(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスとの接触で電気的出力が変化するガスセンサ本体を、先端にフィルタを設け他端に開口を設けたキャップ、に装着したガスセンサにおいて、
フィルタ(１８)を挟み込む一対の金網(２０)，(２２)を設けると共に、基端側の金網(２２)の下部にリング(２４)を設け、キャップ(１６)に設けた内側への突起(２６)の奥にリング(２４)を配置して、突起(２６)でリング(２４)を保持したことを特徴とする、ガスセンサ。
【請求項２】
リング(２４)に切り欠き部(２８)を設けたことを特徴とする、請求項１のガスセンサ。
【請求項３】
キャップ(１６)を断面が円筒状の金属キャップとし、突起(２６)をキャップ(１６)の円周方向に沿って同一高さ位置に複数個設けたことを特徴とする、請求項１のガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】
この発明はＣＯ，メタン，水素，水蒸気等のガスを検出するためのガスセンサに関し、特にアルコール等の妨害ガスを除去するためのフィルタの装着に関する。なおこの明細書ではガスは水蒸気を含むものとして扱う。
【０００２】
【従来技術】
金属酸化物半導体ガスセンサや、Ｎａイオン導電体，プロトン導電体，ＺｒＯ２等の固体電解質ガスセンサ，あるいはＰｔ等のコイルを接触燃焼触媒に埋設した接触燃焼式ガスセンサの分野では、ガスセンサのキャップにフィルタを設けて、不要なガスを除くことが知られている。フィルタとしては、例えば活性炭（特開平６−１６０３２３号）やゼオライト（特開平６−１８６１９８号）、シリカゲル、活性白土等が用いられる。フィルタの作用は、例えばエタノールやＮＯｘ，アンモニア等の不要なガスを吸着あるいは吸収して除くことで、検出対象のガスに応じてフィルタの種類を選ぶ。
【０００３】
キャップへのフィルタのセットについてはほとんど検討されておらず、例えば前記の特開平６−１６０３２３号や同６−１８６１９８号では、キャップの先端にフィルタを配置し、２枚の金網で挟み込んでキャップに固定することを提案しているだけである。しかしながらキャップへの金網の取付は面倒である。先端側の金網はキャップに溶接あるいは接着剤で固定すれば良いが、基端側（ガスセンサ本体側）の金網はキャップの内部にあり、これをキャップに溶接するのは難しい。同様に接着剤で金網をキャップに固定するのも難しい。そして基端側の金網をキャップに固定しないと、フィルタをキャップに保持できない。
【０００４】
【発明の課題】
この発明の課題は、フィルタの基端側の金網をキャップに簡単に保持できる構造を提供することにある（請求項１〜３）。
【０００５】
【発明の構成】
この発明のガスセンサは、ガスとの接触で電気的出力が変化するガスセンサ本体を、先端にフィルタを設け他端に開口を設けたキャップ、に装着したものにおいて、フィルタ１８を挟み込む一対の金網２０，２２を設けると共に、基端側の金網２２の下部にリング２４を設け、キャップ１６に設けた内側への突起２６の奥にリング２４を配置して、突起２６でリング２４を保持したことを特徴とする。
【０００６】
リングは単純な環状にしても良いが、好ましくはリング２４に切り欠き部２８を設ける。このようにすると、突起２６の奥にリング２４を押し込む際に、切り欠き部２８のためにリング２４が変形してリング２４を押し込むのが容易になる。しかも押し込んだ後は、リング２４がバネ性で元の形に戻ろうとし、突起２６でリング２４を確実に保持することが出来る。
【０００７】
キャップ２６は金属製でも合成樹脂製でも良いが、金属製とすると突起２６を簡単に設けることができる。また突起２６はキャップの円周方向の全周に設けても良いが、円周方向に沿って同一高さに複数個の突起２６を配置すると、リング２４を押し込む際の抵抗が少なく、リング２４を押し込むのが容易になる。
【０００８】
フィルタには活性炭やシリカゲル，ゼオライト，活性白土，ポリエチレングリコール等の不要なガスを吸着あるいは吸収して除去するものを用い、固体あるいは液体を問わないが、液体の場合、活性白土やシリカゲル等の担体に保持させて用いる。フィルタの形状は粒状，シート状（例えば活性炭繊維を用いた場合），ディスク状等とし、ディスク状の場合、例えば粒状のフィルタ粒子をディスク状に成形して用いる。
【０００９】
【発明の作用】
この発明では、フィルタ１８をキャップ１６にセットし、基端側の金網２２とリング２４を突起２６の奥に押し込む。するとリング２４は突起２６の奥に入り込んで保持され、リング２４が基端側の金網２２を押え、金網２２でフィルタ１８を押さえて、簡単にフィルタ１８をセットすることができる。
【００１０】
【実施例】
図１〜図４に実施例を示す。これらの図において、２はガスセンサで、ＣＯやメタン，水素等のいわゆるガスを検出するセンサの他に、水蒸気を検出するセンサでも良い。４は例えば合成樹脂製のベース、６はベース４に埋設した例えば４本のステム、８はガスセンサ本体である。実施例のガスセンサ本体８は、耐熱絶縁基板に金属酸化物半導体１０と膜状のヒータ１２とを設け、ヒータ１２に接続した電極を基板の端面を介して金属酸化物半導体膜１０側の面に引出して４個のパッドを基板の上面に設け、各パッドにリード線１４を接続して、ステム６に接続したものとする。金属酸化物半導体に代えてＺｒＯ２やプロトン導電体，Ｎａイオン導電体等を用いても良く、また本体８の構造は任意で、例えばＰｔコイルを接触燃焼触媒中に埋設して、触媒での可燃性ガスの燃焼熱をコイルの抵抗温度計数から検出するようにした接触燃焼式ガスセンサでも良い。
【００１１】
１６はキャップで、合成樹脂製でも良いがここでは金属製とし、好ましくは円筒状とし、先端に底のある形状とする。なお実施例ではキャップ１６に対して、本体８側を基端側、反対側を先端側とする。１８はフィルタで、例えば活性炭やシリカゲル，ゼオライト，活性白土，あるいはこれらにポリエチレングリコール等のガス吸収用の溶媒を担持させたものとし、形状は粒状，ディスク状，あるいはシート状等とする。ディスク状の場合は、フィルタの粒子を接着剤等でディスク状に成形したものとする。キャップ１６の先端には例えば長方形の開口１７を設け、フィルタ１８を挟み込むように１００メッシュあるいは２００メッシュ等の金網２０，２２を設け、基端側の金網２２の下部にはリング２４を設ける。先端側の金網２０は、キャップ１６の先端の内面に例えば溶接や接着剤等で固定する。金網２０をキャップ１６の先端裏面に固着せず、単にフィルタ１８と開口１７の間に置くだけでも良い。溶接する場合、例えば、キャップ１６の先端裏面に金網２０をセットし、溶接電極の先端を金網２０にセットして溶接すれば良い。
【００１２】
２６はキャップ１６に設けた内側への突起で、図４に示すように、キャップ１６の円周方向に沿って同一の高さ位置に複数個、実施例では４個、好ましくは３〜６個、別個に設ける。金属板を例えば絞り加工してキャップ１６の概形を成形した後に、治具を用いてキャップ１６の側面を内側へ押し込んで突起２６を形成する。突起２６は図４の鎖線で示すように、円周方向に連続した環状の突起でもよいが、このような突起を作るには実施例の突起２６よりも複雑な治具が必要で、またリング２４を押し込む際の抵抗が大きく、実施例の突起２６の方が好ましい。金属では簡単に突起２６を作れるため、キャップ１６の材質には金属が好ましい。これに対して合成樹脂では、突起２６を作るための加工が複雑になる。例えば合成樹脂のキャップの場合、４本のピンからなる治具を熱してキャップ１６に突き当て、突起２６を作る。これに対して金属キャップ１６では、４本のピンを単に押し込むだけで良い。
【００１３】
リング２４は金属製でもゴム等の合成樹脂製でも良く、突起２６の奥へ押し込み易く、押し込んだ後は容易に外れないように、弾性リングとすることが好ましい。金属の場合には燐青銅等の弾性のある材料が好ましい。実施例では、図３のようにリング２４に切り欠き部２８を設け、ワッシャ状にする。このため押し込む際にリング２４は変形して突起２６を通過し、一旦押し込むと弾性のため元の形に戻ろうとして突起２６から外れない。
【００１４】
実施例のガスセンサ２の組立を説明すると、予めベース４に固着したステム６に本体８を溶接する。キャップ１６を絞り加工等で成形し、側面から治具を押し込んで突起２６を設ける。次に先端側の金網２０をセットし、例えば溶接でキャップ１６の先端裏面に固定する。なお金網２０はキャップ１６に固着せず、単にキャップ１６の先端裏面に配置するだけでも良い。次にフィルタ１８をセットし、基端側の金網２２をセットしてリング２４を押し込む。するとリング２４はやや変形し突起２６を通過して奥に入り、弾性で元の形状に戻ろうとして突起２６で保持される。この結果、基端側の金網２２はリング２４で固定され、フィルタ１８の脱落を防止できる。なお金網２２とリング２４を事前に溶接等で一体にしてから、キャップ１６にセットしても良い。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１の発明では、フィルタ１８をセットした後、基端側の金網２２とリング２４を突起２６の奥に押し込むだけで、フィルタ１８をキャップ１６に装着できる。請求項２の発明ではこれに加えて、切り欠き部２８の部分でリング２４が変形してリング２４の装着が容易となり、しかも装着後はリング２４のバネ性で突起２６から外れることが無い。また請求項３の発明では、キャップを金属の円筒状キャップとするので簡単に突起２６を設けることができ、しかも突起２６を複数個独立して設けるので、リング２４を押し込むのが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のガスセンサの断面図
【図２】実施例のキャップの平面図
【図３】実施例のリングの平面図
【図４】実施例のキャップの斜視図
【符号の説明】
２                        ガスセンサ                            １６                    キャップ
４                    ベース                                    １７                        開口
６                    ステム                                    １８                    フィルタ
８                    ガスセンサ本体                    ２０，２２            金網
１０                    金属酸化物半導体膜            ２４                        リング
１２                    ヒータ                                    ２６                        突起
１４                    リード線                                ２８            切り欠き部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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