JP4101867B2 - ガスセンサユニット - Google Patents

Description

本発明は、ガスセンサ素子がケーシング内に収納されたガスセンサユニットに関する。

従来より、ガスセンサ素子がケーシング内に収納されたガスセンサユニットとして、様々なものが提案されている。これらのガスセンサユニットとしては、例えば、自動車等のボディや車両用空調装置のダクトに取付けられて、外気中の排気ガスに含まれる特定のガス（ＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯ等）の濃度変化を検知するものが挙げられる（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。具体的には、外気中の特定ガスの濃度変化が所定レベル以上となると、自動的にフラップの開閉を切り替えて内外気モードを制御する機構に用いられている。

特開平９−１８４８１７号公報 特開２００２−３１８２１７号公報

特許文献１及び特許文献２のガスセンサユニットでは、ケーシング（特許文献１では、ケーシングに対し別途固定するケースキャップ）に、外気をケーシング内部に導入するための通気孔（導入空間）が形成されている。この通気孔（導入空間）から導入した外気をガスセンサ素子まで導くことにより、外気中の特定ガスの濃度変化を検知する。さらに、特許文献１及び特許文献２のガスセンサユニットでは、導入空間からケーシングの内部に水が浸入した場合に、その水がガスセンサ素子まで達しないようにするため、ケーシング内部のガス流路のうち導入空間とガスセンサ素子との間に、通気性と撥水性を兼ね備えるフィルタを設けている。

ところが、近年、自動車等を洗浄する装置として、高圧で加圧した水をノズルから高速で噴射させる高圧洗浄機が普及している。この高圧洗浄機を用いて洗車した場合には、水が導入空間からケーシング内（特許文献１では、ケースキャップ内）に進入し、さらに、撥水性を有するフィルタを透過してガスセンサ素子にまで達し、ガスセンサユニットに異常が生じてしまうことがあった。このように、特許文献１及び特許文献２のガスセンサユニットでは、外部から導入空間を通じて高速で水が進入してきた場合に、この水が撥水性を有するフィルタを透過してガスセンサ素子にまで達してしまう虞があった。

これに対し、高速で進入してくる水の透過を抑制するために、フィルタの耐水圧を高める手法が考えられるが、フィルタの耐水圧を高めると通気性が低下してしまうので、ガスセンサの応答性が低下してしまう。従って、フィルタの耐水圧を高める手法には限界があった。
また、外部から異物（砂粒など）が飛散してきた場合には、この異物が導入空間からケーシング内に進入して撥水性フィルタに衝突し、撥水性フィルタを破損してしまう虞があった。また、作業者が誤って、取付け工具などを導入空間からケーシング内に勢いよく挿入してしまった場合に、この取付け工具でフィルタを破損してしまう虞があった。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ガスセンサの応答性を良好としつつ、外部から導入空間を通じて進入した水がフィルタを透過してしまう虞が小さく、また、外部から導入空間を通じて進入した異物などによってフィルタが破損してしまう虞の小さいガスセンサユニットを提供することを目的とする。

その解決手段は、環境気体中の特定のガスの濃度変化を検知するガスセンサ素子と、上記ガスセンサ素子を収納するケーシングであって、当該ケーシングの外部から導入された環境気体を上記ガスセンサ素子まで導くガス流路を構成するケーシングと、通気性及び撥水性を有し、上記ガス流路の途中において、上記ガス流路を通気可能で水密に閉塞するフィルタと、を備えるガスセンサユニットであって、上記ガス流路は、上記ケーシングの外部から環境気体を導入する複数の導入空間と、上記導入空間と上記フィルタとの間に位置し、上記フィルタが臨むフィルタ前空間と、を有し、上記複数の導入空間は、いずれも、上記ケーシング外部から、当該導入空間及び上記フィルタ前空間を通じて、他のいずれかの導入空間の少なくとも一部を視認できる位置に配置され、上記フィルタは、上記いずれの導入空間を通じても、上記ケーシング外部からは視認できない位置に配置されてなるガスセンサユニットである。

本発明のガスセンサユニットでは、複数の導入空間が、いずれも、ケーシング外部から当該導入空間を通じ、フィルタ前空間を介して他のいずれかの導入空間の少なくとも一部を視認することができる位置に配置されている。これにより、仮に、ある導入空間を通じて、外部から高速で水が進入した場合でも、他のいずれかの導入空間を通じて、進入した水を外部に排出することが可能となる。具体的には、例えば、外部からある導入空間（第１導入空間とする）及びフィルタ前空間を通じて他の導入空間（第２導入空間とする）を視認できる方向を１−２視認方向としたとき、外部から第１導入空間を通じて１−２視認方向に高速で水が進入した場合には、この高速で進入した水を、第２導入空間から外部に排出することが可能となる。従って、外部から導入空間を通じてガス流路に進入した水が、フィルタ前空間に溜まるのを抑制できると共に、フィルタの耐水圧を超えてフィルタを透過してしまう虞を小さくすることができる。

しかも、上記のような位置に各導入空間が配置されていることにより、外部から導入空間を通じてガス流路内に進入する環境気体は、いずれの導入空間から進入した場合でも、速やかにフィルタ前空間に導かれることとなる。さらに、フィルタ前空間は、フィルタが臨む（面する）位置に配置されている。換言すれば、フィルタが、フィルタ前空間に臨む（面する）位置に設けられており、フィルタとフィルタ前空間との間に遮るものが存在しない。このため、例えば、水の進入を抑制するためにフィルタ前空間を迷路状に屈曲させた場合と比較すると、外部から進入した環境気体を、フィルタ前空間からフィルタを通じて速やかにガスセンサ素子まで導くことができるので、ガスセンサの応答性が良好となる。

さらに、本発明のガスセンサユニットでは、フィルタが、いずれの導入空間を通じても、ケーシング外部からは視認できない位置に配置されている。このため、仮に、ある導入空間を通じて、外部から高速で水が進入した場合でも、この高速の水が、直接、フィルタに達することがない。すなわち、外部から導入空間を通じて高速で進入した水を、フィルタに達する前に、ケーシングの壁面に衝突させて、その勢い（速度）を緩和することができる。これにより、外部から導入空間を通じて進入した水がフィルタを透過してしまう虞を、より一層小さくすることができる。同様に、外部から導入空間を通じて進入した水や異物（砂粒等）などによってフィルタが破損してしまう虞を、より一層小さくすることができる。また、作業者が誤って、取付け工具などを導入空間からケーシング内に挿入してしまった場合でも、取付け工具などがフィルタに達する虞が小さいので、フィルタを破損してしまう虞が小さい。

以上より、本発明のガスセンサユニットでは、ガスセンサの応答性を良好としつつ、外部から導入空間を通じて進入した水がフィルタを透過してしまう虞を小さくすることができる。また、ガスセンサの応答性を良好としつつ、外部から導入空間を通じて進入した異物（砂粒や取付け工具等）などによってフィルタが破損してしまう虞を小さくすることができる。

さらに、上記のガスセンサユニットであって、前記複数の導入空間は、いずれも、前記フィルタ前空間を介して、他のいずれかの導入空間と対向する位置に配置されてなるガスセンサユニットであると良い。

本発明のガスセンサユニットでは、複数の導入空間が、いずれも、フィルタ前空間を介して、他のいずれかの導入空間と対向する位置に配置されている。このため、ある導入空間を通じて、外部から高速でケーシング内に水が進入した場合に、この高速で進入した水が、そのまま、当該導入空間と対向する導入空間から外部に排出される確率が高くなる。従って、本発明のガスセンサユニットでは、外部から導入空間を通じて進入した水が、フィルタ前空間に溜まり、あるいはフィルタの耐水圧を超えてフィルタを透過してしまう虞を、より一層小さくすることができる。

さらに、上記いずれかのガスセンサユニットであって、前記ケーシングは、前記複数の導入空間をそれぞれ構成する複数の導入壁面を有し、上記複数の導入壁面の少なくともいずれかは、当該導入壁面のうち前記フィルタの厚さ方向に見て上記フィルタ側に位置するフィルタ側導入壁面が、上記導入空間を外側から内側に進むにしたがって、上記フィルタの厚さ方向に関する上記フィルタとの間の距離が大きくなる形態を有してなるガスセンサユニットであると良い。

本発明のガスセンサユニットでは、フィルタ側導入壁面の少なくともいずれかは、導入空間を外側から内側に進むにしたがって、フィルタの厚さ方向に関するフィルタとの間の距離が大きくなる形態を有している。このような形態を有するフィルタ側導入壁面では、例えば、フィルタの厚さ方向に関するフィルタとの間の距離が変わらない形態とした場合よりも、外部から高速で進入して当該フィルタ側導入壁面に衝突した水を、フィルタからより遠ざかる方向に進路を変更させることができる。

これにより、外部から導入空間を通じて進入した水が、フィルタの耐水圧を超えてフィルタを透過してしまう虞を、より一層小さくすることができる。また、ガスセンサの外部から導入空間を通じて進入した異物などによってフィルタが破損してしまう虞を、より一層小さくすることができる。また、作業者が誤って、取付け工具などを導入空間からケーシング内に挿入してしまった場合にも、取付け工具などがフィルタに達する虞がより一層小さくなり、フィルタを破損してしまう虞がより一層小さくなる。

なお、フィルタ側導入壁面が、導入空間を外側から内側に進むにしたがって、フィルタの厚さ方向に関するフィルタとの間の距離が大きくなる形態としては、一定角度の傾斜面を有する平面に限らず、曲面で構成されていても良い。

さらに、上記のガスセンサユニットであって、前記導入壁面のうち、前記フィルタ側導入壁面の反対側に位置する反対側導入壁面は、前記導入空間を内側から外側に進むにしたがって、上記フィルタ側導入壁面から遠ざかる形態を有してなるガスセンサユニットであると良い。

本発明のガスセンサユニットでは、導入空間をなす導入壁面の反対側導入壁面が、導入空間を内側から外側に進むにしたがって、フィルタ側導入壁面から遠ざかる形態を有している。このため、例えば、導入空間の内側開口の大きさを同一とするならば、フィルタ側導入壁面と反対側導入壁面とを平行とする場合に比して、導入空間の外側開口の大きくすることが可能となる。従って、外部の環境気体を、導入空間を通じてケーシング内（ガス流路内）に導入し易くなるので、ガスセンサの応答性を、より一層良好とすることができる。

なお、反対側導入壁面は、導入空間を内側から外側に進むにしたがって、フィルタ側導入壁面から遠ざかる形態であればいずれの形態であっても良い。すなわち、導入空間を外側から内側に進むにしたがって、フィルタの厚さ方向に関するフィルタとの間の距離が大きくなる形態であっても良いし、小さくなる形態であっても良いし、変わらない形態であっても良い。また、一定角度の傾斜面を有する平面に限らず、曲面で構成されていても良い。

さらに、上記いずれかのガスセンサユニットであって、前記ケーシングは、前記複数の導入空間をそれぞれ構成する複数の導入壁面を有し、上記ケーシングのうち、前記フィルタを保持するフィルタ保持部と上記導入壁面とは、一体に成形されてなるガスセンサユニットであると良い。
フィルタ保持部（フィルタ保持部を有する部材）と、導入壁面（導入壁面を有する部材）とを別体とする場合と比較して、部品点数を削減でき、製造工程も削減できるので、安価となる。

次に、本発明の実施例について説明する。

実施例１にかかるガスセンサユニット１００について、図面を参照しつつ説明する。
図１は本実施例１のガスセンサユニット１００の上面図、図２はその側面図であり、図１のＢ矢視図に相当する。図１，図２に示すように、ガスセンサユニット１００は、第１ケーシング部材１５０、第２ケーシング部材１６０、ガスセンサ１３０、配線基板１３５を有する。ガスセンサ１３０及び配線基板１３５は、第１ケーシング部材１５０と第２ケーシング部材１６０とを組合わせて一体となったケーシング１０１内に収納されている。

第１ケーシング部材１５０は、樹脂を用いて一体成型した蓋形状で、ガスセンサ１３０を収容するガスセンサ収容部１２０、外部装置と電気的に接続するための端子コネクタ部１５２、第２ケーシング部材１６０に嵌め合わされて第２ケーシング部材１６０の開口を閉塞する蓋部１５３を有している。このうち、ガスセンサ収容部１２０には、導入壁面１２１〜１２４によって導入空間Ｓ１〜Ｓ４が構成されており、この導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じて外気（環境気体）をケーシング１０１内に導入可能としている。
第２ケーシング部材１６０は、樹脂を用いて一体成型した箱形状で、ガスセンサユニット１００を自動車のボディや車両用空調装置のダクト等に取付けるための取付け部１６２を有している。

配線基板１３５は、ガラス布基材エポキシ樹脂からなり、ガスセンサ１３０等の電子部品を搭載している。
ガスセンサ１３０は、アルミナ基板に第１，第２感ガス体及び電気ヒータ素子を実装したガスセンサ素子１３１と、これを包囲するガス導入孔付きの外筒１３２とを有する。第１感ガス体は、ＮＯｘ等の酸化性ガスの濃度変化によりセンサ抵抗値が変化するものである（例えば、ＷＯ₃を主体に構成したもの）。第２感ガス体は、ＨＣ、ＣＯ等の還元性ガスの濃度変化によりセンサ抵抗値が変化するものである（例えば、ＳｎＯ₂を主体に構成したもの）。電気ヒータ素子は、第１，第２感ガス体を加熱するためのものである。なお、本実施例１では、ガスセンサ１３０として、フィガロ技研株式会社製、ＮＯ．ＴＧＳ２２０１のガスセンサを用いている。

ここで、図１のＣ−Ｃ断面図に相当するガスセンサ収容部１２０の側面視断面図を図３に示す。
図３に示すように、ケーシング１０１（ガスセンサ収容部１２０）は、外部から導入された外気（環境気体）をガスセンサ素子１３１まで導くガス流路を構成している。具体的には、このガス流路は、導入空間Ｓ１〜Ｓ４と、フィルタ１４０との間に位置するフィルタ前空間Ｔと、フィルタ１４０とガスセンサ素子１３１との間に位置するフィルタ後空間Ｕとからなる。

導入空間Ｓ１〜Ｓ４は、図１に示すように、それぞれ、円環を略４等分した上面視形状で、ケーシング１０１の外部と隣接する空間である。フィルタ前空間Ｔは、ガスセンサ収容部１２０の天井部１２０ｂとフィルタ１４０とに挟まれた円柱形状の空間であり、自身の周囲に導入空間Ｓ１〜Ｓ４が隣接する位置に配置されている。従って、外部から導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じてガス流路内に進入する外気（環境気体）は、導入空間Ｓ１〜Ｓ４のいずれから進入した場合でも、速やかにフィルタ前空間Ｔに導かれることとなる。

さらに、フィルタ前空間Ｔは、図３に示すように、フィルタ１４０が臨む（面する）位置に配置されている。換言すれば、フィルタ１４０が、フィルタ前空間Ｔに臨む（面する）位置に設けられており、フィルタ１４０とフィルタ前空間Ｔとの間に遮るものが存在していない。このため、例えば、水の進入を抑制するために、導入空間Ｓ１〜Ｓ４とフィルタ１４０との間に障壁を設けてフィルタ前空間Ｔを迷路状に屈曲させた場合と比較すると、外部から進入した外気（環境気体）を、フィルタ前空間Ｔからフィルタ１４０を通じて速やかにガスセンサ素子１３１まで導くことができるので、ガスセンサの応答性が良好となる。

また、ガスセンサ収容部１２０のフィルタ保持部１２０ｄには、通気性及び撥水性を有するシート状のフィルタ１４０が固着されており、ガス流路の途中において、ガス流路を通気可能で水密に閉塞している。これにより、外部から導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じて導入した外気をガスセンサ素子１３１まで導入しつつも、導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じてガス流路内に水が浸入した場合でも、フィルタ１４０の耐水圧を超えない範囲で、その水がガスセンサ素子１３１及び配線基板１３５まで達するのを防止できる。

フィルタ１４０としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンの多孔質繊維構造体を用いることができる。なお、本実施例１では、フィルタ１４０として、ジャパンゴアテックス株式会社製のゴアテックス（商標名）（製品名：オレオベントフィルタ、型番：Ｓタイプ、耐水圧：１９．６ｋＰａ以上）を用いている。
また、本実施例１では、フィルタ１４０の表面に撥油剤を塗布することで、フィルタ１４０に、通気性及び撥水性のほか撥油性をも付与している。また、フィルタ１４０の外周近傍の表面を、ガスセンサ収容部１２０のフィルタ保持部１２０ｄに超音波溶着したり、インパルス式溶着することで、フィルタ１４０をフィルタ保持部１２０ｄに固着している。

なお、本実施例１のガスセンサユニット１００では、図３に示すように、フィルタ保持部１２０ｄと導入空間Ｓ１〜Ｓ４を構成する導入壁面１２１〜１２４とは、共に、第１ケーシング部材１５０（ガスセンサ収容部１２０）に設けられている。すなわち、フィルタ保持部１２０ｄと導入空間Ｓ１〜Ｓ４を構成する導入壁面１２１〜１２４とは、一体に成形されている。このため、フィルタ保持部（フィルタ保持部を有する部材）と、導入壁面（導入壁面を有する部材）とを別体とする場合と比較して、部品点数を削減でき、製造工程も削減できるので、安価となる。

ところで、図１及び図３を参照するとわかるように、導入空間Ｓ１とＳ３とは、互いに、ケーシング１０１の外部から一方の導入空間を通じ、フィルタ前空間Ｔを介して他方の導入空間を視認できる位置に配置されている。詳細には、導入空間Ｓ１とＳ３とは、フィルタ前空間Ｔを介して対向する位置に配置されている。同様に、導入空間Ｓ２とＳ４とは、フィルタ前空間Ｔを介して対向する位置に配置されている。このような配置により、仮に、導入空間Ｓ１〜Ｓ４のいずれかを通じて、外部から高速で水が進入した場合でも、対向する導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じて、進入した水を外部に排出することが可能となる。

具体的には、例えば、外部から導入空間Ｓ１を通じて、導入空間Ｓ１からＳ３に向かう方向（図３において右から左に向かう方向）に高速で水が進入した場合には、この高速で進入した水を、フィルタ前空間Ｔを通じて導入空間Ｓ３から外部に排出することが可能となる。従って、外部から導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じてガス流路内（ケーシング１０１内）に進入した水が、フィルタ前空間Ｔに溜まるのを抑制できると共に、フィルタ１４０の耐水圧を超えてフィルタ１４０を透過してしまう虞を小さくすることが可能となる。

さらに、図３に示す矢印Ｌ１（外部から導入空間Ｓ１を通じて、最もフィルタ１４０側（図中下方）を見たときの視線に相当する）からわかるように、外部から導入空間Ｓ１を通じて、フィルタ１４０を視認することができない。同様に、視線Ｌ３（外部から導入空間Ｓ３を通じて、最もフィルタ１４０側（図中下方）を見たときの視線に相当する）からわかるように、外部から導入空間Ｓ３を通じても、フィルタ１４０を視認することができない。さらに、図示していないが、外部から導入空間Ｓ２，Ｓ４を通じても、フィルタ１４０を視認することができない。すなわち、本実施例１のガスセンサユニット１００では、フィルタ１４０が、導入空間Ｓ１〜Ｓ４のいずれを通じても、ケーシング１０１の外部からは視認できない位置に配置されている。

このため、仮に、導入空間Ｓ１〜Ｓ４のいずれかを通じて、外部から高速で水が進入した場合でも、この高速の水が、直接、フィルタ１４０に達することがない。すなわち、外部から導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じて高速で進入した水を、フィルタ１４０に達する前に、ケーシング１０１（ガスセンサ収容部１２０）の内壁面に衝突させて、その勢い（速度）を緩和することができる。これにより、外部から導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じて進入した水がフィルタ１４０を透過してしまう虞を、より一層小さくすることが可能となる。同様に、外部から導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じて進入した水や異物（砂粒等）などによってフィルタ１４０が破損してしまう虞を、より一層小さくすることが可能となる。また、作業者が誤って、取付け工具などを導入空間Ｓ１〜Ｓ４からケーシング１０１内に挿入してしまった場合でも、取付け工具などがフィルタ１４０に達する虞が小さいので、フィルタ１４０を破損してしまう虞が小さい。

ここで、導入空間Ｓ１〜Ｓ４を構成する導入壁面１２１〜１２４のうち、フィルタ１４０の厚さ方向（図３において上下方向）に見てフィルタ１４０側（図３において下側）に位置する壁面を、フィルタ側導入壁面１２１ｂ〜１２４ｂとする。また、フィルタ側導入壁面１２１ｂ〜１２４ｂとは反対側（図３において上側）に位置する壁面を、反対側導入壁面１２１ｃ〜１２４ｃとする。

図３に示すように、フィルタ側導入壁面１２１ｂは、導入空間Ｓ１を外側から内側（図３において右から左）に進むにしたがって、フィルタ１４０の厚さ方向（図３において上下方向）に関するフィルタ１４０との間の距離が大きくなる形態を有している。具体的には、フィルタ側導入壁面１２１ｂは、導入空間Ｓ１を外側から内側に進むにしたがって図中上方に進む、一定角度（本実施例１では、１０．６°）の傾斜面とされている。同様に、フィルタ側導入壁面１２３ｂも、導入空間Ｓ３を外側から内側（図３において左から右）に進むにしたがって、フィルタ１４０の厚さ方向（図３において上下方向）に関するフィルタ１４０との間の距離が大きくなる形態を有している。さらに、図示していないが、フィルタ側導入壁面１２２ｂ，１２４ｂも、同様の形態を有している。

ここで、外部から高速で導入空間Ｓ１〜Ｓ４に水が進入し、上記形態を有するフィルタ側導入壁面１２１ｂ〜１２４ｂに衝突したときの様子について、フィルタ側導入壁面１２１ｂを代表させて説明する。なお、ここでは、フィルタ側導入壁面を、フィルタ１４０の厚さ方向に関するフィルタ１４０との間の距離が変わらない形態とした場合（フィルタ側導入壁面をフィルタ１４０の透過面と平行にした場合）と対比させて、説明する。

図４は、本実施例１のガスセンサユニット１００のうち、導入空間Ｓ１（フィルタ側導入壁面１２１ｂ）付近を拡大した断面図である。本実施例１のガスセンサユニット１００では、図４（ａ）に示すように、外部から高速で導入空間Ｓ１内に進入した水を、フィルタ側導入壁面１２１ｂに衝突させて、矢印Ｗ１で示すように、高速で進入した水の勢い（速度）を緩和させつつ、フィルタ１４０から遠ざかる方向に進路を変更させることができる。ここで、図４（ａ）に仮想線で示すように、フィルタ側導入壁面を、フィルタ１４０の透過面と平行とした場合（このときのフィルタ側導入壁面を、フィルタ側導入壁面１２１ｇとする）と比較する。この場合には、外部から高速で導入空間Ｓ１内に進入した水は、フィルタ側導入壁面１２１ｇに衝突して、矢印Ｗ２で示す方向に進行する。矢印Ｗ１とＷ２を比較するとわかるように、本実施例１のフィルタ側導入壁面１２１ｂのほうが、フィルタ側導入壁面１２１ｇよりも、フィルタ１４０からより遠ざかる方向（図中上方）に、水の進路を変更させることができる。

また、図４（ｂ）に示すように、本実施例１と外側開口Ｈの大きさを同一として、フィルタ側導入壁面をフィルタ１４０の透過面と平行にした場合（このときのフィルタ側導入壁面を、フィルタ側導入壁面１２１ｈとする）には、矢印Ｗ３で示すように、外部から高速で導入空間Ｓ１内に進入した水が、フィルタ側導入壁面１２１ｈに衝突することなく、フィルタ前空間Ｔに進入しやすくなってしまう。従って、フィルタ側導入壁面１２１ｈのような形態とするよりも、フィルタ側導入壁面１２１ｂのような形態としたほうが、外部から導入空間Ｓ１を通じて進入した水が、フィルタ１４０の耐水圧を超えてフィルタ１４０を透過してしまう虞が小さいと言える。

以上より、本実施例１のガスセンサユニット１００では、フィルタ側導入壁面１２１ｂ〜１２４ｂを、導入空間Ｓ１〜Ｓ４を外側から内側に進むにしたがって、フィルタ１４０の厚さ方向に関するフィルタ１４０との間の距離が大きくなる形態としているため、外部から導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じて進入した水が、フィルタ１４０の耐水圧を超えてフィルタ１４０を透過してしまう虞を、より一層小さくすることができると言える。また、ガスセンサ１４０の外部から導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じて進入した異物などによってフィルタ１４０が破損してしまう虞を、より一層小さくすることができると言える。

しかも、本実施例１のガスセンサユニット１００では、図３に示すように、反対側導入壁面１２１ｃ，１２３ｃが、導入空間Ｓ１，Ｓ３を内側から外側に進むにしたがって、フィルタ側導入壁面１２１ｂ，１２３ｂから遠ざかる形態を有している。さらに、図示していないが、反対側導入壁面１２２ｃ，１２４ｃについても、同様な形態とされている。このような形態とすることで、例えば、導入空間Ｓ１〜Ｓ４について、反対側導入壁面１２１ｃ〜１２４ｃをフィルタ側導入壁面１２１ｂ〜１２４ｂと平行とする場合と比較すると、内側開口Ｇの大きさを同一とするならば、外側開口Ｈを大きくすることができる。従って、本実施例１のガスセンサユニット１００では、外部の環境気体を、導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じてケーシング１０１内（ガス流路内）に導入し易くなると考えられるので、ガスセンサの応答性を、より一層良好とすることができると言える。

本実施例１では、ガスセンサユニット１００の耐水性を評価するために、ＤＩＮ４０ ０５０ ＩＰ ９Ｋに基づく耐水試験を行った。
具体的には、図５に示すように、まず、水平な載置面１１ｂを有する回転板１１を備えた回転治具１０を用意し、この載置面１１ｂ上にガスセンサユニット１００を載置する。そして、鉛直方向に延びる回転板１１の回転軸Ｒと、ガスセンサユニット１００のガスセンサ収容部１２０の中心軸Ｄとが一致する位置で、取付け部１６２を利用して、ガスセンサユニット１００を回転板１１に固定する。

さらに、ガスセンサユニット１００の側方に、高圧放水装置２０を配置する。詳細には、図５に示すように、ガスセンサ収容部１２０の側面１２０ｃのうち導入空間Ｓ１〜Ｓ４が形成されている導入位置１２０ｄから、距離Ｆ（本実施例１では、Ｆ＝１００ｍｍ）だけ水平方向に離れた位置に、高圧放水装置２０の放水口２１を配置する。ここで、この位置に配置された放水口２１から、ガスセンサユニット１００に向けて放水する放水角度Ａ１を０°とする。なお、高圧放水装置２０は、放水口２１が、導入位置１２０ｄとの間の距離Ｆを１００ｍｍに保ちつつ、放水角度を０°〜９０°（図中、Ａ１〜Ａ４の角度）の範囲で変動できるように構成されている。

次いで、回転板１１を、一分間に５回転する回転速度で、回転軸Ｇ廻りに回転させつつ、放水口２１から、放水角度Ａ１（０°）で、８０℃の温水を、吐出圧力８ＭＰａで放水した。そして、放水口２１と導入位置１２０ｄとの間の距離Ｆを１００ｍｍに保ちつつ、放水角度をＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４（０°，３０°，６０°，９０°）の順に切り替え、それぞれの位置において、３０秒間ずつ連続して放水を行った。

その後、ガスセンサユニット１００を回転治具１０から取り外し、ガスセンサユニット１００を解体してその内部を調査したところ、導入空間Ｓ１〜Ｓ４内及びフィルタ前空間Ｔ内には、僅かに水が進入していたが、ガスセンサ１３０（ガスセンサ素子１３１）には水が達していなかった。この結果より、本実施例１のガスセンサユニット１００は、外部から導入空間Ｓ１〜Ｓ４を通じて進入した水がフィルタ１４０を透過してしまう虞が小さいと言える。

以上において、本発明を実施例１に即して説明したが、本発明は上記実施例等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、導入空間Ｓ１等の数、位置、形状、大きさなどは、ガスセンサユニット１００の取付け位置や要求性能などに応じて、ガスセンサの応答性と耐水性などを考慮しつつ、適宜変更することができる。

また、実施例１のガスセンサユニット１００では、導入空間Ｓ１〜Ｓ４のいずれについても、フィルタ側導入壁面１２１ｂ〜１２４ｂを、導入空間Ｓ１〜Ｓ４を外側から内側に進むにしたがって、フィルタ１４０の厚さ方向（図３において上下方向）に関するフィルタ１４０との間の距離が大きくなる形態とした。しかしながら、ガスセンサの応答性と耐水性などを考慮しつつ、フィルタ側導入壁面１２１ｂ〜１２４ｂの形態を適宜変更することができる。例えば、実施例１のガスセンサユニット１００では、端子コネクタ部１５２が、導入空間Ｓ１〜Ｓ４が形成されているガスセンサ収容部１２０に隣り合って立設されているため、端子コネクタ部１５２側に設けられている導入空間Ｓ１，Ｓ２からは水などが進入し難くなっている。このため、導入空間Ｓ１，Ｓ２を構成するフィルタ側導入壁面１２１ｂ，１２２ｂについては、ガスセンサの応答性を考慮しつつ、上記形態と異なる形態としても良い。

また、実施例１のガスセンサユニット１００では、フィルタ側導入壁面１２１ｂ〜１２４ｂを、導入空間Ｓ１〜Ｓ４を外側から内側に進むにしたがって、図３中上方に進む、一定角度の傾斜面（平面）としたが、曲面で構成するようにしても良い。平面、曲面に拘わらず、フィルタ側導入壁面を、導入空間Ｓ１等を外側から内側に進むにしたがって、フィルタ１４０の厚さ方向に関するフィルタ１４０との間の距離が大きくなる形態とすることで、外部から導入空間Ｓ１等を通じて進入した水が、フィルタ１４０の耐水圧を超えてフィルタ１４０を透過してしまう虞を、より一層小さくすることができる。また、外部から導入空間Ｓ１等を通じて進入した異物などによってフィルタ１４０が破損してしまう虞を、より一層小さくすることができる。

実施例１にかかるガスセンサユニット１００の上面図である。 実施例１にかかるガスセンサユニット１００の側面図であり、図１のＢ矢視図である。 実施例１にかかるガスセンサユニット１００の要部を示す図であり、図１のＣ−Ｃ断面図に相当する。 実施例１にかかるガスセンサユニット１００の導入空間Ｓ１付近の拡大断面図である。 実施例１にかかるガスセンサユニット１００の耐水試験を説明する説明図である。

符号の説明

１００ ガスセンサユニット
１２０ ガスセンサ収容部
１２１，１２２，１２３，１２４ 導入壁面
１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂ，１２４ｂ フィルタ側導入壁面
１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃ，１２４ｃ 反対側導入壁面
１３０ ガスセンサ
１３１ ガスセンサ素子
１４０ フィルタ
１０１ ケーシング
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 導入空間
Ｔ フィルタ前空間
Ｕ フィルタ後空間

Claims (5)

1. 環境気体中の特定のガスの濃度変化を検知するガスセンサ素子と、
   上記ガスセンサ素子を収納するケーシングであって、当該ケーシングの外部から導入された環境気体を上記ガスセンサ素子まで導くガス流路を構成するケーシングと、
   通気性及び撥水性を有し、上記ガス流路の途中において、上記ガス流路を通気可能で水密に閉塞するフィルタと、
   を備えるガスセンサユニットであって、
   上記ガス流路は、
   上記ケーシングの外部から環境気体を導入する複数の導入空間と、
   上記導入空間と上記フィルタとの間に位置し、上記フィルタが臨むフィルタ前空間と、を有し、
   上記複数の導入空間は、いずれも、上記ケーシング外部から、当該導入空間及び上記フィルタ前空間を通じて、他のいずれかの導入空間の少なくとも一部を視認できる位置に配置され、
   上記フィルタは、上記いずれの導入空間を通じても、上記ケーシング外部からは視認できない位置に配置されてなる
   ガスセンサユニット。
2. 請求項１に記載のガスセンサユニットであって、
   前記複数の導入空間は、いずれも、前記フィルタ前空間を介して、他のいずれかの導入空間と対向する位置に配置されてなる
   ガスセンサユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載のガスセンサユニットであって、
   前記ケーシングは、前記複数の導入空間をそれぞれ構成する複数の導入壁面を有し、
   上記複数の導入壁面の少なくともいずれかは、当該導入壁面のうち前記フィルタの厚さ方向に見て上記フィルタ側に位置するフィルタ側導入壁面が、上記導入空間を外側から内側に進むにしたがって、上記フィルタの厚さ方向に関する上記フィルタとの間の距離が大きくなる形態を有してなる
   ガスセンサユニット。
4. 請求項３に記載のガスセンサユニットであって、
   前記導入壁面のうち、前記フィルタ側導入壁面の反対側に位置する反対側導入壁面は、前記導入空間を内側から外側に進むにしたがって、上記フィルタ側導入壁面から遠ざかる形態を有してなる
   ガスセンサユニット。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、
   前記ケーシングは、前記複数の導入空間をそれぞれ構成する複数の導入壁面を有し、
   上記ケーシングのうち、前記フィルタを保持するフィルタ保持部と上記導入壁面とは、一体に成形されてなる
   ガスセンサユニット。

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