[发明专利]气体传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有保护件的气体传感器，该保护件用来防止暴露于废气的检测部件接触粘附的水滴。

背景技术

按照常规技术已知的是，气体传感器具有检测部件，在该检测部件中，产生的电动势的大小与特定气体(例如，汽车等的废气中所包含的NO_x(氧化氮)或氧)的浓度相对应，或者该检测部件的阻抗随着上述浓度而变化。气体传感器与汽车等的排放管连接。由于检测部件暴露在高温废气中，因此，使检测部件受到包含在废气中并粘附于该检测部件的水所导致的热震就可能使检测部件破裂或损坏。为了解决这一问题，气体传感器装配有用于罩住检测部件的保护件，从而防止检测部件接触粘附的水滴(例如，参考专利文献1)。

专利文献1中的气体传感器的保护件具有由内保护件(内部管状部件)和外保护件(外部管状部件)构成的双重结构，内保护件罩住从金属壳突起的检测部件的前端部，外保护件沿径向包围内保护件，从而在内保护件和外保护件之间形成间隙。通过在外保护件中形成的外引入孔(外壁气体引入孔)将废气引入到外保护件和内保护件之间的间隙中。然后通过在内保护件中形成的内引入孔(内壁气体引入孔)将废气引入到内保护件中，从而接触检测部件。

专利文献1中的气体传感器的内保护件的前端部形成锥状并且从外保护件前端突出。在内保护件的前端中形成有排放孔。当在气体传感器外面流动的废气接触到该锥部时，产生了沿着该锥部的气流，从而在排放孔附近产生负压力(吸力)。利用这种吸力，将已被引入到内保护件中的废气通过排放孔迅速排放。具体地说，沿着锥部的气流在位于排放孔附近的那部分外保护件周围和位于排放孔附近的那部分内保护件周围产生吸力。

[专利文献1]日本未经审查的专利申请(公开)No.2004-109125。

发明内容

但是，在专利文献1的气体传感器中，将内保护件的排放孔的尺寸设置成能确保废气的排出。因此，在一些情况下，水滴等可能会通过较大尺寸的排放孔进入内保护件。由于从外面可以直接看见检测部件的前端部，因此通过排放口进入的水滴会粘附在检测部件上。如果检测部件受到由粘附的水滴所导致的热震，则检测部件可能破裂或损坏。

本发明是针对现有技术的上述问题而作出的，其目的是提供一种具有保护件的气体传感器，其能有效地防止检测部件接触粘附的水滴，同时保持良好的气体排放。

上述目的可由本发明第一方面(1)提供的气体传感器来实现，所述气体传感器包括：检测部件，其沿轴向延伸并且在其前端部具有检测部，所述检测部检测待测气体中所包含的特定气体组分；壳体，其固持并且沿径向包围所述检测部件，所述检测部件的检测部从所述壳体的前端部突出；具有圆周壁的内保护件，所述内保护件具有位于所述圆周壁的前侧的前端壁和固定在所述壳体的前端部上的后敞开端部，从而将所述检测部件的检测部容纳在所述内保护件中，所述内保护件具有在其圆周壁中形成的用于将待测气体引入到所述内保护件中的内引入孔；以及外保护件，其呈圆柱状，包围着所述内保护件的圆周壁，在所述内保护件和所述外保护件之间具有间隙，所述外保护件具有在所述外保护件的圆周壁中形成的用于将待测气体引入到所述间隙中的外引入孔。

在本发明第一方面(1)的气体传感器中，至少所述内保护件或所述外保护件具有形成于其圆周壁的前端侧并且外径朝前减小的锥部。所述内保护件的前端壁包括凹部，所述凹部具有：比所述前端壁更靠近所述检测部件的底壁；连接所述前端壁和所述底壁的侧壁；以及在所述侧壁中形成的适于排放待测气体的排放孔。

在本发明第二方面(2)的气体传感器中，除了上述的本发明(1)的结构之外，所述内保护件的圆周壁具有位于所述内引入孔前面的、用于将已进入所述间隙的水滴引入到所述内保护件中的排出孔；并且所述凹部的排放孔位于所述排出孔后端的前面。

在本发明第三方面(3)的气体传感器中，除了上述的本发明(1)或(2)的结构之外，所述检测部件呈板的形式，并且所述排放孔与所述检测部件在轴向上不重叠。

在本发明第四方面(4)的气体传感器中，除了上述的本发明(1)～(3)中的任一结构之外，所述排放孔被开设成通孔的形式，所述通孔在所述凹部的侧壁的两个相互面对的每一个区中。

在本发明第五方面(5)的气体传感器中，除了上述的本发明(4)的结构之外，所述检测部件呈板的形式，并且所述内保护件固定在所述壳体上，从而所述凹部的两个排放孔相互面对的方向与由所述壳体固持的所述检测部件的厚度方向重合。