JPH07503550A - ヒータ装置 - 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】 ヒ　−　タ　装　置 技術分野 本発明は請求項１の上位概念に基く、ガス中の、特に内燃機関の排気ガス中の成 分を測定するための、測定センサ用のヒータ装置に関する。

背景技術 ドイツ国特許出願公開公報第２９１３８７６号明細書によればこの種のヒータ装 置が公知であり、この平らな測定センサにあっては上下の２つの平面に２つの加 熱部材が配置されており、該加熱部材は、測定部材に対しかつ相互に夫々絶縁層 によって電気的に絶縁されている。両顎熱部材の夫々は、１つの加熱導体路と２ つの加熱接続回路とを有し、該接続回路は、測定ガスとは反対の測定センサ側に 位置しており、かつその位置において夫々電源に接続可能である。

発明の開示 これに対し請求項１に記載の特徴を備えた本発明のヒータ装置は、加熱能力が高 くなっていて、測定センサが短い制御待機時間を有している。特に０２センサ内 にロッドヒータとして使用されている場合には、付加的に不純物に対する感度の 改善が達成されている。

請求項２以下に述べられている手段によって、請求項１で述べたヒータ装置の別 の有利な構成が可能である。個々の加熱部材の加熱導体路が少くとも部分的にメ アンダ状に構成されている場合には、特に高い加熱出力を達成することができる 。内方及び外方に案内された加熱導体路にあって内方の加熱導体路区分が外方の 加熱導体路区分よりも広幅に構成されている場合には、特に均一な温度分布を達 成することができる。熱的な過負荷を阻止するため、１つの平面内の２つの加熱 導体路の間隔が並列状に可能な限り大きく、かつ加熱導体路がセラミック支持体 の縁部に対し最小の間隔を有していると有利である。

図面の簡単な説明 本発明の複数の実施例を図面に図示し、次にこれを詳細に説明する。その廃園１ は、内方及び外方区分を有する夫々１つの加熱導体路を備えた２つの加熱部材の 分解図であり、図２は、セラミック支持体の縁部に延びる夫々１つの加熱導体路 を備えた２つの加熱部材の分解図であり、図３は、外方から内方に向って延びる 少くとも１つの加熱導体路を備えた２つの加熱部材の分解図であり、図４は、図 ２のヒータ装置の特別な実施例の図であって、外方に位置する夫々１つの加熱導 体路がメアンダ状の曲線部を有しており、図５は、２つのヒータ接続回路の間に 配置されて加熱部材を備えている場合の分解図であり、図６は、４つの加熱部材 を備えた場合の分解図である。

特表千７−５０３５５０　（３） 実施例の説明 図面に図示された実施例には、夫々加熱導体路と、ヒータ接続回路と、ヒータ接 続部の曲線部を備えた加熱部材とが図示されている。しかし加熱部材の間に配置 されたセラミックの絶縁層は図示されていない。しかし分解図から、加熱部材と 、加熱部材及びヒータ接続部との間に、夫々１つのセラミックの絶縁層が配置可 能であることが容易に理解できるであろう。

図１の実施例には第１加熱部材１ｏと第２加熱部材１１とが図示されている。両 虎熱部材１０及び１１の間には図示されていない絶縁層が配置されている。絶縁 層は例へばＡＩ　２０３から成る１つ又は複数のセラミックプレート片から成っ ており、その両方の大きな面上に加熱部材１０及び１１が、例へばタングステン 圧着ベーストによって圧着されている。

両虎熱部材１０及び１１は夫々１つの加熱導体路２０．２１及び夫々１つのヒー タ接続回路３０．３１を有している。加熱導体路２０．２１はセラミック支持体 の２つの大きな面上に延びていて、セラミックプレート片の縁部には夫々２つの 平行に延びる加熱導体路区分が位置し、該区分の間には、内方に向って案内され ているメアンダー状の加熱導体路区分が位置している。

この両虎熱部材１０及び１１は有利には重なり合って合同状に位置しているため 、第１加熱部材１ｏの加熱導体路２０の端部が第２加熱部材１１の加熱導体路２ １の端部の上方に位置するようになっている。これによって電気的な接続が、第 １加熱部材１０と第２加熱部材１１との間に形成される。接触部１４は、例へば 絶縁層内に装備された孔にタングステンペーストを湾入することによって形成す ることができる。

本実施例の場合、第１加熱部材１０及び第２加熱部材１１に、夫々１つの図示さ れていない例へばＡ１２ｏ３から成る別のセラミック絶縁層が載置されている。

第１加熱部材１０を覆っている絶縁層上には第１ヒータ接続部４０が位置し、ま た第２加熱部材１１を覆っている絶縁層には第２ヒータ接続部４１が位置してい る。両絶縁層には夫々１つの別の孔が設けられており、その内方には、ヒータ接 続部４０．４１とヒータ接続回路３０．３１とを電気的に接続するための、夫々 １つの別の接触部１８が装着されている。両ヒータ接続部４０．４１は、同じ様 にタングステンペーストを用いて両絶縁層に圧着されている。つまりこの両ヒー タ接続部４０．４１は、自由に位置していて、電気接続部との接触のために使用 することができる。

図２に基く構成は、図１の実施例と殆んど同一の構造を有しているが、両虎熱部 材１０及び１１の加熱導体路２０及び２１が異なったように構成されている。

この構成にあっては、加熱導体路２０及び２１が夫々１つの、図１の実施例の場 合よりも大きな間隔を有している。加熱導体路２０及び２１は、夫々絶縁層の縁 部に沿って案内されている。

加熱導体路の別の実施例が図３に図示されており、この例では第１及び第２加熱 プリント配線回路２０゜２１が、夫々絶縁層の縁部に沿って案内され、かつ夫々 加熱導体路区分によって絶縁層の前方縁部の方に戻るように案内されており、そ の結果加熱導体路２０及び２１の両端部が、絶縁層の助力領域の中央部で重なり 合って位置するようになっている。この実施例にあっては加熱導体路２０．２１ の間隔が、夫々図１と図２との実施例における間隔の中間に位置している。

図２に図示された実施例に基く加熱導体路とは異なった別の構成の加熱導体路が 、図４に図示されている。

この例では加熱導体路２０及び２１が同じ様に絶縁層の縁部に沿って延びており 、その際加熱導体路の夫々１つの長手方向区分がメアンダ状の曲線部２４．２５ を有している。夫々メアンダ状の曲線部２４．２５によって形成された長手方向 区分は、第１加熱部材１０のメアンダ状の曲線部２４が第２加熱部材１１の加熱 導体路２１の直線区分に向い合って位置し、かつ第２加熱部材１１のメアンダ状 の曲線部２５が第１加熱部材１０の加熱導体路２０の直線区分に向い合って位置 するように構成されている。この構成によってヒータ装置の狭幅側に向って、前 述の実施例の場合よりもより強烈な温度場が発生する。図１乃至図４に図示され た実施例にあっては、第１加熱導体路２ｏ及び第２加熱導体路２１の端部が夫々 合同状に重なり合って位置しているため、接続部１４は図１に基く第１実施例に おいて既に説明したのと同じ様な形式で構成されている。

別の実施例が図５に図示されている。この例では第１加熱部材１０及び第２加熱 部材１１が１つのヒータ接続回路３０．３１だけを有している。第１ヒータ接続 回路３０は図示されていない第１絶縁層上に載置されている。第２ヒータ接続回 路３１は同じように図示されていない第２絶縁層上に位置している。両絶縁層の 開に第３加熱部材１２が位置している。第３加熱部材１２は、両絶縁層の縁部に 沿って延びる加熱導体路２２によってだけ形成されており、その結果加熱導体路 ２２は、第１ヒータ接続回路３ｏの端部及び第２ヒータ接続回路３１の端部の上 方で終了している。互いに重なり合って位置する、加熱導体路２２とヒータ接続 回路３０．３１との端部は、夫々第１接触部１５及び第２接触部１６によって相 互に接続されている。接触部１５．１６は、図１の実施例の場合に説明したのと 同一の形式で構成されている。ヒータ接続部４０゜４１並びに接触接触部１８の 配置及び構成も、図１の場合と同じ様に形成されている。

更に図６には別の実施例が図示されており、この場合は３つの加熱部材１０，１ １．１２が設けられている。夫々の加熱部材１０，１１．１２は夫々１つの平面 内に位置していて、隣接する加熱部材から夫々図示されていない絶縁層によって 分離されている。第１及び第２加熱部材１０．１１は、前述の実施例で説明した のと同じ様に、夫々１つの加熱導体路２０．２１とヒータ接続回路３０．３１と を有している。加熱導体路２０．２１は層平面に対し垂直に沿びる対称平面に関 し対称的に延びていて、夫々１つの絶縁層の長手方向面に沿って延びる区分と、 これに対して直角状に絶縁層の狭幅側に沿って延びる区分とを有している。第１ 加熱部材１０の下方に配置された第３加熱部材１２は、第１加熱導体路２ｏの端 部の突起から出発して絶縁層の長手方向側部に沿って延びて、反対側に位置する 長手方向側部の方向で第１加熱導体路２ｏの下方にまで直角状に折り曲げられて いる。第４加熱導体路２３は、絶縁層の長手方向側部に沿って延び、かつ第３加 熱導体路２２の第２端部の突起の位置で始まって、第２加熱導体路２１の端部の 突起の位置で終了している。従って加熱導体路２０，２１，２２．２３の端部は 、電気的な接続が絶縁層を貫通して到達している第１、第２及び第３接触部１５ ，１６．１７によって可能であるような形式で、重なり合って位置している。

接触部１５，１６．１７の構成及び、加熱接続部４０゜４１と該接続部に付属す る接続接触部１８との構成は、既に第１実施例で説明したのと同じ様に形成され てぃ更に、絶縁層の傍でヒータ装置を別のセラミック支持層上に取り付けること も考え得る。同じ様に、第１及び第２加熱部材１０．１１上に取り付けられた外 方の絶縁層を、別の良好な熱伝導性のセラミック層によって代替えすることも可 能である。更に電気的な接続部をヒータ接続回路３０．３１上に直接載置するこ とも考えることができる。

本発明の装置はフィガ形０２−ｔ−ンサのための前述のロッドヒータに限定され るものではない。平らなセンサのためのヒータ装置に構成することも全く同じ様 に可能である。その際外方に位置する一方の加熱部材は、測定部材に電気的に絶 縁されて接続可能である。この種の測定部材は、例へばポテンシオメータ式セン ナ部材又はポーラログラフイ一式センサ部材又は抵抗測定センサであって宜い。

ＡｈＪｌ−Ｉ　ＡＰＪＧ　ＡＮＮｉＥＸ　ＡＮＮＥＸＥフロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号ＧＯＩＮ　２７／４１ Ｉ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．ガス中の成分、殊に内燃機関の排気ガス中の成分を測定するための、測定セ ンサ用のヒータ装置であって、少くとも部分的に重なり合って配置された少くと も２つの加熱部材を備え、該加熱部材は少くとも１つの絶縁層によって電気的に 相互に絶縁されている形式のものにおいて、 一方の加熱部材から他方の加熱部材へ、絶縁層を貫いて位置する接触部（１４， １５，１６，１７）が設けられていて、加熱部材（１０，１１，１２，１３）が 直列に相前後して接続されていることを特徴とするヒータ装置。
2. ２．夫々１つの加熱導体路（２０，２１）とヒータ接続路（３０，３１）とを備 えた２つの加熱部材（１０，１１）が設けられており、また接触部（１４）が、 第１加熱部材（１０）の加熱導体路（２０）の端部から第２加熱部材（１１）の 加熱導体路（２１）の端部へ通じていることを特徴とする、請求項１記載のヒー タ装置。
3. ３．２つよりも多い加熱部材（１０，１１，１２，１３）が設けら九ており、さ の内の外方に位置する２つの加熱部材（１０，１１）が夫々１つのヒータ接続路 （３０，３１）だけを有し、内方に位置する１つ又は複数の加熱部材（１２，１ ３）が夫々１つの加熱導体路（２２，２３）を有しており、また加熱導体路（２ ２，２３）の端部が、接触部（１５，１６，１７）によって相互に接続されかっ ヒータ接続路（３０，３１）に接続されていることを特徴とする、請求項１記載 のヒータ装置。
4. ４．２つよりも多い加熱部材（１０，１１，１２，１３）が設けられており、そ の内の外方に位置する２つの加熱部材（１０，１１）が、夫々１つの加熱導体路 （２０，２１）とヒータ接続路（３０，３１）とを有し、内方に位置する１つ又 は複数の加熱部材（１２，１３）が１つの加熱導体路（２２，２３）を有してお り、また個々の加熱導体路（２０，２１，２２，２３）の端部が夫々接触部（１ ５，１６，１７）によって接続されていることを特徴とする、請求項１記載のヒ ータ装置。
5. ５．加熱部材（１０，１１，１２，１３）が層状の抵抗ヒータであることを特徴 とする、請求項１から４までのいづれか１項記載のヒータ装置。
6. ６．加熱導体路（２０，２１，２２，２３）が、メアンダ状及び又はジグザグ状 に絶縁層の大きな面上を案内されていることを特徴とする、請求項５記載のヒー タ装置。
7. ７．加熱導体路（２０，２１，２２，２３）が絶縁層の平面に対し夫々１つの内 方及び外方の加熱導体路区分を有し、かつ内方の加熱導体路区分が対応する外方 の加熱導体路区分よりも広幅に構成されていることを特徴とする、請求項６記載 のヒータ装置。