[发明专利]传感器装置

说明书

传感器装置(S)具备：以传感器元件(2)的检测部(21)位于轴向(X)的前端侧的方式进行保持的壳体(H)；以及配设于其前端侧的元件罩(1)。元件罩(1)在内罩(11)的侧面(111)以及前端面(112)具有内侧面孔(11a)以及内前端面孔(11b)，在外罩(12)的侧面(121)具有外侧面孔(21a)，外侧面孔(21a)的前端位置位于比内罩(11)的前端位置靠前端侧的位置。在内罩(11)的外侧面与外罩(12)的内侧面之间，在前端侧具有大间隙部(31)，在基端侧具有小间隙部(32)，并设置将大间隙部(31)与小间隙部(32)无台阶地连接的形状的流路(3)。

关联申请的相互参照

本申请基于2017年11月29日提出申请的专利申请第2017－229645号，在此引用其记载内容。

技术领域

本公开涉及用于检测被测定气体中所含的特定成分的传感器装置。

背景技术

在内燃机的废气通路中，设置有具备检测废气中的特定成分的传感器装置、过滤装置、催化装置等净化装置的废气净化系统。传感器装置例如是用于检测颗粒状物质(即，Particulate Matter；以下，适当称作PM)的PM传感器，配置于PM捕集用的过滤装置的下游位置，用于过滤器故障的判定。另外，在催化装置的上游或者下游位置配置氧传感器等废气传感器。

这种传感器装置一般具有收容于壳体内的传感器元件、以及包围从壳体突出的传感器元件的外周围的元件罩。传感器元件在被元件罩保护的前端部(突出侧的端部)具备检测部，检测取入元件罩内的废气中所含的特定成分。如专利文献1所记载的那样，元件罩通常构成为一重或者双重的容器状。

在专利文献1所记载的气体传感器中，元件罩例如具有位于双重罩的内侧的内罩与安装于其外周的外罩，废气从在外罩的基端外周部开口的气体流通孔经由两罩之间的空间，从内罩的中间外周部中的气体流通孔导入内部。内罩的前端面位于形成于外罩的前端面的气体流通孔内，与传感器元件接触的废气从形成于内罩的前端面的气体流通孔向外部流出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016－090569号公报

发明内容

在专利文献1所记载的以往的元件罩构成中，判明了在废气成为低流速的内燃机的运转条件下，元件罩内部的气体流速降低，传感器元件的检测灵敏度或者输出响应性变差。例如，在内燃机的启动时等，由于颗粒状物质容易被排出，因此期望PM传感器的检测灵敏度的提高，但若在元件罩内气体流动减速，则含有颗粒状物质的废气的流动难以到达检测部。另一方面，在启动时，废气通路内的冷凝水容易从前端面的气体流通孔侵入内部，若附着于传感器元件，则成为由浸水(日：被水)引起的元件破裂(以下，称作浸水破裂)的原因。

在专利文献1中，作为其他罩构成，记载有如下构成的元件罩：使位于双重罩的内侧的内罩的前端面向基端侧离开，在与位于外侧的外罩的前端面之间形成空间，并且使内罩的前端侧缩径。在该构成中，废气从在外罩的前端外周面开口的气体流通孔导入，在流过两个前端面间的空间之后，经由内罩的缩径部的外周的空间而朝向内罩的基端侧的气体流通孔。

在该构成中，由于内罩的前端面的气体流通孔不直接向外部开口，因此可抑制传感器元件的浸水。然而，判明了流入内罩的外周的空间的气流在与缩径部的台阶面之间形成较大的涡流而流速容易降低，特别是在低流速时，无法充分形成朝向内罩内的气体流动。因此，颗粒状物质难以到达内罩内的检测部，PM传感器的检测灵敏度降低，另外，在用于废气传感器的情况下，存在传感器输出的响应性降低的隐患。

本公开的目的在于提供一种传感器装置，在双重构造的元件罩内收容有传感器元件的构成中，抑制元件罩内的涡流的产生而提高朝向传感器元件的检测部的气体流速，并提高检测部中的特定成分的检测性能。

本公开的一方式在于一种传感器装置，具备：