DE102017210862A1

DE102017210862A1 - Gas Sensor

Info

Publication number: DE102017210862A1
Application number: DE102017210862.2A
Authority: DE
Inventors: Shogo Nagata; Takehiro Oba; Shunya MIHARA
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2018-01-11
Also published as: JP6710596B2; JP2018004525A

Abstract

[Ziel] Um einen Gassensor zu schaffen, bei dem Gas, das durch einen Schutz fließt, daran gehindert wird, direkt ein Sensorelement zu erreichen, um dadurch zu verhindern, dass das Sensorelement gekühlt wird und dadurch eine Verringerung der Genauigkeit und Reaktionsfähigkeit der Gasdetektion zu verhindern. [Mittel zur Lösung] Der Gassensor 1 enthält ein Sensorelement 10 mit einer Gaseinlassöffnung 13 die eine Kommunikation zwischen dem Detektionsabschnitt und der Außenseite herstellt, einer metallischen Schale 138, einem röhrenförmigen inneren Schutz 143 und einem rohrförmigen äußeren Schutz 142, der mindestens eine Seitenfläche des inneren Schutzes mit einem Spalt dazwischen umgibt. Ein vorderes Ende der Gaseinlassöffnung ist koplanar zu einem vorderen Ende 138e der metallischen Schale oder befindet sich hinter dem vorderen Ende 138e davon. Der innere Schutz hat ein inneres Gaseinlassloch H1 und ein inneres Gasauslassloch H2, und der äußere Schutz hat ein äußeres Gaseinlassloch H3. Einer des inneren Schutzes und des äußeren Schutzes hat eine nach vorne ausgerichtete Fläche, die nach außen exponiert ist und an der vordersten Position angeordnet ist, und das innere Gasauslassloch H2 oder ein anderes Loch ist auf der nach vorne gerichteten Fläche als ein Gasauslassloch HE ausgebildet. Das Gasauslassloch HE, das innere Gasauslassloch H2, das äußere Gaseinlassloch H3 und das innere Gaseinlassloch H1 sind in der Reihenfolge von HE ≥ H2 > H3 > H1 von einer vorderen Endseite in Richtung eines Axiallinie O angeordnet.

Description

[Technischen Bereich]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gassensor mit einem Sensorelement, das einem Subjektgas ausgesetzt ist und eine spezifische Gaskomponente in dem Subjektgas detektiert.
[Stand der Technik]
Ein bekannter Gassensor zum Erfassen der Konzentration einer spezifischen Gaskomponente wie Sauerstoff oder NOx im Abgas oder Ansauggas von beispielsweise einem Kraftfahrzeug umfasst ein plattenförmiges Sensorelement, welches einen Festelektrolyt verwendet. Ein Detektionsabschnitt zum detektieren der spezifischen Gaskomponente ist am vorderen Ende des Sensorelements angeordnet. Ein bekanntes Beispiel eines solchen Gassensors ist in dem Patentdokument 1 beschrieben. Dieser Gassensor weist eine Struktur auf, die aufweist: eine metallische Schale, die ein Sensorelement umgibt, wobei ein Sensorabschnitt des Sensorelements von dem vorderen Ende der metallischen Schale vorsteht; und einen röhrenförmigen Doppelschutz, der eine innere und äußere Schutzvorrichtung aufweist und der an dem vorderen Ende der metallischen Schale befestigt ist, um den Detektionsabschnitt zu schützen.
[Dokument des Standes der Technik]
[Patentdokument]

[Patentdokument 1] Die offengelegte japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 2015-99120 (1 und 2)

[Zusammenfassung der Erfindung]
[Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen]
Wenn der Detektionsabschnitt des Sensorelements von dem vorderen Ende der metallischen Schale vorsteht, erreicht das in die Schutzvorrichtung einströmende Subjektgas direkt das Sensorelement. In diesem Fall kann das Sensorelement auf eine Temperatur gekühlt werden, die niedriger als die Aktivierungstemperatur des Festelektrolyten ist, was möglicherweise zu einer ungenauen Detektion des Gases führt. Wenn der Detektionsabschnitt des Sensorelements von dem vorderen Ende der metallischen Schale (zu seinem hinteren Ende) vertieft ist, kommt das Subjektgas nicht in ausreichenden Kontakt mit dem Detektionsabschnitt, was möglicherweise die Genauigkeit und das Ansprechverhalten der Gasdetektion verschlechtert.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gassensor zu schaffen, bei dem das durch die Schutzvorrichtung strömende Gas daran gehindert wird, direkt das Sensorelement zu erreichen, um dadurch zu verhindern, dass das Sensorelement gekühlt wird und in dem eine Verringerung der Genauigkeit und der Ansprechempfindlichkeit von Gasdetektion wird verhindert.
[Mittel zur Lösung der Probleme]
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Gassensor bereit, der ein Sensorelement mit einer plattenform aufweist, und welches einen Detektionsabschnitt aufweist, der eine spezifisches Gaskomponente in einem Subjektgas detektiert, und einem Gaseinlassöffnung der eine Kommunikation zwischen dem Detektionsabschnitt und der Außenseite des Sensorelements herstellt, wobei der Detektionsabschnitt und die Gaseinlassöffnung in einem vorderen Endabschnitt des Sensorelements angeordnet sind; eine metallische Schale, die ein Durchgangsloch aufweist, das sich in Richtung der Axiallinie erstreckt und das Sensorelement umgibt; einen röhrenförmigen inneren Schutz, der an einem vorderen Endabschnitt der metallischen Schale befestigt ist; und einen rohrförmigen äußere Schutz, der mindestens eine Seitenfläche des inneren Schutzes mit einem Spalt zwischen dem äußere Schutz und dem inneren Schutz umgibt, wobei ein vorderes Ende der Gaseinlassöffnung koplanar mit einem vorderen Ende der metallischen Schale oder hinter dem vorderen Ende angeordnet ist; der innere Schutz ein inneres Gaseinlassloch H1 und ein inneres Gasauslassloch H2 aufweist, der äußere Schutz ein äußeres Gaseinlassloch H3 aufweist;
einer von dem inneren Schutz und dem äußeren Schutz eine nach sich nach vorne ausgerichtete Fläche aufweist, die der Außenseite des Gassensors ausgesetzt ist und an der vordersten Position angeordnet ist, und an der nach vorne ausgerichteten Fläche ein Gasauslassloch HE ausgebildet ist, das mit dem inneren Gasauslassloch H2 gemeinsam ist oder verschieden von diesem ist; und das Gasauslassloch HE, das innere Gasauslassloch H2, das äußere Gaseinlassloch H3 und das innere Gaseinlassloch H1 in der Reihenfolge HE ≥ H2 > H3 > H1 von einer vorderen Endseite in Richtung der Axiallinie angeordnet sind.
In diesem Gassensor ist das vordere Ende der Gaseinlassöffnung koplanar mit dem vorderen Ende der metallischen Schale oder befindet sich hinter dem vorderen Ende der metallischen Schale. Daher wird verhindert, dass das in den inneren Schutz einströmende Subjektgas direkt an die Oberfläche des Sensorelements gelangt, so dass verhindert wird, dass das Sensorelement (Detektionsabschnitt) auf eine Temperatur abgekühlt wird, die niedriger als die Aktivierungstemperatur des Festelektrolyten ist. Wenn die Gaseinlassöffnung (Detektionsabschnitt) von dem vorderen Ende der metallischen Schale (zu seinem hinteren Ende) vertieft ist, kommt das Subjektgas nicht in ausreichenden Kontakt mit dem Detektionsabschnitt, was möglicherweise zu einer Verschlechterung der Genauigkeit und der Ansprechempfindlichkeit der Gasdetektion führt.
Wenn H3 > H1; d. h. wenn das äußere Gaseinlassloch H3 vor dem inneren Gaseinlassloch angeordnet ist, fließt das von außen durch das äußere Gaseinlassloch H3 strömende Subjektgas zu einer hinteren Endseite und tritt in den inneren Schutz durch das innere Gaseinlassloch H1. Da das vordere Ende der Gaseinlassöffnung mit dem vorderen Ende der metallischen Schale koplanar ist oder sich hinter der metallischen Schale befindet, erreicht das Subjektgas nicht direkt den Detektionsabschnitt. Jedoch erreicht das Subjektgas eine Atmosphäre um den Detektionsabschnitt herum, und die Komponenten des Subjektgases diffundieren in die Atmosphäre.
Daher kann der Detektionsabschnitt, obwohl das Subjektgas nicht direkt den Detektionsabschnitt erreicht, die Komponenten des betreffenden Gases erfassen, so dass eine Verringerung der Genauigkeit und Reaktionsfähigkeit der Gasdetektion verhindert werden kann. Das Gasauslassloch HE ist auf der nach vorne ausgerichteten Fläche angeordnet, die nach außen exponiert ist und an der vordersten Position angeordnet ist. In diesem Fall ist das Gasauslassloch HE am vorderen Ende angeordnet, an dem die Strömungsgeschwindigkeit des betreffenden Gases in beispielsweise einem Abgasrohr, an dem der Gassensor befestigt ist, am höchsten ist. Daher wird die Wirkung des Ansaugens des Subjektgases in dem inneren Schutz nach außen von dem Gasauslassloch HE mittels des Venturi-Effekts erhöht. Der Austausch des Subjektgases in dem inneren Protektor wird dadurch erleichtert, und die Verringerung der Genauigkeit und Reaktionsfähigkeit der Gasdetektion kann weiter verhindert werden.
Bei dem Gassensor der vorliegenden Erfindung erfüllt eine Dicke L1 des Detektionsabschnitts und ein Durchmesser L2 des Durchgangslochs an jeder Position in Richtung der Axiallinie folgende Ungleichung 1 < (L2/L1) ≤ 8. Bei diesem Gassensor kann der Abstand zwischen der Wandfläche des Durchgangslochs und dem Detektionsabschnitt (Sensorelement) klein sein. In diesem Fall ist das Volumen des Raumes innerhalb des Durchgangslochs in der Nähe des Detektionsabschnitts und auch das Volumen der Atmosphäre um den Detektionsabschnitt klein, und daher kann eine Diffusion der Komponenten des betreffenden Gases in die Atmosphäre erleichtert werden.
In dem Gassensor der vorliegenden Erfindung kann das äußere Gaseinlassloch H3 auf einer nach vorne gerichteten Fläche des äußeren Schutzes ausgebildet sein.
Bei diesem Gassensor tritt das Subjektgas von außen in Richtung der Axiallinie in das äußere Gaseinlassloch H3 ein.
In diesem Fall ist die Rückwärtsströmung zum inneren Schutz stärker als diejenige, wenn das äußere Gaseinlassloch auf der Seitenfläche des äußeren Schutzes vorgesehen ist und eine größere Menge des betreffenden Gases erreicht die Atmosphäre und kommt mit der Atmosphäre in Berührung. Daher diffundieren die Komponenten des Subjektgases schneller und zuverlässiger in die Atmosphäre.
Bei dem Gassensor der vorliegenden Erfindung kann einer des inneren Schutzes und des äußeren Schutzes einen vorderen Endabschnitt aufweisen, der der Außenseite des Gassensors exponiert ist und zur vorderen Endseite hin verjüngt ist.
Bei diesem Gassensor strömt das Subjektgas entlang des sich verjüngenden vorderen Endabschnitts und der Strom des Subjektgases wird an der Position des Gasauslasslochs HE am meisten verengt. Daher wird der Venturi-Effekt weiter verstärkt, und der Austausch des Subjektgases in dem inneren Schutz wird weiter erleichtert.
Bei dem Gassensor der vorliegenden Erfindung kann die Fläche des inneren Gaseinlasslochs H1 größer sein als die Fläche des äußeren Gaseinlasslochs H3.
Bei diesem Gassensor wird die Strömungsgeschwindigkeit des betreffenden Gases in den inneren Schutz durch das äußere Gaseinlassloch H3 bestimmt. Sobald das Subjektgas durch das äußere Gaseinlassloch H3 strömt, fließt das Subjektgas leicht in das innere Gaseinlassloch H1 und erreicht daher leicht die Atmosphäre.
Bei dem Gassensor der vorliegenden Erfindung kann die nach vorne gerichtete Fläche des inneren Schutzes der Außenseite des Gassensors exponiert sein, und das Gasauslassloch HE kann mit dem inneren Gasauslassloch H2 gemeinsam sein.
Bei diesem Gassensor ist der auf das Subjektgas wirkende Strömungswiderstand im Vergleich zu einem Gassensor kleiner, bei dem sich das Gasauslassloch HE von dem inneren Gasauslassloch H2 unterscheidet, so dass der Austausch des Subjektgases im inneren Schutz durch das Gasauslassloch HE weiter erleichtert wird.
[Effekte der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung kann einen Gassensor bereitstellen, bei dem das durch den Schutz strömende Gas daran gehindert wird, direkt das Sensorelement zu erreichen, um dadurch zu verhindern, dass das Sensorelement gekühlt wird, und dass eine Verringerung der Genauigkeit und Reaktionsfähigkeit der Gasdetektion verhindert wird.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
[1] Querschnittsansicht eines Gassensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Querschnittsansicht entlang einer axialen Linie aufgenommen ist.
[2] Querschnittsansicht eines Sensorelements, wobei die Querschnittsansicht entlang der axialen Linie aufgenommen ist.
[3] Teilweise vergrößerte Ansicht von 1.
[4] Querschnittsansicht eines Gassensors gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Querschnittsansicht entlang der axialen Linie aufgenommen ist.
[5] Querschnittsansicht eines Gassensors gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Querschnittsansicht entlang der axialen Linie aufgenommen ist.
[6] Darstellung des Gassensors in 5, wenn dieser von einer vorderen Endseite aus betrachtet wird.
[Modi zur Ausführung der Erfindung]
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 ist eine allgemeine Querschnittsansicht eines Gassensors (NOx-Sensors) 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Querschnittsansicht in Richtung einer Axiallinie O aufgenommen ist. 2 ist eine Querschnittsansicht eines Sensorelements 10, wobei die Querschnittsansicht entlang der Axiallinie O aufgenommen ist. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht von 1. 1 und 3 sind Querschnittsansichten in Richtung der Axiallinie O und auch in einer Dickenrichtung T eines Detektionssabschnitts 11.
Der Gassensor 1 ist ein NOx-Sensor zur Erfassung der NOx-Konzentration im Abgas von Automobilen und verschiedenen Verbrennungsmotoren.
In 1 enthält der Gassensor 1: eine rohrförmige metallische Schale 138 mit einem auf ihrer äußeren Oberfläche ausgebildeten Gewindeabschnitt 139, der verwendet wird, um den Gassensor 1 an einem Abgasrohr zu befestigen; das Sensorelement 10 weist eine Plattenform auf, die sich in Richtung der Axiallinie O erstreckt (die Längsrichtung des Gassensors 1: die vertikale Richtung in 1); eine röhrenförmige Keramikhülse 106, die so angeordnet ist, dass sie den radialen Umfang des Sensorelements 10 umgibt; ein röhrenförmiger keramischen vorderen Separator 90, der so angeordnet ist, dass er innerhalb seines vorderen Innenraums den Umfang eines hinteren Endabschnitts des Sensorelements 10 umgibt; sechs vordere metallische Anschlüsse 20 und 30 (nur vier Anschlüsse sind in 1 gezeigt), die in Einstecklöcher 90h eingefügt und dort gehalten sind, die durch den vorderen Separator 90 in Richtung der Axiallinie O verlaufen; ein röhrenförmiger keramischer hinterer Separator 95; und sechs hintere metallische Anschlüsse 40 (nur zwei metallische Anschlüsse sind in 1 gezeigt), die durch den hinteren Separator 95 gehalten werden.
Der hintere Separator 95 ist so angeordnet, dass er mit dem hinteren Ende des vorderen Separators 90 in Kontakt steht und mit dem vorderen Separator 90 verbunden ist.
Die vorderen metallischen Anschlüsse 20 und 30 stehen äußeren Oberflächen des hinteren Endabschnitts des Sensorelements 10 gegenüber und sind elektrisch mit Elektrodenkontaktstellen 10a verbunden, die auf den äußeren Oberflächen ausgebildet sind. Die hinteren metallischen Anschlüsse 40 sind mit den hinteren Endabschnitten der vorderen metallischen Anschlüsse 20 und 30 gekoppelt (verbunden) und die Leitungsdrähte 146 sind mit hinteren Endabschnitten der hinteren metallischen Anschlüsse 40 verbunden.
Drei Elektrodenpads 10a sind auf jeder der gegenüberliegenden Seiten des hinteren Endabschnitts des Sensorelements 10 angeordnet und in deren Breitenrichtung angeordnet. Jede Elektrodenpad 10a kann beispielsweise als ein Sinterkörper ausgebildet sein, der hauptsächlich aus Pt aufgebaut ist.
Der an dem vorderen Ende des Sensorelements 10 angeordnete Detektionsabschnitt 11 ist mit einer porösen Schutzschicht 14 aus beispielsweise Aluminiumoxid bedeckt. Schlitzförmige Gaseinlassöffnungen 13, die mit dem Detektionsabschnitt 11 in Verbindung stehen, sind auf der Außenfläche des Sensorelements 10 ausgebildet. Die Gaseinlassöffnungen 13 ermöglichen es, dass das Gas von außen in den Detektionsabschnitt 11 fließt.
Der Detektionsabschnitt 11 und die Gaseinlassöffnungen 13 werden später beschrieben.
Das plattenförmige Sensorelement weist eine geringere Wärmekapazität als ein rohrförmiges Sensorelement auf und wird leicht gekühlt, wenn das Subjektgas direkt das Sensorelement erreicht. Daher wird die vorliegende Erfindung auf das plattenförmige Sensorelement angewendet, das anfälliger für das Elementkühlproblem ist.
Die metallische Schale 138 ist aus rostfreiem Stahl gebildet und weist eine im allgemeinen rohrförmige Gestalt auf, die ein Durchgangsloch 154 aufweist, das sich in Richtung der Axiallinie erstreckt, und einem Vorsprung 152, der radial nach innen in das Durchgangsloch 154 vorsteht. Das Sensorelement 10 ist innerhalb des Durchgangsloch 154 positioniert, so dass der Detektionsabschnitt am vorderen Ende des Sensorelements 10 innerhalb des Durchgangslochs 154 angeordnet ist, wobei ein vorderes Ende des Detektionsabschnitts hinter einem vorderen Ende 138e der metallischen Schale 138 angeordnet ist.
Der Vorsprung 152 ist als eine nach innen verjüngte Oberfläche ausgebildet, die in Bezug auf eine Ebene senkrecht zur Richtung der Axialenlinie geneigt ist.
Ein im allgemeinen ringförmiger Aluminiumoxid-Keramikhalter 151, eine gepackte Pulverschicht 153 (nachfolgend auch als Talkring 153 bezeichnet) und die oben beschriebene Keramikhülse 106 sind in dieser Reihenfolge von der vorderen Endseite zu der hinteren Endseite innerhalb des Durchgangslochs 154 der metallischen Schale 138 estapelt, sodass sie den radialen Umfang eines Teils des Sensorelements 10, der hinter dem Detektionsabschnitt liegt umgeben.
Eine Crippdichtung 157 ist zwischen der Keramikhülse 106 und einem hinteren Endabschnitt 140 der metallischen Schale 138 angeordnet. Der hintere Endabschnitt 140 der metallischen Schale 138 ist so gecrimpt, dass die Keramikhülse 106 in Richtung der vorderen Endseite durch die Crippdichtung 157 gepresst wird.
Wie in 1 gezeigt ist, ist ein metallischer (z. B. aus rostfreiem Stahl gemachter) doppelter Schutz mit einem äußeren Schutz 142 und einem inneren Schutz 143, die jeweils eine Vielzahl von Löchern aufweisen, an dem äußeren Umfang eines vorderen Endabschnitts (unterer Abschnitt in 1) der metallischen Schale 138 befestigt, beispielsweise durch Verschweißen, sodass er den vorstehenden Abschnitt des Sensorelements 10 umgibt. Die Details des Schutzes werden später beschrieben.
Ein Außenrohr 144 ist an dem Außenumfang eines hinteren Endabschnitts der metallischen Schale 138 befestigt. Die Leitungsdrähte 146 sind mit den hinteren Enden der hinteren metallischen Anschlüsse 40 verbunden und erstrecken sich hinter dem hinteren Separator 95.
Eine gummierte Tülle 170 ist in einer hinteren Öffnung (obere Öffnung in 1) des Außenrohr 144 angeordnet und Leitungsdrahteinführungslöcher 170h a, in die die sechs Leitungsdrähte 146 (nur zwei Drähte sind in 1 gezeigt) eingesteckt werden, welche sich von dem hinteren Separator 95 erstrecken, sind in der Tülle 170 ausgebildet.
Der vordere Separator 90 ist an dem hinteren Endabschnitt (dem oberen Abschnitt in 1) des Sensorelements 10 angeordnet, der von dem hinteren Endabschnitt 140 der metallischen Schale 138 vorsteht. Der vordere Separator 90 weist einen von seiner Oberfläche radial nach außen vorstehenden Flanschabschnitt 90p auf. Der Flanschabschnitt 90p stützt sich an dem Außenrohr 144 durch ein Halteelement 169 ab und der vordere Separator 90 wird dadurch innerhalb des Außenrohrs 144 gehalten.
Der hintere Separator 95 ist zwischen der Tülle 170 und dem vorderen Separator 90 angeordnet. Die elastische Kraft der Tülle 170 bewirkt, dass der hintere Separator 95 den vorderen Separator 90 in Richtung der vorderen Endseite drückt. Der Flanschabschnitt 90p wird dabei gegen das Halteelement 169 gedrückt, und der vorderen Separator 90 und der hintere Separator 95 werden innerhalb des Außenrohrs 144 in einem gegenseitig verbundenen Zustand gehalten (d. h. um nicht in der Richtung der Axiallinie O voneinander getrennt zu werden).
Unter Bezugnahme auf 2 wird das Sensorelement 10 beschrieben.
Das Sensorelement 10 umfasst in der folgenden Reihenfolge von der vorderen Endseite in Richtung der Axiallinie O: eine erste Pumpzelle 15, die Sauerstoff aus oder in das in eine erste Messkammer S1 eingeführte Subjektgas pumpt; eine Sauerstoffkonzentrationsdetektionszelle 16, die die Sauerstoffkonzentration in der ersten Messkammer S1 detektiert; und eine zweite Pumpzelle 17, durch die ein zweiter Pumpstrom fließt. Der zweite Pumpstrom entspricht der NOx-Konzentration im Gas, das in eine zweite Messkammer 52, welche in Verbindung mit der ersten Messkammer S1 steht, fließt und die eine kontrollierte Sauerstoffkonzentration aufweist.
Die erste Pumpzelle 15 enthält einen ersten Festelektrolytkörper 15c und ein Paar Elektroden 15a und 15b, die auf gegenüberliegenden Oberflächen des ersten Festelektrolytkörpers 15c ausgebildet sind. Die Sauerstoffkonzentrationsdetektionszelle 16 enthält einen dritten Festelektrolytkörper 16c und ein Paar Elektroden 16a und 16b, die auf gegenüberliegenden Oberflächen des dritten Festelektrolytkörpers 16c ausgebildet sind. Die zweite Pumpzelle 17 enthält einen zweiten Festelektrolytkörper 17c und ein Paar Elektroden 17a und 17b, die auf dem zweiten Festelektrolytkörper 17c ausgebildet sind.
Diese Zellen 15 bis 17, die in dem Sensorelement 10 enthalten sind, werden zusammenfassend als der Detektionsabschnitt 11 bezeichnet.
In 2 ist die Stapelrichtung der Zellen 15 bis 17 die Dickenrichtung T des Detektionsabschnitt 11 und eine Richtung senkrecht zu dem Blatt, auf dem 2 dargestellt ist stellt die Breitenrichtung des Erfassungsabschnitts 11 dar. Die schlitzförmigen Gaseinlassöffnungen 13, die in Richtung der Axiallinie O erstrecken, sind an gegenüberliegenden Seitenflächen des Sensorelements 10 ausgebildet, welches sich in der Dickenrichtung T erstreckt. Die Gaseinlassöffnungen 13 sind in der Nähe der Elektrode 15a angeordnet und stehen mit der ersten Messkammer S1 in Verbindung, so dass das Gas von außen durch die erste Messkammer S1 in den Detektionsabschnitt 11 einströmen kann.
Das Sensorelement 10 detektiert die Konzentration von NOx in der folgenden Weise. Zuerst pumpt die erste Pumpzelle 15 Sauerstoff zwischen der ersten Messkammer S1 und der Außenseite, so dass die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden der Sauerstoffkonzentrationsdetektionszelle 16 bei etwa 425 mV konstant bleibt.
Das Subjektgas, dessen Sauerstoffkonzentration in der ersten Messkammer S1 eingestellt wurde, wird in die zweite Messkammer 52 eingeführt. In der zweiten Messkammer 52 kommt NOx des Subjektgases mit der Elektrode 17b der zweiten Pumpzelle 17 in Kontakt und wird in N2 und O2 zerlegt (reduziert), wobei die Elektrode 17b als Katalysator dient. In diesem Fall ist der durch die zweite Pumpzelle 17 fließende Strom die Summe eines Stroms, der von dem NOx stammt, und einem Strom, der von dem verbleibenden Sauerstoff stammt. Da die Konzentration des verbleibenden Sauerstoffs innerhalb der ersten Messkammer S1 durch Pumpen, wie oben beschrieben, auf einen vorgeschriebenen Wert eingestellt wurde, wird der Strom, der aus dem verbleibenden Sauerstoff stammt, als annähernd konstant angesehen.
Daher ist der Einfluß des Stroms, der aus dem verbleibenden Sauerstoff stammt, auf die Änderungen des Stroms, der aus dem NOx stammt, klein, und der durch die zweite Pumpzelle 17 fließende Strom ist proportional zur NOx-Konzentration.
Unter Bezugnahme auf 3 wird das Merkmal der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 3 gezeigt ist, hat der innere Schutz 143 eine zylindrische Form und umfasst einen hinteren Endabschnitt mit einer hinteren Öffnung und einem vorderen Endabschnitt, der im Durchmesser verringert ist und mit dem hinteren Endabschnitt durch einen verjüngten Abschnitt 143f verbunden ist. Der innere Schutz 143 hat an seinem vorderen Ende eine Bodenfläche (nach vorne gerichtete Fläche).
Der äußere Schutz 142 hat eine geschlossene zylindrische Form, ist im Durchmesser größer als der innere Schutz 143 und weist eine hintere Öffnung auf. Der äußere Schutz 142 hat eine nach vorne gerichtete Fläche 142f1, die an einer Position ausgebildet ist, die in Richtung der Axiallinie O geringfügig vor dessen Zentrum liegt, und zwar als Ergebnis einer schrittweisen Verringerung des Durchmessers des äußeren Schutzes 142, einen sich verjüngenden Abschnitt 142t, der sich von der nach vorne gerichtete Fläche 142f1 erstreckt und sich zur vorderen Endseite hin verjüngt, und eine Bodenfläche (nach vorne gerichtete Fläche) 142f2, die mit dem sich verjüngenden Abschnitt 142t verbunden ist.
Der hintere Endabschnitt des inneren Schutzes 143 ist an dem äußeren Umfang des vorderen Endabschnitts der metallischen Schale 138 angebracht, und ein hinterer Endabschnitt des äußeren Schutzes 142 ist an dem äußeren Umfang des hinteren Endabschnitts des inneren Schutzes 143 befestigt. Der innere Schutz 143 und der äußere Schutz 142 sind an der metallischen Schale 138 beispielsweise durch Schweißen befestigt. Der gesamte innere Schutz 143 ist innerhalb des äußeren Schutzes 142 enthalten.
Die Bodenfläche 142f2 des äußeren Schutzes 142 entspricht der ”nach vorne ausgerichteten, nach außen exponierten und an der vordersten Position befindlichen Fläche” in den Ansprüchen.
Die inneren Gaseinlasslöcher H11 sind auf einer Seitenfläche des inneren Schutzes 143 an Positionen hinter dem verjüngten Abschnitt 143f vorgesehen, und innere Gasauslasslöcher H21 sind auf der Seitenfläche an Positionen vor dem verjüngten Abschnitt 143f vorgesehen. Acht innere Gaseinlasslöcher H11 sind in regelmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung des inneren Schutzes 143 vorgesehen und vier innere Gasauslasslöcher H21 sind in regelmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung des inneren Schutzes 143 vorgesehen.
Eine Vielzahl von äußeren Gaseinlasslöchern H31 sind auf der nach vorne gerichteten Fläche 142f1 des äußeren Schutzes 142 vorgesehen, und ein Gasauslassloch HE1 ist auf der unteren Oberfläche (nach vorne gerichtete Fläche) 142f2 vorgesehen. Die Vielzahl von äußeren Gaseinlasslöchern H31 ist auf der ringförmigen nach vorne gerichteten Fläche 142f1 in regelmäßigen Intervallen angeordnet.
Das Gasauslassloch HE1, die inneren Gasauslasslöcher H21, die äußeren Gaseinlasslöcher H31 und die inneren Gaseinlasslöcher H11 sind in dieser Reihenfolge von der vorderen Endseite in Richtung der Axiallinie O angeordnet. Die Reihenfolge, in der diese Löcher sind durch einen relativen Ausdruck von HE1 > H21 > H31 > H11 dargestellt.
Der innere Schutz 143 ist an dem Außenumfang des vorderen Endabschnitts der metallischen Schahle 138 angebracht. Daher sind die inneren Gaseinlasslöcher H11 in Richtung der Axiallinie O vor dem vorderen Endes 138e der metallischen Schale 138 angeordnet.
Die vorderen Enden der Gaseinlassöffnungen 13 befinden sich hinter dem vorderen Ende 138e der metallischen Schale 138. Daher wird verhindert, dass das in die innere Schutzvorrichtung 143 fließende Subjektgas G direkt an die Oberfläche des Sensorelements gelangt, so dass das Sensorelement (der Detektionsabschnitt 11) daran gehindert, auf eine Temperatur abgekühlt zu werden, die niedriger als die Aktivierungstemperatur des Festelektrolyten ist.
Wenn die Gaseinlassöffnungen 13 von dem vorderen Ende 138e der metallischen Schale 138 (zu ihrem hinteren Ende) vertieft sind, kommt das Subjektgas G nicht in ausreichenden Kontakt mit dem Detektionsabschnitt 11, welches möglicherweise zu einer Verschlechterung der Genauigkeit und der Ansprechempfindlichkeit der Gasdetektion führt.
Wenn H31 > H11 ist, d. h. wenn das äußere Gaseinlassloch H31 und das innere Gaseinlassloch H11 von der vorderen Endseite in Richtung der Axiallinie O so angeordnet sind, dass das äußere Gaseinlassloch H31 vor dem inneren Gaseinlassloch H11 angeordnet ist, strömt das von Aussen durch die äußeren Gaseinlasslöcher H31 in die äußere Schutzvorrichtung 142 strömende Subjektgas G in Richtung der hinteren Endseite und tritt durch die inneren Gaseinlasslöcher H11 (siehe 3) in den inneren Schutz 143 ein.
Da sich die vorderen Enden der Gaseinlassöffnungen 13 hinter dem vorderen Ende 138e der metallischen Schale 138 befinden, erreicht das Subjektgas G nicht direkt den Detektionsabschnitt 11. Jedoch erreicht das Subjektgas G eine Atmosphäre Df um den Detektionsabschnitt 11 herum, und die Komponenten des Subjektgases G diffundieren in die Atmosphäre Df. Obwohl das Subjektgas G nicht direkt den Detektionsabschnitt 11 erreicht, kann der Detektionsabschnitt 11 die Komponenten des Subjektgases G erfassen, so dass eine Verringerung der Genauigkeit und Reaktionsfähigkeit der Gasdetektion verhindert werden kann.
Das Gasauslassloch HE1 ist auf der Bodenfläche 142f2 des äußeren Schutzes 142 angeordnet, die nach außen exponiert ist und die an der vordersten Position angeordnet ist. In diesem Fall ist das Gasauslassloch HE1 an dem vorderen Ende angeordnet, an dem die Geschwindigkeit der Strömung F des betreffenden Gases in beispielsweise einem Abgasrohr, an dem der Gassensor 1 befestigt ist, am höchsten ist.
Daher wird die Wirkung des Ansaugens des Subjektgases G in dem inneren Schutz 143 nach außen durch das Gasauslassloch HE1 mittels des Venturi-Effekts erhöht. Der Austausch des betreffenden Gases G in dem inneren Schutz 143 wird dadurch erleichtert, und die Verringerung der Genauigkeit und Reaktionsfähigkeit der Gasdetektion kann weiter verhindert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in 3 gezeigt ist, erfüllen der Durchmesser L2 des Durchgangslochs 154 und die Dicke L1 des Detektionssabschnitts 11 an jeder beliebigen Position P in Richtung der Axiallinie O in einem Querschnitt in der Dickenrichtung T (siehe 2) des Detektionsabschnitts 11 die Beziehung 1 < (L2/L1) ≤ 8.
Wenn (L2/L1) ≤ 8 gilt, kann der Abstand zwischen der Wandfläche des Durchgangslochs 154 und dem Detektionsabschnitt 11 (dem Sensorelement 10) klein sein. In diesem Fall ist das Volumen des Raumes innerhalb des Durchgangslochs 154 in der Nähe des Detektionsabschnitts 11 und auch das Volumen der Atmosphäre Df um den Detektionsabschnitt 11 klein und daher kann die Diffusion der Komponenten des betreffenden Gases G in die Atmosphäre Df erleichtert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die äußeren Gaseinlasslöcher H31 auf der nach vorne gerichteten Fläche 142f1 des äußeren Schutzes 142 ausgebildet.
In diesem Fall tritt das Subjektgas G in die äußeren Gaseinlasslöcher H31 von außen in Richtung der Axiallinie O ein, im Gegensatz zu dem Fall, in dem die äußeren Gaseinlasslöcher auf der Seitenfläche des äußeren Schutzes 142 ausgebildet sind. Daher wird die Rückwärtsströmung zum inneren Schutz 143 erhöht, und eine größere Menge des Subjektgases G erreicht die Atmosphäre Df und steht in Kontakt mit der Atmosphäre Df. Die Komponenten des Subjektgases G diffundieren dabei schneller und zuverlässiger in die Atmosphäre Df.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der nach vorne verjüngte Abschnitt 142t des äußeren Schutzes 142, der nach außen exponiert ist, zu der vorderen Endseite hin verjüngt.
In diesem Fall ist die Strömung F des Subjektgases entlang des verjüngten Abschnitts 142t und ist an der Position des Gasentladungslochs HE1 am meisten verengt. Daher wird der Venturi-Effekt weiter verstärkt, und der Austausch des Subjektgases G in dem inneren Schutz 143 wird weiter erleichtert.
Wenn die Gesamtfläche der inneren Gaseinlasslöcher H11 (die Summe der Bereiche der Löcher) größer als die Gesamtfläche der äußeren Gaseinlasslöcher H31 ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit des betreffenden Gases G in den inneren Schutz 143 bestimmt durch die äußeren Gaseinlasslöcher H31.
Wenn daher das Subjektgas G durch die äußeren Gaseinlasslöcher H31 in den äußeren Schutz 142 strömt, fließt das Subjektgas G leicht in die inneren Gaseinlasslöcher H11 und erreicht daher leicht die Atmosphäre Df.
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Äquivalente umfasst die innerhalb des Geistes und des Schutzbereich der vorliegenden Erfindung liegen.
4 ist eine Querschnittsansicht eines Gassensors 1B gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Querschnittsansicht entlang der Axiallinie O aufgenommen ist. Wie in 4 gezeigt ist, ist der Gassensor 1B derselbe wie der Gassensor 1 mit Ausnahme des Aufbaus eines äußeren Schutzes 242 und eines inneren Schutzes 243, und daher wird die Beschreibung der gleichen Teile wie diejenigen des Gassensors 1 weggelassen.
In 4 gezeigt ist, hat der innere Schutz 243 eine zylindrische Form und weist an seinem vorderen Ende eine Bodenfläche (nach vorne gerichtete Fläche) und eine hintere Öffnung auf. Der äußere Schutz 242 hat eine geschlossene zylindrische Form, ist im Durchmesser größer als der innere Schutz 243 und hat eine hintere Öffnung, einen sich verjüngenden Abschnitt 242t, der zur vorderen Endseite hin verjüngt ist, und eine Bodenfläche (nach vorne gerichtete Fläche) 242f, die mit dem sich verjüngenden Abschnitt 242t verbunden ist. Der gesamte innere Schutz 243 ist innerhalb des äußeren Schutzes 242 enthalten.
Die Bodenfläche 242f des äußeren Schutzes 242 entspricht der ”nach vorne ausgerichteten, nach außen exponierten und an der vordersten Position befindlichen Fläche” in den Ansprüchen.
Die inneren Gaseinlasslöcher H12 sind auf der Seitenfläche eines hinteren Endabschnitts des inneren Schutzes 243 vorgesehen und ein inneres Gasauslassloch H22 ist auf einer unteren Bodenfläche vorgesehen. Acht innere Gaseinlasslöcher H12 sind in regelmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung des inneren Schutzes 143 vorgesehen, und ein einziges inneres Gasauslassloch H22 ist vorgesehen. Äußere Gaseinlasslöcher H32 sind auf der Seitenfläche des äußeren Schutzes 242 vorgesehen, und ein Gasauslassloch HE2 ist auf der Bodenfläche (nach vorne gerichtete Fläche) 242f vorgesehen. Eine Mehrzahl der äußeren Gaseinlasslöchern H32 sind in regelmäßigen Intervallen vorgesehen. Auch in 4 sind das Gasauslassloch HE2, das innere Gasauslassloch H22, die äußeren Gaseinlasslöcher H32 und die inneren Gaseinlasslöcher H12 in dieser Reihenfolge von der vorderen Endseite in Richtung der Axiallinie O angeordnet, und dabei werden die oben beschriebenen Effekte erhalten.
Die Reihenfolge, in der diese Löcher angeordnet sind, wird durch den relativen Ausdruck von HE2 > H22 > H32 > H12 dargestellt. Wie der verjüngte Abschnitt 142t verstärkt der verjüngte Abschnitt 242t den Venturi-Effekt.
5 ist eine Querschnittsansicht eines Gassensors 1C gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Querschnittsansicht entlang der Axiallinie O aufgenommen ist. In 5 ist der Gassensor 1C derselbe wie der Gassensor 1 mit Ausnahme des Aufbaus eines äußeren Schutzes 342 und eines inneren Schutzes 343, und daher wird die Beschreibung der gleichen Teile wie denjenigen des Gassensors 1 weggelassen. In 5 hat der innere Schutz 343 eine zylindrische Form und weist eine hintere Öffnung auf, einen sich verjüngender Abschnitt 343t der sich zur vorderen Endseite hin verjüngt und eine Bodenfläche (nach vorne gerichtete Fläche) 343f, die mit dem sich verjüngenden Abschnitt 343t verbunden ist. Der äußere Schutz 342 hat eine geschlossene zylindrische Form, ist im Durchmesser größer als der innere Schutz 343 und weist eine hintere Öffnung und eine Bodenfläche 342f auf.
Ein äußeres Gaseinlassloch H33 ist auf der Bodenfläche 342f des äußeren Schutzes 342 vorgesehen und ein hinterer Endabschnitt des inneren Schutzes 343 ist innerhalb des äußeren Schutzes 342 enthalten. Ein vorderer Endabschnitt des inneren Schutzes 343 einschließlich des verjüngten Abschnitts 343t ragt nach außen aus dem äußeren Gaseinlassloch H33 heraus.
Die Bodenfläche 343f des inneren Schutzes 343 entspricht der ”nach vorne ausgerichteten, nach außen exponierten und an der vordersten Position befindlichen Fläche” in den Ansprüchen.
Die inneren Gaseinlasslöcher H13 sind auf der Seitenfläche eines hinteren Endabschnitts des inneren Schutzes 343 vorgesehen, und ein inneres Gasauslassloch H23 ist auf der Bodenfläche 343f vorgesehen. Das innere Gasauslassloch H23 ist mit einem Gasauslassloch HE3 gemeinsam. Acht innere Gaseinlasslöcher H13 sind in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung des inneren Schutzes 343 vorgesehen.
Wie in 6 gezeigt ist, ist das äußere Gaseinlassloch H33 auf der Bodenfläche 342f des äußeren Schutzes 342 als ein ringförmiger Spalt zwischen dem äußeren Schutz 342 und der äußeren Umfangsoberfläche des inneren Schutzes 343 ausgebildet.
Auch in 5 sind das Gasauslassloch HE3 (d. h. das innere Gasauslassloch H23), das äußere Gaseinlassloch H33 und die inneren Gaseinlasslöcher H13 in dieser Reihenfolge von der vorderen Endseite in Richtung der Axiallinie O angeordnet, und daher können die oben beschriebenen Effekte erhalten werden. Die Reihenfolge, in der diese Löcher angeordnet sind, wird durch einen relativen Ausdruck von HE3 = H23 > H33 > H13 dargestellt, wobei ”HE3 = H23” bedeutet, dass das innere Gasauslassloch H23 mit dem Gasauslassloch HE3 gemeinsam ist. Wie der verjüngte Abschnitt 142t verstärkt der verjüngte Abschnitt 343t den Venturi-Effekt.
Bei den obigen Ausführungsformen umgibt die Wandoberfläche des Durchgangslochs 154 der metallischen Schale 138 einen vorderen Endabschnitt (die Gaseinlassöffnungen 13) des Sensorelements 10. Jedoch kann beispielsweise der keramische Halter 151 nach vorne verlängert werden, um die Wandfläche des Durchgangslochs 154 so zu bedecken, dass zumindest ein Teil des vorderen Endabschnitts (der Gaseinlassöffnungen 13) des Sensorelements 10 von dem keramischen Halter 151 umgeben ist. In diesem Fall wird zur Berechnung von L2 in einer Position P, in der der vordere Endabschnitt des Sensorelements 10 von dem keramischen Halter 151 umgeben ist, der Innendurchmesser des keramischen Halters 151 anstelle des Durchmessers des Durchgangslochs 154 verwendet.
Die vorderen Enden der Gaseinlassöffnungen 13 können koplanar mit dem vorderen Ende 138e der metallischen Schale sein (die sich in Richtung der Axiallinie O an der gleichen Position wie das vordere Ende 138e befindet).
Es ist nur notwendig, dass äußere Schutz mindestens die Seitenfläche des inneren Schutzes mit einem Spalt dazwischen umgibt. Beispielsweise kann der äußere Schutz 342, der in 5 gezeigt ist, eine rohrförmige Gestalt ohne Bodenfläche 342f aufweisen.
Beispiele für den Gassensor sind neben dem NOx-Sensor ein Sauerstoffsensor und ein Vollbereichs-Gassensor.
Bezugszeichenliste

1, 1B, 1C: Gassensor
10: Sensorelement
11: Detektionsabschnitt
13: Gaseinlassöffnung
138: metallische Schale
138e: vorderes Ende der metallischen Schale
154: Durchgangsloch der metallischen Schale
142, 242, 342: äußerer Schutz
143, 243, 343: innerer Schutz
142f2, 242f, 343f: nach vorne ausgerichtete, nach außen exponierte und an der vordersten Position befindliche Fläche
142f1: nach vorne ausgerichtete Fläche des äußeren Schutzes
142t, 242t, 343t: verjüngter Teil
343f: nach vorne ausgerichtete Fläche des inneren Schutzes
H1, H11, H12, H13: inneres Gaseinlassloch
H2, H21, H22, H23: inneres Gasauslassloch
H3, H31, H32, H33: äußeres Gaseinlassloch
HE, HE1, HE2, HE3: Gasauslassloch
L1: Dicke des Detektionsabschnitts
L2: Innendurchmesser L des Durchgangslochs
O: Achse
P: axiale Position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-99120 [0003]

Claims

Gassensor (1, 1B, 1C) enthaltend: ein Sensorelement (10) mit einer Plattenform, welches sich in Richtung einer Axiallinie (O) erstreckt, und welches einen Detektionsabschnitt (11) aufweist, der eine spezifisches Gaskomponente in einem Subjektgas detektiert, und einem Gaseinlassöffnung (13) der eine Kommunikation zwischen dem Detektionsabschnitt (11) und der Außenseite des Sensorelements (10) herstellt, wobei der Detektionsabschnitt (11) und die Gaseinlassöffnung (13) in einem vorderen Endabschnitt des Sensorelements (10) angeordnet sind; eine metallische Schale (138), die ein Durchgangsloch (154) aufweist, das sich in Richtung der Axiallinie (O) erstreckt und das Sensorelement (10) umgibt; einen röhrenförmigen inneren Schutz (143, 243, 343), der an einem vorderen Endabschnitt der metallischen Schale (138) befestigt ist; und einen rohrförmige äußere Schutz (142, 242, 342), der mindestens eine Seitenfläche des inneren Schutzes (143, 243, 343) mit einem Spalt zwischen dem äußere Schutz (142, 242, 342) und dem inneren Schutz (143, 243, 343) umgibt, wobei ein vorderes Ende der Gaseinlassöffnung (13) koplanar mit einem vorderen Ende (138e) der metallischen Schale (138) oder hinter dem vorderen Ende (138e) angeordnet ist; der innere Schutz (143, 243, 343) ein inneres Gaseinlassloch H1 (H11, H12, H13) und ein inneres Gasauslassloch H2 (H21, H22, H23) aufweist, der äußere Schutz (142, 242, 342) ein äußeres Gaseinlassloch H3 (H31, H32, H33) aufweist; einer von dem inneren Schutz (143, 243, 343) und dem äußeren Schutz (142, 242, 342) eine nach sich nach vorne ausgerichtete Fläche (142f2, 242f, 343f) aufweist, die der Außenseite des Gassensors (1, 1B, 1C) ausgesetzt ist und an der vordersten Position angeordnet ist, und an der nach vorne ausgerichteten Fläche (142f2, 242f, 343f) ein Gasauslassloch HE (HE1, HE2, HE3) ausgebildet ist, das mit dem inneren Gasauslassloch H2 (H21, H22, H23) gemeinsam ist oder verschieden von diesem ist; und das Gasauslassloch HE (HE1, HE2, HE3), das innere Gasauslassloch H2 (H21, H22, H23), das äußere Gaseinlassloch H3 (H31, H32, H33) und das innere Gaseinlassloch H1 (H11, H12, H13) in der Reihenfolge HE ≥ H2 > H3 > H1 von einer vorderen Endseite in Richtung der Axiallinie (O) angeordnet sind.
Gassensor (1, 1B, 1C) nach Anspruch 1, wobei eine Dicke L1 des Detektionsabschnitts (11) und ein Durchmesser L2 des Durchgangslochs (154) an jeder Position (P) in Richtung der Axiallinie (O) folgende Ungleichung 1 < (L2/L1) ≤ 8 erfüllen.
Gassensor (1, 1B, 1C) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das äußere Gaseinlassloch H3 (H31, H32, H33) auf einer nach vorne ausgerichtete Fläche (142f1) des äußeren Schutzes (142, 242, 342) ausgebildet ist.
Gassensor (1, 1B, 1C) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der innere Schutz (143, 243, 343) und der äußere Schutz (142, 242, 342) einen vorderen Endabschnitt aufweisen, der zur Außenseite des Gassensors (1, 1B, 1C) exponiert ist und zur vorderen Endseite hin verjüngt (142t, 242t, 343t) ist.
Gassensor (1, 1B, 1C) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Bereich des inneren Gaseinlasslochs H1 (H11, H12, H13) größer ist als der Bereich des äußeren Gaseinlasslochs H3 (H31, H32, H33).
Gassensor (1, 1B, 1C) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die nach vorne gerichtete Fläche (343f) des inneren Schutzes (143, 243, 343) zu der Außenseite des Gassensors (1, 1B, 1C) exponiert ist und das Gasauslassloch HE (HE1, HE2, HE3) mit dem inneren Gasauslassloch H2 (H21, H22, H23) gemeinsam ist.