JPH02162230A - 排ガスセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は排ガス煙道内を流れる排ガスの成分を検出する
排ガスセンサに係り、特に燃焼器の不完全燃焼を検出す
るに好適な排ガスセンサに関する。

（従来の技術） 例えば、燃焼器における不完全燃焼を検出するための手
段としては、この燃焼器から排出される排ガスの成分を
検出する排ガスセンサが広く用いられている。この排ガ
スセンサは従来排ガス煙道内にセンサ部を直接挿入する
か、または排ガス煙道内にノズルの一端を挿入し、煙道
内の排ガスを吸引ポンプで機械的に吸引してセンサ部に
導入するかしていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来技術のうちセンサ部を直接煙道
内に挿入す乙構造によると、センサ部が排ガスの温度変
化の影響を直接受けるため、温度による誤差の補正が必
要となるという問題があった。またこのセンサ部自体も
耐熱性のあるセラミック材などを用いて構成する必要も
あり、コスト高になる欠点もあった。

また吸引ポンプを用いる場合は、構造が複雑になるとと
もに、このポンプ自体の耐熱、耐久性が要求され、この
場合もコスト高になるという問題があった。

従って本発明の目的は、排ガスの温度補正量を少くし、
排ガス成分をセンサ部に効率よく導入することができる
、簡単な構造の排ガスセンサを提供するにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、排ガス煙道内を流
れる排ガスの成分を検出する排ガスセンサにおいて、ガ
スセンサが内蔵されたセンサ室と、基端部が該センサ室
に連通固定され先端部近傍の互いに相反する側面にそれ
ぞれ孔部が形成され、かつ隣接して平行に配設された排
ガス流入パイプ及び排ガス流出パイプとを具備して構成
したものである。

また、排ガス流出パイプの長さを排ガス流入パイプの長
さに対して、該１対のパイプの少くとも一方のパイプの
内径より長く、かつ該内径の２倍より短かく形成すると
ともに、前記排ガス流入パイプの先端部のみを閉塞する
ことが好ましい。

（作用） 上記の手段によると、この排ガスセンサの１対のパイプ
を排ガスの流れに対して垂直に、がっ先端部近傍に形成
された孔部を排ガスの流れの方向に一致するように、排
ガス煙道内に挿入して取り付けることにより、排ガス煙
道内を流れる排ガスを効率よくセンサ室に導入すること
ができる。

またセンサ室が排ガス煙道の外部にあるため、排ガスが
センサ室に到達するまでに冷却され、排ガスの温度変化
域が小さくなって温度補正量が少くなる。また、排ガス
流出パイプを流入パイプより長くし、その差をパイプ内
径よりも大きく、かっこの内径の２倍より小さくし、か
つ排ガス流入パイプの先端部のみを閉塞することにより
、センサ室を通過する排ガスの流量比を最大にすること
ができる。

（実施例） 以下、本発明に係る排ガスセンサの一実施例を図面を参
照して説明する。

第１図乃至第３図に本発明の一実施例を示す。

密閉構造のセンサ室１内にはガスセンサ２が内蔵されて
おり、このセンサ室１の一方の側面には排ガス流入パイ
プ３と排ガス流出パイプ４の各基端部が固定されている
。これらの１対のパイプ３゜４は隣接して平行に配設さ
れており、内部はそれぞれ前記センサ室１内に連通して
いる。また排ガス流出パイプ４は排ガス流入パイプ３よ
り後述する寸法差だけ長くなっており、これらのパイプ
３゜４の先端部近傍の互いに相反する側の側面には対称
の位置にそれぞれ丸孔５，６が形成されている。

また排ガス流入パイプ３の先端は閉塞されており、排ガ
ス流出パイプ４の先端は開放されている。なお、符号７
はパイプ３，４の中間部外周に形成され、燃焼器の排ガ
ス煙道などに排ガスセンサを取り付けるための取付ネジ
部である。

次に本実施例の作用を第４図乃至第６図を参照して説明
する。第４図に本実施例による排ガスセンサ８を排ガス
煙道９に取り付けた状態を示す。

排ガスセンサ８は１対のパイプ３，４が排ガス煙道９内
を流れる排ガスの流れ１ｏに対して直角の方向になるよ
うに、取付ネジ部７を介して排ガス煙道９に取り付けら
れている。またパイプ３．４にそれぞれ形成された丸孔
５，６は排ガスの流れ１０の方向に向っている。第５図
及び第６図に排ガスの流れ１０の状態を拡大して示す。

排ガス流入パイプ３の先端は閉塞されているので、丸孔
５を介してパイプ３に流入した排ガスは矢印Ａ方向に流
れ、効率よくセンサ室１内に進入する。また排ガス流出
パイプ４の先端は開放されているので、センサ室１から
排出された排ガスはそれぞれ矢印Ｂ及びＣで示すように
、丸孔６及びパイプ先端１１から容易に排ガス煙道９内
に流出する。

次にパイプ３．４の先端形状の変えて、センサ室１に流
入する排ガスのガス流量比Ｒを測定した実験結果を説明
する。第７図（ａ）に示すようにパイプ３．４の長さを
等しくして両方の先端を閉塞した場合のＲを１．００と
した場合の測定結果を下記の第１表に示す。

第１表 ここで、（ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ第７図（ｂ）（Ｃ）
に示すようにパイプ３，４の長さを等しくし、（ｂ）は
両方の先端を開放し、（ｃ）はパイプ３の先端を閉塞、
パイプ４の先端を開放した場合である。また、（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ第７図（ｄ）、（ｅ）、（ｆ
）に示すように、パイプ３の長さをパイプ４より短かく
し、（ｄ）はパイプ３，４の両方の先端を閉塞した場合
、（ｅ）はパイプ３の先端を閉塞しパイプ４の先端を開
放し、かつパイプ４に２個の丸孔６ａ。

６ｂを形成した場合、（ｆ）はパイプ３の先端を閉塞し
パイプ４の先端を開放し、丸孔６を１個とした場合を示
す。この実験結果により、第１表で（ｆ）で示すように
排ガス流入パイプ３の長さを排ガス流出パイプ４より短
かくし、かつパイプ３の先端を閉塞しパイプ４の先端を
開放した場合が、ガス流量比Ｒが最大となる。

次に第７図（ｆ）に示す構造において、両パイプ３，４
の長さの差を変えてガス流量比Ｒを測定した実験結果を
下記の第２表に示す。第２表に示すＭ、Ｎはそれぞれ第
８図に示すようにパイプ４の先端が排ガス煙道９の内周
に近接している場合及び排ガス煙道９の中心に位置して
いる場合を示す。またパイプ３．４の内径をともにａと
し、パイプ３．４の長さの差をｇとし、第９図の（ｇ）
に示すようにｆｌ　−ａの場合のガス流量比Ｒを１゜０
０とする。

第２表 ス流量比Ｒは小さくなる傾向があられれ、ａ≦９≦２ａ
の範囲がガス流量比Ｒが大きくなり、排ガスを最も効率
よくセンサ室１内に吸引することができる。

上述したように、本実施例によれば、排ガス流出パイプ
４の長さを排ガス流入パイプ３の長さより、各パイプ３
６４の内径ａ及至２ａの長さだけ長くし、かつ排ガス流
入パイプ３の先端を閉塞し排ガス流出パイプ４の先端を
開放することによって、排ガス煙道９内を流れる排ガス
１０を最も効率よく排ガスセンサ８のセンサ室１内に導
入することができる。またセンサ室１が排ガス煙道９の
外部にあるため、排ガスがセンサ２に到達するまでに冷
却され、排ガスの温度変化域が小さくなり、温度補正量
が少なくなるという効果がある。

第１０図乃至第１３図に本発明の他の実施例を示す。図
において、第１図及至第４図に示す実施例と同一または
同等部分には同一符号を付して示し、説明を省略する。

本実施例は排ガス流入パイプ３の内径を排ガス流出パイ
プ４の内径よりも約１．５倍程度太くして排ガスセンサ
８を構成したものである。そしてこの排ガスセンサ８は
第１３図に示すように、排ガス煙道９に取り付けるとき
にパイプ３．４の先端部を煙道９の水平方向に対してや
や下向きになるようにした。

本実施例によっても前述した実施例と同様の作用及び効
果を有するとともに、排ガス流入パイプ３の内径が大き
くなっているので、煙道９内を通る排ガス中の水分が流
入パイプ３内で結露して閉塞することを軽減することが
できる。またパイプ３．４の先端部が下向きになってい
るので、パイプ３．４の内部に水分が付着しても先端部
へ流出し、水分の除去に対しても効果がある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明に係る排ガスセンサ
によれば、排ガスセンサのセンサ室に１対のパイプの一
端を連通固定し、他端を排ガス煙道内に挿入して、排ガ
スをこれらのパイプを介してセンサ室内を流通させるよ
うにしたので、排ガスをセンサ室に効率よく導入するこ
とができ、しかも排ガスの温度変化域が小さくなって、
排ガス成分の測定値の温度補正量を少くすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る排ガスセンサの一実施例を示す平
面図、第２図及び第３図はそれぞれ第１図の正面図及び
側面図、第４図は本実施例による排ガスセンサを排ガス
煙道に取り付けた状態を示す平面図、第５図及び第６図
は本実施例の排ガスの流れを示すそれぞれ平面図及び側
面図、第７１図及び第９図はそれぞれ本実施例のバイ、
ブ構造を示す概略図、第８図は本実施例による排ガス流
入量の測定方法を示す配置図、第１０図、第１１図及び
第１２図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す平面図、
正面図及び側面図、第１３図はこの実施例による排ガス
センサを排ガス煙道に取り付けた状態を示す断面図であ
る。 １・・・センサ室、２・・・ガスセンサ、３・・・排ガ
ス流入パイプ、４・・・排ガス流出パイプ、５．６・・
・丸孔、８・・・排ガスセンサ、９・・・排ガス煙道。 代理人　　弁理士　　三　好　　保　男系４＠ 第５図 第６図 ！・・・センサ室、２・・ガスセンサ。 ３・・排ガス流入バイ１，４・・排ガス流出バイ１゜５
．６・・・丸孔、８・・・排ガスセンサ。 ９・・排ガス煙道。 ［〔 第３図 第１図 勇２図 ＊１２図 第１０図 第１１図 第１３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）排ガス煙道内を流れる排ガスの成分を検出する排
   ガスセンサにおいて、ガスセンサが内蔵されたセンサ室
   と、基端部が該センサ室に連通固定され先端部近傍の互
   いに相反する側面にそれぞれ孔部が形成され、かつ隣接
   して平行に配設された排ガス流入パイプ及び排ガス流出
   パイプとを具備したことを特徴とする排ガスセンサ。
2. （２）排ガス流出パイプの長さを排ガス流入パイプの長
   さに対して、該１対のパイプの少くとも一方のパイプの
   内径より長く、かつ該内径の２倍より短かく形成すると
   ともに、前記排ガス流入パイプの先端部のみを閉塞した
   ことを特徴とする請求項１記載の排ガスセンサ。