JP2001228108A - Ceramic gas sensor tube - Google Patents
Ceramic gas sensor tubeInfo
- Publication number
- JP2001228108A JP2001228108A JP2000034735A JP2000034735A JP2001228108A JP 2001228108 A JP2001228108 A JP 2001228108A JP 2000034735 A JP2000034735 A JP 2000034735A JP 2000034735 A JP2000034735 A JP 2000034735A JP 2001228108 A JP2001228108 A JP 2001228108A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- tube
- ceramic tube
- gas sensor
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高温下において特
定のガスに対してのみ導電性を示すセラミックからなる
セラミック管の内外周に電極を設け、このセラミック管
を加熱しながら前記内外周の電極で電位差を測定し、セ
ラミック管の内外周側にある特定のガスの濃度差を検知
するためのセラミックガスセンサ管に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic tube made of a ceramic exhibiting conductivity only to a specific gas at a high temperature, provided with electrodes on the inner and outer peripheries of the ceramic tube. The present invention relates to a ceramic gas sensor tube for measuring a potential difference with a gas sensor and detecting a concentration difference of a specific gas on the inner and outer peripheral sides of the ceramic tube.
【０００２】[0002]
【従来の技術】検知しようとする特定のガスのみに導電
性を示す固体電解セラミックは、ガス濃度測定に利用さ
れている。例えば、ジルコニアセラミックは、Ｏ2 ガ
スに対して導電性を示し、Ｉｎをドーピングしたカルシ
ウムジルコネートは、Ｈ2 ガスに対して導電性を示す。
これらの導電性セラミックは４００℃以上に加熱したと
きにそのガス導電性を示し始め、約５５０℃以上に加熱
することによって輸率が１．０の導電性を示し、理論式
に合う出力が計測できるようになる。2. Description of the Related Art Solid electrolytic ceramics exhibiting conductivity only for a specific gas to be detected are used for gas concentration measurement. For example, zirconia ceramics are conductive to O 2 gas, and In-doped calcium zirconate is conductive to H 2 gas.
These conductive ceramics begin to show gas conductivity when heated to 400 ° C or higher, and show conductivity of 1.0 when heated to about 550 ° C or higher, and the output that meets the theoretical formula is measured. become able to.
【０００３】これらのセンサは、セラミック隔壁の両面
にＰｔ等からなるポーラスな電極を形成し、セラミック
隔壁の両面のガス濃度差により発生する電位差を、前記
電極に取り付けたＰｔ等からなるリード線の間で測定す
る。従って、検知側の濃度を特定しようとすれば、片側
のガス濃度が決まっていなければならない。ここで、既
知のガス濃度を有する側の電極を一般に基準極と呼ぶ。In these sensors, a porous electrode made of Pt or the like is formed on both surfaces of a ceramic partition, and a potential difference generated by a gas concentration difference on both surfaces of the ceramic partition is applied to a lead wire made of Pt or the like attached to the electrode. Measure between. Therefore, in order to specify the concentration on the detection side, the gas concentration on one side must be determined. Here, the electrode on the side having a known gas concentration is generally called a reference electrode.
【０００４】このようなセラミックガスセンサでは、セ
ラミック隔壁の両面側にある検知ガスと基準ガスとが混
じり合わないように、隔壁（箱体）で 隔離しなければ
ならない。このセラミックの隔壁の機密性を確保するた
め、セラミックを一端が閉じた管状とし、このセラミッ
ク管の外周側を覆うシール部材の端部を、パッキンやロ
ー付け等の手段で気密にシールする。In such a ceramic gas sensor, the detection gas on both sides of the ceramic partition and the reference gas must be separated by a partition (box) so as not to be mixed. In order to secure the confidentiality of the ceramic partition, the ceramic is formed in a tubular shape with one end closed, and the end of the sealing member covering the outer peripheral side of the ceramic tube is hermetically sealed by means such as packing or brazing.
【０００５】例えば、セラミック管とそれを取り囲む金
属製のシール部材との間にパッキンを挿入し、金属製の
シール管が熱膨張することにより生じるパッキンのガタ
ツキをバネで押さえ付けて、常に気密性を確保する。或
いは、セラミック管と同じ熱膨張係数を持つセラミック
状の箱体をシール部材とし、その隙間をロー付けして密
閉する。[0005] For example, a packing is inserted between a ceramic tube and a metal sealing member surrounding the ceramic tube, and the looseness of the packing caused by thermal expansion of the metal sealing tube is pressed down by a spring, so that airtightness is always maintained. To secure. Alternatively, a ceramic box having the same coefficient of thermal expansion as the ceramic tube is used as a sealing member, and the gap is brazed to seal.
【０００６】しかしながら、前述のようなシール構造で
は、以下の理由から、シール部分の耐熱性はあまり高く
はなく、数百（３００〜５００）℃が限界である。例え
ば、パッキンを使用したシール構造では、パッキンとし
て石綿をバインダー（樹脂）で硬めた石綿系ガスケット
や黒鉛シート、さらには金属Ｏリング（ステンレス鋼や
高Ｎｉ合金等からなるメタル中空Ｏリング）が使用され
る。However, in the above-described sealing structure, the heat resistance of the sealing portion is not so high for several reasons, and several hundreds (300 to 500) ° C. is the limit. For example, in a seal structure using a packing, an asbestos-based gasket or graphite sheet in which asbestos is hardened with a binder (resin), and a metal O-ring (a metal hollow O-ring made of stainless steel or a high Ni alloy) are used as the packing. Is done.
【０００７】ところが、石綿系ガスケットは、数百℃に
なるとバネ剛性がなくなってしまうので、結果的にシー
ル部分の耐熱性は４００℃が限界である。ステンレス鋼
やＮｉ合金製の中空Ｏリングも、クリープ特性が現れる
５５０℃以上になるとバネ剛性がなくなってへたりが生
じ、熱サイクルによってガス漏れが発生する。However, asbestos-based gaskets lose their spring stiffness at a temperature of several hundred degrees centigrade, and as a result, the heat resistance of the seal portion is limited to 400 degrees centigrade. A hollow O-ring made of stainless steel or Ni alloy also loses its spring stiffness at 550 ° C. or higher where creep characteristics appear, causing sag, and gas leakage occurs due to thermal cycling.
【０００８】さらに、ロー付けによるシール手段の場
合、セラミック管と同じ熱膨張を有するセラミックをシ
ール部材として使用し、そのシール部材とセラミック管
の間をロー付けしているが、ロー材がシール部材とセラ
ミック管との隙間に入り込みやすく、また多少その隙間
にロー材が入り込まないとロー材の湯留め機能がなくな
って、ロー付けができない。ところが、このようなシー
ル構造では、シール部材とセラミック管の間のロー材が
熱膨張し、熱応力によってセラミック管を破損させてし
まう。Further, in the case of the sealing means by brazing, ceramic having the same thermal expansion as that of the ceramic tube is used as a sealing member, and the space between the sealing member and the ceramic tube is brazed. If the brazing material does not enter the gap to some extent, the brazing function of the brazing material is lost and brazing cannot be performed. However, in such a sealing structure, the brazing material between the sealing member and the ceramic tube thermally expands, and the ceramic tube is damaged by thermal stress.
【０００９】この境目だけにロー付けするには、セラミ
ック管の電極形成のためのメタライズの範囲を限定し、
その境界付近にロー材をおいてロー付けする。そして、
セラミック管とシール部材間との隙間にはロー材があま
り入り込まないようにするため、溶けたロー材をはじく
ＢＮやＣａＯ を詰めておく等の対策をする。しかし、
溶けたロー材がシール部材の端部に留まり、シール部材
とセラミック管との間を気密に閉じるようにするために
は、多少なりともロー材が隙間部に入り込まなければな
らず、さもなくば溶けたロー材が多少傾いた方向にずり
落ちてしまう。以上の問題はシールの構造上の問題であ
る。In order to braze only at this boundary, the range of metallization for forming electrodes of the ceramic tube is limited,
A brazing material is placed near the boundary and brazed. And
In order to prevent the brazing material from entering the gap between the ceramic tube and the sealing member, measures such as filling BN or CaO 2 which repels the molten brazing material are taken. But,
In order for the melted brazing material to remain at the end of the sealing member and to hermetically close the gap between the sealing member and the ceramic tube, the brazing material must enter the gap at least to some extent or otherwise. The melted brazing material slips down in a slightly inclined direction. The above problem is a structural problem of the seal.
【００１０】さらに、固体電解セラミックは、先に述べ
た通り４００℃以上になると特定のガスに対して導電性
を生じる。従ってセラミック管を、支持するシール部材
が金属等の導体の場合、その一部を絶縁材を介して支持
しないと、セラミック管の電極間出力にノイズが入りや
すくなったり、リード線と金属製のシール部材との間に
熱起電力が発生しやすくなったりする。このため、セラ
ミック管を絶縁した状態でシールする必要があ。Further, as described above, the solid electrolytic ceramic becomes conductive to a specific gas at 400 ° C. or higher. Therefore, when the sealing member that supports the ceramic tube is a conductor such as a metal, if the part thereof is not supported through an insulating material, noise is likely to enter the output between the electrodes of the ceramic tube, or the lead wire and the metal A thermoelectromotive force is easily generated between the seal member and the seal member. For this reason, it is necessary to seal the ceramic tube in an insulated state.
【００１１】本発明は、前記従来のガスセンサ管におけ
る前述の課題に鑑み、セラミック管を絶縁状態でシール
することができ、しかもセラミック管に熱応力を与え
ず、ヒートショックによるセラミック管の破損を防止す
ることが可能なセラミックガスセンサ管を提供すること
を目的とする。In view of the above-mentioned problems in the conventional gas sensor tube, the present invention can seal the ceramic tube in an insulated state, does not apply thermal stress to the ceramic tube, and prevents breakage of the ceramic tube due to heat shock. It is an object of the present invention to provide a ceramic gas sensor tube capable of performing the following.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明では、前記の目的
を達成するため、セラミック管１の外周に気密にシール
されるシール管５の先端部６をセラミック管１の外周に
線接触させ、このシール管５の先端部６をセラミック管
５の外周にロー付けしたものである。これにより、熱膨
張によるシール管５の先端部６の変形をセラミック管１
の外周空間部側に伸びるようにし、これにより、セラミ
ック管１の熱応力の発生を抑え、その破損を確実に防止
することができるようにしたものである。According to the present invention, in order to achieve the above object, the tip end portion 6 of a seal tube 5 hermetically sealed on the outer periphery of the ceramic tube 1 is brought into line contact with the outer periphery of the ceramic tube 1, The tip 6 of the seal tube 5 is brazed to the outer periphery of the ceramic tube 5. As a result, deformation of the distal end portion 6 of the seal tube 5 due to thermal expansion can be prevented.
The thermal expansion of the ceramic tube 1 can be suppressed, and the breakage of the ceramic tube 1 can be reliably prevented.
【００１３】すなわち、本発明によるセラミックガスセ
ンサ管は、特定のガスに対して導電性を示す固体電界セ
ラミックからなる先端を閉じたセラミック管１と、この
セラミック管１の内外周面に設けられた外周電極２及び
内周電極３と、これら外周電極２及び内周電極３にそれ
ぞれ接続されたリード線１２、１３とを有する。さら
に、セラミック管１の外周側を囲む外筒１０と、円形の
セラミック継手４を介して前記外筒１０に気密に、且つ
絶縁状態で接続され、先端部６が前記セラミック管１の
外周面に気密にシールされたシール管５とを有し、前記
セラミック管１の外周にシールされる前記シール管５の
先端部６をセラミック管１の外周に線接触させ、このシ
ール管５の先端部をセラミック管１の外周面にロー付け
する。That is, the ceramic gas sensor tube according to the present invention has a ceramic tube 1 having a closed end made of solid electric field ceramic exhibiting conductivity to a specific gas, and an outer periphery provided on the inner and outer peripheral surfaces of the ceramic tube 1. It has an electrode 2 and an inner electrode 3, and lead wires 12 and 13 connected to the outer electrode 2 and the inner electrode 3, respectively. Further, the outer tube 10 surrounding the outer peripheral side of the ceramic tube 1 is air-tightly and insulated connected to the outer tube 10 via a circular ceramic joint 4, and the tip 6 is connected to the outer peripheral surface of the ceramic tube 1. A sealing tube 5 hermetically sealed, and a front end portion 6 of the sealing tube 5 sealed on the outer periphery of the ceramic tube 1 is brought into line contact with the outer periphery of the ceramic tube 1. It is brazed to the outer peripheral surface of the ceramic tube 1.
【００１４】ここで、シール管５がセラミック管１及び
セラミック継手４とほぼ同じ熱膨張係数を有する金属か
らなるのがよい。一方のリード線１２は、シール管５ま
たはセラミック継手４を介してセラミック管１の外周側
に気密状態で引き出されると共に、同セラミック管１の
外周電極２に接続される。或いはこの一方のリード線１
２は、シール管５及びセラミック継手４と別の絶縁碍子
１５を介してセラミック管１の外周側に気密状態で引き
出されると共に、同セラミック管１の外周電極２に接続
される。Here, the seal tube 5 is preferably made of a metal having substantially the same coefficient of thermal expansion as the ceramic tube 1 and the ceramic joint 4. One lead wire 12 is drawn out in an airtight state to the outer peripheral side of the ceramic tube 1 via the seal tube 5 or the ceramic joint 4 and is connected to the outer peripheral electrode 2 of the ceramic tube 1. Or this one lead wire 1
2 is hermetically pulled out to the outer peripheral side of the ceramic tube 1 via the seal tube 5 and the ceramic joint 4 and another insulator 15, and is connected to the outer peripheral electrode 2 of the ceramic tube 1.
【００１５】このようなセラミックガスセンサ管では、
熱膨張によるシール管５の先端部６の変形をセラミック
管１の外周空間部側に伸びるようにし、これにより、セ
ラミック管１の熱応力の発生を防止し、その破損を防止
することができる。さらに、シール管５を、セラミック
管１及びセラミック継手４とほぼ同じ熱膨張係数を有す
る金属で形成することにより、さらなる熱応力の低減が
可能となり、セラミック管１のヒートショックによる破
損を確実に防止することができるようになる。In such a ceramic gas sensor tube,
The deformation of the distal end portion 6 of the seal tube 5 due to the thermal expansion is made to extend toward the outer peripheral space of the ceramic tube 1, thereby preventing the ceramic tube 1 from generating thermal stress and preventing the ceramic tube 1 from being damaged. Further, by forming the seal tube 5 from a metal having substantially the same coefficient of thermal expansion as the ceramic tube 1 and the ceramic joint 4, it is possible to further reduce the thermal stress and to surely prevent the ceramic tube 1 from being damaged by heat shock. Will be able to
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１に本発明によるセラミックガスセンサ管の一実施形
態を示す。図１に示すように、セラミック管１は、或る
特定のガスに対して導電性を示すセラミックからなる。
例えば、Ｏ2 ガスに対しては、ジルコニアセラミック
が導電性を示し、Ｈ2 ガスに対しては、Ｉｎをドーピン
グしたカルシウムジルコネートが導電性を示すので、そ
れらのガスを検知使用とするときは、それぞれ検知しよ
うとするガスに対して導電性を示すセラミック材料を選
択してセラミック管１を形成する。Embodiments of the present invention will now be described specifically and in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of a ceramic gas sensor tube according to the present invention. As shown in FIG. 1, the ceramic tube 1 is made of a ceramic which is conductive to a specific gas.
For example, for O 2 gas, zirconia ceramic shows conductivity, and for H 2 gas, calcium-doped calcium zirconate shows conductivity. The ceramic tube 1 is formed by selecting a ceramic material having conductivity with respect to the gas to be detected.
【００１７】このセラミック管１は、先端が閉じ、基端
が開いた管状のもので、このセラミック管１の外周面と
内周面には、それぞれポーラスなＰｔ膜からなる外周電
極２と内周電極３とが形成されている。このセラミック
管１の基端側の外周部分は、シール管５に覆われてい
る。このシール管５は、セラミック管１や後述するセラ
ミック継手４と同等の熱膨張係数を有する、例えばコバ
ルト合金やＮｉ−Ｆｅ合金からなっている。The ceramic tube 1 has a tubular shape with a closed end and an open base end. An outer electrode 2 made of a porous Pt film and an inner electrode are formed on the outer and inner surfaces of the ceramic tube 1. An electrode 3 is formed. The outer peripheral portion on the base end side of the ceramic tube 1 is covered with a seal tube 5. The seal tube 5 is made of, for example, a cobalt alloy or a Ni-Fe alloy having a thermal expansion coefficient equivalent to that of the ceramic tube 1 or a ceramic joint 4 described later.
【００１８】このシール管５の先端は先細り状態となっ
ており、その先端部６は、円筒状に伸びている。この円
筒状に伸びたシール管５の先端部６の内径は、前記セラ
ミック管１の外径よりごく僅かに大きい。このシール管
５の先端部６は、セラミック管１の外周に嵌め込まれ、
その先端部がロー付けされ、ロー７でセラミック管１の
外周に固定されている。このロー７としては、熱サイク
ルや高温下でのシール性を確保するために、Ａｕロー等
を使用する。The distal end of the seal tube 5 is tapered, and the distal end 6 extends cylindrically. The inner diameter of the distal end portion 6 of the cylindrical seal tube 5 is slightly larger than the outer diameter of the ceramic tube 1. The tip 6 of the seal tube 5 is fitted around the ceramic tube 1,
The tip is brazed, and is fixed to the outer periphery of the ceramic tube 1 with a bra. As the row 7, an Au row or the like is used in order to secure a sealing property under a heat cycle or a high temperature.
【００１９】セラミック管１の基端部には、ガラス管な
いしはガラス繊維１３で被覆されたリード線１１が挿入
され、このリード線１１の先端部がセラミック管１の内
周電極３の端部にロー付けされている。さらに、前記の
リード線１１の周囲にＡｌ2Ｏ3等からなる円筒形のセラ
ミック継手４と金属管等からなる外筒１０が挿入され、
前記シール管５の基端部がセラミック継手４を介して外
筒１０に接続されている。セラミック継手４の両端外周
側には段部が形成され、先端側の段部でシール管５の基
端部がロー付けされ、ロー９で固定されている。また、
セラミック継手４の基端側の段部で外筒１０の先端部が
ロー付けされ、ロー８で固定されている。A lead wire 11 coated with a glass tube or glass fiber 13 is inserted into the base end of the ceramic tube 1, and the tip of the lead wire 11 is connected to the end of the inner peripheral electrode 3 of the ceramic tube 1. It is brazed. Further, a cylindrical ceramic joint 4 made of Al 2 O 3 or the like and an outer cylinder 10 made of a metal tube or the like are inserted around the lead wire 11,
The base end of the seal tube 5 is connected to the outer cylinder 10 via the ceramic joint 4. Steps are formed on the outer peripheral sides of both ends of the ceramic joint 4, and the base end of the seal tube 5 is brazed at the step on the distal end side and fixed with a row 9. Also,
The distal end of the outer cylinder 10 is brazed at a step on the base end side of the ceramic joint 4, and is fixed with a row 8.
【００２０】セラミック継手４と外筒１０との内側に、
ガラス管ないしはガラス繊維１４で被覆されたリード線
１２が挿入され、このリード線１２の先端部がシール管
５からセラミック管１の外側に引き出され、その先端部
がセラミック管１の外周電極２にロー付けされている。
リード線１２がシール管５を貫通する部分はロー等で封
止される。Inside the ceramic joint 4 and the outer cylinder 10,
A lead wire 12 covered with a glass tube or a glass fiber 14 is inserted, and the tip of the lead wire 12 is pulled out of the seal tube 5 to the outside of the ceramic tube 1, and the tip is connected to the outer peripheral electrode 2 of the ceramic tube 1. It is brazed.
A portion where the lead wire 12 passes through the seal tube 5 is sealed with a row or the like.
【００２１】このようなセラミックガスセンサ管では、
セラミック管１を４００℃以上の温度に加熱しながら、
その内周側を既知濃度の特定のガス雰囲気に維持する。
この状態で、リード線１１、１２の間で測定されるセラ
ミック管１の外周電極２と内周電極３との電位差によ
り、セラミック管１の内外周側の特定ガスの濃度差を測
定し、それにより、セラミック管１の外周側の特定ガス
の濃度を測定する。In such a ceramic gas sensor tube,
While heating the ceramic tube 1 to a temperature of 400 ° C. or higher,
The inner peripheral side is maintained in a specific gas atmosphere of a known concentration.
In this state, the concentration difference of the specific gas on the inner and outer peripheral sides of the ceramic tube 1 is measured based on the potential difference between the outer peripheral electrode 2 and the inner peripheral electrode 3 of the ceramic tube 1 measured between the lead wires 11 and 12. Thus, the concentration of the specific gas on the outer peripheral side of the ceramic tube 1 is measured.
【００２２】この場合において、前記のセラミックガス
センサ管では、セラミック管１やセラミック継手４と同
等の熱膨張係数を有するシール管５が同セラミック管１
の外周にロー付けされているので、温度の変動に伴う熱
膨張の差によりセラミック管１に発生する熱応力をシー
ル管５が吸収する。また、温度の変動に伴うセラミック
管１とシール管５との熱膨張に多少差があっても、その
ずれはセラミック管１の長手方向に及び、これをロー７
が吸収する。このため、セラミック管１には熱応力が殆
ど生じることがなく、ヒートショックによるセラミック
管１の破損等を確実に防止することができる。In this case, in the ceramic gas sensor tube, the seal tube 5 having the same thermal expansion coefficient as the ceramic tube 1 and the ceramic joint 4 is used.
The seal tube 5 absorbs the thermal stress generated in the ceramic tube 1 due to the difference in thermal expansion due to the temperature fluctuation. Also, even if there is a slight difference in the thermal expansion between the ceramic tube 1 and the seal tube 5 due to the temperature fluctuation, the difference extends in the longitudinal direction of the ceramic tube 1
Absorbs. For this reason, almost no thermal stress is generated in the ceramic tube 1, and it is possible to reliably prevent the ceramic tube 1 from being damaged due to heat shock.
【００２３】次に、図２に示した本発明によるセラミッ
クガスセンサ管の他の実施の形態について説明する。こ
の図２において、図１と同じ部分は同じ符号で示してあ
る。この実施の形態によるセラミックガスセンサ管で
は、リード線１２をシール管５ではなく、セラミック継
手４を貫通してセラミック管１の外側に引き出し、同セ
ラミック管１の外周電極２にロー付けしたものである。
リード線１２がセラミック継手４を貫通する部分はロー
等で封止される。その他の構成は、前述の図１に示した
実施の形態と同様である。Next, another embodiment of the ceramic gas sensor tube according to the present invention shown in FIG. 2 will be described. 2, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In the ceramic gas sensor tube according to this embodiment, the lead wire 12 is drawn out of the ceramic tube 1 not through the seal tube 5 but through the ceramic joint 4 and brazed to the outer peripheral electrode 2 of the ceramic tube 1. .
A portion where the lead wire 12 penetrates the ceramic joint 4 is sealed with a row or the like. Other configurations are the same as those of the embodiment shown in FIG.
【００２４】次に、図３に示した本発明によるセラミッ
クガスセンサ管の他の実施の形態について説明する。こ
の図３において、図１及び図２と同じ部分は同じ符号で
示してある。この実施の形態によるセラミックガスセン
サ管では、図２により前述した実施の形態によるセラミ
ックガスセンサ管において、シール管５の基端をセラミ
ック継手４の先端面にロー付けしている。その他の構成
は、図２により前述した実施の形態と同様である。Next, another embodiment of the ceramic gas sensor tube according to the present invention shown in FIG. 3 will be described. 3, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. In the ceramic gas sensor tube according to this embodiment, the base end of the seal tube 5 is soldered to the distal end surface of the ceramic joint 4 in the ceramic gas sensor tube according to the embodiment described above with reference to FIG. Other configurations are the same as those of the embodiment described above with reference to FIG.
【００２５】次に、図４に示した本発明によるセラミッ
クガスセンサ管の他の実施の形態について説明する。こ
の図４において、図１〜図３と同じ部分は同じ符号で示
してある。この実施の形態によるセラミックガスセンサ
管では、前記図１により前述した実施の形態によるセラ
ミックガスセンサ管において、リード線１２をシール管
５に貫通させる代わりに、ガラス管１４で被覆されたリ
ード線１２を外筒１０の外側に設けたガイドパイプ１６
に通している。さらに、リード線１２の先端側を、セラ
ミックからなる絶縁碍子１５を貫通してセラミック管１
の外側に引き出し、同セラミック管１の外周電極２にロ
ー付けしたものである。リード線１２が絶縁碍子１５を
貫通する部分はロー等で封止される。その他の構成は、
図１により前述した実施の形態と同様である。Next, another embodiment of the ceramic gas sensor tube according to the present invention shown in FIG. 4 will be described. 4, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals. In the ceramic gas sensor tube according to this embodiment, the lead wire 12 covered with the glass tube 14 is removed instead of the lead wire 12 passing through the seal tube 5 in the ceramic gas sensor tube according to the embodiment described above with reference to FIG. Guide pipe 16 provided outside cylinder 10
Through. Further, the distal end side of the lead wire 12 penetrates through an insulator 15 made of ceramic and passes through the ceramic tube 1.
And is brazed to the outer peripheral electrode 2 of the ceramic tube 1. A portion where the lead wire 12 passes through the insulator 15 is sealed with a row or the like. Other configurations are
This is the same as the embodiment described with reference to FIG.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によるセラミ
ックガスセンサ管では、セラミック管１を加熱しなが
ら、その外周電極２と内周電極３との間の電位差により
同セラミック管１の外周側と内周側とのガス濃度の差を
測定するに当たり、シール管５とセラミック１との熱膨
張の差による熱応力が吸収されるので、ヒートショック
によるセラミック管１の破損を確実に防止することがで
きる。As described above, in the ceramic gas sensor tube according to the present invention, while heating the ceramic tube 1, the electric potential difference between the outer peripheral electrode 2 and the inner peripheral electrode 3 causes the outer peripheral side of the ceramic tube 1 and the inner peripheral electrode to be heated. In measuring the difference in gas concentration between the peripheral side and the peripheral side, thermal stress due to the difference in thermal expansion between the seal tube 5 and the ceramic 1 is absorbed, so that breakage of the ceramic tube 1 due to heat shock can be reliably prevented. .
【図１】本発明によるセラミックガスセンサ管の実施形
態を示すセラミック管１の部分の要部縦断側面図であ
る。FIG. 1 is a vertical sectional side view of a main part of a ceramic tube 1 showing an embodiment of a ceramic gas sensor tube according to the present invention.
【図２】本発明によるセラミックガスセンサ管の他の実
施形態を示すセラミック管１の部分の要部縦断側面図で
ある。FIG. 2 is a longitudinal sectional side view of a main part of a ceramic tube 1 showing another embodiment of the ceramic gas sensor tube according to the present invention.
【図３】本発明によるセラミックガスセンサ管のさらに
他の実施形態を示すセラミック管１の部分の要部縦断側
面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional side view of a main part of a ceramic tube 1 showing still another embodiment of a ceramic gas sensor tube according to the present invention.
【図４】本発明によるセラミックガスセンサ管のさらに
他の実施形態を示すセラミック管１の部分の要部縦断側
面図である。FIG. 4 is a vertical sectional side view of a main part of a ceramic tube 1 showing still another embodiment of a ceramic gas sensor tube according to the present invention.
１ セラミック管 ２ セラミック管の外周電極 ３ セラミック管の内周電極 ４ セラミック継手 ５ シール管 １０ 外筒 １２ リード線 １３ リード線 １５ 絶縁碍子 REFERENCE SIGNS LIST 1 ceramic tube 2 outer electrode of ceramic tube 3 inner electrode of ceramic tube 4 ceramic joint 5 seal tube 10 outer tube 12 lead wire 13 lead wire 15 insulator
Claims (4)
界セラミックからなる先端を閉じたセラミック管（１）
と、このセラミック管（１）の内外周面に設けられた外
周電極（２）及び内周電極（３）と、これら外周電極
（２）及び内周電極（３）にそれぞれ接続されたリード
線（１２）、（１３）とを有するセラミックガスセンサ
において、前記セラミック管（１）の外周側を囲む外筒
（１０）と、円形のセラミック継手（４）を介して前記
外筒（１０）に気密に、且つ絶縁状態で接続され、先端
部（６）が前記セラミック管（１）の外周面に気密にシ
ールされたシール管（５）とを有し、セラミック管
（１）の外周にシールされる前記シール管（５）の先端
部（６）をセラミック管（１）の外周に線接触させ、こ
のシール管（５）の先端部をセラミック管（１）の外周
面にロー付けしたことを特徴とするセラミックガスセン
サ管。A ceramic tube having a closed end made of a solid-state electric field ceramic exhibiting conductivity to a specific gas (1).
And an outer electrode (2) and an inner electrode (3) provided on the inner and outer surfaces of the ceramic tube (1), and lead wires respectively connected to the outer electrode (2) and the inner electrode (3). (12) In the ceramic gas sensor having (13), the outer cylinder (10) surrounding the outer peripheral side of the ceramic tube (1) and the outer cylinder (10) are hermetically sealed via a circular ceramic joint (4). And a sealing tube (5) whose tip (6) is hermetically sealed to the outer peripheral surface of the ceramic tube (1), and is sealed to the outer periphery of the ceramic tube (1). The tip (6) of the seal tube (5) is brought into line contact with the outer periphery of the ceramic tube (1), and the tip of the seal tube (5) is brazed to the outer peripheral surface of the ceramic tube (1). Characteristic ceramic gas sensor tube.
びセラミック継手（４）とほぼ同じ熱膨張係数を有する
金属からなることを特徴とする請求項１に記載のセラミ
ックガスセンサ管。2. The ceramic gas sensor tube according to claim 1, wherein the sealing tube (5) is made of a metal having substantially the same coefficient of thermal expansion as the ceramic tube (1) and the ceramic joint (4).
（５）またはセラミック継手（４）を通してセラミック
管（１）の外周側に気密状態で引き出されると共に、同
セラミック管（１）の外周電極（２）に接続されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のセラミック
ガスセンサ管。3. The one lead wire (12) is drawn out in an airtight state to the outer peripheral side of the ceramic tube (1) through the seal tube (5) or the ceramic joint (4), and the outer periphery of the ceramic tube (1). The ceramic gas sensor tube according to claim 1, wherein the ceramic gas sensor tube is connected to an electrode.
（５）及びセラミック継手（４）と別の絶縁碍子（１
５）を介してセラミック管（１）の外周側に気密状態で
引き出されると共に、同セラミック管（１）の外周電極
（２）に接続されていることを特徴とする請求項１また
は２に記載のセラミックガスセンサ管。4. A lead wire (12) is connected to a seal tube (5) and a ceramic joint (4) and another insulator (1).
3. The ceramic tube (1) according to claim 1 or 2, wherein the ceramic tube (1) is drawn out to the outer peripheral side of the ceramic tube (1) in an airtight manner and connected to an outer peripheral electrode (2) of the ceramic tube (1). Ceramic gas sensor tube.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000034735A JP4274662B2 (en) | 2000-02-14 | 2000-02-14 | Ceramic gas sensor tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000034735A JP4274662B2 (en) | 2000-02-14 | 2000-02-14 | Ceramic gas sensor tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001228108A true JP2001228108A (en) | 2001-08-24 |
| JP4274662B2 JP4274662B2 (en) | 2009-06-10 |
Family
ID=18559033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000034735A Expired - Lifetime JP4274662B2 (en) | 2000-02-14 | 2000-02-14 | Ceramic gas sensor tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4274662B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021043061A (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | 東京窯業株式会社 | Method for using solid electrolyte sensor and solid electrolyte sensor |
-
2000
- 2000-02-14 JP JP2000034735A patent/JP4274662B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021043061A (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | 東京窯業株式会社 | Method for using solid electrolyte sensor and solid electrolyte sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4274662B2 (en) | 2009-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2708915B2 (en) | Gas detection sensor | |
| JPH0364810B2 (en) | ||
| US20020172258A1 (en) | Temperature sensor and production method thereof | |
| JP2005172489A (en) | Temperature measuring probe for molten metal | |
| CN105509921B (en) | Using metal or alloy as the temperature sensor of temperature-sensing probe and production and school temperature method | |
| JP2002082089A (en) | Gas sensor and its manufacturing method | |
| US2987565A (en) | Sealed thermocouple | |
| US4238957A (en) | Pyrometric sheath and process | |
| US20120006097A1 (en) | Method and apparatus for monitoring gas concentration | |
| JP4274662B2 (en) | Ceramic gas sensor tube | |
| JP7399771B2 (en) | gas sensor | |
| JP6018230B2 (en) | Glow plug with integrated pressure sensor and manufacturing method thereof | |
| KR20170077827A (en) | Sensor for detecting at least one property of a measuring gas in a measuring gas chamber | |
| JP2006059794A (en) | Ceramic heater | |
| JP4068426B2 (en) | Sensor and sensor manufacturing method | |
| JP2010025617A (en) | Manufacturing method of gas sensor | |
| JP2002022554A (en) | Thermocouple for high temperature, and manufacturing method therefor | |
| JP4264156B2 (en) | Pirani vacuum gauge | |
| JP2018080948A (en) | Thermistor | |
| JP7336487B2 (en) | USAGE OF SOLID ELECTROLYTE SENSOR AND SOLID ELECTROLYTE SENSOR | |
| JP7348004B2 (en) | solid electrolyte sensor | |
| JP3948931B2 (en) | High temperature cable | |
| JP2012032235A (en) | Temperature sensor | |
| JP2785892B2 (en) | Oxygen sensor | |
| JP4762539B2 (en) | Gas sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070116 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080806 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080818 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081203 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090127 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090220 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090303 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4274662 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120313 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150313 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |