JPH068799B2 - ガス機関における排気浄化システムの酸素濃度検出装置 - Google Patents
ガス機関における排気浄化システムの酸素濃度検出装置Info
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- JPH068799B2 JPH068799B2 JP59080892A JP8089284A JPH068799B2 JP H068799 B2 JPH068799 B2 JP H068799B2 JP 59080892 A JP59080892 A JP 59080892A JP 8089284 A JP8089284 A JP 8089284A JP H068799 B2 JPH068799 B2 JP H068799B2
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Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ガス機関における排気浄化システムの酸素濃
度検出装置、特にそのO2センサの取付部の構造に関する
ものである。
度検出装置、特にそのO2センサの取付部の構造に関する
ものである。
〈従来の技術〉 自動車の排気ガス対策として、排気ガス中の酸素濃度を
検出して空燃比を制御することは周知であり、このため
に開発されたO2センサを自動車以外の一般の内燃機関や
ボイラ等の排気浄化システムに利用し、排気ガス中に含
まれるNOx、ＣＯ、ＨＣに有効な三元触媒と組合せて上
記の有害成分の浄化を行なうことも広く行なわれてい
る。この場合、三元触媒には空燃比がλ＝１の時にその
浄化作用が最も効果的に発揮される性質があるため、排
気ガス中の酸素濃度をO2センサを用いた酸素濃度検出装
置で検出して制御系にフィードバックし、触媒入口にお
ける排気ガスの空燃比がλ＝１となるように制御するこ
とが一般に行なわれる。
検出して空燃比を制御することは周知であり、このため
に開発されたO2センサを自動車以外の一般の内燃機関や
ボイラ等の排気浄化システムに利用し、排気ガス中に含
まれるNOx、ＣＯ、ＨＣに有効な三元触媒と組合せて上
記の有害成分の浄化を行なうことも広く行なわれてい
る。この場合、三元触媒には空燃比がλ＝１の時にその
浄化作用が最も効果的に発揮される性質があるため、排
気ガス中の酸素濃度をO2センサを用いた酸素濃度検出装
置で検出して制御系にフィードバックし、触媒入口にお
ける排気ガスの空燃比がλ＝１となるように制御するこ
とが一般に行なわれる。
上述のO2センサとして現在実用化されているのは、ほぼ
円筒状のジルコニア固体電解質を用いた濃淡電池型のも
のであって、一方の面を酸素濃度の基準となる大気側と
し、他方の面を排気ガス側として両面の酸素分圧の差に
よって起電力を生じさせる構造となっている。第５図は
このようなO2センサの一例を示したものであり、(1)は
上記の固体電解質からなるセラミック製のセンサ本体、
(2)は支持部材、(3)は先端に取付けられたシールドチュ
ーブ、(4)は保護スリーブ、(5)は接続コイル、(6)はリ
ード線である。支持部材(2)にはナット部(2a)とねじ部
(2b)が形成されており、これを利用して排気管等への取
付けが行なわれる。センサ本体(1)の内面は、支持部材
(2)と保護スリーブ(4)との間に形成される間隙(7)や保
護スリーブ(4)の末端の穴(8)等の空気流入孔を介して大
気と通じているが、取付面から保護スリーブ(4)の末端
までの長さＡは通常60mm程度の寸法となっている。
円筒状のジルコニア固体電解質を用いた濃淡電池型のも
のであって、一方の面を酸素濃度の基準となる大気側と
し、他方の面を排気ガス側として両面の酸素分圧の差に
よって起電力を生じさせる構造となっている。第５図は
このようなO2センサの一例を示したものであり、(1)は
上記の固体電解質からなるセラミック製のセンサ本体、
(2)は支持部材、(3)は先端に取付けられたシールドチュ
ーブ、(4)は保護スリーブ、(5)は接続コイル、(6)はリ
ード線である。支持部材(2)にはナット部(2a)とねじ部
(2b)が形成されており、これを利用して排気管等への取
付けが行なわれる。センサ本体(1)の内面は、支持部材
(2)と保護スリーブ(4)との間に形成される間隙(7)や保
護スリーブ(4)の末端の穴(8)等の空気流入孔を介して大
気と通じているが、取付面から保護スリーブ(4)の末端
までの長さＡは通常60mm程度の寸法となっている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 上記のように、O2センサは大気中の酸素濃度を基準とす
るものであるため、O2センサの外周部には常に新鮮な大
気が供給される必要があり、自動車の場合には走行風の
利用などによって大気を流通させることができる。しか
し、ガス機関の場合は据付形の設備であるためO2センサ
の外周の空気が澱みやすく、O2センサの出力に誤差が出
る可能性がある。特に排気ガスの持つ熱エネルギーを回
収する方式の設備の場合には、排気管にO2センサの外部
長よりも厚い50〜100mm程度の断熱材が巻かれ、しかもO
2センサは制御の応答遅れをなくすために三元触媒の近
くに配置されるためO2センサが断熱材の中に埋れてしま
い、O2センサ外周の空気の流通が極めて悪く検出出力の
誤差が大きくなりやすいものであり、適正な制御が期待
できなくなるという問題点があった。
るものであるため、O2センサの外周部には常に新鮮な大
気が供給される必要があり、自動車の場合には走行風の
利用などによって大気を流通させることができる。しか
し、ガス機関の場合は据付形の設備であるためO2センサ
の外周の空気が澱みやすく、O2センサの出力に誤差が出
る可能性がある。特に排気ガスの持つ熱エネルギーを回
収する方式の設備の場合には、排気管にO2センサの外部
長よりも厚い50〜100mm程度の断熱材が巻かれ、しかもO
2センサは制御の応答遅れをなくすために三元触媒の近
くに配置されるためO2センサが断熱材の中に埋れてしま
い、O2センサ外周の空気の流通が極めて悪く検出出力の
誤差が大きくなりやすいものであり、適正な制御が期待
できなくなるという問題点があった。
本発明は上述のような問題点に着目し、O2センサの外周
に強制送風することにより常に正確な検出出力の得られ
る排気浄化システムの酸素濃度検出装置を提供すること
を目的としてなされたものである。
に強制送風することにより常に正確な検出出力の得られ
る排気浄化システムの酸素濃度検出装置を提供すること
を目的としてなされたものである。
〈問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するために、本発明は、ガス機関にお
いて断熱材によって覆われた排気管の所定箇所に断熱材
で覆われないセンサ取付部を形成して第５図に例示した
ようなタイプのO2センサを取付けるとともに、このO2セ
ンサの外周に向けて空気を強制送風する送風手段を設け
たことを特徴としている。
いて断熱材によって覆われた排気管の所定箇所に断熱材
で覆われないセンサ取付部を形成して第５図に例示した
ようなタイプのO2センサを取付けるとともに、このO2セ
ンサの外周に向けて空気を強制送風する送風手段を設け
たことを特徴としている。
〈実施例〉 以下、図面に示した実施例により本発明を具体的に説明
する。
する。
第１図は第１の実施例の概略構造図を示すものであり、
(11)はガスを燃料として運転されるガス機関、(12)は機
関(11)により駆動される発電機等の負荷装置、(13)は機
関(11)の排気管、(14)は断熱材、(15)はセンサ取付部で
ある。断熱材(14)は図では断面で示してあるが、実際は
排気管(13)の外周の全体にラギングされており、その一
部に断熱材(14)のないセンサ取付部(15)が形成されてい
る。(16)はセンサ取付部(15)に取付けられたO2センサ、
(17)はセンサ取付部(15)より下流側において排気管(13)
に形成された触媒収納部であり、触媒収納部(17)の内部
には三元触媒(18)が設けられ、O2センサ(16)は先端のシ
ールドチューブ(3)を排気管(13)の内部に突出させた状
態で固定されている。(21)は機関(11)等の設備一式を収
納しているキュービクル形のパッケージ、(22)は空気取
入口、(23)は空気出口、(24)は換気ファンであり、換気
ファン(24)は空気取入口(22)の内側に配置され、しかも
センサ取付部(15)に送風が当たる位置に設けられてお
り、排気管(13)はパッケージ(21)の外部に導出されてい
る。
(11)はガスを燃料として運転されるガス機関、(12)は機
関(11)により駆動される発電機等の負荷装置、(13)は機
関(11)の排気管、(14)は断熱材、(15)はセンサ取付部で
ある。断熱材(14)は図では断面で示してあるが、実際は
排気管(13)の外周の全体にラギングされており、その一
部に断熱材(14)のないセンサ取付部(15)が形成されてい
る。(16)はセンサ取付部(15)に取付けられたO2センサ、
(17)はセンサ取付部(15)より下流側において排気管(13)
に形成された触媒収納部であり、触媒収納部(17)の内部
には三元触媒(18)が設けられ、O2センサ(16)は先端のシ
ールドチューブ(3)を排気管(13)の内部に突出させた状
態で固定されている。(21)は機関(11)等の設備一式を収
納しているキュービクル形のパッケージ、(22)は空気取
入口、(23)は空気出口、(24)は換気ファンであり、換気
ファン(24)は空気取入口(22)の内側に配置され、しかも
センサ取付部(15)に送風が当たる位置に設けられてお
り、排気管(13)はパッケージ(21)の外部に導出されてい
る。
本実施例は上述のように構成されているので、換気ファ
ン(24)を運転するとパッケージ(21)内の空気全体の換気
と機関(11)等に対する冷却が行なわれるが、同時に風の
一部がセンサ取付部(15)に送られてO2センサ(16)の外周
には新しい空気が供給される。従って基準となる酸素濃
度は常に正常値に保たれ、O2センサ(16)の検出出力に誤
差が生ずることが防止されるのである。
ン(24)を運転するとパッケージ(21)内の空気全体の換気
と機関(11)等に対する冷却が行なわれるが、同時に風の
一部がセンサ取付部(15)に送られてO2センサ(16)の外周
には新しい空気が供給される。従って基準となる酸素濃
度は常に正常値に保たれ、O2センサ(16)の検出出力に誤
差が生ずることが防止されるのである。
第２図は第２の実施例であって基本的な構成は第１図の
ものと同様であるが、センサ取付部(15)と換気ファン(2
4)との間に空気通路(25)を設けた点が異なっている。空
気通路(25)は、換気ファン(24)の風の一部が有効にセン
サ取付部(15)に送られるようにパイプやダクト類等を用
いて適宜形成されるものであり、センサ取付部(15)と換
気ファン(24)の位置関係に制約がある場合や両者の間に
障害物があるような場合に適している。
ものと同様であるが、センサ取付部(15)と換気ファン(2
4)との間に空気通路(25)を設けた点が異なっている。空
気通路(25)は、換気ファン(24)の風の一部が有効にセン
サ取付部(15)に送られるようにパイプやダクト類等を用
いて適宜形成されるものであり、センサ取付部(15)と換
気ファン(24)の位置関係に制約がある場合や両者の間に
障害物があるような場合に適している。
以上の実施例はパッケージ(21)の換気を行なう換気ファ
ン(24)を利用したものであるが、第３図は、換気ファン
(24)を用いないで専用の送風ファン(26)を設けるととも
に、送風ファン(26)の風をセンサ取付部(15)まで送る送
風管(27)を設けた第３の実施例を示したものである。こ
の場合には、センサ取付部(15)の位置が自由に選択でき
る利点があり、また小形なファンで効率よくO2センサの
外周の換気を行なうことが可能となる。
ン(24)を利用したものであるが、第３図は、換気ファン
(24)を用いないで専用の送風ファン(26)を設けるととも
に、送風ファン(26)の風をセンサ取付部(15)まで送る送
風管(27)を設けた第３の実施例を示したものである。こ
の場合には、センサ取付部(15)の位置が自由に選択でき
る利点があり、また小形なファンで効率よくO2センサの
外周の換気を行なうことが可能となる。
ところで、排気管(13)のラギングに用いられる断熱材(1
4)には、アスベスト繊維のような不燃性材料をバインダ
で結合したものが一般に用いられており、排気管(13)の
熱によってバインダが気化してO2センサ(16)の周辺に漂
い、O2センサ(16)が気化ガスの影響を受けて正常な検出
値を示さなくなることがあり、この現象は設備が新しい
時に特に著しい。
4)には、アスベスト繊維のような不燃性材料をバインダ
で結合したものが一般に用いられており、排気管(13)の
熱によってバインダが気化してO2センサ(16)の周辺に漂
い、O2センサ(16)が気化ガスの影響を受けて正常な検出
値を示さなくなることがあり、この現象は設備が新しい
時に特に著しい。
第４図はこのような不都合を防止した第４の実施例であ
り、センサ取付部(15)にO2センサ(16)と断熱材(14)との
間を遮断する遮蔽筒(30)を設けたものである。遮蔽筒(3
0)は断熱材(14)の厚さ以上の長さを有する片側が開放し
た有底筒状であって、例えばO2センサ(16)とともに排気
管(13)に共締めして取付けられ、遮蔽筒(30)内には上述
したような適宜の送風手段、例えば送風管(27)によって
空気が送られるようになっている。本実施例はこのよう
に構成されているので、断熱材(14)から発生するバイン
ダの気化ガスがO2センサ(16)に達してO2センサ(16)の動
作に悪影響を与えることは確実に防止されるのである。
り、センサ取付部(15)にO2センサ(16)と断熱材(14)との
間を遮断する遮蔽筒(30)を設けたものである。遮蔽筒(3
0)は断熱材(14)の厚さ以上の長さを有する片側が開放し
た有底筒状であって、例えばO2センサ(16)とともに排気
管(13)に共締めして取付けられ、遮蔽筒(30)内には上述
したような適宜の送風手段、例えば送風管(27)によって
空気が送られるようになっている。本実施例はこのよう
に構成されているので、断熱材(14)から発生するバイン
ダの気化ガスがO2センサ(16)に達してO2センサ(16)の動
作に悪影響を与えることは確実に防止されるのである。
なお、断熱材(14)の厚さが過大な場合は、O2センサ(16)
のリード線(6)が熱の澱みにより熱損する虞があるた
め、例えば、遮蔽筒(30)の長さを断熱材(14)の厚さより
も短くし、遮蔽筒(30)の外端より外側となる断熱材(14)
の穴の内周面を拡開状（テーパ状）としてその拡開状穴
の内周面にアルミニウム箔などを貼り、外気との換気が
良好に行なわれるような構造とすることが望ましい。
のリード線(6)が熱の澱みにより熱損する虞があるた
め、例えば、遮蔽筒(30)の長さを断熱材(14)の厚さより
も短くし、遮蔽筒(30)の外端より外側となる断熱材(14)
の穴の内周面を拡開状（テーパ状）としてその拡開状穴
の内周面にアルミニウム箔などを貼り、外気との換気が
良好に行なわれるような構造とすることが望ましい。
〈発明の効果〉 以上の各実施例の説明からも明らかなように、本発明
は、O2センサ取付部に送風手段によって強制送風するよ
うにしているので、厚い断熱材が使用される大形のガス
機関においても、O2センサ外周には常に新しい空気が供
給されて基準となる酸素濃度が正常に保たれ、O2センサ
の検出出力に誤差が生ずることが防止されるのである。
は、O2センサ取付部に送風手段によって強制送風するよ
うにしているので、厚い断熱材が使用される大形のガス
機関においても、O2センサ外周には常に新しい空気が供
給されて基準となる酸素濃度が正常に保たれ、O2センサ
の検出出力に誤差が生ずることが防止されるのである。
第１図は本発明の一実施例の概略側面図、第２図は他の
実施例の概略側面図、第３図は別の実施例の要部の断面
図、第４図は更に別の実施例の要部の拡大断面図、第５
図はO2センサの一例の一部の破断側面図である。 (11)……機関、(13)……排気管、(14)……断熱材、(15)
……センサ取付部、(16)……O2センサ、(24)……換気フ
ァン、(25)……空気通路、(26)……送風ファン、(27)…
…送風管、(30)……遮蔽筒。
実施例の概略側面図、第３図は別の実施例の要部の断面
図、第４図は更に別の実施例の要部の拡大断面図、第５
図はO2センサの一例の一部の破断側面図である。 (11)……機関、(13)……排気管、(14)……断熱材、(15)
……センサ取付部、(16)……O2センサ、(24)……換気フ
ァン、(25)……空気通路、(26)……送風ファン、(27)…
…送風管、(30)……遮蔽筒。
Claims (1)
- 【請求項１】厚い断熱材によって覆われた排気管の所定
箇所に断熱材で覆われないセンサ取付部を形成し、酸素
イオン伝導性固体電解質を使用した濃淡電池型であって
空気流入孔を備えた保護スリーブを有するタイプのO2セ
ンサを取付けるとともに、このO2センサの外周に向けて
空気を強制送風する送風手段を設けたことを特徴とする
ガス機関における排気浄化システムの酸素濃度検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59080892A JPH068799B2 (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | ガス機関における排気浄化システムの酸素濃度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59080892A JPH068799B2 (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | ガス機関における排気浄化システムの酸素濃度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60224057A JPS60224057A (ja) | 1985-11-08 |
| JPH068799B2 true JPH068799B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=13731007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59080892A Expired - Lifetime JPH068799B2 (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | ガス機関における排気浄化システムの酸素濃度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068799B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009042165A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Energy Support Corp | ガス分析装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1536718A (en) * | 1975-03-31 | 1978-12-20 | Nissan Motor | Method of controlling air-fuel mixture in an internal combustion engine and a system therefor |
| JPS543686U (ja) * | 1977-06-11 | 1979-01-11 | ||
| JPS5912602Y2 (ja) * | 1977-06-14 | 1984-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関酸素濃度検知器の防水装置 |
| JPS5534269U (ja) * | 1978-08-28 | 1980-03-05 | ||
| JPS604125Y2 (ja) * | 1979-07-31 | 1985-02-05 | 日本碍子株式会社 | 酸素濃度検出器 |
| JPS6040847Y2 (ja) * | 1980-03-24 | 1985-12-10 | 大阪瓦斯株式会社 | ガスエンジンの排ガス脱硝装置 |
| JPS6346841Y2 (ja) * | 1981-03-06 | 1988-12-05 | ||
| JPS57150219U (ja) * | 1981-03-16 | 1982-09-21 | ||
| JPS58172543A (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-11 | Nippon Denso Co Ltd | 酸素濃度検出器 |
| JPS58154460U (ja) * | 1982-04-10 | 1983-10-15 | トヨタ自動車株式会社 | ヒ−タ付酸素センサ |
-
1984
- 1984-04-20 JP JP59080892A patent/JPH068799B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60224057A (ja) | 1985-11-08 |
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