JP5291232B2 - ガスセンサ - Google Patents
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Description
また、近年、内燃機関から排出される窒素酸化物(NOx)を減少させる目的で、排気ガスを再度吸気システムに導入させる技術(以下、排ガス再循環またはEGRシステムという)が知られている(例えば、特許文献2を参照)。このようなEGRシステムの排気ガスと吸気ガスとが混ざり合った吸気再循環ガスの酸素濃度を検出するために、吸気再循環ガス通路にガスセンサを配設することも知られている。
前記プロテクタは、前記検出部と間隙を介して配置される内側プロテクタと、該内側プロテクタと間隙を介して配置される外側プロテクタとを有し、前記内側プロテクタは、前記被測定ガスを前記内側プロテクタ内に導入可能な内側ガス導入部を有すると共に、前記ヒータに対向しつつ前記検出部の径方向外側に配置された内側壁部を有し、前記外側プロテクタは、前記被測定ガスを前記外側プロテクタ内に導入可能な外側ガス導入部を有すると共に、前記内側壁部の径方向外側に配置された外側壁部を有し、前記内側壁部の少なくとも一部は、前記検出部とのクリアランスが1.35mm以下となり、ガスセンサ使用時に、前記内側プロテクタの温度が、前記外側プロテクタの温度よりも高く、前記内側ガス導入部は、前記検出素子の軸をはさんで前記素子本体の側面側のみに配置され、前記外側ガス導入部は、前記検出素子の軸をはさんで前記ヒータの側面側のみに配置されることを特徴とする。
また、内側プロテクタの温度と外側プロテクタの温度とは、熱電対や放射温度計にて測定することができる。
なお、「外側ガス導入部と内側ガス導入部とは重ならない」とは、軸線を通り、軸線方向に垂直な仮想線上から外側ガス導入部を垂直方向に目視したときに、内側ガス導入部が見えない事を指す。
また、外側ガス導入部と内側導入とが重ならない構成としては、内側ガス導入部と外側ガス導入部とが軸線方向にずれて配置されていても良いし、プロテクタの周方向にずれて配置されていてもよい。
なお、「外側ガス導入部は、吸気通路の下流側に配置されている」とは、ガスセンサを吸気通路に配置し、吸気通路の下流側からガスセンサを目視したときに、外側ガス導入部が目視できることを指す。
なお、「内側ガス導入部は、吸気通路の上流側に配置されている」とは、ガスセンサを吸気通路に配置し、吸気通路の上流側からガスセンサを目視したときに、目視できる外側壁部に対向する内側壁部に配置されることを指す。
このプロテクタ100は、検出素子10の検出部11を取り囲むように主体金具50の先端係合部56に固定されている。プロテクタ100により、吸気ガスや吸気再循環ガス中の煤や被水などが検出素子10に付着することを防止している。図1に示すプロテクタ100の構造について、図3〜図5も参照して説明する。なお、図3は、図1に示すA−A断面図、図4は、外側プロテクタ110の斜視図、図5は内側プロテクタ120の斜視図である。
また、本実施形態では、内側壁部160が半円弧状に形成されていたが、これに限られず、外側壁部130のように、検出素子10の大半を覆う円筒状に形成されていてもよい。
また、本実施形態では、外側ガス導入部140及び内側ガス導入部170をそれぞれ吸気通路の下流側及び上流側に形成したが、これに限られず、外側ガス導入部が上流側に設けられ、内側ガス導入部が下流側に設けられていてもよい。
10 検出素子
11 検出部
50 主体金具
100 プロテクタ
110 外側プロテクタ
120 内側プロテクタ
130 外側壁部
140 外側ガス導入部
160 内側壁部
170 内側ガス導入部
200 ヒータ
300 素子本体
Claims (11)
- 軸線方向に延び、自身の先端側に被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有する素子本体と共に、該検出部を加熱するためのヒータが積層された板状の検出素子と、
前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具と、
内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定されるプロテクタと、
を備え、内燃機関の吸気通路に配置されるガスセンサにおいて、
前記プロテクタは、前記検出部と間隙を介して配置される内側プロテクタと、該内側プロテクタと間隙を介して配置される外側プロテクタとを有し、
前記内側プロテクタは、前記被測定ガスを前記内側プロテクタ内に導入可能な内側ガス導入部を有すると共に、前記ヒータに対向しつつ前記検出部の径方向外側に配置された内側壁部を有し、
前記外側プロテクタは、前記被測定ガスを前記外側プロテクタ内に導入可能な外側ガス導入部を有すると共に、前記内側壁部の径方向外側に配置された外側壁部を有し、
前記内側壁部の少なくとも一部は、前記検出部とのクリアランスが1.35mm以下となり、
ガスセンサ使用時に、前記内側プロテクタの温度が、前記外側プロテクタの温度よりも高く、
前記内側ガス導入部は、前記検出素子の軸をはさんで前記素子本体の側面側のみに配置され、前記外側ガス導入部は、前記検出素子の軸をはさんで前記ヒータの側面側のみに配置されることを特徴とするガスセンサ。 - 前記内側壁部の全体が、前記検出部とのクリアランスが1.35mm以下となる請求項1記載のガスセンサ。
- 前記外側壁部の全体が、前記内側壁部とのクリアランスが1mm以上となる請求項1又は2記載のガスセンサ。
- 前記外側ガス導入部と前記内側ガス導入部は重ならないことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のガスセンサ。
- 前記外側ガス導入部は、前記吸気通路の下流側に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のガスセンサ。
- 前記外側プロテクタは、前記外側壁部の先端側に接続する外側底部を有しており、
前記外側底部には、前記吸気通路の上流側に前記外側プロテクタから前記被測定ガスを導出可能なガス導出部を有している請求項5記載のガスセンサ。 - 前記内側プロテクタは、前記内側壁部の先端側に接続すると共に、前記検出素子の先端面の少なくとも一部を被覆する内側底部を有している請求項6記載のガスセンサ。
- 前記内側ガス導入部は、前記吸気通路の上流側に配置されていることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか一項に記載のガスセンサ。
- 前記内側ガス導入部は、前記検出素子の側面のうち少なくとも1つの側面を露出するように形成されることを特徴とする請求項8記載のガスセンサ。
- 前記内側ガス導入部は、前記検出部に前記被測定ガスを晒すためのガス連通部の少なくとも一部を露出するように形成されることを特徴とする請求項8又は請求項9記載のガスセンサ。
- 前記ヒータは、前記検出素子の軸よりも前記内側壁部側に配置されていることを特徴とする請求項9又は請求項10に記載のガスセンサ。
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