(57)【要約】【課題】センサ素子における被水割れを抑制しつつ、応答性に優れたガスセンサを提供すること。【解決手段】本発明のガスセンサ１は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子２と、該センサ素子２を内側に挿通するハウジング３と、該ハウジング３の先端側に固定された素子カバー４とを有する。素子カバー４は、先端面に内側開口部４１１を有するインナーカバー４１と、該インナーカバー４１の外周に配置されるとともに先端面に外側開口部４２１を有するアウターカバー４２とを備えている。内側開口部４１１と外側開口部４２１とは、ガスセンサ１の軸方向の先端側から見たときに互いに重なる範囲を有するよう形成されている。インナーカバー４１の先端側における外側面４１４とアウターカバー４２の先端側における内側面４２４との間には、１．２ｍｍ以上の高さｈを有するクリアランス４３が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子と、該センサ素子を内側に挿通するハウジングと、該ハウジングの先端側に固定された素子カバーとを有するガスセンサであって、
上記素子カバーは、底面部に内側開口部を有するインナーカバーと、該インナーカバーの外周に配置されるとともに底面部に外側開口部を有するアウターカバーとを備えており、
上記内側開口部と上記外側開口部とは、上記ガスセンサの軸方向の先端側から見たときに互いに重なる範囲を有するよう形成されており、
上記インナーカバーの底面部における外側面と上記アウターカバーの底面部における内側面との間には、１．２ｍｍ以上の高さを有するクリアランスが設けられていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
請求項１において、上記クリアランスは、１．５ｍｍ以上の高さを有することを特徴とするガスセンサ。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記内側開口部と上記外側開口部とは、ともに１〜３ｍｍの範囲内の内径を有することを特徴とするガスセンサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、上記内側開口部の中心軸と上記外側開口部の中心軸とは、同一直線上に配されることを特徴とするガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
図１２に示すように、ガスセンサ９は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子９２と、該センサ素子９２を内側に挿通するハウジング９３と、該ハウジング９３の先端側に固定された素子カバー９４とを有する。
【０００３】
素子カバー９４は、底面部９５２に内側開口部９５１を有するインナーカバー９５と、該インナーカバー９５の外周に配置されるとともに底面部９６２に外側開口部９６１を有するアウターカバー９６とを備えている。これにより、被測定ガス中に含まれる水滴がセンサ素子９２に付着して、センサ素子９２が割れるという不具合を防いでいる。
そして、内側開口部９５１と外側開口部９６１とは、ガスセンサ９の軸方向の先端側から見たときに互いに重なる範囲を有するよう形成されている。
【０００４】
従来、ガスセンサ９の応答性の確保のために、インナーカバー９５の底面部９５２における外側面とアウターカバー９６の底面部９６２における内側面とが当接するように形成することが理想的と考えられてきた。かかる構成とすれば、アウターカバー９６の側面部９６４に設けられた外側導入部９６３からアウターカバー９６内に導入された被測定ガスは、インナーカバー９５の側面部９５４とアウターカバー９６の側面部９６４との間を基端側に移動して、内側導入部９５３からインナーカバー９５内へと導入される。そして、被測定ガスは、内側導入部９５３からインナーカバー９５内のセンサ素子９２へと十分に供給されて、ガスセンサ９の応答性を十分に確保することができると考えられてきた。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２４０５５９号公報
【特許文献２】特開２００１−７４６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、互いに重なり合った底面部９５２と底面部９６２とにそれぞれ設けた内側開口部９５１と外側開口部９６１とが、図１２に示すように、軸方向の先端側から見たときに互いに重なる範囲を有すると、底面部９６２に対して斜めに飛来する水滴が外側開口部９６１と内側開口部９５１とを介してインナーカバー９５の内側に浸入し、センサ素子９２に達するおそれがある。
【０００７】
そこで、従来のガスセンサにおいて、図１３、図１４に示すように、底面部９５２と底面部９６２との間に若干の隙間９７を設けつつ、内側開口部９５１と外側開口部９６１とを、ガスセンサの軸方向の先端側から見たときに互いに重なる範囲がないようずれた位置に配設するガスセンサ８が提案されている。
【０００８】
ところが、この場合には、内側開口部９５１と外側開口部９６１との間までの距離が長くなり、インナーカバー９５内に導入された被測定ガスが、外部へと排出されにくくなりインナーカバー９５内にて滞留してしまうおそれがある。
その結果、ガスセンサの応答性が低下してしまうおそれがある。
【０００９】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、センサ素子における被水割れを抑制しつつ、応答性に優れたガスセンサを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子と、該センサ素子を内側に挿通するハウジングと、該ハウジングの先端側に固定された素子カバーとを有するガスセンサであって、
上記素子カバーは、底面部に内側開口部を有するインナーカバーと、該インナーカバーの外周に配置されるとともに底面部に外側開口部を有するアウターカバーとを備えており、
上記内側開口部と上記外側開口部とは、上記ガスセンサの軸方向の先端側から見たときに互いに重なる範囲を有するよう形成されており、
上記インナーカバーの底面部における外側面と上記アウターカバーの底面部における内側面との間には、１．２ｍｍ以上の高さを有するクリアランスが設けられていることを特徴とするガスセンサにある（請求項１）。
【００１１】
本発明の作用効果について説明する。
上述したように、従来のガスセンサにおけるセンサ素子の被水の原因としては、インナーカバーの底面部とアウターカバーの底面部とが当接し、インナーカバーの内側開口部とアウターカバーの外側開口部とが重なっていることが挙げられる。一方、内側開口部と外側開口部とを互いにずらすと、ガスセンサの応答性が低下してしまう。
そこで、発明者らは鋭意研究の結果、内側開口部と外側開口部とをずらすことなく、インナーカバーの底面部とアウターカバーの底面部との間にある程度の大きさのクリアランスを設けることにより、被水性と応答性との両立を図ることができることを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
すなわち、上記インナーカバーの底面部における外側面と上記アウターカバーの底面部における内側面との間には、１．２ｍｍ以上の高さを有するクリアランスが設けられている。そして、このようなクリアランスを設けることにより、外側開口部と内側開口部とはクリアランスの分だけ離隔して配置されることとなる。そのため、水滴が外側開口部から浸入しても、水滴をそのまま内側開口部内へと浸入しにくくすることができる。
その結果、センサ素子の被水割れを抑制することができるガスセンサを得ることができる。
【００１３】
また、上記内側開口部と上記外側開口部とは、上記クリアランスを介して上記ガスセンサの軸方向の先端側から見たときに互いに重なる範囲を有するよう形成されている。したがって、インナーカバー内の被測定ガスの排出経路において、内側開口部と外側開口部との間の距離を十分に短くすることができる。また、これにより、インナーカバー内に導入された被測定ガスが外側開口部から外部へ排出されるまでの経路を簡潔なものとすることができる。それゆえ、インナーカバー内に導入された被測定ガスを、内側開口部と外側開口部とを介して外部へと速やかに排出することができる。そのため、インナーカバー内に導入された被測定ガスがインナーカバー内にて滞留することを防ぐことができる。
その結果、応答性に優れたガスセンサを得ることができる。
【００１４】
このように、本発明によれば、センサ素子における被水割れを抑制しつつ、応答性に優れたガスセンサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明（請求項１）において、上記ガスセンサとしては、自動車エンジン等の各種車両用内燃機関の排気管に設置して、排気ガスフィードバックシステムに使用する空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）、排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサ（Ｏ2センサ）、また排気管に設置する三元触媒の劣化検知等に利用するＮＯｘ等の大気汚染物質濃度を調べるＮＯｘセンサ等がある。
また、本明細書において、上記ガスセンサを内燃機関の排気管等に挿入する側を先端側、その反対側を基端側として説明する。
【００１６】
また、上記クリアランスは、１．５ｍｍ以上の高さを有することが一層好ましい（請求項２）。
この場合には、十分な高さを有するクリアランスを有することとなるため、センサ素子の被水割れを一層抑制することができるガスセンサを得ることができる。
【００１７】
また、上記内側開口部と上記外側開口部とは、ともに１〜３ｍｍの範囲内の内径を有することが好ましい（請求項３）。
この場合には、本発明の作用効果を十分に発揮することができる。
なお、上記内径が１ｍｍ未満の場合には、ガスセンサの応答性を十分に向上させることが困難となるおそれがある。
また、上記内径が３ｍｍを超える場合には、センサ素子の被水割れを十分に抑制することが困難となるおそれがある。
【００１８】
また、上記内側開口部の中心軸と上記外側開口部の中心軸とは、同一直線上に配されることが好ましい（請求項４）。
この場合には、インナーカバー内に導入された被測定ガスを外側開口部から容易に排出することができる。その結果、応答性により一層優れるガスセンサを得ることができる。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
本発明の実施例に係るガスセンサについて、図１〜図３を用いて説明する。
本例のガスセンサ１は、図１に示すように、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子２と、該センサ素子２を内側に挿通するハウジング３と、該ハウジング３の先端側に固定された素子カバー４とを有する。
【００２０】
素子カバー４は、底面部４１０に内側開口部４１１を有するインナーカバー４１と、インナーカバー４１の外周に配置されるとともに底面部４２０に外側開口部４２１を有するアウターカバー４２とを備えている。
内側開口部４１１と外側開口部４２１とは、図１〜図３に示すように、ガスセンサ１の軸方向の先端側から見たときに互いに重なる範囲を有するよう形成されている。
インナーカバー４１の先端側における外側面４１４とアウターカバー４２の先端側における内側面４２４との間には、１．５ｍｍ以上の高さｈを有するクリアランス４３が設けられている。
【００２１】
本例のガスセンサ１について詳細に説明する。
本例のガスセンサ１としては、自動車エンジン等の各種車両用内燃機関の排気管に設置して、排気ガスフィードバックシステムに使用する空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）、排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサ（Ｏ2センサ）、また排気管に設置する三元触媒の劣化検知等に利用するＮＯｘ等の大気汚染物質濃度を調べるＮＯｘセンサ等がある。
【００２２】
本例のガスセンサ１は、上述したように、センサ素子２と、ハウジング３と、素子カバー４とを有する。
素子カバー４は、図１、図２に示すように、インナーカバー４１とアウターカバー４２との二重構造を有している。
【００２３】
インナーカバー４１は、上述したように底面部４１０に内側開口部４１１を有するとともに、側面部４１３の基端側に内側導入部４１２を設けてなる。
内側開口部４１１は、１〜３ｍｍの範囲内の内径φ１を有する。
また、インナーカバー４１は、先端側へ行くほど縮径するテーパ形状の内側径変部４１４を軸方向の二箇所に有してなる。そして、基端側の内側径変部４１５に、内側導入部４１２が穿設されている。
【００２４】
内側導入部４１２は、図１、図２に示すように、インナーカバー４１の外部から内部へ向かう開口方向がガスセンサ１の軸方向基端方向の成分を有する状態に形成されている。
また、内側導入部４１２は、側面部４１３の周方向において、例えば６個形成することができる。
【００２５】
アウターカバー４２は、底面部４２０に外側開口部４２１を有するとともに、側面部４２３の基端側に外側導入部４２２を設けてなる。
外側開口部４２１は、１〜３ｍｍの範囲内の内径φ２を有する。
アウターカバー４２は、先端側へ行くほど縮径するテーパ形状の外側径変部４２５を形成してなる。
また、外側導入部４２２は、側面部４２３の周方向において、例えば８個形成することができる。
【００２６】
また、本例において、図２、図３に示すように、内側開口部４１２の中心軸ｍと外側開口部４２１の中心軸Ｍとは、同一直線上に配されている。
また、図１、図２に示すように、素子カバー４は、その基端部４１６、４２６においてハウジング３の先端部３０に固定されている。すなわち、インナーカバー４１とアウターカバー４２とは、それぞれの基端部４１６、４２６において互いに重ねられており、この重ねられた基端部４１６、４２６において、ハウジング３の先端部３０に例えば溶接等により固定されている。
【００２７】
なお、インナーカバー４１とアウターカバー４２とは、上記とは異なり、ハウジング３の先端部３０によるかしめによって固定することもできるが、かかる場合には、寸法公差等も考慮して、クリアランス４３の高さｈが１．２ｍｍ以上となるように構成する必要がある。
【００２８】
また、センサ素子２は、ジルコニアを主成分とする固体電解質体の一方の面と他方の面とに基準ガス側電極及び被測定ガス側電極とを設けてなる（図示略）。また、センサ素子２には、ヒータが内蔵されており（図示略）、ガスセンサ１の使用時において、センサ素子２を４００℃以上の高温に加熱して、活性状態とする。
【００２９】
また、図１に示すように、ハウジング３の内側には、センサ素子２を挿通保持する素子側絶縁碍子１１が保持されている。
また、素子側絶縁碍子１１の基端側には、センサ素子２の基端部を覆う大気側絶縁碍子１２が配設されており、大気側絶縁碍子１２を覆うように配された大気側カバー１３がハウジング３の基端部３１に固定されている。
さらに、大気側絶縁碍子１２の内側には、センサ素子２との電気的導通を図るための金属端子１４が保持されており、該金属端子１４に接続された外部リード１５が、大気側カバー１３の基端部を閉塞するブッシュ１６を挿通するように配線されている。
【００３０】
次に、本例のガスセンサ１における、被測定ガスの排出経路について、図２を用いて説明する。
本例のガスセンサ１は、自動車エンジン等の排気管内を流れる被測定ガスの流れ方向に対して直交するように配設される（図示略）。
上記排気管内には、該排気管の軸方向に略平行に被測定ガスが流れており、アウターカバー４２の外側導入部４２２からアウターカバー４２の内部に被測定ガスが導入される。
【００３１】
外側導入部４２２から導入された被測定ガスの流れＧのうち、外側開口部４２１へ向かう流れ（Ｇ１）は比較的直線的な流れとなるが、内側開口部４１１からインナーカバー４１の内部へ向かう流れ（Ｇ２）は曲線的な流れとなる。
これにより、アウターカバー４２とインナーカバー４１との間に導入された被測定ガスとともに流れる水滴は、その慣性力によって、外側開口部４２２へ向かって流れ、該外側開口部４２２から外部へと排出される。
次いで、インナーカバー４１の内部に導入された被測定ガスは、内側開口部４１１と外側開口部４２１とを介して外部へと排出される。
【００３２】
次に、ガスセンサ１の先端側、すなわち外側開口部４２２から侵入する被測定ガスに含まれる水滴Ｗの排出経路について、図２を用いて説明する。
本例のガスセンサ１においては、上述したように、インナーカバー４１とアウターカバー４２との間には１．５ｍｍ以上の高さｈを有するクリアランス４３が形成されているため、外側開口部４２１から導入された被測定ガスに含まれる水滴Ｗは内側開口部４１１へと直接浸入することがない。そして、例えばインナーカバー４１とアウターカバー４２との間を通過して基端側へと向かい、外側導入部４２２からそのまま外部へと排出される。
このように、センサ素子２への被水を十分に抑制することができる。
【００３３】
なお、本発明は、本例のガスセンサの構成に限られるものではない。すなわち、例えば、素子カバー４は、本例のような開口方向が軸方向基端側に向いている内側導入部４１２ではなく、開口方向が径方向に向いている内側導入部４１２を有していてもよい。また、内側径変部４１５や外側径変部４２５も、本発明においては必須の構成要件ではない。
【００３４】
以下に、本例の作用効果について説明する。
インナーカバー４１の底面部４１０における外側面４１４とアウターカバー４２の底面部４２０における内側面４２４との間には、１．５ｍｍ以上の高さｈを有するクリアランス４３が設けられている。すなわち、本例では、インナーカバー４１の底面部４１０とアウターカバー４２の底面部４２０との間において、ある程度の大きさを有するクリアランス４３が積極的に設けられている。そして、このようなクリアランス４３を設けることにより、外側開口部４２１と内側開口部４１１とは、クリアランス４３の分だけ離隔して配置されることとなる。そのため、水滴が外側開口部４２１から浸入しても、水滴をそのまま内側開口部内へと浸入しにくくすることができる。
その結果、センサ素子２の被水割れを抑制することができるガスセンサ１を得ることができる。
【００３５】
また、内側開口部４１１と外側開口部４２１とは、クリアランス４３を介してガスセンサ１の軸方向の先端側から見たときに互いに重なる範囲を有するよう形成されている。したがって、インナーカバー４１内の被測定ガスの排出経路において、内側開口部４１１と外側開口部４２１との間の距離を十分に短くすることができる。また、これにより、インナーカバー４１内に導入された被測定ガスが外側開口部４２１から外部へ排出されるまでの経路を簡潔なものとすることができる。それゆえ、インナーカバー４１内に導入された被測定ガスを、内側開口部４１１と外側開口部４２１とを介して外部へと速やかに排出することができる。そのため、インナーカバー４１内に導入された被測定ガスがインナーカバー４１内にて滞留することを防ぐことができる。
その結果、応答性に優れたガスセンサ１を得ることができる。
【００３６】
また、内側開口部４１１と外側開口部４２１とは、ともに１〜３ｍｍの範囲内の内径φ１、φ２を有するため、本発明の作用効果を十分に発揮することができる。
また、内側開口部４１１の中心軸ｍと外側開口部４２１の中心軸Ｍとは、同一直線上に配されている。これにより、インナーカバー４１内の被測定ガスを外側開口部４２１から容易に排出することができる。
その結果、応答性により一層優れるガスセンサ１を得ることができる。
【００３７】
このように、本例によれば、センサ素子における被水割れを抑制しつつ、応答性に優れたガスセンサを提供することができる。
【００３８】
（実施例２）
本例は、図４〜図６に示すように、ガスセンサの応答性を評価した例である。
本例では、二種類のガスセンサを作製し、それぞれのガスセンサについて応答性を評価する実験を行った。
【００３９】
すなわち、本発明品として、図１に示したようなガスセンサを作製した。そして、本発明品においては、クリアランス４３の高さｈを１．５ｍｍとした。また、インナーカバー４１の内側開口部４１１の内径φ１を１．５ｍｍ、アウターカバー４２の外側開口部４２１の内径φ２を１．５ｍｍとした。
なお、本発明品において、内側開口部４１１と外側開口部４２１とは、図１に示すように、ガスセンサの軸方向の先端側から見たときに互いに重なる範囲を有するよう形成されている。
【００４０】
また、比較品として、図４（ａ）に示すようなガスセンサを作製した。そして、比較品においては、クリアランス４３の高さｈを１．０ｍｍとして本発明品よりも小さいものとした。また、インナーカバー４１は、内側開口部４１１の内径φ１を１．５ｍｍとした。
また、アウターカバー４２は、外側開口部４２１の内径φ２を１．０ｍｍとした。
また、外側開口部４２１は、内側開口部４１１を中心とする同心円上に３個形成されている。
なお、比較品において、内側開口部４１１と外側開口部４２１とは、図４（ｂ）に示すように、ガスセンサの軸方向の先端側から見たときに互いに重なる範囲を有していないよう、ずらして配設されている。
【００４１】
また、本発明品と比較品とにおいて、インナーカバー４１の側面部４１３に設けた内側導入部４１２は、ともに開口方向が軸方向基端側を向くように構成した。
また、本発明品と比較品とは、それぞれアウターカバー４２の側面部４２３において内径が２ｍｍの８個の外側導入部４２２が設けられている。
【００４２】
そして、図５、図６に示すように、本発明品と比較品とにおける上記ガスセンサの応答性を評価した。
すなわち、まず、３Ｌ、直列６気筒直噴エンジンの排気管にガスセンサを設置した。そして、エンジンの回転数を１０００回転／分として運転した。
また、図５の曲線Ｌ１に示すように、エンジンの空燃比Ａ／Ｆが１４となる状態と、１５となる状態とを複数回にわたって交互に形成した。
また、ガスセンサの素子温度は７５０℃とした。
【００４３】
そしてこのとき、本発明品又は比較品のガスセンサによって実際に測定されるＡ／Ｆの値を調べた。すなわち、図５の曲線Ｌ２に示すように、時刻ｔ１においてエンジンの空燃比を１４から１５へと移行したとき、時刻ｔ１から、ガスセンサによって測定されるＡ／Ｆの値が１４から１５に向かって６３％上昇するまで（すなわち、Ａ／Ｆの値が１４．６３となるまで）の時間を測定した。そして、この測定された時間と時刻ｔ１との時間のずれを応答時間Δｔ１として算出した。
【００４４】
また、時刻ｔ２においてエンジンの空燃比を１５から１４へと移行したとき、時刻ｔ２から、ガスセンサによって測定されるＡ／Ｆの値が１５から１４に向かって６３％減少するまで（すなわち、Ａ／Ｆの値が１４．３７となるまで）の時間を測定した。そして、この測定された時間と時刻ｔ２との時間のずれを応答時間Δｔ２として算出した。
そして、これを複数回繰り返し、応答時間の平均値を算出して本発明品と比較品とを比較した。
【００４５】
評価結果を図６に示す。
同図からわかるように、従来品よりも本発明品の方が、応答時間が約１００ｍ秒速く、応答性に優れている。
なお、被測定ガスの流速や素子カバー４の形状が変わっても本例と同様の結果が得られるものと考えられる。
【００４６】
（実施例３）
本例は、図７、図８に示すように、上記実施例２と同様の本発明品と比較品とにおけるガスセンサについて、センサ素子２への水滴付着の抑制効果を評価した例である。
すなわち、図７に示すように、水平面に対して４５°に傾斜させた内径３５ｍｍの配管５１に、上記実施例２において作製した本発明品と比較品とのガスセンサを配管５１に対して２５°傾けた状態で取付ける。この傾斜方向は、ガスセンサの先端が配管５１の上流側を向く方向である。なお、ガスセンサの取り付け位置は、配管５１の上端開口部５１１から１００ｍｍの位置である。そして、配管５１の上端開口部５１１から水滴を含む空気を、噴射機５２から２回噴射する。一回当たりの噴射エア中の水量は、０．２ｍＬであり、エア圧は０．１５ｋｇ／ｃｍ2である。
このとき、ガスセンサに内蔵されたセンサ素子２への被水面積を評価した。
【００４７】
評価結果を、図８に示す。
同図からわかるように、本発明品は、比較品と比べて被水面積にほとんど差異がなかった。すなわち、本発明品は比較品と異なり、内側開口部４１１と外側開口部４２１とがガスセンサの軸方向の先端側から見たときに互いに重なる範囲を有するよう形成されているが、かかる場合であっても、十分にセンサ素子２の被水を抑制することができる。
なお、被水の傾向は、後述するようにクリアランス４３の高さｈに依存すると考えられ、被測定ガスの流速や素子カバー４の形状が変わっても本例と同様の結果が得られるものと考えられる。
【００４８】
そして、本例と上記実施例２との結果からわかるように、本発明によれば、センサ素子２の被水割れを十分に抑制しつつ、ガスセンサの応答性の向上を図ることができる。
【００４９】
（実施例４）
本例は、図９〜図１１に示すように、クリアランス４３の高さｈと、内側開口部４１１の内径φ１と、外側開口部４２１の内径φ２とを種々変更し、それぞれの場合における被水面積を測定した例である。
なお、本例においては、上記実施例３と同様の被水試験を行った。
また、本例において使用した符号は、図１において使用した符号に準ずる。
測定結果を図９、図１０に示す。
【００５０】
そして、内側開口部４１１の内径φ１が１．５ｍｍで一定であって、外側開口部４２１の内径φ２がそれぞれ３ｍｍ、２ｍｍ、１．５ｍｍ、１ｍｍである四種類のガスセンサにおいて、クリアランス４３の高さｈを０〜２．５ｍｍの範囲で変更した場合における被水面積の測定結果を、それぞれ図９の曲線Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６に示す。
【００５１】
また、外側開口部４２１の内径φ２が１．５ｍｍで一定であって、内側開口部４１１の内径φ１がそれぞれ３ｍｍ、２ｍｍ、１．５ｍｍ、１ｍｍである四種類のガスセンサにおいて、クリアランス４３の高さｈを０〜２．５ｍｍの範囲で変更した場合における被水面積の測定結果を、それぞれ図１０の曲線Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０に示す。
なお、測定結果を上記各曲線Ｌ３〜Ｌ１０にて表す各ガスセンサにおける、内側開口部４１１の内径φ１及び外側開口部４２１の内径φ２の寸法を表１に示す。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
図９、図１０からわかるように、クリアランス４３の高さｈが１．２ｍｍ以上の場合には、被水面積が十分に低減されている。また、クリアランス４３の高さｈが１．５ｍｍ以上の場合には、より一層被水面積が低減されていることがわかる。
また、内側開口部４１１及び外側開口部４２１のそれぞれの内径を大きくするに従って、被水面積が大きくなることがわかる。
【００５４】
次に、クリアランス４３の高さｈを１．５ｍｍ、内側開口部４１１の内径φ１を１．５ｍｍ、外側開口部４２１の内径φ２を１．５ｍｍとした、上記実施例２において使用したガスセンサ（以下、本発明品という。）と、クリアランス４３を設けず、内側開口部４１１の内径φ１を１．５ｍｍ、外側開口部４２１の内径φ２を１．５ｍｍとしたガスセンサ（以下、比較品という。）とにおいて、被水面積を比較した結果を図１１に示す。
【００５５】
図１１からわかるように、本発明品における被水面積は、比較品における被水面積の約１／３以下となっている。
したがって、この結果から、クリアランス４３の高さｈが大きいほど、センサ素子２の被水面積を低減することができることがわかる。
なお、被測定ガスの流速や素子カバー４の形状が変わっても本例と同様の結果が得られるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例１における、ガスセンサの縦断面図。
【図２】実施例１における、ガスセンサの基端部の縦断面図。
【図３】実施例１における、素子カバーの先端面を示す説明図。
【図４】実施例２における、（ａ）ガスセンサの基端部の縦断面図、（ｂ）素子カバーの先端面を示す説明図。
【図５】実施例２における、ガスセンサの応答性を評価する方法を示す説明図。
【図６】実施例２における、本発明品と比較品との応答性の評価結果。
【図７】実施例３における、ガスセンサの被水性を評価する方法を示す説明図。
【図８】実施例３における、本発明品と比較品との被水性の評価結果。
【図９】実施例４における、内側開口部の内径とクリアランスの高さとセンサ素子の被水面積との関係を示す線図。
【図１０】実施例４における、外側開口部の内径とクリアランスの高さとセンサ素子の被水面積との関係を示す線図。
【図１１】実施例４における、センサ素子の被水面積の評価結果を示す線図。
【図１２】従来例における、ガスセンサの基端部の縦断面図。
【図１３】従来例における、別形態のガスセンサの基端部の縦断面図。
【図１４】従来例における、素子カバーの先端面を示す説明図。
【符号の説明】
【００５７】
１  ガスセンサ
２  センサ素子
３  ハウジング
４  素子カバー
４１  インナーカバー
４１１  内側開口部
４１４  外側面
４２  アウターカバー
４２１  外側開口部
４２４  内側面
４３  クリアランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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