JPH1151897A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
- Publication number
- JPH1151897A JPH1151897A JP9205084A JP20508497A JPH1151897A JP H1151897 A JPH1151897 A JP H1151897A JP 9205084 A JP9205084 A JP 9205084A JP 20508497 A JP20508497 A JP 20508497A JP H1151897 A JPH1151897 A JP H1151897A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protective cover
- heater
- particulates
- heat
- exhaust gas
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- Pending
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 保護カバー用のヒータを設けることなく、保
護カバーに付着するパティキュレートを燃焼させるこ
と。 【解決手段】 検出部１と、検出部を加熱するためのヒ
ータ３と、検出部を覆う保護カバー５とを具備し、保護
カバーは、触媒を担持した金属繊維不織布から形成され
ている。
護カバーに付着するパティキュレートを燃焼させるこ
と。 【解決手段】 検出部１と、検出部を加熱するためのヒ
ータ３と、検出部を覆う保護カバー５とを具備し、保護
カバーは、触媒を担持した金属繊維不織布から形成され
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスセンサに関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気系には、各種の制御に利
用するために排気ガスの状態を検出するガスセンサ、例
えば、酸素センサ等が配置されている。このようなガス
センサの検出部は、多くの場合において、活性化温度以
上で正常に機能するために、一般的にはヒータによって
内部から加熱されるようになっている。また、検出部は
破損し易いために、保護カバーによって機械的に保護さ
れている。この保護カバーは、一般的に、金属板をキャ
ップ状に絞り加工して形成され、検出部への排気ガスの
通過を可能とするために通気口が設けられている。
用するために排気ガスの状態を検出するガスセンサ、例
えば、酸素センサ等が配置されている。このようなガス
センサの検出部は、多くの場合において、活性化温度以
上で正常に機能するために、一般的にはヒータによって
内部から加熱されるようになっている。また、検出部は
破損し易いために、保護カバーによって機械的に保護さ
れている。この保護カバーは、一般的に、金属板をキャ
ップ状に絞り加工して形成され、検出部への排気ガスの
通過を可能とするために通気口が設けられている。
【０００３】このような保護カバーを有するガスセンサ
が、特に、ディーゼル機関の排気系で使用される場合に
は、排気ガス中に含まれる炭素を主成分とするパティキ
ュレートが検出部へ付着することを防止しなければなら
ず、保護カバーの通気口は比較的小さくされる。こうし
て、パティキュレートが通気口を通過する機会は減少す
るが、その一方で通気口回りにパティキュレートが付着
する機会は増加し、遂にはパティキュレートによって通
気口が閉鎖され、排気ガスの検出部への通過が阻害され
るようになる。
が、特に、ディーゼル機関の排気系で使用される場合に
は、排気ガス中に含まれる炭素を主成分とするパティキ
ュレートが検出部へ付着することを防止しなければなら
ず、保護カバーの通気口は比較的小さくされる。こうし
て、パティキュレートが通気口を通過する機会は減少す
るが、その一方で通気口回りにパティキュレートが付着
する機会は増加し、遂にはパティキュレートによって通
気口が閉鎖され、排気ガスの検出部への通過が阻害され
るようになる。
【０００４】特開昭６４−４８６６４号公報には、検出
部内のヒータに加えて、保護カバーにヒータを配置し、
保護カバーに付着するパティキュレートをこのヒータの
熱によって燃焼させることが開示されている。
部内のヒータに加えて、保護カバーにヒータを配置し、
保護カバーに付着するパティキュレートをこのヒータの
熱によって燃焼させることが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術のよう
に、保護カバーにヒータを配置すると、コストアップと
なるだけでなく、保護カバーをパティキュレート燃焼温
度まで昇温するためには、ヒータで多大な電力が消費さ
れる。
に、保護カバーにヒータを配置すると、コストアップと
なるだけでなく、保護カバーをパティキュレート燃焼温
度まで昇温するためには、ヒータで多大な電力が消費さ
れる。
【０００６】従って、本発明の目的は、このような保護
カバー用のヒータを設けることなく、保護カバーに付着
するパティキュレートを燃焼させることができるガスセ
ンサを提供することである。
カバー用のヒータを設けることなく、保護カバーに付着
するパティキュレートを燃焼させることができるガスセ
ンサを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１に
記載のガスセンサは、検出部と、前記検出部を加熱する
ためのヒータと、前記検出部を覆う保護カバーとを具備
し、前記保護カバーは、触媒を担持した金属繊維不織布
から形成されていることを特徴とする。
記載のガスセンサは、検出部と、前記検出部を加熱する
ためのヒータと、前記検出部を覆う保護カバーとを具備
し、前記保護カバーは、触媒を担持した金属繊維不織布
から形成されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるガスセンサ
を示す概略断面図である。このガスセンサは、例えば、
排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサであり、キ
ャップ状のジルコニア素子１を具備している。２はジル
コニア素子１の側面を支持する金属製のハウジングであ
る。ジルコニア素子１の内側空間には、ジルコニア素子
の温度を活性化温度へ昇温するためのヒータ３が配置さ
れている。また、ジルコニア素子１の外側表面には、排
気ガスの通過を許容するコーティング４によって被覆さ
れている。
を示す概略断面図である。このガスセンサは、例えば、
排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサであり、キ
ャップ状のジルコニア素子１を具備している。２はジル
コニア素子１の側面を支持する金属製のハウジングであ
る。ジルコニア素子１の内側空間には、ジルコニア素子
の温度を活性化温度へ昇温するためのヒータ３が配置さ
れている。また、ジルコニア素子１の外側表面には、排
気ガスの通過を許容するコーティング４によって被覆さ
れている。
【０００９】詳しい原理は公知であるために省略する
が、ジルコニア素子１とハウジング２との間に所定電圧
を印加することにより流れる限界電流値が、ジルコニア
素子１の外側表面に接触する排気ガス中の酸素濃度に応
じて変化することにより酸素濃度が検出される。
が、ジルコニア素子１とハウジング２との間に所定電圧
を印加することにより流れる限界電流値が、ジルコニア
素子１の外側表面に接触する排気ガス中の酸素濃度に応
じて変化することにより酸素濃度が検出される。
【００１０】ジルコニア素子１の温度が活性化温度以上
である時に、ジルコニア素子１は、このような特性を有
する。それにより、排気ガスによる酸素センサの加熱が
十分でない時にはヒータ３が作動され、ジルコニア素子
１は活性化温度以上とされる。他の種類の素子を使用す
る酸素センサ又は他のガスセンサにおいても、同様なこ
とが言えるために、ガスセンサには、素子温度を昇温す
るためのヒータ３は不可欠なものである。
である時に、ジルコニア素子１は、このような特性を有
する。それにより、排気ガスによる酸素センサの加熱が
十分でない時にはヒータ３が作動され、ジルコニア素子
１は活性化温度以上とされる。他の種類の素子を使用す
る酸素センサ又は他のガスセンサにおいても、同様なこ
とが言えるために、ガスセンサには、素子温度を昇温す
るためのヒータ３は不可欠なものである。
【００１１】ジルコニア素子１のハウジング２より突出
する部分は、排気ガスが接触する検出部として機能す
る。ジルコニア素子は機械的に弱いものであるために、
この検出部は、キャップ状の保護カバー５によって機械
的に保護されている。この保護カバー５は、金属繊維不
織布シートから曲げ加工又は絞り加工等によって形成さ
れている。また、この保護カバー５には、アルミナ等を
コートとして白金等の酸化触媒が担持されている。
する部分は、排気ガスが接触する検出部として機能す
る。ジルコニア素子は機械的に弱いものであるために、
この検出部は、キャップ状の保護カバー５によって機械
的に保護されている。この保護カバー５は、金属繊維不
織布シートから曲げ加工又は絞り加工等によって形成さ
れている。また、この保護カバー５には、アルミナ等を
コートとして白金等の酸化触媒が担持されている。
【００１２】金属繊維不織布シート自身が比較的高い機
械的強度を有していることに加えて、保護カバー５は、
絞り加工等によってキャップ状に形成されているため
に、十分に高い機械的強度を有している。また、金属繊
維不織布シートは、十分に高い通気性を有しており、酸
化触媒を担持するためのアルミナコートも多孔質である
ために、保護カバー５は、排気ガスの良好な通気性をも
有している。本実施形態における保護カバー５は、酸素
センサのジルコニア素子１に対して比較的近い位置にお
いて検出部を覆っている。
械的強度を有していることに加えて、保護カバー５は、
絞り加工等によってキャップ状に形成されているため
に、十分に高い機械的強度を有している。また、金属繊
維不織布シートは、十分に高い通気性を有しており、酸
化触媒を担持するためのアルミナコートも多孔質である
ために、保護カバー５は、排気ガスの良好な通気性をも
有している。本実施形態における保護カバー５は、酸素
センサのジルコニア素子１に対して比較的近い位置にお
いて検出部を覆っている。
【００１３】このように構成された酸素センサが機関排
気系で使用される場合において、保護カバー５によっ
て、排気ガス中に含まれるパティキュレートが検出部へ
付着することは防止される。この一方で、パティキュレ
ートは保護カバー５に付着するために、このままでは保
護カバー５の通気性を悪化させる。パティキュレート
は、ディーゼル機関の排気ガス中に比較的多く含まれて
いるために、ディーゼル機関排気系で使用する場合に
は、保護カバー５へ特にパティキュレートが付着し易
い。
気系で使用される場合において、保護カバー５によっ
て、排気ガス中に含まれるパティキュレートが検出部へ
付着することは防止される。この一方で、パティキュレ
ートは保護カバー５に付着するために、このままでは保
護カバー５の通気性を悪化させる。パティキュレート
は、ディーゼル機関の排気ガス中に比較的多く含まれて
いるために、ディーゼル機関排気系で使用する場合に
は、保護カバー５へ特にパティキュレートが付着し易
い。
【００１４】本実施形態の酸素センサにおいては、保護
カバー５に酸化触媒が担持され、この酸化触媒の活性化
温度は比較的低いために、ジルコニア素子１を活性化温
度を昇温するためのヒータ３の熱がジルコニア素子１を
介して放出されると、この熱によって、保護カバー５の
酸化触媒は容易に活性化温度となる。それにより、保護
カバー５に付着するパティキュレートは良好に燃焼して
消滅するために、パティキュレートが保護カバー５へ付
着したままとなって保護カバー５の通気性が悪化するこ
とはない。本実施形態において、保護カバー５がジルコ
ニア素子１近傍に配置されることは、ヒータ３の熱を利
用することにおいて有利である。
カバー５に酸化触媒が担持され、この酸化触媒の活性化
温度は比較的低いために、ジルコニア素子１を活性化温
度を昇温するためのヒータ３の熱がジルコニア素子１を
介して放出されると、この熱によって、保護カバー５の
酸化触媒は容易に活性化温度となる。それにより、保護
カバー５に付着するパティキュレートは良好に燃焼して
消滅するために、パティキュレートが保護カバー５へ付
着したままとなって保護カバー５の通気性が悪化するこ
とはない。本実施形態において、保護カバー５がジルコ
ニア素子１近傍に配置されることは、ヒータ３の熱を利
用することにおいて有利である。
【００１５】ジルコニア素子１が排気ガスの熱によって
十分に活性化温度となる時には、ヒータ３の作動は停止
されるが、この時には、排気ガスの熱によって保護カバ
ー５の酸化触媒も活性化温度とされている。それによ
り、酸化触媒は、常時、活性化温度とされており、パテ
ィキュレートが保護カバー５に付着すると直ぐにパティ
キュレートを燃焼させることができる。こうして、本実
施形態の酸素センサは、保護カバー用のヒータを特に必
要とせずに、パティキュレートを燃焼させることが可能
となる。
十分に活性化温度となる時には、ヒータ３の作動は停止
されるが、この時には、排気ガスの熱によって保護カバ
ー５の酸化触媒も活性化温度とされている。それによ
り、酸化触媒は、常時、活性化温度とされており、パテ
ィキュレートが保護カバー５に付着すると直ぐにパティ
キュレートを燃焼させることができる。こうして、本実
施形態の酸素センサは、保護カバー用のヒータを特に必
要とせずに、パティキュレートを燃焼させることが可能
となる。
【００１６】内燃機関の排気ガス中には、パティキュレ
ートだけでなく、ガスセンサに対して有害な硫黄分も含
まれている。それにより、このような硫黄分もガスセン
サの検出部へ付着することを防止しなければならない。
本実施形態の酸素センサでは、保護カバー５に担持され
た酸化触媒が、検出部へ流入しようとする硫黄分を酸化
させて硫酸塩とすることにより、保護カバー５のアルミ
ナコートに良好に吸着させることができるために、硫黄
分が検出部へ付着することが防止される。こうしてアル
ミナコートに吸着された硫酸塩は、保護カバー５がパテ
ィキュレートの燃焼熱等によって高温度となると、吸着
されたと逆の経路を通って外部へ放出される。
ートだけでなく、ガスセンサに対して有害な硫黄分も含
まれている。それにより、このような硫黄分もガスセン
サの検出部へ付着することを防止しなければならない。
本実施形態の酸素センサでは、保護カバー５に担持され
た酸化触媒が、検出部へ流入しようとする硫黄分を酸化
させて硫酸塩とすることにより、保護カバー５のアルミ
ナコートに良好に吸着させることができるために、硫黄
分が検出部へ付着することが防止される。こうしてアル
ミナコートに吸着された硫酸塩は、保護カバー５がパテ
ィキュレートの燃焼熱等によって高温度となると、吸着
されたと逆の経路を通って外部へ放出される。
【００１７】また、排気ガス中の凝縮した数ｍｍの水滴
等がガスセンサの検出部に接触すると、検出部は急冷さ
れて破損する可能性があるが、本実施形態における酸素
センサの保護カバーは、目の細かい金属繊維不織布によ
って形成されているために、このような大きさの水滴が
検出部へ通過することはない。
等がガスセンサの検出部に接触すると、検出部は急冷さ
れて破損する可能性があるが、本実施形態における酸素
センサの保護カバーは、目の細かい金属繊維不織布によ
って形成されているために、このような大きさの水滴が
検出部へ通過することはない。
【００１８】また、ディーゼル機関の排気ガス中には、
気筒内へ侵入したエンジンオイルの燃焼生成物として、
カルシウム及びリン等の酸化物及び硫化物等が含まれて
いる。これらはアッシュと呼ばれ、やはり、ガスセンサ
に対して有害である。本実施形態における酸素センサの
保護カバーは、目の細かい金属繊維不織布によって形成
されているために、このようなアッシュは保護カバー５
で捕集され、検出部へ通過することはない。アッシュ
は、非常に燃焼し難いために、保護カバー５の酸化触媒
によっても燃焼させることはできないが、パティキュレ
ートに比較して非常に少量しか排気ガス中に含まれてお
らず、保護カバー５の通気性が損なわれるほど捕集され
ることはない。
気筒内へ侵入したエンジンオイルの燃焼生成物として、
カルシウム及びリン等の酸化物及び硫化物等が含まれて
いる。これらはアッシュと呼ばれ、やはり、ガスセンサ
に対して有害である。本実施形態における酸素センサの
保護カバーは、目の細かい金属繊維不織布によって形成
されているために、このようなアッシュは保護カバー５
で捕集され、検出部へ通過することはない。アッシュ
は、非常に燃焼し難いために、保護カバー５の酸化触媒
によっても燃焼させることはできないが、パティキュレ
ートに比較して非常に少量しか排気ガス中に含まれてお
らず、保護カバー５の通気性が損なわれるほど捕集され
ることはない。
【００１９】
【発明の効果】このように、本発明による請求項１に記
載のガスセンサによれば、検出部を加熱するためのヒー
タが設けられ、触媒を担持した金属繊維不織布から形成
された保護カバーによって検出部が覆われているため
に、検出部を活性化温度とした後のヒータの熱が放出さ
れると、この熱によって保護カバーの触媒は活性化温度
となり、保護カバーに付着するパティキュレートを容易
に燃焼させることができる。こうして、パティキュレー
トを燃焼するのに多大な電力を必要とする保護カバー用
のヒータを不必要とすることができる。
載のガスセンサによれば、検出部を加熱するためのヒー
タが設けられ、触媒を担持した金属繊維不織布から形成
された保護カバーによって検出部が覆われているため
に、検出部を活性化温度とした後のヒータの熱が放出さ
れると、この熱によって保護カバーの触媒は活性化温度
となり、保護カバーに付着するパティキュレートを容易
に燃焼させることができる。こうして、パティキュレー
トを燃焼するのに多大な電力を必要とする保護カバー用
のヒータを不必要とすることができる。
【図１】本発明によるガスセンサの概略断面図である。
１…ジルコニア素子 ２…ハウジング ３…ヒータ ４…コーティング ５…保護カバー
Claims (1)
- 【請求項１】 検出部と、前記検出部を加熱するための
ヒータと、前記検出部を覆う保護カバーとを具備し、前
記保護カバーは、触媒を担持した金属繊維不織布から形
成されていることを特徴とするガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9205084A JPH1151897A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9205084A JPH1151897A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151897A true JPH1151897A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16501165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9205084A Pending JPH1151897A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1151897A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003083152A (ja) * | 2001-09-05 | 2003-03-19 | Toyota Motor Corp | 空燃比センサ |
| JP2004157111A (ja) * | 2002-10-17 | 2004-06-03 | Denso Corp | 空燃比センサ |
| JP2007532869A (ja) * | 2004-04-07 | 2007-11-15 | エミテク・ゲゼルシャフト・フュール・エミシオーンテクノロギー・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 吸湿性コーティングが施された保護装置を備えるガスプローブ |
| JP2013238584A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-11-28 | Denso Corp | ガスセンサ |
| US8709241B2 (en) | 2008-08-09 | 2014-04-29 | Judo Wasseraufbereitung Gmbh | Retrofittable control unit for a softening apparatus |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP9205084A patent/JPH1151897A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003083152A (ja) * | 2001-09-05 | 2003-03-19 | Toyota Motor Corp | 空燃比センサ |
| JP2004157111A (ja) * | 2002-10-17 | 2004-06-03 | Denso Corp | 空燃比センサ |
| JP2007532869A (ja) * | 2004-04-07 | 2007-11-15 | エミテク・ゲゼルシャフト・フュール・エミシオーンテクノロギー・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 吸湿性コーティングが施された保護装置を備えるガスプローブ |
| JP4669508B2 (ja) * | 2004-04-07 | 2011-04-13 | エミテク・ゲゼルシャフト・フュール・エミシオーンテクノロギー・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 吸湿性コーティングが施された保護装置を備えるガスプローブ |
| US8282798B2 (en) | 2004-04-07 | 2012-10-09 | Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh | Gas probe with hygroscopically coated protective device, method of producing a gas probe and exhaust gas purification component and vehicle having a gas probe |
| US8709241B2 (en) | 2008-08-09 | 2014-04-29 | Judo Wasseraufbereitung Gmbh | Retrofittable control unit for a softening apparatus |
| JP2013238584A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-11-28 | Denso Corp | ガスセンサ |
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