ポンプセル６ｐ全体のポンプ能力を高くすることが可能となる。
【符号の説明】
【００５５】
１  ガスセンサ
１１  被測定ガス室
１２  基準ガス室
２  固体電解質体
３  ヒータ
４  隔壁部
５ｐ  ポンプ電極
５ｂ  基準電極
６ｐ  ポンプセル
【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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【図１３】
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