[发明专利]废气传感器

说明书

本发明涉及一种气体传感器，其用于通过陶瓷的传感器元件（10）检验测量气体的组成成份，所述传感器元件被固定在壳体（11）中，并且所述气体传感器具有带有外部的保护套筒（21）和内部的保护套筒（22）的双壁的保护管（20），其中，所述内部的保护套筒（22）包围气体空间（30），所述传感器元件（10）以测量气体侧的区段（101）沿所述气体传感器的纵向轴线（10）伸入到所述气体空间中，并且其中在所述外部的和内部的保护套筒（21、22）之间构造有环形空间（31）。尤其在于，所述外部的保护套筒（21）具有带有被构造为涡流元件（212a）的至少一个开口（212）的外周面（211），通过所述开口测量气体在围绕所述气体传感器（1）的纵向轴线（100）旋转的情况下能够进入到所述环形空间（31）中，并且所述内部的保护套筒（22）具有关于所述传感器元件（10）的敏感的区域（102）定向的、尤其以功能优化的方式定向的至少一个开口（222），通过所述开口测量气体能够从所述环形空间（31）进入到所述气体空间（30）中。

技术领域

根据独立权利要求的前序部分，本发明涉及一种尤其用于确定内燃机的废气中的氧气含量或颗粒浓度的气体传感器。

背景技术

由DE-19628423 A1公开了一种具有传感器元件的气体传感器，该气体传感器以气体密封的方式被固定在金属的壳体中。该气体传感器具有双壁的保护管，所述保护管具有外部的保护套筒和内部的保护套筒，所述外部的保护套筒和所述内部的保护套筒分别具有用于气体流入和/或气体流出的开口。内部的保护套筒形成气体空间，传感器元件以废气侧的区段嵌入到所述气体空间中。外部的保护套筒为具有封闭的外周面的套筒，其中用于气体流入和/或气体流出到所述中间空间中的开口被布置在套筒的端侧上。由内部的保护套筒形成的气体空间具有垂直于传感器元件的延伸方向的矩形的横截面。

发明内容

根据本发明的气体传感器利用权利要求1的特征部分如下地改进已公开的气体传感器，从而动态性得到改善，其测量功能关于其在装入位置中的定向的依赖性被消除并且此外其稳健性得到提升。

因此规定，外部的保护套筒具有外周面，该外周面具有被构造为涡流元件的至少一个开口，通过所述开口测量气体在围绕所述气体传感器的纵向轴线旋转的情况下能够进入到被构造在所述内部的保护套筒和所述外部的保护套筒之间的环形空间中。

被构造为涡流元件的至少一个开口例如可以是由开口组成的环，该环例如以彼此相同的间距并且在传感器的纵向延伸尺度的相同的高度上被布置在外部的保护套筒的外周面上。例如可以是奇数个开口。通过使用涡流翻板，所述开口可以由此例如被构造为涡流元件，所述涡流翻板例如通过相应地压入或压出所述外部的保护套筒的节段而制成。

涡流元件被如此定向，使得测量气体可以在围绕气体传感器的纵向轴线旋转的情况下进入环形空间中。为此，它们尤其朝向垂直于气体传感器的纵向轴线的方向。然而也可以规定，涡流元件额外地也具有沿气体传感器的纵向轴线的或者反向于气体传感器的纵向轴线的分量。

通过测量气体在围绕气体传感器的纵向轴线旋转的情况下而进入到环形空间中，由此实现了传感器功能在测量气体流动中对气体传感器的定向的依赖性降低。此外，产生这样的效果：即，所述环形空间中的测量气体的旋转适用于使得所述测量气体的可能存在的液体的组成部分、例如水滴与所述内部的保护套筒和所述气体空间并且由此与所述传感器元件远离。与此代替地，测量气体的剩余的液体的组成部分保留在外部的保护套筒的内侧面上，直到它们蒸发或通过外部的保护套筒的开口再次离开所述环形空间。

内部的保护套筒尤其在其外周面上具有至少一个开口，通过该开口测量气体可以从环形空间进入到气体空间中。

所述至少一个开口可以是一个单个开口或多个开口，例如为与它们的相邻开口具有相同间隔的并且在气体传感器的纵向延伸尺度中的相同高度上位于孔环上的开口。替代性地，所述开口也可以以不相同的间距被布置和/或被布置在孔环的外部。这些孔例如可以上下地被定向。