JPH079077Y2 - 酸素センサ - Google Patents
酸素センサInfo
- Publication number
- JPH079077Y2 JPH079077Y2 JP1988009730U JP973088U JPH079077Y2 JP H079077 Y2 JPH079077 Y2 JP H079077Y2 JP 1988009730 U JP1988009730 U JP 1988009730U JP 973088 U JP973088 U JP 973088U JP H079077 Y2 JPH079077 Y2 JP H079077Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- sensor element
- oxygen sensor
- protective cover
- plate
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4077—Means for protecting the electrolyte or the electrodes
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は取付方向に拘わりなく常に最適な測定を実施可
能な酸素センサに関するものである。
能な酸素センサに関するものである。
（従来技術） 従来、板状のセンサ素子を使用した酸素センサにおける
測定精度を向上させるため、第６図に示すように、板状
センサ素子21を保護する保護カバー22に設けた被測定ガ
スを導入する被測定ガス流通孔23を、センサ素子板面に
対向しない位置に位置せしめた酸素センサを、本願人は
実開昭60−150447号公報において開示している。
測定精度を向上させるため、第６図に示すように、板状
センサ素子21を保護する保護カバー22に設けた被測定ガ
スを導入する被測定ガス流通孔23を、センサ素子板面に
対向しない位置に位置せしめた酸素センサを、本願人は
実開昭60−150447号公報において開示している。
（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上述した実開昭60−150447号公報記載の
酸素センサにおいては、第６図のＡ−Ａ断面図に示すよ
うに、測定電極24は板状センサ素子21の幅広面に設けら
れているため、取付方向によって測定ガスの測定電極24
への当り方が異なる欠点があった。すなわち、被測定ガ
スがＡ方向から入る場合とＢ方向から入る場合とでは、
センサ素子21の測定電極24への被測定ガスの当り方が異
なる欠点があった。
酸素センサにおいては、第６図のＡ−Ａ断面図に示すよ
うに、測定電極24は板状センサ素子21の幅広面に設けら
れているため、取付方向によって測定ガスの測定電極24
への当り方が異なる欠点があった。すなわち、被測定ガ
スがＡ方向から入る場合とＢ方向から入る場合とでは、
センサ素子21の測定電極24への被測定ガスの当り方が異
なる欠点があった。
このように、被測定ガスの測定電極24への当り方が異な
ると、後述する理由でセンナλ制御点が変化するととも
に、低流速下での応答性が異なるため、精度の良い測定
が実施できなくなる欠点があった。
ると、後述する理由でセンナλ制御点が変化するととも
に、低流速下での応答性が異なるため、精度の良い測定
が実施できなくなる欠点があった。
本考案の目的は上述し不具合を解消して、板状センサ素
子を使用した酸素センサにおいて取付方向に拘わらずに
制御点が一定で精度の良い測定を実施できる酸素センサ
を提供しようとするものである。
子を使用した酸素センサにおいて取付方向に拘わらずに
制御点が一定で精度の良い測定を実施できる酸素センサ
を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段） 本考案の酸素センサは、幅広面に測定電極を有する板状
酸素センサ素子と、板状センサ素子を保護する保護カバ
ーよりなり、保護カバーにガスを導入するためのガス導
入口を有する酸素センサにおいて、前記保護カバーと板
状センサ素子の間に、端面が開放した少なくとも測定電
極に対向する側面に通気口を有しない筒状体を、板状セ
ンサ素子を覆うように設けるとともに、前記保護カバー
底面に排気ガス導出口を設け、前記筒状体の開放端を排
気ガス導出口と連結した構造としたことを特徴とするも
のである。
酸素センサ素子と、板状センサ素子を保護する保護カバ
ーよりなり、保護カバーにガスを導入するためのガス導
入口を有する酸素センサにおいて、前記保護カバーと板
状センサ素子の間に、端面が開放した少なくとも測定電
極に対向する側面に通気口を有しない筒状体を、板状セ
ンサ素子を覆うように設けるとともに、前記保護カバー
底面に排気ガス導出口を設け、前記筒状体の開放端を排
気ガス導出口と連結した構造としたことを特徴とするも
のである。
（作用） 上述した構成において、保護カバーと板状センサ素子の
間に所定の筒状体を設けているため、保護カバーに設け
られたガス導入口を介して供給された被測定ガスが測定
電極に直接当接しなくなる。すなわち、センサ内に供給
された被測定ガスは筒状体にそってセンサ内部へ一旦供
給され、その後筒状体の内部へ入り込み測定電極に接触
するため、取付位置が変わっても被測定ガスが常に一定
の状態で測定電極に当たるように構成している。
間に所定の筒状体を設けているため、保護カバーに設け
られたガス導入口を介して供給された被測定ガスが測定
電極に直接当接しなくなる。すなわち、センサ内に供給
された被測定ガスは筒状体にそってセンサ内部へ一旦供
給され、その後筒状体の内部へ入り込み測定電極に接触
するため、取付位置が変わっても被測定ガスが常に一定
の状態で測定電極に当たるように構成している。
以下、被測定ガスの測定電極への当り方が異なるとλ制
御点が変わる理由について説明する。一般に、センサの
λ制御点は第５図（ａ）に示すように理論空燃比点から
僅かにリーン側にシフトしている。このシフトは次の現
象によって起こる。即ち、リーン雰囲気（酸素過剰雰囲
気）であっても排気ガス中にはCO,HC等の未燃成分があ
る。この未燃成分は理想的には過剰酸素と反応し、平衡
ガスになる。この場合、λ制御点は理論空燃比点と一致
する。この平衡化反応はセンサ素子のコーティング層、
白金層をガスが通過する間に進行し、３相界面に達する
までに完全に進行すれば前記の理想状態となる。しかし
ながら、実際には反応は完全に進行せず、いくらかの未
燃成分は３相界面に到達し、ZrO2中の０…と反応し、例
えばCO＋０…→CO2+2e-となり、エレクトロンを残す。
即ち、たくさんある３相界面の一部（未燃成分が到達し
たところ）では起動力を発生し、リーン雰囲気であって
も起動力が出てしまい、見かけ上λ制御点がリーン側に
シフトする。従って、測定電極へ強く被測定ガスが当る
場合は未燃成分の３相界面への到達量が多く起動力が高
くなり（リーンシフトが大）、弱く当る場合はこの逆と
なる。未燃成分の平衡化反応は、温度が上がると速くな
るため、リーンシフトは被測定ガス温度（センサ素子温
度）が上がると少なくなる。従って、排ガスの測定電極
への当り方によってセンサ素子の温度が変わる事もλ制
御点の差の一因となる。その結果、従来の酸素センサで
は、第５図（ｂ）に示すように被測定ガスの流れる方向
に対する取付方向によりλ制御点が変化する。
御点が変わる理由について説明する。一般に、センサの
λ制御点は第５図（ａ）に示すように理論空燃比点から
僅かにリーン側にシフトしている。このシフトは次の現
象によって起こる。即ち、リーン雰囲気（酸素過剰雰囲
気）であっても排気ガス中にはCO,HC等の未燃成分があ
る。この未燃成分は理想的には過剰酸素と反応し、平衡
ガスになる。この場合、λ制御点は理論空燃比点と一致
する。この平衡化反応はセンサ素子のコーティング層、
白金層をガスが通過する間に進行し、３相界面に達する
までに完全に進行すれば前記の理想状態となる。しかし
ながら、実際には反応は完全に進行せず、いくらかの未
燃成分は３相界面に到達し、ZrO2中の０…と反応し、例
えばCO＋０…→CO2+2e-となり、エレクトロンを残す。
即ち、たくさんある３相界面の一部（未燃成分が到達し
たところ）では起動力を発生し、リーン雰囲気であって
も起動力が出てしまい、見かけ上λ制御点がリーン側に
シフトする。従って、測定電極へ強く被測定ガスが当る
場合は未燃成分の３相界面への到達量が多く起動力が高
くなり（リーンシフトが大）、弱く当る場合はこの逆と
なる。未燃成分の平衡化反応は、温度が上がると速くな
るため、リーンシフトは被測定ガス温度（センサ素子温
度）が上がると少なくなる。従って、排ガスの測定電極
への当り方によってセンサ素子の温度が変わる事もλ制
御点の差の一因となる。その結果、従来の酸素センサで
は、第５図（ｂ）に示すように被測定ガスの流れる方向
に対する取付方向によりλ制御点が変化する。
（実施例） 第１図は本考案の酸素センサの一例の構成を示す図であ
る。第１図に示す実施例では、従来から公知の構成の被
測定ガスを検知するための測定電極１を幅広部に有する
板状センサ素子２を図示しない酸素センサ本体に固定
し、このセンサ素子２を例えば金属製保護カバー３で覆
った構造を示している。この金属製保護カバー３に複数
の案内板４から構成されるガス導入口５を設けている。
また、保護カバー３とセンサ素子２の間に、端面が開放
した円柱状の筒状体６を、センサ素子２を覆うように設
けている。この筒状体６は側面に通気口を有しない形
状、または通気口を有していても測定電極１に対向する
側面には通気口を設けない形状とする必要がある。さら
に本実施例では、保護カバー３の底面に排気ガス導出口
７を設け、筒状体６の開放端を排気ガス導出口７と連結
した構造とて、測定電極１に供給された被測定ガスの流
通が良好になるようにしている。
る。第１図に示す実施例では、従来から公知の構成の被
測定ガスを検知するための測定電極１を幅広部に有する
板状センサ素子２を図示しない酸素センサ本体に固定
し、このセンサ素子２を例えば金属製保護カバー３で覆
った構造を示している。この金属製保護カバー３に複数
の案内板４から構成されるガス導入口５を設けている。
また、保護カバー３とセンサ素子２の間に、端面が開放
した円柱状の筒状体６を、センサ素子２を覆うように設
けている。この筒状体６は側面に通気口を有しない形
状、または通気口を有していても測定電極１に対向する
側面には通気口を設けない形状とする必要がある。さら
に本実施例では、保護カバー３の底面に排気ガス導出口
７を設け、筒状体６の開放端を排気ガス導出口７と連結
した構造とて、測定電極１に供給された被測定ガスの流
通が良好になるようにしている。
第２図（ａ），（ｂ）は本考案の酸素センサの他の例を
示す断面図および平面図である。第２図（ａ），（ｂ）
に示す実施例において、第１図に示す部材と同一の部材
には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施例
において、第１図に示す実施例と異なる点は、筒状体６
の内径を途中で変える構造とした点である。また、筒状
体６はフランジ８−１〜８−４により保護カバー３に装
着されている。本実施例では、複数のガス導入口５を介
して供給された被測定ガスの流れが、第２図（ａ）にお
いてセンサ素子２に対して上方から下方への流れにな
り、測定電極１上を被測定ガスがより良く流れることと
なる。
示す断面図および平面図である。第２図（ａ），（ｂ）
に示す実施例において、第１図に示す部材と同一の部材
には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施例
において、第１図に示す実施例と異なる点は、筒状体６
の内径を途中で変える構造とした点である。また、筒状
体６はフランジ８−１〜８−４により保護カバー３に装
着されている。本実施例では、複数のガス導入口５を介
して供給された被測定ガスの流れが、第２図（ａ）にお
いてセンサ素子２に対して上方から下方への流れにな
り、測定電極１上を被測定ガスがより良く流れることと
なる。
第３図（ａ），（ｂ）は本考案における筒状体６の他の
例を示す斜視図である。第３図（ａ）に示す実施例で
は、円柱形状の筒状体６において測定電極の背面側の開
放端に蓋９を設け、背面側に被測定ガスが入りにくくし
た例を示している。第３図（ｂ）に示す実施例では、筒
状体６の形状を断面半円形とし、測定電極の背面側の空
間を小さくした例を示している。第３図（ａ），（ｂ）
に示す例では、いずれも応答性を速くすることができ
る。
例を示す斜視図である。第３図（ａ）に示す実施例で
は、円柱形状の筒状体６において測定電極の背面側の開
放端に蓋９を設け、背面側に被測定ガスが入りにくくし
た例を示している。第３図（ｂ）に示す実施例では、筒
状体６の形状を断面半円形とし、測定電極の背面側の空
間を小さくした例を示している。第３図（ａ），（ｂ）
に示す例では、いずれも応答性を速くすることができ
る。
第４図（ａ），（ｂ）は本考案における筒状体６のさら
に他の例を示す斜視図である。第４図（ａ）に示す実施
例では、筒状体６の端部にフランジ部10を設け、このフ
ランジ部10に複数の羽根11を設けた例を示している。第
４図（ｂ）に示す実施例では、第２図（ａ）に示す細径
部と太径部を有する筒状体６の側面の、保護カバー３の
ガス導入口５と対向しない位置に、羽根12を複数個設け
た例を示している。第４図（ａ），（ｂ）に示す実施例
では、羽根11,12の働きにより供給された被測定ガスを
迅速に測定電極に供給できるため、応答性が向上する。
なお、本実施例において、羽根11,12の代わりに貫通孔
を設けることができるとともに、羽根は内側に開いても
よいし、外側に開いてもよい。
に他の例を示す斜視図である。第４図（ａ）に示す実施
例では、筒状体６の端部にフランジ部10を設け、このフ
ランジ部10に複数の羽根11を設けた例を示している。第
４図（ｂ）に示す実施例では、第２図（ａ）に示す細径
部と太径部を有する筒状体６の側面の、保護カバー３の
ガス導入口５と対向しない位置に、羽根12を複数個設け
た例を示している。第４図（ａ），（ｂ）に示す実施例
では、羽根11,12の働きにより供給された被測定ガスを
迅速に測定電極に供給できるため、応答性が向上する。
なお、本実施例において、羽根11,12の代わりに貫通孔
を設けることができるとともに、羽根は内側に開いても
よいし、外側に開いてもよい。
（考案の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなように、本考案
の酸素センサによれば、保護カバーと板状センサ素子の
間に所定の筒状体を設けているため、取付方向により被
測定ガスの流れに対する測定電極の方向が変わっても被
測定ガスが常に一定の状態で測定電極に当るよう構成で
きるとともに、保護カバーの底面にガス排出口を設けて
いるため、保護カバー内の被測定ガスを良好に排出で
き、常に一定のλ制御点を確保でき測定精度を一定にす
ることができる。
の酸素センサによれば、保護カバーと板状センサ素子の
間に所定の筒状体を設けているため、取付方向により被
測定ガスの流れに対する測定電極の方向が変わっても被
測定ガスが常に一定の状態で測定電極に当るよう構成で
きるとともに、保護カバーの底面にガス排出口を設けて
いるため、保護カバー内の被測定ガスを良好に排出で
き、常に一定のλ制御点を確保でき測定精度を一定にす
ることができる。
第１図は本考案の酸素センサの一例の構成を示す図、 第２図（ａ），（ｂ）は本考案の酸素センサの他の例を
示す断面図および平面図、 第３図（ａ），（ｂ）および第４図（ａ），（ｂ）はそ
れぞれ本考案の筒状体の一例を示す斜視図、 第５図（ａ），（ｂ）はそれぞれ測定電極への被測定ガ
スの当り方によりλ制御点が変化する理由を説明するた
めの図、 第６図は従来の酸素センサの一例を示す図である。 １…測定電極、２…センサ素子 ３…保護カバー、４…案内板 ５…ガス導入口、６…筒状体 ７…排気ガス導出口 ８−１〜８−４…フランジ ９…蓋、10…フランジ部 11,12…羽根
示す断面図および平面図、 第３図（ａ），（ｂ）および第４図（ａ），（ｂ）はそ
れぞれ本考案の筒状体の一例を示す斜視図、 第５図（ａ），（ｂ）はそれぞれ測定電極への被測定ガ
スの当り方によりλ制御点が変化する理由を説明するた
めの図、 第６図は従来の酸素センサの一例を示す図である。 １…測定電極、２…センサ素子 ３…保護カバー、４…案内板 ５…ガス導入口、６…筒状体 ７…排気ガス導出口 ８−１〜８−４…フランジ ９…蓋、10…フランジ部 11,12…羽根
Claims (1)
- 【請求項１】幅広面に測定電極を有する板状酸素センサ
素子と、板状センサ素子を保護する保護カバーよりな
り、保護カバーにガスを導入するためのガス導入口を有
する酸素センサにおいて、前記保護カバーと板状センサ
素子の間に、端面が開放した少なくとも測定電極に対向
する側面に通気口を有しない筒状体を、板状センサ素子
を覆うように設けるとともに、前記保護カバー底面に排
気ガス導出口を設け、前記筒状体の開放端を排気ガス導
出口と連結した構造としたことを特徴とする酸素セン
サ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988009730U JPH079077Y2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 酸素センサ |
| US07/300,972 US4929331A (en) | 1988-01-29 | 1989-01-24 | Oxygen sensor |
| EP19890300783 EP0326399A3 (en) | 1988-01-29 | 1989-01-27 | Oxygen sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988009730U JPH079077Y2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 酸素センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01118356U JPH01118356U (ja) | 1989-08-10 |
| JPH079077Y2 true JPH079077Y2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=11728429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988009730U Expired - Lifetime JPH079077Y2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 酸素センサ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4929331A (ja) |
| EP (1) | EP0326399A3 (ja) |
| JP (1) | JPH079077Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100516347B1 (ko) * | 2002-09-12 | 2005-09-26 | 김윤한 | 점프 가능한 신발기구의 판스프링용 스팀 금형 |
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| DE19705402B4 (de) * | 1996-07-17 | 2007-04-26 | Robert Bosch Gmbh | Gassensor |
| DE19648685A1 (de) * | 1996-11-25 | 1998-05-28 | Bosch Gmbh Robert | Gassensor |
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1988
- 1988-01-29 JP JP1988009730U patent/JPH079077Y2/ja not_active Expired - Lifetime
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1989
- 1989-01-24 US US07/300,972 patent/US4929331A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-01-27 EP EP19890300783 patent/EP0326399A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100516347B1 (ko) * | 2002-09-12 | 2005-09-26 | 김윤한 | 점프 가능한 신발기구의 판스프링용 스팀 금형 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0326399A2 (en) | 1989-08-02 |
| US4929331A (en) | 1990-05-29 |
| JPH01118356U (ja) | 1989-08-10 |
| EP0326399A3 (en) | 1990-11-28 |
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