CN102128869A - 尤其用于气体测量探头的保护管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种尤其用于气体测量探头的保护管(2)，包括固定区段(4)、纵向区段(6)和凸起形区段(8)。在这里，固定区段(4)通过至少凸起形区段(8)与纵向区段(6)连接。此外，凸起形区段(8)关于纵轴线(7)部分地包围纵向区段(6)。在此，在纵向区段(6)的一个端部(10)上设有至少一个贯穿开口(11)。纵向区段(6)还具有至少一个另外的贯穿开口(12至15)，这些另外的贯穿开口设置在纵向区段(6)的一个区域(27)中，在该区域中纵向区段(6)关于纵轴线(7)被凸起形区段(8)包围。由此实现了对气体探头的传感器元件(25)的有利保护。此外实现了有利的流动导向。
Description
技术领域
本发明涉及一种尤其用于气体测量探头的保护管和一种具有保护管的气体测量探头。本发明特别地涉及用于内燃机排气设备的气体测量探头的领域。
背景技术
由DE 199 24 319A1已知一种用于确定内燃机废气中的气体成分的浓度的气体测量探头。该已知的气体测量探头具有管状的壳体，轴向延伸的传感器元件通过密封装置固定在该壳体中。密封装置对壳体内部的面向废气的测量空间限界。该壳体在测量空间的区域中为了构成中间空间而由内管和外管组成，该内管和外管分别具有至少一个供废气进入测量空间中的流入开口并且具有至少一个用于废气的流出开口。在这里，给内管的流入开口和/或外管的流入开口配设一个用于废气的流动元件，其中，该流动元件使进入由内管和外管构成的中间空间和/或测量空间中的废气向着内管和/或外管的相应的内表面的方向转向。
由DE 199 24 319A1已知的气体测量探头具有以下缺点：设有多个部件、尤其是内管和外管，它们必须以适当的方式相互连接。此外，得到的用于废气的回路比较长，该回路穿过在内管和外管之间构成的中间空间，由此废气中的被检测的成分的浓度变化只有在经过一段时间之后才在传感器元件上发生作用。
发明内容
与之相比，根据本发明的具有权利要求1的特征的保护管和根据本发明的具有权利要求10的特征的气体测量探头具有以下优点：实现了改进的工作方式。能够特别地达到改进的流动导向，这有利地对气体测量探头的动态性起作用。还能够实现优化的保护以免气体测量探头的传感器元件受到热和机械负荷以及污染。
通过在从属权利要求中列出的措施能够实现对在权利要求1中给出的保护管和在权利要求10中给出的气体测量探头的有利扩展构型。
以有利的方式在纵向区段和凸起形区段之间构成环形的自由空间。通过该环形的自由空间存在保护管的在纵向区段中的内部空间与周围环境以及由此与废气室的直接连接。还存在通过设置在纵向区段的端部上的贯穿开口与废气室的连接。因此，能够实现改善的动态性，因为尤其取消了起缓冲作用的中间空间。在此，通过凸起形区段保证了对传感器的保护。特别地，得到了免受热和机械负荷以及污染的保护。因此，既能够实现保护，也能够实现有利的流动导向。
在这里也有利的是，环形的自由空间被构造为沿着纵轴线向着纵向区段的端部加宽的、环形的自由空间。这对流动导向起着有利作用。还有利的是，凸起形区段的对环形自由空间限界的向内定向的侧面被构造为沿着纵轴线向着纵向区段的端部扩宽的侧面。还有利的是，纵向区段的外侧被至少部分地构造为至少基本上圆柱外套形的外侧。由此能够实现穿过纵向区段的内部空间以及由此从传感器元件旁经过的均匀流动。此外通过加宽的环形自由空间得到在另外的贯穿开口与废气室之间的有利的流动导向，这些另外的贯穿开口设置在纵向区段的一个区域中，在该区域中纵向区段关于纵轴线被凸起形区段包围。
有利的是，在纵向区段的端部上的所述贯穿开口被构造为轴向的通孔。还有利的是，在纵向区段的区域中设有多个贯穿开口，在所述区域中纵向区段关于纵轴线被凸起形区段包围。由此可以实现比较均匀的废气流动。在这里还有利的是，在纵向区段的区域中的贯穿开口关于纵轴线圆周分布地设置和/或构成一孔圈，在该区域中纵向区段关于纵轴线被凸起形区段包围。在此，贯穿开口的数量可以针对相应的应用场合预给定。还可以针对相应的应用场合确定贯穿开口的形状和大小。
也有利的是，至少固定区段、纵向区段和凸起形区段由一个唯一的管件构成。特别地，整个保护管可以借助深拉工艺构造成深拉出的管件。在此，通过凸起形区段即便在单格(1-fach)保护管的情况下也能够实现双壁构型的功能。传感器元件的不期望的冷却在此可以被减少。反之，得到免受热负荷的有利保护，因为能够在保护管中积聚的水很少并且由于通过凸起形区段构成的迷宫结构避免了直接的空穴腐蚀。此外，可以以有利的方式实现与气体测量探头的壳体部件的去耦合，因为凸起形区段不是直接贴靠在壳体部件上。由于该双壁性，也得到对传感器元件的保护以免被直接加载研磨性介质。
附图说明
本发明的优选实施例在以下根据附图的说明中详细地解释。其示出：
图1以简要的示意性的剖视图示出根据本发明实施例的气体测量探头。
具体实施方式
图1以简要的、示意性的剖视图示出根据本发明实施例的带有保护管2的气体测量探头1。
该气体测量探头1可以尤其作为氧传感器、尤其微型氧传感器或者作为其它的废气传感器使用。该气体测量探头1特别适合于内燃机的排气设备。保护管2特别适合于这种气体测量探头1。然而，根据本发明的气体测量探头1和根据本发明的保护管2也适合于其它的应用场合。
气体测量探头1具有壳体部件3。保护管2与壳体部件3连接。在这里，保护管2具有固定区段4，该固定区段套装到壳体部件3的凸缘5上。此外，保护管2具有纵向区段6。该纵向区段6沿着保护管2的轴线7延伸。该保护管2还具有凸起形区段8，该凸起形区段8使固定区段4与纵向区段6连接。
该纵向区段6至少基本上按照空心圆柱构造。因此，该纵向区段6具有圆柱外套形的外侧9。在纵向区段6的端部10上，该纵向区段6具有贯穿开口11。在该实施例中，贯穿开口11构造成通孔。此外，贯穿开口11在纵轴线7上定向。因此，贯穿开口11被构造成轴向通孔11。
纵向区段6还具有另外的贯穿开口12、13、14、15。在该实施例中，设有六个另外的贯穿开口，其中所述另外的贯穿开口12至15被示出和标出。另外的贯穿开口12至15圆周分布地围绕纵轴线7构造在纵向区段6上。因此，贯穿开口12至15构成纵向区段6上的孔圈。
另外的贯穿开口12至15的数量、形状和大小可以对于相应的应用场合进行选择。作为贯穿开口12至15特别考虑使用孔、长孔或涡旋阀门(Drallklappen)。相应地，纵向区段6的端部10上的贯穿开口11也可以对于相应的应用场合进行构造。构造成通孔11的贯穿开口11的直径特别可以对于相应的应用场合被预给定。
凸起形区段8从固定区段4出发具有前弯曲圈(Biegekranz)16，在该前弯曲圈处该保护管2在轮廓上至少近似弯曲180°。该凸起形区段8在通到纵向区段6的过渡部中还具有后弯曲圈17，在该后弯曲圈处该保护管2在轮廓上至少近似弯曲180°。弯曲圈16、17的弯曲在这里彼此相反地进行。
保护管2具有内部空间20。该内部空间20的一个部分21在这里环形地环绕包围纵向区段6。凸起形区段8具有向内定向的侧面22。在凸起形区段8的侧面22与纵向区段6的外侧9之间构造有环形的自由空间23。该环形的自由空间23在这里被凸起形区段8圆周地包围。
纵向区段6的内部空间24，其是保护管2的内部空间20的部分，一方面通过贯穿开口11并且另一方面通过另外的贯穿开口12至15以及环形的自由空间23与周围环境连接。
气体测量探头1具有传感器元件25，该传感器元件从壳体部件3伸入到保护管2的内部空间20中。在这里，该传感器元件25也部分地伸入纵向区段6的内部空间24中。传感器元件25轴向地在纵轴线7上定向。通过具有凸起形区段8的保护管2的构型保证了对传感器元件25的保护。在这里，尤其得到保护以免受热和机械负荷以及污染。此外，保证了废气到传感器元件25上的有利的流动导向。在此，这些优点可以通过单格地构造的保护管2实现，该保护管具有与双格地构造的保护管相当的特性。通过保护管2的设置在传感器元件25区域中的双壁形状减少了传感器元件25的冷却。此外，保护传感器元件25免受热负荷，因为在后弯曲圈17的区域中能够在保护管2中积聚的水更少并且由于构成了迷宫结构而避免直接的空穴腐蚀。此外，后弯曲圈17位于较高温度的区域中，因为存在与壳体部件3的去耦合。由于该双壁性，传感器元件25也被保护以免被直接地加载研磨性介质。通过穿过相对小的环形自由空间23(其构造成小的环形间隙23)的有利的流动导向，可以实现动态性的提高。
在此，保护管2可以由一个唯一的管件构成。该保护管2特别可以通过深拉工艺制成，从而可以省去用于组装保护管2的焊接连接或类似连接。
此外，以有利的方式通过固定区段4将保护管2固定在壳体部件3上。由此仅存在一个到壳体部件3上的连接，该壳体部件用作传感器壳体3并且接收传感器元件25。由此能够改善该保护管2相对壳体部件3的热材料的隔绝。特别地，能够在冷启动时减少通过壳体部件3对保护管2的冷却，由此允许将保护管2更快地加热到更高的温度。这减少了水在保护管2中的冷凝。此外，在保护管2的方面可以减少空心空间体积，使得存在用于水的减小的贮藏能力。
环形的自由空间23以有利的方式被这样地构造，使得该环形的自由空间沿着纵轴线7向着端部10加宽。在此，凸起形区段8的侧面22沿着纵轴线7向着端部10扩宽。由此进一步改善对废气的流动导向。
该凸起形区段8沿着纵轴线7的长度26可以针对相应的应用场合预给定。在该实施例中，纵向区段6从凸起形区段8伸出。因此，纵向区段6伸出超过凸起形区段8的前弯曲圈16。该长度26被预给定成这么大，使得另外的贯穿开口12至15位于环形的自由空间23的内部。优选地，凸起形区段8的前弯曲圈16明显超出纵向区段6的另外的贯穿开口12至15的区域向着端部10构造。因此，这些另外的贯穿开口12至15设置在纵向区段6的一个区域27中，该区域关于纵轴线7被凸起形区段8包围。在该实施例中，这些另外的贯穿开口12至15关于纵轴线7被设置成更靠近后弯曲圈17，而不是更靠近前弯曲圈16。
本发明不限于所描述的实施例。
Claims (10)
1.尤其用于气体测量探头的保护管(2)，具有固定区段(4)、纵向区段(6)和凸起形区段(8)，其中，所述固定区段(4)通过至少所述凸起形区段(8)与所述纵向区段(6)连接，所述凸起形区段(8)关于纵轴线(7)部分地包围所述纵向区段(6)，在所述纵向区段(6)的一个端部(10)上设有至少一个贯穿开口(11)，所述纵向区段(6)具有至少一个另外的贯穿开口(12-15)，所述另外的贯穿开口设置在所述纵向区段(6)的一个区域(27)中，在该区域中所述纵向区段(6)关于所述纵轴线(7)被所述凸起形区段(8)包围。
2.根据权利要求1的保护管，其特征在于，在所述纵向区段(6)和所述凸起形区段(8)之间构成环形的自由空间(23)。
3.根据权利要求2的保护管，其特征在于，所述环形的自由空间(23)被构造为沿着所述纵轴线(7)向着所述纵向区段(6)的端部(10)加宽的、环形的自由空间(23)。
4.根据权利要求3的保护管，其特征在于，所述凸起形区段(8)的对所述环形的自由空间(23)限界的向内定向的侧面(22)被构造为沿着所述纵轴线(7)向着所述纵向区段(6)的端部(10)扩宽的侧面(22)。
5.根据权利要求1至4之一的保护管，其特征在于，所述纵向区段(6)的外侧(9)被至少部分地构造为至少基本上圆柱外套形的外侧(9)。
6.根据权利要求1至5之一的保护管，其特征在于，在所述纵向区段(6)的端部(10)上的所述贯穿开口(11)被构造为轴向的通孔(11)。
7.根据权利要求1至6之一的保护管，其特征在于，在所述纵向区段(6)的区域(27)中设有多个贯穿开口(12-15)，在所述区域中所述纵向区段(6)关于所述纵轴线(7)被所述凸起形区段(8)包围。
8.根据权利要求7的保护管，其特征在于，
在所述纵向区段(6)的区域(27)中的所述贯穿开口(12-15)关于所述纵轴线(7)圆周分布地设置，在所述区域中所述纵向区段(6)关于所述纵轴线(7)被所述凸起形区段(8)包围，和/或
在所述纵向区段(6)的区域(27)中的所述贯穿开(12-15)构成一孔圈，在所述区域中所述纵向区段(6)关于所述纵轴线(7)被所述凸起形区段(8)包围。
9.根据权利要求1至8之一的保护管，其特征在于，至少所述固定区段(4)、所述纵向区段(6)和所述凸起形区段(8)由一个唯一的管件、尤其深拉出的管件构成。
10.气体测量探头(1)，具有壳体部件(3)、与该壳体部件(3)连接的根据权利要求1至9之一的保护管(2)和至少一个由该壳体部件(3)伸入到该保护管(2)的内部空间(20)中的传感器元件(25)，其中，所述传感器元件关于纵轴线(7)至少部分地伸入到所述保护管(2)的纵向区段(6)的内部空间(24)中并且所述保护管(2)在所述固定区段(4)上至少间接地与所述壳体部件(3)连接。
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