[發(fā)明專利]氣體傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110355394.9
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN102539504A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 中島崇史
• 申請（專利權(quán)）人: 日本特殊陶業(yè)株式會社
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 關(guān)兆輝;穆德駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有保護(hù)器的氣體傳感器，該保護(hù)器可保護(hù)暴露于被測定氣體中的氣體傳感器元件免于進(jìn)水。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，具有下述氣體傳感器元件的氣體傳感器已被公知：對應(yīng)于汽車等的廢氣中的特定氣體例如NOx(氮氧化物)、氧等的濃度差而產(chǎn)生大小不同的起電力，基于該起電力的大小進(jìn)行特定氣體濃度的測定。該氣體傳感器安裝到汽車等的排氣管等上使用，但因氣體傳感器元件暴露于高溫的廢氣中、或以加熱器加熱氣體傳感器元件等而使氣體傳感器元件變得高溫，因此例如因廢氣中含有的水分或附著到排氣管內(nèi)表面的冷凝水附著(進(jìn)水)，氣體傳感器元件受到熱沖擊，會有產(chǎn)生裂縫或破碎的危險。

因此，開發(fā)了以保護(hù)器覆蓋氣體傳感器元件，以防止進(jìn)水的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)1)。該保護(hù)器是由內(nèi)側(cè)保護(hù)器和外側(cè)保護(hù)器構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)。并且，從分別形成在內(nèi)側(cè)保護(hù)器和外側(cè)保護(hù)器的氣體導(dǎo)入孔導(dǎo)入被測定氣體，并且在內(nèi)側(cè)保護(hù)器的前端壁上設(shè)置的凹陷部的側(cè)壁上開口氣體排出孔，從而使從外部(氣體傳感器元件前端側(cè))飛來的水滴難以直接接觸檢測元件。并且在該技術(shù)中，將設(shè)置在內(nèi)側(cè)保護(hù)器的底壁和側(cè)壁之間的錐形部和外側(cè)保護(hù)器相比向前端突出。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2008-96419號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特表2010-523989號公報

但是，專利文獻(xiàn)1的氣體傳感器中，設(shè)置在錐形部的前端側(cè)的底壁和錐形部相比較大，因此錐形部附近的負(fù)壓較少產(chǎn)生，難以將導(dǎo)入到內(nèi)側(cè)保護(hù)器的內(nèi)部空間內(nèi)的廢氣有效從排出孔排出到外部，氣體傳感器的響應(yīng)性不良。

對此開發(fā)了以下氣體傳感器(例如參照專利文獻(xiàn)2)：具有保護(hù)罩，該保護(hù)罩包括設(shè)置了覆蓋傳感器元件的筒狀的傳感器元件室及包圍傳感器元件室的外側(cè)的前室，并且在傳感器元件室的前端配置楔形的噴嘴(用于加速流動的裝置)。在該氣體傳感器中，在上述噴嘴的前端開出口孔，通過噴嘴使傳感器元件室內(nèi)部的流動加速，傳感器元件室內(nèi)的冷凝液或粒子從出口孔排出。

但是在專利文獻(xiàn)2的氣體傳感器中，因向噴嘴前端開口的出口孔直接面向傳感器元件，所以存在從外部(氣體傳感器前端側(cè))飛來的水滴易于從出口孔接觸到檢測元件的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述問題而出現(xiàn)，其目的在于提供一種具有保護(hù)器的氣體傳感器，可大幅提高氣體排出性以提高傳感器的響應(yīng)性，并有效保護(hù)氣體傳感器元件免于進(jìn)水。

為解決上述課題，本發(fā)明的氣體傳感器具有：氣體傳感器元件，其在軸線方向延伸，在前端側(cè)具有用于檢測被測定氣體的檢測部；筒狀的主體配件，使該檢測部從該主體配件的前端突出，保持上述檢測元件；和保護(hù)器，固定到該主體配件的前端側(cè)并且包圍上述檢測部的周圍，上述氣體傳感器的特征在于，上述保護(hù)器具有：內(nèi)側(cè)保護(hù)器，在其內(nèi)部空間容納上述氣體傳感器元件，該內(nèi)側(cè)保護(hù)器具有筒狀的側(cè)壁和設(shè)置在該側(cè)壁的前端側(cè)的底壁，該筒狀的側(cè)壁具有用于將被測定氣體導(dǎo)入到該內(nèi)部空間的內(nèi)側(cè)氣體導(dǎo)入孔；和外側(cè)保護(hù)器，與該內(nèi)側(cè)保護(hù)器的側(cè)壁之間存在間隙并且容納上述內(nèi)側(cè)保護(hù)器，該外側(cè)保護(hù)器具有筒狀的側(cè)壁，該側(cè)壁具有與上述內(nèi)側(cè)氣體導(dǎo)入孔相比設(shè)置在上述軸線方向前端側(cè)的用于將被測定氣體導(dǎo)入到該間隙的外側(cè)氣體導(dǎo)入孔，上述外側(cè)保護(hù)器具有：截錐狀的錐形壁，設(shè)置在上述外側(cè)保護(hù)器的側(cè)壁的前端側(cè)并且朝向上述軸線方向前端側(cè)變窄；和外側(cè)氣體排出孔，形成在該錐形壁的前端邊緣內(nèi)并且連通上述外側(cè)保護(hù)器內(nèi)外，設(shè)由該錐形壁的前端邊緣形成的面積為SL時，上述外側(cè)氣體排出孔的開口面積S為1/2×SL≤S≤SL，上述內(nèi)側(cè)保護(hù)器的底壁上設(shè)置有底壁開口，上述內(nèi)側(cè)保護(hù)器具有蓋子部，該蓋子部覆蓋該底壁開口的軸線方向后端側(cè)并且向上述內(nèi)側(cè)保護(hù)器的上述底壁的后端側(cè)凹陷，上述蓋子部和上述底壁的一部分在上述軸線方向上分離從而形成側(cè)部開口。

根據(jù)該氣體傳感器，在外側(cè)保護(hù)器的前端側(cè)設(shè)置朝向軸線方向前端側(cè)變窄的截錐狀的錐形壁，并且以滿足1/2×SL≤S≤SL的關(guān)系的方式而在外側(cè)保護(hù)器前端的截錐頂面開口外側(cè)氣體排出孔，因此在錐形壁前端附近的被測定氣體的下游側(cè)產(chǎn)生較強(qiáng)的負(fù)壓，將導(dǎo)入到內(nèi)部空間內(nèi)的廢氣從底壁開口向外側(cè)氣體排出口吸引并排出到外部的效果增大，可提高氣體傳感器的響應(yīng)性。此外，如S＜1/2×SL，則在外側(cè)保護(hù)器前端的截錐頂面上形成和錐形壁相比相對較大的底壁，無法獲得該效果。

另一方面，在外側(cè)保護(hù)器前端的截錐頂面開口外側(cè)氣體排出孔時，難以設(shè)置專利文獻(xiàn)1所示的凹陷部。