JPH09184822A - ガス検出器 - Google Patents
ガス検出器Info
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- JPH09184822A JPH09184822A JP7353978A JP35397895A JPH09184822A JP H09184822 A JPH09184822 A JP H09184822A JP 7353978 A JP7353978 A JP 7353978A JP 35397895 A JP35397895 A JP 35397895A JP H09184822 A JPH09184822 A JP H09184822A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス流通孔を形成したカバー体で覆われ、被
測定ガスに曝露されるガス感応部を加熱ヒータで加熱し
て高温下で作動させるガス検出器において、被測定ガス
を内燃機関から排出される排気ガスである場合等に、上
記ガス流通孔のパティキュレートによる目詰まりを防止
して検出応答の遅れや検出誤差を抑えることである。 【解決手段】 カバー体３を内外二重に構成し、各ガス
流通孔３２、３４を互いに対向しない位置に形成すると
ともに、内側のカバー体３１とガス感応部１ａの間に、
伝熱部材４Ａを配置することで、ヒータ２で高温に加熱
されたガス感応部１ａから伝熱部材４Ａを通って内側の
カバー体３１に到る伝熱経路を形成して内側のカバー体
３１を高温にするとともに、外側のカバー体３３を内側
のカバー体３３からの輻射熱で高温にする。
測定ガスに曝露されるガス感応部を加熱ヒータで加熱し
て高温下で作動させるガス検出器において、被測定ガス
を内燃機関から排出される排気ガスである場合等に、上
記ガス流通孔のパティキュレートによる目詰まりを防止
して検出応答の遅れや検出誤差を抑えることである。 【解決手段】 カバー体３を内外二重に構成し、各ガス
流通孔３２、３４を互いに対向しない位置に形成すると
ともに、内側のカバー体３１とガス感応部１ａの間に、
伝熱部材４Ａを配置することで、ヒータ２で高温に加熱
されたガス感応部１ａから伝熱部材４Ａを通って内側の
カバー体３１に到る伝熱経路を形成して内側のカバー体
３１を高温にするとともに、外側のカバー体３３を内側
のカバー体３３からの輻射熱で高温にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は被測定ガス中のガス
成分濃度を検出するガス検出器に関する。
成分濃度を検出するガス検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気管にガス検出器を配設し
て排気ガス中の酸素等の濃度を検出して燃料の噴射量
や、排気ガス環流装置の排気ガス環流量をフィードバッ
ク制御することが行われている。ガス検出器は排気管壁
に貫通して設けられたハウジングにガス検出体を収容し
たもので、ガス検出器の排気管内に突出する先端部がガ
ス感応部となっている。ガス感応部は例えばジルコニア
等の固体電解質材の表裏にそれぞれ白金薄膜等の電極が
形成され、これら電極は一方が排気ガスに、他方が基準
ガス（通常、大気）に曝露するようになっている。排気
ガス中の酸素濃度の検出は、上記電極間に電圧を印加し
て、排気ガスと基準ガスの酸素濃度差に応じて固体電解
質材中を流れるイオン電流を測定することで行われる。
て排気ガス中の酸素等の濃度を検出して燃料の噴射量
や、排気ガス環流装置の排気ガス環流量をフィードバッ
ク制御することが行われている。ガス検出器は排気管壁
に貫通して設けられたハウジングにガス検出体を収容し
たもので、ガス検出器の排気管内に突出する先端部がガ
ス感応部となっている。ガス感応部は例えばジルコニア
等の固体電解質材の表裏にそれぞれ白金薄膜等の電極が
形成され、これら電極は一方が排気ガスに、他方が基準
ガス（通常、大気）に曝露するようになっている。排気
ガス中の酸素濃度の検出は、上記電極間に電圧を印加し
て、排気ガスと基準ガスの酸素濃度差に応じて固体電解
質材中を流れるイオン電流を測定することで行われる。
【０００３】そして検出感度を高めるため、ガス感応部
を内蔵の加熱ヒータで加熱して高温にするようになって
いる。またガス感応部は通常、ガス感応部の保温および
機械的な衝撃からの保護のため、カバー体で被覆され、
カバー体には被測定ガスである排気ガスをガス感応部に
導入するガス流通孔が形成されている。実開昭５３−１
０３７８４号公報には、カバー体先端の閉鎖部分に熱容
量の大きなヒートマスを設けて排気ガスの温度変動に対
してガス感応部の保温効果を高めるようにした酸素濃度
センサが開示されている。
を内蔵の加熱ヒータで加熱して高温にするようになって
いる。またガス感応部は通常、ガス感応部の保温および
機械的な衝撃からの保護のため、カバー体で被覆され、
カバー体には被測定ガスである排気ガスをガス感応部に
導入するガス流通孔が形成されている。実開昭５３−１
０３７８４号公報には、カバー体先端の閉鎖部分に熱容
量の大きなヒートマスを設けて排気ガスの温度変動に対
してガス感応部の保温効果を高めるようにした酸素濃度
センサが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところでカバー体は排
気ガス流に常にさらされて、排気ガス中に含まれるパテ
ィキュレートが付着、堆積しやすくなっている。かかる
ガス検出器を、ガソリンエンジンに比べて排気ガスにパ
ティキュレートが多く含まれているディーゼルエンジン
に装着した場合、カバー体のガス流通孔が排気ガス中の
パティキュレートで目詰まりして排気ガスの流通が悪く
なり、検出応答が遅れたり誤検出するという問題があっ
た。パティキュレートはＳoot （煤）、粘性が高いＳＯ
Ｆ（Ｓoluble Ｏrganic Ｆraction ）等を成分として
含み、粘性が高いＳＯＦがＳoot の付着を媒介するので
パティキュレートの付着に関し、カバー体の温度が低い
ほど、ＳＯＦが揮発しにくくパティキュレートが付着し
やすいことは知られている。しかし上記実開昭５３−１
０３７８４号公報記載の酸素濃度センサでは、排気ガス
温度が低下したときにガス感応部の温度変動を抑える効
果はあるものの、カバー体のガス流通孔の目詰まりを防
ぐには到らない。
気ガス流に常にさらされて、排気ガス中に含まれるパテ
ィキュレートが付着、堆積しやすくなっている。かかる
ガス検出器を、ガソリンエンジンに比べて排気ガスにパ
ティキュレートが多く含まれているディーゼルエンジン
に装着した場合、カバー体のガス流通孔が排気ガス中の
パティキュレートで目詰まりして排気ガスの流通が悪く
なり、検出応答が遅れたり誤検出するという問題があっ
た。パティキュレートはＳoot （煤）、粘性が高いＳＯ
Ｆ（Ｓoluble Ｏrganic Ｆraction ）等を成分として
含み、粘性が高いＳＯＦがＳoot の付着を媒介するので
パティキュレートの付着に関し、カバー体の温度が低い
ほど、ＳＯＦが揮発しにくくパティキュレートが付着し
やすいことは知られている。しかし上記実開昭５３−１
０３７８４号公報記載の酸素濃度センサでは、排気ガス
温度が低下したときにガス感応部の温度変動を抑える効
果はあるものの、カバー体のガス流通孔の目詰まりを防
ぐには到らない。
【０００５】そこで本発明ではパティキュレートを含む
排気ガス流の中で使用しても排気ガスの流通が良好で検
出応答の遅れや誤検出のないガス検出器を提供すること
を目的とする。
排気ガス流の中で使用しても排気ガスの流通が良好で検
出応答の遅れや誤検出のないガス検出器を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、図１に示す
ように被測定ガス中のガス成分濃度に対応したセンサ信
号を発するガス感応部１ａを有するガス検出体１と、ガ
ス検出体１の外周囲に配置されるカバー体３と、ガス感
応部１ａを加熱する加熱ヒータ２と、ガス感応部１ａと
カバー体３の間に配置される伝熱部材４Ａとを具備せし
めた（請求項１）。
ように被測定ガス中のガス成分濃度に対応したセンサ信
号を発するガス感応部１ａを有するガス検出体１と、ガ
ス検出体１の外周囲に配置されるカバー体３と、ガス感
応部１ａを加熱する加熱ヒータ２と、ガス感応部１ａと
カバー体３の間に配置される伝熱部材４Ａとを具備せし
めた（請求項１）。
【０００７】加熱ヒータ２で加熱されて高温のガス感応
部１ａから、熱が伝熱部材４Ａを介してカバー体３１に
伝導しカバー体３１が加熱される。これによりカバー体
３１は内燃機関から排出される排気ガス等の被測定ガス
中に含まれるパティキュレートの付着が抑えられ、ガス
流通孔３２の目詰まりが防止される。しかして被測定ガ
スがガス流通孔３２，３４を良好に流通してガス感応部
１ａに導入され、検出応答の遅れや検出誤差が抑えられ
る。
部１ａから、熱が伝熱部材４Ａを介してカバー体３１に
伝導しカバー体３１が加熱される。これによりカバー体
３１は内燃機関から排出される排気ガス等の被測定ガス
中に含まれるパティキュレートの付着が抑えられ、ガス
流通孔３２の目詰まりが防止される。しかして被測定ガ
スがガス流通孔３２，３４を良好に流通してガス感応部
１ａに導入され、検出応答の遅れや検出誤差が抑えられ
る。
【０００８】カバー体３を内側のカバー体３１と外側の
カバー体３３とで構成し、それぞれのガス流通孔３２，
３４を互いに対向しない位置に形成し、伝熱部材４Ａを
内側のカバー体３１とガス感応部１ａの間に配置した
（請求項２）。
カバー体３３とで構成し、それぞれのガス流通孔３２，
３４を互いに対向しない位置に形成し、伝熱部材４Ａを
内側のカバー体３１とガス感応部１ａの間に配置した
（請求項２）。
【０００９】ガス流通孔３２，３４が互いに対向しない
位置にあるから外側のカバー体３３のガス流通孔３４か
ら流入した被測定ガスが直接ガス感応部１ａに当たら
ず、ガス感応部１ａの奪熱が抑えられてガス感応部１ａ
から熱が効率よく伝熱部材４Ａを介して内側のカバー体
３１に伝導する。そして加熱された内側のカバー体３１
の輻射熱により外側のカバー体３３が加熱される。しか
していずれのカバー体３１，３３のガス流通孔３２，３
４も目詰まりせず、被測定ガスがガス流通孔３２，３４
を良好に流通してガス感応部１ａに導入され、検出応答
の遅れや検出誤差が抑えられる。しかもガス感応部１ａ
の奪熱が抑えられることで加熱ヒータ２の負担が軽減で
きる。
位置にあるから外側のカバー体３３のガス流通孔３４か
ら流入した被測定ガスが直接ガス感応部１ａに当たら
ず、ガス感応部１ａの奪熱が抑えられてガス感応部１ａ
から熱が効率よく伝熱部材４Ａを介して内側のカバー体
３１に伝導する。そして加熱された内側のカバー体３１
の輻射熱により外側のカバー体３３が加熱される。しか
していずれのカバー体３１，３３のガス流通孔３２，３
４も目詰まりせず、被測定ガスがガス流通孔３２，３４
を良好に流通してガス感応部１ａに導入され、検出応答
の遅れや検出誤差が抑えられる。しかもガス感応部１ａ
の奪熱が抑えられることで加熱ヒータ２の負担が軽減で
きる。
【００１０】図２に示すように伝熱部材４Ｂを弾性部材
で構成する（請求項３）ことで、伝熱部材４Ｂが高温の
ガス感応部１ａからの熱で熱膨張しても、伝熱部材４Ｂ
がガス感応部１ａとカバー体３１とから押圧力を受けて
もこれを吸収するから、伝熱部材４Ｂからガス検出体１
に作用する機械的応力によるガス検出体１の劣化が防止
される。
で構成する（請求項３）ことで、伝熱部材４Ｂが高温の
ガス感応部１ａからの熱で熱膨張しても、伝熱部材４Ｂ
がガス感応部１ａとカバー体３１とから押圧力を受けて
もこれを吸収するから、伝熱部材４Ｂからガス検出体１
に作用する機械的応力によるガス検出体１の劣化が防止
される。
【００１１】
（第１実施形態）図１は本発明のガス検出器を示すもの
で、内燃機関の排気管７壁に貫通してフランジ５２を溶
接、固定したハウジングたるステー５１が設けてあり、
ステー５１はフランジ５２を介して排気管７壁と図略の
ボルトで結合している。ステー５１には貫通孔５１ａが
形成され、そこに長寸のガス検出体たる酸素濃度検出管
１が挿通してある。酸素濃度検出管１は先端が閉鎖した
筒状で、先端部のガス感応部１ａが排気管７内に突出
し、胴太の基部がステー５１内周の段部に当接して位置
決めされている。またステー５１の貫通孔５１ａには排
気管７の外側からセラミック製の蓋部材５４が嵌着して
あり、蓋部材５４の下端面が酸素濃度検出管１の上端面
に当接して酸素濃度検出管１をステー５１に固定してい
る。また酸素濃度検出管１の内部は、空気導入路５３を
介して、ステー５１に形成された図略の空気導入孔と連
通しており、排気管７の外側の空気が酸素濃度検出管１
の内部に導入されるようになっている。また蓋部材５４
には、上方に金属製の筒状のケーシング５６が嵌着して
ある。
で、内燃機関の排気管７壁に貫通してフランジ５２を溶
接、固定したハウジングたるステー５１が設けてあり、
ステー５１はフランジ５２を介して排気管７壁と図略の
ボルトで結合している。ステー５１には貫通孔５１ａが
形成され、そこに長寸のガス検出体たる酸素濃度検出管
１が挿通してある。酸素濃度検出管１は先端が閉鎖した
筒状で、先端部のガス感応部１ａが排気管７内に突出
し、胴太の基部がステー５１内周の段部に当接して位置
決めされている。またステー５１の貫通孔５１ａには排
気管７の外側からセラミック製の蓋部材５４が嵌着して
あり、蓋部材５４の下端面が酸素濃度検出管１の上端面
に当接して酸素濃度検出管１をステー５１に固定してい
る。また酸素濃度検出管１の内部は、空気導入路５３を
介して、ステー５１に形成された図略の空気導入孔と連
通しており、排気管７の外側の空気が酸素濃度検出管１
の内部に導入されるようになっている。また蓋部材５４
には、上方に金属製の筒状のケーシング５６が嵌着して
ある。
【００１２】酸素濃度検出管１はジルコニアからなる酸
素イオン伝導性固体電解質を試験管状に成形して（図の
１１。以下、固体電解質材という）その内表面、外表面
にそれぞれ白金薄膜でなる陰陽一対の電極１２ａ、１２
ｂ（以下、説明の便宜のため内表面側の電極１２ａを陽
極１２ａ、外表面側の電極１２ｂを陰極１２ｂというこ
とがある）を形成したもので、その外表面に耐熱性の多
孔質セラミック層１３が被覆されている。すなわち陰極
１２ｂを形成した外表面には上記多孔質セラミック層１
３を介して被測定ガスたる排気ガスが導入され、陽極１
２ａを形成した内表面には基準ガスとなる排気管７の外
側の空気が導入されるようになっている。
素イオン伝導性固体電解質を試験管状に成形して（図の
１１。以下、固体電解質材という）その内表面、外表面
にそれぞれ白金薄膜でなる陰陽一対の電極１２ａ、１２
ｂ（以下、説明の便宜のため内表面側の電極１２ａを陽
極１２ａ、外表面側の電極１２ｂを陰極１２ｂというこ
とがある）を形成したもので、その外表面に耐熱性の多
孔質セラミック層１３が被覆されている。すなわち陰極
１２ｂを形成した外表面には上記多孔質セラミック層１
３を介して被測定ガスたる排気ガスが導入され、陽極１
２ａを形成した内表面には基準ガスとなる排気管７の外
側の空気が導入されるようになっている。
【００１３】酸素濃度検出管１の上側には、電極１２
ａ，１２ｂより伸びるリード部６１ａ，６１ｂが引き出
してあり、これと導通するリード線６２ａ，６２ｂを介
して検出用端子６３ａ，６３ｂと導通するようにしてあ
る。検出用端子６３ａ，６３ｂは、セラミック製の電気
絶縁部材５７に貫通、保持され、先端が電気絶縁部材５
７から外部に突出している。
ａ，１２ｂより伸びるリード部６１ａ，６１ｂが引き出
してあり、これと導通するリード線６２ａ，６２ｂを介
して検出用端子６３ａ，６３ｂと導通するようにしてあ
る。検出用端子６３ａ，６３ｂは、セラミック製の電気
絶縁部材５７に貫通、保持され、先端が電気絶縁部材５
７から外部に突出している。
【００１４】また酸素濃度検出管１の内部に蓋部材５４
から下方にアルミナ棒５５が垂下し、その先端部は加熱
ヒータ２となっている。加熱ヒータ２はアルミナ棒５５
の表面にニクロム線をコーティングしたもので、ガス感
応部１ａの内表面と近接、対向している。ニクロム線の
両端は図略のリード線を介して、電気絶縁部材５７に貫
通、保持される一対の加熱ヒータ用端子（図中、一方の
み６３ｃで示す）と接続している。上記一対の加熱ヒー
タ用端子に図略の電源から給電することで加熱ヒータ２
が発熱し、ガス感応部１ａが加熱される。
から下方にアルミナ棒５５が垂下し、その先端部は加熱
ヒータ２となっている。加熱ヒータ２はアルミナ棒５５
の表面にニクロム線をコーティングしたもので、ガス感
応部１ａの内表面と近接、対向している。ニクロム線の
両端は図略のリード線を介して、電気絶縁部材５７に貫
通、保持される一対の加熱ヒータ用端子（図中、一方の
み６３ｃで示す）と接続している。上記一対の加熱ヒー
タ用端子に図略の電源から給電することで加熱ヒータ２
が発熱し、ガス感応部１ａが加熱される。
【００１５】ステー５１の排気管７内側にはステンレス
スチール等の材質のカバーユニット３が嵌合してあり、
酸素濃度検出管１の周囲を覆っている。カバーユニット
３は有底の略円筒状のカバー体３１，３３が内外二重に
構成され、基部側で一体に溶接されている。内側のカバ
ー体３１の周壁には多数のガス流通孔３２が軸対称位置
に形成してある。外側のカバー体３３には、内側のカバ
ー体３１のガス流通孔３２に対向しない位置にガス流通
孔３４が形成してある。
スチール等の材質のカバーユニット３が嵌合してあり、
酸素濃度検出管１の周囲を覆っている。カバーユニット
３は有底の略円筒状のカバー体３１，３３が内外二重に
構成され、基部側で一体に溶接されている。内側のカバ
ー体３１の周壁には多数のガス流通孔３２が軸対称位置
に形成してある。外側のカバー体３３には、内側のカバ
ー体３１のガス流通孔３２に対向しない位置にガス流通
孔３４が形成してある。
【００１６】内側のカバー体３１と酸素濃度検出管１の
間には、複数（図例では２）のステンレススチール製の
厚肉筒状の伝熱部材４Ａが設けてある。伝熱部材４Ａ
は、外周面が内側のカバー体３１に溶接、結合し、内周
面がガス感応部１ａの表面と当接している。伝熱部材４
Ａの肉部には図略の複数の縦穴が貫通し、図の上下方向
に排気ガスが流通するようになっている。
間には、複数（図例では２）のステンレススチール製の
厚肉筒状の伝熱部材４Ａが設けてある。伝熱部材４Ａ
は、外周面が内側のカバー体３１に溶接、結合し、内周
面がガス感応部１ａの表面と当接している。伝熱部材４
Ａの肉部には図略の複数の縦穴が貫通し、図の上下方向
に排気ガスが流通するようになっている。
【００１７】酸素濃度検出管１の作動を説明する。排気
管７内を流れる排気ガス（図中、矢印で示す）がカバー
体３１，３３の各排気ガス流通孔３２，３４、伝熱部材
４Ａの上記貫通孔を通って、ガス感応部１ａに流入し、
ガス感応部１ａの外表面が排気ガスに曝露される。検出
用端子６３ａ，６３ｂから固体電解質材１１を挟む電極
１２ａ，１２ｂ間に電圧を印加すると、排気ガス中の酸
素分子は排気ガス中の酸素濃度に比例した量がセラミッ
ク保護層１３を透過して陰極１２ｂに到り、ここで電子
を付与されて固体電解質材１１内を移動し陽極１２ａに
おいて電子を放出する。しかして排気ガス中の酸素濃度
に比例して、固体電解質材１１を陽極１２ａから陰極１
２ｂに流れるセンサ信号たる電流が発生する。この電流
の大きさを測定することで排気ガス中の酸素濃度が検出
される。そして加熱ヒータ用端子から加熱ヒータ２に給
電して酸素濃度検出管１を加熱することにより、酸素濃
度検出管１が高温（約６５０°Ｃ）に保持され酸素濃度
の検出感度が高められる。
管７内を流れる排気ガス（図中、矢印で示す）がカバー
体３１，３３の各排気ガス流通孔３２，３４、伝熱部材
４Ａの上記貫通孔を通って、ガス感応部１ａに流入し、
ガス感応部１ａの外表面が排気ガスに曝露される。検出
用端子６３ａ，６３ｂから固体電解質材１１を挟む電極
１２ａ，１２ｂ間に電圧を印加すると、排気ガス中の酸
素分子は排気ガス中の酸素濃度に比例した量がセラミッ
ク保護層１３を透過して陰極１２ｂに到り、ここで電子
を付与されて固体電解質材１１内を移動し陽極１２ａに
おいて電子を放出する。しかして排気ガス中の酸素濃度
に比例して、固体電解質材１１を陽極１２ａから陰極１
２ｂに流れるセンサ信号たる電流が発生する。この電流
の大きさを測定することで排気ガス中の酸素濃度が検出
される。そして加熱ヒータ用端子から加熱ヒータ２に給
電して酸素濃度検出管１を加熱することにより、酸素濃
度検出管１が高温（約６５０°Ｃ）に保持され酸素濃度
の検出感度が高められる。
【００１８】一方、高温のガス感応部１ａからの熱が伝
熱経路としてガス感応部１ａと伝熱部材の接触面から伝
熱部材４Ａを経て内側のカバー体３１に伝わり、内側の
カバー体３１が加熱されて昇温する。また外側のカバー
体３３は内側のカバー体３１からの輻射熱で加熱されて
昇温する。排気ガスの流れに乗って排気ガス中に含まれ
るパティキュレートがカバー体３１，３３に接触する
が、このうちパティキュレートの付着の原因となる粘性
の高いＳＯＦが高温のカバー体３１，３３から受熱して
揮発または燃焼するからパティキュレートの付着が抑え
られ、ガス流通孔３２，３４が目詰まりせず、排気ガス
がガス流通孔３２，３４を良好に流通する。しかして排
気ガスが流通良好にガス感応部１ａに導入され検出応答
の遅れや検出誤差が抑えられる。
熱経路としてガス感応部１ａと伝熱部材の接触面から伝
熱部材４Ａを経て内側のカバー体３１に伝わり、内側の
カバー体３１が加熱されて昇温する。また外側のカバー
体３３は内側のカバー体３１からの輻射熱で加熱されて
昇温する。排気ガスの流れに乗って排気ガス中に含まれ
るパティキュレートがカバー体３１，３３に接触する
が、このうちパティキュレートの付着の原因となる粘性
の高いＳＯＦが高温のカバー体３１，３３から受熱して
揮発または燃焼するからパティキュレートの付着が抑え
られ、ガス流通孔３２，３４が目詰まりせず、排気ガス
がガス流通孔３２，３４を良好に流通する。しかして排
気ガスが流通良好にガス感応部１ａに導入され検出応答
の遅れや検出誤差が抑えられる。
【００１９】（第２実施形態）本発明の第２のガス検出
器の要部を図２に示す。図１のガス検出器の伝熱部材４
Ａを別の伝熱部材４Ｂに変えたもので、相違点を中心に
説明する。伝熱部材４Ｂは酸素濃度検出管１の周囲に軸
対称位置に複数配設してあり、これが図の上下方向に２
段に設けてある。各伝熱部材４Ｂはステンレススチール
製で断面Ｊ字形の舌片部材で、屈曲側の先端面が内側の
カバー体３１に溶接結合してある。そして直線部が伝熱
部材４Ｂのたわみによる弾性で酸素濃度検出管１ａの表
面と圧接している。
器の要部を図２に示す。図１のガス検出器の伝熱部材４
Ａを別の伝熱部材４Ｂに変えたもので、相違点を中心に
説明する。伝熱部材４Ｂは酸素濃度検出管１の周囲に軸
対称位置に複数配設してあり、これが図の上下方向に２
段に設けてある。各伝熱部材４Ｂはステンレススチール
製で断面Ｊ字形の舌片部材で、屈曲側の先端面が内側の
カバー体３１に溶接結合してある。そして直線部が伝熱
部材４Ｂのたわみによる弾性で酸素濃度検出管１ａの表
面と圧接している。
【００２０】このようなガス検出器では、酸素濃度の検
出時にガス感応部１ａが加熱ヒータ２により加熱される
と、その熱が伝熱経路として酸素濃度検出管１と伝熱部
材４Ｂとの圧接面から伝熱部材４Ｂを経て内側のカバー
体３１に伝導し、内側のカバー体３１が加熱され昇温す
る。そして内側のカバー体３１からの輻射熱で外側のカ
バー体３３が加熱される。しかして内側および外側のカ
バー体３１，３３が高温に保持されて第１実施形態と同
様に排気ガスがガス流通孔３２，３４を良好に流通する
効果を奏する。また伝熱部材４Ｂは弾性があり、熱膨張
してもカバー体３１と酸素濃度検出管１とから受ける押
圧力を吸収するから、酸素濃度検出管１に作用する機械
的応力が低減される。しかして酸素濃度検出管１は高温
下で使用しても十分な耐久性が得られる。
出時にガス感応部１ａが加熱ヒータ２により加熱される
と、その熱が伝熱経路として酸素濃度検出管１と伝熱部
材４Ｂとの圧接面から伝熱部材４Ｂを経て内側のカバー
体３１に伝導し、内側のカバー体３１が加熱され昇温す
る。そして内側のカバー体３１からの輻射熱で外側のカ
バー体３３が加熱される。しかして内側および外側のカ
バー体３１，３３が高温に保持されて第１実施形態と同
様に排気ガスがガス流通孔３２，３４を良好に流通する
効果を奏する。また伝熱部材４Ｂは弾性があり、熱膨張
してもカバー体３１と酸素濃度検出管１とから受ける押
圧力を吸収するから、酸素濃度検出管１に作用する機械
的応力が低減される。しかして酸素濃度検出管１は高温
下で使用しても十分な耐久性が得られる。
【００２１】なお伝熱部材は上記各実施形態のものに限
定されるものではなく、本発明の趣旨に反しない限り任
意であり、例えば第２実施形態に記載の伝熱部材を断面
形状をＵ字として内側のカバー体と伝熱部材との接触面
積を大きくすることにより熱の伝熱性と機械的強度を高
めるようにしてもよい。また複数の平板をその面が内側
のカバー体の径方向に沿うように内側のカバー体の内周
面にフィン状に設けたものでもよい。また伝熱部材の材
質はステンレススチール等の金属の他、これらと同程度
の熱伝導性や耐熱性を有するものであればよい。
定されるものではなく、本発明の趣旨に反しない限り任
意であり、例えば第２実施形態に記載の伝熱部材を断面
形状をＵ字として内側のカバー体と伝熱部材との接触面
積を大きくすることにより熱の伝熱性と機械的強度を高
めるようにしてもよい。また複数の平板をその面が内側
のカバー体の径方向に沿うように内側のカバー体の内周
面にフィン状に設けたものでもよい。また伝熱部材の材
質はステンレススチール等の金属の他、これらと同程度
の熱伝導性や耐熱性を有するものであればよい。
【００２２】なお上記各実施形態では検出するガス成分
が酸素であるガス検出素子としたが、内燃機関から排出
される排気ガス中に含まれる炭化水素や窒化酸化物等を
検出するガス検出器にも適用でき、また被測定ガスも内
燃機関から排出される排気ガスに限られるものではな
い。
が酸素であるガス検出素子としたが、内燃機関から排出
される排気ガス中に含まれる炭化水素や窒化酸化物等を
検出するガス検出器にも適用でき、また被測定ガスも内
燃機関から排出される排気ガスに限られるものではな
い。
【００２３】また本発明は板状の固体電解質材の表裏に
電極を形成した積層型のガス検出セルにヒータを内蔵し
た構成のガス検出器にも適用できる。
電極を形成した積層型のガス検出セルにヒータを内蔵し
た構成のガス検出器にも適用できる。
【００２４】また上記各実施形態ではカバー体を二重に
構成したが、加熱ヒータに余裕があれば一重にすること
もできる。
構成したが、加熱ヒータに余裕があれば一重にすること
もできる。
【図１】本発明のガス検出器の全体断面図である。
【図２】本発明の別のガス検出器の要部断面図である。
１ 酸素濃度検出管（ガス検出体） １ａ ガス感応部 ２ 加熱ヒータ ３１，３３ カバー体 ３２，３４ ガス流通孔 ４Ａ，４Ｂ 伝熱部材 ５１ ステー（ハウジング）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 圭吾 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 牧野 太輔 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 河内 秀臣 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 被測定ガス中に曝露され、かつ該被測定
ガス中のガス成分濃度に対応したセンサ信号を発するガ
ス感応部を有するガス検出体と、該ガス検出体の上記被
測定ガスに曝露される上記ガス感応部の外周囲に配置さ
れ、上記ガス感応部に対して被測定ガスを接触させるガ
ス流通孔を有するカバー体と、上記ガス感応部を加熱す
る加熱ヒータと、上記カバー体と上記ガス感応部との間
に配置され、上記加熱ヒータにより加熱される上記ガス
感応部から上記カバー体に到る伝熱経路を形成する伝熱
部材とを具備したことを特徴とするガス検出器。 - 【請求項２】 請求項１記載のガス検出素子において、
上記カバー体を内外二重に構成し、内側のカバー体に形
成したガス流通孔と外側のカバー体に形成した上記ガス
流通孔とを対向しないように位置せしめ、かつ上記伝熱
部材を内側のカバー体と上記ガス感応部の間に配置した
ガス検出器。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のガス検出器にお
いて、上記伝熱部材を、弾性部材で構成し、上記伝熱部
材が上記ガス感応部と上記カバー体とから受ける押圧力
を吸収するようになしたガス検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7353978A JPH09184822A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | ガス検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7353978A JPH09184822A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | ガス検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184822A true JPH09184822A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18434500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7353978A Withdrawn JPH09184822A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | ガス検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09184822A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6446489B2 (en) | 1999-12-27 | 2002-09-10 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor and method of producing the same |
| US6606900B2 (en) | 1999-12-27 | 2003-08-19 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor having protector and protection cap |
| JP2011112557A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Ngk Insulators Ltd | ガス濃度検出センサー |
| US9032779B2 (en) | 2008-10-29 | 2015-05-19 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP7353978A patent/JPH09184822A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6446489B2 (en) | 1999-12-27 | 2002-09-10 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor and method of producing the same |
| US6513363B2 (en) | 1999-12-27 | 2003-02-04 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor and method of producing the same |
| US6606900B2 (en) | 1999-12-27 | 2003-08-19 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor having protector and protection cap |
| DE10065384B4 (de) | 1999-12-27 | 2018-12-20 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gassensor mit Schutzkappe und Schutzkappe für Gassensor |
| US9032779B2 (en) | 2008-10-29 | 2015-05-19 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor |
| JP2011112557A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Ngk Insulators Ltd | ガス濃度検出センサー |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |