JP2007017452A - Gas sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気系等に設置して、酸素濃度、空燃比、NOx濃度等の検出に利用可能なガスセンサに関する。 The present invention relates to a gas sensor that is installed in an exhaust system or the like of an internal combustion engine and can be used for detecting oxygen concentration, air-fuel ratio, NOx concentration, and the like.
自動車エンジンの排気系にはエンジンの燃焼制御のためにガスセンサが設けてある。
このガスセンサは、筒状のハウジングに被測定ガス中の特定ガス濃度検出用のガスセンサ素子を配置し、該ハウジングの基端側に大気側カバーが、先端側に内側カバーと外側カバーとよりなる被測定ガス側カバーが設けてある。
An exhaust system of an automobile engine is provided with a gas sensor for engine combustion control.
In this gas sensor, a gas sensor element for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured is arranged in a cylindrical housing, and an air cover is provided on the base end side of the housing, and an inner cover and an outer cover are provided on the distal end side. A measuring gas side cover is provided.
図16及び図17に示すごとく、上記内側カバー92の内部は被測定ガス室900で、上記内側カバー92及び上記外側カバー91は、上記被測定ガス室900に対し被測定ガスを導入する導入穴210、220をそれぞれ有する。また、上記外側カバー91に設けた導入穴210よりも上記内側カバー92に設けた導入穴220のほうが、よりガスセンサの基端側(後述する図1参照、また図16及び図17においては図面上方が基端側である。)に位置する。
As shown in FIGS. 16 and 17, the inside of the
図16、図17に示すごとく、被測定ガスは外側カバー91に設けた導入穴210より進入し、両カバー91、92間のクリアランス25を先端側から基端側に向かって移動するガス流れ81を形成しつつ、内側カバー92に設けた導入穴220より内側カバー92内に形成された被測定ガス室900に入る。
As shown in FIGS. 16 and 17, the gas to be measured enters from the
しかしながら、上記従来構造の被測定ガス側カバー9を備えたガスセンサには以下に示すような問題がある。
図16、図17に示すごとく、クリアランス25の基端側(図面上方)において、導入穴220に入れなかったガス流れの一部がそのまま基端側に向かい、基端側の端部で跳ね返って先端側へと向かう戻り流れ82が生じることがある。
この戻り流れ82が原因となって、クリアランス25の基端側でガス流れ81が妨害され、導入穴220から被測定ガス室900へ被測定ガスの導入効率が低下する。
したがって、濃度や状態が変動する被測定ガスをタイムラグなしに被測定ガス室900に導入することが困難となり、ガスセンサの応答性遅れの原因となる。
However, the gas sensor provided with the measured
As shown in FIGS. 16 and 17, on the proximal end side (upper side of the drawing) of the
Due to the
Therefore, it becomes difficult to introduce the gas to be measured whose concentration and state fluctuate into the
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、応答性に優れるガスセンサを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a gas sensor having excellent responsiveness.
請求項1記載の発明は、筒状のハウジングに被測定ガス中の特定ガス濃度検出用のガスセンサ素子が挿通され、該ハウジングの基端側に大気側カバーが、先端側に内側カバーと外側カバーとよりなる被測定ガス側カバーが設けてあるガスセンサにおいて、
上記内側カバーの内部に被測定ガス室が形成され、
上記内側カバーおよび上記外側カバーは、上記被測定ガス室に対し被測定ガスを導入するための導入穴をそれぞれの側面に有し、上記外側カバーに設けた導入穴よりも上記内側カバーに設けた導入穴はより基端側に存在すると共に、
上記外側カバーに設けた導入穴より導入され、上記外側カバーと上記内側カバーとの間のクリアランスを先端側から基端側に向かうガス流れを形成しつつ、上記内側カバーに設けた導入穴より、被測定ガスが被測定ガス室に導入されるように上記被測定ガス側カバーは構成され、
上記外側カバー及び/または上記内側カバーに径の大きさが切り替わる段部を設け、
上記外側カバー及び/または上記内側カバーの少なくとも側面の一部分に、基端側から先端側に向かって径細となるように、または先端側から基端側に向けて径細となるように構成されたテーパー部を設け、
上記内側カバーのテーパー部を設けた部分に上記導入穴が設けてあることを特徴とするガスセンサにある(図2参照)。
According to the first aspect of the present invention, a gas sensor element for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured is inserted into a cylindrical housing, an atmosphere side cover is provided at the proximal end side of the housing, and an inner cover and an outer cover are provided at the distal end side. In the gas sensor provided with the measured gas side cover consisting of
A gas chamber to be measured is formed inside the inner cover,
The inner cover and the outer cover each have an introduction hole for introducing a gas to be measured into the gas chamber to be measured, and are provided in the inner cover rather than the introduction hole provided in the outer cover. The introduction hole exists on the more proximal side,
From the introduction hole provided in the inner cover while forming a gas flow that is introduced from the introduction hole provided in the outer cover and the clearance between the outer cover and the inner cover is directed from the distal end side to the proximal end side, The measured gas side cover is configured so that the measured gas is introduced into the measured gas chamber,
Provide a step portion whose diameter is switched on the outer cover and / or the inner cover,
The outer cover and / or at least part of the side surface of the inner cover is configured so that the diameter decreases from the proximal end side toward the distal end side, or the diameter decreases from the distal end side toward the proximal end side. Taper part
The gas sensor is characterized in that the introduction hole is provided in a portion where the tapered portion of the inner cover is provided (see FIG. 2).
上記外側カバーの導入穴から入った被測定ガスは、上記内側カバーとのクリアランスを通り、上記内側カバーの導入穴に入るというガス流れを形成するが、段部によってクリアランスを大きくすることができるため、ガス流れと戻り流れとの間隔を遠ざけて、戻り流れからの影響を受け難くすることができる。
また、テーパー部によって、ガス流れがテーパー部に沿って流れるため、戻り流れの影響を受け難くすることができる。
The gas to be measured that has entered from the introduction hole of the outer cover passes through the clearance with the inner cover and forms a gas flow that enters the introduction hole of the inner cover. However, the clearance can be increased by the stepped portion. The distance between the gas flow and the return flow can be increased to make it less susceptible to the influence of the return flow.
Further, since the gas flow flows along the tapered portion by the tapered portion, it is possible to make it less susceptible to the influence of the return flow.
よって、テーパー部に設けた内側カバーの導入穴へ戻り流れの影響を受け難いまま、被測定ガスを導入することができ、内側カバーの導入穴への被測定ガス導入を速やかに行うことができる。そのため、濃度や変動する被測定ガスを状態を被測定ガス室に対し速やかに反映させることができる。 Therefore, the gas to be measured can be introduced into the introduction hole of the inner cover provided in the tapered portion without being affected by the flow, and the gas to be measured can be quickly introduced into the introduction hole of the inner cover. . Therefore, it is possible to quickly reflect the state of the gas to be measured and the concentration and the gas to be measured to the gas chamber to be measured.
以上、本発明によれば、応答性に優れるガスセンサを提供することができる。 As mentioned above, according to this invention, the gas sensor excellent in responsiveness can be provided.
請求項2記載の発明のように、上記外側カバーは径の大きさが切り替わる段部が設けてあり、上記内側カバーは、上記外側カバーに設けた段部よりも基端側において、基端側から先端側に向けて径細となるテーパー部が設けてあり、かつ該テーパー部よりも先端側は径が一定となるストレート部であると共に、上記内側カバーは、上記テーパー部を設けた部分に対し上記導入穴を設け、
上記外側カバーの段部を設けた部分における上記外側カバーと上記内側カバーとの間のクリアランスC1と、
上記内側カバーのストレート部と該ストレート部と対面する上記外側カバーとの間のクリアランスXとの間には、C1>Xという関係が成立することが好ましい(実施形態例1参照)。
According to a second aspect of the present invention, the outer cover is provided with a step portion whose diameter is switched, and the inner cover is on the base end side of the step portion provided on the outer cover. A taper portion having a diameter that is narrower toward the tip end side, and a straight portion having a constant diameter on the tip end side than the taper portion, and the inner cover is formed on a portion provided with the taper portion. For the above introduction hole,
A clearance C1 between the outer cover and the inner cover in a portion where the step portion of the outer cover is provided;
A relationship of C1> X is preferably established between the straight portion of the inner cover and the clearance X between the outer cover facing the straight portion (see Embodiment 1).
上記外側カバーの導入穴から入った被測定ガスは、上記内側カバーとのクリアランスを通り、上記内側カバーの導入穴に入るというガス流れを形成するが、段部はテーパー部よりも先端側、つまりガス流れの上流側にある。
また、段部でのクリアランスC1は、該段部よりもガス流れの上流側にあるストレート部でのクリアランスXよりも広い。
従って、外側カバーの導入穴より導入された被測定ガスは、外側カバーと内側カバーとの間をガス流れを形成し、段部と対面する個所を通過する(ここがクリアランスC1の位置である)。
The gas to be measured that has entered from the introduction hole of the outer cover passes through the clearance with the inner cover and forms a gas flow that enters the introduction hole of the inner cover. Located upstream of the gas flow.
The clearance C1 at the step portion is wider than the clearance X at the straight portion on the upstream side of the gas flow from the step portion.
Therefore, the gas to be measured introduced from the introduction hole of the outer cover forms a gas flow between the outer cover and the inner cover, and passes through the portion facing the step portion (this is the position of the clearance C1). .
そして、段部以降は、被測定ガスは内側カバーのテーパー部に沿って流れるため、戻り流れの影響を受け難い。さらに、内側カバーのテーパー部に導入穴が設けてあるため、戻り流れの影響を受け難い状態のままで被測定ガス室に被測定ガスは導入される。さらに、段部でのクリアランスC1はストレート部のクリアランスXよりも広いため、さらに戻り流れの影響を受け難い。
よって、テーパー部に設けた内側カバーの導入穴へ、速やかに被測定ガスを導入することができる。
After the step portion, the gas to be measured flows along the tapered portion of the inner cover, and thus is not easily affected by the return flow. Furthermore, since the introduction hole is provided in the tapered portion of the inner cover, the gas to be measured is introduced into the gas chamber to be measured while being hardly affected by the return flow. Further, since the clearance C1 at the stepped portion is wider than the clearance X at the straight portion, it is less susceptible to the influence of the return flow.
Therefore, the gas to be measured can be quickly introduced into the introduction hole of the inner cover provided in the tapered portion.
なお、クリアランスC1は段部の中央で、ガスセンサ軸方向に対して直交する方向に測定した距離であり、クリアランスXはストレート部で、同じく軸方向に直交する方向に測定した距離である。詳細は後述する図3に記載した。 The clearance C1 is the distance measured in the direction perpendicular to the gas sensor axial direction at the center of the stepped portion, and the clearance X is the distance measured in the straight portion and also in the direction perpendicular to the axial direction. Details are shown in FIG.
仮に、C1がXと同じかXより小さい場合は、C1の位置でガス流れが乱れて、戻り流れが生じたり、乱流が生じるなどして、内側カバーの導入穴への被測定ガスの到達が遅れるおそれがある。 If C1 is the same as X or smaller than X, the gas flow is disturbed at the position of C1, and a return flow or a turbulent flow occurs, so that the gas to be measured reaches the introduction hole of the inner cover. May be delayed.
次に、請求項3記載の発明のように、上記外側カバーは径方向内側に凹んだ溝部を有することが好ましい(図14参照)。
上記溝部によって、外側カバーの導入穴から入った被測定ガスがすべて内側カバーの導入穴に確実に向かうように、ガス流れを整流することができる。よって、より高い応答性を持ったガスセンサを得ることができる。
具体的な溝部の構成としては、外側カバーの周方向に等間隔で複数個の導入穴を設けたケースでは、この外側カバーにおける導入穴の間に対しガスセンサ軸方向が長軸となるような形状の溝部を設けることができる。
Next, as in a third aspect of the invention, the outer cover preferably has a groove that is recessed radially inward (see FIG. 14).
The groove portion makes it possible to rectify the gas flow so that all the gas to be measured entering from the introduction hole of the outer cover is surely directed to the introduction hole of the inner cover. Therefore, a gas sensor with higher responsiveness can be obtained.
As a specific configuration of the groove, in a case where a plurality of introduction holes are provided at equal intervals in the circumferential direction of the outer cover, the gas sensor axial direction is a long axis between the introduction holes in the outer cover. Can be provided.
実施形態例1
本発明の実施形態例にかかるガスセンサにつき、図1〜図5を用いて説明する。
図1〜図3に示すごとく、本例のガスセンサ1は、筒状のハウジング10に被測定ガス中の特定ガス濃度検出用のガスセンサ素子15が挿通され、該ハウジング10の基端側に大気側カバー11が、先端側に内側カバー22と外側カバー21とよりなる被測定ガス側カバー2が設けてある。
A gas sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 to 3, in the
上記内側カバー22の内部は被測定ガス室200が形成され、上記内側カバー22および上記外側カバー21は、上記被測定ガス室200に対し被測定ガスを導入するための導入穴210、220をそれぞれ側面に有し、上記外側カバー21に設けた導入穴210よりも上記内側カバー22に設けた導入穴220のほうが、より基端側に設けてある。
A
上記被測定ガス側カバー2は、上記外側カバー21に設けた導入穴210より導入され、上記外側カバー21と上記内側カバー22との間のクリアランス25を先端側から基端側に向かうガス流れ81を形成しつつ、上記内側カバー22に設けた導入穴220より被測定ガス室200に被測定ガスが導入されるよう構成されている。
そして、上記被測定ガス側カバー2は、上記ガス流れ81から分岐した基端側から先端側に向かう戻り流れ82の影響を受け難くなるように構成されている。
The measured
The measured
戻り流れ82の影響を受け難くなる構成について具体的に記載する。
上記被測定ガス側カバー2において、上記外側カバー21は径の大きさが切り替わる段部211が設けてある。この段部211より先端側は径細、基端側が径太に構成する。上記内側カバー22は、上記段部211よりも基端側において、基端側から先端側に向けて径細となるテーパー部222が設けてある。
また、上記内側カバー22においては、上記テーパー部222を設けた部分に対し、上記導入穴220が設けてある。
The configuration that is less susceptible to the influence of the
In the measured
In the
なお、本実施形態例、及び他の実施形態例にて用いた各図面では、図面上方が基端側、図面下方が先端側である。外側カバーや内側カバーのフランジ部のある個所が基端側、底部のある個所が先端側となるが、各説明において記載は省略する。 In the drawings used in this embodiment and other embodiments, the upper side of the drawing is the base end side, and the lower side of the drawing is the tip side. The location of the outer cover and the flange portion of the inner cover is the proximal end side, and the location of the bottom portion is the distal end side, but the description is omitted in each description.
以下、詳細に説明する。
本例にかかるガスセンサは、自動車エンジンの排気系に取りつけて、エンジンの燃焼制御に利用する。
図1に示すごとく、金属製の筒状のハウジング10に対し、先端側絶縁碍子12が配置され、該先端側絶縁碍子12に対し、ガスセンサ素子15が封止材121によって気密的に挿通されている。
Details will be described below.
The gas sensor according to this example is attached to an exhaust system of an automobile engine and is used for engine combustion control.
As shown in FIG. 1, a
上記ガスセンサ素子15の基端側を覆うように基端側絶縁碍子13が大気側カバー11内に配置され、該基端側絶縁碍子13内部において、ガスセンサ素子15はリード部131に対し電気的に接続される。
上記リード部131はコネクタ部141を介してガスセンサ1外に延設されるリード線142に接続される。
また、大気側カバー11の基端側は弾性絶縁部材16が配置されている。
A base
The
An elastic insulating
上記ハウジング10の先端側には内側カバー22と外側カバー21とよりなる被測定ガス側カバー2が設けてある。
基端側は大気側カバー11が設けてあり、該大気側カバー11の基端側には撥水フィルタ112を介して外部カバー113が設けてある。外側カバー113と大気側カバー11には、大気導入穴115が設けてあり、大気側カバー11の内部の大気側雰囲気110に対し大気導入を行うよう構成されている。
A measured
An
図2、図3に示すごとく、外側カバー21及び内側カバー22は有底円筒状で、底部218、228にガス流通穴219、229が設けられ、側面に複数個の導入穴210、220が設けてある。導入穴210、220は底部から同一の高さで周方向には等間隔で配置される。また、その穴径も略同一で、形状は円形である。外側カバー21の導入穴210は先端側に、内側カバー22の導入穴220は基端側に設けてある。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、外側カバー21及び内側カバー22の基端側は上記ハウジング10の基端側の端面101に設けた凹所102に対する嵌合用のフランジ29がそれぞれ設けてある。
外側カバー21は径方向内側に向かう段部211が導入穴210よりも基端側で、該外側カバー21の中ほどに設けてある。
Further, the base end sides of the
The
図3に示すごとく、内側カバー22は嵌合用のフランジ29を設けた箇所の下方から先端側に向って、より径細になるように構成されたテーパー部222を有し、外側カバー21に設けた段部211より基端側でテーパー部222は終了し、あとは底部228まで径が一定のストレート部223が設けてある。また、上記内側カバー22においては、導入穴220はテーパー部222の箇所に対し設けてある。
上記ストレート部223と対面する位置の外側カバー21との間のクリアランスXは0.9ミリ、テーパー部222を設けた部分の角度θは30°である。
As shown in FIG. 3, the
The clearance X between the
また、図3に示すごとく、外側カバー21の段部211を設けた部分における外側カバー21と内側カバー22との間のクリアランスC1とクリアランスXとの間には、C1>Xという関係が成立し、C1=1.5ミリ、X=0.9ミリである。
Further, as shown in FIG. 3, a relationship of C1> X is established between the clearance C1 and the clearance X between the
次に、本例にかかる形状の被測定ガス側カバー2の性能について以下に示す試験を行った。
図1〜図3にかかるガスセンサ及び被測定ガス側カバーを用いて、ガスセンサの応答性を測定した。
4気筒エンジンの3気筒の空燃比を14.5に合わせ、1気筒を他の3気筒より10%空燃比が濃い側にセットする。これにより4気筒エンジンから排出される排ガスの酸素濃度が周期的に変化する。
Next, the following test was performed on the performance of the measured
The responsiveness of the gas sensor was measured using the gas sensor and the measured gas side cover according to FIGS.
The air-fuel ratio of the three cylinders of the four-cylinder engine is set to 14.5, and one cylinder is set on the side where the air-fuel ratio is 10% higher than that of the other three cylinders. Thereby, the oxygen concentration of the exhaust gas discharged from the 4-cylinder engine changes periodically.
このような排ガスに空燃比センサを曝して、エンジンの空燃比を測定すると、排ガスの周期的な酸素濃度変化に応じてセンサ出力が周期的に変化する。センサの応答性は周期的変化の振幅に関係する。
応答性が速いと振幅が大きくなり、遅いと小さくなる。これを利用して本例にかかるガスセンサを上述の4気筒エンジンからの排ガスに曝して振幅の大小を評価し、応答性を測定した。
When the air-fuel ratio sensor is exposed to such exhaust gas and the air-fuel ratio of the engine is measured, the sensor output periodically changes according to the periodic oxygen concentration change of the exhaust gas. The responsiveness of the sensor is related to the amplitude of the periodic change.
Amplitude increases when response is fast, and decreases when response is slow. Using this, the gas sensor according to this example was exposed to the exhaust gas from the above-described four-cylinder engine, the magnitude of the amplitude was evaluated, and the response was measured.
また、上記と同様の方法で、後述する図16、図17に示すごとき従来の被測定ガス側カバー9をもったガスセンサについても応答性を測定した。
この従来の被測定ガス側カバー9は外側、内側カバー91、92共にストレート状態であり、クリアランスWは1.0ミリである。
In addition, the responsiveness of the conventional gas sensor having the measured
In this conventional gas-
従来の被測定ガス側カバーを備えたガスセンサの出力の振幅を15本について測定したところ、図4に示すごとく、平均が0.1A/F付近であった。本例の被測定ガス側カバーを備えたガスセンサの出力の平均の振幅は0.17A/F付近で、従来のガスセンサよりも1.7倍ほど振幅が大きく、それだけ本例にかかるガスセンサが応答性に優れていることがわかった。 When the amplitude of the output of the conventional gas sensor provided with the gas side cover to be measured was measured for 15 lines, the average was around 0.1 A / F as shown in FIG. The average amplitude of the output of the gas sensor provided with the gas side cover to be measured in this example is about 0.17 A / F, which is 1.7 times larger than that of the conventional gas sensor, and the gas sensor according to this example is responsive. It was found to be excellent.
本例の作用効果について説明する。
本例のガスセンサ1は、被測定ガス側カバー2における内側カバー22と外側カバー21との間のクリアランス25内において、ガス流れ81が戻り流れ82の影響を受け難く構成されている。
The effect of this example will be described.
The
つまり、上記外側カバー21の導入穴210から入った被測定ガスは、上記内側カバー22とのクリアランスを通り、上記内側カバー22の導入穴220に入るというガス流れ81を形成するが、段部211はテーパー部222よりも先端側、つまりガス流れ81の上流側にある。
また、図3に示すごとく、段部211でのクリアランスC1は、該段部211よりもガス流れの上流側にあるストレート部でのクリアランスXよりも広い。
従って、外側カバー21の導入穴210より導入された被測定ガスは、外側カバー21と内側カバー22との間をガス流れ81を形成し、段部211と対面する個所を通過する(ここがクリアランスC1の位置である)。
That is, the gas to be measured that has entered from the
Further, as shown in FIG. 3, the clearance C1 at the
Accordingly, the gas to be measured introduced from the
そして、段部211以降は、被測定ガスは内側カバー22のテーパー部222に沿って流れるため、戻り流れ82の影響を受け難い。さらに、内側カバー22のテーパー部222に導入穴220が設けてあるため、戻り流れ82の影響を受け難い状態のままで被測定ガス室20に被測定ガスは導入される。
After the
さらに、段部211でのクリアランスC1はストレート部のクリアランスXよりも広いため、さらに戻り流れ82の影響を受け難い。
そのため、テーパー部222に設けた内側カバー22の導入穴220へ戻り流れ82の影響を受け難いまま、素早く被測定ガスを導入することができる。
よって、本例のガスセンサ1では、内側カバー22の導入穴220への被測定ガス導入が妨げられ難く、被測定ガスを被測定ガス室200に速やかに導入することができる。
以上、本例によれば、応答性に優れるガスセンサを提供することができる。
Furthermore, since the clearance C1 at the
Therefore, it is possible to quickly introduce the gas to be measured without being influenced by the
Therefore, in the
As described above, according to this example, it is possible to provide a gas sensor with excellent responsiveness.
また、本例のガスセンサ1には積層型の板状のガスセンサ素子が搭載されたが、図5に示すごとく、コップ型のガスセンサ素子36を搭載することもできる。
このガスセンサ3は、ハウジング10に対し、コップ型のガスセンサ素子36が、粉末シール材311、絶縁碍子312を介して、金属リング313を挟んだハウジング10基端側のかしめ固定により、気密的に挿通されている。
ガスセンサ素子36は、コップ型の固体電解質体361と該固体電解質体361内部に配置された棒状ヒータ362とよりなる。
Further, although the laminated plate-shaped gas sensor element is mounted on the
In this gas sensor 3, a cup-type
The
このガスセンサ素子36に対し出力取り出し用端子を持ったリード部341が電気的に接続され、大気側カバー11内の絶縁碍子33内でコネクタ部342を介してリード線343に接続される。
上記ガスセンサ3に対し、本例にかかる被測定ガス側カバー2を設けた場合も、上述と同様の作用効果を得ることができる。
A
Even when the measured
参考例1
本例は、図6に示すごとく、外側カバー21と内側カバー22との間は大クリアランス部分251とこれよりも狭い小クリアランス部分252とが形成されている被測定ガス側カバー2について説明する。
図6に示すごとく、大クリアランス部分251の幅W1は1.5ミリである。小クリアランス部分252の幅W2は0.9ミリである。つまり、W1はW2の1.1倍以上である。
また、本例の外側カバー21に段部211が設けてあり、内側カバー22はフランジ29の下方に段部221が設けてあり、該段部221のすぐ下に導入穴220が配置されている。
その他詳細な構成は実施形態例1と同様である。
Reference example 1
In this example, as shown in FIG. 6, the measured
As shown in FIG. 6, the width W1 of the
Further, the
Other detailed configurations are the same as those of the first embodiment.
また、本例では、大クリアランス部分251の幅W1が小クリアランス部分の幅W2の1.1倍以上であるため、大クリアランス部分251において、ガス流れ81と戻り流れ82との間隔を遠ざけて、戻り流れ82からの影響を受け難くすることができ、被測定ガスを速やかに被測定ガス室200に導入することができる。
その他は、実施形態例1と同様の作用効果を有する。
In this example, since the width W1 of the
The other effects are the same as those of the first embodiment.
参考例2
本例は、図7に示すごとく、外側カバー21に段部211が設けてある被測定ガス側カバー2について説明する。
図7に示すごとく、外側カバー21には段部211が設けてあり、内側カバー22はフランジ29よりすぐ下から底部まで、径が一定のストレート部223を有する。
その他詳細な構成は実施形態例1と同様であり、同様の作用効果を有する。
Reference example 2
In this example, as shown in FIG. 7, the measured
As shown in FIG. 7, the
The other detailed configuration is the same as that of the first embodiment and has the same effects.
参考例3
本例は、図8に示すごとく、内側カバー22にテーパー部222が設けてある被測定ガス側カバー2について説明する。
図8に示すごとく、外側カバー21はフランジより下方から底部218まで径が一定のストレート部213を有する。内側カバー22はフランジ部29よりすぐ下にテーパー部222を有する。そして、内側カバー22は中央付近の切替部226においてテーパー部222が終了し、切替部226より先端側は径が一定のストレート部223である。
その他詳細な構成は実施形態例1と同様である。
Reference example 3
In this example, as shown in FIG. 8, the measured
As shown in FIG. 8, the
Other detailed configurations are the same as those of the first embodiment.
本例では、テーパー部222を設けたので、内側カバー22の傾斜した側面にガス流れ81が流れやすくなる。よって、戻り流れ82の影響を受け難くなり、テーパー部222に設けた導入穴220に被測定ガスが速やかに導入されやすくなる。
In this example, since the tapered
さらに、本例にかかる構成では、テーパー部222を設けることで、外側カバー21の導入穴210と内側カバー22の導入穴220の径方向距離が小さくなるため、被測定ガスが速やかに導入されやすくなる。
その他は実施形態例1と同様の作用効果を有する。
なお、上記内側カバー22のテーパー部222であるが、図9に示すごとく、底部まで設けることもできる。
Furthermore, in the configuration according to this example, by providing the tapered
The other effects are the same as those of the first embodiment.
In addition, although it is the
参考例4
本例は、図10に示すごとく、内側カバー22に段部221が設けてある被測定ガス側カバー2について説明する。
図10に示すごとく、外側カバー21はフランジより下方から底部218まで径が一定であるストレート部213を有する。内側カバー22は径方向内側に凹む段部221を有する。内側カバー22の導入穴220は段部221よりも基端側に設けてある。
その他詳細な構成は実施形態例1と同様である。
Reference example 4
In this example, as shown in FIG. 10, a measured
As shown in FIG. 10, the
Other detailed configurations are the same as those of the first embodiment.
本例は、段部221によって内側カバー22が径方向に凹み、凹んだ基端側に導入穴220が設けてある。そのため、導入穴220を設けた部分のクリアランスが大きくなり、戻り流れ82の影響を受け難い状態で、被測定ガスを被測定ガス室に導入することができる。
その他は、実施形態例1と同様の効果を有する。
In this example, the
The other effects are the same as those of the first embodiment.
参考例5
本例は、図11に示すごとく、外側及び内側カバー21、22の双方に段部211、221が設けてある被測定ガス側カバー2について説明する。
図11に示すごとく、外側カバー21は段部211を有する。導入穴210は段部211より先端側に設けてある。また、内側カバー22も突き当たり部分となる段部221を有する。段部221における天井面224に対し、導入穴220は設けてある。また、段部221よりは、段部211のほうがより先端側に存在する。
その他詳細な構成は実施形態例1と同様である。
Reference Example 5
In this example, as shown in FIG. 11, the measured
As shown in FIG. 11, the
Other detailed configurations are the same as those of the first embodiment.
上記天井面224はガス流れ81に交わる方向に形成され、ガス流れは天井面224に対して突き当たる。この天井面224に導入穴220が設けてあるため、戻り流れが生じることなく、被測定ガスは速やかに導入穴220に入ることができる。
その他詳細は実施形態例1と同様の作用効果を有する。
The
Other details have the same effects as the first embodiment.
参考例6
本例は、図12に示すごとく、外側カバー21にテーパー部212が設けてある被測定ガス側カバー2である。
図12に示すごとく、外側カバー21はフランジ部の下方から設けられたテーパー部212を有する。また、テーパー部212は途中でストレート部213に切りかわる。
また、内側カバー22は、全体がストレート部223である。
その他詳細な構成は実施形態例1と同様である。
Reference Example 6
This example is a measured
As shown in FIG. 12, the
The entire
Other detailed configurations are the same as those of the first embodiment.
本例にかかる構成では、テーパー部221を設けることで、導入穴220でのクリアランスを大きくすることができ、ガス流れ81に対する戻り流れ82の影響を小さくすることができる。よって、被測定ガスは被測定ガス室に速やかに入ることができる。
その他、実施形態例1と同様の作用効果を有する。
In the configuration according to this example, by providing the tapered
In addition, it has the same effects as the first embodiment.
参考例7
本例は、図13に示すごとく、外側カバー21に段部211、内側カバー22に段部221が設けてある被測定ガス側カバー2である。
図13に示すごとく、本例において、外側カバー21は径方向外側に突出する段部211が設けてあり、内側カバー22は径方向内側に凹む段部221が設けてある。また、内側カバー22はフランジ部の下方が径方向内側に凹んだ状態にあり、同図より明らかであるが、内側カバー22の基端側全体が凹んだような状態である。この凹んだ部分に導入穴220が設けてある。
その他詳細な構成は実施形態例1と同様である。
Reference Example 7
In this example, as shown in FIG. 13, the measured
As shown in FIG. 13, in this example, the
Other detailed configurations are the same as those of the first embodiment.
本例は、外側カバーの段部211と内側カバーの段部221とによって、内側の導入穴220が設けてある付近のクリアランスが比較的大きくなっている。そのため、ガス流れ81と戻り流れ82との間隔が離れ、ガス流れ81に対する戻り流れ82の影響を小さくすることができる。よって、被測定ガスは被測定ガス室に速やかに入ることができる。
その他、実施形態例1と同様の作用効果を有する。
In this example, the outer
In addition, it has the same effects as the first embodiment.
実施形態例2
本例は、図14、図15に示すごとく、外側カバー21に段部211、溝部215、内側カバーにテーパー部222が設けてある被測定ガス側カバー2である。
図14、図15に示すごとく、外側カバー21は径方向内側に凹む段部211が設けてあり、段部211よりも先端側に長軸方向がガスセンサの軸方向と平行となるように設けた楕円形の導入穴210が周方向に等間隔に6つ設けてある。これら導入穴210の間に、径方向内側に凹んだ断面形状が三角の(図15参照)溝部215を6つ設けた。
In this example, as shown in FIGS. 14 and 15, the measured
As shown in FIGS. 14 and 15, the
内側カバー22はフランジ部29よりすぐ下にテーパー部222を有する。そして、内側カバー22は中央付近の切替部226においてテーパー部222が終了し、切替部226より先端側は径が一定のストレート部223である。
その他詳細な構成は実施形態例1と同様である。
The
Other detailed configurations are the same as those of the first embodiment.
本例において、段部211によってクリアランスを大きくすることができるため、ガス流れ81と戻り流れ82との間隔を遠ざけて、ガス流れ81に戻り流れ82からの影響を受け難く、ガス流れ81がテーパー部222に沿って流れることでも、戻り流れ82の影響を受け難くできる。よって、テーパー部222に設けた内側カバー22の導入穴220へ戻り流れ82の影響を受け難いまま、被測定ガスを導入することができる。
さらに、上記溝部215によって、ガス流れ81を整流して、内側カバー22の導入穴220に向かいやすくすることができる。
その他は実施形態例1と同様の作用効果を有する。
In this example, since the clearance can be increased by the
Further, the
The other effects are the same as those of the first embodiment.
1...ガスセンサ、
2...被測定ガス側カバー、
21...外側カバー、
22...内側カバー、
200...被測定ガス室、
211、221...段部、
212、222...テーパー部、
1. . . Gas sensor,
2. . . Gas cover to be measured,
21. . . Outer cover,
22. . . Inner cover,
200. . . Gas chamber to be measured,
211, 221. . . Step,
212, 222. . . Taper,
Claims (3)
上記内側カバーの内部に被測定ガス室が形成され、
上記内側カバーおよび上記外側カバーは、上記被測定ガス室に対し被測定ガスを導入するための導入穴をそれぞれの側面に有し、上記外側カバーに設けた導入穴よりも上記内側カバーに設けた導入穴はより基端側に存在すると共に、
上記外側カバーに設けた導入穴より導入され、上記外側カバーと上記内側カバーとの間のクリアランスを先端側から基端側に向かうガス流れを形成しつつ、上記内側カバーに設けた導入穴より、被測定ガスが被測定ガス室に導入されるように上記被測定ガス側カバーは構成され、
上記外側カバー及び/または上記内側カバーに径の大きさが切り替わる段部を設け、
上記外側カバー及び/または上記内側カバーの少なくとも側面の一部分に、基端側から先端側に向かって径細となるように、または先端側から基端側に向けて径細となるように構成されたテーパー部を設け、
上記内側カバーのテーパー部を設けた部分に上記導入穴が設けてあることを特徴とするガスセンサ。 A gas sensor element for detecting a specific gas concentration in the gas to be measured is inserted into the cylindrical housing, the atmosphere side cover at the base end side of the housing, and the gas side cover to be measured including the inner cover and the outer cover at the distal end side In the gas sensor provided with
A gas chamber to be measured is formed inside the inner cover,
The inner cover and the outer cover each have an introduction hole for introducing a gas to be measured into the gas chamber to be measured, and are provided in the inner cover rather than the introduction hole provided in the outer cover. The introduction hole exists on the more proximal side,
From the introduction hole provided in the inner cover while forming a gas flow that is introduced from the introduction hole provided in the outer cover and the clearance between the outer cover and the inner cover is directed from the distal end side to the proximal end side, The measured gas side cover is configured so that the measured gas is introduced into the measured gas chamber,
Provide a step portion whose diameter is switched on the outer cover and / or the inner cover,
The outer cover and / or at least part of the side surface of the inner cover is configured so that the diameter decreases from the proximal end side toward the distal end side, or the diameter decreases from the distal end side toward the proximal end side. Taper part
The gas sensor according to claim 1, wherein the introduction hole is provided in a portion where the tapered portion of the inner cover is provided.
上記外側カバーの段部を設けた部分における上記外側カバーと上記内側カバーとの間のクリアランスC1と、
上記内側カバーのストレート部と該ストレート部と対面する上記外側カバーとの間のクリアランスXとの間には、C1>Xという関係が成立することを特徴とするガスセンサ。 In Claim 1, the said outer cover is provided with the step part from which the magnitude | size of a diameter switches, The said inner cover is toward the front end side from the base end side in the base end side rather than the step part provided in the said outer cover. A tapered portion having a small diameter and a straight portion having a constant diameter on the tip side of the tapered portion, and the inner cover has the introduction hole formed in the portion provided with the tapered portion. Provided,
A clearance C1 between the outer cover and the inner cover in a portion where the step portion of the outer cover is provided;
A gas sensor characterized in that a relationship of C1> X is established between the straight portion of the inner cover and the clearance X between the outer cover facing the straight portion.
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JP2009042052A (en) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Gas sensor |
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