(57)【要約】【課題】  製造が容易で、製造コストの低減が可能な固体電解質型ガスセンサー及びガス濃度測定装置を提供する。【解決手段】  本発明の固体電解質型ガスセンサーは、両面に一対の電極膜を形成した固体電解質基板と、前記固体電解質基板の第１の面の側に位置する第１の基板と、前記第１の面と前記第１の基板との間に密接して配置され、切り欠きを有する枠形状を有し、前記切り欠きがガス拡散律速孔を形成するガス拡散律速部と、を有し、前記ガス拡散律速部が金属枠により形成される。【選択図】図１
2005156189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に一対の電極膜を形成した固体電解質基板と、
前記固体電解質基板の第１の面の側に位置する第１の基板と、
前記第１の面と前記第１の基板との間に密接して配置され、切り欠きを有する枠形状を有し、前記切り欠きがガス拡散律速孔を形成するガス拡散律速部と、を有し、
前記ガス拡散律速部が金属枠により形成されることを特徴とする、固体電解質型ガスセンサー。
【請求項２】
両面に一対の電極膜を形成した固体電解質基板と、
前記固体電解質基板の第１の面に、無機系接着剤によって微小間隔を有して接合される第１の基板と、
前記固体電解質基板の第２の面の側に位置する第２の基板と、
前記無機系接着剤の一部に欠落部を有し、前記欠落部がガス拡散律速孔を形成するガス拡散律速部と、
前記第２の面と前記第２の基板との間に密接して配置され、切り欠きを有する枠形状を有し、前記切り欠きが流通孔を形成するガス流通部と、を有し、
前記ガス流通部が金属枠により形成されることを特徴とする、固体電解質型ガスセンサー。
【請求項３】
両面に一対の電極膜を形成した固体電解質基板と、
前記固体電解質基板の第１の面の側に位置する第１の基板と、
前記固体電解質基板の第２の面の側に位置する第２の基板と、
前記第１の面と前記第１の基板との間に密接して配置され、切り欠きを有する枠形状を有し、前記切り欠きがガス拡散律速孔を形成するガス拡散律速部と、
前記第２の面と前記第２の基板との間に密接して配置され、切り欠きを有する枠形状を有し、前記切り欠きがガス流通孔を形成するガス流通部と、を有し、
前記ガス拡散律速部及び前記ガス流通部が金属枠によって形成されることを特徴とする、固体電解質型ガスセンサー。
【請求項４】
前記金属枠とその上下の前記固体電解質基板と前記第１の基板又は前記第２の基板との間の隙間及び側面が無機系の接着剤で覆われていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の固体電解質型ガスセンサー。
【請求項５】
前記金属枠が電気伝導性を有する金属で形成され、前記金属枠が電極端子を兼ねることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の固体電解質型ガスセンサー。
【請求項６】
前記金属枠の一部が前記第１又は第２の基板と前記固体電解質基板との側面より突出していることを特徴とする請求項５に記載の固体電解質型ガスセンサー。
【請求項７】
前記金属枠が、前記金属枠の上又は下に配置される前記第１の基板又は前記第２の基板の側面を位置規制する爪部を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載の固体電解質型ガスセンサー。
【請求項８】
前記金属枠がステンレスで形成されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかの請求項に記載の固体電解質型ガスセンサー。
【請求項９】
前記金属枠に形成された前記切り欠きが、長さが前記金属枠の幅より長く、且つ、前記金属枠の外側と内側の開孔部とを連結する形状を有することを特徴とする請求項１〜請求項９に記載の固体電解質型ガスセンサー。
【請求項１０】
前記第１の基板及び前記第２の基板の外側に配設した発熱体を更に有することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかの請求項に記載の固体電解質型ガスセンサー。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかの請求項に記載の固体電解質型ガスセンサーと、
前記固体電解質基板を加熱し、所定の温度に制御する温度制御部と、
前記一対の電極膜の間に所定の電圧を印加する電圧制御部と、
前記一対の電極膜の間に流れる電流を検出する電流検出部と、
少なくとも前記電流検出部が検出した電流からガス濃度を算出するガス濃度算出部と、
を有することを特徴とする、ガス濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電解質型ガスセンサー及びガス濃度測定装置に関する。より詳しくは、限界電流式の固体電解質型ガスセンサー及びガス濃度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガス濃度の測定方法として、イオン伝導性を持つ固体電解質を活用するものが開発され実用化されている。固体電解質を用いたガス濃度の測定方法として、限界電流式の測定方法が知られている。
【０００３】
特開２０００−１９３６３７号公報に、従来例の炭化水素センサーが開示されている。従来例の炭化水素センサーは、限界電流式の固体電解質型ガスセンサーである。図１３及び図１４を用いて従来例の炭化水素センサーを説明する。図１３は、従来例の炭化水素センサーのセンサー部の断面図である。炭化水素センサーであるセンサー部７５１は、固体電解質基板７１１、セラミックス基板７１２（ヒータ基板）、補助基板７１３を有する。
【０００４】
固体電解質基板７１１は、Ｂａ、Ｃｅ、Ｇｄの酸化物で形成され、プロトン伝導性を有する。固体電解質基板７１１は、カソード電極膜７２２とアノード電極膜７２１とを有する。セラミックス基板７１２及び補助基板７１３は、部分安定化ジルコニア製セラミックスで形成される。固体電解質基板７１１のアノード電極膜７２１側に、セラミックス基板７１２が無機系接着剤７２３で接合されている。ガス拡散律速孔７２５は、無機系接着剤７２３の一部に形成された開口である。７２６は、アノード電極室である。セラミックス基板７１２（ヒータ基板）は、アノード電極膜７２１と対向しない面側に発熱体７１４を有する。発熱体７１４は、白金ペーストを印刷及び焼成したものである。セラミックス基板７１２の発熱体７１４を有する面側に、補助基板７１３が無機系の接着剤７２４で接合されている。
【０００５】
従来例の炭化水素センサーは、固体電解質基板７１１、セラミックス基板７１２及び補助基板７１３ともほぼ同じ熱膨張係数を有する材料を用い、加熱時に各基板間の熱ストレスが発生しないように考慮されている。セラミックス基板７１２の発熱体７１４面に補助基板７１３を接合して、昇温時にセラミックス基板７１２が破損しないように配慮されている。
【０００６】
図１４は、従来例のセンサー構成体の分解斜視図である。図１４において、７５３はセラミックス製円柱（センサー取り付け部材）、７５２はセラミックス製円柱７５３に連通する平坦部、７５４はリード線、７６１は金属製のケース、７６２は金属製のカン、７６３は通気孔、７５５は金属製のフタ、７６５は外部リード線である。
【０００７】
センサー部７５１は、平坦部７５２に無機系接着剤で接合されている。セラミックス製円柱７５３の内部に、センサー出力用及びヒータ用のリード線７５４が通され、リード線７５４は、金属製のフタ７５５の後方から引き出される外部リード線７６５に、それぞれ電気的に接続されている。セラミックス製円柱７５３は、金属製のフタ７５５にリード線７５４を介して取り付けられている。セラミックス製円柱７５３は、金属製のケース７６１に収納され、金属製のフタ７５５と金属製のケース７６１とをネジ部で止めることにより、固定される。金属製のケース７６１には他端部が封止された金属製カン７６２が接合されている。金属製カン７６２は、センサー部７５１と対応する位置に、ガスを通すための通気孔７６３を有する。
【０００８】
次に、従来例のセンサー構成体の動作を説明する。アノード電極膜７２１及びカソード電極膜７２２には定電圧が印加される。固体電解質基板７１１は、発熱体７１４によって加熱され、活性化されている。雰囲気内の炭化水素ガスは、通気孔７６３及びガス拡散律速孔７２５を通り、アノード電極室７２６に拡散移動する。雰囲気中の炭化水素ガス分圧に対応した炭化水素ガスが、拡散によりアノード電極室７２６に供給される。アノード電極室７２６内に導入された炭化水素ガスは、アノード電極膜７２１の表面で解離し、プロトンを生成する。プロトンが固体電解質基板７１１中をカソード電極膜７２２側に移動し、カソード電極膜７２２で水素分子になり放出される。両電極膜間には、固体電解質基板７１１を流れる単位時間当たりのプロトン量に比例した電流が流れる。この電流の量は、雰囲気中の炭化水素ガス分圧に比例するので、炭化水素ガスの濃度を測定できる。
【特許文献１】特開２０００−１９３６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来例の炭化水素ガスセンサーにおいて、アノード電極室７２６は次のような工程で形成される。始めに、セラミックス基板７１２及び固体電解質基板７１１のアノード電極膜７２１側に、無機系接着剤７２３（ガラスペースト）にアノード電極室７２６の厚み制御用スペーサー剤を混合したペーストを、印刷し焼成する。次に、セラミックス基板７１２を、固体電解質基板７１１のアノード電極膜７２１側に位置合わせし圧接し再焼成する。ガス拡散律速孔７２５は、無機系接着剤７２３の一部を開口させることにより形成する。従来例の炭化水素ガスセンサーは、アノード電極室７２６の厚み制御及びセラミックス基板７１２の位置決めのために、複数の工程が必要であるため、製造コストが高かった。
【００１０】
固体電解質基板７１１の片面にのみ発熱体７１４が配置されているので、実際にセンサー部７５１を制作して動作させると、固体電解質基板７１１の両面で４０℃〜５０℃の温度差が生じた。従来例の炭化水素センサーにおいて、固体電解質基板７１１中をアノード電極膜７２１からカソード電極膜７２２側に移動するプロトンの量は、固体電解質基板７１１の導電率に大きく依存する。例えば固体電解質型ガスセンサーの固体電解質基板として使われることが多い安定化ジルコニアの導電率は、温度が高いほど大きい。即ち、温度が高いほどプロトンの伝導量は大きくなり、電流が流れやすくなる。他の固体電解質も、同様の特徴を有する。ガス濃度測定装置が、従来例の炭化水素ガスセンサーの出力電流に基づいて誤った温度に対応した係数でガス濃度を算出すると、算出したガス濃度が真の値からずれたり、一定の濃度のガス流中で連続して計測した電流値が経時変化したりして、ガス濃度の測定精度が悪かった。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、固体電解質基板を用いた限界電流型のガスセンサーにおいて、製造が容易で、製造コストの低減が可能な固体電解質型ガスセンサー及びガス濃度測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。請求項１に記載の発明は、両面に一対の電極膜を形成した固体電解質基板と、前記固体電解質基板の第１の面の側に位置する第１の基板と、前記第１の面と前記第１の基板との間に密接して配置され、切り欠きを有する枠形状を有し、前記切り欠きがガス拡散律速孔を形成するガス拡散律速部と、を有し、前記ガス拡散律速部が金属枠により形成されることを特徴とする、固体電解質型ガスセンサーである。
本発明は、ガス拡散律速部を金属枠によって形成することにより、固体電解質基板と第１の基板との間の隙間を容易に、短時間で且つ正確な大きさで形成できるという作用を有する。第１の基板は、好ましくはセラミックス基板である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、両面に一対の電極膜を形成した固体電解質基板と、前記固体電解質基板の第１の面に、無機系接着剤によって微小間隔を有して接合される第１の基板と、前記固体電解質基板の第２の面の側に位置する第２の基板と、前記無機系接着剤の一部に欠落部を有し、前記欠落部がガス拡散律速孔を形成するガス拡散律速部と、前記第２の面と前記第２の基板との間に密接して配置され、切り欠きを有する枠形状を有し、前記切り欠きが流通孔を形成するガス流通部と、を有し、前記ガス流通部が金属枠により形成されることを特徴とする、固体電解質型ガスセンサーである。
本発明は、ガス流通部を金属枠によって形成することにより、固体電解質基板と第２の基板との間の隙間を容易に、短時間で且つ正確な大きさで形成できるという作用を有する。本発明の固体電解質型ガスセンサーは、固体電解質基板の両面に発熱体を配設できる構成を有するので、固体電解質基板を両面から等しく加熱することができる。従って、電極膜の温度の空間分布を従来に比べてより均一にすることができ、ガス濃度の測定精度が向上する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、両面に一対の電極膜を形成した固体電解質基板と、前記固体電解質基板の第１の面の側に位置する第１の基板と、前記固体電解質基板の第２の面の側に位置する第２の基板と、前記第１の面と前記第１の基板との間に密接して配置され、切り欠きを有する枠形状を有し、前記切り欠きがガス拡散律速孔を形成するガス拡散律速部と、前記第２の面と前記第２の基板との間に密接して配置され、切り欠きを有する枠形状を有し、前記切り欠きがガス流通孔を形成するガス流通部と、を有し、前記ガス拡散律速部及び前記ガス流通部が金属枠によって形成されることを特徴とする、固体電解質型ガスセンサーである。
本発明は、ガス拡散律速部及びガス流通部を金属枠によって形成することにより、固体電解質基板と第１の基板及び第２の基板との間の隙間を容易に、短時間で且つ正確な大きさで形成できるという作用を有する。本発明の固体電解質型ガスセンサーは、固体電解質基板の両面に発熱体を配設できる構成を有するので、固体電解質基板を両面から等しく加熱することができる。従って、電極膜の温度の空間分布を従来に比べてより均一にすることができ、ガス濃度の測定精度が向上する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記金属枠とその上下の前記固体電解質基板と前記第１の基板又は前記第２の基板との間の隙間及び側面が無機系の接着剤で覆われていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の固体電解質型ガスセンサーである。
本発明は、金属枠とその上下の基板との隙間からガスがわずかに拡散し、固体電解質型ガスセンサーのガス濃度の測定精度が劣化することを防止する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記金属枠が電気伝導性を有する金属で形成され、前記金属枠が電極端子を兼ねることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の固体電解質型ガスセンサーである。
金属枠の一部又は全面を固体電解質基板に形成した電極と接触させ、金属枠にリード線を取り付けることにより、金属枠から信号を取り出せる。従来は、固体電解質基板に形成した電極にリード線を接続するための専用の電極端子を設けていた。本発明により、リード線を接続するための専用の電極端子をなくし、固体電解質型ガスセンサーのコストを削減できる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記金属枠の一部が前記第１又は第２の基板と前記固体電解質基板との側面より突出していることを特徴とする請求項５に記載の固体電解質型ガスセンサーである。リード線を側面より突出した金属枠部分に接続し易い。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、前記金属枠が、前記金属枠の上又は下に配置される前記第１の基板又は前記第２の基板の側面を位置規制する爪部を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載の固体電解質型ガスセンサーである。
本発明は、位置決めが容易で組み立て易い固体電解質型ガスセンサーを実現できるという作用を有する。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、前記金属枠がステンレスで形成されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかの請求項に記載の固体電解質型ガスセンサー。
ステンレスは、入手が容易で、高い導電性と耐熱性と強度とを有し、錆びにくい（長期の使用により信頼性が低下しない）故に、金属枠の材料として適している。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、前記金属枠に形成された前記切り欠きが、長さが前記金属枠の幅より長く、且つ、前記金属枠の外側と内側の開孔部とを連結する形状を有することを特徴とする請求項１〜請求項９に記載の固体電解質型ガスセンサーである。
切り欠きの長さを金属枠の幅より長くすることで、切り欠きの幅を大きくし、金属枠の厚みを厚くすることができる。本発明の金属枠は加工が簡単である。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、前記第１の基板及び前記第２の基板の外側に配設した発熱体を更に有することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかの請求項に記載の固体電解質型ガスセンサーである。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれかの請求項に記載の固体電解質型ガスセンサーと、前記固体電解質基板を加熱し、所定の温度に制御する温度制御部と、前記一対の電極膜の間に所定の電圧を印加する電圧制御部と、前記一対の電極膜の間に流れる電流を検出する電流検出部と、少なくとも前記電流検出部が検出した電流からガス濃度を算出するガス濃度算出部と、を有することを特徴とする、ガス濃度測定装置である。
本発明は、製造が容易で、製造コストの低減が可能な限界電流式のガス濃度測定装置を実現できるという作用を有する。本発明は、ガス濃度の測定精度及び測定感度が高い、限界電流式のガス濃度測定装置を実現できるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、製造が容易で、製造コストの低減が可能な限界電流式の固体電解質型ガスセンサー及びガス濃度測定装置を実現できるという有利な効果を奏する。ガス濃度の測定精度及び測定感度が高い、限界電流式の固体電解質型ガスセンサー及びガス濃度測定装置を実現できるという有利な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下本発明の実施をするための最良の形態を具体的に示した実施の形態について、図面とともに記載する。
以下の全ての実施の形態において、固体電解質型ガスセンサーのガス検出素子部を「センサーブロック」と言う。
【００２５】
《実施の形態１》
図１及び図２を用いて、本発明の実施の形態１の固体電解質型ガスセンサーを説明する。図１及び図２は、本発明の実施の形態１の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの断面図及び分解斜視図である。図２のＡ−Ａ’断面を図１に示す。実施の形態１のセンサーブロックは、公知の限界電流検出方式を用いてガス（水素）を検出する。
【００２６】
図１において、１０１は実施の形態１のセンサーブロックである。センサーブロック１０１は、固体電解質基板１１０、電極膜１１１、電極膜１１２、セラミックス基板１１３ａ、スペーサー１２０、接着剤１３０を有する。
【００２７】
固体電解質基板１１０の一方の面に電極膜１１２が形成され、セラミックス基板１１３ａがスペーサー１２０を介して接合されている。固体電解質基板１１０の他方の面に電極膜１１１が形成されている。固体電解質基板１１０とセラミックス基板１１３ａとの間には隙間が形成されている。隙間の間隔は、金属製のスペーサー１２０によって制御される。固体電解質基板１１０、スペーサー１２０及びセラミックス基板１１３ａは、側面から無機系の接着剤１３０で封止される。実施の形態１において、電極膜１１２はアノード電極膜、電極膜１１１はカソード電極膜として使用される。
【００２８】
１５３は、電極膜１１２に電気的に接続された電極端子部である。１５４は、電極膜１１１に電気的に接続された電極端子部である。電極端子部１５３は、固体電解質基板１１０の１つの角に配置される。電極端子部１５４は、固体電解質基板１１０の電極端子部１５３と反対側の角に配置される。電極端子部１５３及び電極端子部１５４には、ガス濃度に対応する信号を取り出すためのリード線（図示しない）がそれぞれ接続される。セラミックス基板１１３ａは切り欠き部を有し、電極端子部１５３及に接続されるリード線がセラミックス基板１１３ａに当たらない構造となっている。
【００２９】
スペーサー１２０は金属で形成される金属枠であり、固体電解質基板１１０の縁に沿ったＣの字状の形状に形成される（図２）。ガス拡散律速孔１１８は、スペーサー１２０の切り欠き１５５、セラミックス基板１１３ａ及び固体電解質基板１１０で形成された開孔である。ガス拡散律速孔１１８は、ガス濃度を測定する検出ガス（実施の形態１では水素ガス）が拡散しやすく、それより大きい分子サイズのものは拡散しにくいサイズを有する。
スペーサー１２０と、その上下の固体電解質基板１１０及びセラミックス基板１１３ａとは、側面から無機系の接着剤１３０によって封止されている。これにより、スペーサー１２０とその上下の基板との隙間からガスがわずかに拡散し、固体電解質型ガスセンサーのガス濃度の測定精度が劣化することを防止する。
【００３０】
次に、実施の形態１のセンサーブロック１０１を構成する各部の材料及び特性を説明する。
固体電解質基板１１０のサイズは１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．４ｍｍ（厚み）であり、バリウム・ジルコニウム・セリウム・インジウム酸化物より成るペロブスカイト型焼結体から形成される。、バリウム・ジルコニウム・セリウム・インジウム酸化物より成るペロブスカイト型焼結体は、プロトンのみが伝導する材料である。固体電解質基板１１０の両面に、白金微粉末を含む白金ペーストを厚膜印刷法で印刷し、１５０℃の温度下で１０分乾燥後、白金ペーストに最適な焼成温度、時間焼成し電極膜１１２及び電極膜１１１を形成した。
【００３１】
セラミックス基板１１３ａのサイズは１２ｍｍ×１２ｍｍ×０．５ｍｍ（厚み）であり、フォルステライト材料から形成される。フォルステライト材料の熱膨張係数は、バリウム・ジルコニウム・セリウム・インジウム系ペロブスカイト型焼結体の熱膨張係数に対して±１０％以内である。
【００３２】
スペーサー１２０は、耐熱性ステンレス鋼で形成される。スペーサー１２０の厚みは５μｍ〜１００μｍである。スペーサー１２０の切り欠き１５５の幅は５μｍ〜１００μｍである。スペーサー１２０の厚み及び切り欠き１５５の幅は、検出ガスの分子サイズに応じて定められる。好ましくは、スペーサー１２０の厚みは１０μｍ〜５０μｍ、切り欠き１５５の幅は１０μｍ〜５０μｍである。
電極膜１１２の、スペーサー１２０に覆われていない部分（開孔１５６の部分）が、電極膜として機能する。
【００３３】
実施の形態１のセンサーブロック１０１は、ガス拡散律速孔１１８が金属製のスペーサー１２０によって形成されるので、固体電解質基板１１０とセラミックス基板１１３ａとの間の隙間を容易に、短時間で且つ正確な大きさに形成できる。
【００３４】
実施の形態１の固体電解質基板１１０は、バリウム・セリウム・ジルコニウム・インジウム系酸化物のイオン伝導体よりなるペロブスカイト構造のセラミックス材料から形成した。この材料は、プロトン伝導性が高く酸素イオン伝導性が小さい。従って、実施の形態１のセンサーブロック１０１は、水素ガス選択性の大きい水素ガスセンサーのセンサー部として有用である。実施の形態１のセンサーブロック１０１は、天然ガス中の水素濃度の測定時のように、還元性雰囲気中で使用可能な、固体電解質材料を用いた水素ガスセンサーのセンサー部として有用である。
【００３５】
《実施の形態２》
図３及び図４を用いて、本発明の実施の形態２の固体電解質型ガスセンサーを説明する。図３及び図４は、本発明の実施の形態２の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの断面図及び分解斜視図である。図４のＢ−Ｂ’断面を図３に示す。実施の形態２のセンサーブロックは、公知の限界電流検出方式を用いてガス（水素）を検出する。
図３において、１０２は実施の形態２のセンサーブロックである。実施の形態２のセンサーブロック１０２は、実施の形態１のセンサーブロック１０１に発熱体１１６ａを取り付けたものである。その他の共通の部分には同一の符号を使用し、説明を省略する。なお、図面を簡略にするため、図４において電極端子部１５３、１５４を図示しない。
【００３６】
セラミックス基板１１３ａは、電極膜１１２と対向しない側の面に発熱体１１６ａを有する。発熱体１１６ａは面状ヒータであり、固体電解質基板１１０より大きいサイズを有する。厚み０．０５ｍｍの鉄−クロム系金属箔（日本金属工業（株）製  Ｎｏ．４Ｌ）をジグザグ状に化学的エッチング法で形成し、発熱体１１６ａ（又は１１６ｂ）とした。発熱体１１６ａに通電することにより、固体電解質基板１１０及び電極膜１１２を加熱する。
【００３７】
実施の形態２のセンサーブロック１０２は、実施の形態１のセンサーブロック１０１と同様の効果を奏する。
【００３８】
《実施の形態３》
図５を用いて、本発明の実施の形態３の固体電解質ガスセンサーを説明する。図５は、本発明の実施の形態３の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの断面図である。実施の形態３のセンサーブロックは、公知の限界電流検出方式を用いてガス（水素）を検出する。
図５において１０３は、実施の形態３のセンサーブロックである。センサーブロック１０３は、実施の形態２のセンサーブロック１０２の固体電解質基板１１０の電極膜１１１側に、スペーサー１１９、セラミックス基板１１３ｂ、発熱体１１６ｂを配設したものである。その他の共通の部分には同一の符号を使用し、説明を省略する。
【００３９】
固体電解質基板１１０の電極膜１１１を形成した面に、セラミックス基板１１３ｂがスペーサー１１９を介して接合されている。セラミックス基板１１３ａと１１３ｂとは、同一の材料又は同一の熱膨張係数、サイズ及び厚みを有する。発熱体１１６ａと１１６ｂとは、同一の材料で形成され、同一の形状を有する。固体電解質基板１１０とセラミックス基板１１３ａ及び１１３ｂとの間には隙間が形成されている。隙間の間隔は、金属製のスペーサー１１９及びスペーサー１２０によって制御される。固体電解質基板１１０とセラミックス基板１１３ａとの間の間隔は、固体電解質基板１１０とセラミックス基板１１３ｂとの間の間隔より小さい（スペーサー１１９は、スペーサー１２０より厚い）。固体電解質基板１１０、スペーサー１１９、１２０及びセラミックス基板１１３ａ、１１３ｂは、側面から無機系の接着剤１３０で封止される。
【００４０】
スペーサー１１９は金属で形成され、固体電解質基板１１０の縁に沿ったＣの字状の形状に形成される。ガス流通孔１１７は、スペーサー１１９の切り欠き、セラミックス基板１１３ｂ及び固体電解質基板１１０で形成された開孔である。ガス流通孔１１７の断面積は、ガス拡散律速孔１１８の断面積の２倍以上である。この構成により、電極膜１１１で生成されたガスが、ガス流通孔１１７から滞りなく排出される。
電極膜１１１の、スペーサー１１９に覆われていない部分が、電極膜として機能する。
【００４１】
実施の形態３のセンサーブロック１０３は、金属製のスペーサー１１９及び１２０によって、ガス拡散律速孔１１８及びガス流通孔１１７を形成する。ガス拡散律速孔１１８及びガス流通孔１１７の形状は、スペーサー１１９及び１２０の形状によって制御される。従って、従来に比べて容易に、安価で高精度な固体電解質型ガスセンサー及びガス濃度測定装置を実現できる。
【００４２】
固体電解質基板１１０の両側に発熱体１１６ａ及び１１６ｂを配置したので、固体電解質基板１１０を両面から等しく加熱することができ、温度の空間分布を、従来に比べてより均一にすることができる。従来は、固体電解質基板内での温度が均一ではないため、ガス濃度の測定開始時の昇温速度又は測定終了時の降温速度を１０℃／分程度より大きくすると、固体電解質基板が破壊する可能性があった。実施の形態３のセンサーブロック１０３を用いることにより、昇温／降温速度を２０℃／分又はそれ以上とすることができ、迅速にガス濃度測定を行えるガス濃度測定装置を実現できる。
【００４３】
実施の形態３のセンサーブロック１０３では、ガス流通孔１１７の断面積をガス拡散律速孔１１８の断面積より大きくしたので、ガス流通孔１１７は、分子サイズに関係なくガスを排出できる。ガス流通孔１１７でのガス拡散速度の影響を受けることなく、ガス拡散律速孔でのガス拡散速度に応じた検出電流を出力する、選択性を有する高感度のガスセンサー及びガス濃度測定装置を実現できる。
【００４４】
《実施の形態４》
図６を用いて、本発明の実施の形態４の固体電解質ガスセンサーを説明する。図６は、本発明の実施の形態４の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの断面図である。実施の形態４のセンサーブロックは、公知の限界電流検出方式を用いてガス（水素）を検出する。
図６において１０４は、実施の形態４のセンサーブロックである。センサーブロック１０４は、実施の形態３のセンサーブロック１０３に、良熱伝導性基板１１４ａ、１１４ｂ、ヒータ基板１１５ａ、１１５ｂを更に配設したものである。その他の共通の部分には同一の符号を使用し、説明を省略する。
【００４５】
固体電解質基板１１０の一方の面に電極膜１１２が形成され、セラミックス基板１１３ａがスペーサー１２０を介して接合されている。固体電解質基板１１０の他方の面に電極膜１１１が形成され、セラミックス基板１１３ｂがスペーサー１１９を介して接合されている。セラミックス基板１１３ａと１１３ｂとは、同一の材料又は同一の熱膨張係数、サイズ及び厚みを有する。固体電解質基板１１０とセラミックス基板１１３ａ及び１１３ｂとの間には隙間が形成されている。隙間の間隔は、金属製のスペーサー１１９及びスペーサー１２０によって制御される。固体電解質基板１１０とセラミックス基板１１３ａとの間の間隔は、固体電解質基板１１０とセラミックス基板１１３ｂとの間の間隔より小さい（スペーサー１１９は、スペーサー１２０より厚い）。固体電解質基板１１０、スペーサー１１９、１２０及びセラミックス基板１１３ａ、１１３ｂは、側面から無機系の接着剤１３０で封止される。
【００４６】
セラミックス基板１１３ａの、電極膜１１２と対向しない面側に、良熱伝導性基板１１４ａ及びヒータ基板１１５ａがこの順番に配置される。セラミックス基板１１３ｂの、電極膜１１１と対向しない面側に、良熱伝導性基板１１４ｂ及びヒータ基板１１５ｂがこの順番に配置される。セラミックス基板１１３ａ、１１３ｂ、良熱伝導性基板１１４ａ、１１４ｂ、ヒータ基板１１５ａ、１１５ｂは互いに接合しておらず、密接しているだけである。良熱伝導性基板１１４ａ、１１４ｂ、ヒータ基板１１５ａ、１１５ｂのサイズは同一で、固体電解質基板１１０及びセラミックス基板１１３ａ、１１３ｂのサイズより大きい。ヒータ基板１１５ａは、発熱体１１６ａを有する。ヒータ基板１１５ｂは、発熱体１１６ｂを有する。発熱体１１６ａ及び発熱体１１６ｂは面状ヒータであり、固体電解質基板１１０より大きいサイズを有する。
【００４７】
良熱伝導性基板１１４ａ及び１１４ｂのサイズは１４ｍｍ×１４ｍｍ×０．５ｍｍであり、窒化アルミニウムの焼結体から形成される。窒化アルミニウムの焼結体は、良熱伝導体であり、熱伝導率は１７０Ｗ／ｍ・Ｋである。熱伝導性基板１１４ａ及び１１４ｂサイズは、固体電解質基板１１０のサイズ（１０ｍｍ×１０ｍｍ）より大きい。良熱伝導性基板１１４ａは、ヒータ基板１１５ａ及びセラミックス基板１１３ａとは接合されておらず、密接している。熱伝導性基板１１４ｂは、ヒータ基板１１５ｂ及びセラミックス基板１１３ｂとは接合されておらず、密接している。
【００４８】
ヒータ基板１１５ａ及び１１５ｂのサイズは１４ｍｍ×１４ｍｍ×０．５ｍｍ（厚み）である。ヒータ基板１１５ａ及び１１５ｂとして、電熱用マイカ基板を使用した。電熱用マイカ基板の片面に、厚み０．０５ｍｍの鉄−クロム系金属箔（日本金属工業（株）製  Ｎｏ．４Ｌ）をジグザグ状に化学的エッチング法で形成し、発熱体１１６ａ（又は１１６ｂ）とした。
【００４９】
実施の形態４のセンサーブロック１０４では、固体電解質基板１１０の両側に固体電解質基板１１０よりも大きいサイズを有する良熱伝導性基板１１４ａ及び１１４ｂとヒータ基板１１５ａ及び１１５ｂとを密接させた。ヒータ基板１１５ａとヒータ基板１１５ｂとを、固体電解質基板１１０と同程度の熱膨張係数を有する同一の材料で形成した。このようにセンサーブロック１０４を構成したので、固体電解質基板１１０を両面から等しく加熱することができ、温度の空間分布を、実施の形態３のセンサーブロック１０３に比べてより均一にすることができる。ヒータ基板から、良熱伝導性基板を介してセンサー部の表面全体を加熱することができる。
【００５０】
従来は、固体電解質基板内での温度が均一ではないため、ガス濃度の測定開始時の昇温速度又は測定終了時の降温速度を１０℃／分程度より大きくすると、固体電解質基板が破壊する可能性があった。実施の形態４のセンサーブロック１０４を用いることにより、昇温／降温速度を２０℃／分又はそれ以上とすることができ、迅速にガス濃度測定を行えるガス濃度測定装置を実現できる。
【００５１】
《実施の形態５》
図７及び図８を用いて、本発明の実施の形態５の固体電解質ガスセンサーを説明する。図７及び図８は、本発明の実施の形態５の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの断面図及び分解斜視図である。図８のＣ−Ｃ’断面を図７に示す。実施の形態５のセンサーブロックは、公知の限界電流検出方式を用いてガス（水素）を検出する。
図７において１０５は、実施の形態５のセンサーブロックである。実施の形態５のセンサーブロック１０５において、実施の形態４のセンサーブロックと共通の部分には同一の符号を使用し、説明を省略する。
【００５２】
センサーブロック１０５は、固体電解質基板１１０、電極膜１１１、電極膜１１２、セラミックス基板２１３ａ、２１３ｂ、スペーサー２４１、接着剤１３０、２４５、良熱伝導性基板１１４ａ、１１４ｂ、ヒータ基板１１５ａ、１１５ｂ、発熱体１１６ａ、１１６ｂを有する。
セラミックス基板２１３ａ、２１３ｂは、実施の形態１〜実施の形態４でのセラミックス基板１１３ａ、１１３ｂとサイズのみが異なる。セラミックス基板２１３ａ、２１３ｂのサイズは１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５ｍｍ（厚み）である。
【００５３】
固体電解質基板１１０の一方の面に電極膜１１２が形成され、セラミックス基板２１３ａが無機系の接着剤２４５で接合されている。固体電解質基板１１０の他方の面に電極膜１１１が形成され、セラミックス基板２１３ｂがスペーサー２４１を介して接合されている。セラミックス基板２１３ａと２１３ｂとは、同一の材料又は同一の熱膨張係数、サイズ及び厚みを有する。固体電解質基板１１０とセラミックス基板２１３ａ及び２１３ｂとの間には隙間が形成されている。隙間の間隔は、金属製のスペーサー２４１及び接着剤２４５によって制御される。固体電解質基板１１０とセラミックス基板２１３ａとの間の間隔は、固体電解質基板１１０とセラミックス基板２１３ｂとの間の間隔より小さい。固体電解質基板１１０、スペーサー２４１及びセラミックス基板２１３ｂは、側面から無機系の接着剤１３０で封止される。
【００５４】
１５３は、アノード電極膜１１２に電気的に接続された電極端子部である。１５４は、カソード電極膜１１１に電気的に接続された電極端子部である。電極端子部１５３は、固体電解質基板１１０の１つの角に配置される。電極端子部１５４は、固体電解質基板１１０の電極端子部１５３と反対側の角に配置される。電極端子部１５３及び電極端子部１５４には、ガス濃度に対応する信号を取り出すためのリード線（図示しない）がそれぞれ接続される。セラミックス基板２１３ａ及びセラミックス基板２１３ｂは、切り欠き部を有し、電極端子部１５３及び１５４に接続されるリード線がこれらのセラミックス基板に当たらない構造となっている。
【００５５】
スペーサー２４１は金属で形成され、セラミックス基板２１３ｂの縁に沿ったＣの字状の形状に形成される（図８）。ガス流通孔２２７は、スペーサー２４１の切り欠き２４３、セラミックス基板２１３ｂ及び固体電解質基板１１０で形成された開孔である。スペーサー２４１は、スペーサー２４１の表面に対して９０度の角度を有する３つの爪部２４２を有する。セラミックス基板２１３ｂは、爪部２４２によって側面が位置規制される。
【００５６】
ガス拡散律速孔２２８は、無機系の接着剤２４５の一部の欠落部である。固体電解質基板１１０とセラミックス基板２１３ａとの間の隙間は、接着剤２４５に混合したスペーサー材によって制御される（従来例の炭化水素センサーと同様の構成）。ガス流通孔２２７の断面積をガス拡散律速孔２２８の断面積より大きくした。
【００５７】
セラミックス基板２１３ａの、電極膜１１２と対向しない面側に、良熱伝導性基板１１４ａ及びヒータ基板１１５ａがこの順番に配置される。セラミックス基板２１３ｂの、電極膜１１１と対向しない面側に、良熱伝導性基板１１４ｂ及びヒータ基板１１５ｂがこの順番に配置される。セラミックス基板２１３ａ、２１３ｂ、良熱伝導性基板１１４ａ、１１４ｂ、ヒータ基板１１５ａ、１１５ｂは互いに接合しておらず、密接しているだけである。良熱伝導性基板１１４ａ、１１４ｂ、ヒータ基板１１５ａ、１１５ｂのサイズは同一で、固体電解質基板１１０のサイズより大きい。ヒータ基板１１５ａは、発熱体１１６ａを有する。ヒータ基板１１５ｂは、発熱体１１６ｂを有する。発熱体１１６ａ及び発熱体１１６ｂは面状ヒータであり、固体電解質基板１１０より大きいサイズを有する。
【００５８】
実施の形態５のセンサーブロック１０５は、金属製のスペーサー２４１によって、ガス流通孔２１７を形成する。ガス流通孔２２７の形状は、スペーサー２４１の形状によって制御される。更に、スペーサー２４１にセラミックス基板２１３ｂを積層する際の位置合わせが容易である。従って、従来に比べて容易に、安価で高精度な固体電解質型ガスセンサー及びガス濃度測定装置を実現できる。
【００５９】
実施の形態５のセンサーブロック１０５では、固体電解質基板１１０の両側に固体電解質基板１１０よりも大きいサイズを有する良熱伝導性基板１１４ａ及び１１４ｂとヒータ基板１１５ａ及び１１５ｂとを密接させた。ヒータ基板１１５ａとヒータ基板１１５ｂとを、固体電解質基板１１０と同程度の熱膨張係数を有する同一の材料で形成した。このようにセンサーブロック１０５を構成したので、固体電解質基板１１０を両面から等しく加熱することができ、温度の空間分布を、従来に比べてより均一にすることができる。ヒータ基板から、良熱伝導性基板を介してセンサー部の表面全体を加熱することができる。
【００６０】
従来は、固体電解質基板内での温度が均一ではないため、ガス濃度の測定開始時の昇温速度又は測定終了時の降温速度を１０℃／分程度より大きくすると、固体電解質基板が破壊する可能性があった。実施の形態５のセンサーブロック１０５を用いることにより、昇温／降温速度を２０℃／分又はそれ以上とすることができ、迅速にガス濃度測定を行えるガス濃度測定装置を実現できる。
【００６１】
固体電解質基板１１０は、バリウム・セリウム・ジルコニウム・インジウム系酸化物のイオン伝導体よりなるペロブスカイト構造のセラミックス材料から形成した。この材料は、プロトン伝導性が高く酸素イオン伝導性が小さい。従って、実施の形態５のセンサーブロック１０５は、水素ガス選択性の大きい水素ガスセンサーのセンサー部として有用である。実施の形態５のセンサーブロック１０５は、天然ガス中の水素濃度の測定時のように、還元性雰囲気中で使用可能な、固体電解質材料を用いた水素ガスセンサーのセンサー部として有用である。
【００６２】
実施の形態５のセンサーブロック１０５では、ガス流通孔２２７の断面積をガス拡散律速孔２２８の断面積より大きくしたので、ガス流通孔２２７は、分子サイズに関係なくガスを排出できる。ガス流通孔２２７でのガス拡散速度の影響を受けることなく、ガス拡散律速孔でのガス拡散速度に応じた検出電流を出力する、選択性を有する高感度のガスセンサー及びガス濃度測定装置を実現できる。
【００６３】
《実施の形態６》
図９及び図１０を用いて、本発明の実施の形態６の固体電解質ガスセンサーを説明する。図９及び図１０は、本発明の実施の形態６の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの断面図及び要部分解斜視図である。図１０のＤ−Ｄ’断面を図９に示す。実施の形態６のセンサーブロックは、公知の限界電流検出方式を用いてガス（水素）を検出する。
図９において１０６は、実施の形態６のセンサーブロックである。実施の形態６のセンサーブロック１０６は、実施の形態５のセンサーブロック１０５のスペーサー２４１をスペーサー２５１に、接着剤２４５をスペーサー２５２に、電極膜１１１を電極膜２６１に、電極膜１１２を電極膜２６２に置き換えたものである。その他の共通の部分については同一の符号を使用し、説明を省略する。
【００６４】
固体電解質基板１１０の一方の面に電極膜２６１が形成されている。実施の形態５の電極膜１１１と異なり、電極膜２６１は固体電解質基板１１０の一方の面のほぼ全面に形成される。
スペーサー２５１は電気伝導性を有する金属で形成され、電極膜２６１の縁に沿ったＣの字状の形状に形成される。スペーサー２５１は、スペーサー２５１に対して９０度の角度を有する３つの爪部２８３及び固体電解質基板１１０の外側に突出するリード線接合用端子部２８５を有する。
【００６５】
セラミックス基板２１３ｂは、爪部２８３によって側面が位置規制される。ガス流通孔２９１は、スペーサー２５１の切り欠き２５５、セラミックス基板２１３ｂ及び固体電解質基板１１０で形成された開孔である。スペーサー２５１は、電極膜２６１と接触して配置され電極を兼ねる。リード線接合用端子部２８５には、リード線が接続される（図示しない）。固体電解質基板１１０、スペーサー２５１及びセラミックス基板２１３ｂは、側面から無機系の接着剤１３０を用いて封止される。
【００６６】
固体電解質基板１１０の他方の面に電極膜２６２が形成されている。実施の形態５の電極膜１１２と異なり、電極膜２６２は固体電解質基板１１０の一方の面のほぼ全面に形成される。
スペーサー２５２は電気伝導性を有する金属で形成され、電極膜２６２の縁に沿ったＣの字状の形状に形成される。スペーサー２５２は、スペーサー２５２に対して９０度の角度を有する３つの爪部２８４及び固体電解質基板１１０の外側に突出するリード線接合用端子部２８６を有する。
【００６７】
セラミックス基板２１３ａは、爪部２８４によって側面が位置規制される。ガス拡散律速孔２９２は、スペーサー２５２の切り欠き２５６、セラミックス基板２１３ａ及び固体電解質基板１１０で形成された開孔である。スペーサー２５２は、電極膜２６２と接触して配置され電極を兼ねる。リード線接合用端子部２８６には、リード線が接続される（図示しない９。固体電解質基板１１０、スペーサー２５２及びセラミックス基板２１３ａは、側面から無機系の接着剤１３０を用いて封止される。
【００６８】
ガス拡散律速孔２９２及びガス流通孔２９１の断面積は、スペーサー２５１及びスペーサー２５２の厚み及び切り欠き２５５、２５６のサイズで制御される。スペーサー２５１は、スペーサー２５２より厚い。ガス拡散律速孔２９２は、ガス濃度を測定する検出ガス（実施の形態６では水素ガス）を拡散しやすく、それより大きい分子サイズのものは拡散しにくいサイズを有する。ガス流通孔２９１の断面積は、ガス拡散律速孔２９２の断面積の２倍以上である。この構成により、ガス流通孔２９１から、電極膜２６１で生成されたガスが滞りなく排出される。実施の形態６のセンサーブロック１０６は、ガス拡散律速孔２９２及びガス流通孔２９１の断面積を、スペーサー２５１及びスペーサー２５２の形状で容易に制御できる。
【００６９】
実施の形態６のセンサーブロック１０６は、セラミックス基板２１３ａ及び２１３ｂの側面を、スペーサー２５１及び２５２に設けた爪部２８３及び２８４で規制する。スペーサー２５１及び２５２に、側面から突出するリード線接合用端子部２８５及び２８６を設けたので、リード線を、リード線接合用端子部２８５及び２８６に接続できる。
実施の形態６のセンサーブロック１０６によれば、製造が容易で、製造コストの低減が可能で、ガス濃度の測定精度及び測定感度が高い、固体電解質型ガスセンサー及びガス濃度測定装置を実現できる。
【００７０】
《実施の形態７》
図１１を用いて、本発明の実施の形態１１のスペーサーを説明する。図１１は、本発明の実施の形態１１のスペーサー３００の斜視図である。
スペーサー３００は、切り欠き３０１を有する。切り欠き３０１は、長さがスペーサー３００の幅より長く、且つ、前記金属枠の外側と内側の開孔３０２とを連結する形状を有する。より詳細には、切り欠き３０１は２つの直角な曲がりを有する折れ線状で、且つ１つの線分は固体電解質基板１１０の一辺と平行である。切り欠き３０１の長さをスペーサー３００の幅より長くすることで、切り欠き３０１の幅を大きくし、スペーサー３００の厚みを厚くすることができる。スペーサー３００は加工が簡単である。
実施の形態１〜実施の形態６のスペーサー１１９、１２０、２４１、２５１、２５２を、スペーサー３００に置き換えても良い。
【００７１】
《実施の形態８》
図１２を用いて、本発明の実施の形態８のガス濃度測定装置を説明する。図１２は、本発明の実施の形態８のガス濃度測定装置の構成を示すブロック図である。図１２において５０１は、実施の形態８のガス濃度測定装置である。ガス濃度測定装置５０１は、センサー構成体５１０、温度制御部５２１、電圧制御部５２２、電流検出部５２３及びガス濃度算出部５２４を有する。センサー構成体５１０は、センサーモジュール５１１を有する。
【００７２】
センサーモジュール５１１は、センサーブロック１０３（実施の形態３のセンサーブロック。図５参照）をマイカ材から形成される保温材で覆った構成を有する。センサーモジュール５１１は、センサー構成体５１０のセンサー取り付け部材（図示しない）に取り付けられる。
【００７３】
温度制御部５２１は固体電解質基板１１０に取り付けた温度制御用熱電対の信号を受信し、発熱体１１６ａ及び１１６ｂへ流れる電流を調整し、固体電解質基板１１０の温度を所定値（例えば、３５０℃）に制御する。電圧制御部５２２は、電極膜１１２と電極膜１１１との間に所定の電圧を印加する。電流検出部５２３は、電極膜１１２と電極膜１１１との間に流れる電流を検出する。ガス濃度算出部５２４は、電流検出部５２３が検出した電流に基づき、測定ガスのガス濃度を算出する。
【００７４】
本発明の実施の形態８のガス濃度測定装置５０１は、センサーブロック１０３を使用するので、測定精度及び測定感度が高く、安価に製造できる。
なお、センサーブロック１０３に替え、センサーブロック１０１、１０２、１０４、１０５又は１０６を使用する構成としても良い。
【００７５】
本発明の実施の形態１〜実施の形態８の固体電解質型ガスセンサーは、水素ガスセンサーであった。本発明は、これに限らず固体電解質材料又はガス拡散律速孔のサイズを調整することにより、固体電解質で検知できるその他のガス（例えば、酸素ガス、炭化水素ガス）、又は湿度等のセンサーにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の固体電解質型ガスセンサー及びガス濃度測定装置は、固体電解質材料を用いて限界電流方式でガス濃度を測定する、固体電解質型ガスセンサー及びガス濃度測定装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態１の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの断面図
【図２】本発明の実施の形態１の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの分解斜視図
【図３】本発明の実施の形態２の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの断面図
【図４】本発明の実施の形態２の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの分解斜視図
【図５】本発明の実施の形態３の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの断面図
【図６】本発明の実施の形態４の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの断面図
【図７】本発明の実施の形態５の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの断面図
【図８】本発明の実施の形態５の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの分解斜視図
【図９】本発明の実施の形態６の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの断面図
【図１０】本発明の実施の形態６の固体電解質型ガスセンサーのセンサーブロックの要部分解斜視図
【図１１】本発明の実施の形態７のスペーサの斜視図
【図１２】本発明の実施の形態８のガス濃度測定装置の構成を示すブロック図
【図１３】従来例の炭化水素センサーのセンサー部の断面図
【図１４】従来例のセンサー構成体の分解斜視図
【符号の説明】
【００７８】
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６  センサーブロック
１１０                                  固体電解質基板
１１１、１１２、２６１、２６２          電極膜
１１３ａ、１１３ｂ、２１３ａ、２１３ｂ  セラミックス基板
１１４ａ、１１４ｂ                      良熱伝導性基板
１１５ａ、１１５ｂ                      ヒータ基板
１１６ａ、１１６ｂ                      発熱体
１１７、２２７、２９１                  ガス流通孔
１１８、２２８、２９２                  ガス拡散律速孔
１１９、１２０、２４１、２５１、２５２、３００  スペーサー
１３０、２４５                          接着剤
１５３、１５４                          電極端子部
１５５、２４３、２５５、２５６、３０１  切り欠き
１５６、２４４、２８１、２８２、３０２  開孔
２４２、２８３、２８４                  爪部
２８５、２８６                          リード線接合用端子部
５０１                                  ガス濃度測定装置
５１０                                  センサー構成体
５１１                                  センサーモジュール
５２１                                  温度制御部
５２２                                  電圧制御部
５２３                                  電流検出部
５２４                                  ガス濃度算出部
７１１                                  固体電解質基板
７１２                                  セラミックス基板
７１３                                  補助基板
７１４                                  発熱体
７２１                                  アノード電極膜
７２２                                  カソード電極膜
７２３、７２４                          無機系接着剤
７２５                                  ガス拡散律速孔
７２６                                  アノード電極室
７５１                                  センサー部
７５２                                  平坦部
７５３                                  セラミックス製円柱
７５４                                  リード線
７５５                                  金属製のフタ
７６１                                  金属製のケース
７６２                                  金属製のカン
７６３                                  通気孔
７６５                                  外部リード線
【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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【図１４】
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