专利名称：烟灰传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烟灰传感器。
背景技术：
在JP-UM-A-64-50355中公开了设置在用作传统烟灰传感器的烟雾检测器中的检测部。该烟雾检测器的检测部通过绝缘体在壳体内容纳杆状或棒状的中心电极，将中心电极的引导端暴露至外部，通过间隙使外电极连接到围绕中心电极的引导端的壳体和将检测部的中心电极和外电极暴露到废气中，其中当高电压施加在中心电极和外电极之间时产生火花放电。于是，基于随着废气中的烟灰的量增加、产生火花放电时的电压(该电压等于放电电压)降低的程度增加的原理，基于放电电压检测废气中烟灰的存在和/或烟灰的量。
在具有该构造的烟灰传感器中，附着在绝缘体上的烟灰可降低烟灰检测的精度。此外，火花放电本身不足以去除附着的烟灰，期望由加热器破坏该烟灰。
另一方面，如在W.D.E.Allan，R.D.Freeman，G.R.Pucher，D.Faux and M.F.Bardon，″DEVELOPMENT OF A SMOKE SENSOR FORDIESEL ENGINES，Royal Military College of Canada，D.P.Gardiner，Nexum Research Corporation，p.220，Powertrain&Fluid SystemsConference，October 27-30，2003中公开的那样，附着在中心电极和/或外电极上的烟灰能够被检测部中的加热器去除或破坏。
如上所述在检测部中设置加热器存在其它问题。例如，这可降低放电电压，即使对于具有少量或没有烟灰的废气。此外，即使通过将中心电极或外电极暴露至包含烟灰的废气，也可稍微降低放电电压。这导致难于通过放电电压检测烟灰的存在或烟灰的量的问题。
发明内容
根据本发明背景技术的一个方面，详细研究上述问题。根据该研究，由于烟灰是由为碳颗粒的导电颗粒形成的物质，故烟灰可造成放电电压的降低。
另一方面，由于即使如上所述的包含很少的烟灰的废气也降低放电电压，所以除烟灰以外，造成离子导电性的颗粒，即导电颗粒，施加的效果与在其中存在烟灰的废气的效果大致相同。
由于从这点出发进行各种研究，通过合适地限定加热器设置在检测部中的位置，以及考虑中心电极和外电极之间的放电区域与该位置的关系，能够防止上述各种问题的出现。
因此，本发明的重要的方面是基于上述观点，本发明的目的是合适地定位加热器以烧掉绝缘体上的烟灰，同时防止除烟灰以外的导电颗粒的消极影响。
为了实现上述目的和其它目的，提供根据本发明第一方面的烟灰传感器，其包括绝缘体，该绝缘体中具有通孔；中心电极，该中心电极设置在绝缘体的通孔中，以便中心电极的引导端从绝缘体的引导端突出并面对放电间隙；和加热构件，该加热构件嵌入绝缘体中。
在本发明的该方面的烟灰传感器中，间隔在加热构件的引导端(放电间隙侧)和中心电极的引导端(放电间隙侧)之间的距离至少为10mm。该距离沿着中心电极的轴线测量。
如上所述，由于加热构件的引导端和中心电极的引导端之间的距离为至少10mm，故当高电压施加到中心电极时，该高电压也施加在加热器的加热构件和中心电极之间，并且在加热构件和中心电极之间产生放电。尽管这产生造成导电性(导电颗粒)的颗粒，例如离子，但是该导电颗粒不会移动到放电间隙。因此，当烟灰不存在于放电间隙中时，放电间隙的放电电压不受导电颗粒的影响。这意味着放电间隙的放电电压只由烟灰降低。因此，通过该烟灰传感器，能够高精度地检测烟灰而不受导电颗粒的任何影响。
根据本发明的第二方面，在根据本发明第一方面的烟灰传感器中，从放电间隙侧上的绝缘体的引导端到加热构件的引导端沿着绝缘体表面的长度在大约3mm和12mm之间。
通过使大约3mm的下限值作为从放电间隙侧上的绝缘体引导端到放电间隙侧上的加热构件引导端沿着绝缘体表面的长度，加热构件不会太靠近放电间隙。因此，能够预先防止加热构件和中心电极之间产生任何的短路(短接)或放电。尤其地，长度的下限值考虑到短路或放电可容易地通过绝缘体的表面产生的事实。通过对于放电间隙侧上的绝缘体引导端到在放电间隙侧上的加热构件引导端沿着绝缘体表面的长度指定12mm的上限值，能够预先防止烟灰在绝缘体的放电间隙侧上的不希望的沉积。
因此，能够预先防止上述的加热构件和中心电极之间产生短路或放电和烟灰在绝缘体的放电间隙侧上的不适当的沉积，并且能够额外地获得根据本发明第一方面的本发明的操作效果。
根据本发明的第三方面，在根据本发明的第一方面和/或第二方面中的任何一个的烟灰传感器中，绝缘体位于加热构件和中心电极之间的部分可具有0.7mm到3mm的厚度。
由于绝缘体在加热构件和中心电极之间的其它部分太薄，所以绝缘体在加热构件和中心电极之间的部分大于大约0.7mm的厚度能够防止沿厚度方向的放电。另一方面，绝缘体在加热构件和中心电极之间的部分小于大约3mm的厚度不会增加热容量，否则如果绝缘体在加热构件和中心电极之间的部分太厚将使热容量增加。
因此，能够防止沿厚度方向的放电和绝缘体在加热构件和中心电极之间的部分的热容量的增加，并且还能够获得根据第一方面的本发明的操作效果。
根据本发明的第四方面，根据本发明的第一至第三方面中的任何一个的烟灰传感器还可包括围绕绝缘体周边的金属壳体。在本发明的该方面中，绝缘体的引导端位于金属壳体内。
将绝缘体的引导端定位在金属壳体内防止绝缘体的引导端轻易地暴露至来自金属壳体外部的烟灰。因此，能够改进根据第一方面的本发明的操作效果。
根据本发明的第五方面，根据本发明的第一至第四方面中的任何一个的烟灰传感器包括外电极，该外电极连接到金属壳体并具有尖端部，该尖端部设置成隔着放电间隙与中心电极的引导端相对。
根据本发明的第六方面，在根据第一至第五方面中的任何一个的烟灰传感器中，中心电极和加热器将金属壳体用作公共接地。
因此，通过该公共布置，中心电极和加热器不需要相应的接地，而是能够共用单个公共接地。因此，在获得根据前述的任何一个方面的本发明的操作效果时能够简化烟灰传感器的地结构。
本发明的进一步的特征和优点将在以下的本发明的优选实施例的详细描述中提出，或变得明显。
图1是局部剖面侧视图，图解根据本发明的火花塞型烟灰传感器的第一实施例；图2是类似于图1的局部剖面侧视图，显示出本发明的第一实施例；图3是放大局部剖视平面图，显示出图1中的加热器；图4是图表，显示出(I)根据第一实施例的烟灰传感器的烟灰灵敏度和(II)预定距离之间的关系，这些预定距离分别对应于加热器的外加热元件部的引导端和中心电极的尖端部的引导端部之间的距离；图5是局部剖面侧视图，图解根据本发明的火花塞型烟灰传感器的第二实施例；图6是局部剖视平面图，图解本发明的第三实施例的重要或主要部分；图7是局部剖面侧视图，显示出本发明的第四实施例。
具体实施例方式
参考附图，以下将描述本发明的实施例。
第一实施例图1显示出根据本发明的火花塞型烟灰传感器的第一实施例。该烟灰传感器包括绝缘体200，该绝缘体200具有通孔201(比较图2)；中心电极320，该中心电极320设置在绝缘体200的通孔201中，以便中心电极320的引导端325从绝缘体200的引导端205突出并面对放电间隙322；加热构件430，该加热构件430嵌入绝缘体200；金属壳体110，该金属壳体110围绕绝缘体200的周边；和外电极120，该外电极120连接到金属壳体110。
金属壳体110具有基端侧部111；引导端侧部112；和凸缘部114，该凸缘部114位于基端侧部111和引导端侧部112之间。基端侧部111、引导端侧部112和凸缘部114优选地由金属钢铁材料形成并且是一体的，并且同轴地和圆柱形地布置，如图1所示。
引导端侧部112的内径小于基端侧部111的内径。凸缘部114的内圆周表面朝着基端侧部111的内圆周表面加宽以具有环状台阶部分113。
外电极120的基端连接到部分110的引导端115的一部分。尖端部122面对中心电极321的尖端部。根据第一实施例，外电极120用作负极。外电极120优选地包含例如用作火花塞的材料，例如镍合金、铱、铂、钨和SUS钢。
绝缘体200具有基端侧部分210、凸缘部分220和引导端侧部分230。基端侧部分210、凸缘部分220和引导端侧部分230一体地形成，并如图1所示同轴地和圆柱形地布置，并由电气绝缘材料例如陶瓷制成。
凸缘部分220形成为具有的外径大于基端侧部分210和引导端侧部分230以及基端侧部分210和引导端侧部分230之间的外径。中间部分包括肩部分221和222。
如图1所示，引导端侧部分230包括大直径部分231、小直径部分232和环绕小直径部分形成的加热器部400。小直径部分232从连接到大直径部分231的端部到绝缘体200的引导端205稍微变窄。
引导端侧部分230部分地布置在金属壳体110的引导端侧部112中。加热器部400也布置在金属壳体110内。凸缘部分200配合在金属壳体110的基端侧部111的内部中，肩部分222通过金属环状套环116的装置放置在引导端侧部112的台阶部分113上。因此，绝缘体200被同轴地支撑在金属壳体110内。绝缘体200的大直径部分231配合在金属壳体110的引导端侧部112中。金属壳体110在该金属壳体110的卷边部分117处卷边到绝缘体200的凸缘部分220的肩部分221。
中心电极320布置在绝缘体200的通孔中。该中心电极的基部位于绝缘体200的引导端侧部分230中。中心电极320具有尖端部321，该尖端部321具有如图1所示的圆锥形状。例如，尖端部321的顶角大约为60度。在一个例证性实例中，中心电极320除尖端部321以外的部分的外径为2mm。中心电极320用作正极。
中心电极320的尖端部321沿垂直方向通过放电间隙322(例如，具有0.5mm的宽度)面对外电极120的尖端部122。根据本实施例，尖端部122和321通过放电间隙322彼此面对，在该放电间隙322处尖端部122和321之间进行放电。
中心电极320除尖端部321以外的部分和外电极120沿水平方向的间隙大于沿轴向方向的放电间隙322，以便允许尖端部122和321之间的放电。
中心电极320同轴地连接到杆状导电构件310，该杆状导电构件310位于绝缘体的基端侧部分210的通孔中。该导电构件310包括用于将中心电极320连接到高压电路(未示出)的基端部分311。
当在烟灰传感器中从高压电路在外电极120和中心电极320之间施加高电压时，外电极120和中心电极320在彼此面对的尖端部122和321之间(也就是在放电间隙322中)放电。在该情况下，检测施加在尖端部122和321之间的电压作为放电发生时的电压(此后称作放电电压)。当烟灰存在于尖端部122和321之间时该放电电压减小。
根据第一实施例，预定的高电压非传导性地限定为例如10KV的电压，该电压击穿尖端部122和321之间的空气以火花间隙，并引起尖端部122和321之间的放电。
加热器部400通过加热绝缘体的引导端侧部分230以便烧掉沉积在引导端侧部分230的外表面上的烟灰来防止由尖端部122和321中的烟灰所引起的短路和放电。加热器部400包括两片氧化铝片410和420以及夹在氧化铝片410和420之间的加热构件430，如图3所示。
加热构件430具有带状的外加热元件部431、带状的内加热元件部432、和正负电极极板433和434。加热元件部431和432以及电极极板433和434通过以如图3所示的预定图案在氧化铝片410的内表面上印刷和烘烤铂膏形成。
氧化铝片420具有通孔421和422。通孔421位于正侧电极极板433的中心部分，而通孔422位于负侧电极极板434的中心部分。
在具有该构造的加热器部400中，当烟灰在绝缘体200中沉积到防止尖端部122和321之间正确放电的程度时，通过从加热器驱动电路(未示出)施加加热器电压(例如15V)而对加热构件430进行加热，从而执行加热构件430的热清洁。应指出的是，热清洁是在终止高电压从高压电路施加到尖端部122和321的条件下执行。
根据本实施例，表面长度可沿着绝缘体200的表面限定，在加热构件430的引导端435和绝缘体200的引导端205之间的该表面长度设定在大约3mm和12mm(和在第一实施例中为4mm)之间。由于表面长度为3mm或更长，所以能够防止加热构件430和中心电极320之间的短路或放电。此外，由于表面长度为12mm或更短，所以沉积在绝缘体200表面上的烟灰能够通过加热器部400被有效地烧掉。
如图1所示，烟灰传感器包括用于加热器部400的正负侧导线440和450以及用于正负导线440和450的玻璃层460。
正侧导线440具有轴向导线部441和圆周导线部442。轴向导线部441从轴向导线部441的引导端部分443延伸到圆周导线部442，其中该轴向导线部441的引导端部分443设置在加热器部400的电极极板433上。圆周导线部442圆周地设置在绝缘体200的基端侧部分210的外圆周表面上。
负侧导线450设置在玻璃层460上，该玻璃层460覆盖绝缘体200的外圆周表面。负侧导线450具有轴线导线部451和圆周导线部452。
轴向导线部450从引导端部分453延伸到圆周导线部452，其中该引导端部分453设置在加热器部400的电极极板434上。圆周导线部452圆周地沿着绝缘体200的凸缘部分220的肩部分222延伸。
玻璃层460在从加热器部400的基端延伸到圆周导线部442的范围或区域中延伸，以便暴露圆周导线部442，也就是从玻璃层向外延伸。
由于负侧导线450形成在玻璃层460上，所以负侧导线450通过玻璃层460与正侧导线440电气隔离。
接下来，将描述使烟灰传感器放电的构造，该构造不受造成上述导电性的颗粒(除烟灰以外)的影响。
加热元件431的引导端435和中心电极320的尖端部321的引导端325之间的轴向距离设定为10mm或10mm以上，也就是在第一实施例中的25mm。
应指出的是，测量烟灰传感器的烟灰灵敏度和加热构件431的引导端435与中心电极320的引导端325之间的轴向距离之间的关系产生如图4所示的图表。图4中所示的样本的轴向距离为6mm(比较样本)、10mm、16mm、22mm、30mm、35mm和200mm。
测量使用产生3mg/m3的烟灰GFG-1000型烟灰产生器(PALAS，德国)。测量电路构造成从高压电路在中心电极和外电极之间施加高电压，并且通过使用示波器测量出现在中心电极和外电极之间的放电电压。对于每个烟灰传感器的烟灰灵敏度的测量通过执行100次测量并计算测量结果的平均值获得。
烟灰灵敏度由当尖端部122和321之间不存在烟灰时尖端部122和321之间产生的放电电压与当尖端部122和321之间存在烟灰时尖端部122和321之间产生的放电电压之间的差值限定。
图4的图表显示出在比较实例(其中轴向距离等于6mm)中的烟灰传感器的烟灰灵敏度为0V。这可能由于下文中的离子的大的影响。
在此，加热器部400类似于外电极120连接到金属壳体110。加热器部400的加热构件430的电阻值大约为几欧姆。为此，加热器部400可具有与金属壳体110的电位大致相等的电位(地电位)。
因此，当预定的高电压施加在外电极120(金属壳体110)和中心电极320之间时，预定的高电压还通过绝缘体200和绝缘体200与中心电极320之间的空间施加在加热器部400(金属壳体110)和中心电极320之间。因而，在绝缘体200的引导端侧部分230和中心电极320之间产生放电。
当放电变成例如Corona放电(电晕放电)时，Corona放电通过绝缘体200的引导端侧部分230的圆周作用在加热器部400的加热构件430和中心电极320之间。因此，存在于绝缘体200的引导端侧部分230和中心电极320之间的任何气体都被电离。
假定产生的离子从绝缘体200的引导端侧部分230的内部朝着中心电极320的电极321侧移动，并类似于烟灰，电气地作为造成尖端部321和122之间的导电性的颗粒。
这意味着尖端部321和122之间的大气可导致的放电现象类似该大气中包含烟灰的放电现象，即使当尖端部321和122之间的大气没有包含烟灰而是仅仅包含上述离子时。换句话说，由于离子的存在从而没有正确地检测烟灰的存在，即使当烟灰不存在时。因此，没有基于烟灰的存在来区分放电电压，这明显地降低烟灰检测的准确度。
图4的图表还显示出烟灰灵敏度顺序地分别增加到1200V、2200V、大约2900V，并且在分别具有预定距离等于10mm、16mm和22mm的烟灰传感器中。这可能由于基于估计的离子的影响，但受离子影响的程度可随着预定距离增加而降低。
在具有预定距离等于30mm、35mm和200mm的烟灰传感器中，图4的图表显示出烟灰灵敏度在大约2900V处是恒定的，其类似于具有预定距离等于22mm的烟灰传感器。这可能是因为该烟灰灵敏度不受基于以上估计的离子的影响。
根据该研究的结果，如果预定距离落入从至少接近10mm至200mm的范围内，由于以上的离子不能移动到放电间隙332，所以烟灰传感器应具有合适的烟灰灵敏度。
由于如果预定距离大于200mm，则难于将烟灰传感器安装在车辆发动机的排气管中，所以将预定距离限制为等于或小于200mm是合适的。
根据具有该构造的第一实施例，烟灰传感器安装在车辆柴油机的排气管上，使得烟灰传感器的放电间隙322能够暴露在排气管内。
但是，在烟灰传感器中，导电构件310的基端部分311和金属壳体110(地)连接到高压电路的正负侧输出端。此外，在烟灰传感器中，正侧导线440的圆周引导部442和金属壳体110(地)连接到加热器驱动部(未示出)的正负侧输出端。
在该状态下，当柴油机启动时，烟灰传感器的放电间隙332暴露于排放到柴油机的排气管的内部中的废气(对应于上述大气)。
当在某一时间段之后高压电路产生高电压时，高电压施加在导电构件310的基端部分311和金属壳体110之间。这意味着通过将外电极120用作负极将高电压施加到中心电极320。
如果在排气管内流动的废气不包含烟灰，在外电极120的尖端部122和中心电极320的尖端部321之间的空气(也就是在放电间隙322中的空气)被高电压击穿。因此，在尖端部122和321之间产生放电。
另一方面，如果在排气管内流动的废气包含烟灰，外电极120的尖端部122和中心电极320的尖端部321之间的空气包含烟灰，然后该空气被击穿。因此，在尖端部122和321之间产生放电。但是，由于不包含烟灰的废气被击穿，故在该情况下的放电电压比放电电压低等于烟灰密度的量。
因此，如果以这种方法检测降低的放电电压，能够实现烟灰的检测或烟灰密度的检测。
在此，如上所述，限定在加热器部400的加热元件部431的引导端435和中心电极320的尖端部321的引导端325之间的预定距离为25mm。
为此，即使当由于高电压(该高电压已施加在外电极120和中心电极320之间)的施加而使绝缘体200的引导端侧部分230和中心电极320之间产生放电时，以及都与金属壳体110处于大致相等的电位(例如都处于地电位)的加热器部400和中心电极320之间产生放电，以及从而当在圆柱体200的引导端侧部分230内产生离子时，该离子不能移动到放电间隙322并且不会混合到放电间隙322的废气中。
因此，即使当放电间隙322的废气不包含烟灰时，尖端部122和321之间的放电电压不受离子的影响。这意味着只有尖端部122和321之间的放电电压被烟灰降低。因此，烟灰传感器能够高精度地检测烟灰而不受离子的影响。
所提供的高精度检测允许高精度地控制柴油机的燃料喷射，并且还允许通过利用烟灰传感器的检测的输出正确地检测柴油机颗粒过滤器(所谓的DPF)的恶化。此外，利用为烟灰传感器的检测输出的烟灰密度的求和结果，允许对用于已收集从柴油机排出的颗粒物质的DPF的正确的再循环时间进行估计。
由于外电极120和加热器部400共用上述的金属壳体110作为接地，所以对于烟灰传感器中的外电极120和加热器部400仅仅需要一个接地，而不是分别对于外电极120和加热器部400的相应的接地。因此，简化了烟灰传感器的接地结构。
基于上述构造，烟灰传感器的形式采用火花塞形式。因此，能够获得除烟灰传感器的放电间隙322以外的部分的良好的电气绝缘和中心电极320的良好的耐磨性。
在由烟灰传感器进行的检测过程中，绝缘体200趋向于在相隔预定周期之后错误地收集烟灰。为此，在相隔该预定周期之后，通过加热器驱动电路在金属壳体110和正侧导线440的圆周导线部442之间施加加热器电压。
因此，加热器电压施加在加热器部400的加热元件部431和432的端子之间。因此，加热器部400在加热元件部431和432中产生热并加热绝缘体200。
因此，沉积在绝缘体200上的烟灰被加热器部400烧掉。因此，烟灰传感器能够正确地防止由烟灰的沉积所引起的尖端部122和321的磨损和短路，并能够以稳定的方式精确地检测烟灰。
根据第一实施例，以上的预定表面长度如上所述地限定在3mm和12mm之间。因而，能够预先防止加热器部400的加热构件430和中心电极320之间的短路或放电的出现，以及烟灰在绝缘体200的引导端侧上不正确的沉积，并且能够实现上述各种改进的操作效果。
图2显示出根据本发明第一实施例的绝缘体200的引导端侧部分230的局部截面图。
绝缘体200夹在中心电极320和加热构件430之间，该绝缘体200的一部分的厚度在从大约0.7mm至3mm的范围内，例如在该实施例中为1mm。
根据第一实施例，由于绝缘体200的厚度在大约0.7mm至3mm的范围内，由于绝缘体200具有足够厚度的事实，所以绝缘体200能够防止通过绝缘体200沿厚度方向的放电，而不会错误地增加绝缘体的热容量。
第二实施例图5显示出根据本发明的火花塞型烟灰传感器的第二实施例。与第一实施例相比较，该第二实施例的烟灰传感器包括平面外电极130而不是外电极120；和中心电极330而不是中心电极320。
与第一实施例的所述一样，外电极130具有尖端部132和一体地连接到金属壳体110的引导端115的基端部分。尖端部132面对金属壳体110的引导端115。
在绝缘体200中，中心电极330同轴地连接到导电构件310，与第一实施例所述一样。如图5所示，中心电极330具有作为尖端部331的圆锥形引导端部分。尖端部331通过放电间隙332面对外电极130的尖端部132，类似于第一实施例。
但是，根据第二实施例，中心电极330从绝缘体200的引导端205的延伸长度等于大约5mm。应指出的是，中心电极330用作正极，类似于根据第一实施例的中心电极320。尖端部132和331通过放电间隙332彼此面对，在烟灰传感器的该放电间隙332中产生放电。
根据第二实施例，如图5所示，加热器部400设置成围绕引导端侧部分230的小直径部分232。更准确地说，加热器部400定位成使得加热器部400的加热元件部431的引导端435和中心电极330的引导端335之间的轴向(垂直)距离为大约15mm。
根据第二实施例，烟灰传感器的放电间隙332暴露至排放到柴油机的排气管的内部中的废气。此外，当来自高压电路的高电压通过将外电极130用作负极施加到中心电极330时，在尖端部132和331之间产生放电。
类似于第一实施例，在放电时放电电压比没有烟灰的情况下的放电电压低存在于尖端部132和331之间的烟灰的密度的量。因此，以这种方法检测降低的放电电压允许检测烟灰或检测烟灰密度。
在该实施例中，如上所述，中心电极330从绝缘体200的引导端205仅仅延伸大约5mm，但加热器部400的加热构件431的引导端435和绝缘体200的引导端205之间的距离设定在大约3mm至12mm之间，也就是在第二实施例中的10mm。
为此，即使当由于高电压(该高电压已施加在外电极130和中心电极330之间)的施加而使绝缘体200的引导端侧部分230和中心电极330之间产生放电时，以及都与金属壳体110处于大致相等的电位(地电位)的加热器部400和中心电极320之间产生放电时，以及从而当产生离子时，该离子不能移动到放电间隙332并且不会混合到放电间隙332的废气中。
因此，即使当放电间隙332的废气不包含烟灰时，尖端部132和331之间的放电电压不受离子存在的影响。当然，这意味着尖端部132和331之间的放电电压只被烟灰降低。因此，烟灰传感器能够高精度地检测烟灰而不受离子的任何影响。
根据该实施例，表面长度能够沿着绝缘体200的表面限定，在加热构件430的引导端435和绝缘体200的引导端205之间的该表面长度设定在大约3mm和12mm(在第一实施例中为11mm)之间。由于表面长度为3mm或更长，所以能够防止加热构件430和中心电极330之间的短路或放电。此外，由于表面长度为12mm或更短，所以沉积在绝缘体200的表面上的任何烟灰能够通过加热器部400有效地烧掉。
第三实施例图6显示出本发明的第三实施例的主要部分。根据第三实施例，代替加热器部400，不同的加热器部800结合在根据第一实施例的烟灰传感器中。
加热器部800执行类似于第一实施例的加热器部400的热清洁功能，并且通过引导端侧部分230的小直径部分232的整个圆周，为根据第一实施例的绝缘体200的引导端侧设置加热器部800，类似于加热器部400。
加热器部800优选地包括如图6所示的两个氧化铝片810和820以及加热构件830。加热构件830具有导线部831和832、三个加热构件部833、834和835以及正负侧电极极板836和837。导线部831和832沿着氧化铝片810的内表面在L形构造中彼此面对，如图6所示。
三个加热元件部833、834和835在导线部831和832之间沿着氧化铝片810的内表面彼此平行布置。加热元件部833、834和835的两端连接到导线部831和832。根据第三实施例，加热元件部833、834和835具有波形图案，该波形图案具有交替的上凸起和下凸起，如图6所示。
正负电极极板836和837通过导线部831和832的相对端设置在氧化铝片810的内表面上。加热构件830优选地通过烘烤铂膏形成，类似于加热构件430。
氧化铝片820的内表面通过加热构件830压配合到氧化铝片810的内表面。对应于氧化铝片820的电极极板836和837的中心部分的部分具有通孔821和822。
通孔821和822具有优选地通过烘烤铂膏形成的过孔838和839。
第四实施例图7显示出本发明的第四实施例。根据第四实施例，如下地改变根据第一实施例的金属壳体110。
第一，金属壳体110的轴向长度足以围绕包括引导端的绝缘体200的引导端侧部分230的小直径部分或部分232，如图7所示。采用该构造，使外电极120的轴向长度的缩短量等于金属壳体110的轴向长度的增加量。构造的其余部分与第一实施例相同。
根据第四实施例，采用该构造，金属壳体110足够长以围绕包括引导端的绝缘体200的引导端侧部分230的小直径部分232，如上所述。因此，包括小直径部分232的引导端部分的绝缘体200的引导端侧部分230定位在金属壳体110之内。因此，烟灰不能轻易地在金属壳体110内扩散，并且绝缘体200的引导端侧部分230不轻易地暴露至烟灰。因此，根据第四实施例，通过有效地将绝缘体200的引导端侧部分230与烟灰隔离，能够获得根据第一实施例的操作效果。
应意识到本发明不限于上述的实施例，并且在这点上，本发明能够以包括以下的各种变型实施(1)加热器的加热元件部中的每一个的形式不限于加热器部400或800的每个加热元件部的图案或形式，并且可根据需要改变。
(2)绝缘体位于中心电极的引导端侧部分内的部分不需要面对加热器。
(3)加热器可设置成绝缘体的引导端侧部分的整个圆周的一部分，而不是整个圆周。
(4)放电间隙可构造在设置烟灰传感器的管道的内壁和中心电极之间，并且可去掉外电极。
本申请基于2006年5月9日提交的日本专利申请JP2006-129771，因此该专利的全部内容作为参考并入，如同在此完全提出的一样。
尽管以上已结合优选实施例和优选实施例的变型描述了本发明，但是本领域的技术人员应理解的是，在不偏离本发明的范围和精神的情况下，在这些优选实施例中能够实现其它的变体和变型。
权利要求
1.一种烟灰传感器，包括绝缘体，该绝缘体中具有通孔；中心电极，该中心电极设置在所述绝缘体的通孔中，以便所述中心电极的引导端从所述绝缘体的引导端突出并面对放电间隙；和加热构件，该加热构件嵌入所述绝缘体中并具有引导端，其中所述加热构件的引导端与所述中心电极的引导端间隔至少10mm。
2.如权利要求1所述的烟灰传感器，其中所述绝缘体的在所述绝缘体的引导端和所述加热构件的引导端之间延伸的表面具有大约3mm至12mm的长度。
3.如权利要求1或2所述的烟灰传感器，其中在所述绝缘体的位于所述加热构件和所述中心电极之间的部分处，所述绝缘体具有从大约0.7mm至3mm的厚度。
4.如权利要求1或2所述的烟灰传感器，还包括围绕所述绝缘体的外围部分的金属壳体，所述绝缘体的引导端位于所述金属壳体内。
5.如权利要求4所述的烟灰传感器，还包括外电极，该外电极连接到所述金属壳体并具有尖端部，该尖端部设置成隔着放电间隙与所述中心电极的引导端相对。
6.如权利要求4所述的烟灰传感器，其中所述金属壳体设置用于所述中心电极和所述加热构件的公共接地。
全文摘要
一种烟灰传感器包括绝缘体，该绝缘体中具有通孔；和中心电极，该中心电极设置在绝缘体的通孔中，以便中心电极的引导端从绝缘体的引导端突出并面对放电间隙。加热构件嵌入绝缘体中，并且加热构件和中心电极的引导端之间的距离为至少10mm。
文档编号G01N15/00GK101071121SQ200710101198
公开日2007年11月14日 申请日期2007年5月9日 优先权日2006年5月9日
发明者近藤智纪, 滩波纪彦, 小松大祐, 横井等, 胜田真斗 申请人:日本特殊陶业株式会社