Patent DE-112015002843-B4 (DE)
Title: Gassensor
Inventor: KAWAMOTO YUUSUKE
IPC: G01N27/407
Filed: 2015-06-15
Granted: 2023-06-15
Abstract: Gassensor (1) mit einem strukturierten Körper (10) des Sensors, welcher durch das Stapeln eines Sensorelements (11), und eines Heizers (6), und eines Halters (12), der den strukturierten Körper (10) des Sensors hält, ausgebildet wird, wobei der Gassensor (1) derart konfiguriert ist, dass ein vorstehender Abschnitt des Sensors (100) des strukturierten Körpers des Sensors (10) von dem Halter (12) in Distalrichtung hervorsteht, so dass dieser gegenüber einem gemessenen Gas (G) freigestellt ist, wobei das Sensorelement (11) das Folgende aufweist:einen Festelektrolytkörper (2) mit einer Sauerstoffionenleitfähigkeit;einen Raum für das gemessene Gas (51), welcher an einer Seite des Festelektrolytkörpers (2) ausgebildet ist, und in welchen das gemessene Gas (G) durch einen diffusionsresistenten Körper (32) eingeführt wird;einen Raum für ein Referenzgas (52), welches an der anderen Seite des Festelektrolytkörpers (2) ausgebildet ist, und in welchen ein Referenzgas (A) eingeführt ist;eine Pumpzelle (41) mit einer Pumpelektrode (21), welche an einer Raum für das gemessene Gas (51)-seitigen Oberfläche (201) des Festelektrolytkörpers (2) vorgesehen ist, und welche derart konfiguriert ist, dass diese die Konzentration in dem Raum für das gemessene Gas (51) durch das Anlegen einer Spannung zwischen der Pumpelektrode (21) und einer Referenzelektrode (25) einstellt, welche an einer Raum für das Referenzgas (52)-seitigen Oberfläche (202) des Festelektrolytkörpers (2) vorgesehen ist; undeine Sensorzelle (53) mit einer Sensorelektrode (23), welche an der Raum für das gemessene Gas (51)-seitigen Oberfläche (201) des Festelektrolytkörpers (2) und in Proximalrichtung von der Anordnungsposition der Pumpelektrode (21) vorgesehen ist, wobei die Sensorzelle (43) derart konfiguriert ist, dass diese den Sauerstoffionenstrom misst, welcher zwischen der Sensorelektrode (23) und der Referenzelektrode (25) fließt, wobeider Heizer (6) einen Wärme erzeugenden Abschnitt (62) aufweist, welcher Wärme erzeugt, wenn diesem elektrischer Strom zugeführt wird, und der Heizer (6) ein paar von Führungsabschnitten (63) aufweist, welche jeweils mit einem Paar von Endabschnitten (622) des Wärme erzeugenden Abschnitts (62) verbunden sind,der gesamte Wärme erzeugende Abschnitt (62) in dem vorstehenden Abschnitt des Sensors (100) angeordnet ist,ein Zentrum der Wärmeerzeugung (601) des Wärme erzeugenden Abschnitts (62) in Distalrichtung von einem Zentrum (231) der Sensorelektrode (23) platziert ist,ein Abstand E von einem Distalende (101) des vorstehenden Abschnitts des Sensors (100) zu dem Zentrum (231) der Sensorelektrode (23) in einem Bereich von 0,7 bis 1,3 D und ein Abstand F von dem Distalende (101) des vorstehenden Abschnitts des Sensors (100) zu einem Zentrum (201) der Pumpelektrode (21) in einem Bereich von 0,3 bis 0,7 D befindlich sind, wobei D der Abstand von dem Distalende (101) des vorstehenden Abschnitts des Sensors (100) zu einem proximalen Ende (621) des Wärme erzeugenden Abschnitts (62) ist, undeine Länge L (in mm) eines Ausbildungsbereichs des Wärme erzeugenden Abschnitts (62) und eine Länge (H) (in mm) des vorstehenden Abschnitts des Sensors (100) in einer Longitudinalrichtung M, in welche der hervorstehende Abschnitt des Sensors (100) von dem Halter (12) hervorsteht, derart festgelegt sind, dass diese in einem Bereich liegen, welcher durch erste bis vierte Referenzlinien (X1, X2, X3, X4) auf einer zweidimensionalen Koordinatenebene, deren Horizontal- und Vertikalachsen jeweils die Längen L und H angeben, eingefasst ist, wobei die erste Referenzlinie (X1) eine Beziehung H = L repräsentiert, wobei die zweite Referenzlinie (X2) eine Beziehung von H = 20 repräsentiert, wobei die dritte Referenzlinie (X3) die Beziehung von H = -4,24 L + 42,71 repräsentiert, wobei die vierte Referenzlinie (X4) die Beziehung von H = 4,24 L + 68,6 repräsentiert.