DE202004004808U1

DE202004004808U1 - Gassensorbauteil

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Publication number: DE202004004808U1
Application number: DE200420004808
Authority: DE
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2014-03-27
Also published as: JP2004294363A; JP4133505B2

Abstract

Gassensorbauteil, welches umfasst:
eine Gassensorvorrichtung für das Feststellen einer Änderung der Konzentration eines bestimmten Gases in Umgebungsgas,
ein Gehäuse für das Aufnehmen der Gassensorvorrichtung, wobei das Gehäuse Luftöffnungen für das Einleiten des Umgebungsgases von außerhalb des Gehäuses sowie einen Gaskanal, durch welchen das von außerhalb des Gehäuses durch die Luftöffnungen eingeleitete Umgebungsgas zu der Gassensorvorrichtung geleitet wird, beinhaltet; und
einen Filter mit Luftdurchlässigkeit und Wasserabweisungskraft, der den Gaskanal in einer Mitte des Gaskanals schließt,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Gaseinleitungsteil, der die Luftöffnungen bildet und Fremdstoffe am Eindringen in den Gaskanal von außerhalb des Gehäuses hindert, aufweist; und
dass der Filter bei einem Abstand von dem Gaseinleitungsteil und an einer Stelle angeordnet ist, an der der Filter direkt durch mindestens einen von außerhalb des Gehäuses sichtbaren Teil der Luftöffnungen in einer Dickenrichtung des Filters sichtbar ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es wurden bereits verschiedene Gassensorbauteile, die jeweils eine in einem Gehäuse aufgenommene Gassensorvorrichtung aufweisen, vorgeschlagen (siehe zum Beispiel die japanischen Offenlegungsschrift Nr. 184817/1997 (1 bis 5) und die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2002-318217 (1 und 2)). Einige dieser Gassensorbauteile werden zum Beispiel an Fahrzeugkarosserien oder an Leitungen von Klimaanlagen für Fahrzeuge angebracht, damit sie eine Änderung der Abgaskonzentration in der Außenluft feststellen. Insbesondere wird ein solches Gassensorbauteil in einem Mechanismus für das automatische Ändern des Öffnens/Schließens einer Klappe verwendet, um einen Innen-/Außenluftmodus zu steuern, wenn die Änderung der Abgaskonzentration der Außenluft einen vorbestimmten Wert erreicht oder übersteigt.
ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In dem Gassensorbauteil der Patentschrift 1 ist eine die Gassensorvorrichtung umgebende Abdeckung vorgesehen, um ein Eindringen von Wassertropfen von außerhalb des Gehäuses in das Innere des Gehäuses und deren Anhaften an der Gassensorvorrichtung zu verhindern. Luftöffnungen für das Einleiten der Außenluft in das Innere des Gehäuses sind in der Abdeckung ausgebildet. Um zu verhindern, dass von den Luftöffnungen eindringende Wassertropfen die Gassensorvorrichtung erreichen, ist eine Innenwand vorgesehen, um den Gaskanal zu biegen. Augrund der Biegung des Gaskanals durch die in der Abdeckung vorgesehene Innenwand, kann das von den Luftöffnungen eingeleitete Gas nicht schnell zu der Gassensorvorrichtung geleitet werden. Somit verschlechtert sich das Ansprechen des Gassensors.
In dem Gassensorbauteil von Patentschrift 2 ist dagegen, wie in 9A und 9B gezeigt, ein wasserdichter Filter 140 in einem Gaskanal 425 innerhalb eines Gehäuses 401 und zwischen jeder Luftöffnung 411–413 und einer Gassensorvorrichtung 131 vorgesehen. Selbst wenn Wassertropfen durch die Luftöffnungen 411 bis 413 in das Innere des Gehäuses 401 eindringen, werden die Wassertropfen somit daran gehindert, die Gassensorvorrichtung 131 zu erreichen. Weiterhin ist der Filter 140 an einer Stelle angeordnet, an der der Filter 140 nicht von außerhalb des Gehäuses 401 direkt durch die Luftöffnungen 411 bis 413 in der Dickenrichtung (Z-Richtung) des Filters 140 sichtbar ist. Selbst wenn Wassertropfen von den Luftöffnungen 411 bis 413 schnell in das Innere des Gehäuses 401 eindringen, erreichen die Wassertropfen auf diese Weise den Filter 140, nachdem sie abgebremst wurden, ohne direkt den Filter 140 zu treffen. Bei einem solchen Aufbau erreicht aber auch das von den Luftöffnungen 411 bis 413 eingeleitete Gas den Filter 140 nicht direkt. Somit besteht die Befürchtung, dass sich das Ansprechen des Gassensors verschlechtert.
Die Erfindung wurde im Hinblick auf die aktuelle Situation entwickelt. Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Gassensorbauteil an die Hand zu geben, bei welchem Wassertropfen daran gehindert werden können, von außerhalb eines Gehäuses in das Innere des Gehäuses einzudringen, und das Ansprechen eines Gassensors ausgezeichnet ist.
Zur Lösung der vorstehenden Probleme gibt die Erfindung ein Gassensorbauteil an die Hand, welches umfasst: eine Gassensorvorrichtung für das Feststellen einer Änderung der Konzentration eines bestimmten Gases in Umgebungsgas; ein Gehäuse für das Aufnehmen der Gassensorvorrichtung, wobei das Gehäuse Luftöffnungen für das Einleiten des Umgebungsgases von außerhalb des Gehäuses beinhaltet, sowie einen Gaskanal, durch welchen das von außerhalb des Gehäuses durch die Luftöffnungen eingeleitete Umgebungsgas zu der Gassensorvorrichtung geleitet wird, und einen Filter mit Luftdurchlässigkeit und Wasserabweisungskraft, der den Gaskanal in der Mitte des Gaskanals schließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Gaseinleitungsteil, der die Luftöffnungen bildet und Fremdstoffe am Eindringen in den Gaskanal von außerhalb des Gehäuses hindert, aufweist, dass der Filter bei einem Abstand von dem Gaseinleitungsteil und an einer Stelle angeordnet ist, an der der Filter direkt durch mindestens einen von außerhalb des Gehäuses sichtbaren Teil der Luftöffnungen in einer Dickenrichtung des Filters sichtbar ist.
Weiterhin verhindert der die Luftöffnungen bildende Gaseinleitungsteil das Eindringen von Fremdstoffen von außerhalb des Gehäuses in den Gaskanal. Wenn das Gassensorbauteil an einem Fahrzeug angebracht ist, kann demgemäss zum Beispiel eine Beschädigung des Filters durch ein Montagewerkzeug oder dergleichen verhindert werden. Ferner kann eine Beschädigung des Filters durch Kieselsteine, Splitt oder dergleichen, welche bei fahrendem Fahrzeug von außen geflogen kommen, verhindert werden.
Weiterhin ist bei dem erfindungsgemäßen Gassensorbauteil der Filter an einer Stelle angeordnet, an der der Filter direkt durch mindestens einen von außerhalb des Gehäuses in Dickenrichtung des Filters sichtbaren Teil der Luftöffnungen sichtbar ist. Demgemäss wird das von den Luftöffnungen in den Gaskanal eindringende Gas schnell zu dem Filter geleitet. Somit wird das Ansprechen des Gassensors ausgezeichnet.
Weiterhin ist der Filter bei einem Abstand von dem die Luftöffnungen ausbildenden Gaseinleitungsteil angeordnet. Demgemäss ist es möglich, die gaspermeable Fläche des Filters bestmöglich zu nutzen. Somit dringt das Umgebungsgas mühelos durch den Filter, so dass das Ansprechen des Gassensors ausgezeichnet wird. Verglichen mit dem Fall, da der Filter in Kontakt mit dem Gaseinleitungsteil angeordnet ist, fehlt im Einzelnen im Filter der Teil, der den Gaseinleitungsteil berührt hätte, so dass das Umgebungsgas auch diesen Teil durchdringt. Somit kann das eingeleitete Umgebungsgas effizient zu der Gassensorvorrichtung geleitet werden. Der Gaseinleitungsteil kann übrigens einstückig mit dem anderen Teil des Gehäuses gegossen oder separat vorgesehen werden.
Weiterhin ist das Gassensorbauteil vorzugsweise so ausgelegt, dass der die Luftöffnungen ausbildende Gaseinleitungsteil eine Form, in welcher eine von ersten virtuellen Richtungslinien, die in Dickenrichtung des Filters verlaufen, in mindestens eine der Luftöffnungen dringen kann, ohne den Gaseinleitungsteil zu treffen, sowie eine Form, in welcher eine von zweiten virtuellen Richtungslinien, die von außen senkrecht zur Dickenrichtung des Filters verlaufen, in das Innere mindestens einer der Luftöffnungen eindringen kann, ohne den Gaseinleitungsteil zu treffen, umfasst.
Bei dem erfindungsgemäßen Gassensorbauteil umfasst der die Luftöffnungen ausbildende Gaseinleitungsteil eine Form, in welcher eine von ersten virtuellen Richtungslinien, die in der Dickenrichtung des Filters verlaufen, in mindestens eine der Luftöffnungen eindringen kann, ohne den Gaseinleitungsteil zu treffen. Demgemäss kann ein von Außen in Dickenrichtung des Filters sich fortbewegendes Umgebungsgas schnell in den Gaskanal eingeleitet werden. Weiterhin umfasst der Gaseinleitungsteil eine Form, bei welcher eine von zweiten virtuellen Richtungslinien, die von Außen senkrecht zur Dickenrichtung des Filters verlaufen, in das Innere mindestens einer der Luftöffnungen gelangt, ohne den Gaseinleitungsteil zu treffen. Demgemäss kann sich von Außen senkrecht zur Dickenrichtung des Filter fortbewegendes Umgebungsgas mühelos in den Gaskanal eingeleitet werden.
Demgemäss lässt sich in dem erfindungsgemäßen Gassensorbauteil nicht nur sich von Außen in Dickenrichtung des Filters fortbewegendes Umgebungsgas, sondern auch das sich senkrecht zur Dickenrichtung fortbewegende Umgebungsgas mühelos in den Gaskanal einleiten. Somit wird das Ansprechen des Gassensors noch besser.
Das erfindungsgemäße Gassensorbauteil kann übrigens so ausgelegt werden, dass der Gaseinleitungsteil in einer konvexen käfigartigen Form ausgebildet wird, die in Dickenrichtung des Filters hervorsteht. In diesem Fall kann jede der ersten und zweiten virtuellen Richtungslinien mindestens durch eine der Maschen des Käfigs, die als Luftöffnungen dienen, dringen, ohne den Gaseinleitungsteil zu treffen. Alternativ kann der Gaseinleitungsteil zu einer gitterartigen Form, die in Dickenrichtung des Filters hervorsteht, ausgebildet sein. In diesem Fall können die ersten virtuellen Richtungslinien durch mindestens einen der Öffnungsteile des Gitters, die als Luftöffnungen dienen, dringen, ohne den Gaseinleitungsteil zu treffen. Somit können die von außen kommenden zweiten virtuellen Richtungslinien in das Innere des Öffnungsteils gelangen, ohne den Gaseinleitungsteil zu treffen.
Weiterhin ist das Gassensorbauteil vorzugsweise so ausgelegt, dass mindestes eine der Luftöffnungen einen Dickenrichtungs-Öffnungsteil aufweist, der in der Dickenrichtung des Filters offen ist, und dass mindestes eine der Luftöffnungen, welche die Luftöffnung mit dem Dickenrichtungs-Öffnungsteil beinhaltet, einen senkrechten Öffnungsteil aufweist, der in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Filters offen ist.
In dem erfindungsgemäßen Gassensorbauteil weist mindestens eine der Luftöffnungen einen Dickenrichtungs-Öffnungsteil auf, der in Dickenrichtung des Filters offen ist. Demgemäss kann das sich von Außen in Dickenrichtung des Filters fortbewegende Umgebungsgas von dem Dickenrichtungs-Öffnungsteil schnell in den Gaskanal eingeleitet werden. Weiterhin weist mindestens eine der Luftöffnungen, welche die Luftöffnung mit dem Dickenrichtungs-Öffnungsteil beinhaltet, einen senkrechten Öffnungsteil auf, der in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Filters offen ist. Demgemäss kann das von Außen senkrecht zur Dickenrichtung des Filters sich fortbewegende Umgebungsgas von dem senkrechten Öffnungsteil schnell in den Gaskanal eingeleitet werden.
Demgemäss lässt sich bei dem erfindungsgemäßen Gassensorbauteil nicht nur das sich von Außen in Dickenrichtung des Filters fortbewegende Umgebungsgas, sondern auch das sich senkrecht zur Dickenrichtung fortbewegende Umgebungsgas einfach in den Gaskanal einleiten. Somit wird das Ansprechen des Gassensors noch besser.
Weiterhin ist das Gassensorbauteil vorzugsweise so ausgelegt, dass der Gaseinleitungsteil eine konvexe käfigartige Form aufweist, welche in Dickenrichtung des Filters hervorsteht.
Wenn der Gaseinleitungsteil zu einer solchen Form ausgebildet ist, ist es möglich, nicht nur das sich von Außen in Dickenrichtung des Filters fortbewegende Umgebungsgas, sondern auch das sich senkrecht zur Dickenrichtung fortbewegende Umgebungsgas schnell in den Gaskanal einzuleiten. Somit wird das Ansprechen des Gassensors noch besser.
Weiterhin ist ein beliebiges der Gassensorbauelemente vorzugsweise so ausgelegt, dass das Gehäuse einen Ablass in einer Außenfläche desselben aufweist, wobei der Ablass mit mindestens einer der Luftöffnungen verbunden ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Gassensorbauteil ist ein mit mindestens einer der Luftöffnungen verbundener Ablass in der Außenfläche des Gehäuses vorgesehen. Selbst wenn sich in der Luftöffnung aufgrund eines Wassertropfens oder dergleichen ein Wasserfilm bildet, so dass die Luftöffnung verschlossen wird, wird demgemäss der Wassertropfen oder dergleichen durch den Ablass an die Außenseite des Gehäuses abgelassen. Daher ist es möglich, einen Luftstrom in mindestens einer Luftöffnung zu sichern. Somit ist es möglich, die Situation zu vermeiden, dass Luftöffnungen (oder alle Luftöffnungen) durch Wassertropfen verschlossen werden, so dass kein Umgebungsgas von den Luftöffnungen eingeleitet werden kann.
Weiterhin ist das Gassensorbauteil vorzugsweise so ausgelegt, dass der Ablass im Schnitt in einer Richtung senkrecht zu einer Verlaufsrichtung desselben eine V-Form aufweist.
Bei dem erfindungsgemäßen Gassensorbauteil weist der Ablass im Schnitt in einer Richtung senkrecht zu einer Verlaufsrichtung desselben eine V-Form auf. Aufgrund des Ablasses mit dieser Form kann das in den Luftöffnungen gesammelte Wasser nach außen geleitet und ordnungsgemäß abgelassen werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1
1 ist eine Draufsicht auf ein Gassensorbauteil 100 nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung.
Fig. 2
2 ist eine Seitenansicht des Gassensorbauteils 100 nach der ersten Ausführung, entsprechend einer Ansicht in Pfeilrichtung B von 1.
Fig. 3
3A und 3B sind Ansichten, welche einen Hauptteil des Gassensorbauteils 100 nach der ersten Ausführung zeigen, wobei 3A eine vergrößerte Draufsicht (vergrößerte Ansicht in Pfeilrichtung C von 2) des Gaseinleitungsteils 110 und eines Gassensor-Aufnahmeteils 120 ist, 3B eine teilweise Schnittseitenansicht davon (vergrößerte Ansicht des Teils D in 2) ist.
Fig. 4
4A und 4B sind Ansichten, welche einen Hauptteil des Gassensorbauteils 200 nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung zeigen, wobei 4A eine vergrößerte Draufsicht (entsprechend einer vergrößerten Ansicht in Pfeilrichtung C von 2) eines Gaseinleitungsteils 210 und des Gassensor-Aufnahmeteils 120 ist, 4B eine teilweise Schnittseitenansicht davon (entsprechend einer vergrößerten Ansicht des Teils D in 2) ist.
Fig. 5
5A und 5B sind Ansichten, welche einen Hauptteil eines Gassensorbauteils 300 nach einer dritten erfindungsgemäßen Ausführung zeigen, wobei 5A eine vergrößerte Draufsicht (entsprechend einer vergrößerten Ansicht in Pfeilrichtung C von 2) eines Gaseinleitungsteils 310 und eines Gassensor-Aufnahmeteils 320 ist, 5B eine teilweise Schnittseitenansicht davon (entsprechend einer vergrößerten Ansicht des Teils D in 2) ist.
Fig. 6
6 ist ein Schaubild, welches die Ergebnisse von Gasdetektionstests zeigt, die an den Gassensorbauteilen 100 bis 400 gemäß den ersten bis dritten Ausführungen und gemäß einem Vergleichsmodus, bei welchem Gasgemisch in X-Richtung zugeführt wurde, durchgeführt wurden.
Fig. 7
7 ist ein Schaubild, welches die Ergebnisse von Gasdetektionstests zeigt, die an den Gassensorbauteilen 100 bis 400 gemäß den ersten bis dritten Ausführungen und gemäß einem Vergleichsmodus, bei welchem Gasgemisch in Y-Richtung zugeführt wurde, durchgeführt wurden.
Fig. 8
8 ist ein Schaubild, welches die Ergebnisse von Gasdetektionstests zeigt, die an den Gassensorbauteilen 100 bis 400 gemäß den ersten bis dritten Ausführungen und gemäß einem Vergleichsmodus, bei welchem Gasgemisch in Z-Richtung zugeführt wurde, durchgeführt wurden.
Fig. 9
9A und 9B sind Ansichten, welche einen Hauptteil eines Gassensorbauteils 400 gemäß dem Vergleichsmodus zeigen, wobei 9A eine vergrößerte Draufsicht (entsprechend einer vergrößerten Ansicht in Pfeilrichtung C von 2) eines Gaseinleitungsteils 410 und eines Gassensor-Aufnahmeteils 420 ist, 9B eine teilweise Schnittseitenansicht davon (entsprechend einer vergrößerten Ansicht des Teils D in 2) ist.

100,200,300,400: Gassensorbauteil
110,210,310,410: Gaseinleitungsteil
111,112,113,114,115,116,117,118,119,211,212,213,214,215,216,217,218,
219,311,312,313,314,315,316,317,318,319,411,412,413: Luftöffnung
120,220,320,420: GAssensor-Aufnahmeteil
121,122,123,124,221,222,223,224,321,322,323,324: Ablass
125b,225b,325b,425b: erster Gaskanal
125c,225c,325c,425c: zweiter Gaskanal
131: Gassensorvorrichtung
140: Filter
101,201,301,401: Gehäuse
150: erstes Gehäuseelement
160: zweites Gehäuseelement

EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Erste Ausführung
Unter Bezug auf die Zeichnungen wird nun ein Gassensorbauteil 100 nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung beschrieben.
1 ist eine Draufsicht auf das Gassensorbauteil 100 nach der ersten Ausführung, 2 ist eine Seitenansicht davon, entsprechend einer Ansicht in Pfeilrichtung B von 1. Wie in 1 und 2 gezeigt wird, weist das Gassensorbauteil 100 ein erstes Gehäuseelement 150, ein zweites Gehäuseelement 160, einen Gassensor 130 und eine Verdrahtungsplatte 135 auf. Der Gassensor 130 und die Verdrahtungsplatte 135 sind in einem Gehäuse 101 aufgenommen, bei welchem das erste Gehäuseelement 150 und das zweite Gehäuseelement 160 zu einem Stück kombiniert sind.
Das erste Gehäuseelement 150 weist eine aus Harz angeformte abdeckungsartige Form auf. Das erste Gehäuseelement 150 umfasst einen Gassensor-Aufnahmeteil 120 für das Aufnehmen des Gassensors 130, einen Gaseinleitungsteil 110 für das Einleiten der Außenluft (Umgebungsgas) in das Gehäuse 101, ein Steckverbinderteil 152 für das Herstellen einer elektrischen Verbindung zur Außenvorrichtung sowie einen so an dem zweiten Gehäuseelement 160 angebrachten Abdeckteil 153, dass die Öffnung des zweiten Gehäuseelements 160 verschlossen wird. Übrigens sind der Gassensor-Aufnahmeteil 120 und der Steckverbinderteil 152 so ausgebildet, dass sie von der Außenfläche des Abdeckteils 153 abstehen, und der Gaseinleitungsteil 110 ist in einem Teil vorgesehen, welcher die Decke des Gassensor-Aufnahmeteils 120 bildet.
Das zweite Gehäuseelement 160 weist eine aus Harz angeformte Kastenform auf. Das zweite Gehäuseelement 160 umfasst einen Montageteil 162 für das Anbringen des Gassensorbauteils 100 an einer Autokarosserie, einer Leitung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug oder dergleichen.
Die Verdrahtungsplatte 135 besteht aus Epoxidharz unter Verwendung von Glasgewebe als Grundmaterial. Die Verdrahtungsplatte 135 ist mit elektronischen Teilen wie z.B. dem Gassensor 130 bestückt.
Der Gassensor 130 umfasst eine Gassensorvorrichtung 131 und ein die Gassensorvorrichtung 131 umgebendes Außengehäuse 132. Die Gassensorvorrichtung 131 weist erste und zweite gasempfindliche Elemente sowie ein elektrischer Aufheizelement auf, das auf einem Aluminiumoxidsubstrat montiert ist. Das erste gasempfindliche Element hat einen Sensorwiderstandswert, der abhängig von einer Änderung der Konzentration des Oxydationsgases wie z.B. NOx (zum Beispiel ist das erste gasempfindliche Element überwiegend aus WO₃ gebildet) schwankt. Das zweite gasempfindliche Element hat einen Sensorwiderstandswert, der abhängig von einer Änderung der Konzentration des Reduktionsgases wie z.B. HC oder CO (zum Beispiel ist das zweite gasempfindliche Element überwiegend aus SnO₂ gebildet) schwankt. Das elektrische Aufheizelement wird für das Aufheizen der ersten und zweiten gasempfindlichen Elemente vorgesehen. In der Ausführung der Erfindung wird übrigens ein Gassensor NO. TGS2201, hergestellt von Figaro Engineering Inc., als Gassensor 130 verwendet.
3A ist eine vergrößerte Draufsicht, welche den Gaseinleitungsteil 110 und den Gassensor-Aufnahmeteil 120 entsprechend einer vergrößerten Ansicht in Pfeilrichtung C von 2 zeigt, und 3B ist eine seitliche Teilansicht hiervon im Schnitt (entsprechend einer vergrößerten Ansicht von Teil D in 2).
Wie in 3A und 3B gezeigt wird, ist der Filter 140 mit Luftdurchlässigkeit und Wasserabweisungsvermögen fest an der inneren Deckenfläche 120d des Gassensor-Aufnahmeteils 120 angebracht, um so einen Gaskanal 125 in der Mitte des Gaskanals 125 zwischen dem Gaseinleitungsteil 110 und der Gassensorvorrichtung 131 zu verschließen. Während von dem Gaseinleitungsteil 110 eingeleitetes Gas zu der Gassensorvorrichtung 131 geleitet wird, können demgemäss mögliche Wassertropfen, die von dem Gaseinleitungsteil 110 eindringen, die Gassensorvorrichtung 131 und die Verdrahtungsplatte 135 nicht erreichen.
Ein Aufbau aus poröser Polytetrafluorethylen-Faser (zum Beispiel Gore-Tex (Kennzeichen), hergestellt von Japan Gore-Tex Inc.) kann beispielsweise als Filter 140 verwendet werden. In der Ausführung der Erfindung wird übrigens ein ölabweisendes Mittel auf die Oberfläche des Filters 140 aufgebracht, so dass der Filter 140 ein Ölabweisungsvermögen sowie Luftdurchlässigkeit und Wasserabweisungsvermögen aufweist. Ferner ist in der Ausführung der Erfindung die Oberfläche nahe am Außenumfang des plattenartigen Filters 140 durch Ultraschallschweißen oder dergleichen fest an der inneren Deckenfläche 120d des Gassensor-Aufnahmeteils 120 angebracht.
Ferner ist in der Ausführung der Erfindung anzunehmen, dass die Dickenrichtung des Filters 140 eine Z-Richtung (in 3B nach unten gerichtet) ist, von den Richtungen senkrecht zur Z-Richtung die von dem Gassensor-Aufnahmeteil 120 zu dem Steckverbinderteil 152 verlaufende Richtung eine Y-Richtung ist (senkrecht zum Papier in 3B und von der näheren Seite zur tieferen Seite verlaufend) und die Richtung senkrecht zur Z-Richtung und zur Y-Richtung eine X-Richtung ist (in 3B von rechts nach links verlaufend).
Der Gaseinleitungsteil 110 ist zu einer konvexen, käfigartigen Form, die von einer äußeren Deckenfläche 120b des Gassensor-Aufnahmeteils 120 absteht, ausgebildet, so dass erste bis neunte Luftöffnungen 111 bis 119 ausgebildet werden. Die ersten bis neunten Luftöffnungen 111 bis 119 sind so ausgebildet, dass ihre Abmessungen klein genug sind, um ein Eindringen von Fremdstoffen (Montagewerkzeug, Kieselsteine, Splitt oder dergleichen) zu verhindern. Somit kann der Gaseinleitungsteil 110 ein Eindringen von Fremdstoffen in den Gaskanal von außerhalb des Gehäuses 101 durch die ersten bis neunten Luftöffnungen 111 bis 119 verhindern. Im Einzelnen kann zum Beispiel verhindert werden, dass der Filter 140 durch ein Montagewerkzeug oder dergleichen beschädigt wird, wenn das Gassensorbauteil 100 an einem Fahrzeug angebracht ist. Alternativ kann eine Beschädigung des Filters 140 durch Kieselsteine, Splitt oder dergleichen, die bei fahrendem Fahrzeug von außen geflogen kommen, verhindert werden.
Weiterhin ist der Filter 140 direkt durch die ersten bis neunten Luftöffnungen 111 bis 119 sichtbar, wenn man in das Innere des Gehäuses 101 in Z-Richtung von außerhalb des Gehäuses 101 her durch die ersten bis neunten Luftöffnungen 111 bis 119 blickt. D.h. zwischen jeder der ersten bis neunten Luftöffnungen 111 bis 119 und dem Filter 140 befindet sich nichts, das den Strom der in Z-Richtung sich fortbewegenden Außenluft blockiert. Demgemäss wird die in den Gaskanal 125 von den Luftöffnungen 111 bis 119 eindringende Außenluft schnell zu dem Filter 140 geleitet.
Weiterhin ist der Filter 140, wie in 3B gezeigt, bei einem Abstand G1 von dem Gaseinleitungsteil 110 angeordnet. Demgemäss ist es möglich, die luftdurchlässige Fläche des Filters 140 (insbesondere die gesamte Fläche des Filters 140 mit Ausnahme des Teils, welcher mit der inneren Deckenfläche 120d des Gassensor-Aufnahmeteils 120 überlappt) optimal zu nutzen. Somit kann die Außenluft mühelos den Filter 140 durchdringen. Gegenüber dem Fall, da der Filter 140 in Kontakt mit dem Gaseinleitungsteil 110 angeordnet ist, fehlt beim Filter 140 im Einzelnen der Teil, welcher den Gaseinleitungsteil 110 berührt hätte, so dass die Außenluft diesen Teil durchdringen kann. Somit kann die eingeleitete Außenluft effizient zur Gassensorvorrichtung 131 geleitet werden.
Weiterhin hat der Gaseinleitungsteil 110, wie in 3B gezeigt, eine Form, bei welcher die sich in Z-Richtung erstreckenden ersten virtuellen Richtungslinien L1 durch die ersten bis neunten Luftöffnungen 111 bis 119 verlaufen, ohne den Gaseinleitungsteil 110 zu treffen. Jede der ersten bis neunten Luftöffnungen 111 bis 119 hat mit anderen Worten einen sich in Dickenrichtung öffnenden Teil, der in Z-Richtung offen ist (Dickenrichtung des Filters 140). In 3A zum Beispiel wird eine vergrößerte perspektivische Ansicht der sechsten Luftöffnung 116 stellvertretend für die ersten bis neunten Luftöffnungen 111 bis 119 gezeigt. Wie in der vergrößerten perspektivischen Ansicht gezeigt wird, weist die sechste Luftöffnung 116 einen sich in Dickenrichtung öffnenden Teil 116b auf. Somit kann die sich von außen in Z-Richtung fortbewegende Außenluft schnell in den Gaskanal 125 eingeleitet werden.
Weiterhin weist, wie in 3A gezeigt, der Gaseinleitungsteil 110 eine Form auf, bei welcher zweite virtuelle Richtungslinien L2 senkrecht zu den ersten virtuellen Richtungslinien L1 durch die ersten bis vierten und sechsten bis neunten Luftöffnungen 111 – 114 sowie 116 – 119 dringen, ohne den Gaseinleitungsteil 110 zu treffen. Jede der ersten bis vierten und sechsten bis neunten Luftöffnungen 111 – 114 sowie 116 – 119 hat mit anderen Worten einen senkrechten Öffnungsteil, der in einer Richtung (entlang der XY-Ebene) senkrecht zur Z-Richtung (Dickenrichtung des Filters 140) offen ist. In 3A wird zum Beispiel eine vergrößerte perspektivische Ansicht der sechsten Luftöffnung 116 stellvertretend für die ersten bis neunten Luftöffnungen 111 bis 119 gezeigt. Wie in der vergrößerten perspektivischen Ansicht gezeigt wird, weist die sechste Luftöffnung 116 auch einen senkrechten Öffnungsteil 116c auf. Somit kann nicht nur die sich von außen in Z-Richtung fortbewegende Außenluft, sondern auch die in Richtungen (wie z.B. die X-Richtung oder Y-Richtung entlang der XY-Ebene) senkrecht zur Z-Richtung sich fortbewegende Außenluft schnell in den Gaskanal 125 eingeleitet werden.
Weiterhin sind erste bis vierte Ablässe 121 bis 124 in der äußeren Deckenfläche 120b und der äußeren Umfangsfläche 120c des Gassensor-Aufnahmeteils 120 ausgebildet. Der erste Ablass 121 ist mit der sechsten Luftöffnung 116 verbunden, der zweite Ablass 122 ist mit der achten Luftöffnung 118 verbunden, der dritte Ablass 123 ist mit der vierten Luftöffnung 114 verbunden und der vierte Ablass 124 ist mit der zweiten Luftöffnung 112 verbunden. Selbst wenn die ersten bis neunten Luftöffnungen 111 – 119 mit darin aufgrund von Wassertropfen oder dergleichen ausgebildeten Wasserfilmen verschlossen sind, wird demgemäss zumindest das die zweite, vierte, sechste und achte Luftöffnung 112, 114, 116 und 118 verschließende Wasser durch die ersten bis vierten Ablässe 121 bis 124 aus dem Gehäuse 101 heraus abgelassen. Dadurch kann zumindest in der zweiten, vierten, sechsten und achten Luftöffnung 112, 114, 116 und 118 ein Luftstrom sichergestellt werden. Somit ist es möglich, die Situation zu vermeiden, dass die ersten bis neunten Luftöffnungen 111 bis 119 durch Wassertropfen oder dergleichen verschlossen werden, so dass kein Gas eingeleitet werden kann.
Weiterhin weist jeder erste bis vierte Ablass 121 – 124 im Schnitt senkrecht zu seiner sich Verlaufsrichtung eine V-Form auf. Die ersten bis vierten Ablässe 121 – 124 mit dieser Form können das in der zweiten Luftöffnung 112 oder dergleichen verbleibende Wasser ordnungsgemäß leiten und nach außen ablassen.
Zweite Ausführung
Als Nächstes wird unter Bezug auf 4A und 4B ein Gassensorbauteil 200 nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung beschrieben. Das Gassensorbauteil 200 nach der zweiten Ausführung unterscheidet sich durch die Form des Gaseinleitungsteils von dem Gassensorbauteil 100 nach der ersten Ausführung, während die anderen Teile denen des Gassensorbauteils 100 ähneln. Demgemäss erfolgt hauptsächlich eine Beschreibung des Unterschieds zur ersten Ausführung, die Beschreibung ähnlicher Teile wird aber ausgelassen oder vereinfacht.
Wie in 4A und 4B gezeigt, weist ein Gaseinleitungsteil 210 nach der zweiten Ausführung eine gitterartige Form auf, die von der äußeren Deckenfläche 120b des Gassensor-Aufnahmeteils 120 absteht, so dass erste bis neunte Luftöffnungen 211 bis 219 ausgebildet werden. In gleicher Weise wie in der ersten Ausführung sind die ersten bis neunten Luftöffnungen 211 bis 219 so ausgebildet, dass ihre Abmessungen klein genug sind, um ein Eindringen von Fremdstoffen zu verhindern. Demgemäss kann der Gaseinleitungsteil 210 ein Eindringen von Fremdstoffen in den Gaskanal 225 von außerhalb eines Gehäuses 201 durch die ersten bis neunten Luftöffnungen 211 bis 219 verhindern.
Weiterhin ist der Filter 140 in gleicher Weise wie in der ersten Ausführung direkt durch die ersten bis neunten Luftöffnungen 211 bis 219 sichtbar, wenn man in das Innere des Gehäuses 201 in Z-Richtung von außerhalb des Gehäuses 201 her durch die ersten bis neunten Luftöffnungen 211 bis 219 blickt. D.h. zwischen jeder der ersten bis neunten Luftöffnungen 211 bis 219 und dem Filter 140 befindet sich nichts, das den Strom der in Z-Richtung sich fortbewegenden Außenluft blockiert. Demgemäss wird die in den Gaskanal 225 von den Luftöffnungen 211 bis 219 eindringende Außenluft schnell zu dem Filter 140 geleitet.
Weiterhin ist der Filter 140, wie in 4B gezeigt, bei einem Abstand G2 von dem Gaseinleitungsteil 210 angeordnet. Demgemäss ist es möglich, die luftdurchlässige Fläche des Filters 140 (insbesondere die gesamte Fläche des Filters 140 mit Ausnahme des Teils, der mit der inneren Deckenfläche 120d des Gassensor-Aufnahmeteils 120 überlappt) optimal zu nutzen. Somit kann die Außenluft mühelos den Filter 140 durchdringen. Gegenüber dem Fall, da der Filter 140 in Kontakt mit dem Gaseinleitungsteil 210 angeordnet ist, fehlt beim Filter 140 im Einzelnen der Teil, welcher den Gaseinleitungsteil 210 berührt hätte, so dass die Außenluft diesen Teil durchdringen kann. Somit kann die eingeleitete Außenluft effizient zur Gassensorvorrichtung 131 geleitet werden.
Weiterhin hat der Gaseinleitungsteil 210, wie in 4B gezeigt, eine Form, bei welcher die sich in Z-Richtung erstreckenden ersten virtuellen Richtungslinien L1 durch die ersten bis neunten Luftöffnungen 211 bis 219 verlaufen, ohne den Gaseinleitungsteil 210 zu treffen. Jede der ersten bis neunten Luftöffnungen 211 bis 219 hat mit anderen Worten einen sich in Dickenrichtung öffnenden Teil, der in Z- Richtung offen ist (Dickenrichtung des Filters 140). In 4A zum Beispiel wird eine vergrößerte perspektivische Ansicht der sechsten Luftöffnung 216 stellvertretend für die ersten bis neunten Luftöffnungen 211 bis 219 gezeigt. Wie in der vergrößerten perspektivischen Ansicht gezeigt wird, weist die sechste Luftöffnung 216 einen sich in Dickenrichtung öffnenden Teil 216b auf. Somit kann die sich von außen in Z-Richtung fortbewegende Außenluft schnell in den Gaskanal 225 eingeleitet werden.
Weiterhin weist, wie in 4A gezeigt, der Gaseinleitungsteil 210 eine Form auf, bei welcher zweite virtuelle Richtungslinien L2, die von Außen senkrecht zur Dickenrichtung des Filters 140 verlaufen, in das Innere der ersten bis vierten und sechsten bis neunten Luftöffnungen 211 – 214 sowie 216 – 219 dringen, ohne den Gaseinleitungsteil 210 zu treffen. Jede der ersten bis vierten und sechsten bis neunten Luftöffnungen 211 – 214 sowie 216 – 219 hat mit anderen Worten einen senkrechten Öffnungsteil, der in einer Richtung (entlang der XY-Ebene) senkrecht zur Z-Richtung (Dickenrichtung des Filters 140) offen ist. In 4A wird zum Beispiel eine vergrößerte perspektivische Ansicht der sechsten Luftöffnung 216 stellvertretend für die ersten bis neunten Luftöffnungen 211 bis 219 gezeigt. Wie in der vergrößerten perspektivischen Ansicht gezeigt wird, weist die sechste Luftöffnung 216 auch einen senkrechten Öffnungsteil 216c auf. Somit kann nicht nur die sich von außen in Z-Richtung fortbewegende Außenluft, sondern auch die in Richtungen (wie z.B. die X-Richtung oder Y-Richtung entlang der XY-Ebene) senkrecht zur Z-Richtung sich fortbewegende Außenluft mühelos in den Gaskanal 225 eingeleitet werden.
Dritte Ausführung
Als Nächstes wird unter Bezug auf 5A und 5B ein Gassensorbauteil 300 nach einer dritten erfindungsgemäßen Ausführung beschrieben. Das Gassensorbauteil 300 unterscheidet sich auch durch die Form das Gaseinleitungsteils von dem Gassensorbauteil 100 nach der ersten Ausführung, während die anderen Teile denen des Gassensorbauteils 100 ähneln. Demgemäss erfolgt hauptsächlich eine Beschreibung des Unterschieds zur ersten Ausführung, die Beschreibung ähnlicher Teile wird aber ausgelassen oder vereinfacht.
Wie in 5A und 5B gezeigt, weist ein Gaseinleitungsteil 310 nach einer dritten Ausführung eine gitterartige Form in dem mittleren Teil einer äußeren Deckenfläche 320b eines Gassensor-Aufnahmeteils 320 auf, so dass erste bis neunte Luftöffnungen 311 bis 319 ausgebildet werden. In gleicher Weise wie in der ersten Ausführung sind die ersten bis neunten Luftöffnungen 311 bis 319 so ausgebildet, dass ihre Abmessungen klein genug sind, um ein Eindringen von Fremdstoffen zu verhindern. Demgemäss kann der Gaseinleitungsteil 310 ein Eindringen von Fremdstoffen in den Gaskanal 325 von außerhalb eines Gehäuses 301 durch die ersten bis neunten Luftöffnungen 311 bis 319 verhindern.
Weiterhin ist der Filter 140 in gleicher Weise wie in der ersten Ausführung direkt durch die ersten bis neunten Luftöffnungen 311 bis 319 sichtbar, wenn man in das Innere des Gehäuses 301 in Z-Richtung von außerhalb des Gehäuses 301 her durch die ersten bis neunten Luftöffnungen 311 bis 319 blickt. D.h. zwischen jeder der ersten bis neunten Luftöffnungen 311 bis 319 und dem Filter 140 befindet sich nichts, das den Strom der in Z-Richtung sich fortbewegenden Außenluft blockiert. Demgemäss wird die in den Gaskanal 325 von den Luftöffnungen 311 bis 319 eindringende Außenluft schnell zu dem Filter 140 geleitet.
Weiterhin ist der Filter 140, wie in 5B gezeigt, bei einem Abstand G3 von dem Gaseinleitungsteil 310 angeordnet. Im Einzelnen ist der Gaseinleitungsteil 310 zu einer gitterartigen Form im mittleren Teil der äußeren Deckenfläche 320b des Gassensor-Aufnahmeteils 320 ausgebildet. Die Plattendicke des Gaseinleitungsteils 310 ist jedoch dünner als die Plattendicke eines Deckenteils 320f des Gassensor-Aufnahmeteils 320 ausgelegt, so dass der Abstand G3 zwischen dem Filter 140 und dem Gaseinleitungsteil 310 vorgesehen wird. Demgemäss ist es möglich, die luftdurchlässige Fläche des Filters 140 optimal zu nutzen. Somit kann die Außenluft mühelos den Filter 140 durchdringen. Gegenüber dem Fall, da die Plattendicke des Gaseinleitungsteils 310 gleich der Plattendicke des Deckenteils 320f des Gassensor-Aufnahmeteils 320 gehalten wird, so dass der Filter 140 in Kontakt mit dem Gaseinleitungsteil 310 angeordnet ist, fehlt beim Filter 140 im Einzelnen der Teil, welcher den Gaseinleitungsteil 310 berührt hätte. Demgemäss kann die Außenluft diesen Teil durchdringen. Somit kann die eingeleitete Außenluft effizient zur Gassensorvorrichtung 131 geleitet werden.
Vergleichsmodus
Ein Gassensorbauteil 400 nach diesem Vergleichsmodus unterscheidet sich auch durch die Form das Gaseinleitungsteils von dem Gassensorbauteil 100 nach der ersten Ausführung, während die anderen Teile denen des Gassensorbauteils 100 ähneln. Wie in 9A und 9B gezeigt weist ein Gaseinleitungsteil 410 in diesem Vergleichsmodus eine Zylinderform mit geschlossenem Ende auf, welche von der äußeren Wandfläche 120b des Gassensor-Aufnahmeteils 120 hervorsteht, so dass erste bis dritte Luftöffnungen 411 bis 413 gebildet werden. In gleicher Weise wie in der ersten Ausführung sind die ersten bis dritten Luftöffnungen 411 bis 413 so ausgebildet, dass ihre Abmessungen klein genug sind, um ein Eindringen von Fremdstoffen zu verhindern.
Die ersten bis dritten Luftöffnungen 411 bis 413 sind in einem Außenumfangsteil 410b des Gaseinleitungsteils 410 ausgebildet. Demgemäss ist der Gaseinleitungsteil 410 so ausgebildet, dass zweite virtuelle Richtungslinien L2, die in Richtungen (X-Richtung und Y-Richtung) senkrecht zur Z-Richtung verlaufen, in die ersten bis dritten Luftöffnungen 411 – 413 dringen. Die ersten bis dritten Luftöffnungen 411 bis 413 sind mit anderen Worten in X-Richtung und Y-Richtung geöffnet. In einem Deckenteil 410c des Gaseinleitungsteils 410 ist jedoch keine Luftöffnung ausgebildet, so dass der Deckenteil 410c geschlossen ist.
Die folgenden Gasdetektionstests wurden an den Gassensorbauteilen 100 bis 400 nach der ersten bis dritten Ausführung und nach dem oben beschriebenen Vergleichsmodus durchgeführt.
Zuerst wurde elektrische Leistung entsprechend 5 V an dem in der Gassensorvorrichtung 131 vorgesehenen elektrischen Aufheizelement angelegt, um das elektrische Aufheizelement dort aufzuheizen. Als Nächstes wurde jedem Gassensorbauteil 100 – 400 in den drei X-, Y- und Z-Richtungen (siehe 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 5B, 9A und 9B) mit Hilfe einer nicht abgebildeten, bekannten Gaszufuhrvorrichtung Luft zugeführt. Im Einzelnen wurde ein Auslass eines Gaszufuhrrohrs mit einem Durchmesser von 24 mm, der sich von der Gaszufuhrvorrichtung erstreckte, an dem Gaseinleitungsteil 110 – 410 des Gassensorbauteils 100 – 400 so eingestellt, dass die Luft bei einer Temperatur von 30°C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 50% rF diesem bei einer Strömgeschwindigkeit von 15 Liter/min. zugeführt wurde. Dann wurde die Luft in der Gaszufuhrvorrichtung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt mit NO₂-Gas gemischt und es wurde die erforderliche Zeit (nachstehend auch als "Detektionszeit" bezeichnet) ab Zufuhr des Gasgemisches bis Ausgabe eines Gasdetektionssignals von dem Gassensorbauteil 100 – 400 gemessen. Übrigens wurde jeder Gasdetektionstest unter gleichen Bedingungen durchgeführt, lediglich die NO₂-Gaskonzentration in dem Gasgemisch wurde auf drei verschiedene Werte gesetzt, nämlich 0,3 ppm, 0,5 ppm und 1,0 ppm.
Die Ergebnisse der so durchgeführten Gasdetektionstests werden in den Kurven von 6 bis 8 gezeigt. 6 zeigt das Ergebnis des Tests, bei welchem ein Gasgemisch aus Luft und NO₂-Gas jedem Gassensorbauteil 100 – 400 in der X-Richtung zugeführt wurde. 7 und 8 zeigen Ergebnisse der Tests, bei welchen das Gasgemisch in Y-Richtung bzw. in Z-Richtung zugeführt wurde. Übrigens entsprach das Testergebnis des Gassensorbauteils 100 nach der ersten Ausführung dem Testergebnis des Gassensorbauteils 200 nach der zweiten Ausführung. Daher wird das Testergebnis des Gassensorbauteils 100 nach der ersten Ausführung in den Kurven von 6 bis 8 stellvertretend gezeigt.
Zuerst erfolgt unter Bezug auf 6 eine Beschreibung des Falls, da Gasgemisch in X-Richtung zugeführt wurde.
Vergleichen wir die Ergebnisse der Gassensorbauteile 100 bis 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen mit dem Ergebnis des Gassensorbauteils 400 nach dem Vergleichsmodus. In jedem Fall, da die NO₂-Konzentration in dem Gasgemisch bei 0,3 ppm, 0,5 ppm, oder 1,0 ppm lag, war die Detektionszeit in jedem Gassensorbauteil 100 – 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen kürzer als in dem Gassensorbauteil 400 nach dem Vergleichsmodus und das Ansprechen war noch besser. Insbesondere bei dem Gassensorbauteil 300 nach der dritten Ausführung, bei welchem die Luftöffnungen in X-Richtung nicht offen waren, war die Detektionszeit dennoch kürzer als bei dem Gassensorbauteil 400 nach dem Vergleichsmodus, bei welchem die Luftöffnungen in X-Richtung offen waren, und das Ansprechen war noch besser.
Anhand dieses Ergebnisses lässt sich beweisen, dass der Aufbau (siehe 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 5B, 9A und 9B), bei welchem der Filter direkt durch die Luftöffnungen sichtbar war, wenn man in das Innere des Gehäuses in Z-Richtung von außerhalb des Gehäuses her durch die Luftöffnungen blickte, wie bei den Gassensorbauteilen 100 bis 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen, das Ansprechen des Gassensors auf NO₂ in dem sich in X-Richtung fortbewegenden Gasgemisch verbesserte.
Vergleichen wir weiterhin die Gassensorbauteile 100 bis 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen miteinander. Die Detektionszeit bei jedem Gassensorbauteil 100, 200 nach der ersten und der zweiten Ausführung war kürzer als die bei dem Gassensorbauteil 300 nach der dritten Ausführung und das Ansprechen war noch besser. Anhand dieses Ergebnisses wurde bewiesen, dass bei Ausbildung des Gaseinleitungsteils mit einem Aufbau, bei welchem nicht nur die ersten virtuellen Richtungslinien L1, die in der Z-Richtung verlaufen, sondern auch die zweiten virtuellen Richtungslinien L2, die in der X-Richtung verlaufen, in das Innere der Luftöffnungen dringen (siehe 3A, 3B, 4A, 4B, 5A und 5B), d.h. nicht nur einen sich in Dickenrichtung öffnenden Teil, der in Z-Richtung offen ist, haben, sondern auch einen senkrechten Öffnungsteil haben, der in X-Richtung offen ist, das sich in X-Richtung fortbewegende Gasgemisch mühelos in den Gaskanal eingeleitet werden konnte.
Als Nächstes folgt unter Bezug auf 7 eine Beschreibung des Falls, da Gasgemisch in Y-Richtung zugeführt wurde.
Die Ergebnisse der Gassensorbauteile 100 bis 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen werden mit dem Ergebnis des Gassensorbauteils 400 nach dem Vergleichsmodus verglichen. Analog zu den Ergebnissen bei der X-Richtung war in jedem Fall, da die NO₂-Konzentration in dem Gasgemisch bei 0,3 ppm, 0,5 ppm, oder 1,0 ppm lag, die Detektionszeit in jedem Gassensorbauteil 100 – 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen kürzer als in dem Gassensorbauteil 400 nach dem Vergleichsmodus und das Ansprechen war noch besser. Insbesondere bei dem Gassensorbauteil 300 nach der dritten Ausführung, bei welchem die Luftöffnungen in Y-Richtung nicht offen waren, war die Detektionszeit dennoch kürzer als bei dem Gassensorbauteil 400 nach dem Vergleichsmodus, bei welchem die Luftöffnungen in Y-Richtung offen waren, und das Ansprechen war noch besser.
Anhand dieses Ergebnisses wurde bewiesen, dass der Aufbau, bei welchem der Filter direkt durch die Luftöffnungen sichtbar war, wenn man in das Innere des Gehäuses in Z-Richtung von außerhalb des Gehäuses her durch die Luftöffnungen blickte, wie bei den Gassensorbauteilen 100 bis 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen, das Ansprechen des Gassensors auf NO₂ in dem sich in Y-Richtung fortbewegenden Gasgemisch verbesserte.
Weiterhin werden die Gassensorbauteile 100 bis 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen miteinander vergleichen. Analog zu den Ergebnissen bei der X-Richtung war die Detektionszeit bei jedem Gassensorbauteil 100, 200 nach der ersten und der zweiten Ausführung kürzer als die bei dem Gassensorbauteil 300 nach der dritten Ausführung und das Ansprechen war noch besser. Anhand dieses Ergebnisses wurde bewiesen, dass bei Ausbildung des Gaseinleitungsteils mit einem Aufbau, bei welchem nicht nur die ersten virtuellen Richtungslinien L1, die in der Z-Richtung verlaufen, sondern auch die zweiten virtuellen Richtungslinien L2, die in der Y-Richtung verlaufen, in das Innere der Luftöffnungen dringen, d.h. nicht nur einen sich in Dickenrichtung öffnenden Teil, der in Z-Richtung offen ist, haben, sondern auch einen senkrechten Öffnungsteil haben, der in Y-Richtung offen ist, das sich in Y-Richtung fortbewegende Gasgemisch mühelos in den Gaskanal eingeleitet werden konnte.
Als Nächstes folgt unter Bezug auf 8 eine Beschreibung des Falls, da Gasgemisch in Z-Richtung zugeführt wurde.
Die Ergebnisse der Gassensorbauteile 100 bis 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen werden mit dem Ergebnis des Gassensorbauteils 400 nach dem Vergleichsmodus verglichen. In jedem Fall, da die NO₂-Konzentration in dem Gasgemisch bei 0,3 ppm, 0,5 ppm, oder 1,0 ppm lag, war die Detektionszeit in jedem Gassensorbauteil 100 – 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen kürzer als in dem Gassensorbauteil 400 nach dem Vergleichsmodus und das Ansprechen war noch besser. Anhand dieses Ergebnisses wurde bewiesen, dass der Aufbau, bei welchem der Filter direkt durch die Luftöffnungen sichtbar war, wenn man in das Innere des Gehäuses in Z-Richtung von außerhalb des Gehäuses her durch die Luftöffnungen blickte, wie bei den Gassensorbauteilen 100 bis 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen, das Ansprechen des Gassensors auf NO₂ in dem sich in Z-Richtung fortbewegenden Gasgemisch verbesserte.
Weiterhin war bei Zufuhr des Gasgemisches in der Z-Richtung die Differenz der Detektionszeit zwischen dem Gassensorbauteil 400 nach dem Vergleichsmodus und jedem Gassensorbauteil 100 – 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen größer als in dem Fall, da das Gasgemisch in X-Richtung oder Y-Richtung zugeführt wurde. Es kann angenommen werden, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass es bei dem Gassensorbauteil 400 nach dem Vergleichsmodus schwierig war, das in Z-Richtung sich fortbewegende Gasgemisch einzuleiten, da keine in Z-Richtung offene Luftöffnung in dem Gassensorbauteil 400 nach dem Vergleichsmodus ausgebildet ist.
Ferner wurde in jedem Fall der drei X-, Y- und Z-Richtungen bewiesen, dass die Differenz der Detektionszeit zwischen dem Gassensorbauteil 400 nach dem Vergleichsmodus und jedem Gassensorbauteil 100 – 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen um so größer war, je niedriger die NO₂-Konzentration in dem Gasgemisch war. D.h. es wurde bewiesen, dass jedes Gassensorbauteil 100 – 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen eine geringe Konzentrationsänderung eines spezifischen Gases (NO) schneller als das Gassensorbauteil 400 nach dem Vergleichsmodus feststellen konnte.
Anhand des Ergebnisses wurde bewiesen, dass der Aufbau, bei welchem der Filter direkt durch die Luftöffnungen sichtbar war, wenn man in das Innere des Gehäuses von außerhalb des Gehäuses her durch die Luftöffnungen in Z-Richtung blickte, die in das Innere des Gaskanals eindringende Außenluft schnell von den Luftöffnungen zu dem Filter leiten konnte und das Ansprechen des Gassensors unabhängig von der Fortbewegungsrichtung der Außenluft verbessern konnte.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand der ersten bis dritten Ausführungen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungen beschränkt. Es versteht sich, dass an der Erfindung Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
Zum Beispiel wird bei jedem Gassensorbauteil 100 – 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen der Gaseinleitungsteil 110 – 310 einstückig mit dem Gassensor-Aufnahmeteil 120, 320 ausgebildet (erstes Gehäuseelement). Der Gaseinleitungsteil 110 – 310 und der Gassensor-Aufnahmeteil 120, 320 (erstes Gehäuseelement) können jedoch getrennt ausgebildet werden, so dass der Gaseinleitungsteil 110 – 310 separat fest an dem Gassensor-Aufnahmeteil 120, 320 (erstes Gehäuseelement) angebracht wird.
Ferner wird bei jedem Gassensorbauteil 100 – 300 nach den ersten bis dritten Ausführungen der Gaseinleitungsteil 110 – 310 zu einer konvexen käfigartigen Form oder einer gitterartigen Form ausgebildet, so dass die Öffnungsform jeder der ersten bis neuen Luftöffnungen 111 – 119, 211 – 219 oder 311 – 319 im Wesentlichen mit einer rechteckigen Form ausgebildet ist. Die Öffnungsform der Luftöffnung ist aber nicht auf die Rechteckform beschränkt, sondern kann mit jeder beliebigen Form, z.B. einer Kreisform oder einer Ellipsenform, ausgebildet werden.
Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung JP 2003-89789, eingereicht am 28. März 2003, deren gesamter Inhalt hiermit durch Erwähnung Teil dieser Anmeldung wird, so als ob dieser in voller Länge dargelegt worden wäre.

Claims

Gassensorbauteil, welches umfasst: eine Gassensorvorrichtung für das Feststellen einer Änderung der Konzentration eines bestimmten Gases in Umgebungsgas, ein Gehäuse für das Aufnehmen der Gassensorvorrichtung, wobei das Gehäuse Luftöffnungen für das Einleiten des Umgebungsgases von außerhalb des Gehäuses sowie einen Gaskanal, durch welchen das von außerhalb des Gehäuses durch die Luftöffnungen eingeleitete Umgebungsgas zu der Gassensorvorrichtung geleitet wird, beinhaltet; und einen Filter mit Luftdurchlässigkeit und Wasserabweisungskraft, der den Gaskanal in einer Mitte des Gaskanals schließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Gaseinleitungsteil, der die Luftöffnungen bildet und Fremdstoffe am Eindringen in den Gaskanal von außerhalb des Gehäuses hindert, aufweist; und dass der Filter bei einem Abstand von dem Gaseinleitungsteil und an einer Stelle angeordnet ist, an der der Filter direkt durch mindestens einen von außerhalb des Gehäuses sichtbaren Teil der Luftöffnungen in einer Dickenrichtung des Filters sichtbar ist.
Gassensorbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Luftöffnungen bildende Gaseinleitungsteil aufweist: eine Form, bei welcher eine von ersten virtuellen Richtungslinien, die in Dickenrichtung des Filters verlaufen, mindestens eine der Luftöffnungen durchdringen kann, ohne den Gaseinleitungsteil zu treffen; und eine Form, bei welcher eine von zweiten virtuellen Richtungslinien, die von außen senkrecht zur Dickenrichtung des Filters verlaufen, in das Innere mindestens einer der Luftöffnungen eindringen kann, ohne den Gaseinleitungsteil zu treffen.
Gassensorbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: mindestes eine der Luftöffnungen einen Dickenrichtungs-Öffnungsteil aufweist, der in der Dickenrichtung des Filters offen ist; und mindestes eine der Luftöffnungen, welche die Luftöffnung mit dem Dickenrichtungs-Öffnungsteil beinhaltet, einen senkrechten Öffnungsteil aufweist, der in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Filters offen ist.
Gassensorbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaseinleitungsteil eine konvexe käfigartige Form aufweist, die in Dickenrichtung des Filters hervorsteht.
Gassensorbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Ablass in einer Außenfläche desselben aufweist, wobei der Ablass mit mindestens einer der Luftöffnungen verbunden ist.
Gassensorbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablass im Schnitt in einer Richtung senkrecht zu einer Verlaufsrichtung desselben eine V-Form aufweist.
Gassensorbauteil, welches umfasst: eine Gassensorvorrichtung, deren Widerstand sich gemäß einer Änderung der Konzentration eines bestimmten Gases in Umgebungsgas ändert; und ein Gehäuse für das Aufnehmen der Gassensorvorrichtung, wobei das Gehäuse umfasst: einen Öffnungsteil, welcher das Gehäuse durchsetzt und einen Gaskanal für das Einleiten des Umgebungsgases in ein Inneres des Gehäuses von außerhalb des Gehäuses her bildet; einen fest an einer Außenfläche des Gehäuses angebrachten Gitterteil, welcher den Öffnungsteil quer schneidet; und einen Filter, welcher fest so an einer Innenfläche des Gehäuses angebracht ist, dass der Öffnungsteil bedeckt wird, und welcher Luftdurchlässigkeit und Wasserabweisungsvermögen aufweist.
Gassensorbauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterteil eine konvexe käfigartige Form aufweist.
Gassensorbauteil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Öffnungsteil verbundener Nutteil an einer Stelle außerhalb des Gehäuses, wo der Nutteil nicht den Gitterteil überlappt, vorgesehen ist.