JPH02251745A - 酸素濃度検出器 - Google Patents
酸素濃度検出器Info
- Publication number
- JPH02251745A JPH02251745A JP1071716A JP7171689A JPH02251745A JP H02251745 A JPH02251745 A JP H02251745A JP 1071716 A JP1071716 A JP 1071716A JP 7171689 A JP7171689 A JP 7171689A JP H02251745 A JPH02251745 A JP H02251745A
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- JP
- Japan
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- outside
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- Prior art date
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- Pending
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野〕
本発明は、固体電解質を用いて酸素濃度の検出を行なう
酸素濃度検出器に関するもので、特に燃焼ガース中の酸
素濃度を検出し、自動車の運転状態に応じて空気と燃料
の混合割合を適正制御するのに好適な酸素濃度検出器の
組立構造に関する。
酸素濃度検出器に関するもので、特に燃焼ガース中の酸
素濃度を検出し、自動車の運転状態に応じて空気と燃料
の混合割合を適正制御するのに好適な酸素濃度検出器の
組立構造に関する。
従来は、特願昭６３−２７１３３号に記載のように検出
素子内面と棒状セラミックヒータの外面との間隙が０．
２ｍ以下ある酸素濃度検出器であり、大気導入孔の規制
はされていない。
素子内面と棒状セラミックヒータの外面との間隙が０．
２ｍ以下ある酸素濃度検出器であり、大気導入孔の規制
はされていない。
上記従来技術は、ヒータ内蔵式袋管状固体電解質を用い
た酸素濃度検出器において、リッチ側を測定するには、
固体電解質内面に十分な大気の供給が必要であり、また
、高温で作動させるため、固体電解質の加熱向上を計る
ため、ヒータに凹部を設け、固体電解質内面とヒータ外
面の間隙を、両側総計で０．２−以下としただけで、酸
素濃度検出器の大気導入孔を有する外筒の大気導入孔面
積が指定されておらず、大気導入孔より進入する。
た酸素濃度検出器において、リッチ側を測定するには、
固体電解質内面に十分な大気の供給が必要であり、また
、高温で作動させるため、固体電解質の加熱向上を計る
ため、ヒータに凹部を設け、固体電解質内面とヒータ外
面の間隙を、両側総計で０．２−以下としただけで、酸
素濃度検出器の大気導入孔を有する外筒の大気導入孔面
積が指定されておらず、大気導入孔より進入する。
水分、塩分等により腐食等が発生し耐久性が悪くなると
いう問題があった。
いう問題があった。
本発明の目的は、リッチ側測定に必要な大気をそこなわ
ず、耐久性を向上させるための大気導入孔面積にするこ
とにある。
ず、耐久性を向上させるための大気導入孔面積にするこ
とにある。
上記目的を達成するために、検出素子内面と棒状セラミ
ックヒータ外面を０．２ｎｓ以下としたとき、リッチ側
測定に必要な大気を供給できる最小限の大気導入孔を設
けたものである。
ックヒータ外面を０．２ｎｓ以下としたとき、リッチ側
測定に必要な大気を供給できる最小限の大気導入孔を設
けたものである。
［作用］
検出素子内面とセラミックヒータ外面の間隙量により決
めた大気導入孔よりセラミックヒータの凹部を通って検
出素子内面に導入された大気は、内側電極の反応部まで
支障なく運ばれ、リッチ測定には十分な酸素イオンとな
り内側電極から外側電極ヘポンビングされる。またリー
ン測定時には。
めた大気導入孔よりセラミックヒータの凹部を通って検
出素子内面に導入された大気は、内側電極の反応部まで
支障なく運ばれ、リッチ測定には十分な酸素イオンとな
り内側電極から外側電極ヘポンビングされる。またリー
ン測定時には。
外側電極から外側電極ヘボンピングされる。
それによって、測定に必要最小限の大気を供給できる大
気導入孔面積にすることによりハウジング内部に水分、
塩分等の進入を少なくすることができ腐食等を低減させ
ることになるので、耐久性にすぐれ、リッチからリーン
まで広範囲に検出できる。
気導入孔面積にすることによりハウジング内部に水分、
塩分等の進入を少なくすることができ腐食等を低減させ
ることになるので、耐久性にすぐれ、リッチからリーン
まで広範囲に検出できる。
［実施例］
以下１本発明の一実施例を説明する。第１図は本発明の
大気導入孔を有する酸素濃度検出器の断面図を示すもの
で、ジルコニア検出素子１は、内側に加熱用セラミック
ヒータ２を配置しておりネジ山を有するハウジング３に
収納されている。
大気導入孔を有する酸素濃度検出器の断面図を示すもの
で、ジルコニア検出素子１は、内側に加熱用セラミック
ヒータ２を配置しておりネジ山を有するハウジング３に
収納されている。
ヒータ２には、セラミック製のヒータフランジ７が無機
接着剤で固定されている。コイルスプリング５はヒータ
を加圧固定しておリナイトウ７はハウジング３に加締め
られている。ジルコニア検出素子１には、第２図のよう
に、白金の外側電極および内側電極を化学メツキ等によ
って形成している。これらは検出素子開放端面の信号取
出し部まで伸び、凸部で画電極の絶縁分離がなされてい
る９外側電極上には燃焼ガス中の酸素等の拡散を律速す
る拡散抵抗層が形成される棒状のセラミックヒータ２に
は大気を通す凹部が設けられている。
接着剤で固定されている。コイルスプリング５はヒータ
を加圧固定しておリナイトウ７はハウジング３に加締め
られている。ジルコニア検出素子１には、第２図のよう
に、白金の外側電極および内側電極を化学メツキ等によ
って形成している。これらは検出素子開放端面の信号取
出し部まで伸び、凸部で画電極の絶縁分離がなされてい
る９外側電極上には燃焼ガス中の酸素等の拡散を律速す
る拡散抵抗層が形成される棒状のセラミックヒータ２に
は大気を通す凹部が設けられている。
このセラミックヒータ２とヒータフランジ５を固定し、
凹部以外で０．２＋ｗ＋以下の間隙で検出素子１に挿入
される。
凹部以外で０．２＋ｗ＋以下の間隙で検出素子１に挿入
される。
信号取り出しは、外側、内側のコンタクトリングおよび
によって成され、前記コンタクトリングには信号引出し
リード８ａおよび８ｂが接続されている。第５図は本発
明によるナイトウに設けられた大気導入孔部を示す拡大
図である。
によって成され、前記コンタクトリングには信号引出し
リード８ａおよび８ｂが接続されている。第５図は本発
明によるナイトウに設けられた大気導入孔部を示す拡大
図である。
上記構造において、内側電極に正、外側電極に負の電源
を接続する。先ずリーン域では、燃焼ガス中の酸素はジ
ルコニア検出素子１の酸素イオン伝導作用によって、検
出素子１の外側から内側ヘポンピングされ、同時に内側
から外側へと電流が流れる。一方リッチ域では、燃焼ガ
ス中に酸素が存在せず、未燃成分であるＣＯやＨ２を酸
化するため酸素がリーン域とは逆に検出素子１の内側、
すなわち大気側から外側へと流れ電流はリーン域と逆向
きに流れる。よって、ボンピングされる酸素量は、リー
ン域、リッチ域とも拡散抵抗層によって制限されるため
印加電圧と電流の関係は燃焼ガス中の酸素濃度すなわち
混合気の空気過剰率λをパラメータとして第５図の様に
なる。
を接続する。先ずリーン域では、燃焼ガス中の酸素はジ
ルコニア検出素子１の酸素イオン伝導作用によって、検
出素子１の外側から内側ヘポンピングされ、同時に内側
から外側へと電流が流れる。一方リッチ域では、燃焼ガ
ス中に酸素が存在せず、未燃成分であるＣＯやＨ２を酸
化するため酸素がリーン域とは逆に検出素子１の内側、
すなわち大気側から外側へと流れ電流はリーン域と逆向
きに流れる。よって、ボンピングされる酸素量は、リー
ン域、リッチ域とも拡散抵抗層によって制限されるため
印加電圧と電流の関係は燃焼ガス中の酸素濃度すなわち
混合気の空気過剰率λをパラメータとして第５図の様に
なる。
この第５図の関係を利用して第６図の様な出力特性が得
られる。尚、リッチ域においては、ＣＯ２Ｈ２などの未
燃成分は、酸素とくらべて拡散定数が異なるため、電流
値の変化はリーン域より大きくなり第６図のように出力
特性はλ＝１．０で傾きが変わる。
られる。尚、リッチ域においては、ＣＯ２Ｈ２などの未
燃成分は、酸素とくらべて拡散定数が異なるため、電流
値の変化はリーン域より大きくなり第６図のように出力
特性はλ＝１．０で傾きが変わる。
第７図は、従来の大気導入孔面積（３，５ｍｍ”以上）
と１本発明品の大気導入孔面積の比較を塩水噴震テスト
により行なった結果である。従来は、約５０時間で３０
％以上出力が変化してしまう。
と１本発明品の大気導入孔面積の比較を塩水噴震テスト
により行なった結果である。従来は、約５０時間で３０
％以上出力が変化してしまう。
しかし、本発明によれば、３００時間でも１０％以内で
あり、耐久性は十分向上しており、十分な大気の供給を
行なってる。
あり、耐久性は十分向上しており、十分な大気の供給を
行なってる。
本発明によれば、リッチ側の測定に必要な大気を十分供
給でき、リッチからリーンまで広範囲に空燃比の検出可
能であり、耐久性も向上できる効果がある。
給でき、リッチからリーンまで広範囲に空燃比の検出可
能であり、耐久性も向上できる効果がある。
第１図は本発明の大気導入孔を有する酸素濃度検出器を
示す図、第２図、第３図は検出素子とセラミックヒータ
の位置関係図、第４図は本発明の一実施例を示す拡大図
、第５＠、第６図は特性図、第７図は実験結果を示す図
である。 １・・・検出素子、２・・・セラミックヒータ、６・・
・ガイトウ、１２・・・大気導入孔、１４ａ・・・外側
電極、１４ｂ・・・内側電極。
示す図、第２図、第３図は検出素子とセラミックヒータ
の位置関係図、第４図は本発明の一実施例を示す拡大図
、第５＠、第６図は特性図、第７図は実験結果を示す図
である。 １・・・検出素子、２・・・セラミックヒータ、６・・
・ガイトウ、１２・・・大気導入孔、１４ａ・・・外側
電極、１４ｂ・・・内側電極。
Claims (1)
- １、袋管状で内外に対向する電極を有するジルコニア固
体電解質素子と、前記固体電解質素子を加熱するヒータ
を備えた酸素濃度検出器において、前記固体電解質素子
の内面と前記ヒータの外面との間隙を、両側総計で０．
２ｍｍ以下としたとき、大気導入孔を有する外筒の大気
導入孔面積が１．５〜３．５ｍｍ＾２であることを特徴
とする酸素濃度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071716A JPH02251745A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 酸素濃度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071716A JPH02251745A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 酸素濃度検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02251745A true JPH02251745A (ja) | 1990-10-09 |
Family
ID=13468532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1071716A Pending JPH02251745A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 酸素濃度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02251745A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5695625A (en) * | 1995-02-08 | 1997-12-09 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen concentration detector |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP1071716A patent/JPH02251745A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5695625A (en) * | 1995-02-08 | 1997-12-09 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen concentration detector |
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