DE3509196C2 - - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sauerstoffsensor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Sauerstoffsensor dieser Art ist aus der DE-OS 31 40 444 bekannt. In den Fig. 7 und 8 dieser Veröffentlichung ist ein Sauerstoff­ sensor dargestellt, bei dem die in der Schutzabdeckung vorgesehenen Öffnungen eine dem Sauerstofferfassungsabschnitt gegenüberliegende Lage aufweist. Die Öffnungen sind hierbei in gleichmäßigen Ab­ ständen um den gesamten Umfang der Schutzabdeckung herum angeordnet. Sie sind wahllos vorgesehen, wobei auch ein Teil der Öffnungen dem Sauerstofferfassungselement direkt gegenüber liegt. Auch liegt je­ weils eine Öffnung einer schmalen Seitenfläche des Fühlerelementes gegenüber, wobei diese Öffnungen sich jedoch über die jeweilige Seitenfläche hinaus erstrecken.
Aufgrund der vorgesehenen Öffnungen wird eine große Menge des zu messenden Gases, d. h. eines durch ein Abgasrohr strömenden Abgases, derart in die Schutzabdeckung eingeführt, daß nicht nur das Er­ fassungselement am Erfassungsabschnitt am Ende des Fühlerelementes, sondern auch andere Abschnitte des Elementes, die keine Elektrode tragen, direkt den Gasströmungen ausgesetzt sind. Folglich sind ver­ schiedene Teile des Fühlerelementes, beispielsweise ein Festelektro­ lytkorpus sowie Platinelektroden, überflüssigerweise einer Qualitäts­ verschlechterung ausgesetzt, die eine Verkürzung der nutzbaren Lebensdauer des Sauerstoffsensors mit sich bringt. Zusätzlich zu diesen Probelemen besteht bei dem bekannten Sauerstoffsensor das Problem, daß das Ansprechverhalten des Sensors durch die Position der Strömungsmitteldurchflußöffnungen, die in der Schutzabdeckung ausgebildet sind, und die Umfangslage der Schutzabdeckung relativ zu den Strömungslinien des durch die Leitung, an der der Sensor be­ festigt ist, strömenden zu messenden Gases beeinflußt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sauerstoffsensor der angegebenen Art zu schaffen, der bei niedrigen Schwankungen im Ansprechverhalten eine besonders hohe nutzbare Lebensdauer auf­ weist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sauerstoffsensor der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan­ spruchs 1 gelöst.
Der Kern der erfindungsgemäßen Lösung besteht im wesentlichen darin, daß zwei axiale Reihen von Öffnungen so in der Schutzab­ deckung vorgesehen werden, daß sie ausschließlich den kleineren Seitenflächen des Fühlerelementes gegenüber liegen. Hierdurch wird sichergestellt, daß einerseits eine minimale, andererseits jedoch ausreichende Mengen des Abgases ohne Beschädigung des Sauer­ stofferfassungselementes in den Raum innerhalb der Schutzabdeckung eindringen kann. Dabei ist es von Bedeutung, daß die Öffnungen eine geringere Breite besitzen als die Breite des Fühlerelementes (Ab­ stand zwischen den beiden Primärflächen).
Bei dem in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten Sauerstoffsensor ermöglichen die Strömungsmittelwege ein Eindringen des zu messenden Gases in die Schutzabdeckung in einer minimal möglichen Menge, die zur Messung oder Be­ stimmung der Sauerstoffkonzentration des zu messenden Gases erforderlich ist. Die Position der Strömungsmittelwege relativ zum Fühlerelement ist so festgelegt, daß verhindert wird, daß das Erfassungselement des Fühlerelementes dem Strom des zu messenden Gases unmittelbar ausgesetzt ist, und daß eine durch einen solchen direkten Kontakt bedingte Qualitätsverschlechterung minimiert wird. Somit wird durch die erfindungs­ gemäße Anordnung der Strömungsmittelwege in der Schutzabdeckung relativ zum Fühlerelement eine Verbesserung in bezug auf die nutzbare Lebens­ dauer und das Ansprechverhalten des Sauerstoff­ sensors erreicht. Insbesondere wird das Ansprech­ verhalten des Sensors durch die spezielle Um­ fangslage des Sauerstoffsensors, genauer ge­ sagt durch die Umfangslage der Schutzabdeckung relativ zur Strömungslinie des zu messenden Gases durch eine Leitung, an der der Sensor be­ festigt ist, minimal beeinflußt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung um­ fassen die Strömungsmittelwege des weiteren eine Öffnung, die an einem Ende der Schutzabdeckung auf der Seite ausgebildet ist, die dem Erfassungsab­ schnitt des Fühlerelementes entspricht.
In dem Fall, in dem das Erfassungselement im Er­ fassungsabschnitt auf einer der gegenüberliegenden Primärflächen des Fühlerelementes angeordnet ist, können die Strömungsmittelwege desweiteren mindestens eine zusätzliche Öffnung aufweisen, die in einem Teil der Wand ausgebildet ist, der der anderen der gegenüberliegenden Primärflächen gegenüberliegt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besitzt das Sauerstoffühlerelement einen planaren Festelektrolytkorpus, der im wesent­ lichen aus Zirkondioxid besteht, und Elektro­ den, die auf dem planaren Festelektrolytkorpus ange­ ordnet sind. In diesem Fall dient eine der Elektroden als das Erfassungselement des Fühlerelementes, das dem zu messenden Gas ausgesetzt ist. Darüber hinaus kann das Fühlerelement eine elektrische Heizein­ richtung aufweisen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Schutzabdeckung eine zylindrische Wand, durch die die Strömungsmittelwege ausgebildet sind. In diesem Fall weist die zylindrische Wand die ersten und zweiten Öffnungen oder eine zusätzliche Öffnung bzw. zusätzliche Öffnungen auf, und das Ende der zylindrischen Wand auf der Seite, die dem Erfassungsabschnitt des Fühlerelementes entspricht, bildet die vorstehend erwähnte Öffnung. Das in die Schutzabdeckung ein­ geführte zu messende Gas wird durch diese Öffnung abgegeben.
Bei einer anderen Ausführungsform weist die zylindrische Schutzabdeckung eine Endwand an einem Ende der zylindrischen Wand auf der dem Erfassungs­ abschnitt des Fühlerelementes entsprechenden Seite auf. Diese Endwand kann mit mindestens einer Öffnung versehen sein, durch die das in die Schutz­ abdeckung eingeführte zu messende Gas abgegeben wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungs­ beispielen in Verbindung mit der Zeichnung im ein­ zelnen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Teilansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausführungsform eines Sauer­ stoffsensors;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines in dem Sauerstoff­ sensor der Fig. 1 verwendeten Sauerstoffühlerelementes;
Fig. 3(a) eine Ansicht zur Verdeutlichung von Gasöffnungen, die in einer das Fühlerelement der Fig. 2 umgebenden Schutzabdeckung ausgebildet sind;
Fig. 3(b) einen schematischen Schnitt ent­ lang der Linie III-III in Fig. 1;
Fig. 4 einen schematischen, Fig. 3(b) entsprechenden Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Sauerstoffsensors; und
Fig. 5 einen schematischen Querschnitt durch einen Sauerstoffer­ fassungsabschnitt des Fühler­ elementes der Fig. 2, der be­ nachbart zu seinem einen Ende angeordnet ist.
Der in Fig. 1 dargestellte Sauerstoffsensor umfaßt ein längliches planares Sauerstoffühlerelement mit ei­ nem laminaren Aufbau, das mit 2 bezeichnet ist. Dieses planare Fühlerelement 2 besteht aus Zirkonoxid-Keramik oder anderen Sauerstoffionen-leitenden Festelektrolyt­ materialien. Wie in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist, handelt es sich bei dem Fühlerelement 2 um einen länglichen Korpus, der im Querschnitt recht­ eckförmig ausgebildet ist und eine relativ geringe Breite aufweist. Das Fühlerelement 2 besitzt einen Durchgang 4 für ein Referenzgas, der über die Länge des länglichen Korpus ausgebildet ist. Der Durchgang 4 endet an einem ersten Endabschnitt 2 a (am linken Ende der Fig. 2) des länglichen Korpus des Fühlerele­ mentes 2 und wird mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung gehalten, die für den Sensor als Referenz­ gas dient.
Wie bekannt und in Fig. 5 dargestellt ist, umfaßt das Fühlerelement 2 eine äußere Elektrode 3 a, die der­ art an dem ersten Endabschnitt 2 a angeordnet ist, daß sie einem Abgas oder anderen durch den Sauerstoffsensor zu messenden Gasen ausgesetzt ist. Diese äußere Elektrode 3 a wird hiernach als "Erfassungselement" des Fühler­ elementes 2 bezeichnet. Eine innere Elektrode 3 b ist in einem Abschnitt des Fühlerelementes 2 im wesent­ lichen zu der äußeren Elektrode 3 a ausgerichtet der­ art angeordnet, daß sie dem Referenzgas im Referenzgas­ durchgang 4 ausgesetzt ist. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel bildet der erste Endabschnitt 2 a des Fühlerelementes 2, an dem die äußere und innere Elektrode 3 a, 3 b angeordnet sind, einen Erfassungsab­ schnitt 5 (Fig. 2) des Elementes 2. Geeignete Leitungen erstrecken sich von dieser äußeren und inne­ ren Elektrode 3 a, 3 b in Richtung auf einen zweiten Endabschnitt 2 b (rechtes Ende der Fig. 2) des Fühler­ elementes 2, so daß elektrische Signale der Elektroden 3 a, 3 b einer äußeren Vorrichtung zugeführt werden können. Das Fühlerelement 2 umfaßt eine geeignete be­ kannte elektrische Heizeinrichtung 20, die Abschnitte 5 des Fühlerelementes 2, an denen die Elektroden 3 a, 3 b angeordnet sind, erhitzt. Durch das Erhitzen die­ ser Abschnitte 5 durch die Heizeinrichtung 20 wird es möglich, die erforderliche Aufwärmzeit zum Erreichen einer ständigen Funktionsweise des Sensors nach dem Beginn des Kontaktes mit dem zu messenden Gas, beispielsweise einem Abgas, (d. h. nach dem Anlassen einer kalten Brennkraftmaschine, deren Abgas vom Sensor erfaßt wird) zu reduzieren. Darüber hinaus hält die Heizeinrichtung 20 den ersten Endabschnitt 2 a (Erfassungsabschnitt 5) des Fühlerelementes 2 auf einer gewünschten Temperatur über einem unteren Grenzwert, und zwar selbst dann, wenn die Temperatur des zu messenden Gases (d. h. Abgases) für den beab­ sichtigten Betrieb des Sensors nicht hoch genug ist. Daher wird durch die Heizeinrichtung 20 eine be­ ständige und genaue Messung der Sauerstoffkonzentration des zu messenden Gases durch den Sauerstoffsensor zu beliebigen Zeitpunkten sichergestellt.
Das auf diese Weise ausgebildete planare Fühlerele­ ment 2 ist mit einer zylindrischen Schutzabdeckung 6, die aus einem geeigneten metallischen Material besteht, untergebracht bzw. wird von dieser umschlossen. Das Fühlerelement 2 ist in der Schutzabdeckung 6 über einen keramischen Isolator 8 und ein wärmebeständiges Dichtungselement 10 gelagert, die in die Schutzab­ deckung eingepaßt sind und durch die sich das Fühler­ element 2 erstreckt, wie in Fig. 1 gezeigt. Auf diese Weise wird das Fühlerelement 2 strömungsmittel­ dicht in der Schutzabdeckung 6 gelagert. Die Schutz­ abdeckung 6 wird derart durch ein ringförmiges Ge­ häuse 12 gelagert, daß sie (und das darin angeordnete Fühlerelement 2) sich durch die Bohrung des Gehäuses 12 erstreckt, so daß der erste Endabschnitt 2 a (einschließlich des Erfassungsabschnittes 5) in eine Leitung (nicht gezeigt), beispielsweise ein Abgas­ rohr, durch das ein Abgas strömt, vorsteht. Der Sauerstoffsensor ist an der Leitung, durch die das Strömungsmittel fließt, befestigt, indem das ring­ förmige Gehäuse 12 an der Leitung befestigt ist.
Die Schutzabdeckung 6 des Sauerstoffsensors, die das Fühlerelement 2 abdeckt, besitzt Strömungswege, die durch einen Teil oder Teile ihrer zylindrischen Wand, die nicht dem Erfassungselement 3 a gegenüberliegen, ausgebildet sind. Genauer gesagt, die zylindrische Wand der Schutzabdeckung 6 besitzt mehrere (bei die­ sem Ausführungsbeispiel drei) erste Öffnungen 14, die in einem Teil der zylindrischen Wand ausgebildet sind, der einer Seitenfläche 2 c des Fühlerelementes 2 gegenüberliegt, genauer gesagt einem Abschnitt der Seitenwand benachbart zum ersten Endabschnitt 2 a gegenüberliegt, wie in den Fig. 3(a) und 3(b) dargestellt ist. Daher sind diese ersten Öffnungen 14 in der Nachbarschaft des ersten Endabschnittes 2 a des Fühlerelementes 2 angeordnet und in Axialrichtung der Schutzabdeckung 6 voneinander beabstandet. In einem anderen Teil der zylindrischen Wand, der dem vorstehend angegebenen Teil diametral gegenüberliegt, sind zweite Öffnungen 14 ausgebildet, so daß sie auf eine Seitenfläche 2 b ge­ richtet sind, die der Seitenfläche 2 c gegenüber­ liegt, wie in Fig. 3(b) dargestellt. Mit anderen Worten, die beiden Sätze der ersten und zweiten Öffnungen 14 sind in diametral gegenüber­ liegenden Teilen der zylindrischen Wand der Schutz­ abdeckung 6 ausgebildet, so daß sie weder einer Fläche 2 e des rechteckförmigen Fühlerelementes 2, auf der das Erfassungselement 3 a angeordnet ist, noch einer Fläche 2 f, die der Fläche 2 e gegenüber­ liegt, gegenüberliegen. Diese Flächen 2 e und 2 f werden als Primärflächen des Fühlerelementes 2 bezeichnet, die größer ausgebildet sind als die anderen Flächen.
Die gegenüberliegenden Seitenflächen 2 c und 2 d, die den ersten und zweiten Öffnungen 14 gegenüberliegen, erstrecken sich über die Länge des länglichen Fühlerelementes 2 und verlaufen senkrecht zu den Primärflächen 2 e und 2 f. Die gegenüberliegenden Primärflächen 2 e, 2 f begrenzen das Fühlerelement 2 in Dickenrichtung, während die gegenüberliegenden Seitenflächen 2 c, 2 d das Fühler­ element in Breitenrichtung begrenzen.
Darüber hinaus besitzt die Schutzabdeckung 6 eine Öffnung 18 an einem Ende der zylindrischen Wand auf der Seite, die dem ersten Enabschnitt 2 a des Fühler­ elementes 2 entspricht. Diese Öffnung 18 wirkt mit den ersten und zweiten Öffnungen 14 zusammen und bildet die Strömungswege, die das Eindringen des zu messenden Gases in die Schutzabdeckung 6 und die Abgabe desselben davon ermöglichen.
Wie vorstehend erläutert, sind die ersten und zweiten Öffnungen 14 und die Öffnung 18 nur in den Teilen der Schutzabdeckung 6 ausgebildet, die den Seitenflächen 2 c, 2 d und einer Endfläche 2 e des ersten Endabschnittes 2 a gegenüber­ liegen. Keine Öffnungen sind in den anderen Teilen der Schutzabdeckung 6 ausgebildet.
Der mit der Schutzab­ deckung 6 versehene Sauerstoffsensor wird so installiert, daß der Endabschnitt der Schutzabdeckung 6, die die Öffnungen 14 aufweisen, einem Strom eines Abgases oder eines anderen zu messenden Gases ausgesetzt ist, der durch eine Leitung fließt, an der das ring­ förmige Gehäuse 12 befestigt ist. In diesem Zustand wird das zu messende Gas in einer minimal möglichen Menge durch die zweiten Öffnungen 14, die der Seitenfläche 2 d des Fühlerelementes 2 gegenüberliegen, wie in Fig. 3(b) gezeigt, in die Schutzabdeckung 6 eingeführt. Der eingeführte Strom des zu messenden Gases wird an der Seiten­ fläche 2 d in zwei Teilströme entlang den gegenüber­ liegenden Primärflächen 2 e und 2 f aufgeteilt. Die beiden Teilströme des Gases vereinigen sich wieder, bevor sie die ersten Öffnungen 14 der Schutzabdeckung 6, die der Seitenfläche 2 c des Fühlerelementes 2 gegen­ überliegen, erreichen. Das Gas wird dann durch die ersten Öffnungen 14, die der Seitenfläche 2 c gegenüber­ liegen, in den Strom außerhalb der Abdeckung 6 ab­ gegeben. Gleichzeitig verläßt das in die Schutz­ abdeckung 6 eingeführte Gas diese durch die Öffnung 18 am Ende derselben.
Die Schutzabdeckung 6 erlaubt somit nur die Ein­ führung einer begrenzten Menge des zu messenden Gases durch die zweiten Öffnungen 14, die der Seitenfläche 2 d des Fühlerelementes 2 gegenüberliegen. Dadurch wird eine unmittelbare schädliche Beeinflussung des Festelektrolyten, der Elektroden und der ande­ ren Bauteile des Fühlerelementes 2 durch das zu messende Gas auf ein Minimum gebracht. Eine Qualitätsverschlechterung dieser Bauteile wird daher in wirksamer Weise verhindert und die nutz­ bare Lebensdauer des Sauerstoffsensors in signi­ fikanter Weise verlängert.
Die jeweiligen drei Öffnungen 14 sind entlang einer im wesentlichen geraden Linie auf jeder Seite des länglichen Fühlerelementes 2 ange­ ordnet. Die der Seitenfläche 2 c gegenüberliegenden ersten Öffnungen 14 sind symmetrisch zu den der gegenüber­ liegenden Seitenfläche 2 d gegenüberliegenden zweiten Öffnungen 14 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform wird das zu messende Gas nicht senkrecht zu den Primärflächen 2 e oder 2 f auf das Fühlerelement 2 gerichtet, obwohl der Sauerstoffsensor relativ zu den Strömungslinien des zu messenden Gases durch die Leitung, mit der der Sensor verbunden ist, in Um­ fangsrichtung angeordnet ist. Mit anderen Worten, das zu messende Gas wird durch einen der beiden gegen­ überliegenden Sätze von Öffnungen 14 (durch die Öffnungen 14, die einer der gegenüberliegenden Seitenflächen 2 c, 2 d gegenüberliegend) in die Schutzabdeckung 6 eingeführt. Das bedeutet, daß das Gas immer in Richtung auf eine der Seitenflächen 2 c, 2 d geführt wird, unabhängig von der Umfangs­ lage des Sauerstoffsensors realtiv zur Strömungs­ richtung des zu messenden Gases durch die Leitung, d. h. relativ zur Leitung. Somit besitzt die Umfangs­ lage des Sauerstoffsensors relativ zu den Strömungs­ linien des durch die Leitung fließenden Gases einen vergleichsweise geringen Einfluß auf das Ansprech­ verhalten des Sauerstoffsensors. Mit anderen Worten, bei dem Sauerstoffsensor ist unabhängig von der Umfangslage des Sensors ein relativ gutes Ansprech­ verhalten sichergestellt. Darüber hinaus gestattet die Öffnung 18 am Ende der Schutzabdeckung 6 eine Abgabe des eingeführten zu messenden Gases durch diese, wodurch eine glatte Strömung des Gases über die Länge des Fühlerelementes 2 und somit eine Ver­ besserung des Ansprechverhaltens des Sensors erzielt wird.
Während die drei ersten und zweiten Öffnungen 14 bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform in jedem der diametral gegenüberliegenden Teile der zylindrischen Wand 6, welche den entsprechenden Seitenflächen 2 c, 2 d des Fühlerelementes 2 gegenüber­ liegen, ausgebildet sind, ist es auch möglich, die Zahl der erforderlichen Öffnungen 14 zu verändern. Darüber hinaus können die Größe, der Abstand und andere Eigenschaften der Öffnungen 14 in geeigneter Weise festgelegt werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Schutzabdeckung 6 die Öffnung 18 an ihrem Ende, das dem ersten Endabschnitt 2 a des Fühlerelementes 2 entspricht. Dieses Ende der Schutzabdeckung 6 kann jedoch auch durch eine Endwand verschlossen sein. Falls gewünscht, kann diese Endwand eine geeignete Anzahl von Öffnungen oder Löchern aufweisen, durch die das in die Abdeckung 6 eingeführte zu messende Gas nach außen in die Leitung abgegeben wird.
Obwohl die Schutzabdeckung 6 bei der vorstehend be­ schriebenen Ausführungsform die ersten und zweiten Öffnungen 14 nur in den diametral gegen­ überliegenden Teilen ihrer zylindrischen Wand, die den Seitenflächen 2 c, 2 d des Fühlerelementes 2 gegenüberliegen, aufweist, können auch zusätz­ liche Öffnungen 14′, die den Öffnungen 14 ent­ sprechen, in einem anderen Teil der zylindrischen Wand ausgebildet sein, wie in Fig. 4 gezeigt. Genauer gesagt, wenn ein Erfassungselement 16 (äußere Elektrode) des Elementes 2 nur auf der Primärfläche 2 e angeordnet ist, können die zusätzlichen Öffnungen 14′ in einem Teil der zylindrischen Wand der Abdeckung 6 ausge­ bildet sein, der der Primärfläche 2 f gegenüberliegt. In diesem Fall wird auch das Erfassungselement oder die äußere Elektrode 16 gegen eine Qualitätsver­ schlechterung durch einen direkten Kontakt mit Strömen des in die Schutzabdeckung 6 eingeführten zu messenden Gases geschützt.
Bei den dargestellten Ausführungsformen ist das Fühlerelement 2 relativ zur Schutzabdeckung 6 der­ art angeordnet, daß die ersten und zweiten und zusätzlichen Öffnungen 14, 14′ Teilen der Seitenflächen 2 c, 2 d benachbart zum ersten Endab­ schnitt 2 a (Erfassungselement 16) gegenüberliegen.
Bei dem in den dargestellten Ausführungsformen ver­ wendeten Fühlerelement 2 findet ein planarer Fest­ elektrolytkorpus Verwendung, der aus einem Sauer­ stoffionen-leitenden Festelektrolyt besteht und nach dem Prinzip einer Sauerstoffkonzentrations­ zelle arbeitet. Es wird jedoch ebenfalls vorge­ schlagen, ein Fühlerelement zu verwenden, das mit einem Sauerstofferfassungselement versehen ist, das aus einem Oxid, beispielsweise Titandioxid, be­ steht, dessen elektrischer Widerstand in Abhängig­ keit von der Sauerstoffkonzentration des zu messenden Gases schwankt.

Claims (7)

1. Sauerstoffsensor mit einem planaren Sauerstoffühler­ element, das einen Sauerstofferfassungsabschnitt aufweist, der in der Nähe eines Endes desselben angeordnet ist, und einer Schutzabdeckung, die das Fühlerelement umschließt, um insbesondere den Erfassungsabschnitt zu schützen, wo­ bei sich auf dem Sauerstofferfassungsabschnitt ein Sauer­ stofferfassungselement befindet, das einem zu messenden Gas ausgesetzt ist, das Fühlerelement gegenüberliegende Primärflächen aufweist, die größer ausgebildet sind als die anderen gegenüberliegenden Seitenflächen desselben, und das Erfassungselement auf der Seite von einer der Pri­ märflächen angeordnet ist, wobei die Schutzabdeckung in einer dem Sauerstofferfassungsabschnitt gegenüberliegen­ den Lage Strömungsmittelwege aufweist, die ein Strömen des zu messenden Gases durch eine Wand der Schutzabdec­ kung gestatten, und wobei diese Strömungsmittelwege eine Öffnung besitzen, die sich durch einen Teil der Schutz­ abdeckungswand erstreckt, der einer der gegenüberliegen­ den anderen Seitenflächen des Fühlerelementes gegenüber­ liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittel­ wege eine Vielzahl von ersten Öffnungen (14), die einer (2 c) der gegenüberliegenden anderen Seitenflächen gegen­ überliegen, und eine Vielzahl von zweiten Öffnungen (14), die der anderen Seitenfläche (2 d) gegenüberliegen, umfas­ sen, und daß die Öffnungen (14) eine geringere Breite be­ sitzen als die Breite des Fühlerelementes (2) (Abstand zwischen den beiden Primärflächen (2 e, 2 f)).
2. Sauerstoffsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Strömungsmittelwege desweiteren eine Öffnung (18) umfassen, die an einem Ende der Schutzabdeckung (6) auf der Seite ausgebildet ist, die dem Sauerstofferfas­ sungsabschnitt (5) des Fühlerelementes (2) entspricht.
3. Sauerstoffsensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Sauerstofferfassungselement auf einer der gegenüberlie­ genden Primärflächen angeordnet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Strömungsmittelwege desweiteren mindestens eine zusätzliche Öffnung (14′) umfassen, die in einem Teil der Schutzabdeckungswand ausgebildet ist, der der anderen der gegenüberliegenden Primärflächen (2 e, 2 f) gegenüberliegt.
4. Sauerstoffsensor nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauerstoffühlerele­ ment (2) einen planaren Festelektrolytkorpus, der im we­ sentlichen aus Zirkondioxid besteht, sowie Elektroden (3 a, 3 b; 16), die auf dem planaren Elektrolytkorpus an­ geordnet sind, umfaßt, wobei eine der Elektroden (3 a, 16) als dem zu messenden Gas ausgesetztes Erfassungsele­ ment dient.
5. Sauerstoffsensor nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in das Fühlerelement (2) eine elektrische Heizeinrichtung (20) eingearbei­ tet ist.
6. Sauerstoffsensor nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzabdeckung (6) eine zylindrische Wand besitzt, durch die sich die Strömungsmittelwege erstrecken.
7. Sauerstoffsensor nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzabdeckung auf der Seite, die dem Sauerstofferfassungsabschnitt des Füh­ lerelementes entspricht, eine Endwand aufweist und daß die Endwand mindestens eine Öffnung besitzt, durch die das in die Schutzabdeckung eingeführte zu messende Gas abgegeben wird.
DE19853509196 1984-03-16 1985-03-14 Elektrochemischer sauerstoffsensor Granted DE3509196A1 (de)

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