JPH0552801A - Oxygen sensor - Google Patents
Oxygen sensorInfo
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- JPH0552801A JPH0552801A JP3244570A JP24457091A JPH0552801A JP H0552801 A JPH0552801 A JP H0552801A JP 3244570 A JP3244570 A JP 3244570A JP 24457091 A JP24457091 A JP 24457091A JP H0552801 A JPH0552801 A JP H0552801A
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- oxygen sensor
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 浸炭や無酸化処理等の炉内雰囲気の計測・制
御に用いられる酸素センサに関し、炭素の付着による弊
害の無い酸素センサを実現することを目的とする。
【構成】 検出部先端に設けた計測対象雰囲気導入用兼
バーンアウト用気孔9,21を覆うように炭素析出防止
用キャタリストを入れた金網20を設け、また更に該気
孔とは別の方向において計測対象雰囲気を導入でき且つ
バーンアウト用エアを該検出部に排気させる気孔を設け
たもの。
(57) [Summary] (Corrected) [Purpose] Regarding the oxygen sensor used for measuring and controlling the atmosphere in the furnace such as carburizing and non-oxidizing treatment, the purpose is to realize an oxygen sensor that does not have harmful effects due to carbon deposition. To do. [Structure] A wire net 20 containing a catalyst for preventing carbon deposition is provided so as to cover the pores 9 and 21 for introducing the atmosphere to be measured and for burnout provided at the tip of the detection unit, and further in a direction different from the pores. A device provided with pores that can introduce the measurement target atmosphere and exhaust the burnout air to the detection unit.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、酸素センサに関し、特
に浸炭や無酸化処理等の炉内雰囲気の計測・制御に用い
られる酸素センサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxygen sensor, and more particularly to an oxygen sensor used for measuring and controlling the atmosphere in a furnace such as carburizing or nonoxidizing treatment.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3は従来から用いられている酸素セン
サの検出部断面を示したもので、概略的にはジルコニア
の一端を炉の雰囲気に晒し、他端を参照エア(通常の大
気)に晒すことにより両端の酸素濃度差によってイオン
となった酸素の移動が発生し、両端電極間で起電力とな
って現れるものである。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a cross section of a detecting portion of a conventionally used oxygen sensor. Generally, one end of zirconia is exposed to a furnace atmosphere and the other end is a reference air (normal air). When exposed to, the oxygen that has become ionized due to the difference in oxygen concentration at both ends is transferred, and appears as an electromotive force between the electrodes at both ends.
【0003】このため、まずジルコニアエレメント1
(図3(A)では一部のみ断面で示している)の内部端
と突出部分とに白金電極2を付け、この白金電極2とコ
イル状に接触するように内部電極3が設けられている。
この内部電極3は参照エアが存在するエア通路4内に置
かれており、このエア通路4は同図(B)に示すエア孔
11に繋がっている。この参照エア孔11は内部電極3
と図示のようにアルミナ管6内において平行に配置され
ている。Therefore, first, the zirconia element 1
The platinum electrode 2 is attached to the inner end and the protruding portion (only a part of which is shown in cross section in FIG. 3A), and the inner electrode 3 is provided so as to come into contact with the platinum electrode 2 in a coil shape. ..
This internal electrode 3 is placed in an air passage 4 in which reference air exists, and this air passage 4 is connected to an air hole 11 shown in FIG. This reference air hole 11 is used for the internal electrode 3
As shown in the figure, they are arranged in parallel in the alumina tube 6.
【0004】また、アルミナ管5の外周にはセラミック
フィルタ7が設けられており、このセラミックフィルタ
7の更に外周に保護管として機能する外部電極8が設け
られている。この外部電極8には気孔9が開けられてい
ると共にジルコニアエレメント1の先端部を固定するた
めに別の保護管としての外部電極10が嵌め込まれてい
る。尚、12はこの炉内温度を計測するための熱電対で
あり、この酸素センサは温度計測もできるようになって
いる。A ceramic filter 7 is provided on the outer circumference of the alumina tube 5, and an external electrode 8 functioning as a protective tube is provided on the outer circumference of the ceramic filter 7. Pores 9 are formed in the external electrode 8 and an external electrode 10 as another protective tube is fitted to fix the tip of the zirconia element 1. Reference numeral 12 is a thermocouple for measuring the temperature in the furnace, and the oxygen sensor can also measure the temperature.
【0005】このような酸素センサにおいては、基準と
なる大気が参照エア孔11から与えられエア通路4を介
して内部電極3に触れるようになっており、この内部電
極3は更に白金電極2と接触している。この白金電極2
と接触しているジルコニアエレメント1は外部電極8の
気孔9及びセラミックフィルタ7を透過する計測対象雰
囲気としての炉内雰囲気と接触している。In such an oxygen sensor, a standard atmosphere is supplied from the reference air hole 11 and touches the internal electrode 3 through the air passage 4. The internal electrode 3 is further connected to the platinum electrode 2. Are in contact. This platinum electrode 2
The zirconia element 1 in contact with is in contact with the atmosphere in the furnace as the measurement target atmosphere that passes through the pores 9 of the external electrode 8 and the ceramic filter 7.
【0006】従って、炉内雰囲気の酸素濃度と大気の酸
素濃度とに僅かな差が発生しても、両電極3−8間に電
位差が生じ、これにより炉内の酸素分圧を計測すること
が出来る。Therefore, even if a slight difference occurs between the oxygen concentration in the atmosphere in the furnace and the oxygen concentration in the atmosphere, a potential difference occurs between the electrodes 3-8, and the oxygen partial pressure in the furnace can be measured by this. Can be done.
【0007】しかしながら、このような酸素センサを長
時間使用すると、炉内雰囲気はCO及び炭化水素系ガス
を含んでいるため、COの場合には、However, when such an oxygen sensor is used for a long time, the atmosphere in the furnace contains CO and hydrocarbon-based gas.
【化1】 による反応で固形物の炭素(C)となり、また炭化水素
系ガスの場合には、[Chemical 1] Becomes solid carbon (C) by the reaction of, and in the case of a hydrocarbon-based gas,
【化2】 による反応で同様に固形物の炭素(C)となり、これが
気孔9を通ってセラミックフィルタ7の内部へ浸入し、
更にはジルコニアエレメント1の表面を覆ってしまい、
正しい酸素濃度の検出を不能にしてしまう。[Chemical 2] Similarly, solid carbon (C) is formed by the reaction due to, and this penetrates into the inside of the ceramic filter 7 through the pores 9,
Furthermore, it covers the surface of the zirconia element 1,
This makes it impossible to detect the correct oxygen concentration.
【0008】そこで、図3(A)に示すように、定期的
にセラミックフィルタ7からバーンアウトエアを送り込
み気孔9から排出させることにより、固形物の炭素(ス
ス)のバーンアウトを実施していた。Therefore, as shown in FIG. 3 (A), burnout of solid carbon (soot) is carried out by periodically sending burnout air from the ceramic filter 7 and discharging it from the pores 9. ..
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の酸素センサはジルコニアエレメント1の先端部が
袋小路になっているため、炭素の付着が著しく多い場合
には充分にバーンアウトを行えず、時には分解して清掃
しなければならないという問題があった。However, in such a conventional oxygen sensor, since the tip portion of the zirconia element 1 is a blind alley, burnout cannot be sufficiently performed when carbon deposition is extremely large. Sometimes there was a problem that it had to be disassembled and cleaned.
【0010】従って本発明は、炭素の付着による弊害の
無い酸素センサを実現することを目的とする。Therefore, it is an object of the present invention to realize an oxygen sensor which does not have a harmful effect due to carbon deposition.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明に係る酸素センサ
では、検出部先端に設けた計測対象雰囲気導入用兼バー
ンアウト用気孔を覆うように炭素析出防止用キャタリス
トを入れた金網を設けたことを特徴としている。In the oxygen sensor according to the present invention, a wire mesh containing a catalyst for preventing carbon deposition is provided so as to cover the pores for introducing the atmosphere to be measured and for burnout provided at the tip of the detecting portion. It is characterized by
【0012】また、本発明では、上記の気孔とは別の方
向において雰囲気を導入でき且つバーンアウト用エアを
排気させる気孔を該検出部先端に設けてもよい。Further, in the present invention, pores which can introduce the atmosphere in a direction different from the above-mentioned pores and which exhausts the burnout air may be provided at the tip of the detecting portion.
【0013】[0013]
【作用】本発明においては、まず、計測対象となる雰囲
気は酸素センサの検出部先端に設けた雰囲気導入用兼バ
ーンアウト用気孔から導入されるが、このとき該気孔を
覆うように設けられた金網中のキャタリストにより該雰
囲気中のCOや炭化水素系ガスの分解による炭素(C)
の析出を防止することができる。In the present invention, the atmosphere to be measured is first introduced from the atmosphere introducing and burnout pores provided at the tip of the detecting portion of the oxygen sensor. At this time, the atmosphere is provided so as to cover the pores. Carbon (C) due to decomposition of CO and hydrocarbon gas in the atmosphere by the catalyst in the wire mesh
Can be prevented.
【0014】また、本発明では、万が一、炭素が析出し
てバーンアウトを行う必要が生じたようなときには、上
記の気孔からバーンアウトエアを排気できると共にこの
気孔とは別に検出部先端に設けた計測対象雰囲気導入用
兼バーンアウト用気孔からもバーンアウトエアを別方向
に排気させることができ、バーンアウトを効率良く行う
ことができることとなる。Further, in the present invention, in the unlikely event that carbon deposits and burnout is necessary, the burnout air can be exhausted from the pores and the burnout air is provided at the tip of the detecting portion separately from the pores. The burnout air can be exhausted in the other direction from the pores for introducing the atmosphere to be measured and also for burnout, so that the burnout can be performed efficiently.
【0015】[0015]
【実施例】図1は本発明に係る酸素センサの検出部の一
実施例を示したもので、この実施例では、酸素センサの
検出部先端に設けた計測対象雰囲気導入用兼バーンアウ
ト用気孔9を覆うように炭素析出防止用キャタリストを
入れた金網20を設けている。この場合、金網20は酸
素センサの検出部先端にただ嵌め込むだけでよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of a detection portion of an oxygen sensor according to the present invention. In this embodiment, a measurement target atmosphere introduction / burnout pore is provided at the tip of the detection portion of the oxygen sensor. A wire net 20 containing a catalyst for preventing carbon deposition is provided so as to cover 9. In this case, the wire net 20 need only be fitted to the tip of the detection part of the oxygen sensor.
【0016】この金網20は、図2(B)に示すように
外側金網20aと内側金網20bとで構成されており、
これら両方の金網20a,20bの間には、Ni(ニッ
ケル)触媒の市販のキャタリスト22が入れられてい
る。この金網20は正面から見ると同図(A)に示すよ
うな形状をしており、例えば線径約1φでピッチが約5
mmの耐熱性(耐熱性温度は約1000°C)金網を用いてい
る。As shown in FIG. 2B, the wire net 20 is composed of an outer wire net 20a and an inner wire net 20b.
A commercially available catalyst 22 of Ni (nickel) catalyst is placed between both of the metal nets 20a and 20b. When viewed from the front, the wire net 20 has a shape as shown in FIG.
A wire mesh with a heat resistance of mm (heat resistance temperature is about 1000 ° C) is used.
【0017】また、図1に示すように、上記の気孔9の
吸入・排気方向Aとは別の方向Bにおいて雰囲気を導入
でき且つバーンアウト用エアを排気させる気孔21が検
出部先端を成す保護管10内に設けられている。その他
の構成は図3に示した従来例と同様のものを用いること
ができる。Further, as shown in FIG. 1, the pores 21 capable of introducing an atmosphere in a direction B different from the suction / exhaust direction A of the pores 9 and discharging the burnout air constitute a tip of the detecting portion. It is provided in the tube 10. For other configurations, the same configuration as the conventional example shown in FIG. 3 can be used.
【0018】このような酸素センサを炉に用いた場合、
炉内雰囲気は金網20及びこの中のキャタリスト22を
透過して外部電極8の雰囲気導入気孔9及び21からセ
ンサ内に導入されるが、このとき、Niでできているキ
ャタリスト22は炭化水素系ガスを吸熱型リアクション
ガス(主成分はCOが24%でH2 が29%)に分解す
るものとして用いられるものであるため、炉内雰囲気中
のCOや炭化水素系ガスの分解による炭素(C)の析出
を防止する効果がある。When such an oxygen sensor is used in a furnace,
The atmosphere in the furnace passes through the wire net 20 and the catalyst 22 therein and is introduced into the sensor through the atmosphere introducing pores 9 and 21 of the external electrode 8. At this time, the catalyst 22 made of Ni is a hydrocarbon. Since it is used as a gas that decomposes a system gas into an endothermic reaction gas (the main components are CO 24% and H 2 29%), carbon (CO) generated by decomposition of CO or hydrocarbon gas in the furnace atmosphere ( It has the effect of preventing the precipitation of C).
【0019】従って、気孔9から吸入された雰囲気は炭
素に分解され難くなり、セラミックフィルタ7やジルコ
ニアエレメント1の表面の汚損は極めて少なくなる。Therefore, the atmosphere sucked from the pores 9 becomes difficult to be decomposed into carbon, and the surface of the ceramic filter 7 and the zirconia element 1 is hardly polluted.
【0020】また、炭素が僅かづつであっても析出して
バーンアウトを行う必要が生じるまで堆積したようなと
きには、気孔9だけでなく気孔21からもバーンアウト
エアを排気できる。この場合、バーンアウトの方向がA
及びBの異なった方向であるため、ジルコニアエレメン
ト1の表面及びセラミックフィルタ7内の炭素を効率良
く除去することができる。Further, when carbon is deposited little by little and deposited until it becomes necessary to perform burnout, the burnout air can be exhausted not only from the pores 9 but also from the pores 21. In this case, the burnout direction is A
Since B and B are in different directions, carbon on the surface of the zirconia element 1 and the ceramic filter 7 can be efficiently removed.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上のように本発明に係る酸素センサで
は、検出部先端に設けた計測対象雰囲気導入用兼バーン
アウト用気孔を覆うように炭素析出防止用キャタリスト
を入れた金網を設け、また更に該気孔とは別の方向にお
いて計測対象雰囲気を導入でき且つバーンアウト用エア
を排気させる気孔を該検出部先端に設けたので、COや
炭化水素系ガスの分解による炭素の析出を防止すること
ができ、クリーンな酸素センサが実現されると共に、万
が一、炭素の汚損があってもバーンアウトを効率良く行
うことが出来る。As described above, in the oxygen sensor according to the present invention, the wire net containing the catalyst for preventing carbon deposition is provided so as to cover the pores for introducing the atmosphere to be measured and for the burnout provided at the tip of the detecting portion, Furthermore, since the atmosphere for measurement can be introduced in a direction different from that of the pores and the pores for exhausting the burnout air are provided at the tip of the detection portion, the precipitation of carbon due to the decomposition of CO or hydrocarbon gas is prevented. As a result, a clean oxygen sensor can be realized, and burnout can be efficiently performed even if carbon is contaminated.
【図1】本発明に係る酸素センサの検出部の一実施例を
示した側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a detection unit of an oxygen sensor according to the present invention.
【図2】本発明に係る酸素センサに用いられるキャタリ
スト入り金網の実施例を示した図である。FIG. 2 is a view showing an example of a metal mesh containing a catalyst used in the oxygen sensor according to the present invention.
【図3】従来例を示した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional example.
1 ジルコニアエレメント 2 白金電極 3 内部電極 7 セラミックフィルタ 8 外部電極 9,21 計測対象雰囲気導入用兼バーンアウト用気孔 11 参照エア孔 20 金網 22 キャタリスト 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。 1 Zirconia Element 2 Platinum Electrode 3 Internal Electrode 7 Ceramic Filter 8 External Electrode 9,21 Pore for Introduction of Atmosphere for Measurement and Burnout 11 Reference Air Hole 20 Wire Mesh 22 Catalyst
Claims (2)
用兼バーンアウト用気孔を覆うように炭素析出防止用キ
ャタリストを入れた金網を設けたことを特徴とする酸素
センサ。1. An oxygen sensor, comprising: a wire mesh containing a catalyst for preventing carbon deposition, which covers the pores for introducing the atmosphere to be measured and for burnout provided at the tip of the detection unit.
囲気を導入でき且つバーンアウト用エアを排気させる気
孔を該検出部先端に設けたことを特徴とする請求項1に
記載の酸素センサ。2. The oxygen sensor according to claim 1, wherein a porosity through which the atmosphere to be measured can be introduced in a direction different from the porosity and the burnout air is exhausted is provided at the tip of the detection portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3244570A JP2500712B2 (en) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | Oxygen sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3244570A JP2500712B2 (en) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | Oxygen sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552801A true JPH0552801A (en) | 1993-03-02 |
| JP2500712B2 JP2500712B2 (en) | 1996-05-29 |
Family
ID=17120689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3244570A Expired - Lifetime JP2500712B2 (en) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | Oxygen sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500712B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09138216A (en) * | 1995-11-15 | 1997-05-27 | Oriental Eng Kk | O2 sensor |
| JP2016121962A (en) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | オリエンタルエンヂニアリング株式会社 | Oxygen sensor calibration system and oxygen sensor calibration method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53142296A (en) * | 1977-05-17 | 1978-12-11 | Toyota Motor Co Ltd | Oxygen sensor |
| JPS5590943U (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-23 | ||
| JPS59222754A (en) * | 1983-06-01 | 1984-12-14 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | Oxygen sensor using solid electrolyte |
| JPS6329755U (en) * | 1986-08-09 | 1988-02-26 |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP3244570A patent/JP2500712B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53142296A (en) * | 1977-05-17 | 1978-12-11 | Toyota Motor Co Ltd | Oxygen sensor |
| JPS5590943U (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-23 | ||
| JPS59222754A (en) * | 1983-06-01 | 1984-12-14 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | Oxygen sensor using solid electrolyte |
| JPS6329755U (en) * | 1986-08-09 | 1988-02-26 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09138216A (en) * | 1995-11-15 | 1997-05-27 | Oriental Eng Kk | O2 sensor |
| JP2016121962A (en) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | オリエンタルエンヂニアリング株式会社 | Oxygen sensor calibration system and oxygen sensor calibration method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2500712B2 (en) | 1996-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960130 |