JP2004144511A

JP2004144511A - ガスセンサ

Info

Publication number: JP2004144511A
Application number: JP2002306968A
Authority: JP
Inventors: Yoshihide Gunji; 郡司　佳英; Hiroshi Sumita; 簾田　浩志
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】優れたガスセンサを提供すること。
【解決手段】ガスを感知するセンサ部１０と、センサ部を所定の温度に加熱するヒータ２０と、センサ部及びヒータを収納するケース体３０とを備え、ケース体には通気孔３０ａを設けてなるガスセンサであり、ケース体の周囲の空気が、ヒータにより昇温されたケース体に温められて上昇する構成のガスセンサである。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ガスを感知するセンサ部をヒータにて所定の温度に加熱するガスセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスセンサのセンサ部は、例えば電圧を印加されつつ空気に晒され、空気中のガスの影響による導電性の変化から所定のガスの濃度を測定する構成となっている。また、こうしたセンサ部の導電性は、高温域で顕著に現れる場合が多いため、通常はセンサ部にヒータを装着し、センサ部を所定の温度に加熱する構成が採用されている。特許文献１には、ヒータを装着したセンサ部をケース体の内部に収納してなるガスセンサが開示されている。
【０００３】
また、ケース体としては、空気を流入する通気孔及び空気を流出する通気孔を設けたものを用いる場合もある。例えば特許文献２には、上下通気孔の間に形成された空気通路において、センサ部の検知面をフィルタの上方に晒してなる車両用ガス検出装置が開示されている。空気の流れは、空気を流入する通気孔に向って吹く風により確保される。
【０００４】
更に、センサ部をケース体に収納してなるガスセンサは、通風孔が設けられた第２のケース体に収納して所定の場所に配置する場合がある。つまりこれは、配置場所における不安定な気流の影響を避けるためである。特許文献３には、この種のガスセンサを備えた空気調和機が開示されている。
【０００５】
また、特許文献４に開示されたものの場合、ケース体を収納する第２のケース体には、空気を流入する通気孔及び空気を流出する通気孔が設けられており、第２ケース体の内部における空気の流れは、空気を流入する通気孔に向って吹く風により確保される。
【０００６】
また、センサ部をケース体に収納してなるガスセンサとしては、空気を外部から流入する通気孔と、空気を外部へ流出する通気孔とをケース体に設け、かかるケース体の内部に設けられたヒータにてケース体の内部の空気を温めることにより、ケース体の内部に上昇流を発生させるものもある。この種のガスセンサは、特許文献５にも開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１１６１７３号公報
【特許文献２】特開平８−１９２６１７号公報
【特許文献３】特開２０００−１８６８４８号公報
【特許文献４】特開２００１−６６２８２号公報
【特許文献５】特開２００１−４１９１６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで本願発明者は、ケース体を収納する第２のケース体の要所にそれぞれ通気孔を設けるとともに、第の２ケース体の内部に上昇流を発生させれば、ケース体のセンサ部には、空気を効率よく導くことが可能になるとなると考えた。
【０００９】
但し、第２ケース体の内部に他のヒータを配置することは、センサ部におけるガスの感知精度を考慮すると、あまり好ましいことではない。つまり、第２ケース体の内部の空気を他のヒータにて温めると、空気がセンサ部に触れる前にその状態が著しく変化するため、これがガスの濃度測定等に大きな誤差を生じる原因となる。このようなガスセンサについては、センサ部におけるガスの感知精度を向上するべく、一層の合理化が必要であると考えられる。
【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より優れたガスセンサを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願第１請求項に記載した発明は、ガスを感知するセンサ部と、前記センサ部を所定の温度に加熱するヒータと、前記センサ部及び前記ヒータを収納するケース体とを備え、前記ケース体には通気孔を設けてなるガスセンサであり、
前記ケース体の周囲の空気が、前記ヒータにより昇温されたケース体に温められて上昇する構成のガスセンサである。このような構成によると、優れたガスセンサが得られる。
【００１２】
すなわち、センサ部を加熱するヒータによりケース体を昇温して上昇流を発生させれば、ケース体の内部のセンサ部には、空気を効率よく導くことが可能となり、センサ部におけるガスの感知精度が確実に向上される。
【００１３】
本願第２請求項に記載した発明は、ガスを感知するセンサ部と、前記センサ部を所定の温度に加熱するヒータと、前記センサ部及び前記ヒータを収納するケース体と、前記ケース体を収納する第２ケース体とを備え、前記ケース体及び前記第２ケース体にはそれぞれ通気孔を設けてなるガスセンサであり、前記第２ケース体の通気孔としては、第１通気孔と、前記ケース体及び前記第１通気孔よりも上部に位置する第２通気孔とを設け、前記第１通気孔から流入した空気は、前記ヒータにより昇温された前記ケース体に温められて上昇し、前記第２通気孔から外部に流出する構成のガスセンサである。このような構成によると、優れたガスセンサが得られる。
【００１４】
すなわち、センサ部を加熱するヒータによりケース体を昇温して第２ケース体の内部に上昇流を発生させれば、ケース体の内部のセンサ部には、空気を効率よく導くことが可能となり、センサ部におけるガスの感知精度が確実に向上される、第２ケース体の内部には、外部から第１通気孔に向って風が吹かずとも空気の流れが生じる。特に本発明の場合、第２ケース体には、空気を温める他のヒータを別途に設ける必要はない。第２ケース体の内部にヒータを設けると、空気がセンサ部に触れる前にその状態が著しく変化するため、これがガスの濃度測定等に誤差を生じる原因となるが、本発明によれば、そのような不都合は回避される。
【００１５】
本願第３請求項に記載した発明は、請求項２において、前記第２ケース体の第１通気孔及び第２通気孔は、互いに向きが異なる構成のガスセンサである。このような構成によると、第２通気孔から流出した空気が第１通気孔に流入する空気と混合する心配がより少なくなる。故に、センサ部におけるガスの感知精度の信頼性は確実に向上される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体例を図面に基づいて詳細に説明する。図１乃至図２に示す本例のガスセンサ１は、ガスを感知するセンサ部１０と、センサ部１０を所定の温度に加熱するヒータ２０と、センサ部１０及びヒータ２０を収納するケース体３０と、センサ部１０及びヒータ２０の電極１１，２１を支持した回路基板４０と、ケース体３０を収納する第２ケース体５０とを備えたものである。尚、図２中の黒矢印は、空気が流れる方向を示している。
【００１７】
ケース体３０には、ケース体３０の内部を開放する通気孔３０ａを設けるとともに、第２ケース体５０には、空気を外部から流入する第１通気孔５０ａと、空気を外部へ流出する通気孔５０ｂとを設けている。
【００１８】
被検査対象たる空気は、第１通気孔５０ａから第２ケース体５０の内部に流入し、更にケース体３０の通気孔３０ａを通過したものがセンサ部１０にもたらされる。センサ部１０は、かかる空気に含まれるガスを感知する。
【００１９】
更に、第２ケース体５０の内部において、第１通気孔５０ａから流入した空気は、ヒータ２０により昇温されたケース体３０に温められて上昇し、第２通気孔５０ｂから外部に流出する。第２通気孔５０ｂは、ケース体３０及び第１通気孔５０ａよりも上部に位置している。また、第１通気孔５０ａ及び第２通気孔５０ｂは、互いに向きが異なるように設けられている。具体的には、第１通気孔５０ａは横向き、第２通気孔５０ｂは上向きに設けられている。故に、第２通気孔５０ｂから流出した空気が第１通気孔５０ａに流入する空気と混合する心配は比較的少ない。
【００２０】
本例のケース体３０は、センサ部１０及びヒータ２０を覆うキャップ状のケース部材３１に、蓋状のケース部材３２を装着してなるものである。これらのケース部材３１，３２は、放熱性に優れた金属製又はセラミック製の部材である。通気孔３０ａは、キャップ状のケース部材３１の正面に設けられている。また、センサ部１０及びヒータ２０の各電極１１，２１は、蓋状のケース部材３２に貫通されている。
【００２１】
センサ部１０及びヒータ２０をケース体３０に収納してなる素子は、センサ部１０及びヒータ２０の各電極１１，２１を回路基板４０にハンダ付けすることにより、この回路基板４０に搭載される。回路基板４０は、第２ケース体５０の内部に配置されるとともに、図示を省略した電源と配線接続されている。
【００２２】
本例の第２ケース体５０は、一対の樹脂製のケース部材５１，５２を組み付けてなるものである。回路基板４０は、一方のケース部材５１に嵌め込まれ、他方のケース部材５２は、一方のケース部材５１に嵌め込まれた回路基板４０を覆うように設けられる。また、各ケース部材５１，５２の要所には、係止片５３及び係止部５４をそれぞれ設けており、各ケース部材５１，５２は、係止片５３を係止部５４に係止して組み付けられる。
【００２３】
図例の第１通気孔５０ａは、回路基板４０を覆うケース部材５２の正面に設けられた複数の小さな孔である。また図例の第２通気孔５０ｂは、回路基板４０を嵌め込むケース部材５１の上面に設けられたスロット、並びに、回路基板４０を覆うケース部材５２の上面に設けられたスロットである。回路基板４０には、ケース部材５１の上面に設けられた第２通気孔５０ｂに空気を導く切欠部４０ａ又は孔部が設けられている。勿論、このような第２ケース体５０の構成は、適宜に設計変更が可能であり、図例したものに限定されることはない。
【００２４】
以上説明したように、本例のガスセンサによると、ケース体の内部のセンサ部には、空気を効率よく導くことができる。従って、センサ部におけるガスの感知精度は確実に向上することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本願発明は、ガスを感知するセンサ部と、前記センサ部を所定の温度に加熱するヒータと、前記センサ部及び前記ヒータを収納するケース体とを備え、前記ケース体には通気孔を設けてなるガスセンサであり、前記ケース体の周囲の空気が、前記ヒータにより昇温されたケース体に温められて上昇する構成のガスセンサである。このような構成によると、優れたガスセンサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体例に係り、ガスセンサの外観斜視図である。
【図２】本発明の具体例に係り、ガスセンサの断面図である。
【符号の説明】
１　　　ガスセンサ
１０　　　センサ部
１１　　　電極
２０　　　ヒータ
２１　　　電極
３０　　　ケース体
３０ａ　　　通気孔
３１　　　ケース部材
３２　　　ケース部材
４０　　　回路基板
４０ａ　　　切欠部
５０　　　第２ケース体
５０ａ　　　第１通気孔
５０ｂ　　　第２通気孔
５１　　　ケース部材
５２　　　ケース部材
５３　　　係止片
５４　　　係止部

Claims

ガスを感知するセンサ部と、前記センサ部を所定の温度に加熱するヒータと、前記センサ部及び前記ヒータを収納するケース体とを備え、前記ケース体には通気孔を設けてなるガスセンサであり、
前記ケース体の周囲の空気が、前記ヒータにより昇温されたケース体に温められて上昇することを特徴とするガスセンサ。
ガスを感知するセンサ部と、前記センサ部を所定の温度に加熱するヒータと、前記センサ部及び前記ヒータを収納するケース体と、前記ケース体を収納する第２ケース体とを備え、前記ケース体及び前記第２ケース体にはそれぞれ通気孔を設けてなるガスセンサであり、
前記第２ケース体の通気孔としては、第１通気孔と、前記ケース体及び前記第１通気孔よりも上部に位置する第２通気孔とを設け、
前記第１通気孔から流入した空気が、前記ヒータにより昇温された前記ケース体に温められて上昇し、前記第２通気孔から外部に流出することを特徴とするガスセンサ。
前記第２ケース体の第１通気孔及び第２通気孔は、互いに向きが異なることを特徴とする請求項２記載のガスセンサ。