JPH10111265A

JPH10111265A - 排気ガスセンサ

Info

Publication number: JPH10111265A
Application number: JP8284614A
Authority: JP
Inventors: Yoshimichi Yasuda; 義道安田
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 1996-10-08
Filing date: 1996-10-08
Publication date: 1998-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】排気ガスセンサが排気ガス中の凝縮水により
接触することを確実に防止することにより、排気ガスセ
ンサの特性の変化、センサの劣化、さらには排気ガスセ
ンサの破損を確実に防止できる排気ガスセンサを提供す
る。【解決手段】中心部が上方に傾斜した外面を有し、中
心と偏心した位置に排気ガス導入管１０を突出して設け
た上壁３と、中心部が下方に傾斜した内面を有し、中心
位置に水抜き穴１２を設けた底壁６とを備えた収納ケー
ス２内にセンサ素子１を備え、また、収納ケース内に中
心部が上方に傾斜するブラケット１４を設け該ブラケッ
トの中心部分にセンサ素子１を備えてなる排気ガスセン
サを構成するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大型吸収式冷温水
機やボイラ等の燃焼の変化を検出するため、排気ガスの
状態を検出し出力する排気ガスセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】大型吸収式冷温水機において臭化リチュ
ームを加熱するボイラや、温水器あるいは各種ボイラ等
において、これらの燃焼装置の燃焼状態を検出するた
め、排気ガス中の残留酸素、一酸化炭素、窒素酸化物の
量を排気ガスセンサで検出すること、あるいは排気ガス
の温度を排気ガスセンサにより検出し、この排気ガス温
度を直接用い、あるいは室温等と比較しながら、これら
の燃焼装置の作動状況を知り、この燃焼装置を備えた機
器の作動の制御を行っている。

【０００３】このような排気ガスセンサにおいては、燃
焼後のガスを排出する煙道内に直接、あるいは煙道から
分岐した分岐路にこの排気ガスセンサを設置し、排気ガ
スの状態を検出することが行われるが、排気ガスセンサ
をこのような煙道あるいは分岐路に設置すると、燃焼に
よって生じる水分等が煙道を流れているうちに冷却さ
れ、凝縮して水滴となる。また、特に上記分岐路中に排
気ガスセンサを配置した場合には、分岐路内の排気ガス
は急速に冷却され多くの水滴を生じる。

【０００４】この水滴は、排気ガス中に含まれる硫化物
が水に溶けて希硫酸となっている場合が多く、したがっ
て排気ガスから生じた凝縮水は排気ガスセンサの各種の
ものを腐食する性質が極めて高い。そのため、この凝縮
水が排気ガスセンサに付着すると、排気ガスセンサの各
種金属部分が腐食し、排気ガスセンサの出力特性が変化
して機器の運転制御に悪影響を及ぼすほか、破損して使
用不能の状態となる。特に、排ガスセンサの取り扱いを
容易にするため、排気ガスセンサ作動用に、あるいは排
気ガスセンサ出力処理のために電子回路をを一体的に内
装することが多くなっており、このような電子回路の部
品は極めて腐食しやすい性質をもっている。

【０００５】また、酸素センサ、一酸化炭素センサ窒素
酸化物センサ等においては、センサの排気ガス取り入れ
部分にセラミック製のカバー、あるいは酸化ジルコニア
よりなる電解質を含む多孔質焼結体の排気ガス成分吸着
部分を設けることが多いが、これらの物質は温度変化に
弱く、急激な温度変化が生じると破損することが多い。
また、このようなセンサは所定の高温状態で作動するた
め、高温状態であることが多く、更に、加熱用ヒータを
設ける場合もあるしたがって、このような排気ガスセン
サを用いている場合には、排気ガスが冷却されて凝縮し
た凝縮水が高温の排気ガスセンサに直接滴下、あるいは
付着すると、排気ガスセンサが急激に冷やされて破損す
ることもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような、排気ガ
ス中の凝縮水により排気ガスセンサは劣化あるいは破損
することを防止するため、特に電子部品の腐食防止のた
め、これら電子部品等をシリコン樹脂等の合成樹脂で覆
うことも考えられているが、このような合成樹脂で電子
部品を覆うには製作工数が増加する等の欠点を有する。

【０００７】また、センサ内部に貯留する凝縮水を直ち
に排出するため、センサの底面に水抜き用の穴を設ける
ことも考えられているが、センサに凝縮水が付着するこ
とを防止することはできず、また、センサ内の凝縮水を
円滑に排出することができないため、排気ガスセンサの
腐食防止、破損防止等には不十分であった。

【０００８】したがって、本発明は、排気ガスセンサが
排気ガス中の凝縮水により接触することを確実に防止す
ることにより、排気ガスセンサの特性の変化、センサの
劣化、さらには排気ガスセンサの破損を確実に防止でき
る排気ガスセンサを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、中心部が上方に傾斜した外面を有し、中心
と偏心した位置に排気ガス導入管を突出して設けた上壁
と、中心部が下方に傾斜した内面を有し、中心位置に水
抜き穴を設けた底壁とを備えた収納ケース内にセンサ素
子を備え、また、収納ケース内に中心部が上方に傾斜す
るブラケットを設け該ブラケットの中心部分にセンサ素
子を備えてなる排気ガスセンサを構成するものである。

【００１０】本発明は、上記のように構成したので、煙
道を流れ収納ケースに衝突する排気ガスは、収納ケース
の上壁の傾斜した外面と衝突するとき、排気ガスに含ま
れる凝縮水等の液体分は中心位置が上方に傾斜した外面
に案内されて流れ、外面に突出して設けた排気ガス導入
管には流入しない。また、収納ケース内に導入される排
気ガスは、収納ケース内の中心から偏心した位置から内
部に取り入れられ、収納ケース内の中心位置に固定され
たセンサ素子に対しては直接衝突することなく、収納ケ
ース内で循環した後センサ素子でその成分や温度等が測
定される。その結果収納容器内に排気ガス流と共にわず
かに侵入した凝縮水等はセンサ素子に直接衝突すること
がない。

【００１１】また、収納容器内に流入した凝縮水、ある
いは収納容器内で生じた凝縮水等は底壁に滴下するが、
この時センサ素子を固定するブラケットに付着する凝縮
水等は、ブラケットが中心部が上方に傾斜しているの
で、ブラケットの中心部に固定したセンサ素子の方に流
れることがなく、底壁の方に流下する。更に、収納ケー
スの内壁やブラケットを伝わって流下した収納ケース内
の凝縮水等は、底壁の内面が中心部が下方に傾斜してい
る内面によって案内され、底壁の中心位置に設けた水抜
き穴に集められ、水抜き穴から収納ケース外に流出させ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に沿って説
明する。内部にセンサ素子１を収納する収納ケース２
は、上壁３と円筒状の側壁４とを有し下方が開放するケ
ース部５と、この開放したケース部に嵌合固定する底壁
６とからなる。上壁３の外面はその中心部７を頂点とす
る円錐状に形成され、それにより上壁３の外面はその中
心部が上方に傾斜した傾斜面となっている。この上壁３
の外面には、その中心部７から外れて偏心した位置に開
口８を有し、この開口８には排気ガス導入管１０を螺合
して固定しており、それにより上壁３の外面には排気ガ
ス導入管１０が突出して固定される。

【００１３】底壁６の内面１１は中心部を頂点とする円
錘状に形成され、それにより底壁６の内面１１はその中
心部が下方に傾斜した傾斜面となっている。この中心部
には水抜き穴１２を設けている。底壁６の内面１１の外
周には合成樹脂製のリング１３を当接しており、このリ
ング１３上には、中心部が上方に傾斜するブラケット１
４の外周端の脚部分１５を載置し、ねじ１６によりリン
グ１３を貫通して底壁６に対してねじ止めして固定して
いる。それにより、このねじ１６を取り外すことによっ
てブラケットと共に各種のセンサと交換することができ
る。ブラケット１４は複数本の支柱からなるか、あるい
は円錘状の脚に複数個のスリットを形成することにより
排気ガス通路を形成している。

【００１４】中心部が上方に傾斜するブラケット１４の
中心部にはセンサ素子１を固定している。このセンサ素
子としては、従来の排気ガス中の残留酸素、一酸化炭
素、窒素酸化物を検出する排気ガス成分検出素子、ある
いは排気ガスの温度を検出する排気温度センサ等が用い
られる。このセンサ素子１はブラケット１４の中心部に
設けられるのに対して、上記のように排ガス導入管１０
は上壁３の中心から偏心した位置に設けられているの
で、排気ガス導入管１０から導入された排気ガスは、排
気ガス導入管の長さ方向にガイドされて中心線と平行に
収納容器内に導入されるので、排気ガス導入管１０から
の排気ガスは直接センサ素子１に衝突することがなくな
る。

【００１５】上記構成からなる排気ガスセンサ１６の使
用に際しては、燃焼装置に連通する煙道、あるいはその
煙道から分岐する分岐路としての排気ガス通路１７が略
垂直に配置された部分にこの排気ガスセンサ１６を設置
固定する。それにより排気ガス通路１７を流れる排気ガ
スは、収納ケース２の上壁３の円錘状に傾斜した外面に
沿って滞留することなく流れる。この排気ガス中に、燃
焼装置において燃焼によって生じた水分が冷却により凝
縮して生じた凝縮水等が存在する場合には、その凝縮水
等は上壁３の外面に沿って流下する。一方、排気ガスの
一部は上壁３から突出する排気ガス導入管１０から収納
ケース２内に流入するが、この時、収納ケースの上面に
衝突する凝縮水等は排気ガス導入管１０が上壁から突出
しているので、排気ガス導入管１０から流入することは
ない。

【００１６】収納ケース２内に導入された排気ガスは、
その内部に収納されたセンサ素子１５が収納ケース２の
中心位置に固定されているので、このセンサ素子１５に
直接衝突することがなく、収納ケース２内に拡散し、あ
るいは収納ケース２の底壁６の内面１１に向かって流
れ、収納ケース２内全体に拡散する。その排気ガスはセ
ンサ素子１に接触し、排気ガス中の残留酸素、一酸化炭
素、窒素酸化物を検出する排気ガス成分検出素子、ある
いは排気ガスの温度を検出する排気温度センサ等必要に
応じて選択されて設置しているセンサ素子の作用により
所定の排気ガスの状態が検出される。

【００１７】収納ケース内の排気ガスは、導入された排
気ガス中に含まれていた凝縮水、あるいは収納容器内で
冷却され凝縮した凝縮水が分離し、収納ケースの内面
に、あるいはブラケット１４に付着する。ブラケット１
４に付着した凝縮水は、センサ素子を固定した中心部が
ブラケットの高い位置にあり且つ排気ガス流の上流側に
あるので、センサ素子側に流れることがなく、確実にブ
ラケットに沿って下方に流下する。このようにして収納
ケース内の凝縮水等は、収納ケース２の底壁６の内面１
１に流下し、中心部が下方に傾斜した底壁６に案内され
て底壁の中心部に設けた水抜き穴１２から収納ケース外
に排出される。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成したので、
煙道を流れ収納ケースに衝突する排気ガスは、収納ケー
スの上壁の中心位置が上方に傾斜した外面に案内されて
流れて滞留することがなく、かつ、外面に突出して設け
た排気ガス導入管に凝縮水等が流入することがない。ま
た、収納ケース内に導入される排気ガスは、収納ケース
内の中心から偏心した位置から内部に取り入れられ、収
納ケース内の中心位置に固定されたセンサ素子に対して
は直接衝突することないので、センサが凝縮水等により
急激に冷却されて破損することがなく、また凝縮水等に
含まれる成分によりセンサが劣化することが防止され
る。

【００１９】また、収納容器内に流入した凝縮水、ある
いは収納容器内で生じた凝縮水等は底壁に滴下するが、
この時センサ素子を固定するブラケットに付着する凝縮
水等は、ブラケットが中心部が上方に傾斜しているの
で、ブラケットの中心部に固定したセンサ素子の方に流
れることがなく、底壁の方に流下し、凝縮水がセンサ素
子側に流れるのを確実の防止することができる。

【００２０】更に、収納ケースの内壁やブラケットを伝
わって流下した収納ケース内の凝縮水等は、底壁の内面
が中心部が下方に傾斜している内面によって案内され、
底壁の中心位置に設けた水抜き穴に集められ、水抜き穴
から収納ケース外に流出させることができるので、収納
容器内の凝縮水等がセンサ素子に付着することが確実の
防止される。したがって、排気ガスセンサが排気ガス中
の凝縮水により接触することが確実に防止することがで
き、排気ガスセンサの特性の変化、センサの劣化、さら
には排気ガスセンサの破損を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す排気ガスセンサの断面図
である。

【符号の説明】

１センサ素子２収納ケース３上壁４側壁５ケース部６底壁７中心部８開口１０排気ガス導入管１１内面１２水抜き穴１３リング１４ブラケット１５脚部分１６ねじ１７排気ガス通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心部が上方に傾斜した外面を有し、中
心と偏心した位置に排気ガス導入管を設けた上壁と、中
心部に向かって下方に傾斜した内面を有し、中心位置に
水抜き穴を設けた底壁とを備えた収納ケース内にセンサ
素子を備えたことを特徴とする排気ガスセンサ。
【請求項２】収納ケース内に中心部が上方に傾斜する
ブラケットを設け、該ブラケットの中心部分にセンサ素
子を備えてなる請求項１記載の排気ガスセンサ。
【請求項３】ブラケットを底壁の内面周囲にリング状
部材を介して固定してなる請求項１または請求項２記載
の排気ガスセンサ。