(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炎イオン化検出器であって、絶縁されて配置された電極対を有しており、この電極対には直流電圧が加えられ、これらの電極対の間では水素炎が燃焼しており、該水素炎には測定ガスが供給され、この場合に生じるイオンが電荷移送を引き起こし、この電荷移送がイオン電流として測定される形式のものにおいて、
検出器基板（４）が、燃焼ガス通路と測定ガス通路（５，６）とを有しており、これらの通路は中央の流出個所（７）の手前で統合されており、該流出個所（７）では前記統合された通路と共に燃焼空気通路（８）が開口しており、該燃焼空気通路（８）はセラミックプレート（９）によって遮蔽されていて、該セラミックプレート（９）が、流出個所（７）において前記統合された通路と連通する燃焼ガスノズル開口（１０）と、該燃焼ガスノズル開口（１０）を取り囲むように配置された、流出個所（７）において燃焼空気通路（８）と連通する燃焼空気ノズル開口（１１）とを有しており、前記セラミックプレート（９）に対して選択された間隔（１３）をおいて配置された金属プレート（１４）が、前記燃焼ガスノズル開口（１０）の上方に位置する開口（１５）を有していて、該開口（１５）内で炎（３）が燃焼しており、前記燃焼ガスノズル開口（１０）が、信号電極（１６）によって取り囲まれていて、該信号電極（１６）が導体路としてセラミックプレート（９）上に形成されていてかつ測定信号出口（１７）に接続されており、金属プレート（１４）が電極として直流電圧接続部（１８）に接続されていることを特徴とする炎イオン化検出器。
【請求項２】
少なくとも１つの別の燃焼ガス通路と測定ガス通路（１９，２０）とが設けられていて、前記セラミックプレート（９）によって遮蔽される別の流出個所（２１）が設けられており、このために前記セラミックプレート（９）は、別の燃焼ガスノズル開口（２２）と、別の燃焼空気ノズル開口（２３）と、別個の信号電極（２４）とを有しており、前記金属プレート（１４）が、別の開口（２５）を有しており、該開口（２５）内で炎（３）が燃焼している、請求項１記載の炎イオン化検出器。
【請求項３】
信号電極（１６，２４）を形成する導体路が、セラミックプレート（９）上に被着又は蒸着又は印刷されているか又は打ち抜き成形された導体として固定されている、請求項１又は２記載の炎イオン化検出器。
【請求項４】
前記両測定ガス通路（６，２０）が、同一の測定ガス源に接続されており、複数の信号電極出口（１７）がまとめて接続されている、請求項２又は３記載の炎イオン化検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炎イオン化検出器であって、絶縁されて配置された電極対を有しており、この電極対には直流電圧が加えられ、これらの電極対の間では水素炎が燃焼しており、該水素炎には測定ガス、特に自動車排ガスが供給され、この場合に生じるイオンが電荷移送を引き起こし、この電荷移送がイオン電流として測定される形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式の炎イオン化検出器は、数年来とりわけ、自動車の排ガスにおいて炭化水素濃度を測定するために使用されており、印刷物「エミッション・ウント・イミッションスメステヒニーク・イム・フェアケアスヴェーゼン（Emissions- und Immissionsmesstechnik im Verkehrswesen）」（出版社ＴＵＥＶ  Ｒｈｅｉｎｌａｎｄ、１９９３年、第２１４頁）に記載されている。
【０００３】
炎イオン化検出器の測定原理は、水素炎において炭化水素分子からイオンが形成されるということに基づいている。この水素炎は、直流電圧が加えられる２つの電極の間で燃焼する。燃焼空気と燃焼ガス（Ｈ２又はＨ２・Ｈｅ混合物）とはバーナーに別個に供給される。排ガス試料は燃焼ガスに燃焼ノズルの手前で混合される。炎内で生じるイオンは電荷移送を引き起こし、この電荷移送はイオン電流として測定可能である。
【０００４】
総じて絶縁及びねじ止め等を要する電極の配置は、大きな機械的な構成の手間を要し、このことは高い構成コストの原因となる。さらに電極のこのような配置は、例えば同時に自動車の排ガス中の炭化水素濃度とメタン濃度とを測定できるような複数の測定ガス通路を備えた構成を妨げる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の炎イオン化検出器を改良して、僅かな製造コストと簡略な構成で形成することができ、これにより場合によっては、別個の測定ガス接続部も設けることができ、これらを介して測定ガス中の複数の排ガス構成成分を別個に測定でき、さらに、構成寸法が最小化され、僅かな組付けの手間しか要さないような炎イオン化検出器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、検出器基板が、燃焼ガス通路と測定ガス通路とを有しており、これらの通路は中央の流出個所の手前で統合されており、該流出個所では同時に燃焼空気通路が開口しており、該燃焼空気通路はセラミックプレートによって遮蔽されていて、該セラミックプレートが、燃焼ガスノズル開口と、該燃焼ガスノズル開口を取り囲むように配置された燃焼空気ノズル開口とを有しており、前記セラミックプレートに対して選択された間隔をおいて配置された金属プレートが、前記燃焼ガスノズル開口の上方に位置する開口を有していて、該開口内で炎が燃焼しており、前記燃焼ガスノズル開口が、信号電極によって取り囲まれていて、該信号電極が導体路としてセラミックプレート上に形成されていてかつ測定信号出口に接続されており、金属プレートが吸込電極として直流電圧接続部に接続されているようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に図面につき本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【０００８】
図面には炎イオン化検出器１の断面が示されている。この炎イオン化検出器１は絶縁されて配置された電極対２を有している。この電極対２には直流電圧が加えられ、この電極対２の間では水素炎３が燃焼しており、この水素炎３には測定ガス、特に自動車の排気ガスが供給されている。この場合に生じるイオンが、イオン電流として測定される電荷移送を引き起こす。
【０００９】
炎イオン化検出器１は基板４から成っており、この基板４は燃焼ガス通路５と測定ガス通路６とを有している。これらの燃焼ガス通路５と測定ガス通路６とは中央の流出個所７の手前で統合されており、この流出個所７には同時に燃焼空気通路８も開口している。
【００１０】
流出個所７は、燃焼ガスノズル開口１０とこの開口１０を取り囲むように配置された燃焼空気ノズル開口１１とを備えたセラミックプレート９によって遮蔽されている。シールリング１２が、燃焼ガスノズル開口１０を燃焼空気ノズル開口１１に対してシールしていて、さらに燃焼ガス通路５と燃焼空気通路８とを互いにシールしている。
【００１１】
さらにこの構成では、セラミックプレート９に対して選択された間隔１３をおいて配置された金属プレート１４が設けられている。この金属プレート１４は、燃焼ガスノズル開口１０の上方に位置する開口１５を有していて、この開口１５内では炎３が燃焼している。金属プレート１４は、特殊鋼合金又は軽金属から成っていて、電気的に絶縁されて配置されている。
【００１２】
燃焼ガスノズル開口１０は信号電極１６に取り囲まれていて、この信号電極１６がセラミックプレート９上に導体路として存在しており、測定信号出口１７に結合されている。金属プレート１４は吸込電極（Saugelektrode）として直流電圧接続部１８に結合されている。
【００１３】
導体路がセラミックプレート９上に、被着、蒸着、プリントされているか、又は打ち抜き成形された導体として固定されている。複数の測定ガス通路が、所定の化合物を測定するために１つの同一の測定ガス源に接続されていて、複数の信号電極出口がまとめて接続されていると、特に有利に製造される。これによりこの所定の炭化水素化合物に関する測定正確性が高められる。
【００１４】
炎イオン化検出器１は図面ではさらに、大気への排ガス導出通路２７を有しているカバー２６と、検出器１の運転開始時に炎３を点火する点火プラグ２８とが示されている。安全性の理由からこの構成は、炎が燃焼しているかどうかを検出するための炎センサを有している。炎イオン化検出器１は、カバーねじ２９の解除により簡単に開かれ、金属プレート１４及びセラミックプレート９は同様にねじ部材３０の解除により簡単に組外されることができる。全ての構成部分は上方からアクセス可能である。
【００１５】
総じて本発明による炎イオン化検出器１によって安価に製造可能な構成が提供され、将来的な排ガス有害物質低減という要求にも対応し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による炎イオン化検出器を示した断面図である。
【符号の説明】
１  炎イオン化検出器、  ２  電極対、  ３  水素炎、  ４  基板、  ５  燃焼ガス通路、  ６  測定ガス通路、  ７  流出個所、  ８  燃焼空気通路、  ９セラミックプレート、  １０  燃焼ガスノズル開口、  １１  燃焼空気ノズル開口、  １２  シールリング、  １３  間隔、  １４  金属プレート、  １５  開口、  １６  信号電極、  １７  測定信号出口、  １８  直流電圧接続部、  １９  燃焼ガス通路、  ２０  測定ガス通路、  ２１  流出個所、  ２２  燃焼ガスノズル開口、  ２３  燃焼空気ノズル開口、  ２４  信号電極、  ２５  開口、  ２６  カバー、  ２７  排ガス導出通路、  ２８  点火プラグ、  ２９  カバーねじ、  ３０  ねじ部材
【図１】
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