JP2009186278A - Particulate substance detector - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized particulate substance detector reduced in measuring error and for being manufactured inexpensively. <P>SOLUTION: The particulate substance detector 100 includes a detector body 1 having one through-hole 2 formed to its one end part 1a and long in one direction and at least a pair of electrodes 11 and 12 embedded in a wall to which the through-hole 2 is formed and covered with a dielectric and constituted so as not only to electrically adsorb the charged particulate substance, which is contained in the fluid flowing in the through-hole 2, or the granular substance, which is charged by the discharge produced in the through-hole 2 by applying voltage across a pair of the electrodes 11 and 12 and contained in the fluid flowing in the through-hole 2, to the wall surface of the through-hole 2 but also to detect the mass of the particulate substance adsorbed by the wall surface of the through-hole 2 by measuring a change in the electrical characteristics of the wall to which the through-hole 2 is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、粒子状物質検出装置に関し、さらに詳しくは、小型で測定誤差が小さく、安価に製造することが可能な粒子状物質検出装置に関する。   The present invention relates to a particulate matter detection device, and more particularly to a particulate matter detection device that is small in size, has a small measurement error, and can be manufactured at low cost.

煙道排ガスやディーゼルエンジン排ガスには煤等の粒子状物質(Particulate Matter:PM)が含まれており、大気汚染の原因になっていた。これらを除去するために、セラミック等で作製されたフィルタ(ディーゼルパティキュレートフィルタ:DPF)が広く用いられている。セラミック製のDPFは、長期間の使用が可能であるが、熱劣化等によりクラックや溶損等の欠陥が発生することがあり、微量ではあるが粒子状物質が漏れる可能性がある。このような欠陥が発生した場合には、その欠陥の発生を即座に検知し、装置の異常を認識することが、大気汚染防止の観点から極めて重要である。   Flue exhaust gas and diesel engine exhaust gas contain particulate matter (PM) such as soot, which causes air pollution. In order to remove these, a filter (diesel particulate filter: DPF) made of ceramic or the like is widely used. A ceramic DPF can be used for a long period of time. However, defects such as cracks and erosion may occur due to thermal deterioration or the like, and particulate matter may leak although it is in a small amount. When such a defect occurs, it is extremely important from the viewpoint of preventing air pollution to immediately detect the occurrence of the defect and recognize the abnormality of the apparatus.

このような欠陥の発生を検知する方法として、DPFの下流側に粒子状物質検出装置を設ける方法がある(例えば、特許文献1参照)。
特開昭60−123761号公報
As a method for detecting the occurrence of such a defect, there is a method of providing a particulate matter detection device on the downstream side of the DPF (see, for example, Patent Document 1).
JP 60-123761 A

特許文献1に記載の発明は、コロナ放電によって粒子状物質を帯電させ、そのイオン電流を測定することにより、粒子状物質の量を測定するものである。このように、粒子状物質を帯電させてそのイオン電流を測定する方法では、粒子状物質に帯電するイオン電流が微弱であるため、その微弱なイオン電流を検出するために大掛かりな検出回路が必要になり、高価なものになるという問題があった。また、排ガスが高流量である場合には、粒子状物質を効果的に帯電させることができないため、粒子状物質の測定値が、実際に排ガスに含有されている粒子状物質の量より小さい値となり、その誤差が大きいという問題があった。   The invention described in Patent Document 1 measures the amount of particulate matter by charging the particulate matter by corona discharge and measuring its ionic current. As described above, in the method of charging the particulate matter and measuring the ionic current, since the ionic current charged in the particulate matter is weak, a large detection circuit is required to detect the weak ionic current. There was a problem of becoming expensive. In addition, when the exhaust gas has a high flow rate, the particulate matter cannot be effectively charged, so the measured value of the particulate matter is smaller than the amount of the particulate matter actually contained in the exhaust gas. There was a problem that the error was large.

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、小型で測定誤差が小さく、安価に製造することが可能な粒子状物質検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a particulate matter detection device that is small in size, has a small measurement error, and can be manufactured at low cost.

上述の目的を達成するため、本発明は、以下の粒子状物質検出装置を提供するものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides the following particulate matter detection apparatus.

[1] 一方の端部に一の貫通孔が形成された一方向に長い検出装置本体と、前記貫通孔を形成する壁の内部に埋設され、誘電体で覆われた少なくとも一対の電極とを備え、前記貫通孔内に流入する流体に含有される荷電された粒子状物質、又は、前記一対の電極に電圧を印加することにより前記貫通孔内に生じる放電により荷電された、前記貫通孔内に流入する流体に含有される粒子状物質を、前記貫通孔の壁面に電気的に吸着させることが可能であり、貫通孔を形成する壁の電気的な特性の変化を測定することにより前記貫通孔の壁面に吸着された粒子状物質の質量を検出することが可能な粒子状物質検出装置。 [1] A detection device main body that is long in one direction with one through hole formed at one end thereof, and at least a pair of electrodes that are embedded in a wall forming the through hole and covered with a dielectric. The charged particulate matter contained in the fluid flowing into the through hole, or the inside of the through hole charged by a discharge generated in the through hole by applying a voltage to the pair of electrodes It is possible to electrically adsorb the particulate matter contained in the fluid flowing into the wall to the wall surface of the through-hole, and measure the change in the electrical characteristics of the wall forming the through-hole. A particulate matter detection device capable of detecting the mass of particulate matter adsorbed on the wall surface of a hole.

[2] 前記検出装置本体の他方の端部に、前記一対の電極のなかの少なくとも一方の電極の取り出し端子が配設された[1]に記載の粒子状物質検出装置。 [2] The particulate matter detection device according to [1], wherein an extraction terminal of at least one of the pair of electrodes is disposed at the other end of the detection device main body.

[3] 前記検出装置本体の他方の端部に、前記一対の電極のなかの一方の電極の取り出し端子が配設され、前記検出装置本体の一方の端部と他方の端部との間の位置に、前記一対の電極のなかの他方の電極の取り出し端子が配設された[2]に記載の粒子状物質検出装置。 [3] An extraction terminal of one of the pair of electrodes is disposed at the other end of the detection device body, and is between the one end and the other end of the detection device body. The particulate matter detection device according to [2], wherein an extraction terminal of the other electrode of the pair of electrodes is disposed at a position.

[4] 前記貫通孔の壁面に沿うようにして検出装置本体の内部に配設された、前記貫通孔を形成する壁の電気的な特性の変化を安定的に測定するための温調用の加熱部を更に備え、前記検出装置本体の他方の端部に、前記加熱部の取り出し端子が配設された[1]〜[3]のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。 [4] Heating for temperature adjustment for stably measuring a change in electrical characteristics of the wall forming the through hole, which is disposed inside the detection device main body along the wall surface of the through hole. The particulate matter detection device according to any one of [1] to [3], further including a heating portion, wherein the extraction terminal of the heating unit is disposed at the other end of the detection device body.

[5] 前記一対の電極のなかの少なくとも一方の電極の、前記貫通孔が形成されている側に対して反対側の位置に、少なくとも一の前記加熱部が配設された[4]に記載の粒子状物質検出装置。 [5] The at least one heating section is disposed at a position opposite to the side where the through hole is formed in at least one of the pair of electrodes. [4] Particulate matter detection device.

[6] 前記一対の電極のそれぞれの、前記貫通孔が形成されている側に対して反対側の位置に、少なくとも一の前記加熱部が配設された[5]に記載の粒子状物質検出装置。 [6] The particulate matter detection according to [5], wherein at least one of the heating sections is disposed at a position opposite to the side where the through hole is formed in each of the pair of electrodes. apparatus.

[7] 前記貫通孔の貫通方向に垂直な断面において、前記一対の電極の一方の端部同士を結んだ線分と他方の端部同士を結んだ線分とが、いずれも貫通孔内を通過するように、前記一対の電極が前記検出装置本体内に埋設された[1]〜[6]のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。 [7] In a cross section perpendicular to the penetration direction of the through hole, a line segment connecting one end portions of the pair of electrodes and a line segment connecting the other end portions both pass through the through hole. The particulate matter detection device according to any one of [1] to [6], wherein the pair of electrodes are embedded in the detection device main body so as to pass through.

[8] 前記貫通孔の、前記流体が流入する入口部分及び前記流体が流出する出口部分の少なくとも一つが、拡開されている[1]〜[7]のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。 [8] Particulate matter detection according to any one of [1] to [7], wherein at least one of an inlet portion into which the fluid flows and an outlet portion from which the fluid flows out of the through hole is expanded. apparatus.

[9] 前記検出装置本体の中心軸に直交する断面形状が、貫通孔の貫通方向において、一方の端部側から中央部に向かって漸次太くなり、中央部分で最も太く、更に他方の端部側に向かって漸次細くなる形状である[1]〜[8]のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。 [9] The cross-sectional shape orthogonal to the central axis of the detection device main body gradually becomes thicker from one end side toward the central part in the penetration direction of the through hole, and is the thickest at the central part, and the other end part. The particulate matter detection device according to any one of [1] to [8], which has a shape that gradually decreases toward the side.

[10] 前記貫通孔の壁面に吸着した粒子状物質を、前記一対の電極に電圧を印加して前記貫通孔内に放電を起こして酸化除去することが可能な[1]〜[9]のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。 [10] In [1] to [9], the particulate matter adsorbed on the wall surface of the through hole can be oxidized and removed by applying a voltage to the pair of electrodes to cause a discharge in the through hole. The particulate matter detection device according to any one of the above.

[11] 前記貫通孔内に起きる放電が、無声放電、ストリーマ放電、及びコロナ放電からなる群から選択される一種である[1]〜[10]のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。 [11] The particulate matter detection device according to any one of [1] to [10], wherein the discharge occurring in the through-hole is a kind selected from the group consisting of silent discharge, streamer discharge, and corona discharge.

[12] 前記誘電体が、アルミナ、コージェライト、ムライト、ガラス、ジルコニア、マグネシア、及びチタニアからなる群から選択される少なくとも一種である[1]〜[11]のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。 [12] The particulate matter according to any one of [1] to [11], wherein the dielectric is at least one selected from the group consisting of alumina, cordierite, mullite, glass, zirconia, magnesia, and titania. Detection device.

本発明の粒子状物質検出装置によれば、貫通孔を形成する検出装置本体の壁の内部に少なくとも一対の電極が埋設され、その一対の電極に電圧を印加して貫通孔内に放電を起こし、その放電により貫通孔内に存在する粒子状物質を荷電することができ、その荷電した粒子状物質を電極(貫通孔の壁面)に電気的に吸着させることが可能であり、また、荷電された粒子状物質が、貫通孔内に流入する流体に含有される場合には、その荷電された粒子状物質を電極(貫通孔の壁面)に電気的に吸着させることが可能である。そのため、DPFの下流側を流れる排ガスのなかの貫通孔内に流入した排ガスのみについてその粒子状物質の質量を測定することが可能となり、これにより、DPFの下流側を流れる排ガスに含有される全ての粒子状物質を直接測定するのではなく、貫通孔内に流入した粒子状物質だけを測定することにより排ガス全体の粒子状物質量を推算することができる。そのため、粒子状物質検出装置を小型化することが可能となり、それにより、狭いスペースに設置することが可能となり、更に安価に製造することが可能となる。また、DPFの下流側を流れる排ガスの全流量が高流量の場合でも、その排ガス(粒子状物質)の一部だけを貫通孔内に導入するため、貫通孔内に放電を起こす場合、貫通孔内の粒子状物質を全て効果的に荷電することができ、誤差の少ない測定値を得ることが可能となる。また、検出装置本体が一方向に長く形成され、その一方の端部に、貫通孔が形成されるとともに、少なくとも一対の電極が配設(埋設)されるため、貫通孔及び一対の電極の部分だけを高温の排ガスが流通する配管内に挿入し、他方の端部側を配管から外に出した状態にすることが可能となる。これにより、一対の電極の取り出し端子等の高温に曝さないことが望ましい部分を、配管の外に出した状態とすることが可能となり、精度の高い、安定した粒子状物質の検出を行うことが可能となる。   According to the particulate matter detection device of the present invention, at least a pair of electrodes is embedded inside the wall of the detection device body forming the through hole, and a voltage is applied to the pair of electrodes to cause a discharge in the through hole. The particulate matter existing in the through hole can be charged by the discharge, and the charged particulate matter can be electrically adsorbed to the electrode (wall surface of the through hole). In the case where the particulate matter contained in the fluid flowing into the through hole, the charged particulate matter can be electrically adsorbed to the electrode (wall surface of the through hole). Therefore, it becomes possible to measure the mass of the particulate matter only for the exhaust gas flowing into the through-holes in the exhaust gas flowing downstream of the DPF, whereby all the exhaust gas flowing in the downstream of the DPF contains Instead of directly measuring the particulate matter, the amount of particulate matter in the entire exhaust gas can be estimated by measuring only the particulate matter flowing into the through hole. Therefore, it is possible to reduce the size of the particulate matter detection device, thereby allowing it to be installed in a narrow space and manufacturing at a lower cost. Further, even when the total flow rate of the exhaust gas flowing downstream of the DPF is high, only a part of the exhaust gas (particulate matter) is introduced into the through hole. All of the particulate matter can be effectively charged, and a measurement value with less error can be obtained. In addition, the detection device main body is formed long in one direction, and a through hole is formed at one end portion thereof, and at least a pair of electrodes are disposed (embedded). Can be inserted into the pipe through which the high-temperature exhaust gas flows, and the other end side can be brought out of the pipe. As a result, it is possible to place portions that are preferably not exposed to high temperatures, such as the extraction terminals of the pair of electrodes, out of the piping, and to perform highly accurate and stable detection of particulate matter. It becomes possible.

次に本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and the ordinary knowledge of those skilled in the art is within the scope of the present invention. Based on the above, it should be understood that design changes, improvements, and the like can be made as appropriate.

図1Aは、本発明の粒子状物質検出装置の一の実施形態を模式的に示す正面図であり、図1Bは、本発明の粒子状物質検出装置の一の実施形態を模式的に示す側面図であり、図2は、図1BのA−A’断面を示す模式図である。尚、図1Aにおいては、取り出し端子(取り出し端子12a等)は省略している。本実施形態の粒子状物質検出装置100は、図1A、図1B及び図2に示すように、一方の端部1aに一の貫通孔(空洞)2が形成された一方向に長い検出装置本体1と、貫通孔2を形成する壁の内部に配設(埋設)され、誘電体で覆われた一対の電極11,12とを備えるものである。ここで、一対の電極は少なくとも一対備えることが必要であり、2対以上であってもよい。本実施形態の粒子状物質検出装置100においては、一対の電極11,12が検出装置本体1の内部に埋設されており、検出装置本体1が誘電体から形成されることにより、一対の電極11,12がそれぞれ誘電体で覆われた状態となっている。そして、本実施形態の粒子状物質検出装置100は、貫通孔2内に流入する流体に含有される荷電された粒子状物質、又は、一対の電極11,12に電圧を印加することにより貫通孔2内に生じる放電により荷電された、貫通孔内に流入する流体に含有される粒子状物質を、貫通孔2の壁面に電気的に吸着させることが可能であり、荷電した粒子状物質を貫通孔2の壁面に電気的に吸着させることが可能なものである。貫通孔2内に流入する流体に含有されている粒子状物質が荷電されていない場合には、貫通孔2内に放電を起こして流入した粒子状物質を荷電させて、貫通孔2の壁面に電気的に吸着させるが、貫通孔2内に流入する流体に含有されている粒子状物質が既に荷電されている場合には、放電により荷電させる必要がないため、そのまま、その「貫通孔2内に流入する流体に含有される荷電された粒子状物質」を貫通孔2の壁面に電気的に吸着させることが可能である。ここで、「粒子状物質が荷電されていない」というときは、貫通孔2内に流入する流体に含有される粒子状物質の一部が荷電され、残部が荷電されていない場合や、粒子状物質は荷電されているが、荷電の程度が貫通孔2の壁面に粒子状物質が確実に電気的に吸着されるのに十分でない場合を含む。更に、貫通孔2を形成する壁の電気的な特性の変化を測定することにより、貫通孔2の壁面に吸着された粒子状物質の質量を検出することが可能である。これにより、本実施形態の粒子状物質検出装置100は、貫通孔2内に排ガス等を通過させて、排ガス中に含有される粒子状物質を検出することができる。   FIG. 1A is a front view schematically showing one embodiment of the particulate matter detection device of the present invention, and FIG. 1B is a side view schematically showing one embodiment of the particulate matter detection device of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a cross section taken along the line AA ′ of FIG. 1B. In FIG. 1A, extraction terminals (extraction terminal 12a and the like) are omitted. As shown in FIGS. 1A, 1B, and 2, the particulate matter detection device 100 according to the present embodiment is a detection device main body that is long in one direction in which one through hole (cavity) 2 is formed in one end 1a. 1 and a pair of electrodes 11 and 12 disposed (embedded) inside a wall forming the through hole 2 and covered with a dielectric. Here, it is necessary to provide at least one pair of electrodes, and two or more pairs may be provided. In the particulate matter detection device 100 of the present embodiment, the pair of electrodes 11 and 12 are embedded in the detection device main body 1, and the detection device main body 1 is formed of a dielectric, whereby the pair of electrodes 11. , 12 are each covered with a dielectric. The particulate matter detection device 100 according to the present embodiment is configured such that the charged particulate matter contained in the fluid flowing into the through hole 2 or the voltage applied to the pair of electrodes 11 and 12 is applied to the through hole. It is possible to electrically adsorb the particulate matter contained in the fluid flowing into the through hole charged by the electric discharge generated in the through hole 2 to the wall surface of the through hole 2 and penetrate the charged particulate matter. It can be electrically adsorbed to the wall surface of the hole 2. When the particulate matter contained in the fluid flowing into the through-hole 2 is not charged, a discharge is caused in the through-hole 2 to charge the inflowing particulate matter to the wall surface of the through-hole 2. Although it is electrically adsorbed, if the particulate matter contained in the fluid flowing into the through hole 2 is already charged, it is not necessary to be charged by the discharge. It is possible to electrically adsorb the charged particulate matter contained in the fluid flowing into the wall surface of the through-hole 2. Here, when “particulate matter is not charged”, a part of the particulate matter contained in the fluid flowing into the through hole 2 is charged and the rest is not charged. This includes the case where the substance is charged, but the degree of charge is not sufficient to reliably adsorb the particulate substance on the wall surface of the through hole 2. Furthermore, it is possible to detect the mass of the particulate matter adsorbed on the wall surface of the through hole 2 by measuring the change in the electrical characteristics of the wall forming the through hole 2. Thereby, the particulate matter detection device 100 of the present embodiment can detect the particulate matter contained in the exhaust gas by allowing the exhaust gas or the like to pass through the through hole 2.

これにより、DPFの下流側を流れる排ガスのなかの貫通孔内に流入した排ガスのみについてその粒子状物質の質量を測定することが可能となり、DPFの下流側を流れる排ガスに含有される全ての粒子状物質を直接測定するのではなく、貫通孔内に流入した粒子状物質だけを測定することにより排ガス全体の粒子状物質量を推算することができるので、粒子状物質検出装置を小型化することが可能となり、それにより、狭いスペースに設置することが可能となり、更に安価に製造することが可能となる。また、DPFの下流側を流れる排ガスの全流量が高流量の場合でも、その排ガス(粒子状物質)の一部だけを貫通孔内に導入するため、貫通孔内に放電を起こして貫通孔内の粒子状物質を荷電する場合、貫通孔内の粒子状物質を全て効果的に荷電することができ、誤差の少ない測定値を得ることが可能となる。また、検出装置本体が一方向に長く形成され、その一方の端部に、貫通孔が形成されるとともに、少なくとも一対の電極が配設(埋設)されるため、貫通孔及び一対の電極が配設される部分だけを高温の排ガスが流通する配管内に挿入し、他方の端部側を配管から外に出した状態にすることが可能となる。これにより、一対の電極の取り出し端子等の高温に曝さないことが望ましい部分を、配管の外に出した状態とすることが可能となり、精度の高い、安定した粒子状物質の検出を行うことが可能となる。   Thereby, it becomes possible to measure the mass of the particulate matter only for the exhaust gas flowing into the through hole in the exhaust gas flowing downstream of the DPF, and all the particles contained in the exhaust gas flowing downstream of the DPF. It is possible to estimate the amount of particulate matter in the entire exhaust gas by measuring only the particulate matter that has flowed into the through-holes instead of directly measuring the particulate matter. Accordingly, it can be installed in a narrow space, and can be manufactured at a lower cost. In addition, even when the total flow rate of the exhaust gas flowing downstream of the DPF is high, only a part of the exhaust gas (particulate matter) is introduced into the through hole. When the particulate matter is charged, all the particulate matter in the through hole can be effectively charged, and a measurement value with less error can be obtained. In addition, since the detection device main body is formed long in one direction and a through hole is formed at one end thereof, and at least a pair of electrodes is disposed (embedded), the through hole and the pair of electrodes are arranged. Only the portion to be provided can be inserted into a pipe through which high-temperature exhaust gas flows, and the other end can be brought out of the pipe. As a result, it is possible to place portions that are preferably not exposed to high temperatures, such as the extraction terminals of the pair of electrodes, out of the piping, and to perform highly accurate and stable detection of particulate matter. It becomes possible.

本実施形態の粒子状物質検出装置100においては、検出装置本体1の他方の端部1bに、一対の電極11,12のなかの少なくとも一方の電極の取り出し端子が配設されていることが好ましい。取り出し端子は、粒子状物質検出装置100の検出装置本体1に配設された電極に電気的に接続され、外部からその電極に電圧を印加するための電源等からの配線を接続する部分である。粒子状物質検出装置100は、一対の電極11,12、加熱部13等に、それぞれ独立して接続された複数の取り出し端子(取り出し端子11a,12a,13a)を有している。図1Bに示す本実施形態の粒子状物質検出装置100においては、電極12の取り出し端子12aが、検出装置本体1の他方の端部1bに配設されている。このように、一対の電極11,12のなかの少なくとも一方の電極の取り出し端子を、検出装置本体1の他方の端部1bに配設することにより、貫通孔及び一対の電極が配設される部分(一方の端部1a)と取り出し端子との間隔を大きくとることができるため、貫通孔等が配設される一方の端部1aだけを高温の排ガスが流通する配管内に挿入し、取り出し端子12aが配設されている他方の端部1b側を配管から外に出した状態にすることが可能となる。取り出し端子12aを高温にすると、粒子状物質の検出精度が低下し、安定した検出が行い難くなることがあったり、長期にわたって使用した場合に電気端子と外部に接続するためのハーネスとの接点不良が発生し測定不能になることがあるため、取り出し端子12aを配管の外に出し、高温に曝されない状態とすることにより、精度の高い、安定した粒子状物質の検出を行うことが可能となる。   In the particulate matter detection device 100 of the present embodiment, it is preferable that an extraction terminal of at least one of the pair of electrodes 11 and 12 is disposed at the other end 1b of the detection device main body 1. . The take-out terminal is a portion that is electrically connected to an electrode disposed in the detection device main body 1 of the particulate matter detection device 100 and connects wiring from a power source or the like for applying a voltage to the electrode from the outside. . The particulate matter detection device 100 has a plurality of extraction terminals (extraction terminals 11a, 12a, 13a) that are independently connected to the pair of electrodes 11, 12, the heating unit 13, and the like. In the particulate matter detection device 100 of the present embodiment shown in FIG. 1B, the extraction terminal 12 a of the electrode 12 is disposed at the other end 1 b of the detection device main body 1. In this way, by arranging the extraction terminal of at least one of the pair of electrodes 11 and 12 at the other end 1b of the detection device body 1, the through hole and the pair of electrodes are disposed. Since the space between the portion (one end 1a) and the takeout terminal can be increased, only one end 1a where the through-hole or the like is disposed is inserted into the pipe through which the high-temperature exhaust gas flows and is taken out. The other end 1b side where the terminal 12a is disposed can be brought out of the pipe. When the extraction terminal 12a is heated to a high temperature, the detection accuracy of the particulate matter is lowered, and it may be difficult to perform stable detection, or a contact failure between the electrical terminal and the harness for connecting to the outside when used for a long period of time. Therefore, it is possible to detect the particulate matter with high accuracy by taking the extraction terminal 12a out of the pipe and not exposing it to a high temperature. .

検出装置本体1の他方の端部1bに配設された取り出し端子12aは、図1Bに示すように、検出装置本体1の他方の端部1bの側面に、長手方向に延びるように配置されていることが好ましい。取り出し端子12aを配設する面は、検出装置本体1の他方の端部1bの側面である必要はなく、いずれの面であってもよい。また、取り出し端子12aは、検出装置本体1の他方の端部1bにおける側面の、幅方向における一方の端部に配置されていることが好ましい。また、図1bにおいては、検出装置本体1の他方の端部1bは、幅が狭くなっているが、他方の端部1bの幅は、このように狭くなっていてもよいし、狭くなっていなくてもよい。取り出し端子12aの形状及び大きさは、特に限定されるものではない。例えば、幅0.1〜2mm、長さ0.5〜20mmの帯状であることが好ましい。取り出し端子12aの材質としては、Ni、Pt、Cr、W、Mo、Al、Au、Ag、Cu、ステンレス、コバール等を挙げることができる。   As shown in FIG. 1B, the takeout terminal 12a disposed at the other end 1b of the detection device main body 1 is arranged on the side surface of the other end 1b of the detection device main body 1 so as to extend in the longitudinal direction. Preferably it is. The surface on which the takeout terminal 12a is disposed does not have to be the side surface of the other end 1b of the detection device main body 1, and may be any surface. Further, the takeout terminal 12a is preferably disposed at one end in the width direction of the side surface of the other end 1b of the detection apparatus main body 1. Further, in FIG. 1b, the width of the other end 1b of the detection device main body 1 is narrow, but the width of the other end 1b may be so narrow or narrow. It does not have to be. The shape and size of the takeout terminal 12a are not particularly limited. For example, a strip shape having a width of 0.1 to 2 mm and a length of 0.5 to 20 mm is preferable. Examples of the material of the takeout terminal 12a include Ni, Pt, Cr, W, Mo, Al, Au, Ag, Cu, stainless steel, and Kovar.

一対の電極11,12の両方の取り出し端子を、検出装置本体1の他方の端部1bに配設してもよいが、一方の電極(電極12)の取り出し端子(取り出し端子12a)を検出装置本体1の他方の端部1bに配設し、他方の電極(電極11)の取り出し端子(取り出し端子11a)を、検出装置本体1の一方の端部1aと他方の端部1bとの間の位置に配設することが好ましい。これにより、一方の電極(電極12)の取り出し端子(取り出し端子12a)と、他方の電極(電極11)の取り出し端子(取り出し端子11a)とを、間隔を開けて配設することになり、それにより、一対の電極11,12間に電圧を印加するために、取り出し端子11aと取り出し端子12aとの間に電圧を印加したときに、検出装置本体1の表面に沿面放電による短絡が生じることを防止することができる。ここで、本実施形態において、「検出装置本体の一方の端部」というときは、検出装置本体の一方の先端部分1cから、検出装置本体1の全長の30%の長さに相当する位置までの範囲をいう。また、「検出装置本体の他方の端部」というときは、検出装置本体の他方の先端部分1dから、検出装置本体1の全長の30%の長さに相当する位置までの範囲をいう。従って、検出装置本体1の一方の端部1aと他方の端部1bとの間の位置とは、検出装置本体1から、上記一方の端部1aと他方の端部1bの範囲を除いた部分ということになる。本実施形態の粒子状物質検出装置100においては、取り出し端子11aと取り出し端子12aとの間の距離が、5〜100mmであることが好ましく、10〜70mmであることが更に好ましい。5mmより短いと沿面放電による短絡がしやすくなることがあり、100mmより長いと、取り出し端子11aが配管の外に位置するように、粒子状物質検出装置100の検出装置本体1を配管等に装着したときに、検出装置本体1の配管の外側に突き出る部分が長くなりすぎ、検出装置本体1を狭い空間に取り付けることが難しくなることがある。   Although both extraction terminals of the pair of electrodes 11 and 12 may be arranged at the other end 1b of the detection apparatus body 1, the extraction terminal (extraction terminal 12a) of one electrode (electrode 12) is the detection apparatus. It arrange | positions at the other edge part 1b of the main body 1, and takes out the taking-out terminal (take-out terminal 11a) of the other electrode (electrode 11) between the one edge part 1a and the other edge part 1b of the detection apparatus main body 1. It is preferable to arrange at a position. As a result, the takeout terminal (takeout terminal 12a) of one electrode (electrode 12) and the takeout terminal (takeout terminal 11a) of the other electrode (electrode 11) are arranged at an interval. Therefore, when a voltage is applied between the extraction terminal 11a and the extraction terminal 12a in order to apply a voltage between the pair of electrodes 11 and 12, a short circuit due to creeping discharge occurs on the surface of the detection device main body 1. Can be prevented. Here, in the present embodiment, “one end portion of the detection device main body” refers to a position corresponding to 30% of the total length of the detection device main body 1 from one tip portion 1c of the detection device main body. The range. The term “the other end of the detection device main body” refers to a range from the other tip portion 1d of the detection device main body to a position corresponding to 30% of the total length of the detection device main body 1. Therefore, the position between the one end 1a and the other end 1b of the detection device main body 1 is a portion obtained by removing the range of the one end 1a and the other end 1b from the detection device main body 1. It turns out that. In the particulate matter detection device 100 of the present embodiment, the distance between the extraction terminal 11a and the extraction terminal 12a is preferably 5 to 100 mm, and more preferably 10 to 70 mm. If it is shorter than 5 mm, it may be easy to cause a short circuit due to creeping discharge. If it is longer than 100 mm, the detection device main body 1 of the particulate matter detection device 100 is attached to the piping or the like so that the extraction terminal 11a is located outside the piping. When it does, the part which protrudes outside the piping of the detection apparatus main body 1 may become too long, and it may become difficult to attach the detection apparatus main body 1 to a narrow space.

また、検出装置本体1の一方の端部1aと他方の端部1bとの間の位置に配設した取り出し端子11aと、貫通孔2との間の距離は、10mmより長いことが好ましく、20mmより長いことが更に好ましい。10mmより短いと、粒子状物質検出装置100を、貫通孔2の部分が配管内に挿入されるように、配管に装着したときに、配管内を流通する高温の排ガスの熱が取り出し端子11aに影響を及ぼしやすくなることがある。   Further, the distance between the takeout terminal 11a disposed at the position between the one end 1a and the other end 1b of the detection device main body 1 and the through hole 2 is preferably longer than 10 mm, and 20 mm. More preferably, it is longer. When it is shorter than 10 mm, when the particulate matter detection device 100 is attached to the pipe so that the portion of the through hole 2 is inserted into the pipe, the heat of the hot exhaust gas flowing through the pipe is taken out to the extraction terminal 11a. May be susceptible to influence.

取り出し端子11aの形状及び大きさは、特に限定されるものではない。例えば、幅0.5〜3mm、長さ0.5〜3mmの四角形等の多角形状であることが好ましいが、円形、楕円形、レーストラック形状、その他の形状等であってもよい。取り出し端子11aの材質としては、Ni、Pt、Cr、W、Mo、Al、Au、Ag、Cu、ステンレス、コバール等を挙げることができる。   The shape and size of the takeout terminal 11a are not particularly limited. For example, it is preferably a polygonal shape such as a square having a width of 0.5 to 3 mm and a length of 0.5 to 3 mm, but may be a circle, an ellipse, a racetrack shape, or other shapes. Examples of the material of the takeout terminal 11a include Ni, Pt, Cr, W, Mo, Al, Au, Ag, Cu, stainless steel, and Kovar.

粒子状物質の質量を検出する方法としては、荷電した粒子状物質が電極に吸着されることによる、一対の電極11,12の電気的な特性変化を測定することが挙げられる。具体的には、例えば、一対の電極11,12間の静電容量等から計算されるインピーダンスを測定し、インピーダンスの変化から吸着された粒子状物質の質量を算出し、排ガス中の粒子状物質(質量)を検出する方法を挙げることができる。従って、本実施形態の粒子状物質検出装置100は、取り出し端子11a,12aに接続された、電極11,12間のインピーダンスを測定する測定部を更に備えることが好ましい。測定部としては、静電容量だけでなく、インピーダンス計測可能なLCRメーターやインピーダンスアナライザ等を挙げることができる。   As a method for detecting the mass of the particulate matter, there is a method of measuring a change in electrical characteristics of the pair of electrodes 11 and 12 caused by the charged particulate matter being adsorbed on the electrodes. Specifically, for example, the impedance calculated from the capacitance between the pair of electrodes 11 and 12 is measured, the mass of the adsorbed particulate matter is calculated from the change in impedance, and the particulate matter in the exhaust gas is calculated. A method for detecting (mass) can be mentioned. Therefore, it is preferable that the particulate matter detection device 100 of this embodiment further includes a measurement unit that measures the impedance between the electrodes 11 and 12 connected to the extraction terminals 11a and 12a. Examples of the measurement unit include not only the capacitance but also an LCR meter and an impedance analyzer that can measure impedance.

本実施形態の粒子状物質検出装置100において、検出装置本体1は、一方向に長く形成され、その長手方向の長さは、特に限定されないが、排ガス配管に挿入した時に排ガス中の粒子状物質を効率よくサンプリングできる長さであることが好ましい。例えば、50〜200mm程度が好ましい。本実施形態の粒子状物質検出装置100においては、上記長手方向の一方の端部1aに貫通孔2が形成されている。また、検出装置本体1の厚さ(「検出装置本体の長手方向」及び「ガスの流通方向」の両方に垂直な方向(厚さ方向)における長さ)は、特に限定されないが、例えば、0.5〜3mm程度が好ましい。ここで、「検出装置本体1の厚さ」というときは、上記厚さ方向において最も厚い部分の厚さをいう。また、検出装置本体1の、貫通孔2にガスが流通するときの流通方向における長さは、特に限定されないが、例えば、2〜20mm程度が好ましい。検出装置本体1の形状は、図1A及び図1Bに示すように、長手方向に直行する断面形状が長方形の板状であってもよいし、当該断面形状が円形、楕円形等の棒状であってもよいし、一方向に長い形状であれば、その他の形状であってもよい。検出装置本体1の材質は、アルミナ、コージェライト、ムライト、ガラス、ジルコニア、マグネシア、及びチタニアからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。そして、耐熱衝撃性に優れるため、コージェライトが更に好ましい。これらの材質はいずれも誘電体であるため、電極11,12を検出装置本体1の内部に埋設することにより、誘電体に覆われた電極11,12を形成することが可能となる。そして、粒子状物質検出装置100が、優れた耐熱性、耐絶縁破壊特性等を有するものとなる。ここで、本実施形態において、「誘電体」とは、導電性よりも誘電性が優位である物質で、直流電圧に対して絶縁体として振舞う物質のことをいう。   In the particulate matter detection device 100 of the present embodiment, the detection device main body 1 is formed long in one direction, and the length in the longitudinal direction is not particularly limited, but the particulate matter in the exhaust gas when inserted into the exhaust gas pipe. It is preferable that the length be such that sampling can be efficiently performed. For example, about 50 to 200 mm is preferable. In the particulate matter detection device 100 of the present embodiment, a through hole 2 is formed at one end 1a in the longitudinal direction. The thickness of the detection device main body 1 (the length in the direction (thickness direction) perpendicular to both the “longitudinal direction of the detection device main body” and the “gas flow direction”) is not particularly limited. About 5 to 3 mm is preferable. Here, the “thickness of the detection device main body 1” refers to the thickness of the thickest portion in the thickness direction. Moreover, the length in the flow direction when the gas flows through the through-hole 2 of the detection device main body 1 is not particularly limited, but is preferably about 2 to 20 mm, for example. As shown in FIGS. 1A and 1B, the shape of the detection device main body 1 may be a plate having a rectangular cross-section perpendicular to the longitudinal direction, or the cross-sectional shape may be a rod shape such as a circle or an ellipse. Other shapes may be used as long as the shape is long in one direction. The material of the detection device main body 1 is preferably at least one selected from the group consisting of alumina, cordierite, mullite, glass, zirconia, magnesia, and titania. And since it is excellent in thermal shock resistance, cordierite is more preferable. Since both of these materials are dielectrics, it is possible to form the electrodes 11 and 12 covered with the dielectric by embedding the electrodes 11 and 12 in the detection device main body 1. The particulate matter detection device 100 has excellent heat resistance, dielectric breakdown resistance, and the like. Here, in the present embodiment, the “dielectric” refers to a substance that has a dielectric property superior to conductivity, and that behaves as an insulator against a DC voltage.

図2に示すように、本実施形態の粒子状物質検出装置100は、貫通孔2を形成する壁の内部に一対の電極11,12が埋設されており、貫通孔2を挟むようにして誘電体で覆われた電極11,12が配置された状態になっている。これにより、電極11,12間に所定の電圧を印加することにより、貫通孔2内に放電を起こすことが可能となる。尚、電極としては、少なくとも一対配設されていることが必要である。また、電極は、貫通孔2を形成する壁の内部に埋設されていればよく、図2に示すように貫通孔2を挟むように配設されていることが好ましいが、壁の電気的特性を検知でき、貫通孔2内に放電を起こせれば、貫通孔2を取り囲む壁のどの位置に一対の電極が配設されてもよい。また、複数対の電極を配設し、異なる対の電極により、放電と電気的特性の検知とを別々に行ってもよい。放電の種類としては、無声放電、ストリーマ放電、及びコロナ放電からなる群から選択される一種であることが好ましい。このような放電を生じさせるため、本実施形態の粒子状物質検出装置100は、取り出し端子11a,12aに接続された、放電用の電源を更に備えることが好ましい。放電用の電源としては、高電圧の交流電源、直流電源等が好ましい。また、放電させるために印加する電圧としては、パルス電圧、矩形波等交流電圧が好ましい。また、印加する電圧の条件としては、ギャップ、ガス温度によって変わるが200kV/cm以下が好ましい。また、電圧を印加するときの、電力は、0.1〜10Wが好ましい。   As shown in FIG. 2, the particulate matter detection device 100 of the present embodiment includes a pair of electrodes 11 and 12 embedded in a wall forming the through hole 2, and is made of a dielectric so as to sandwich the through hole 2. The covered electrodes 11 and 12 are arranged. Thereby, it is possible to cause a discharge in the through hole 2 by applying a predetermined voltage between the electrodes 11 and 12. Note that it is necessary that at least a pair of electrodes be provided. In addition, the electrode only needs to be embedded inside the wall forming the through hole 2 and is preferably disposed so as to sandwich the through hole 2 as shown in FIG. And a pair of electrodes may be disposed at any position on the wall surrounding the through hole 2. Further, a plurality of pairs of electrodes may be provided, and discharge and detection of electrical characteristics may be performed separately using different pairs of electrodes. The type of discharge is preferably one selected from the group consisting of silent discharge, streamer discharge, and corona discharge. In order to generate such a discharge, it is preferable that the particulate matter detection device 100 according to the present embodiment further includes a power source for discharge connected to the extraction terminals 11a and 12a. As the power source for discharging, a high voltage AC power source, a DC power source or the like is preferable. Moreover, as a voltage applied in order to discharge, alternating voltage, such as a pulse voltage and a rectangular wave, is preferable. Further, the condition of the voltage to be applied varies depending on the gap and the gas temperature, but is preferably 200 kV / cm or less. Moreover, 0.1-10 W is preferable for the electric power when a voltage is applied.

本実施形態の粒子状物質検出装置100は、貫通孔2内に流入する流体に含有される粒子状物質が荷電されていない場合に、貫通孔2内に放電を起こすことにより、粒子状物質を荷電して、貫通孔2の壁面に荷電した粒子状物質を電気的に吸着させるものである。そして、貫通孔2内に流入する流体に含有される粒子状物質が、貫通孔2内に流入する前から既に荷電されている場合には、貫通孔2内の放電により改めて荷電させる必要がないため、貫通孔2内に放電を起こすことなく、貫通孔2の壁面にその荷電されている粒子状物質を電気的に吸着させるものである。貫通孔2内に放電を起こして粒子状物質を荷電させる場合には、荷電した粒子状物質は、放電中に、その荷電した粒子状物質の極性に対して反対の極性を有する電極側に電気的に引き寄せられ、壁面に吸着される。これに対し、粒子状物質が貫通孔2内に流入する前から荷電されている場合には、電極11,12間に、所定の条件の電圧を印加し、荷電している粒子状物質の極性に対して反対の極性を有する電極側に電気的に引き寄せられるようにする。ここで、粒子状物質が貫通孔2内に流入する前から荷電されている場合に、電極11,12間に印加する電圧の条件は、4kV/cm〜40kV/cmであることが好ましい。   The particulate matter detection device 100 of the present embodiment generates a particulate matter by causing a discharge in the through hole 2 when the particulate matter contained in the fluid flowing into the through hole 2 is not charged. The charged particulate matter is electrically adsorbed on the wall surface of the through hole 2 by being charged. If the particulate matter contained in the fluid flowing into the through-hole 2 is already charged before flowing into the through-hole 2, there is no need to recharge by the discharge in the through-hole 2. Therefore, the charged particulate matter is electrically adsorbed on the wall surface of the through hole 2 without causing a discharge in the through hole 2. When the particulate matter is charged by causing a discharge in the through hole 2, the charged particulate matter is electrically connected to the electrode side having a polarity opposite to the polarity of the charged particulate matter during the discharge. Are attracted and adsorbed to the wall surface. On the other hand, when the particulate matter is charged before flowing into the through-hole 2, a voltage of a predetermined condition is applied between the electrodes 11 and 12 to polarize the charged particulate matter. Is electrically attracted to the side of the electrode having the opposite polarity. Here, when the particulate matter is charged before flowing into the through-hole 2, the condition of the voltage applied between the electrodes 11 and 12 is preferably 4 kV / cm to 40 kV / cm.

電極11,12の形状及び大きさは、特に限定されるものではなく、貫通孔2内に放電を起こすことが可能であればよい。例えば、形状としては、長方形、円形、長円形等を挙げることができる。また、電極11,12の大きさは、例えば、貫通孔2の、側面から見たときの面積の70%以上であることが好ましい。   The shape and size of the electrodes 11 and 12 are not particularly limited as long as the discharge can be generated in the through hole 2. For example, examples of the shape include a rectangle, a circle, and an oval. Moreover, it is preferable that the magnitude | sizes of the electrodes 11 and 12 are 70% or more of the area when the through-hole 2 is seen from the side surface, for example.

電極11,12の厚さは特に限定されず、貫通孔2内に放電を起こすことが可能であればよい。例えば、5〜30μmであることが好ましい。電極11,12の材質としては、Pt、Mo、W等を挙げることができる。   The thickness of the electrodes 11 and 12 is not particularly limited as long as it can cause discharge in the through hole 2. For example, it is preferable that it is 5-30 micrometers. Examples of the material of the electrodes 11 and 12 include Pt, Mo, and W.

一対の電極のなかの一方の電極(電極11)と貫通孔2との間の距離、及び他方の電極(電極12)と貫通孔2との間の距離は、50〜500μmであることが好ましく、100〜300μmであることが更に好ましい。このような範囲とすることにより、効果的に貫通孔内に放電を生じさせることができる。電極11及び電極12と、貫通孔2との間の距離は、電極11を覆う誘電体及び電極12を覆う誘電体の、貫通孔2に面する部分の厚さということになる。   The distance between one electrode (electrode 11) of the pair of electrodes and the through hole 2 and the distance between the other electrode (electrode 12) and the through hole 2 are preferably 50 to 500 μm. More preferably, it is 100-300 micrometers. By setting it as such a range, an electric discharge can be effectively produced in a through-hole. The distance between the electrode 11 and the electrode 12 and the through hole 2 is the thickness of the dielectric that covers the electrode 11 and the thickness of the dielectric that covers the electrode 12 that faces the through hole 2.

また、図3に示すように、貫通孔2の貫通方向に垂直な断面において、一対の電極11,12の一方の端部11c,12c同士を結んだ線分aと、他方の端部11d,12d同士を結んだ線分bとが、いずれも貫通孔2内を通過するように、一対の電極11,12が検出装置本体1内に埋設されていることが好ましい。ここで、図3は、本発明の粒子状物質検出装置の他の実施形態(粒子状物質検出装置200)を示し、図2に示す本発明の粒子状物質検出装置の一実施形態の断面を示す模式図に相当する、模式図である。図3において、上記本発明の粒子状物質検出装置の一の実施形態(粒子状物質検出装置100)における構成要素と、共通の構成要素については同一の符号を付している。また、「一対の電極11,12の一方の端部11c,12c同士を結んだ線分a」というときは、一対の電極11,12のそれぞれの、検出装置本体1の一方の端部1a側に位置する端部11c,12c同士を結んだ線分を意味し、「一対の電極11,12の他方の端部11d,12d同士を結んだ線分b」というときは、一対の電極11,12のそれぞれの、検出装置本体1の他方の端部1b側に位置する端部11d,12d同士を結んだ線分を意味する。また、「線分a及び線分bが貫通孔2内を通過する」という場合、線分aが貫通孔2の壁面部分と重なる場合、及び線分bが貫通孔2の壁面部分と重なる場合を含む。そして、線分a,bがともに、貫通孔2の壁面部分と重なる場合が更に好ましい。この場合、電極11及び電極12が、側面から見たときに、貫通孔2に、全体的に重なっている状態となる。例えば、図2に示す本実施形態の粒子状物質検出装置100は、電極11及び電極12が、側面から見たときに、貫通孔2に、全体的に重なっている状態にある。ここで、「側面から見たとき」とは、「「検出装置本体の長手方向」及び「ガスの流通方向」の両方に垂直な方向から、粒子状物質検出装置100の内部を透視して、電極11,12及び貫通孔を見たとき」ということを意味する。このように、一対の電極11,12の一方の端部11c,12c同士を結んだ線分aと、他方の端部11d,12d同士を結んだ線分bとが、いずれも貫通孔2内を通過するように、一対の電極11,12を検出装置本体1の内部に配置したことにより、一対の電極11,12間に電圧を印加したときに生じる電界のほとんどが、貫通孔2内を通過するため、貫通孔2内に粒子状物質が付着することによる電気的特性の変化を感度良く検出することが可能となる。仮に、一対の電極11,12により挟まれる領域において、誘電体のみが一対の電極11,12に挟まれ、一対の電極11,12間に生じる電界が誘電体のみを通過する部分があった場合には、一対の電極11,12間の電気的特性を測定しようとすると、一対の電極11,12に挟まれた貫通孔2の部分の電気的特性と、一対の電極11,12に挟まれた誘電体部分の電気的特性を合わせて測定することになる。そうすると、測定しようとするインピーダンス等の電気的特性が、通常、貫通孔2内よりも誘電体部分のほうが大きいため、誘電体部分を測定した電気的特性の値が大きくなりすぎ、貫通孔2内の粒子状物質の付着による電気的特性の変化を感度良く検出することが難しくなることがある。   Further, as shown in FIG. 3, in a cross section perpendicular to the penetrating direction of the through hole 2, a line segment a connecting one end portions 11 c of the pair of electrodes 11, 12 and the other end portion 11 d, The pair of electrodes 11 and 12 are preferably embedded in the detection device main body 1 so that the line segment b connecting 12d passes through the through hole 2. Here, FIG. 3 shows another embodiment (particulate matter detection device 200) of the particulate matter detection device of the present invention, and shows a cross section of one embodiment of the particulate matter detection device of the present invention shown in FIG. It is a schematic diagram corresponded to the schematic diagram shown. In FIG. 3, the same reference numerals are given to components in the embodiment of the particulate matter detection device of the present invention (particulate matter detection device 100) and common components. Further, when “the line segment a connecting the one end portions 11c and 12c of the pair of electrodes 11 and 12” is referred to, the one end portion 1a side of the detection device main body 1 of each of the pair of electrodes 11 and 12 is referred to. Means the line segment connecting the end portions 11c and 12c located at the same position, and "the line segment b connecting the other end portions 11d and 12d of the pair of electrodes 11 and 12" is referred to as the pair of electrode 11, This means a line segment connecting the end portions 11d and 12d located on the other end portion 1b side of the detection device main body 1. In addition, when “the line segment a and the line segment b pass through the through hole 2”, the case where the line segment a overlaps the wall surface portion of the through hole 2 and the case where the line segment b overlaps the wall surface portion of the through hole 2. including. Further, it is more preferable that both the line segments a and b overlap with the wall surface portion of the through hole 2. In this case, when the electrode 11 and the electrode 12 are viewed from the side surface, the electrode 11 and the electrode 12 entirely overlap with the through hole 2. For example, the particulate matter detection device 100 of this embodiment shown in FIG. 2 is in a state where the electrode 11 and the electrode 12 entirely overlap with the through hole 2 when viewed from the side. Here, “when viewed from the side” means “through the inside of the particulate matter detection device 100 from a direction perpendicular to both the“ longitudinal direction of the detection device main body ”and the“ gas flow direction ”, It means “when the electrodes 11 and 12 and the through hole are seen”. Thus, the line segment a connecting one end portions 11c and 12c of the pair of electrodes 11 and 12 and the line segment b connecting the other end portions 11d and 12d are both in the through hole 2. By arranging the pair of electrodes 11 and 12 inside the detection device main body 1 so as to pass through, most of the electric field generated when a voltage is applied between the pair of electrodes 11 and 12 passes through the through-hole 2. Since it passes, it becomes possible to detect with high sensitivity the change in electrical characteristics caused by the particulate matter adhering to the through hole 2. If there is a portion where only the dielectric is sandwiched between the pair of electrodes 11 and 12 and the electric field generated between the pair of electrodes 11 and 12 passes only through the dielectric in the region sandwiched between the pair of electrodes 11 and 12 When measuring the electrical characteristics between the pair of electrodes 11, 12, the electrical characteristics of the portion of the through hole 2 sandwiched between the pair of electrodes 11, 12 and the pair of electrodes 11, 12 are sandwiched. In addition, the electrical characteristics of the dielectric portion are measured together. Then, since the electrical characteristics such as impedance to be measured are usually larger in the dielectric portion than in the through-hole 2, the value of the electrical characteristics measured for the dielectric portion becomes too large, and the inside of the through-hole 2 It may be difficult to detect a change in electrical characteristics due to adhesion of particulate matter with high sensitivity.

本実施形態の粒子状物質検出装置100においては、図4に示すように、電極11には、検出装置本体1の長手方向に延びる配線11bが接続されて居り、配線11bが、その先端(電極11に接続されていない側の先端)部分で、図1Bに示す取り出し端子11aに層間接続(ビア接続)されている。また、図5に示すように、検出装置本体1の一方の端部1aに貫通孔2が形成されている。ここで、図4は、図2のB−B’断面を示す模式図であり、図5は、図2のC−C’断面を示す模式図である。   In the particulate matter detection device 100 of the present embodiment, as shown in FIG. 4, a wire 11 b extending in the longitudinal direction of the detection device body 1 is connected to the electrode 11, and the wire 11 b is connected to the tip (electrode). 11 is connected to the extraction terminal 11a shown in FIG. 1B by interlayer connection (via connection). Further, as shown in FIG. 5, a through hole 2 is formed in one end 1 a of the detection device main body 1. Here, FIG. 4 is a schematic diagram showing a B-B ′ cross section in FIG. 2, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a C-C ′ cross section in FIG. 2.

また、図6に示すように、電極12には検出装置本体1の長手方向に延びる配線12bが接続され、配線12bは、図1Bに示す取り出し端子12aに層間接続されている。ここで、図6は、図2のD−D’断面を示す模式図である。   Further, as shown in FIG. 6, the electrode 12 is connected to a wiring 12b extending in the longitudinal direction of the detection apparatus body 1, and the wiring 12b is interlayer-connected to the extraction terminal 12a shown in FIG. 1B. Here, FIG. 6 is a schematic diagram showing a D-D ′ cross section of FIG. 2.

配線11b及び配線12bの幅は、特に限定されず、例えば、0.2〜1mm程度が好ましい。また、配線11b及び配線12bの厚さは、特に限定されず、例えば、5〜30μm程度が好ましい。また、配線11b及び配線12bの材質としては、Pt、MO、W等を挙げることができる。   The width of the wiring 11b and the wiring 12b is not particularly limited, and is preferably about 0.2 to 1 mm, for example. Moreover, the thickness of the wiring 11b and the wiring 12b is not specifically limited, For example, about 5-30 micrometers is preferable. Moreover, Pt, MO, W, etc. can be mentioned as a material of the wiring 11b and the wiring 12b.

図2及び図7に示すように、本実施形態の粒子状物質検出装置100は、貫通孔2の壁面(検出装置本体1の側面に並行する壁面)に沿うようにして検出装置本体1の内部に配設(埋設)された加熱部13を更に備えることが好ましい。加熱部13により、電極に吸着された粒子状物質を加熱酸化させることができ、また、粒子状物質の質量測定時等において、貫通孔2の内部空間を所望の温度に調節し、貫通孔を形成する壁の電気的な特性の変化を安定的に測定するための温調を行うことができる。加熱部13は、幅広のフィルム状であってもよいが、図7に示すように、線状の金属材料を、波状に配置し、先端部分でU−ターンするように配置したものであることが好ましい。このような形状にすることにより、貫通孔内部を均一に過熱することが可能となる。加熱部13の材質としては、Pt、Mo、W等を挙げることができる。加熱部13は、貫通孔2の壁面に沿うようにして検出装置本体1の内部に埋設されることが好ましいが、図5に示すように、貫通孔2が配置されている位置だけでなく、更に検出装置本体1の他方の端部1b側に延びるように形成されていてもよい。これにより、貫通孔内部と貫通孔付近との温度差を小さくでき、急加熱しても素子の破損が起きにくい利点がある。加熱部13により、貫通孔2の内部空間の温度を650℃まで上昇できることが好ましい。   As shown in FIGS. 2 and 7, the particulate matter detection device 100 of the present embodiment is arranged inside the detection device main body 1 along the wall surface of the through hole 2 (a wall surface parallel to the side surface of the detection device main body 1). It is preferable to further include a heating unit 13 disposed (embedded). The particulate matter adsorbed on the electrode can be heated and oxidized by the heating unit 13, and the internal space of the through hole 2 is adjusted to a desired temperature when measuring the mass of the particulate matter. Temperature control for stably measuring changes in the electrical characteristics of the wall to be formed can be performed. The heating unit 13 may be in the form of a wide film, but as shown in FIG. 7, a linear metal material is arranged in a wave shape and arranged so as to make a U-turn at the tip portion. Is preferred. By adopting such a shape, the inside of the through hole can be uniformly heated. Examples of the material of the heating unit 13 include Pt, Mo, and W. The heating unit 13 is preferably embedded in the inside of the detection device main body 1 along the wall surface of the through hole 2, but as shown in FIG. 5, not only the position where the through hole 2 is disposed, Furthermore, it may be formed so as to extend toward the other end 1b of the detection apparatus main body 1. Thereby, the temperature difference between the inside of the through hole and the vicinity of the through hole can be reduced, and there is an advantage that the element is not easily damaged even when rapidly heated. It is preferable that the temperature of the internal space of the through hole 2 can be raised to 650 ° C. by the heating unit 13.

本実施形態の粒子状物質検出装置100においては、一対の電極11,12のなかの少なくとも一方の電極の、貫通孔が形成されている側に対して反対側の位置に、少なくとも一の加熱部13が配設されていることが好ましい。図2に示す本実施形態の粒子状物質検出装置100においては、電極12の貫通孔2が形成されている側に対して反対側の位置に、加熱部13が配設されている。このように、加熱部13が、一対の電極11,12のなかの少なくとも一方の電極の、貫通孔が形成されている側に対して反対側の位置に配設されていることにより、加熱部13の導体の電気的な影響を受けることなく、一対の電極11,12により、貫通孔2を形成する壁の電気的な特性の変化を測定しやすくなる。図2においては、加熱部13は一つであるが、電極12の貫通孔2が配設されている側に対して反対側の位置に複数配設されてもよい。また、図2においては、一対の電極のなかの一方の電極(電極12)の、貫通孔2が配設されている側に対して反対側の位置に加熱部13が配設されているが、一対の電極11,12のそれぞれの(両方の)、貫通孔2が形成されている側に対して反対側の位置に、少なくとも一の加熱部13が配設されることも好ましい。加熱部13の配置及び数は、温度調節、捕集した粒子状物質の酸化除去等の目的を達成するために必要な配置及び数とすることができる。   In the particulate matter detection device 100 of the present embodiment, at least one heating unit is provided at a position opposite to the side where the through hole is formed, of at least one of the pair of electrodes 11 and 12. 13 is preferably disposed. In the particulate matter detection device 100 of the present embodiment shown in FIG. 2, the heating unit 13 is disposed at a position opposite to the side where the through hole 2 of the electrode 12 is formed. As described above, the heating unit 13 is disposed at a position on the opposite side of the side where the through hole is formed, of at least one of the pair of electrodes 11 and 12. The pair of electrodes 11 and 12 makes it easy to measure changes in the electrical characteristics of the wall forming the through-hole 2 without being affected by the electrical effects of the 13 conductors. In FIG. 2, there is one heating unit 13, but a plurality of heating units 13 may be provided at positions opposite to the side where the through hole 2 of the electrode 12 is provided. Moreover, in FIG. 2, although the heating part 13 is arrange | positioned in the position on the opposite side with respect to the side by which the through-hole 2 is arrange | positioned of one electrode (electrode 12) of a pair of electrodes. It is also preferable that at least one heating unit 13 is disposed at a position on the opposite side of each (both) of the pair of electrodes 11 and 12 on the side where the through hole 2 is formed. The arrangement and the number of the heating units 13 can be the arrangement and the number necessary for achieving the purpose such as temperature adjustment and oxidation removal of the collected particulate matter.

図7に示すように、加熱部13は、配線13b,13bに接続され、配線13b,13bは、それぞれ図1Bに示す取り出し端子13a,13aに層間接続されている。加熱部13の取り出し端子13aも、電極11,12の取り出し端子11a,12aの場合と同様に、検出装置本体1の一方の端部1a側が加熱されたときの熱の影響を回避するために、検出装置本体1の他方の端部1bに配設されることが好ましい。図1Bにおいては、取り出し端子12aが、検出装置本体1の側面においてその幅方向における一方の端縁に配置され、取り出し端子13a,13aが、取り出し端子12aの横に、2本が並ぶように配置されているが、取り出し端子12a及び取り出し端子13a,13aの配置は、このような配置に限定されるものではない。   As shown in FIG. 7, the heating unit 13 is connected to the wirings 13b and 13b, and the wirings 13b and 13b are interlayer-connected to the extraction terminals 13a and 13a shown in FIG. 1B, respectively. Similarly to the extraction terminals 11a and 12a of the electrodes 11 and 12, the extraction terminal 13a of the heating unit 13 also avoids the influence of heat when the one end 1a side of the detection device body 1 is heated. It is preferable to be disposed at the other end 1b of the detection device main body 1. In FIG. 1B, the takeout terminal 12a is arranged on one side edge in the width direction on the side surface of the detection apparatus main body 1, and the takeout terminals 13a and 13a are arranged so that two are arranged next to the takeout terminal 12a. However, the arrangement of the extraction terminal 12a and the extraction terminals 13a and 13a is not limited to such an arrangement.

加熱部13が線状である場合、その線の幅は、特に限定されず、例えば、0.05〜1mm程度が好ましい。また、加熱部13の厚さは、特に限定されず、例えば、5〜30μm程度が好ましい。配線13bの幅は、特に限定されず、例えば、0.7〜4mm程度が好ましい。また、配線13bの厚さは、特に限定されず、例えば、5〜30μm程度が好ましい。加熱部13に対応する取り出し端子13aの幅は、特に限定されず、例えば、0.1〜2mm程度が好ましい。また、取り出し端子13aの厚さは、特に限定されず、例えば、5〜1000μm程度が好ましい。配線13b及び取り出し端子13aの材質としては、Ni、Pt、Cr、W、Mo、Al、Au、Ag、Cu、ステンレス、コバール等を挙げることができる。   When the heating unit 13 is linear, the width of the line is not particularly limited, and is preferably about 0.05 to 1 mm, for example. Moreover, the thickness of the heating part 13 is not specifically limited, For example, about 5-30 micrometers is preferable. The width | variety of the wiring 13b is not specifically limited, For example, about 0.7-4 mm is preferable. Moreover, the thickness of the wiring 13b is not specifically limited, For example, about 5-30 micrometers is preferable. The width | variety of the taking-out terminal 13a corresponding to the heating part 13 is not specifically limited, For example, about 0.1-2 mm is preferable. Moreover, the thickness of the extraction terminal 13a is not specifically limited, For example, about 5-1000 micrometers is preferable. Examples of the material of the wiring 13b and the extraction terminal 13a include Ni, Pt, Cr, W, Mo, Al, Au, Ag, Cu, stainless steel, and Kovar.

また、本実施形態の粒子状物質検出装置100は、電極に吸着された粒子状物質を、一対の電極11,12に電圧を印加して貫通孔2内に放電を起こして、酸化除去することができるものであることが好ましい。粒子状物質を酸化除去する場合の放電を生じさせる条件としては、電界強度が10〜200kV/cmであり、エネルギー投入量が、被処理物質に対して0.05〜10J/μgであることが好ましい。   Further, the particulate matter detection device 100 of the present embodiment removes the particulate matter adsorbed by the electrodes by applying a voltage to the pair of electrodes 11 and 12 to cause a discharge in the through-hole 2 to be oxidized. It is preferable that As conditions for causing discharge when oxidizing and removing particulate matter, the electric field strength is 10 to 200 kV / cm, and the energy input amount is 0.05 to 10 J / μg with respect to the material to be treated. preferable.

本実施形態の粒子状物質検出装置100は、加熱部13の取り出し端子13aに接続された、加熱用電源を更に備えることが好ましい。加熱用電源としては、定電流電源等を挙げることができる。   It is preferable that the particulate matter detection device 100 of the present embodiment further includes a heating power source connected to the takeout terminal 13a of the heating unit 13. Examples of the heating power source include a constant current power source.

本実施形態の粒子状物質検出装置100において、貫通孔2の形状、及び大きさは特に限定されず、排ガスを通過させ、粒子状物質の量を測定できるものであればよい。例えば、貫通孔2の、検出装置本体の長手方向における長さは、2〜20mm程度が好ましく、貫通孔2の、電極11,12で挟まれる部分の幅(検出装置本体の長手方向、及びガスの流通方向の両方に垂直な方向における長さ)は、3〜30mm程度が好ましい。このような範囲とすることにより、粒子状物質を含む排ガスを貫通孔2内に十分に流通させることができ、更に、貫通孔2内に粒子状物質を荷電するために効果的な放電を起こすことが可能となる。また、貫通孔2の形状としては、貫通孔2の、流体が流入する入口部分及び流体が流出する出口部分の少なくとも一つが、拡開されていることが好ましい。貫通孔2の、流体が流入する入口部分及び流体が流出する出口部分の少なくとも一つが、拡開されていることにより、より効率的に配管内を流通する排ガス等を粒子状物質検出装置の貫通孔内に流入(入口部分が拡開された場合)及び/又は流出(出口部分が拡開された場合)させることが可能となる。図8に示す本発明の粒子状物質検出装置の他の実施形態(粒子状物質検出装置300)においては、貫通孔2の、流体が流入する入口部分2aのみが拡開され、拡開部分2bが形成されている。また、図8に示す粒子状物質検出装置300においては、貫通孔2は、検出装置本体1の長手方向に広がるように拡開されているが、検出装置本体1の厚さ方向に広がるように拡開されてもよい。図8は、本発明の粒子状物質検出装置の他の実施形態を示し、図5に示す本発明の粒子状物質検出装置の一実施形態(粒子状物質検出装置100)の断面を示す模式図に相当する、模式図である。   In the particulate matter detection device 100 of the present embodiment, the shape and size of the through-hole 2 are not particularly limited as long as the exhaust gas can be passed through and the amount of particulate matter can be measured. For example, the length of the through hole 2 in the longitudinal direction of the detection device body is preferably about 2 to 20 mm, and the width of the portion of the through hole 2 sandwiched between the electrodes 11 and 12 (the longitudinal direction of the detection device body and the gas) The length in a direction perpendicular to both the distribution directions is preferably about 3 to 30 mm. By setting it as such a range, the exhaust gas containing a particulate matter can fully be distribute | circulated in the through-hole 2, and also in order to charge a particulate matter in the through-hole 2, an effective discharge is caused. It becomes possible. Moreover, as a shape of the through-hole 2, it is preferable that at least one of the inlet part into which the fluid flows in, and the outlet part from which the fluid flows out of the through-hole 2 are expanded. Since at least one of the inlet part into which the fluid flows and the outlet part from which the fluid flows out of the through-hole 2 is widened, the particulate matter detection device penetrates the exhaust gas flowing through the pipe more efficiently. It is possible to flow into the hole (when the inlet portion is expanded) and / or outflow (when the outlet portion is expanded). In another embodiment of the particulate matter detection device of the present invention shown in FIG. 8 (particulate matter detection device 300), only the inlet portion 2a into which the fluid flows in the through hole 2 is expanded, and the expanded portion 2b. Is formed. Further, in the particulate matter detection device 300 shown in FIG. 8, the through hole 2 is expanded so as to expand in the longitudinal direction of the detection device main body 1, but extends so as to extend in the thickness direction of the detection device main body 1. It may be expanded. 8 shows another embodiment of the particulate matter detection device of the present invention, and is a schematic view showing a cross section of one embodiment (particulate matter detection device 100) of the particulate matter detection device of the present invention shown in FIG. FIG.

拡開部分2bの拡開された幅(貫通孔2のガス流通方向における最先端部分の幅)W1は、貫通孔2の拡開されていない部分の幅W2に対して2〜200%が好ましい。また、拡開部分2bの、貫通孔2のガス流通方向における奥行き(拡開部分の奥行き)L1は、検出装置本体1の、貫通孔2のガス流通方向における長さL2の5〜30%が好ましい。   The expanded width of the expanded portion 2b (the width of the most distal portion of the through hole 2 in the gas flow direction) W1 is preferably 2 to 200% with respect to the width W2 of the unextended portion of the through hole 2. . Further, the depth L1 of the expanded portion 2b in the gas flow direction of the through hole 2 (depth of the expanded portion) L1 is 5 to 30% of the length L2 of the through hole 2 of the detection device body 1 in the gas flow direction. preferable.

図9A及び9Bに示すように、本発明の粒子状物質検出装置の他の実施形態(粒子状物質検出装置400)は、検出装置本体1の中心軸に直交する断面形状が、貫通孔2の貫通方向において、一方の端部側から中央部に向かって漸次太くなり、中央部分で最も太く、更に他方の端部側に向かって漸次細くなる形状であることが好ましい。検出装置本体の形状をこのようにすることにより、貫通孔のガスの流通方向を、配管内の排気ガスの流通方向に合わせた(平行にした)ときに、配管内の排気ガスの流れを良好にすることができる。粒子状物質検出装置(検出装置本体)の、貫通孔の貫通方向における「中央部分」とは、粒子状物質検出装置の、貫通孔の貫通方向における長さを3等分したときの、中央に位置する「3分の1の範囲」を意味する。従って、「粒子状物質検出装置の、貫通孔の貫通方向において、中央部分で最も太く」というときは、上記「中央部分に位置する3分の1の範囲」に最も太い部分が位置することを意味する。ここで、図9Aは、本発明の粒子状物質検出装置の他の実施形態を示す、中心軸に直交し、貫通孔を含む断面を示す模式図であり、図9Bは、本発明の粒子状物質検出装置の他の実施形態を示す、中心軸に直交し、貫通孔を含まない断面を示す模式図である。   As shown in FIGS. 9A and 9B, another embodiment of the particulate matter detection device (particulate matter detection device 400) of the present invention has a cross-sectional shape perpendicular to the central axis of the detection device main body 1. In the penetrating direction, it is preferable that the shape gradually becomes thicker from one end side toward the central part, is thickest at the central part, and gradually becomes thinner toward the other end side. By making the shape of the detector main body in this way, the flow of exhaust gas in the pipe is good when the gas flow direction of the through hole is matched (parallel) to the flow direction of the exhaust gas in the pipe. Can be. The “center portion” of the particulate matter detection device (detection device main body) in the penetration direction of the through hole is the center of the particulate matter detection device when the length in the penetration direction of the through hole is divided into three equal parts. Means a “one-third range” located. Therefore, when the phrase “thickest in the central part in the penetration direction of the through-hole of the particulate matter detection device” is used, the thickest part is located in the “one-third range located in the central part”. means. Here, FIG. 9A is a schematic view showing another embodiment of the particulate matter detection device of the present invention, showing a cross section perpendicular to the central axis and including a through hole, and FIG. 9B is a particulate shape of the present invention. It is a schematic diagram which shows the cross section which does not contain a through-hole orthogonal to the central axis which shows other embodiment of a substance detection apparatus.

本実施形態の粒子状物質検出装置100は、検出装置本体1が、複数のテープ状セラミック(セラミックシート)が積層されてなるものであることが好ましい。これにより、複数のテープ状セラミックを、それぞれの間に各電極、配線等を挟みながら積層して粒子状物質検出装置100を作製することができるため、本実施形態の粒子状物質検出装置100を効率的に製造することが可能となる。   In the particulate matter detection device 100 of the present embodiment, the detection device main body 1 is preferably formed by laminating a plurality of tape-shaped ceramics (ceramic sheets). Thus, since the particulate matter detection device 100 can be manufactured by laminating a plurality of tape-shaped ceramics with each electrode, wiring, etc. sandwiched therebetween, the particulate matter detection device 100 of the present embodiment is It becomes possible to manufacture efficiently.

本実施形態の粒子状物質検出装置100は、貫通孔2内を通過する粒子状物質が、ディーゼルエンジンより排出される煤であるときに、特にその効果を発揮させることができる。   The particulate matter detection device 100 of the present embodiment can exert its effect particularly when the particulate matter passing through the through hole 2 is to be discharged from the diesel engine.

次に、本実施形態の粒子状物質検出装置100の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the particulate matter detection device 100 of the present embodiment will be described.

(成形原料の調製)
アルミナ、コージェライト化原料、ムライト、ガラス、ジルコニア、マグネシア、及びチタニアからなる群から選択される少なくとも一種の誘電体原料と、成形原料として使用する他の成分とを混合し、スラリー状の成形原料を調製する。誘電体原料としては、上記原料が好ましいが、これに限定されるものではない。他の原料としては、バインダー、可塑剤、分散剤、分散媒等を使用することが好ましい。
(Preparation of molding raw materials)
Mixing at least one dielectric material selected from the group consisting of alumina, cordierite forming raw material, mullite, glass, zirconia, magnesia, and titania with other components used as a forming raw material to form a slurry forming raw material To prepare. As the dielectric material, the above materials are preferable, but not limited thereto. As other raw materials, it is preferable to use a binder, a plasticizer, a dispersant, a dispersion medium and the like.

バインダーとしては、特に限定されるものではないが、水系バインダー、非水系バインダーのどちらでもよく、水系バインダーとしてはメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド等を好適に使用でき、非水系バインダーとしてはポリビニルブチラール、アクリル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等を好適に使用することができる。アクリル系樹脂としては、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等を挙げることができる。   The binder is not particularly limited, and either an aqueous binder or a non-aqueous binder may be used. As the aqueous binder, methyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide or the like can be suitably used, and as the non-aqueous binder, polyvinyl butyral, Acrylic resins, polyethylene, polypropylene, and the like can be suitably used. Examples of the acrylic resin include (meth) acrylic resin, (meth) acrylic acid ester copolymer, acrylic acid ester-methacrylic acid ester copolymer, and the like.

バインダーの添加量は、誘電体原料100質量部に対して、3〜20質量部であることが好ましく、6〜17質量部であることが更に好ましい。このようなバインダー含有量とすることにより、スラリー状の成形原料を成形してグリーンシートを成形したとき、及び、乾燥、焼成したときに、クラック等の発生を防止することが可能となる。   The addition amount of the binder is preferably 3 to 20 parts by mass, and more preferably 6 to 17 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dielectric material. By setting it as such binder content, it becomes possible to prevent generation | occurrence | production of a crack etc., when shape | molding a slurry-like shaping | molding raw material and shape | molding a green sheet, and when drying and baking.

可塑剤としては、グリセリン、ポリエチレングリコール、ジブチルフタレート、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル等を使用することができる。   As the plasticizer, glycerin, polyethylene glycol, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diisononyl phthalate, or the like can be used.

可塑剤の添加量は、バインダー添加量100質量部に対して、30〜70質量部であることが好ましく、45〜55質量部であることが更に好ましい。70質量部より多いと、グリーンシートが柔らかくなりすぎ、シートを加工する工程において変形しやすくなることがあり、30質量部より少ないと、グリーンシートが硬くなりすぎ、曲げただけでクラックが入るなどハンドリング性が悪くなることがある。   The addition amount of the plasticizer is preferably 30 to 70 parts by mass and more preferably 45 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder. When the amount is more than 70 parts by mass, the green sheet becomes too soft and may be easily deformed in the process of processing the sheet. When the amount is less than 30 parts by mass, the green sheet becomes too hard and cracks are generated only by bending. Handling characteristics may deteriorate.

分散剤としては、水系ではアニオン系界面活性剤、ワックスエマルジョン、ピリジン等を使用することが出来、非水系では脂肪酸、リン酸エステル、合成界面活性剤等を使用することができる。   As the dispersant, an anionic surfactant, a wax emulsion, pyridine, or the like can be used in an aqueous system, and a fatty acid, a phosphate ester, a synthetic surfactant, or the like can be used in a non-aqueous system.

分散剤は、誘電体原料100質量部に対して、0.5〜3質量部であることが好ましく、1〜2質量部であることが更に好ましい。0.5質量部より少ないと、誘電体原料の分散性が低下することがあり、グリーンシートにクラック等が生じることがある。3質量部より多いと、誘電体原料の分散性は変わらずに焼成時の不純物を増やすことになる。   The dispersant is preferably 0.5 to 3 parts by mass, and more preferably 1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dielectric material. If the amount is less than 0.5 parts by mass, the dispersibility of the dielectric material may be lowered, and a crack or the like may occur in the green sheet. When the amount is more than 3 parts by mass, the dispersibility of the dielectric material is not changed, and impurities during firing are increased.

分散媒としては、水等を使用することができる。分散媒は、誘電体原料100質量部に対して、50〜200質量部であることが好ましく、75〜150質量部であることが更に好ましい。   As the dispersion medium, water or the like can be used. The dispersion medium is preferably 50 to 200 parts by mass, and more preferably 75 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dielectric material.

上記各原料をアルミナ製ポット及びアルミナ玉石を用いて十分に混合してグリーンシート製作用のスラリー状の成形原料を作製する。また、これらの材料を、モノボールによりボールミル混合して作製してもよい。   The above raw materials are sufficiently mixed using an alumina pot and alumina cobblestone to produce a slurry-like forming raw material for producing a green sheet. Further, these materials may be manufactured by ball mill mixing with a monoball.

次に、得られたグリーンシート製作用のスラリー状の成形原料を、減圧下で撹拌して脱泡し、さらに所定の粘度となるように調製する。成形原料の調製において得られるスラリー状の成形原料の粘度は、2.0〜6.0Pa・sであることが好ましく、3.0〜5.0Pa・sであることが更に好ましく、3.5〜4.5Pa・sであることが特に好ましい。粘度範囲をこのように調整すると、スラリーをシート状に成形し易くなるため好ましい。スラリー粘度は、高過ぎても低過ぎても成形し難くなることがある。尚、スラリーの粘度は、B型粘度計で測定した値である。   Next, the resulting green sheet-forming slurry-like forming raw material is stirred and degassed under reduced pressure, and further prepared to have a predetermined viscosity. The viscosity of the slurry-like molding material obtained in the preparation of the molding material is preferably 2.0 to 6.0 Pa · s, more preferably 3.0 to 5.0 Pa · s, 3.5 It is especially preferable that it is -4.5 Pa.s. It is preferable to adjust the viscosity range in this manner because the slurry can be easily formed into a sheet shape. If the slurry viscosity is too high or too low, molding may be difficult. The viscosity of the slurry is a value measured with a B-type viscometer.

(成形加工)
次に、上記方法により得られたスラリー状の成形原料をシート状に成形加工して、グリーンシートを形成する。成形加工方法は、成形原料をシート状に成形してグリーンシートを形成することができれば特に限定されず、ドクターブレード法、プレス成形法、圧延法、カレンダーロール法等の公知の方法を使用することができる。このとき、グリーンシートを積層したときに貫通孔が形成されるように、貫通孔形成用のグリーンシートを作製する。
(Molding)
Next, the slurry-like forming raw material obtained by the above method is formed into a sheet shape to form a green sheet. The forming method is not particularly limited as long as the forming raw material can be formed into a sheet shape to form a green sheet, and a known method such as a doctor blade method, a press forming method, a rolling method, or a calendar roll method is used. Can do. At this time, a green sheet for forming a through hole is prepared so that the through hole is formed when the green sheets are stacked.

製造するグリーンシートの厚さは、50〜800μmであることが好ましい。   The thickness of the green sheet to be manufactured is preferably 50 to 800 μm.

得られたグリーンシートの表面に各電極、配線、加熱部、及び取り出し端子を配設する。例えば、図1A、図1B及び図2に示すような、粒子状物質検出装置100を作製する場合には、図1B、図4〜図7に示されるように、各電極、配線、加熱部、及び取り出し端子が所定の位置に配設されるように、グリーンシートの対応する位置に各電極、配線、加熱部、及び取り出し端子を印刷することが好ましい。配設する各電極、配線、加熱部、及び取り出し端子を形成するための導体ペーストを調製する。この導体ペーストは、各電極、配線等のそれぞれの形成に必要なそれぞれの材質に合わせて、金、銀、白金、ニッケル、モリブデン、及びタングステンからなる群から選択される少なくとも一種を含有する粉末に、バインダ及びテルピネオール等の溶剤を加え、トリロールミル等を用いて十分に混錬して調製することができる。このようにして形成した、各電極、配線等の形成に必要な材質を含有するそれぞれの導体ペーストを、グリーンシートの表面にスクリーン印刷等を用いて印刷して、所定の形状の各電極、配線、加熱部、及び取り出し端子を形成する。   Each electrode, wiring, heating unit, and takeout terminal are disposed on the surface of the obtained green sheet. For example, when the particulate matter detection device 100 as shown in FIGS. 1A, 1B, and 2 is manufactured, as shown in FIGS. 1B and 4 to 7, each electrode, wiring, heating unit, It is preferable to print each electrode, wiring, heating unit, and takeout terminal at the corresponding position of the green sheet so that the takeout terminal and the takeout terminal are arranged at predetermined positions. A conductor paste for forming each electrode to be disposed, wiring, heating portion, and takeout terminal is prepared. This conductor paste is a powder containing at least one selected from the group consisting of gold, silver, platinum, nickel, molybdenum, and tungsten according to the respective materials necessary for the formation of each electrode, wiring, etc. It can be prepared by adding a solvent such as binder and terpineol and kneading sufficiently using a tri-roll mill or the like. Each conductor paste containing the material necessary for forming each electrode, wiring, etc. formed in this way is printed on the surface of the green sheet using screen printing or the like, and each electrode, wiring having a predetermined shape is printed. The heating part and the takeout terminal are formed.

次に、グリーンシートを積層する。積層するときには、各電極等及び貫通孔が図1B及び図2に示すような配置になるようにする。積層は加圧しながら行うことが好ましい。   Next, a green sheet is laminated. When stacking, the electrodes and the through holes are arranged as shown in FIGS. 1B and 2. Lamination is preferably performed while applying pressure.

(焼成)
得られた、グリーンシートの積層体を60〜150℃で乾燥し、1200〜1600℃で焼成して粒子状物質検出装置を作製する。グリーンシートが有機バインダーを含有する場合には、焼成の前に、400〜800℃で脱脂することが好ましい。
(Baking)
The obtained green sheet laminate is dried at 60 to 150 ° C. and fired at 1200 to 1600 ° C. to produce a particulate matter detection device. When a green sheet contains an organic binder, it is preferable to degrease at 400-800 degreeC before baking.

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
(成形原料の調製)
アルミナを誘電体原料として使用し、バインダーとしてポリビニルブチラール、可塑剤としてフタル酸ジ−2−エチルヘキシル、分散剤としてソルビタントリオレエートを使用し、分散媒として有機溶剤(キシレン、ブタノール=6:4(質量比))を使用し、これらをアルミナ製ポットに入れて混合し、グリーンシート製作用のスラリー状の成形原料を作製した。各原料の使用量は、アルミナ100質量部に対して、バインダー7質量部、可塑剤3.5質量部、分散剤1.5質量部、有機溶剤100質量部とした。
Example 1
(Preparation of molding raw materials)
Alumina is used as a dielectric material, polyvinyl butyral as a binder, di-2-ethylhexyl phthalate as a plasticizer, sorbitan trioleate as a dispersant, and an organic solvent (xylene, butanol = 6: 4 (mass) These were put in an alumina pot and mixed to produce a slurry-like forming raw material for producing a green sheet. The amount of each raw material used was 7 parts by mass of binder, 3.5 parts by mass of plasticizer, 1.5 parts by mass of dispersant, and 100 parts by mass of organic solvent with respect to 100 parts by mass of alumina.

次に、得られたグリーンシート製作用のスラリー状の成形原料を、減圧下で撹拌して脱泡し、粘度4Pa・sとなるように調製した。スラリーの粘度は、B型粘度計で測定した。   Next, the obtained slurry-like forming raw material for green sheet production was stirred under reduced pressure to defoam, and prepared to have a viscosity of 4 Pa · s. The viscosity of the slurry was measured with a B-type viscometer.

(成形加工)
次に、上記方法により得られたスラリー状の成形原料をドクターブレード法を用いてシート状に成形加工した。このとき、グリーンシートを積層したときにキャビティが形成されるように、キャビティ形成用のグリーンシートも作製した。グリーンシートの厚さは、250μmとした。
(Molding)
Next, the slurry-like forming raw material obtained by the above method was formed into a sheet using a doctor blade method. At this time, a green sheet for forming a cavity was also prepared so that a cavity was formed when the green sheets were laminated. The thickness of the green sheet was 250 μm.

得られたグリーンシートの表面に、図1B、図4〜図7に示されるような各電極、配線、加熱部、及び取り出し端子を形成した。配設する各電極、配線、及び取り付け端子を形成するための導体ペーストは、白金粉末に、溶剤として2−エチルヘキサノール、バインダーとしてポリビニルブチラール、可塑剤としてフタル酸ジ−2−エチルヘキシル、分散剤としてソルビタントリオレエート、グリーンシートの共生地としてアルミナ、焼結助剤としてガラスフリットを加え、らいかい機及びトリロールミルを用いて十分に混錬して調製した(質量比で、白金:アルミナ:ガラスフリット:2−エチルヘキサノール:ポリビニルブチラール:フタル酸ジ−2−エチルヘキシル:ソルビタントリオレエート=80:15:5:50:7:3.5:1)。また、加熱部を形成するための導体ペーストは、白金粉末に、溶剤として2−エチルヘキサノール、バインダーとしてポリビニルブチラール、可塑剤としてフタル酸ジ−2−エチルヘキシル、分散剤としてソルビタントリオレエート、グリーンシートの共生地としてアルミナ、焼結助剤としてガラスフリットを加え、らいかい機及びトリロールミルを用いて十分に混錬して調製した(質量比で、白金:アルミナ:ガラスフリット:2−エチルヘキサノール:ポリビニルブチラール:フタル酸ジ−2−エチルヘキシル:ソルビタントリオレエート=80:15:5:50:7:3.5:1)。このようにして形成した導体ペーストを、グリーンシートの表面にスクリーン印刷を用いて印刷して、所定の形状の電極等を形成した。   On the surface of the obtained green sheet, each electrode, wiring, heating unit, and takeout terminal as shown in FIG. 1B and FIGS. 4 to 7 were formed. Conductive paste for forming each electrode, wiring, and attachment terminal to be arranged is platinum powder, 2-ethylhexanol as a solvent, polyvinyl butyral as a binder, di-2-ethylhexyl phthalate as a plasticizer, and as a dispersant. Sorbitan trioleate, alumina as a co-fabric of green sheet, glass frit as a sintering aid was added, and kneaded thoroughly using a mill and triroll mill (by mass ratio, platinum: alumina: glass frit : 2-ethylhexanol: polyvinyl butyral: di-2-ethylhexyl phthalate: sorbitan trioleate = 80: 15: 5: 50: 7: 3.5: 1). In addition, the conductive paste for forming the heating part is made of platinum powder, 2-ethylhexanol as a solvent, polyvinyl butyral as a binder, di-2-ethylhexyl phthalate as a plasticizer, sorbitan trioleate as a dispersant, green sheet Prepared by adding alumina as a co-fabric and glass frit as a sintering aid and thoroughly kneading using a rake machine and a tri-roll mill (by mass ratio, platinum: alumina: glass frit: 2-ethylhexanol: polyvinyl Butyral: di-2-ethylhexyl phthalate: sorbitan trioleate = 80: 15: 5: 50: 7: 3.5: 1). The conductor paste thus formed was printed on the surface of the green sheet using screen printing to form electrodes having a predetermined shape.

次に、グリーンシートを加熱可能な一軸プレス機を用いて加圧積層し、グリーンシートからなる粒子状物質検出装置の未焼成体を得た。   Next, the green sheet was pressed and laminated using a uniaxial press capable of heating, and an unfired body of the particulate matter detection device made of the green sheet was obtained.

(焼成)
得られた、グリーンシートの積層体(粒子状物質検出装置の未焼成体)を120℃で乾燥し、1500℃で焼成して粒子状物質検出装置を作製した。得られた粒子状物質検出装置は、0.7cm×0.2cm×12cmの直方体において、他方の端部が、図1Bに示すように細くなった形状であった。細くなった他方の端部は、幅4.25cm、長さ1.2cmであった。貫通孔は、排ガスの流通方向に垂直な断面形状が1cm×0.05cmの長方形であった。
(Baking)
The obtained green sheet laminate (unfired body of the particulate matter detection device) was dried at 120 ° C. and fired at 1500 ° C. to produce a particulate matter detection device. The obtained particulate matter detection device had a shape of a 0.7 cm × 0.2 cm × 12 cm cuboid in which the other end was narrowed as shown in FIG. 1B. The other end portion that became thinner was 4.25 cm wide and 1.2 cm long. The through hole had a rectangular shape with a cross section perpendicular to the flow direction of the exhaust gas of 1 cm × 0.05 cm.

(放電用電源)
放電用の電源としては、パルス電源とDC電源を用い、電極の取り出し端子に接続した。
(Discharge power supply)
As a power source for discharge, a pulse power source and a DC power source were used and connected to an electrode extraction terminal.

電極間のインピーダンスを測定するための測定部としては、アジレントテクノロジー社製のインピーダンスアナライザを用い、電極の取り出し端子に接続した。   As a measurement unit for measuring the impedance between the electrodes, an impedance analyzer manufactured by Agilent Technologies was used and connected to an electrode extraction terminal.

(粒子状物質測定方法)
得られた粒子状物質検出装置を、ディーゼルエンジンの排気管に設置した。ディーゼルエンジンとしては、排気量2000ccの直噴−ディーゼルエンジンを使用し、回転数1500rpm、トルク24N・m、EGR(exhaust gas recirculation)開度50%、排ガス温度200℃、吸入空気1.3m(室温換算)/分の運転条件下で排ガスを発生させた。スモークメータ(AVL社製、商品名:型式4158)による排ガス中の粒子状物質量は、2.0mg/mであった。粒子状物質の検出は、以下のように行った。ディーゼルエンジンから排ガスを発生させながら、粒子状物質を荷電集塵する前に、一対の電極間の初期の静電容量(pF)を、1分間に亘って6回測定し、その後、粒子状物質を1分間に亘って荷電集塵し、その後、荷電集塵操作を停止して、再度、静電容量(一対の電極間の1分間集塵後の静電容量)(pF)を、1分間に亘って6回測定した。初期の静電容量及び1分間集塵後の静電容量は、いずれも6回の測定の平均値を求めた。そして、初期の静電容量と1分間集塵後の静電容量との差から、集塵された粒子状物質の質量を算出した。粒子状物質の質量の算出は、粒子状物質の吸着量に対する静電容量の変化について、予め検量線を作成しておき、その検量線を用いて行った。
尚、本測定においては、ヒーターによる粒子状物質の燃焼は行わないこととした。粒子状物質を荷電集塵する際には、高電圧電源による印加電圧をDC2.0kVとし、電極間の静電容量測定時には、測定部から印加電圧をAC2V、周波数を10kHzとした。結果を表1に示す。
(Method for measuring particulate matter)
The obtained particulate matter detection device was installed in an exhaust pipe of a diesel engine. As a diesel engine, a direct-injection diesel engine having a displacement of 2000 cc is used, the rotational speed is 1500 rpm, the torque is 24 N · m, the EGR (exhaust gas recirculation) opening degree is 50%, the exhaust gas temperature is 200 ° C., the intake air is 1.3 m 3 ( Exhaust gas was generated under the operating conditions (converted to room temperature) / min. The amount of particulate matter in the exhaust gas by a smoke meter (AVL, trade name: Model 4158) was 2.0 mg / m 3 . The particulate matter was detected as follows. Before the particulate matter is charged and collected while generating exhaust gas from the diesel engine, the initial capacitance (pF) between the pair of electrodes is measured 6 times over 1 minute, and then the particulate matter. Is collected for 1 minute, then the charge collection operation is stopped, and the capacitance (capacitance after 1 minute collection between the pair of electrodes) (pF) is set again for 1 minute. The measurement was performed 6 times over the period. For the initial capacitance and the capacitance after 1 minute dust collection, the average value of six measurements was obtained. Then, the mass of the collected particulate matter was calculated from the difference between the initial capacitance and the capacitance after 1 minute dust collection. The mass of the particulate matter was calculated using a calibration curve prepared in advance for a change in capacitance with respect to the amount of adsorption of the particulate matter.
In this measurement, the particulate matter was not burned by the heater. When the particulate matter was charged and collected, the applied voltage from the high voltage power source was set to DC 2.0 kV, and when measuring the capacitance between the electrodes, the applied voltage was set to AC 2 V and the frequency was set to 10 kHz. The results are shown in Table 1.

Figure 2009186278
Figure 2009186278

表1より、初期測定時と集塵後の静電容量(インピーダンス)の差が明確に示された。これより、1分間のインピーダンス測定でも、排ガス中の粒子状物質量の増加を検出することが可能であることがわかる。   Table 1 clearly shows the difference in capacitance (impedance) during initial measurement and after dust collection. From this, it is understood that an increase in the amount of particulate matter in the exhaust gas can be detected even by measuring impedance for 1 minute.

DPFの欠陥の発生を即座に検知し、装置の異常を認識するために好適に利用することができ、これにより大気汚染の防止に貢献することができる。   It can be suitably used for immediately detecting the occurrence of a DPF defect and recognizing an abnormality of the apparatus, thereby contributing to prevention of air pollution.

本発明の粒子状物質検出装置の一の実施形態を模式的に示す正面図である。It is a front view showing typically one embodiment of the particulate matter detection device of the present invention. 本発明の粒子状物質検出装置の一の実施形態を模式的に示す側面図である。It is a side view showing typically one embodiment of the particulate matter detection device of the present invention. 図1BのA−A’断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the A-A 'cross section of FIG. 1B. 本発明の粒子状物質検出装置の他の実施形態を示し、図2に示す本発明の粒子状物質検出装置の一実施形態の断面を示す模式図に相当する、模式図である。It is a schematic diagram corresponding to the schematic diagram which shows other embodiment of the particulate matter detection device of this invention, and shows the cross section of one Embodiment of the particulate matter detection device of this invention shown in FIG. 図2のB−B’断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the B-B 'cross section of FIG. 図2のC−C’断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the C-C 'cross section of FIG. 図2のD−D’断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the D-D 'cross section of FIG. 図2のE−E’断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the E-E 'cross section of FIG. 本発明の粒子状物質検出装置の他の実施形態を示し、図5に示す本発明の粒子状物質検出装置の一実施形態の断面を示す模式図に相当する、模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing another embodiment of the particulate matter detection device of the present invention and corresponding to a schematic view showing a cross section of one embodiment of the particulate matter detection device of the present invention shown in FIG. 5. 本発明の粒子状物質検出装置の他の実施形態を示す、中心軸に直交し、貫通孔を含む断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section orthogonal to a central axis and including a through-hole which shows other embodiment of the particulate matter detection device of the present invention. 本発明の粒子状物質検出装置の他の実施形態を示す、中心軸に直交し、貫通孔を含まない断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section which does not contain a through-hole orthogonal to a center axis | shaft which shows other embodiment of the particulate matter detection apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:検出装置本体、1a:一方の端部、1b:他方の端部、1c:一方の先端部分、1d:他方の先端部分、2:貫通孔、2a:入り口部分、2b:拡開部分、11,12:電極、11a,12a,13a:取り出し端子、11b,12b,13b,13b:配線、11c、12c:電極の一方の端部、11d、12d:電極の他方の端部、13:加熱部、100,200,300,400:粒子状物質検出装置、a:一方の端部同士を結んだ線分、b:他方の端部同士を結んだ線分、W1:拡開された幅、W2:拡開されていない幅、L1:拡開部分の奥行き、L2:貫通孔のガス流通方向における長さ。 1: detection device body, 1a: one end, 1b: the other end, 1c: one tip, 1d: the other tip, 2: a through hole, 2a: an entrance, 2b: an expanded portion, 11, 12: Electrode, 11a, 12a, 13a: Extraction terminal, 11b, 12b, 13b, 13b: Wiring, 11c, 12c: One end of the electrode, 11d, 12d: The other end of the electrode, 13: Heating Part, 100, 200, 300, 400: particulate matter detection device, a: line segment connecting one end part, b: line segment connecting the other end part, W1: expanded width, W2: width not expanded, L1: depth of the expanded portion, L2: length in the gas flow direction of the through hole.

Claims (12)

一方の端部に一の貫通孔が形成された一方向に長い検出装置本体と、前記貫通孔を形成する壁の内部に埋設され、誘電体で覆われた少なくとも一対の電極とを備え、
前記貫通孔内に流入する流体に含有される荷電された粒子状物質、又は、前記一対の電極に電圧を印加することにより前記貫通孔内に生じる放電により荷電された、前記貫通孔内に流入する流体に含有される粒子状物質を、前記貫通孔の壁面に電気的に吸着させることが可能であり、貫通孔を形成する壁の電気的な特性の変化を測定することにより前記貫通孔の壁面に吸着された粒子状物質の質量を検出することが可能な粒子状物質検出装置。
A detection device main body that is long in one direction with one through hole formed on one end, and at least a pair of electrodes that are embedded in a wall forming the through hole and covered with a dielectric,
Charged particulate matter contained in the fluid flowing into the through hole, or flowing into the through hole charged by a discharge generated in the through hole by applying a voltage to the pair of electrodes. It is possible to electrically adsorb the particulate matter contained in the fluid to the wall surface of the through hole, and by measuring the change in the electrical characteristics of the wall forming the through hole, A particulate matter detection device capable of detecting the mass of particulate matter adsorbed on a wall surface.
前記検出装置本体の他方の端部に、前記一対の電極のなかの少なくとも一方の電極の取り出し端子が配設された請求項1に記載の粒子状物質検出装置。   The particulate matter detection device according to claim 1, wherein an extraction terminal of at least one of the pair of electrodes is disposed at the other end of the detection device main body. 前記検出装置本体の他方の端部に、前記一対の電極のなかの一方の電極の取り出し端子が配設され、
前記検出装置本体の一方の端部と他方の端部との間の位置に、前記一対の電極のなかの他方の電極の取り出し端子が配設された請求項2に記載の粒子状物質検出装置。
An extraction terminal of one of the pair of electrodes is disposed at the other end of the detection device body,
The particulate matter detection device according to claim 2, wherein an extraction terminal of the other electrode of the pair of electrodes is disposed at a position between one end and the other end of the detection device main body. .
前記貫通孔の壁面に沿うようにして検出装置本体の内部に配設された、前記貫通孔を形成する壁の電気的な特性の変化を安定的に測定するための温調用の加熱部を更に備え、前記検出装置本体の他方の端部に、前記加熱部の取り出し端子が配設された請求項1〜3のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。   There is further provided a heating unit for temperature control, which is disposed inside the detection device main body along the wall surface of the through hole and stably measures a change in electrical characteristics of the wall forming the through hole. The particulate matter detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein an extraction terminal of the heating unit is disposed at the other end of the detection device main body. 前記一対の電極のなかの少なくとも一方の電極の、前記貫通孔が形成されている側に対して反対側の位置に、少なくとも一の前記加熱部が配設された請求項4に記載の粒子状物質検出装置。   The particulate form according to claim 4, wherein at least one of the heating portions is disposed at a position opposite to the side where the through hole is formed of at least one of the pair of electrodes. Substance detection device. 前記一対の電極のそれぞれの、前記貫通孔が形成されている側に対して反対側の位置に、少なくとも一の前記加熱部が配設された請求項5に記載の粒子状物質検出装置。   The particulate matter detection device according to claim 5, wherein at least one of the heating units is disposed at a position opposite to the side where the through hole is formed in each of the pair of electrodes. 前記貫通孔の貫通方向に垂直な断面において、前記一対の電極の一方の端部同士を結んだ線分と他方の端部同士を結んだ線分とが、いずれも貫通孔内を通過するように、前記一対の電極が前記検出装置本体内に埋設された請求項1〜6のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。   In a cross section perpendicular to the penetration direction of the through hole, both the line segment connecting one end of the pair of electrodes and the line segment connecting the other end pass through the through hole. The particulate matter detection device according to claim 1, wherein the pair of electrodes are embedded in the detection device main body. 前記貫通孔の、前記流体が流入する入口部分及び前記流体が流出する出口部分の少なくとも一つが、拡開されている請求項1〜7のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。   The particulate matter detection device according to any one of claims 1 to 7, wherein at least one of an inlet portion into which the fluid flows and an outlet portion from which the fluid flows out of the through hole is expanded. 前記検出装置本体の中心軸に直交する断面形状が、貫通孔の貫通方向において、一方の端部側から中央部に向かって漸次太くなり、中央部分で最も太く、更に他方の端部側に向かって漸次細くなる形状である請求項1〜8のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。   The cross-sectional shape perpendicular to the central axis of the detection device body gradually becomes thicker from one end side toward the central part in the penetration direction of the through hole, thickest at the central part, and further toward the other end side. The particulate matter detection device according to claim 1, wherein the particulate matter detection device has a gradually narrowing shape. 前記貫通孔の壁面に吸着した粒子状物質を、前記一対の電極に電圧を印加して前記貫通孔内に放電を起こして酸化除去することが可能な請求項1〜9のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。   The particulate matter adsorbed on the wall surface of the through hole can be oxidized and removed by applying a voltage to the pair of electrodes to cause a discharge in the through hole. Particulate matter detection device. 前記貫通孔内に起きる放電が、無声放電、ストリーマ放電、及びコロナ放電からなる群から選択される一種である請求項1〜10のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。   The particulate matter detection device according to any one of claims 1 to 10, wherein the discharge that occurs in the through hole is one type selected from the group consisting of silent discharge, streamer discharge, and corona discharge. 前記誘電体が、アルミナ、コージェライト、ムライト、ガラス、ジルコニア、マグネシア、及びチタニアからなる群から選択される少なくとも一種である請求項1〜11のいずれかに記載の粒子状物質検出装置。   The particulate matter detection device according to any one of claims 1 to 11, wherein the dielectric is at least one selected from the group consisting of alumina, cordierite, mullite, glass, zirconia, magnesia, and titania.
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