JP2010032488A - Particulate matter detecting device - Google Patents

Particulate matter detecting device Download PDF

Info

Publication number
JP2010032488A
JP2010032488A JP2009016412A JP2009016412A JP2010032488A JP 2010032488 A JP2010032488 A JP 2010032488A JP 2009016412 A JP2009016412 A JP 2009016412A JP 2009016412 A JP2009016412 A JP 2009016412A JP 2010032488 A JP2010032488 A JP 2010032488A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particulate matter
electrode
detection device
dielectric
matter detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009016412A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4512658B2 (en
Inventor
Atsuo Kondo
厚男 近藤
Takeshi Sakuma
健 佐久間
Takashi Egami
貴 江上
Tatsuya Okayama
竜也 岡山
Masanobu Miki
雅信 三木
Keizo Iwama
恵三 岩間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd, NGK Insulators Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2009016412A priority Critical patent/JP4512658B2/en
Priority to US12/493,280 priority patent/US8176768B2/en
Priority to EP20090251683 priority patent/EP2141482A1/en
Publication of JP2010032488A publication Critical patent/JP2010032488A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4512658B2 publication Critical patent/JP4512658B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a particulate matter detecting device that easily detects particulate matter, is low cost, and has high accuracy of measurement. <P>SOLUTION: This particulate matter detecting device 100 includes: a first plate-like electrode 1, whose one surface is covered with an inter-electrode dielectric material 4; a second electrode 2, disposed on the side of the one surface of the first electrode 1 via space where gas containing the particulate matter 11 flows, to perform the discharge of electricity by a voltage applied between the first electrode 1 and the second electrode; a power supply 9 for dust collection for applying voltage; a pair of measurement electrodes 5 and 15, disposed on the surface of the inter-electrode dielectric material 4 so as to face each other; a characteristic measuring means 3 for measuring the electrical characteristics between the pair of measurement electrodes 5 and 15; and a particulate matter amount calculating means 13 for obtaining the amount of the particulate matter 11, collected by the surface of the inter-electrode dielectric material 4, based on the change amount of the electrical characteristics measured by the characteristics measuring means 3. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガス等に含まれる粒子状物質を検出する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for detecting particulate matter contained in exhaust gas or the like of a diesel engine.

ディーゼルエンジンの排気ガス等には、粒子状物質(Particulate Matter(PM)、有機溶媒可溶成分とスートとサルフェートの3成分として検出されるもの)が含まれており、これが大気汚染の原因になっている。特に、ディーゼルエンジン等の粒子状物質発生源に不具合が生じれば、大気へ放出される排気ガス中の粒子状物質が増加し、環境に大きな悪影響を与えることになる。これを防ぐためには、排気ガス中の粒子状物質を検出し、ディーゼルエンジン等の不具合を認識することが肝要である。   Diesel engine exhaust gas, etc. contains particulate matter (Particulate Matter (PM), organic solvent soluble components, and soot and sulfate detected as three components), which causes air pollution. ing. In particular, if a problem occurs in a particulate matter generation source such as a diesel engine, the particulate matter in the exhaust gas released to the atmosphere increases, which has a great adverse effect on the environment. In order to prevent this, it is important to detect particulate matter in the exhaust gas and recognize problems such as diesel engines.

又、近時、公害を防止し環境の改善を図るために、排気ガスの処理に、ディーゼルパティキュレートフィルタ(Diesel Particulate Filter(DPF))が排気系等に組み込まれて使用されるようになってきている。このDPFは、一般にセラミック製であり、高い信頼性で長期間の使用が可能なものである。但し、熱劣化等によりクラック等の欠陥が発生する可能性は皆無とはいえず、仮にそうなれば微量ではあるが粒子状物質が漏れてしまう。これを防止するためには、DPFで処理された排気ガス中の粒子状物質を検出し、欠陥の発生を即座に検知することが重要である。   Recently, in order to prevent pollution and improve the environment, a diesel particulate filter (DPF) has been incorporated into an exhaust system or the like for exhaust gas treatment. ing. This DPF is generally made of ceramic and can be used for a long period of time with high reliability. However, it cannot be said that there is no possibility that defects such as cracks are generated due to thermal degradation, and if so, particulate matter will leak even though the amount is small. In order to prevent this, it is important to detect particulate matter in the exhaust gas treated with DPF and immediately detect the occurrence of defects.

尚、先行文献として、例えば、特許文献1を挙げることが出来る。特許文献1では、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粒子状物質検出装置が開示されている。   As a prior document, for example, Patent Document 1 can be cited. Patent Document 1 discloses a particulate matter detection device that measures the amount of particulate matter by charging the particulate matter by corona discharge and measuring its ionic current.

特開昭60−123761号公報JP 60-123761 A

しかしながら、特許文献1に記載された方法では、粒子状物質に帯電するイオン電流が微弱であることから、その微弱なイオン電流を検出するための大掛かりな検出回路が必要となり、装置が高価になってしまう。加えて、排気ガスの流量が多い場合には、粒子状物質を効果的に帯電させることが出来ず、測定値は、実際に排気ガスに含有されている粒子状物質の量より小さくなり、精度の点で改善すべき余地がある。   However, in the method described in Patent Document 1, since the ion current charged in the particulate matter is weak, a large-scale detection circuit for detecting the weak ion current is necessary, and the apparatus becomes expensive. End up. In addition, if the exhaust gas flow rate is high, the particulate matter cannot be effectively charged, and the measured value will be smaller than the amount of particulate matter actually contained in the exhaust gas. There is room for improvement.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、粒子状物質の検出を簡易に行えて低廉であり、測定精度が高い粒子状物質検出装置を提供することを課題とする。研究が重ねられた結果、以下の手段によって、この課題を解決出来ることが見出された。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a particulate matter detection device that can easily detect particulate matter, is inexpensive, and has high measurement accuracy. As a result of repeated research, it was found that this problem can be solved by the following means.

即ち、本発明によれば、一の面が誘電体(電極間誘電体とよぶ)で被覆をされた板状を呈する一の電極、その(一の電極と対をなし)一の電極の(電極間誘電体で被覆をされた)一の面の側に粒子状物質を含む気体が流れる空間を介して配設をされ一の電極との間に印加をされる電圧によって電界の形成及び放電の何れか又は両方を行う二の電極、及び電圧の印加をする集塵用電源、並びに、誘電体(電極間誘電体)の表面に対向して配設をされた一対の測定電極、その一対の測定電極の間における電気的特性の測定をする特性測定手段、及びその特性測定手段で測定をされた電気的特性の変化量に基づいて誘電体(電極間誘電体)の表面に集塵をされた粒子状物質の量を求める粒子状物質量算出手段、を備える粒子状物質検出装置が提供される。   That is, according to the present invention, one electrode having a plate-like shape in which one surface is coated with a dielectric (referred to as an interelectrode dielectric), Formation and discharge of an electric field by a voltage applied between one electrode and a space arranged through a space in which a gas containing particulate matter flows on one side (covered with a dielectric between electrodes) A pair of measurement electrodes disposed opposite to the surface of the dielectric (interelectrode dielectric), a pair of measurement electrodes, and a pair of measurement electrodes. Measuring means for measuring the electrical characteristics between the measuring electrodes, and collecting the dust on the surface of the dielectric (dielectric between electrodes) based on the amount of change in the electrical characteristics measured by the characteristic measuring means. There is provided a particulate matter detection device comprising a particulate matter amount calculating means for obtaining the amount of the particulate matter thus obtained. That.

本発明に係る粒子状物質検出装置においては、上記空間を流れる気体の流量の測定又は推定をする流量計を備え、その流量計で測定又は推定をされた気体の流量と粒子状物質の量とに基づいて、空間を流れる気体における粒子状物質の濃度を算出する粒子状物質濃度算出手段を備えることが好ましい。   The particulate matter detection device according to the present invention includes a flow meter for measuring or estimating the flow rate of the gas flowing through the space, and the gas flow rate and the amount of the particulate matter measured or estimated by the flow meter. It is preferable to provide a particulate matter concentration calculating means for calculating the concentration of the particulate matter in the gas flowing through the space based on the above.

本発明に係る粒子状物質検出装置においては、上記電気的特性が、抵抗、インダクタンス、静電容量、及びインピーダンスからなる電気的特性群から選ばれる一以上の電気的特性であることが好ましい。   In the particulate matter detection device according to the present invention, the electrical characteristics are preferably one or more electrical characteristics selected from an electrical characteristics group consisting of resistance, inductance, capacitance, and impedance.

本発明に係る粒子状物質検出装置においては、上記一対の測定電極が、線状を呈し、粒子状物質を含む気体が流れる方向に対し垂直方向に長く対向して、誘電体(電極間誘電体)の表面に配設をされることが好ましい。この場合において、上記線状を呈する一対の測定電極は、一対をなすそれぞれが複数に分岐をして、複数の対向部分を有することが好ましい。更にこの場合において、上記複数の対向部分を有する一対の測定電極が、誘電体(電極間誘電体)の表面の全面にわたって配設をされることが好ましい。   In the particulate matter detection device according to the present invention, the pair of measurement electrodes have a linear shape, and are opposed to each other in a direction perpendicular to the direction in which the gas containing the particulate matter flows. It is preferable to be disposed on the surface. In this case, it is preferable that each of the pair of measurement electrodes exhibiting the linear shape has a plurality of facing portions, each of which forms a pair and branches into a plurality. Furthermore, in this case, it is preferable that the pair of measurement electrodes having the plurality of facing portions is disposed over the entire surface of the dielectric (interelectrode dielectric).

本発明に係る粒子状物質検出装置においては、上記二の電極が板状を呈することが好ましい。この場合において、上記二の電極が、管壁面で構成されることが好ましい。   In the particulate matter detection device according to the present invention, it is preferable that the two electrodes have a plate shape. In this case, it is preferable that the two electrodes are formed of a tube wall surface.

本発明に係る粒子状物質検出装置においては、上記二の電極が針状又は棒状を呈することが好ましい。   In the particulate matter detection device according to the present invention, it is preferable that the two electrodes have a needle shape or a rod shape.

本発明に係る粒子状物質検出装置においては、上記板状を呈する一の電極の他の面を被覆する誘電体(電極外誘電体とよぶ)と、その誘電体(電極外誘電体)の表面に配設されたヒータと、を備えることが好ましい。   In the particulate matter detection device according to the present invention, a dielectric (referred to as an external dielectric) that covers the other surface of the electrode having the plate shape, and a surface of the dielectric (external dielectric) And a heater disposed in the.

本発明に係る粒子状物質検出装置においては、上記一の電極と一対の測定電極との間に電圧の印加をする除去用電源を備え、その電圧の印加によって一の電極の一の面に被覆された誘電体(電極間誘電体)の表面に沿面放電をさせることが好ましい。   In the particulate matter detection device according to the present invention, a removal power source for applying a voltage is provided between the one electrode and the pair of measurement electrodes, and one surface of the one electrode is covered by the application of the voltage. It is preferable to cause creeping discharge on the surface of the formed dielectric (interelectrode dielectric).

本発明に係る粒子状物質検出装置においては、上記測定電極が、膜状の誘電体で被覆されていることが好ましい。   In the particulate matter detection device according to the present invention, the measurement electrode is preferably covered with a film-like dielectric.

本発明に係る粒子状物質検出装置においては、一方の端部に、粒子状物質を含む気体が流れる空間である貫通孔が形成された、一方向に長い誘電体からなる検出装置本体を備え、上記一の電極と上記二の電極とが、上記一の電極の一の面が上記貫通孔側を向いた状態で上記貫通孔を挟むようにして上記検出装置本体の内部に埋設され、上記一対の測定電極が、上記貫通孔内の上記一の電極が埋設されている側の壁面に配設されていることが好ましい。   In the particulate matter detection device according to the present invention, a detection device main body made of a dielectric long in one direction is provided with a through-hole, which is a space through which gas containing particulate matter flows, at one end. The one electrode and the second electrode are embedded in the detection device body so that one surface of the one electrode faces the through hole and sandwiches the through hole, and the pair of measurement It is preferable that the electrode is disposed on the wall surface on the side where the one electrode in the through hole is embedded.

本発明に係る粒子状物質検出装置においては、上記検出装置本体の他方の端部に、上記一の電極及び上記二の電極の中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。   In the particulate matter detection device according to the present invention, an extraction terminal of at least one of the one electrode and the second electrode may be disposed at the other end of the detection device body. preferable.

本発明に係る粒子状物質検出装置においては、上記一の電極及び前記二の電極のなかの少なくとも一方の電極の、上記貫通孔が形成されている側に対して反対側の位置に、少なくとも一のヒータが埋設されていることが好ましい。   In the particulate matter detection device according to the present invention, at least one of the one electrode and the second electrode is at a position opposite to the side where the through hole is formed. It is preferable that the heater is embedded.

本発明に係る粒子状物質検出装置は、粒子状物質を含む気体(排気ガス)が通過する流路に設置して、気体に含まれる粒子状物質を検出する装置である。本発明に係る粒子状物質検出装置では、集塵用電源によって電圧の印加をして二の電極に放電をさせて一の電極の電極間誘電体の側と二の電極との間の空間を流れる気体に含まれる粒子状物質を荷電させるか、予め荷電された粒子状物質を一の電極を被覆する電極間誘電体の表面に集塵させる。そうすると、電極間誘電体の上には粒子状物質が堆積され、電極間誘電体の表面に配設をされた一対の測定電極の間における電気的特性が、堆積した粒子状物質の量との間に一定の関係を持ちつつ、変化する。そこで、本発明に係る粒子状物質検出装置では、電気的特性の変化量を知って、電極間誘電体の表面に集塵をされた粒子状物質の量を求めている。定量化することが出来るのであるから、当然に、空間を流れる気体における粒子状物質の有無(量が0(零)か否か)を判断することは可能である。そのため、本発明に係る粒子状物質検出装置は、検出装置と称している。本発明に係る粒子状物質検出装置では、粒子状物質の量を基に補正して空間を流れる気体に含まれる粒子状物質の量を求め、空間を流れる気体の流量との関係から、その気体における粒子状物質の濃度を算出することが可能である。   The particulate matter detection device according to the present invention is a device that is installed in a flow path through which gas (exhaust gas) containing particulate matter passes and detects particulate matter contained in the gas. In the particulate matter detection device according to the present invention, a voltage is applied by a dust collecting power source to cause the two electrodes to discharge, and a space between the interelectrode dielectric side of one electrode and the two electrodes is formed. The particulate matter contained in the flowing gas is charged, or the precharged particulate matter is collected on the surface of the interelectrode dielectric covering one electrode. As a result, the particulate matter is deposited on the interelectrode dielectric, and the electrical characteristics between the pair of measurement electrodes arranged on the surface of the interelectrode dielectric are related to the amount of the deposited particulate matter. It changes with a certain relationship between them. Therefore, in the particulate matter detection device according to the present invention, the amount of particulate matter collected on the surface of the interelectrode dielectric is obtained by knowing the amount of change in electrical characteristics. Since it can be quantified, it is naturally possible to determine the presence or absence of particulate matter in the gas flowing through the space (whether the amount is 0 (zero)). Therefore, the particulate matter detection device according to the present invention is referred to as a detection device. In the particulate matter detection device according to the present invention, the amount of particulate matter contained in the gas flowing through the space is determined based on the amount of the particulate matter, and the gas is determined from the relationship with the flow rate of the gas flowing through the space. It is possible to calculate the concentration of particulate matter in

電気的特性として、例えばインピーダンスの変化量の検出をするためには、測定周波数や測定電圧の大きさによって異なるが、10nA(ナノアンペア)レベルの電流の変化の測定を行えればよい。従って、本発明に係る粒子状物質検出装置は、高価にはならず、粒子状物質の検出、あるいは量の測定、更には濃度の測定を、簡易に行うことが出来、且つ、測定誤差は小さい。加えて、粒子状物質の検出、量の測定、濃度の測定によって、ディーゼルエンジン等の不具合や、DPFの欠陥の発生を即座に検知することが可能になるので、これらを通じて、本発明に係る粒子状物質検出装置は、粒子状物質の排出量低減に寄与し、大気汚染の防止に貢献する。   As an electrical characteristic, for example, in order to detect an amount of change in impedance, it is only necessary to measure a change in current of 10 nA (nanoampere) level, although it varies depending on the measurement frequency and the magnitude of the measurement voltage. Therefore, the particulate matter detection device according to the present invention is not expensive, can easily detect particulate matter, measure the amount, and measure the concentration, and has a small measurement error. . In addition, detection of particulate matter, measurement of amount, measurement of concentration makes it possible to immediately detect the malfunction of diesel engines and the like, and the occurrence of DPF defects. Through these, the particles according to the present invention can be detected. The particulate matter detection device contributes to the reduction of particulate matter emission and contributes to the prevention of air pollution.

本発明に係る粒子状物質検出装置では、電気的特性を測定するための測定電極が、同じ誘電体の表面に存在するため、測定電極間の距離の設定自由度が高く、高感度化が容易であるとともに、用途に応じ、任意の感度を得ることが可能である。   In the particulate matter detection device according to the present invention, since measurement electrodes for measuring electrical characteristics are present on the same dielectric surface, the degree of freedom in setting the distance between the measurement electrodes is high, and high sensitivity is easy. In addition, it is possible to obtain an arbitrary sensitivity depending on the application.

本発明に係る粒子状物質検出装置では、粒子状物質を荷電させて集塵させるための一の電極、二の電極、及び集塵用電源の系統と、電極間誘電体に堆積した粒子状物質の量によって変化する電気的特性を測定するための一対の測定電極、特性測定手段、及び粒子状物質量算出手段の系統と、流量計とは、それぞれ別個独立している。従って、これらの各系統との電気信号の入出力手段を備え全体として制御する制御装置を備えることによって、空間に空気が流れている動的状態で、粒子状物質の検出を行い、刻々と変化し得る粒子状物質の量の測定、濃度の測定を、リアルタイムで行うことが出来る。   In the particulate matter detection device according to the present invention, the particulate matter deposited on the interelectrode dielectric, one electrode for collecting particulate matter by charging the particulate matter, the second electrode, and the power source for dust collection A system of a pair of measurement electrodes, a characteristic measurement unit, and a particulate matter amount calculation unit for measuring an electrical characteristic that changes depending on the amount of the gas flow meter and the flow meter are independent of each other. Therefore, it is possible to detect the particulate matter in a dynamic state in which air is flowing in the space by providing an input / output means for electric signals to and from these systems and controlling it as a whole. The amount of particulate matter that can be measured and the concentration can be measured in real time.

本発明に係る粒子状物質検出装置は、その好ましい態様において、一対の測定電極が、線状を呈し、粒子状物質を含む気体が流れる方向に対し垂直方向に長く対向して、電極間誘電体の表面に配設をされ、更には、線状を呈する一対の測定電極は、一対をなすそれぞれが複数に分岐をして、複数の対向部分を有し、加えて、複数の対向部分を有する一対の測定電極が、電極間誘電体の表面の全面にわたって配設をされる。このような態様の本発明に係る粒子状物質検出装置によれば、電気的特性の測定感度を向上させることが出来るとともに、電極間誘電体の上に堆積した粒子状物質を逃さず検出することが可能であり、粒子状物質の量及び濃度の測定精度に優れる。   In a preferred embodiment of the particulate matter detection device according to the present invention, the pair of measurement electrodes are linear, and are opposed to each other long in the direction perpendicular to the direction in which the gas containing the particulate matter flows. Furthermore, the pair of measurement electrodes that are arranged on the surface of the electrode have a plurality of opposing portions, each of the pair of measuring electrodes branching into a plurality, and in addition, have a plurality of opposing portions. A pair of measurement electrodes are disposed over the entire surface of the interelectrode dielectric. According to the particulate matter detection device of the present invention having such an aspect, it is possible to improve the measurement sensitivity of the electrical characteristics and to detect the particulate matter deposited on the interelectrode dielectric without missing it. The measurement accuracy of the amount and concentration of the particulate matter is excellent.

本発明に係る粒子状物質検出装置は、その好ましい態様として、二の電極が板状を呈する場合に、特に、二の電極が管壁面で構成される態様を採ることが出来るので、ディーゼルエンジン等の排気管の中へ、コンパクトに収容することが出来る。   In the particulate matter detection device according to the present invention, as a preferred embodiment, when the two electrodes have a plate shape, in particular, it is possible to adopt an embodiment in which the two electrodes are constituted by a tube wall surface. Can be accommodated in a compact exhaust pipe.

本発明に係る粒子状物質検出装置は、その好ましい態様において、電極外誘電体の表面に配設されたヒータを備えるので、測定電極で測定される電気的特性が安定する。加えて、粒子状物質をヒータの熱で酸化除去することが可能となるので、粒子状物質の検出を、繰り返し精度よく行うことが可能である。   In a preferred embodiment, the particulate matter detection device according to the present invention includes a heater disposed on the surface of the outer electrode dielectric, so that the electrical characteristics measured by the measurement electrode are stabilized. In addition, since the particulate matter can be oxidized and removed by the heat of the heater, the particulate matter can be repeatedly and accurately detected.

本発明に係る粒子状物質検出装置は、その好ましい態様において、一の電極と一対の測定電極との間に電圧の印加をする除去用電源を備え、その電圧の印加によって一の電極の一の面に被覆された電極間誘電体の表面に沿面放電をさせることが出来るので、この沿面放電によって集塵された粒子状物質を酸化除去することが可能である。この酸化除去によって、粒子状物質の検出を、繰り返し精度よく行うことが可能である。   In a preferred embodiment of the particulate matter detection device according to the present invention, the particulate matter detection device includes a power supply for removal that applies a voltage between one electrode and the pair of measurement electrodes. Since creeping discharge can be caused on the surface of the interelectrode dielectric coated on the surface, particulate matter collected by the creeping discharge can be removed by oxidation. By this oxidation removal, the particulate matter can be detected repeatedly with high accuracy.

本発明に係る粒子状物質検出装置は、その好ましい態様において、測定電極が、膜状の誘電体で被覆されているので、放電や排ガスによる劣化が起こり難い。   In a preferred embodiment of the particulate matter detection device according to the present invention, since the measurement electrode is covered with a film-like dielectric, deterioration due to discharge or exhaust gas hardly occurs.

本発明に係る粒子状物質検出装置は、その好ましい態様において、一方の端部に、粒子状物質を含む気体が流れる空間である貫通孔が形成された、一方向に長い誘電体からなる検出装置本体を備え、上記一の電極と上記二の電極とが、上記一の電極の一の面が上記貫通孔側を向いた状態で上記貫通孔を挟むようにして上記検出装置本体の内部に埋設され、上記一対の測定電極が、上記貫通孔内の上記一の電極が埋設されている側の壁面に配設されている。このような態様の本発明に係る粒子状物質検出装置によれば、貫通孔、一の電極及び二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、一の電極、二の電極及び一対の測定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。   In a preferred embodiment of the particulate matter detection device according to the present invention, a detection device made of a dielectric material that is long in one direction and has a through-hole that is a space through which gas containing particulate matter flows is formed at one end. A main body, wherein the one electrode and the two electrodes are embedded in the detection device main body so that the one surface of the one electrode faces the through hole and sandwiches the through hole, The pair of measurement electrodes are disposed on a wall surface on the side where the one electrode in the through hole is embedded. According to the particulate matter detection device of the present invention having such an aspect, only the through hole, the first electrode, and the second electrode are inserted into the pipe through which the high-temperature exhaust gas flows, and the other end side is inserted. It is possible to put the pipe out of the pipe. As a result, it is possible to place the parts that are preferably not exposed to high temperatures, such as one electrode, the second electrode, and a pair of measurement electrode takeout terminals, out of the piping, and have high accuracy and stability. Particulate matter can be detected.

本発明に係る粒子状物質検出装置は、その好ましい態様において、上記検出装置本体の他方の端部に、上記一の電極及び上記二の電極の中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。このような態様の本発明に係る粒子状物質検出装置によれば、検出装置本体の他方の端部に配設した取り出し端子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。   In a preferred embodiment of the particulate matter detection device according to the present invention, an extraction terminal of at least one of the one electrode and the second electrode is disposed at the other end of the detection device body. ing. According to the particulate matter detection device of the present invention having such an aspect, it is possible to bring the takeout terminal disposed at the other end of the detection device main body out of the pipe, which is highly accurate. Thus, it becomes possible to detect stable particulate matter.

本発明に係る粒子状物質検出装置は、その好ましい態様において、上記一の電極及び前記二の電極のなかの少なくとも一方の電極の、上記貫通孔が形成されている側に対して反対側の位置に、少なくとも一のヒータが埋設されている。このような態様の本発明に係る粒子状物質検出装置によれば、測定電極で測定される電気的特性が安定する。加えて、粒子状物質をヒータの熱で酸化除去することが可能となるので、粒子状物質の検出を、繰り返し精度よく行うことが可能である。   In a preferred embodiment of the particulate matter detection device according to the present invention, a position of at least one of the one electrode and the second electrode on the side opposite to the side on which the through hole is formed. In addition, at least one heater is embedded. According to the particulate matter detection device of the present invention having such an aspect, the electrical characteristics measured by the measurement electrode are stabilized. In addition, since the particulate matter can be oxidized and removed by the heat of the heater, the particulate matter can be repeatedly and accurately detected.

本発明に係る粒子状物質検出装置の一の実施形態を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of a particulate matter detection device according to the present invention. 本発明に係る粒子状物質検出装置の他の実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically other embodiment of the particulate matter detection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る粒子状物質検出装置の他の実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically other embodiment of the particulate matter detection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る粒子状物質検出装置の一の実施形態を模式的に示す図であり、電極外誘電体及び一の電極を表した斜視図である。It is a figure showing typically one embodiment of the particulate matter detection device concerning the present invention, and is a perspective view showing dielectric outside an electrode and one electrode. 本発明に係る粒子状物質検出装置の一の実施形態を模式的に示す図であり、測定電極の他の態様を表す斜視図である。It is a figure which shows typically one Embodiment of the particulate-material detection apparatus which concerns on this invention, and is a perspective view showing the other aspect of a measurement electrode. 本発明に係る粒子状物質検出装置の一の実施形態を模式的に示す図であり、測定電極の他の態様を表す斜視図である。It is a figure which shows typically one Embodiment of the particulate-material detection apparatus which concerns on this invention, and is a perspective view showing the other aspect of a measurement electrode. 本発明に係る粒子状物質検出装置の一の実施形態を模式的に示す図であり、電気制御系統を表す構成図である。It is a figure showing typically one embodiment of the particulate matter detection device concerning the present invention, and is a lineblock diagram showing an electric control system. 本発明に係る粒子状物質検出装置における粒子状物質量算出装置のはたらきを説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the function of the particulate matter amount calculation apparatus in the particulate matter detection device according to the present invention. 本発明に係る粒子状物質検出装置における粒子状物質濃度算出装置のはたらきを説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the function of the particulate matter concentration calculation apparatus in the particulate matter detection device according to the present invention. 本発明の粒子状物質検出装置の更に他の実施形態を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically other embodiment of the particulate-material detection apparatus of this invention typically. 本発明の粒子状物質検出装置の更に他の実施形態を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically other embodiment of the particulate matter detection apparatus of this invention. 図10B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. 10B. 図11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11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11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11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. 図11のF−F’断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the F-F 'cross section of FIG. 本発明の粒子状物質検出装置の更に他の実施形態を示し、図14に示す本発明の粒子状物質検出装置の更に他の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. 15 is a schematic view showing still another embodiment of the particulate matter detection device of the present invention and corresponding to a schematic view showing a cross section of still another embodiment of the particulate matter detection device of the present invention shown in FIG. 14. 本発明の粒子状物質検出装置の更に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 which orthogonally crosses to a central axis and contains a through-hole which shows other embodiment of the particulate matter detection apparatus of this invention. 本発明の粒子状物質検出装置の更に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.

以下、本発明について、適宜、図面を参酌しながら、実施形態を説明するが、本発明はこれらに限定されて解釈されるべきものではない。本発明に係る要旨を損なわない範囲で、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良、置換を加え得るものである。例えば、図面は、好適な本発明に係る実施形態を表すものであるが、本発明は図面に表される態様や図面に示される情報により制限されない。本発明を実施し又は検証する上では、本明細書中に記述されたものと同様の手段若しくは均等な手段が適用され得るが、好適な手段は、以下に記述される手段である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate, but the present invention should not be construed as being limited thereto. Various changes, modifications, improvements, and substitutions can be added based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. For example, the drawings show preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited by the modes shown in the drawings or the information shown in the drawings. In practicing or verifying the present invention, the same means as described in this specification or equivalent means can be applied, but preferred means are those described below.

[粒子状物質検出装置]先ず、本発明に係る粒子状物質検出装置について、構成、機能、作用等を中心に説明する。   [Particulate matter detection device] First, the particulate matter detection device according to the present invention will be described focusing on the configuration, function, action and the like.

図1及び図7は、本発明に係る粒子状物質検出装置の一の実施形態を模式的に示す図である。図1は断面図であり、図7は、電気制御系統を表す構成図である。図1及び図7に示される粒子状物質検出装置100は、板状を呈する一の電極1、板状を呈する二の電極2、一の電極1の(図1における)上面(一の面)を被覆する電極間誘電体4、一の電極1と二の電極2の間に電圧の印加をする集塵用電源9、電極間誘電体4の表面に対向して配設をされた線状を呈する測定電極5,15、一の電極1の(図1における)下面(他の面)を被覆する電極外誘電体6、電極外誘電体6の表面(図1における下面)に配設されたヒータ7、そのヒータ7に電気を供給するヒータ用電源10、ヒータ7を覆って保護し周りと隔離して保温するシート状の断熱材8、特性測定装置(手段)3、粒子状物質11の量を算出する粒子状物質量算出装置(手段)13、粒子状物質11の濃度を算出する粒子状物質濃度算出装置(手段)16、流量計14、及び制御装置12で構成される。尚、図1に示される一の電極1、二の電極2、電極間誘電体4、測定電極5,15、電極外誘電体6、ヒータ7、及び断熱材8で構成される部分が、粒子状物質11を含む排気ガスが通過する流路に設置される。これらをセンサ部ということがある。   1 and 7 are diagrams schematically showing an embodiment of a particulate matter detection device according to the present invention. FIG. 1 is a sectional view, and FIG. 7 is a configuration diagram showing an electric control system. The particulate matter detection device 100 shown in FIGS. 1 and 7 includes an electrode 1 having a plate shape, two electrodes 2 having a plate shape, and an upper surface (one surface) of the one electrode 1 (in FIG. 1). Inter-electrode dielectric 4 covering the electrode, dust collecting power source 9 for applying a voltage between the first electrode 1 and the second electrode 2, and a linear shape arranged facing the surface of the inter-electrode dielectric 4 The measurement electrodes 5 and 15 exhibiting the above, the electrode outer dielectric 6 covering the lower surface (other surface) of the one electrode 1 (in FIG. 1), and the surface of the electrode outer dielectric 6 (lower surface in FIG. 1) Heater 7, heater power supply 10 for supplying electricity to the heater 7, sheet-like heat insulating material 8 that covers and protects the heater 7, keeps it insulated from the surroundings, a characteristic measuring device (means) 3, and particulate matter 11 Particulate matter amount calculation device (means) 13 for calculating the amount of particulate matter, and the particulate matter concentration for calculating the concentration of particulate matter 11 Detection device (means) 16, and a flow meter 14, and the controller 12. In addition, the part comprised by the one electrode 1 shown in FIG. 1, the two electrodes 2, the interelectrode dielectric 4, the measurement electrodes 5 and 15, the outer electrode dielectric 6, the heater 7, and the heat insulating material 8 is a particle. It is installed in the flow path through which the exhaust gas containing the particulate material 11 passes. These are sometimes referred to as sensor units.

粒子状物質検出装置100では、粒子状物質11を含む排気ガスが、図1において(矢印で示されるように)左から右へ、板状を呈する一の電極1を被覆する電極間誘電体4と、板状を呈する二の電極2との間の空間を流れる。この排気ガスの流量は、図1には示されない流量計14によって測定される。この状態で、集塵用電源9が、二の電極2に、例えば直流高電圧の印加をすると、放電が生じ、二の電極2の周囲の排気ガス(分子)はプラスイオンとマイナスイオンに分離し、プラスの直流高電圧の印加された一の電極1に向かって、マイナスイオンが移動する。このとき、排気ガスに含まれる粒子状物質11は、このマイナスイオンと衝突してマイナスに荷電する。そして、荷電された粒子状物質11は、プラスの一の電極1を被覆する電極間誘電体4の表面に、静電気力によって集塵され堆積する。そうすると、その粒子状物質11の堆積の程度によって、一対の測定電極5,15の間における(例えば)電気的特性は変化するから、その電気的特性の変化量を知れば、集塵によって電極間誘電体4の表面に堆積した粒子状物質(PM)の量が求まる。そして、そのPM堆積量から排気ガスのPM濃度が求まる。   In the particulate matter detection device 100, the exhaust gas containing the particulate matter 11 from the left to the right in FIG. 1 (as indicated by arrows) covers the interelectrode dielectric 4 that covers one electrode 1 that has a plate shape. And a space between the two electrodes 2 having a plate shape. The flow rate of the exhaust gas is measured by a flow meter 14 not shown in FIG. In this state, when the dust collecting power source 9 applies a DC high voltage, for example, to the second electrode 2, discharge occurs, and the exhaust gas (molecules) around the second electrode 2 is separated into positive ions and negative ions. Then, negative ions move toward one electrode 1 to which a positive DC high voltage is applied. At this time, the particulate matter 11 contained in the exhaust gas collides with the negative ions and is negatively charged. The charged particulate matter 11 is collected and accumulated by electrostatic force on the surface of the interelectrode dielectric 4 covering the plus one electrode 1. Then, the electrical characteristics between the pair of measurement electrodes 5 and 15 change depending on the degree of deposition of the particulate matter 11, so if the amount of change in the electrical characteristics is known, dust collection collects the distance between the electrodes. The amount of particulate matter (PM) deposited on the surface of the dielectric 4 is determined. Then, the PM concentration of the exhaust gas is obtained from the amount of accumulated PM.

図8は、粒子状物質量算出装置13のはたらきを説明するためのグラフであり、図9は、粒子状物質濃度算出装置16のはたらきを説明するためのグラフである。測定電極5,15の間における電気的特性の変化量E1は、PM堆積量W1と一定の関係にあり(図8を参照)、特性測定装置3によって電気的特性の変化量E1を知れば、図8に基づく算出機能を有する粒子状物質量算出装置13によって、PM堆積量W1が求まる。そして、排気ガスの流量を一定とすれば、PM堆積量W1は、PM濃度C1と一定の関係にあり(図9を参照)、PM堆積量W1がわかれば、図9に基づく算出機能を有する粒子状物質濃度算出装置16によって、PM濃度C1が求まる。排気ガスの流量が変る場合には、流量計14で求めた流量に基づいて粒子状物質濃度算出装置16が補正をして、PM堆積量W1からPM濃度C1を求める。   FIG. 8 is a graph for explaining the function of the particulate matter amount calculating device 13, and FIG. 9 is a graph for explaining the function of the particulate matter concentration calculating device 16. The change amount E1 of the electrical characteristics between the measurement electrodes 5 and 15 is in a fixed relationship with the PM deposition amount W1 (see FIG. 8), and if the change amount E1 of the electrical characteristics is known by the characteristic measurement device 3, The PM deposition amount W1 is obtained by the particulate matter amount calculation device 13 having a calculation function based on FIG. If the flow rate of the exhaust gas is constant, the PM deposition amount W1 has a constant relationship with the PM concentration C1 (see FIG. 9), and if the PM deposition amount W1 is known, it has a calculation function based on FIG. The PM concentration C1 is obtained by the particulate matter concentration calculation device 16. When the flow rate of the exhaust gas changes, the particulate matter concentration calculation device 16 corrects based on the flow rate obtained by the flow meter 14, and obtains the PM concentration C1 from the PM deposition amount W1.

粒子状物質検出装置100では、粒子状物質濃度算出装置16は、制御装置12に組み込まれている。その制御装置12は、例えば電気信号入出力機能を備えたシーケンサ等で構成され、粒子状物質濃度算出装置16の他に、流量計14で測定された流量の電気信号を入力する機能を備えるとともに、ヒータ用電源10や集塵用電源9の制御や、測定モードの切換等を含め、装置全体の制御を行う。   In the particulate matter detection device 100, the particulate matter concentration calculation device 16 is incorporated in the control device 12. The control device 12 includes, for example, a sequencer having an electric signal input / output function, and has a function of inputting an electric signal of a flow rate measured by the flow meter 14 in addition to the particulate matter concentration calculation device 16. The entire apparatus is controlled including control of the heater power supply 10 and the dust collection power supply 9 and switching of the measurement mode.

測定電極5,15の間における電気的特性として、例えばインピーダンスを求める場合には、交流電源を用い、抵抗、静電容量、インダクタンスをそれぞれ測定することが出来る。又、定電流源を使い、測定電極5,15の間の電圧の変化を測定することによって、インピーダンスの変化を測定してもよく、定電圧源を使って、測定電極5,15の間に流れる電流の変化や、測定電極5,15の間に蓄積される電荷の変化を測定することによって、測定電極5,15の間のインピーダンスの変化を測定してもよい。特性測定装置3は、このような電気的特性及びその変化の求め方によって、適切な構成とすることが可能である。   As an electrical characteristic between the measurement electrodes 5 and 15, for example, when impedance is obtained, an AC power source can be used to measure resistance, capacitance, and inductance, respectively. Alternatively, a change in impedance may be measured by measuring a change in voltage between the measurement electrodes 5 and 15 using a constant current source, and between the measurement electrodes 5 and 15 using a constant voltage source. A change in impedance between the measurement electrodes 5 and 15 may be measured by measuring a change in flowing current and a change in charge accumulated between the measurement electrodes 5 and 15. The characteristic measuring device 3 can have an appropriate configuration depending on such electrical characteristics and how to obtain the change.

例えば、特性測定装置3は、測定電極5,15に電圧を印加する交流電源と測定器とで構成することが出来る。好ましい測定器としては、LCRメータを挙げることが出来る。   For example, the characteristic measuring device 3 can be composed of an AC power source for applying a voltage to the measuring electrodes 5 and 15 and a measuring device. A preferred measuring instrument is an LCR meter.

既述のように、本発明に係る粒子状物質検出装置では、空間に空気が流れていない静的状態で粒子状物質の検出、量の測定、濃度の測定を行うことが可能であり、又、空間に空気が流れている動的状態で、粒子状物質の検出を行い、刻々と変化し得る粒子状物質の量の測定、濃度の測定を、リアルタイムで行うことも出来るが、荷電粒子の流速に伴う集塵効率が異なる。そのため、粒子状物質量算出装置13における電気的特性の変化量E1からPM堆積量W1を求める根拠(図8に示されるデータに相当するもの)、及び粒子状物質濃度算出装置16におけるPM堆積量W1からPM濃度C1を求める根拠(図9に示されるデータに相当するもの)は、前者と後者では、別の測定モードとして、異なる根拠(データ)を用いる必要がある。   As described above, the particulate matter detection device according to the present invention can detect particulate matter, measure the amount, and measure the concentration in a static state where no air flows in the space. In a dynamic state where air is flowing in space, it is possible to detect particulate matter, measure the amount of particulate matter that can change momentarily, and measure the concentration in real time. The dust collection efficiency with the flow velocity is different. Therefore, the basis for obtaining the PM deposition amount W1 from the change amount E1 of the electrical characteristics in the particulate matter amount calculation device 13 (corresponding to the data shown in FIG. 8), and the PM deposition amount in the particulate matter concentration calculation device 16 The basis for obtaining the PM concentration C1 from W1 (corresponding to the data shown in FIG. 9) needs to use different grounds (data) as different measurement modes in the former and the latter.

排気ガスが流れる空間を形成する電極間誘電体4と二の電極2との間の好ましい距離は、0.5〜50mmであり、より好ましい距離は、0.6〜40mmである。このような間隔にすることにより、より効率的に放電させ、粒子状物質を集塵することが出来る。電極間誘電体4と二の電極2との間の距離が0.5mmより短いと、集塵率が低下することにより測定精度が低下することがあり、50mmより長いと、より高い電圧が必要になり無駄なエネルギーを要することがある。   A preferable distance between the interelectrode dielectric 4 and the second electrode 2 forming a space through which exhaust gas flows is 0.5 to 50 mm, and a more preferable distance is 0.6 to 40 mm. By setting such an interval, it is possible to discharge more efficiently and collect particulate matter. If the distance between the interelectrode dielectric 4 and the second electrode 2 is shorter than 0.5 mm, the dust collection rate may decrease and the measurement accuracy may decrease. If it is longer than 50 mm, a higher voltage is required. And wasteful energy may be required.

集塵用電源9は、一の電極1と二の電極2との間に放電を発生させ得る安定した直流電圧又は交流電圧を供給するものである。集塵用電源9として、例えば、フライバック方式による電源回路等を用いた電源を採用することが出来る。これは、入力側の電源からトランスにエネルギーを蓄積し、蓄積されたエネルギーを出力側に放出することによって高圧の直流電圧を供給することが出来るものである。フライバック方式による電源回路においては、トランスへのエネルギーの蓄積と放出は、トランジスタ等により制御され、出力側の電流はダイオードにより整流される。   The dust collection power source 9 supplies a stable DC voltage or AC voltage that can generate a discharge between the first electrode 1 and the second electrode 2. As the dust collection power source 9, for example, a power source using a flyback power source circuit or the like can be employed. In this case, energy is stored in the transformer from the power supply on the input side, and the stored energy is discharged to the output side, whereby a high-voltage DC voltage can be supplied. In a flyback power supply circuit, the accumulation and release of energy to and from the transformer are controlled by a transistor or the like, and the current on the output side is rectified by a diode.

図4は、電極外誘電体6及び一の電極1を表した斜視図である。図4において矢印は排気ガスの流れ方向を示している。一の電極1は、二の電極2の対向電極として放電を行うとともに、荷電された粒子状物質11を吸引し集塵する部材としての役割を果たす。粒子状物質検出装置100における板状の一の電極1は、図4に示されるように、概ね長方形を呈しているが、他に、五角形等の多角形、円形、楕円形、トラック形状等の形状や、外周に凹凸が形成される形状、あるいは、1又は複数のスリットが形成された形状等を採ることが出来る。   FIG. 4 is a perspective view showing the outer electrode dielectric 6 and one electrode 1. In FIG. 4, the arrows indicate the flow direction of the exhaust gas. The one electrode 1 serves as a member for sucking and collecting the charged particulate matter 11 while discharging as a counter electrode of the second electrode 2. As shown in FIG. 4, the plate-like electrode 1 in the particulate matter detection device 100 has a generally rectangular shape, but in addition, a polygon such as a pentagon, a circle, an ellipse, a track shape, etc. A shape, a shape in which irregularities are formed on the outer periphery, a shape in which one or a plurality of slits are formed, and the like can be adopted.

板状の二の電極2は、斜視図を示さないが、一の電極1と同様に、概ね長方形を呈している。一の電極1と同様に、五角形等の多角形、円形、楕円形、トラック形状や、外周に凹凸が形成される形状、あるいは、1又は複数のスリットが形成される形状を採ることも出来る。   Although the plate-like two electrodes 2 do not show a perspective view, like the one electrode 1, they are generally rectangular. Similarly to the one electrode 1, a polygon such as a pentagon, a circle, an ellipse, a track shape, a shape in which irregularities are formed on the outer periphery, or a shape in which one or a plurality of slits are formed may be employed.

線状の測定電極5,15は、排気ガスが流れる(図1における矢印)方向に対し垂直方向に長く、測定電極5,15が互いに対向して配設をされ、測定電極5,15間の電気的特性の変化を測定する。測定電極5と測定電極15の間の距離は、一の電極1が粒子状物質11を集塵することによって生じた、測定電極5,15間の電気的特性の変化を、明確に測定することが出来る範囲に設定される。例えば、0.2〜10mm程度である。   The linear measurement electrodes 5 and 15 are long in the direction perpendicular to the direction in which the exhaust gas flows (arrow in FIG. 1), and the measurement electrodes 5 and 15 are arranged to face each other. Measure changes in electrical properties. The distance between the measurement electrode 5 and the measurement electrode 15 is to clearly measure the change in electrical characteristics between the measurement electrodes 5 and 15 caused by the collection of the particulate matter 11 by one electrode 1. Is set in a range where For example, it is about 0.2 to 10 mm.

図5及び図6は、線状を呈する一対の測定電極の他の態様を表す斜視図である。図5及び図6において矢印は排気ガスの流れ方向を示している。図5に示される測定電極105,115は、測定電極105と測定電極115が、それぞれ複数に分岐をされ、分岐をした後で対向しており、複数の対向部分が存在する。加えて、測定電極105と測定電極115が分岐して対向する複数の部分が、電極間誘電体4の表面の全面にわたって配設をされている。本発明に係る粒子状物質検出装置では、電気的特性の測定感度及び測定精度を向上させる観点から、一対の対向する測定電極の間の距離が長いことは好ましくなく、一方、一対の対向する測定電極が、排気ガスが流れる空間全てに対応する位置に配設されることが好ましい。図5に示される測定電極105,115は、このような好ましい態様を具現化したものである。図6に示される測定電極205,215も、同様であり、分岐の態様が異なるが、測定電極205,215はそれぞれ複数に分岐をされ、分岐をした後で対向しており、複数の対向部分が存在し、測定電極205と測定電極215が分岐して対向する複数の部分が、電極間誘電体4の表面の全面にわたって配設をされている。   5 and 6 are perspective views showing other modes of a pair of measurement electrodes having a linear shape. 5 and 6, arrows indicate the flow direction of the exhaust gas. The measurement electrodes 105 and 115 shown in FIG. 5 are divided into a plurality of the measurement electrodes 105 and the measurement electrodes 115, and face each other after branching, and there are a plurality of facing portions. In addition, a plurality of portions where the measurement electrode 105 and the measurement electrode 115 branch and face each other are arranged over the entire surface of the interelectrode dielectric 4. In the particulate matter detection device according to the present invention, from the viewpoint of improving the measurement sensitivity and measurement accuracy of the electrical characteristics, it is not preferable that the distance between the pair of opposed measurement electrodes is long, while the pair of opposed measurement is performed. It is preferable that the electrode is disposed at a position corresponding to the entire space through which the exhaust gas flows. The measurement electrodes 105 and 115 shown in FIG. 5 embody such a preferred embodiment. The measurement electrodes 205 and 215 shown in FIG. 6 are the same and have different branching modes. However, the measurement electrodes 205 and 215 are branched into a plurality of parts and face each other after the branching. A plurality of portions where the measurement electrode 205 and the measurement electrode 215 branch and face each other are arranged over the entire surface of the interelectrode dielectric 4.

粒子状物質検出装置100の説明に戻る。ヒータ7の形状、大きさは、電極間誘電体4の表面に集塵された粒子状物質11の全部を燃焼することが可能なように決定すればよい。   Returning to the description of the particulate matter detection device 100. The shape and size of the heater 7 may be determined so that the entire particulate matter 11 collected on the surface of the interelectrode dielectric 4 can be combusted.

ヒータ7は、粒子状物質11を酸化して除去するときだけでなく、測定電極5,15の間の電気的特性の変化を測定する場合に、結露等の水分の影響を受けないようにするために使用される。例えば、インピーダンス変化の検出や放電の際に、適度に加熱することによって、測定電極5,15への水分の付着を防止することが出来る。このときの好ましい加熱温度は、200〜300℃である。   The heater 7 is not affected by moisture such as dew condensation when measuring the change in electrical characteristics between the measurement electrodes 5 and 15 as well as when oxidizing and removing the particulate matter 11. Used for. For example, it is possible to prevent moisture from adhering to the measurement electrodes 5 and 15 by appropriately heating at the time of detecting an impedance change or discharging. The preferable heating temperature at this time is 200-300 degreeC.

好ましいヒータ用電源10として、効率的な温度制御を可能とする観点から、降圧チョッパ方式の電源を挙げることが出来る。特に好ましいものは、自己消弧型の半導体スイッチを使用した降圧チョッパ方式のスイッチング電源である。この場合、好ましいスイッチング周波数は、可聴周波数以上の20kHz以上である。燃費に直接影響するため、ヒータ用電源の電流、電力は、より小さくすることが望ましい。又、好ましいヒータ用電源10は、電圧と電流からヒータ7の温度を算出して温度制御機能を有するものである。   As a preferable heater power source 10, a step-down chopper type power source can be cited from the viewpoint of enabling efficient temperature control. Particularly preferred is a step-down chopper type switching power supply using a self-extinguishing type semiconductor switch. In this case, a preferable switching frequency is 20 kHz or more which is higher than the audible frequency. In order to directly affect the fuel consumption, it is desirable to make the current and power of the heater power supply smaller. A preferred heater power source 10 has a temperature control function by calculating the temperature of the heater 7 from the voltage and current.

断熱材8は、ヒータ7で発生する熱の放熱を抑制して、ヒータ7の熱を効率的に粒子状物質11の燃焼に使用することを可能とする。断熱材8の好ましい厚さは、放熱を抑制することが出来る厚さとして、例えば、100〜1000μm程度である。   The heat insulating material 8 suppresses heat radiation generated by the heater 7 and enables the heat of the heater 7 to be efficiently used for combustion of the particulate matter 11. A preferable thickness of the heat insulating material 8 is, for example, about 100 to 1000 μm as a thickness capable of suppressing heat dissipation.

尚、粒子状物質検出装置100では、ヒータ7及びヒータ用電源10の代わりに、又はそれらと併用して、一の電極1と一対の測定電極5,15との間に電圧の印加をして、電極間誘電体4の表面に沿面放電をさせるための除去用電源を備える態様を採ることが出来る。この場合、測定電極5,15と特性測定装置3、一の電極1と集塵用電源9、をそれぞれ切り離し、測定電極5と測定電極15を導通させ、それらと一の電極1とを除去用電源に接続する切換回路を構築する必要がある。除去用電源としては、交流電源やパルス電源を採用することが出来る。   In the particulate matter detection device 100, a voltage is applied between one electrode 1 and the pair of measurement electrodes 5, 15 instead of or in combination with the heater 7 and the heater power supply 10. A mode in which a power supply for removal for causing creeping discharge on the surface of the interelectrode dielectric 4 can be employed. In this case, the measuring electrodes 5 and 15 and the characteristic measuring device 3, the one electrode 1 and the dust collecting power source 9 are disconnected, the measuring electrode 5 and the measuring electrode 15 are electrically connected, and the one electrode 1 is removed. It is necessary to construct a switching circuit that connects to the power supply. An AC power source or a pulse power source can be used as the power source for removal.

以上、本発明に係る粒子状物質検出装置の一の実施形態を説明したが、他の実施形態として、二の電極を管壁面で構成した態様、あるいは針状又は棒状を呈する二の電極を採用した態様を挙げることが出来る。図2は、前者に相当する粒子状物質検出装置200を表す断面図である。図2では、排気ガスが流れる方向は、手前から奥側に向けた方向として表されている。図3は、後者に相当する粒子状物質検出装置300を表す断面図である。粒子状物質検出装置300では、放電はコロナ放電となる。粒子状物質検出装置200,300は、原理・作用、二の電極を除く装置構成は、粒子状物質検出装置100に準じたものであるので、説明は省略する。   In the above, one embodiment of the particulate matter detection device according to the present invention has been described. However, as another embodiment, an embodiment in which the two electrodes are formed of a tube wall surface, or two electrodes having a needle shape or a rod shape are employed. Can be mentioned. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a particulate matter detection device 200 corresponding to the former. In FIG. 2, the direction in which the exhaust gas flows is represented as a direction from the near side to the far side. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a particulate matter detection device 300 corresponding to the latter. In the particulate matter detection device 300, the discharge is a corona discharge. The particulate matter detection devices 200 and 300 are the same in principle and action as the device configuration except for the second electrode, and the description thereof is omitted.

次に、本発明に係る粒子状物質検出装置の更に他の実施形態について説明する。図10A〜図16に示すように、本実施形体の粒子状物質検出装置400は、一方の端部21aに、粒子状物質を含む気体が流れる空間である貫通孔22が形成された、一方向に長い誘電体からなる検出装置本体21を備え、一の電極31と二の電極32とが、一の電極31の一の面が貫通孔22側を向いた状態で貫通孔22を挟むようにして検出装置本体21の内部に埋設され、一対の測定電極41,42が、貫通孔22内の一の電極31が埋設されている側の壁面に配設されたものである。ここで、図10Aは、本発明の粒子状物質検出装置の更に他の実施形態を模式的に示す正面図である。図10Bは、本発明の粒子状物質検出装置の更に他の実施形態を模式的に示す側面図である。図11は、図10BのA−A’断面を示す模式図である。図12は、図11のB−B’断面を示す模式図である。図13は、図11のC−C’断面を示す模式図である。図14は、図11のD−D’断面を示す模式図である。図15は、図11のE−E’断面を示す模式図である。図16は、図11のF−F’断面を示す模式図である。   Next, still another embodiment of the particulate matter detection device according to the present invention will be described. As shown in FIG. 10A to FIG. 16, the particulate matter detection device 400 of the present embodiment has a one-way direction in which a through-hole 22 that is a space through which a gas containing particulate matter flows is formed at one end 21 a. The detection device body 21 made of a long dielectric is provided, and one electrode 31 and two electrodes 32 are detected so as to sandwich the through hole 22 with one surface of the one electrode 31 facing the through hole 22 side. A pair of measurement electrodes 41, 42 is embedded in the wall surface on the side where one electrode 31 in the through hole 22 is embedded. Here, FIG. 10A is a front view schematically showing still another embodiment of the particulate matter detection device of the present invention. FIG. 10B is a side view schematically showing still another embodiment of the particulate matter detection device of the present invention. FIG. 11 is a schematic diagram showing the A-A ′ cross section of FIG. 10B. FIG. 12 is a schematic diagram showing a B-B ′ cross section of FIG. 11. FIG. 13 is a schematic diagram showing a C-C ′ cross section of FIG. 11. FIG. 14 is a schematic diagram showing a D-D ′ cross section of FIG. 11. FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a cross section taken along line E-E ′ of FIG. 11. FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a cross section taken along the line F-F ′ of FIG. 11.

本実施形態の粒子状物質検出装置400においては、一の電極31と二の電極32とが、検出装置本体21の内部に埋設されており、検出装置本体21が誘電体から形成されることにより、一の電極31と二の電極32とがそれぞれ誘電体で覆われた状態となっている。つまり、一の電極31の一の面を被覆する誘電体が、誘電体からなる検出装置本体21の一部により構成されている。   In the particulate matter detection device 400 of the present embodiment, the first electrode 31 and the second electrode 32 are embedded in the detection device main body 21, and the detection device main body 21 is formed of a dielectric. The first electrode 31 and the second electrode 32 are each covered with a dielectric. That is, the dielectric covering one surface of one electrode 31 is constituted by a part of the detection device main body 21 made of a dielectric.

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400においては、検出装置本体21の他方の端部21bに、一の電極31及び二の電極32の中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400の検出装置本体21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400は、一の電極31、二の電極32、ヒータ33、測定電極41,42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31a,32a,33a,41a,42a)を有している。図10Bに示す本実施形態の粒子状物質検出装置400においては、二の電極32の取り出し端子32aが、検出装置本体21の他方の端部21bに配設されている。このように、一の電極31及び二の電極32の中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21の他方の端部21bに配設することにより、貫通孔22、一の電極31、二の電極32及び一対の測定電極41,42が配設される部分(一方の端部21a)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22等が配設される一方の端部21a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32aが配設されている他方の端部21b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32a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32a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 400 of the present embodiment, an extraction terminal for at least one of the one electrode 31 and the second electrode 32 is disposed at the other end 21 b of the detection device body 21. It is preferable. The take-out terminal is a portion that is electrically connected to an electrode disposed in the detection device main body 21 of the particulate matter detection device 400 and connects a wiring from a power source or the like for applying a voltage to the electrode from the outside. . The particulate matter detection device 400 includes a plurality of extraction terminals (extraction terminals 31a, 32a, 33a, 41a) independently connected to the first electrode 31, the second electrode 32, the heater 33, the measurement electrodes 41, 42, and the like. 42a). In the particulate matter detection device 400 of this embodiment shown in FIG. 10B, the takeout terminal 32 a of the second electrode 32 is disposed at the other end 21 b of the detection device main body 21. In this way, by arranging the extraction terminal of at least one of the one electrode 31 and the second electrode 32 at the other end 21 b of the detection device main body 21, the through hole 22 and the one electrode 31 are arranged. In addition, since the distance between the portion (one end portion 21a) where the second electrode 32 and the pair of measurement electrodes 41, 42 are disposed and the takeout terminal can be increased, the through hole 22 or the like is disposed. It is possible to insert only the end portion 21a into the pipe through which the high-temperature exhaust gas circulates and to bring the other end portion 21b side where the takeout terminal 32a is disposed out of the pipe. If the extraction terminal 32a 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 out the extraction terminal 32a out of the pipe and not exposing it to a high temperature. .

検出装置本体21の他方の端部21bに配設された取り出し端子32aは、図10Bに示すように、検出装置本体21の他方の端部21b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32aを配設する面は、検出装置本体21の他方の端部21b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、図10Bにおいては、検出装置本体21の他方の端部21bは、幅が狭く形成されているが、他方の端部21b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32a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32a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. 10B, the takeout terminal 32a disposed at the other end 21b of the detection device main body 21 is disposed on the side surface of the other end 21b of the detection device main body 21 so as to extend in the longitudinal direction. Preferably it is. The surface on which the takeout terminal 32a is disposed need not be the side surface of the other end portion 21b of the detection device main body 21, and may be any surface. In FIG. 10B, the other end 21b of the detection device main body 21 is formed to have a narrow width. However, the width of the other end 21b may be narrowed as described above. It does not have to be. The shape and size of the takeout terminal 32a 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 32a include Ni, Pt, Cr, W, Mo, Al, Au, Ag, Cu, stainless steel, and Kovar.

一の電極31及び二の電極32の両方の取り出し端子を、検出装置本体21の他方の端部21bに配設してもよいが、二の電極32の取り出し端子32aを検出装置本体21の他方の端部21bに配設し、一の電極31の取り出し端子31aを、検出装置本体21の一方の端部21aと他方の端部21bとの間の位置に配設することが好ましい。これにより、二の電極32の取り出し端子32aと、一の電極31の取り出し端子31aとを、間隔を開けて配設することになり、それにより、一の電極31と二の電極32との間に電圧を印加するために、取り出し端子31aと取り出し端子32aとの間に電圧を印加したときに、検出装置本体21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21cから、検出装置本体21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21dから、検出装置本体21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21の一方の端部21aと他方の端部21bとの間の位置とは、検出装置本体1から、上記一方の端部21aと他方の端部21b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400においては、取り出し端子31aと取り出し端子32a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31aが配管の外に位置するように、粒子状物質検出装置400の検出装置本体21を配管等に装着したときに、検出装置本体21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21を狭い空間に取り付けることが難しくなることがある。   The extraction terminals of both the first electrode 31 and the second electrode 32 may be arranged at the other end 21 b of the detection device main body 21, but the extraction terminal 32 a of the second electrode 32 is arranged at the other end of the detection device main body 21. It is preferable that the take-out terminal 31a of one electrode 31 is arranged at a position between one end 21a and the other end 21b of the detection device main body 21. As a result, the takeout terminal 32a of the second electrode 32 and the takeout terminal 31a of the first electrode 31 are arranged at an interval, whereby the gap between the first electrode 31 and the second electrode 32 is set. When a voltage is applied between the takeout terminal 31a and the takeout terminal 32a in order to apply a voltage, it is possible to prevent a short circuit from occurring due to creeping discharge on the surface of the detection device main body 21. 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 21 from one tip portion 21c 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 21d of the detection device main body to a position corresponding to 30% of the total length of the detection device main body 21. Accordingly, the position between the one end 21a and the other end 21b of the detection device main body 21 is a portion obtained by removing the range of the one end 21a and the other end 21b from the detection device main body 1. It turns out that. In the particulate matter detection device 400 of the present embodiment, the distance between the takeout terminal 31a and the takeout terminal 32a 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 21 of the particulate matter detection device 400 is attached to the piping or the like so that the extraction terminal 31a is located outside the piping. When it does, the part which protrudes outside the piping of the detection apparatus main body 21 becomes long too much, and it may become difficult to attach the detection apparatus main body 21 to a narrow space.

また、検出装置本体21の一方の端部21aと他方の端部21bとの間の位置に配設した取り出し端子31aと、貫通孔22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400を、貫通孔22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31aに影響を及ぼし易くなることがある。   Further, the distance between the extraction terminal 31a disposed at a position between the one end 21a and the other end 21b of the detection device main body 21 and the through hole 22 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 400 is attached to the pipe so that the portion of the through hole 22 is inserted into the pipe, the heat of the hot exhaust gas flowing through the pipe is taken out to the extraction terminal 31a. May be easily affected.

取り出し端子31a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31a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 extraction terminal 31a 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 31a include Ni, Pt, Cr, W, Mo, Al, Au, Ag, Cu, stainless steel, and Kovar.

本実施形態の粒子状物質検出装置400において、検出装置本体21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400においては、上記長手方向の一方の端部21aに貫通孔22が形成されている。また、検出装置本体21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21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21の、貫通孔22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10A及び図10B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21の好ましい材質としては、上記本発明の粒子状物質検出装置の一の実施形態において、電極間誘電体4及び電極外誘電体6の好ましい材質として挙げられた材質を挙げることができる。そして、耐熱衝撃性に優れるため、コーディエ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、一の電極31及び二の電極32を検出装置本体21の内部に埋設することにより、誘電体に覆われた一の電極31及び二の電極32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400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 400 of the present embodiment, the detection device main body 21 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 400 of the present embodiment, the through hole 22 is formed in one end portion 21a in the longitudinal direction. The thickness of the detection device main body 21 (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 21” refers to the thickness of the thickest portion in the thickness direction. Further, the length of the detection device main body 21 in the flow direction when the gas flows through the through hole 22 is not particularly limited, but is preferably about 2 to 20 mm, for example. As shown in FIGS. 10A and 10B, 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. As a preferable material of the detection apparatus main body 21, the material mentioned as a preferable material of the interelectrode dielectric 4 and the outer electrode dielectric 6 in one Embodiment of the particulate matter detection apparatus of the said invention can be mentioned. . And since it is excellent in thermal shock resistance, cordierite is more preferable. Since these materials are both dielectrics, the first electrode 31 and the second electrode 32 covered with the dielectric are formed by embedding the first electrode 31 and the second electrode 32 inside the detection device main body 21. It becomes possible to form. The particulate matter detection device 400 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11に示すように、本実施形態の粒子状物質検出装置400は、貫通孔22を形成する壁の内部に一の電極31及び二の電極32が埋設されており、貫通孔22を挟むようにして誘電体で覆われた一の電極31及び二の電極32が配置された状態になっている。これにより、一の電極31と二の電極32との間に所定の電圧を印加することにより、貫通孔22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22を形成する壁の内部に埋設されていればよく、図11に示すように貫通孔22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22内に放電を起こせれば、貫通孔22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。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400は、取り出し端子31a,32aに接続された、集塵用電源を更に備えている。集塵用電源としては、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. 11, in the particulate matter detection device 400 of the present embodiment, one electrode 31 and two electrodes 32 are embedded in the wall forming the through hole 22, and the through hole 22 is sandwiched between them. One electrode 31 and two electrodes 32 covered with a dielectric are arranged. Thereby, by applying a predetermined voltage between the first electrode 31 and the second electrode 32, it is possible to cause a discharge in the through hole 22. Note that it is necessary that at least a pair of electrodes be provided. Further, the electrode is only required to be embedded in the wall forming the through hole 22 and is preferably disposed so as to sandwich the through hole 22 as shown in FIG. If a discharge can be caused in the through hole 22, a pair of electrodes may be disposed at any position on the wall surrounding the through hole 22. 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, the particulate matter detection device 400 of the present embodiment further includes a dust collection power source connected to the extraction terminals 31a and 32a. As the dust collection power source, 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400は、貫通孔22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22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22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22内に流入する流体に含有される粒子状物質が、貫通孔22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22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22内に放電を起こすことなく、貫通孔22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22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22内に流入する前から荷電されている場合には、一の電極31と二の電極32との間に、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22内に流入する前から荷電されている場合に、一の電極31と二の電極32との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 400 according to the present embodiment generates a particulate matter by causing a discharge in the through hole 22 when the particulate matter contained in the fluid flowing into the through hole 22 is not charged. The charged particulate matter is electrically adsorbed on the wall surface of the through hole 22 by being charged. If the particulate matter contained in the fluid flowing into the through-hole 22 is already charged before flowing into the through-hole 22, there is no need to recharge by the discharge in the through-hole 22. Therefore, the charged particulate matter is electrically adsorbed on the wall surface of the through hole 22 without causing a discharge in the through hole 22. When the particulate matter is charged by causing a discharge in the through hole 22, 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 22, a voltage under a predetermined condition is applied between the one electrode 31 and the second electrode 32 to charge the particulate matter. The electrode is electrically attracted to the side of the electrode having the opposite polarity to the polarity of the particulate matter. Here, when the particulate matter is charged before flowing into the through hole 22, the voltage condition applied between the first electrode 31 and the second electrode 32 is 4 kV / cm to 40 kV / cm. It is preferable that

一の電極31及び二の電極32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、一の電極31と二の電極32の大きさは、例えば、貫通孔22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 first electrode 31 and the second electrode 32 are not particularly limited as long as the discharge can be caused in the through hole 2. For example, examples of the shape include a rectangle, a circle, and an oval. The size of the first electrode 31 and the second electrode 32 is preferably, for example, 70% or more of the area of the through hole 22 when viewed from the side surface.

一の電極31と二の電極32のそれぞれの厚さは特に限定されず、貫通孔22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。一の電極31と二の電極32の好ましい材質としては、上記本発明の粒子状物質検出装置の一の実施形態において、一の電極31と二の電極32の好ましい材質として挙げられた材質を挙げることができる。   The thickness of each of the first electrode 31 and the second electrode 32 is not particularly limited as long as it can cause discharge in the through hole 22. For example, it is preferable that it is 5-30 micrometers. Preferred materials for the first electrode 31 and the second electrode 32 include the materials listed as preferred materials for the first electrode 31 and the second electrode 32 in one embodiment of the particulate matter detection device of the present invention. be able to.

一の電極31と貫通孔22との間の距離、及び二の電極32と貫通孔22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。一の電極31及び二の電極32のそれぞれと、貫通孔22との間の距離は、一の電極31を覆う誘電体及び二の電極32を覆う誘電体の、貫通孔22に面する部分の厚さということになる。   The distance between the first electrode 31 and the through hole 22 and the distance between the second electrode 32 and the through hole 22 are preferably 50 to 500 μm, and more preferably 100 to 300 μm. By setting it as such a range, an electric discharge can be effectively produced in a through-hole. The distance between each of the first electrode 31 and the second electrode 32 and the through hole 22 is the distance between the dielectric covering the first electrode 31 and the dielectric covering the second electrode 32 of the portion facing the through hole 22. That is the thickness.

本実施形態の粒子状物質検出装置400においては、図12に示すように、一の電極31には、検出装置本体21の長手方向に延びる配線31bが接続されて居り、配線31bが、その先端(一の電極31に接続されていない側の先端)部分で、図10Bに示す取り出し端子31aに層間接続(ビア接続)されている。また、図13に示すように、測定電極41,42のそれぞれには、検出装置本体21の長手方向に延びる配線41b,42bのそれぞれが接続されて居り、配線41b,42bのそれぞれが、その先端(測定電極41,42のそれぞれに接続されていない側の先端)部分で、図10Bに示す取り出し端子41a,42aのそれぞれに層間接続されている。そして、測定電極41,42の取り出し端子41a,42aに、特性測定装置3(図7を参照)が接続されている。そして特性測定装置3(図7を参照)に粒子状物質量算出装置13(図7を参照)が接続されている。また、図14に示すように、検出装置本体21の一方の端部21aに貫通孔22が形成されている。ここで、図12は、図11のB−B’断面を示す模式図であり、図13は、図11のB−B’断面を示す模式図であり、図14は、図11のD−D’断面を示す模式図である。   In the particulate matter detection device 400 of the present embodiment, as shown in FIG. 12, a wire 31b extending in the longitudinal direction of the detection device main body 21 is connected to one electrode 31, and the wire 31b is connected to the tip of the wire 31b. At the (tip on the side not connected to one electrode 31) portion, interlayer connection (via connection) is made to the extraction terminal 31a shown in FIG. 10B. Further, as shown in FIG. 13, each of the measurement electrodes 41 and 42 is connected to each of wirings 41 b and 42 b extending in the longitudinal direction of the detection device main body 21, and each of the wirings 41 b and 42 b is connected to the tip thereof. At the (tip on the side not connected to each of the measurement electrodes 41 and 42) portion, interlayer connection is made to each of the extraction terminals 41a and 42a shown in FIG. 10B. The characteristic measuring device 3 (see FIG. 7) is connected to the extraction terminals 41a and 42a of the measurement electrodes 41 and 42. A particulate matter amount calculating device 13 (see FIG. 7) is connected to the characteristic measuring device 3 (see FIG. 7). As shown in FIG. 14, a through hole 22 is formed in one end portion 21 a of the detection device main body 21. Here, FIG. 12 is a schematic diagram showing the BB ′ cross section of FIG. 11, FIG. 13 is a schematic diagram showing the BB ′ cross section of FIG. 11, and FIG. It is a schematic diagram which shows D 'cross section.

また、図15に示すように、二の電極32には検出装置本体21の長手方向に延びる配線32bが接続され、配線32bは、図10Bに示す取り出し端子32aに層間接続されている。ここで、図15は、図11のE−E’断面を示す模式図である。   Further, as shown in FIG. 15, the second electrode 32 is connected to a wiring 32b extending in the longitudinal direction of the detection device main body 21, and the wiring 32b is interlayer-connected to an extraction terminal 32a shown in FIG. 10B. Here, FIG. 15 is a schematic diagram showing a cross section taken along line E-E ′ of FIG. 11.

配線31b、配線32b、配線41b及び配線42b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31b、配線32b、配線41b及び配線42b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31b、配線32b、配線41b及び配線42bの材質としては、白金、モリブデン、タングステン等を挙げることができる。   The widths of the wiring 31b, the wiring 32b, the wiring 41b, and the wiring 42b are not particularly limited, and are preferably about 0.2 to 1 mm, for example. Moreover, the thickness of the wiring 31b, the wiring 32b, the wiring 41b, and the wiring 42b is not specifically limited, For example, about 5-30 micrometers is preferable. Examples of the material of the wiring 31b, the wiring 32b, the wiring 41b, and the wiring 42b include platinum, molybdenum, tungsten, and the like.

図11及び図16に示すように、本実施形態の粒子状物質検出装置400は、貫通孔22の壁面(検出装置本体21の側面に並行する壁面)に沿うようにして検出装置本体21の内部に配設(埋設)されたヒータ33を更に備えることが好ましい。ヒータ33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22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。ヒータ33は、幅広のフィルム状であってもよいが、図16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。ヒータ33の材質としては、白金、モリブデン、タングステン等を挙げることができる。ヒータ33は、貫通孔22の壁面に沿うようにして検出装置本体21の内部に埋設されることが好ましいが、図14、図16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21の他方の端部21b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。ヒータ33により、貫通孔22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. 11 and 16, the particulate matter detection device 400 of the present embodiment is arranged inside the detection device main body 21 along the wall surface of the through hole 22 (a wall surface parallel to the side surface of the detection device main body 21). It is preferable to further include a heater 33 disposed (embedded). The particulate matter adsorbed on the electrode can be heated and oxidized by the heater 33, and the internal space of the through hole 22 is adjusted to a desired temperature and the through hole is formed at the time of mass measurement of the particulate matter. The temperature can be adjusted to stably measure the change in the electrical characteristics of the wall. The heater 33 may be in the form of a wide film, but as shown in FIG. 16, a linear metal material is arranged in a wave shape and arranged so as to make a U-turn at the tip portion. preferable. By adopting such a shape, the inside of the through hole can be uniformly heated. Examples of the material of the heater 33 include platinum, molybdenum, tungsten, and the like. The heater 33 is preferably embedded in the detection device main body 21 along the wall surface of the through hole 22, but only at the position where the through hole 2 is disposed as shown in FIGS. 14 and 16. Alternatively, it may be formed so as to extend toward the other end 21b of the detection device main body 21. 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 22 can be raised to 650 ° C. by the heater 33.

本実施形態の粒子状物質検出装置400においては、一の電極31及び二の電極32のなかの少なくとも一方の電極の、貫通孔22が形成されている側に対して反対側の位置に、少なくとも一のヒータ33が配設されていることが好ましい。図11に示す本実施形態の粒子状物質検出装置400においては、二の電極32の貫通孔22が形成されている側に対して反対側の位置に、ヒータ33が配設されている。このように、ヒータ33が、一の電極31及び二の電極32のなかの少なくとも一方の電極の、貫通孔22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、ヒータ33を構成する導体の電気的な影響を受けることなく、一の電極31と二の電極32との間に放電を起こすことができる。図11においては、ヒータ33は一つであるが、二の電極32の貫通孔22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11においては、二の電極32の、貫通孔22が配設されている側に対して反対側の位置にヒータ33が配設されているが、一の電極31及び二の電極32のそれぞれの(両方の)、貫通孔22が形成されている側に対して反対側の位置に、少なくとも一のヒータ33が配設されることも好ましい。ヒータ33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 400 of the present embodiment, at least one of the first electrode 31 and the second electrode 32 is at least at a position opposite to the side where the through hole 22 is formed. One heater 33 is preferably provided. In the particulate matter detection device 400 of this embodiment shown in FIG. 11, the heater 33 is disposed at a position opposite to the side where the through hole 22 of the second electrode 32 is formed. Thus, the heater 33 is disposed at a position opposite to the side where the through hole 22 is formed, of at least one of the one electrode 31 and the second electrode 32. A discharge can be caused between the first electrode 31 and the second electrode 32 without being affected by the electrical effects of the conductors constituting the heater 33. In FIG. 11, the number of heaters 33 is one, but a plurality of heaters 33 may be provided at positions opposite to the side where the through holes 22 of the two electrodes 32 are provided. In FIG. 11, the heater 33 is disposed at a position on the opposite side of the second electrode 32 with respect to the side where the through hole 22 is disposed, but the one electrode 31 and the second electrode 32 are disposed. It is also preferable that at least one heater 33 is disposed at a position on the opposite side of each (both) side where the through hole 22 is formed. The arrangement and the number of the heaters 33 can be the arrangement and the number necessary for achieving the purpose of adjusting the temperature and oxidizing and removing the collected particulate matter.

図16に示すように、ヒータ33は、配線33b,33bに接続され、配線33b,33bは、それぞれ図10Bに示す取り出し端子33a,33aに層間接続されている。ヒータ33の取り出し端子33aも、一の電極31及び二の電極32の取り出し端子31a,32aの場合と同様に、検出装置本体21の一方の端部21a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21の他方の端部21bに配設されることが好ましい。図10Bにおいては、取り出し端子41a,42aが、検出装置本体21の側面においてその幅方向における両端縁に配置され、取り出し端子33a,33aが、検出装置本体21の側面においてその幅方向における中央部に、2本が並ぶように配置され、取り出し端子32aが、取り出し端子41aと取り出し端子33aとの間に配置されている。これらの取り出し端子の配置は、このような配置であることが好ましい態様の一つであるが、このような配置に限定されるものではない。   As shown in FIG. 16, the heater 33 is connected to the wirings 33b and 33b, and the wirings 33b and 33b are interlayer connected to the extraction terminals 33a and 33a shown in FIG. 10B, respectively. Similarly to the extraction terminals 31a and 32a of the first electrode 31 and the second electrode 32, the extraction terminal 33a of the heater 33 avoids the influence of heat when the one end 21a side of the detection device body 21 is heated. In order to achieve this, it is preferable that the other end portion 21b of the detection device main body 21 is disposed. In FIG. 10B, the extraction terminals 41 a and 42 a are arranged at both end edges in the width direction on the side surface of the detection device main body 21, and the extraction terminals 33 a and 33 a are arranged at the center in the width direction on the side surface of the detection device main body 21. The two terminals are arranged side by side, and the extraction terminal 32a is disposed between the extraction terminal 41a and the extraction terminal 33a. Although it is one of the preferable aspects that the arrangement of these extraction terminals is such an arrangement, the arrangement is not limited to such an arrangement.

ヒータ33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、ヒータ33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33b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33bの厚さは、特に限定されず、例えば、5〜30μm程度が好ましい。ヒータ33に対応する取り出し端子33a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33a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33b及び取り出し端子33aの材質としては、ニッケル、白金、クロム、タングステン、モリブデン、アルミニウム、金、銀、銅、ステンレス、コバール等を挙げることができる。   When the heater 33 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 heater 33 is not specifically limited, For example, about 5-30 micrometers is preferable. The width of the wiring 33b is not particularly limited, and is preferably about 0.7 to 4 mm, for example. Moreover, the thickness of the wiring 33b is not specifically limited, For example, about 5-30 micrometers is preferable. The width of the takeout terminal 33a corresponding to the heater 33 is not particularly limited, and is preferably about 0.1 to 2 mm, for example. The thickness of the takeout terminal 33a is not particularly limited, and is preferably about 5 to 1000 μm, for example. Examples of the material of the wiring 33b and the extraction terminal 33a include nickel, platinum, chromium, tungsten, molybdenum, aluminum, gold, silver, copper, stainless steel, and kovar.

また、本実施形態の粒子状物質検出装置400は、一の電極31と一対の測定電極41,42との間に電圧の印加をして貫通孔2内に放電を起こして、電極に吸着された粒子状物質を酸化除去することができるものであることが好ましい。貫通孔内に生じる放電は、一の電極31の一の面に被覆された誘電体の表面に生じる沿面放電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。このような放電を起こすために、除去用電源を更に備えることが好ましい。   In addition, the particulate matter detection device 400 of the present embodiment applies a voltage between one electrode 31 and the pair of measurement electrodes 41 and 42 to cause a discharge in the through hole 2 and is adsorbed by the electrodes. It is preferable that the particulate matter can be removed by oxidation. The discharge generated in the through hole is preferably a creeping discharge generated on the surface of the dielectric coated on one surface of the one electrode 31. 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. In order to cause such discharge, it is preferable to further include a power supply for removal.

本実施形態の粒子状物質検出装置400は、ヒータ33の取り出し端子33a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。   The particulate matter detection device 400 of the present embodiment preferably further includes a heating power source connected to the take-out terminal 33a of the heater 33. 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400において、貫通孔22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22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22の、一の電極31と二の電極32とにより挟まれる部分の幅(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22内に十分に流通させることができ、更に、貫通孔22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22の形状としては、貫通孔22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22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17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500)においては、貫通孔22の、流体が流入する入口部分22aのみが拡開され、拡開部分22bが形成されている。また、図17に示す粒子状物質検出装置500においては、貫通孔22は、検出装置本体21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21の厚さ方向に広がるように拡開されてもよい。図17は、本発明の粒子状物質検出装置の更に他の実施形態を示し、図14に示す本発明の粒子状物質検出装置の更に他の実施形態(粒子状物質検出装置400)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 400 of the present embodiment, the shape and size of the through hole 22 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 22 in the longitudinal direction of the detection device main body is preferably about 2 to 20 mm, and the width of the portion of the through hole 22 sandwiched between the first electrode 31 and the second electrode 32 (detection device main body). The length in the direction perpendicular to both the longitudinal direction and the gas flow direction is preferably about 3 to 30 mm. By setting it as such a range, the exhaust gas containing a particulate matter can be fully distribute | circulated in the through-hole 22, and also in order to charge a particulate matter in the through-hole 22, an effective discharge is caused. It becomes possible. Moreover, as a shape of the through-hole 22, 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 22 are expanded. Since at least one of the inlet portion into which the fluid flows and the outlet portion from which the fluid flows out of the through hole 22 is expanded, 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. 17 (particulate matter detection device 500), only the inlet portion 22a into which the fluid flows in the through hole 22 is expanded, and the expanded portion 22b. Is formed. In the particulate matter detection device 500 shown in FIG. 17, the through hole 22 is expanded so as to extend in the longitudinal direction of the detection device main body 21, but extends so as to extend in the thickness direction of the detection device main body 21. It may be expanded. FIG. 17 shows still another embodiment of the particulate matter detection device of the present invention, and a cross section of still another embodiment (particulate matter detection device 400) of the particulate matter detection device of the present invention shown in FIG. It is a schematic diagram corresponded to the schematic diagram shown.

拡開部分22bの拡開された幅(貫通孔22のガス流通方向における最先端部分の幅)T1は、貫通孔22の拡開されていない部分の幅T2に対して2〜200%が好ましい。また、拡開部分22bの、貫通孔22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21の、貫通孔22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 22b (the width of the most distal portion of the through hole 22 in the gas flow direction) T1 is preferably 2 to 200% with respect to the width T2 of the unexpanded portion of the through hole 22. . Further, the depth L1 of the expanded portion 22b in the gas flow direction of the through hole 22 (depth of the expanded portion) L1 is 5 to 30% of the length L2 of the through hole 22 in the gas flow direction of the detection device main body 21. preferable.

図18A及び18B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600)は、検出装置本体21の中心軸に直交する断面形状が、貫通孔22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18Aは、本発明の粒子状物質検出装置の更に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18Bは、本発明の粒子状物質検出装置の更に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. 18A and 18B, another embodiment of the particulate matter detection device (particulate matter detection device 600) of the present invention has a cross-sectional shape perpendicular to the central axis of the detection device main body 21 with the through-hole 22. 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. 18A is a schematic view showing a cross-section perpendicular to the central axis and including a through hole, showing still another embodiment of the particulate matter detection device of the present invention, and FIG. 18B is a particle of the present invention. It is a schematic diagram which shows the cross section which is orthogonal to the central axis and does not contain a through-hole which shows other embodiment of a particulate matter detection apparatus.

本実施形態の粒子状物質検出装置400は、検出装置本体21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400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400を効率的に製造することが可能となる。   In the particulate matter detection device 400 of the present embodiment, the detection device body 21 is preferably formed by laminating a plurality of tape-shaped ceramics (ceramic sheets). Thereby, since the particulate matter detection device 400 can be produced by laminating a plurality of tape-shaped ceramics with each electrode, wiring, etc. being sandwiched between them, the particulate matter detection device 400 of the present embodiment is reduced. It becomes possible to manufacture efficiently.

本実施形態の粒子状物質検出装置400は、貫通孔22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 400 of the present embodiment can exert its effect particularly when the particulate matter passing through the through hole 22 is to be discharged from the diesel engine.

上述した本実施形態の粒子状物質検出装置の更に他の実施形態(粒子状物質検出装置400)は、上述した各要素の内容以外については、上述した本発明の粒子状物質検出装置の一の実施形態の場合と同様であることが好ましい。   Still another embodiment (particulate matter detection device 400) of the particulate matter detection device of the present embodiment described above is one of the particulate matter detection devices of the present invention described above, except for the contents of the elements described above. The same as in the case of the embodiment is preferable.

[粒子状物質検出装置の材料]次に、本発明に係る粒子状物質検出装置の各構成要素を形成する材料について、粒子状物質検出装置100の場合を例にして、説明する。   [Materials of Particulate Matter Detection Device] Next, materials forming the constituent elements of the particulate matter detection device according to the present invention will be described by taking the case of the particulate matter detection device 100 as an example.

一の電極1、二の電極2、及び測定電極5,15、並びにこれらの接続に用いる配線を形成する好ましい材料として、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、チタン、マンガン、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ものが挙げられる。これらの成分の好ましい含有率は、20体積%以上、より好ましい含有率は60体積%以上である。又、一の電極1、二の電極2、及び測定電極5,15、並びにこれらの接続に用いる配線を形成する材料として、ステンレススチールを採用することが出来る。   Preferred materials for forming the first electrode 1, the second electrode 2, and the measurement electrodes 5 and 15 and the wiring used for connecting them are gold, silver, copper, platinum, palladium, nickel, titanium, manganese, molybdenum, and tungsten. And those containing at least one selected from the group consisting of: A preferable content of these components is 20% by volume or more, and a more preferable content is 60% by volume or more. Stainless steel can be used as a material for forming the first electrode 1, the second electrode 2, the measurement electrodes 5 and 15, and the wiring used for connecting them.

電極間誘電体4、電極外誘電体6、及び断熱材8を形成する好ましい材料として、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、スピネル、アルミニウム−チタン系酸化物、マグネシウム−カルシウム−チタン系酸化物、バリウム−チタン−亜鉛系酸化物、及びバリウム−チタン系酸化物からなる群から選択される少なくとも一種を含むセラミックを挙げることが出来る。上記セラミックスにガラス成分を混合した低温焼成可能なセラミック−ガラス複合材料も使用することが出来る。このようなセラミック製の電極間誘電体4及び電極外誘電体6は、温度変動が発生しても破壊され難く、耐熱衝撃性に優れる。断熱材8の場合は、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、スピネル、アルミニウム−チタン系酸化物、マグネシウム−カルシウム−チタン系酸化物、バリウム−チタン−亜鉛系酸化物、及びバリウム−チタン系酸化物からなる群から選択される少なくとも一種を含むセラミックを挙げることが出来る。上記セラミックスにガラス成分を混合した低温焼成可能なセラミック−ガラス複合材料も使用することが出来る。又、これらを多孔質やファイバ状とすることも可能である。   Preferred materials for forming the interelectrode dielectric 4, the outer electrode dielectric 6, and the heat insulating material 8 are alumina, magnesium oxide, silicon oxide, silicon nitride, aluminum nitride, zirconia, cordierite, mullite, spinel, and aluminum-titanium. Examples thereof include a ceramic containing at least one selected from the group consisting of a series oxide, a magnesium-calcium-titanium series oxide, a barium-titanium-zinc series oxide, and a barium-titanium series oxide. A ceramic-glass composite material that can be fired at a low temperature in which a glass component is mixed with the ceramics can also be used. Such a ceramic interelectrode dielectric 4 and an outer electrode dielectric 6 are not easily destroyed even when a temperature change occurs, and are excellent in thermal shock resistance. In the case of the heat insulating material 8, alumina, magnesium oxide, silicon oxide, silicon nitride, aluminum nitride, zirconia, cordierite, mullite, spinel, aluminum-titanium oxide, magnesium-calcium-titanium oxide, barium-titanium. -Ceramics containing at least one selected from the group consisting of zinc-based oxides and barium-titanium-based oxides can be mentioned. A ceramic-glass composite material that can be fired at a low temperature in which a glass component is mixed with the ceramics can also be used. These can also be made porous or fiber-like.

測定電極5,15は膜状の誘電体で被覆することが出来るが、この場合の誘電体を形成する材料としては、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、スピネル、アルミニウム−チタン系酸化物、マグネシウム−カルシウム−チタン系酸化物、バリウム−チタン−亜鉛系酸化物、及びバリウム−チタン系酸化物からなる群から選択される少なくとも一種を含むセラミックを挙げることが出来る。上記セラミックスにガラス成分を混合した低温焼成可能なセラミック−ガラス複合材料も使用することが出来る。   The measurement electrodes 5 and 15 can be covered with a film-like dielectric. In this case, the dielectric can be made of alumina, magnesium oxide, silicon oxide, silicon nitride, aluminum nitride, zirconia, cordierite. A ceramic containing at least one selected from the group consisting of mullite, spinel, aluminum-titanium oxide, magnesium-calcium-titanium oxide, barium-titanium-zinc oxide, and barium-titanium oxide. I can list them. A ceramic-glass composite material that can be fired at a low temperature in which a glass component is mixed with the ceramics can also be used.

ヒータ7を形成する好ましい材料は、白金、銅、ニッケル、チタン、マンガン、タングステン、モリブデン、タングステンカーバイド等である。特に、白金は、抵抗値と温度との関係において高い精度を示すので、これをヒータ7の材料として使用することにより、精度の高い温度制御が可能となる。   Preferred materials for forming the heater 7 are platinum, copper, nickel, titanium, manganese, tungsten, molybdenum, tungsten carbide, and the like. In particular, platinum exhibits high accuracy in the relationship between the resistance value and the temperature. By using this as the material of the heater 7, temperature control with high accuracy becomes possible.

[粒子状物質検出装置の製造方法]次に、本発明に係る粒子状物質検出装置を製造する方法について、粒子状物質検出装置100を作製する場合を例にして、説明する。   [Method for Producing Particulate Matter Detection Device] Next, a method for producing a particulate matter detection device according to the present invention will be described by taking as an example the case where the particulate matter detection device 100 is produced.

先ず、既述の電極間誘電体4、電極外誘電体6、及び断熱材8として好ましいセラミック原料に、必要に応じて、バインダ、可塑剤、分散剤、水や有機溶剤等の溶媒を混合して、スラリー状の成形用原料を調製する。混合に際しては、アルミナ製ポット及びアルミナ玉石、又は、モノボール(ボールミル)を使用することが出来る。電極間誘電体4、電極外誘電体6、及び断熱材8の原料は、同じ組成としてもよいし、異なる組成としてもよい。断熱材8の成形用原料には、発泡剤を入れることが好ましい。   First, a binder, a plasticizer, a dispersant, a solvent such as water or an organic solvent, etc., are mixed with the ceramic raw material preferable as the above-described interelectrode dielectric 4, outer electrode dielectric 6, and heat insulating material 8 as necessary. Then, a slurry-like raw material for molding is prepared. In mixing, an alumina pot and alumina cobblestone, or a monoball (ball mill) can be used. The raw materials for the interelectrode dielectric 4, the outer electrode dielectric 6, and the heat insulating material 8 may have the same composition or different compositions. It is preferable to add a foaming agent to the raw material for molding the heat insulating material 8.

バインダは、水系バインダとして、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することが出来、非水系バインダとして、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可能である。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出来る。のちのグリーンシートの成形、乾燥、焼成のときにおいて、クラックの発生を抑制するという観点から、バインダの好ましい添加量は、セラミック原料100質量部に対して、3〜20質量部であり、特に好ましい添加量は、6〜17質量部である。   As the binder, methyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide or the like can be suitably used as the aqueous binder, and polyvinyl butyral, acrylic resin, polyethylene, polypropylene or the like can be suitably used as the non-aqueous binder. . Examples of acrylic resins include (meth) acrylic resins, (meth) acrylic acid ester copolymers, acrylic acid ester-methacrylic acid ester copolymers, and the like. From the viewpoint of suppressing the occurrence of cracks during the subsequent forming, drying, and firing of the green sheet, the preferred addition amount of the binder is 3 to 20 parts by mass, particularly preferably 100 parts by mass of the ceramic raw material. The addition amount is 6 to 17 parts by mass.

好ましい可塑剤は、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である。可塑剤の好ましい添加量は、バインダ100質量部に対して、30〜70質量部であり、特に好ましい添加量は、45〜55質量部である。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易くなることがあり、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等、ハンドリング性が悪くなることがある。   Preferred plasticizers are glycerin, polyethylene glycol, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diisononyl phthalate and the like. A preferable addition amount of the plasticizer is 30 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder, and a particularly preferable addition amount is 45 to 55 parts by mass. 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 may be worse.

好ましい分散剤は、水系ではアニオン系界面活性剤、ワックスエマルジョン、ピリジン等であり、非水系では脂肪酸、リン酸エステル、合成界面活性剤等である。分散剤の好ましい添加量は、セラミック原料100質量部に対して、0.5〜3質量部であり、特に好ましい添加量は、1〜2質量部である。0.5質量部より少ないと、セラミック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、セラミック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。   Preferred dispersing agents are anionic surfactants, wax emulsions, pyridine and the like in aqueous systems, and fatty acids, phosphate esters, synthetic surfactants and the like in non-aqueous systems. The preferable addition amount of a dispersing agent is 0.5-3 mass parts with respect to 100 mass parts of ceramic raw materials, and especially preferable addition amount is 1-2 mass parts. When the amount is less than 0.5 parts by mass, the dispersibility of the ceramic raw material may be lowered, and a crack or the like may occur in the green sheet. If the amount is more than 3 parts by mass, the dispersibility of the ceramic raw material remains unchanged, and impurities during firing increase.

好ましい有機溶剤(溶媒)は、キシレン、ブタノール等である。有機溶剤は、一種単独で用いてもよいし、複数を混合して用いてもよい。好ましい溶媒の添加量は、セラミック原料100質量部に対して、50〜200質量部であり、特に好ましい添加量は、75〜150質量部である。   Preferred organic solvents (solvents) are xylene, butanol and the like. An organic solvent may be used individually by 1 type, and may mix and use multiple. A preferable amount of the solvent added is 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ceramic raw material, and a particularly preferable amount of addition is 75 to 150 parts by mass.

そして、スラリー状の成形用原料を、減圧下で撹拌して脱泡し、更に所定の粘度となるように調製する。シート状に成形し易くなるという観点から、好ましい粘度は、B型粘度計で測定した値として、2.0〜6.0Pa・sであり、より好ましい粘度は、3.0〜5.0Pa・sであり、特に好ましい粘度は、3.5〜4.5Pa・sである。スラリーをめ好ましい。   Then, the slurry-like forming raw material is stirred and defoamed under reduced pressure, and further prepared to have a predetermined viscosity. From the viewpoint of facilitating molding into a sheet shape, the preferable viscosity is 2.0 to 6.0 Pa · s as a value measured with a B-type viscometer, and the more preferable viscosity is 3.0 to 5.0 Pa · s. The particularly preferred viscosity is 3.5 to 4.5 Pa · s. A slurry is preferred.

次に、得られた成形原料を、シート状に成形して、のちに電極間誘電体4、電極外誘電体6、及び断熱材8となるグリーンシートを形成する。好ましい成形方法は、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である。好ましいグリーンシートの厚さは、50〜800μmである。   Next, the obtained forming raw material is formed into a sheet shape, and a green sheet to be the interelectrode dielectric 4, the outer electrode dielectric 6, and the heat insulating material 8 is formed later. A preferable forming method is a doctor blade method, a press forming method, a rolling method, a calendar roll method, or the like. A preferable green sheet has a thickness of 50 to 800 μm.

そして、得られたグリーンシートの表面に、のちに一の電極1、一対の測定電極5,15、ヒータ7、及び必要な配線となる導体ペーストを配設するとともに、グリーンシートを積層してグリーン積層体を得る。導体ペーストは、既述の一の電極1、一対の測定電極5,15、ヒータ7、及び必要な配線に好適な材料からなる粉末に、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出来る。導体ペーストの好適な配設手段は、スクリーン印刷法である。導体ペーストの配設は、具体的には、電極外誘電体6となるグリーンシートの一の面には、一の電極1及び必要な配線となる導体ペーストを印刷し、更に電極間誘電体4となるグリーンシートを積層し、その電極間誘電体4となるグリーンシートの表面に、測定電極5,15及び必要な配線を、所望のパターンで(測定電極5,15につき図5及び図6を参照)印刷することで行う。他方、電極外誘電体6となるグリーンシートの他の面には、ヒータ7及び必要な配線となる導体ペーストを印刷し、更に断熱材8となるグリーンシートを積層する(図1を参照)。グリーンシートの積層は加圧しながら行うことが好ましい。   Then, on the surface of the obtained green sheet, one electrode 1, a pair of measurement electrodes 5, 15, a heater 7, and a conductor paste that becomes necessary wiring are disposed, and the green sheets are laminated to form a green sheet. A laminate is obtained. For the conductive paste, a solvent such as binder and terpineol is added to a powder made of a material suitable for the electrode 1 described above, the pair of measurement electrodes 5 and 15, the heater 7, and necessary wiring, and a triroll mill or the like is used. And kneaded thoroughly. A suitable arrangement means for the conductive paste is a screen printing method. Specifically, the conductor paste is arranged by printing one electrode 1 and a conductor paste to be necessary wiring on one surface of the green sheet to be the outer electrode dielectric 6, and further interelectrode dielectric 4. And the measurement electrodes 5, 15 and necessary wirings in a desired pattern (see FIGS. 5 and 6 for the measurement electrodes 5, 15) on the surface of the green sheet to be the interelectrode dielectric 4. (Refer to) Print. On the other hand, on the other surface of the green sheet that will be the dielectric 6 outside the electrode, a heater 7 and a conductive paste that will be necessary wiring are printed, and a green sheet that will be the heat insulating material 8 is further laminated (see FIG. 1). The green sheets are preferably laminated while being pressurized.

次に、得られたグリーン積層体を、60〜150℃で乾燥し、有機バインダを含有する場合には400〜800℃で脱脂し、その後、1200〜1600℃で焼成する。このようにして、粒子状物質検出装置100を構成する、一の電極1、電極間誘電体4、測定電極5,15、電極外誘電体6、ヒータ7、及び断熱材8を含む焼成積層体が得られる。   Next, the obtained green laminated body is dried at 60 to 150 ° C., and if it contains an organic binder, it is degreased at 400 to 800 ° C., and then fired at 1200 to 1600 ° C. In this way, the fired laminate including the one electrode 1, the interelectrode dielectric 4, the measurement electrodes 5 and 15, the outer electrode dielectric 6, the heater 7, and the heat insulating material 8 constituting the particulate matter detection device 100. Is obtained.

二の電極2は、既述の好適な材料からなる市販の薄板を購入して用い上記焼成積層体に支持部材を介して一体化させる。二の電極として、セラミックスと導体ペーストを積層したものを用いてもよい。この支持部材としては、既述の電極間誘電体4、電極外誘電体6、及び断熱材8に好適な材料からなる焼結体を使用することが出来る。   For the second electrode 2, a commercially available thin plate made of the above-described suitable material is purchased and used and integrated with the fired laminate through a support member. As the second electrode, a laminate of ceramic and conductor paste may be used. As the support member, a sintered body made of a material suitable for the above-described interelectrode dielectric 4, outer electrode dielectric 6, and heat insulating material 8 can be used.

又、粒子状物質11を含む排気ガスが流れる空洞(空間)が形成されるように、上記焼成積層体と二の電極2の支持部材とを、一体化させた積層構造としてもよい。この場合、上記焼成積層体を得る前に、上記のグリーン積層体の電極間誘電体4(測定電極5,15)の側に、空洞を形成するグリーンシートと、天板となるグリーンシートと、を更に積層し、その天板となるグリーンシートの内面(空洞に対向する面)に、のちに二の電極2及び必要な配線となる導体ペーストを配設し、これら全体からなるグリーン積層体を得て、乾燥、必要な脱脂、焼成を行えばよい。   Further, the fired laminate and the support member for the second electrode 2 may be integrated so as to form a cavity (space) through which exhaust gas containing the particulate matter 11 flows. In this case, before obtaining the fired laminate, a green sheet that forms a cavity on the interelectrode dielectric 4 (measurement electrodes 5 and 15) side of the green laminate, a green sheet that serves as a top plate, Are further laminated, and on the inner surface (surface facing the cavity) of the green sheet serving as the top plate, the second electrode 2 and the conductor paste serving as necessary wiring are disposed later, Obtaining, drying, necessary degreasing, and firing may be performed.

集塵用電源9、特性測定装置3、ヒータ用電源10は、既述の好ましい仕様に合致した市販品を購入する。流量計14も市販品を採用することが出来る。集塵用電源9は、一の電極1と二の電極2に接続し、特性測定装置3は、測定電極5,15に接続し、ヒータ用電源10はヒータ7に接続する。粒子状物質量算出装置13及び粒子状物質濃度算出装置16は、シーケンサ等のコンピュータにおいてソフトウエアで構築することが出来る。制御装置12は、既述又は後述する粒子状物質検出装置100の動作を実現するように、シーケンサ等のコンピュータにおけるソフトウエア及び制御回路(ハードウエア)で構築することが出来る。以上によって、粒子状物質検出装置100を作製することが出来る。   As the dust collection power source 9, the characteristic measuring device 3, and the heater power source 10, commercially available products that meet the above-described preferable specifications are purchased. A commercially available product can also be used for the flow meter 14. The dust collecting power source 9 is connected to one electrode 1 and the second electrode 2, the characteristic measuring device 3 is connected to the measuring electrodes 5 and 15, and the heater power source 10 is connected to the heater 7. The particulate matter amount calculating device 13 and the particulate matter concentration calculating device 16 can be constructed by software in a computer such as a sequencer. The control device 12 can be constructed by software and a control circuit (hardware) in a computer such as a sequencer so as to realize the operation of the particulate matter detection device 100 described above or later. As described above, the particulate matter detection device 100 can be manufactured.

また、図10A、図10Bに示す本発明の粒子状物質検出装置の更に他の実施形態(粒子状物質検出装置400)を作製する場合には、成形原料をシート状に加工してグリ−ンシートを作製するときに、グリーンシートの形状を、図12〜図16に示すような一方向に長い形状とし、積層したときに、図10A、図10B及び図11に示すような粒子状物質検出装置の形状になるようにする。そして、複数のグリーンシートを形成して、所定のグリーンシートの表面の所定の位置に、のちに一の電極31等となる導体ペーストを配設し、各グリーンシートを積層してグリーン積層体を得る。このとき、二の電極32についても、グリーンシートに、のちに二の電極32となる導体ペーストを配設することにより形成する。   10A and 10B, when the particulate matter detection device according to another embodiment of the present invention (particulate matter detection device 400) is manufactured, the forming raw material is processed into a sheet shape to obtain a green sheet. When forming the green sheet, the shape of the green sheet is long in one direction as shown in FIGS. 12 to 16, and when stacked, the particulate matter detection device as shown in FIGS. 10A, 10B, and 11 is used. Make the shape of Then, a plurality of green sheets are formed, and a conductor paste that will later become one electrode 31 or the like is disposed at a predetermined position on the surface of the predetermined green sheet, and each green sheet is laminated to form a green laminate. obtain. At this time, the second electrode 32 is also formed by disposing a conductive paste that will later become the second electrode 32 on the green sheet.

[粒子状物質検出装置の使用方法]次に、本発明に係る粒子状物質検出装置を使用する方法について、粒子状物質検出装置100を使用する場合を例にして、説明する。   [Method of Using Particulate Matter Detection Device] Next, a method of using the particulate matter detection device according to the present invention will be described by taking the case of using the particulate matter detection device 100 as an example.

(集塵工程)先ず、粒子状物質検出装置100のセンサ部を、例えばディーゼルエンジンの排気系(排気ガス管)に設置し、電源供給、制御線接続等を行い、使用可能な状態とする。そして、集塵用電源9によって二の電極2と一の電極1との間に、例えば直流の高電圧を印加し、粒子状物質11を荷電させ、電極間誘電体4の表面に堆積させる。尚、図10A、図10Bに示す粒子状物質検出装置400を使用する場合には、粒子状物質検出装置400の一方の端部21aを排気ガス管内に挿入して、貫通孔22が排気ガス管内に位置するようにし、他方の端部21bが排気ガス管の外に位置するように、粒子状物質検出装置を配置することが好ましい。このとき、一の電極31の取り出し端部31aは、排気ガス管から外に出すことが好ましい。   (Dust collection step) First, the sensor part of the particulate matter detection device 100 is installed in, for example, an exhaust system (exhaust gas pipe) of a diesel engine, and power supply, control line connection, etc. are performed to make it usable. Then, for example, a high DC voltage is applied between the second electrode 2 and the first electrode 1 by the dust collecting power source 9 to charge the particulate matter 11 and deposit it on the surface of the interelectrode dielectric 4. When the particulate matter detection device 400 shown in FIGS. 10A and 10B is used, one end 21a of the particulate matter detection device 400 is inserted into the exhaust gas pipe, and the through hole 22 is formed in the exhaust gas pipe. It is preferable to arrange the particulate matter detection device so that the other end 21b is located outside the exhaust gas pipe. At this time, it is preferable that the take-out end portion 31a of one electrode 31 is taken out from the exhaust gas pipe.

高電圧を印加する好ましい時間は、0.5〜120秒であり、より好ましくは2〜10秒である。0.5秒より短いと、粒子状物質11の集塵量が少なくなるため、粒子状物質量11の測定精度が低下することがあり、120秒より長いと、粒子状物質11の集塵量が多くなるため、インピーダンスの変化量の検出から粒子状物質11の量を正確に把握し難くなることがある。   A preferable time for applying the high voltage is 0.5 to 120 seconds, and more preferably 2 to 10 seconds. If the time is shorter than 0.5 seconds, the dust collection amount of the particulate matter 11 decreases, so the measurement accuracy of the particulate matter amount 11 may decrease. If it is longer than 120 seconds, the dust collection amount of the particulate matter 11 Therefore, it may be difficult to accurately grasp the amount of the particulate matter 11 from detection of the amount of change in impedance.

一の電極1及び二の電極2に供給するための好ましい電圧は、電極間の距離によって異なるが、印加する電圧を高くすることで電界が強まり集塵力が向上する。その一方で、絶縁及び絶縁距離等が問題となり装置が大型化するため、実際上は、上記電圧は10kV以下が望ましい。   A preferable voltage to be supplied to the first electrode 1 and the second electrode 2 varies depending on the distance between the electrodes, but by increasing the applied voltage, the electric field is strengthened and the dust collecting power is improved. On the other hand, the voltage is preferably 10 kV or less in practice because insulation, insulation distance, and the like become problems and the apparatus becomes large.

一の電極1と二の電極2との間を流れる放電による好ましい電流は、1mA以下であり、更に好ましい電流は、1〜100μAである。1μAより小さいと、集塵率が低下することがある。   A preferable current due to the discharge flowing between the first electrode 1 and the second electrode 2 is 1 mA or less, and a more preferable current is 1 to 100 μA. If it is less than 1 μA, the dust collection rate may decrease.

使用電力は、燃費に直接影響を与えるので小さい方が望ましい。又、発生する電磁ノイズの低減や、放電を発生させる回路の大きさから考えても、好ましい使用電力は10W以下であり、より好ましい使用電力は1W以下である。   Since the electric power used directly affects fuel consumption, it is desirable that the electric power used be small. Also, considering the reduction of electromagnetic noise generated and the size of the circuit that generates discharge, the preferred power consumption is 10 W or less, and the more preferred power consumption is 1 W or less.

(測定工程)粒子状物質11の堆積を終えたら、二の電極2と一の電極1との間における高電圧の印加を停止し、特性測定装置3を稼動させ、好ましくは1〜60秒程度の時間で、測定電極5,15間のインピーダンスの変化量を測定する。このインピーダンスの変化量によって、粒子状物質11の量及び濃度が求まる。尚、既述のように、電極間誘電体4の表面に堆積させつつ(高電圧を印加させつつ)、測定電極5,15間のインピーダンスの変化量を測定することも出来る。但し、これらは別の測定モードとして取り扱うようにする。   (Measurement step) When the deposition of the particulate matter 11 is finished, the application of the high voltage between the second electrode 2 and the first electrode 1 is stopped, and the characteristic measuring device 3 is operated, preferably about 1 to 60 seconds. , The amount of change in impedance between the measurement electrodes 5 and 15 is measured. The amount and concentration of the particulate matter 11 are determined by the amount of change in impedance. As described above, the amount of change in impedance between the measurement electrodes 5 and 15 can be measured while being deposited on the surface of the interelectrode dielectric 4 (while applying a high voltage). However, these are handled as different measurement modes.

特性測定装置3を測定電極5,15に電圧を印加する交流電源と測定器とで構成する場合に、交流電源から印加される好ましい電圧の値は、1〜60Vであり、より好ましい電圧の値は2〜30Vである。1Vより小さいと検出信号が小さくなってノイズの影響を受け易くなり、60Vより大きいと汎用ICの使用が出来なくなることがある。好ましい測定周波数は、300kHz以下である。   When the characteristic measuring device 3 is constituted by an AC power source for applying a voltage to the measurement electrodes 5 and 15 and a measuring device, a preferable voltage value applied from the AC power source is 1 to 60 V, and a more preferable voltage value. Is 2-30V. If the voltage is less than 1V, the detection signal is small and susceptible to noise. If the voltage is greater than 60V, the general-purpose IC may not be used. A preferable measurement frequency is 300 kHz or less.

(除去工程)測定電極5,15間におけるインピーダンスの変化量の測定を終えたら、ヒータ用電源10によってヒータ7を稼動させ、電極間誘電体4の表面に堆積した粒子状物質11を酸化して除去する。   (Removal step) When the measurement of the amount of change in impedance between the measurement electrodes 5 and 15 is finished, the heater 7 is operated by the heater power source 10 to oxidize the particulate matter 11 deposited on the surface of the interelectrode dielectric 4. Remove.

ヒータ用電源10が降圧チョッパ方式のスイッチング電源である場合に、ヒータ7に流される好ましい電流は0.8〜4A程度であり、好ましい使用電力は、48W以下である。   When the heater power supply 10 is a step-down chopper type switching power supply, the preferred current passed through the heater 7 is about 0.8 to 4 A, and the preferred power consumption is 48 W or less.

ヒータ7によって、粒子状物質11を酸化除去するときの好ましい時間は、1〜600秒であり、特に好ましい時間は、3〜120秒である。1秒より短いと粒子状物質11の酸化除去が不十分になることがあり、600秒より長いと無駄にエネルギーを消費することがある。   A preferable time when the particulate matter 11 is removed by oxidation by the heater 7 is 1 to 600 seconds, and a particularly preferable time is 3 to 120 seconds. When the time is shorter than 1 second, the particulate matter 11 may not be oxidized and removed. When the time is longer than 600 seconds, energy may be consumed wastefully.

ヒータ7によって、電極間誘電体4の表面に集塵された粒子状物質11を酸化除去するときの好ましい温度は、500〜900℃であり、特に好ましい温度は、550〜700℃である。500℃より低いと粒子状物質が酸化除去され難くなることがあり、900℃より高いと素子の寿命が短くなることがある。   A preferable temperature when the particulate matter 11 collected on the surface of the interelectrode dielectric 4 is oxidized and removed by the heater 7 is 500 to 900 ° C., and a particularly preferable temperature is 550 to 700 ° C. When the temperature is lower than 500 ° C., the particulate matter may be difficult to be removed by oxidation. When the temperature is higher than 900 ° C., the lifetime of the device may be shortened.

尚、既述のように、ヒータ7及びヒータ用電源10の代わりに、又はそれらと併用して、一の電極1と一対の測定電極5,15との間に電圧の印加をして、電極間誘電体4の表面に沿面放電をさせるための除去用電源を備え、その沿面放電によって、集塵された粒子状物質11を酸化除去することが出来る。この場合、沿面放電させるときの好ましい電圧は、電極間誘電体4の厚さによって異なるが、例えば2〜15kVである。好ましい使用電力は、10〜30Wである。沿面放電する好ましい時間は、1〜600秒であり、特に好ましい時間は、3〜120秒である。1秒より短いと粒子状物質11の酸化除去が不十分になることがあり、600秒より長いと無駄にエネルギーを消費することがある。   As described above, a voltage is applied between one electrode 1 and the pair of measurement electrodes 5 and 15 in place of or in combination with the heater 7 and the heater power source 10, and the electrodes A removal power source for causing creeping discharge is provided on the surface of the interlevel dielectric 4, and the particulate matter 11 collected by the creeping discharge can be oxidized and removed. In this case, a preferable voltage for the creeping discharge varies depending on the thickness of the interelectrode dielectric 4, but is, for example, 2 to 15 kV. The preferred power usage is 10-30W. A preferable time for creeping discharge is 1 to 600 seconds, and a particularly preferable time is 3 to 120 seconds. When the time is shorter than 1 second, the particulate matter 11 may not be oxidized and removed. When the time is longer than 600 seconds, energy may be consumed wastefully.

以上のように、集塵工程、測定工程、除去工程を繰り返すことによって、安定して、長期にわたり、粒子状物質11の検出を続けることが可能である。尚、ディーゼルエンジンの排気ガスを粒子状物質検出対象とする場合には、ディーゼルエンジンの回転数、トルク、排気ガスの流量、温度等の条件が、特定の状態となったときに放電を行うことが好ましい。これらは、ディーゼルエンジンの情報を信号として制御装置12へ入力するとともに、排気ガス管に温度計を設け、その情報を信号として制御装置12へ入力することによって、制御装置12(シーケンサ等)で判断をさせることが可能である。   As described above, by repeating the dust collection process, the measurement process, and the removal process, it is possible to stably detect the particulate matter 11 over a long period of time. In addition, when exhaust gas from a diesel engine is targeted for particulate matter detection, discharge should be performed when conditions such as the rotational speed, torque, exhaust gas flow rate, temperature, etc. of the diesel engine reach a specific state. Is preferred. These are determined by the control device 12 (sequencer or the like) by inputting the diesel engine information as a signal to the control device 12 and providing a thermometer in the exhaust gas pipe and inputting the information to the control device 12 as a signal. It is possible to

本発明に係る粒子状物質検出装置は、ディーゼルエンジンや煙道等の排気ガス等に含まれる粒子状物質を検出する手段として、好適に利用することが出来る。   The particulate matter detection device according to the present invention can be suitably used as a means for detecting particulate matter contained in exhaust gas or the like of a diesel engine or a flue.

1:一の電極、2,202,302:二の電極、3:特性測定装置、4:電極間誘電体、5,15,105,115,205,215:測定電極、6:電極外誘電体、7:ヒータ、8:断熱材、9:集塵用電源、10:ヒータ用電源、11:粒子状物質、12:制御装置、13:粒子状物質量算出装置、14:流量計、16:粒子状物質濃度算出装置、21:検出装置本体、21a:一方の端部、21b:他方の端部、21c:一方の先端部分、21d:他方の先端部分、22:貫通孔、22a:入口部分、22b:拡開部分、31:一の電極、31a,32a,33a,41a,42a:取り出し端子、31b,32b,33b:配線、32:二の電極、33:ヒータ、41,42:測定電極、100,200,300,400,500,600:粒子状物質検出装置、L1:拡開部分の奥行き、L2:貫通孔のガス流通部分における長さ、T1:拡開された幅、T2:拡開されていない幅。 1: one electrode, 2, 202, 302: second electrode, 3: characteristic measuring device, 4: interelectrode dielectric, 5, 15, 105, 115, 205, 215: measurement electrode, 6: outer electrode dielectric 7: heater, 8: heat insulating material, 9: power supply for dust collection, 10: power supply for heater, 11: particulate matter, 12: control device, 13: particulate matter amount calculation device, 14: flow meter, 16: Particulate matter concentration calculation device, 21: detection device main body, 21a: one end, 21b: the other end, 21c: one tip portion, 21d: the other tip portion, 22: through hole, 22a: inlet portion 22b: expanded portion, 31: one electrode, 31a, 32a, 33a, 41a, 42a: extraction terminal, 31b, 32b, 33b: wiring, 32: second electrode, 33: heater, 41, 42: measurement electrode , 100, 200, 300, 400, 500, 00: particulate matter detection device, L1: depth of the expansion portion, L2: length in the gas flow portion of the through-hole, T1: expanding the width, T2: expansion that is not wide.

Claims (15)

一の面が誘電体で被覆をされた板状を呈する一の電極、その一の電極の一の面の側に粒子状物質を含む気体が流れる空間を介して配設をされ一の電極との間に印加をされる電圧によって電界の形成及び放電の何れか又は両方を行う二の電極、及び前記電圧の印加をする電源、並びに、
前記誘電体の表面に対向して配設をされた一対の測定電極、その一対の測定電極の間における電気的特性の測定をする特性測定手段、及びその特性測定手段で測定をされた電気的特性の変化量に基づいて前記誘電体の表面に集塵をされた粒子状物質の量を求める粒子状物質量算出手段、
を備える粒子状物質検出装置。
One electrode having a plate-like shape in which one surface is coated with a dielectric, and one electrode disposed on the one surface side of the one electrode through a space through which a gas containing particulate matter flows Two electrodes that perform either or both of forming an electric field and / or discharging according to a voltage applied between the power source, a power source that applies the voltage, and
A pair of measuring electrodes disposed opposite to the surface of the dielectric, a characteristic measuring means for measuring electrical characteristics between the pair of measuring electrodes, and the electrical measured by the characteristic measuring means Particulate matter amount calculation means for obtaining the amount of particulate matter collected on the surface of the dielectric based on the amount of change in characteristics;
A particulate matter detection device comprising:
前記空間を流れる気体の流量の測定又は推定をする流量計を備え、その流量計で測定又は推定をされた気体の流量と前記粒子状物質の量とに基づいて、前記空間を流れる気体における粒子状物質の濃度を算出する粒子状物質濃度算出手段を備える請求項1に記載の粒子状物質検出装置。   A flow meter for measuring or estimating a flow rate of the gas flowing in the space, and particles in the gas flowing in the space based on the flow rate of the gas measured or estimated by the flow meter and the amount of the particulate matter The particulate matter detection device according to claim 1, further comprising particulate matter concentration calculation means for calculating the concentration of the particulate matter. 前記電気的特性が、抵抗、インダクタンス、静電容量、及びインピーダンスからなる電気的特性群から選ばれる一以上の電気的特性である請求項1又は2に記載の粒子状物質検出装置。   3. The particulate matter detection device according to claim 1, wherein the electrical characteristic is one or more electrical characteristics selected from a group of electrical characteristics including resistance, inductance, capacitance, and impedance. 前記一対の測定電極が、線状を呈し、前記粒子状物質を含む気体が流れる方向に対し垂直方向に長く対向して、前記誘電体の表面に配設をされる請求項1〜3の何れか一項に記載の粒子状物質検出装置。   The pair of measurement electrodes are linear, and are arranged on the surface of the dielectric so as to face each other in a direction perpendicular to the direction in which the gas containing the particulate matter flows. The particulate matter detection device according to claim 1. 前記線状を呈する一対の測定電極は、一対をなすそれぞれが複数に分岐をして、複数の対向部分を有する請求項4に記載の粒子状物質検出装置。   5. The particulate matter detection device according to claim 4, wherein each of the pair of measurement electrodes exhibiting a linear shape branches into a plurality of portions and has a plurality of opposed portions. 前記複数の対向部分を有する一対の測定電極が、前記誘電体の表面の全面にわたって配設をされる請求項5に記載の粒子状物質検出装置。   The particulate matter detection device according to claim 5, wherein the pair of measurement electrodes having the plurality of facing portions are arranged over the entire surface of the dielectric. 前記二の電極が板状を呈する請求項1〜6の何れか一項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 6, wherein the two electrodes have a plate shape. 前記二の電極が、管壁面で構成される請求項7に記載の粒子状物質検出装置。   The particulate matter detection device according to claim 7, wherein the second electrode includes a tube wall surface. 前記二の電極が針状又は棒状を呈する請求項1〜6の何れか一項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 6, wherein the two electrodes have a needle shape or a rod shape. 前記板状を呈する一の電極の他の面を被覆する誘電体と、その誘電体の表面に配設されたヒータと、を備える請求項1〜9の何れか一項に記載の粒子状物質検出装置。   The particulate matter according to any one of claims 1 to 9, further comprising: a dielectric covering the other surface of the electrode having the plate shape; and a heater disposed on the surface of the dielectric. Detection device. 前記一の電極と前記一対の測定電極との間に電圧の印加をして沿面放電により粒子状物質を酸化除去するための除去用電源を備え、その電圧の印加によって前記一の電極の一の面に被覆された誘電体の表面に沿面放電をさせる請求項1〜10の何れか一項に記載の粒子状物質検出装置。   A power supply for removal is provided for applying a voltage between the one electrode and the pair of measurement electrodes to oxidize and remove particulate matter by creeping discharge, and by applying the voltage, one of the one electrode is provided. The particulate matter detection device according to any one of claims 1 to 10, wherein creeping discharge is caused on the surface of the dielectric coated on the surface. 前記測定電極が、膜状の誘電体で被覆されている請求項1〜11の何れか一項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 measurement electrode is covered with a film-like dielectric. 一方の端部に、粒子状物質を含む気体が流れる空間である貫通孔が形成された、一方向に長い誘電体からなる検出装置本体を備え、前記一の電極と前記二の電極とが、前記一の電極の一の面が前記貫通孔側を向いた状態で前記貫通孔を挟むようにして前記検出装置本体の内部に埋設され、
前記一対の測定電極が、前記貫通孔内の前記一の電極が埋設されている側の壁面に配設された請求項1〜12の何れか一項に記載の粒子状物質検出装置。
One end is provided with a detection device body made of a dielectric long in one direction, in which a through-hole that is a space through which a gas containing particulate matter flows is formed, and the one electrode and the second electrode, One surface of the one electrode is embedded in the detection device main body so as to sandwich the through hole in a state facing the through hole side,
The particulate matter detection device according to any one of claims 1 to 12, wherein the pair of measurement electrodes is disposed on a wall surface on the side where the one electrode in the through hole is embedded.
前記検出装置本体の他方の端部に、前記一の電極及び前記二の電極の中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13に記載の粒子状物質検出装置。   The particulate matter detection device according to claim 13, wherein an extraction terminal of at least one of the one electrode and the second electrode is disposed at the other end of the detection device main body. 前記一の電極及び前記二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、少なくとも一のヒータが埋設された請求項13又は14に記載の粒子状物質検出装置。   The at least one heater is embedded in a position opposite to the side where the through hole is formed in at least one of the one electrode and the second electrode. The particulate matter detection device described.
JP2009016412A 2008-07-04 2009-01-28 Particulate matter detector Expired - Fee Related JP4512658B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009016412A JP4512658B2 (en) 2008-07-04 2009-01-28 Particulate matter detector
US12/493,280 US8176768B2 (en) 2008-07-04 2009-06-29 Particulate matter detection device
EP20090251683 EP2141482A1 (en) 2008-07-04 2009-06-30 Particulate matter detection device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008176075 2008-07-04
JP2009016412A JP4512658B2 (en) 2008-07-04 2009-01-28 Particulate matter detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010032488A true JP2010032488A (en) 2010-02-12
JP4512658B2 JP4512658B2 (en) 2010-07-28

Family

ID=41737122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009016412A Expired - Fee Related JP4512658B2 (en) 2008-07-04 2009-01-28 Particulate matter detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4512658B2 (en)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012037370A (en) * 2010-08-06 2012-02-23 Denso Corp Sensor controller and exhaust treatment system having the same
EP2423665A2 (en) 2010-08-26 2012-02-29 NGK Insulators, Ltd. Particulate matter detection device
EP2426477A2 (en) 2010-09-07 2012-03-07 NGK Insulators, Ltd. Particulate matter detection device
JP2012047597A (en) * 2010-08-26 2012-03-08 Ngk Insulators Ltd Particulate substance detector
DE102011088894A1 (en) 2010-12-17 2012-06-21 Denso Corporation Particulate matter detection sensor
JP2012150028A (en) * 2011-01-20 2012-08-09 Denso Corp Detection device
JP2012233874A (en) * 2011-04-21 2012-11-29 Denso Corp Particulate matter detector and method for correcting particulate matter detector
KR101252232B1 (en) * 2010-06-03 2013-04-05 충남대학교산학협력단 Structure of gas sensor using electric field, method for fabricating the same and gas sensing method using the same
JP2013520669A (en) * 2010-02-25 2013-06-06 ペガソー オーワイ Particle monitoring device
JP2014010050A (en) * 2012-06-29 2014-01-20 Kyocera Corp Sensor element
CN104380078A (en) * 2012-06-06 2015-02-25 株式会社岛津制作所 Fine particle classification measurement device, sample creation device with uniform particle concentration, and nanoparticle film forming device
JP2015094670A (en) * 2013-11-12 2015-05-18 日野自動車株式会社 Particle sensor
JP2015094671A (en) * 2013-11-12 2015-05-18 日野自動車株式会社 Temperature control apparatus of particle sensor
JP2015102326A (en) * 2013-11-21 2015-06-04 株式会社デンソー Particulate matter detecting device
JP2015519558A (en) * 2012-05-09 2015-07-09 コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングContinental Automotive GmbH Manufacturing method of sensor element
WO2016031739A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 京セラ株式会社 Sensor substrate, sensor substrate with lead, and sensor device
JP2016085132A (en) * 2014-10-27 2016-05-19 京セラ株式会社 Sensor substrate and sensor device
JP2016085141A (en) * 2014-10-27 2016-05-19 京セラ株式会社 Sensor substrate, sensor device, and method for manufacturing the sensor substrate
JP2016114367A (en) * 2014-12-11 2016-06-23 日野自動車株式会社 Particle sensor
KR20160091142A (en) * 2015-01-23 2016-08-02 전자부품연구원 System for measuring fine particulate and gas particulate
JP2016153758A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 株式会社日本自動車部品総合研究所 Particulate matter amount estimation system
KR20170101255A (en) * 2014-12-23 2017-09-05 헤래우스 센서 테크놀로지 게엠베하 Sensors for detecting conductive and / or polarized particles and methods of controlling such sensors
KR20180083067A (en) * 2017-01-12 2018-07-20 현대자동차주식회사 Apparatus and method for detecting particulate matter
EP3771897A1 (en) * 2019-08-01 2021-02-03 Heraeus Nexensos GmbH Sensor system, exhaust system of a vehicle and use of a sensor system

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS601546A (en) * 1983-06-17 1985-01-07 Ngk Spark Plug Co Ltd Smoke sensor
JPS60123761A (en) * 1983-12-07 1985-07-02 Ngk Spark Plug Co Ltd Apparatus for detecting particulate substance in exhaust gas
JPS61195462U (en) * 1985-05-29 1986-12-05
JPS63286753A (en) * 1987-05-19 1988-11-24 Agency Of Ind Science & Technol Measuring instrument for particle concentration in sample gas
JP2005091043A (en) * 2003-09-12 2005-04-07 Horiba Ltd Method and instrument for measuring particulate substance
JP2008512661A (en) * 2004-09-07 2008-04-24 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Sensor element for particle sensor and method of operating the sensor element
JP2008139294A (en) * 2006-11-08 2008-06-19 Honda Motor Co Ltd Sensing device and method
WO2008111677A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Ngk Insulators, Ltd. Granular substance detector and granular substance detecting method
WO2008111403A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Ngk Insulators, Ltd. Particulate material detecting apparatus
JP2009186278A (en) * 2008-02-05 2009-08-20 Ngk Insulators Ltd Particulate substance detector
JP2009276151A (en) * 2008-05-13 2009-11-26 Ngk Insulators Ltd Particulate substance detection device
JP2010014614A (en) * 2008-07-04 2010-01-21 Ngk Insulators Ltd Granular substance detector
JP2010014615A (en) * 2008-07-04 2010-01-21 Ngk Insulators Ltd Granular substance detector

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS601546A (en) * 1983-06-17 1985-01-07 Ngk Spark Plug Co Ltd Smoke sensor
JPS60123761A (en) * 1983-12-07 1985-07-02 Ngk Spark Plug Co Ltd Apparatus for detecting particulate substance in exhaust gas
JPS61195462U (en) * 1985-05-29 1986-12-05
JPS63286753A (en) * 1987-05-19 1988-11-24 Agency Of Ind Science & Technol Measuring instrument for particle concentration in sample gas
JP2005091043A (en) * 2003-09-12 2005-04-07 Horiba Ltd Method and instrument for measuring particulate substance
JP2008512661A (en) * 2004-09-07 2008-04-24 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Sensor element for particle sensor and method of operating the sensor element
JP2008139294A (en) * 2006-11-08 2008-06-19 Honda Motor Co Ltd Sensing device and method
WO2008111677A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Ngk Insulators, Ltd. Granular substance detector and granular substance detecting method
WO2008111403A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Ngk Insulators, Ltd. Particulate material detecting apparatus
JP2009186278A (en) * 2008-02-05 2009-08-20 Ngk Insulators Ltd Particulate substance detector
JP2009276151A (en) * 2008-05-13 2009-11-26 Ngk Insulators Ltd Particulate substance detection device
JP2010014614A (en) * 2008-07-04 2010-01-21 Ngk Insulators Ltd Granular substance detector
JP2010014615A (en) * 2008-07-04 2010-01-21 Ngk Insulators Ltd Granular substance detector

Cited By (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9714895B2 (en) 2010-02-25 2017-07-25 Pegasor Oy Apparatus for monitoring particles
JP2013520669A (en) * 2010-02-25 2013-06-06 ペガソー オーワイ Particle monitoring device
KR101252232B1 (en) * 2010-06-03 2013-04-05 충남대학교산학협력단 Structure of gas sensor using electric field, method for fabricating the same and gas sensing method using the same
JP2012037370A (en) * 2010-08-06 2012-02-23 Denso Corp Sensor controller and exhaust treatment system having the same
JP2012047597A (en) * 2010-08-26 2012-03-08 Ngk Insulators Ltd Particulate substance detector
JP2012047596A (en) * 2010-08-26 2012-03-08 Ngk Insulators Ltd Particulate substance detector
US8820139B2 (en) 2010-08-26 2014-09-02 Ngk Insulators, Ltd. Particulate matter detection device
EP2423665A2 (en) 2010-08-26 2012-02-29 NGK Insulators, Ltd. Particulate matter detection device
JP2012058015A (en) * 2010-09-07 2012-03-22 Ngk Insulators Ltd Particulate substance detector
EP2426477A2 (en) 2010-09-07 2012-03-07 NGK Insulators, Ltd. Particulate matter detection device
US8539817B2 (en) 2010-09-07 2013-09-24 Ngk Insulators, Ltd. Particulate matter detection device
DE102011088894A1 (en) 2010-12-17 2012-06-21 Denso Corporation Particulate matter detection sensor
JP2012150028A (en) * 2011-01-20 2012-08-09 Denso Corp Detection device
US8915119B2 (en) 2011-01-20 2014-12-23 Denso Corporation Particulate matter sensor, system, and method of using a correction unit
US9574512B2 (en) 2011-04-21 2017-02-21 Denso Corporation Apparatus for detecting particulate matter and correction method of apparatus for detecting particulate matter
DE102012206524A1 (en) 2011-04-21 2012-12-20 Denso Corporation DEVICE FOR DETECTING PARTICLES AND CORRECTION METHOD OF A DEVICE FOR DETECTING PARTICLES
DE102012206524B4 (en) * 2011-04-21 2021-05-20 Denso Corporation DEVICE FOR DETECTION OF PARTICLES AND CORRECTION PROCEDURES OF A DEVICE FOR DETECTION OF PARTICLES
JP2012233874A (en) * 2011-04-21 2012-11-29 Denso Corp Particulate matter detector and method for correcting particulate matter detector
JP2015519558A (en) * 2012-05-09 2015-07-09 コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングContinental Automotive GmbH Manufacturing method of sensor element
CN104380078A (en) * 2012-06-06 2015-02-25 株式会社岛津制作所 Fine particle classification measurement device, sample creation device with uniform particle concentration, and nanoparticle film forming device
JP2014010050A (en) * 2012-06-29 2014-01-20 Kyocera Corp Sensor element
JP2015094670A (en) * 2013-11-12 2015-05-18 日野自動車株式会社 Particle sensor
JP2015094671A (en) * 2013-11-12 2015-05-18 日野自動車株式会社 Temperature control apparatus of particle sensor
JP2015102326A (en) * 2013-11-21 2015-06-04 株式会社デンソー Particulate matter detecting device
WO2016031739A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 京セラ株式会社 Sensor substrate, sensor substrate with lead, and sensor device
JPWO2016031739A1 (en) * 2014-08-29 2017-06-01 京セラ株式会社 Sensor substrate, sensor substrate with leads, and sensor device
US10408776B2 (en) 2014-08-29 2019-09-10 Kyocera Corporation Sensor board, lead-bearing sensor board, and sensor device
JP2016085132A (en) * 2014-10-27 2016-05-19 京セラ株式会社 Sensor substrate and sensor device
JP2016085141A (en) * 2014-10-27 2016-05-19 京セラ株式会社 Sensor substrate, sensor device, and method for manufacturing the sensor substrate
JP2016114367A (en) * 2014-12-11 2016-06-23 日野自動車株式会社 Particle sensor
KR101972887B1 (en) * 2014-12-23 2019-04-26 헤래우스 센서 테크놀로지 게엠베하 Sensors for detecting conductive and / or polarized particles and methods of controlling such sensors
KR20170101255A (en) * 2014-12-23 2017-09-05 헤래우스 센서 테크놀로지 게엠베하 Sensors for detecting conductive and / or polarized particles and methods of controlling such sensors
KR102002665B1 (en) 2015-01-23 2019-10-01 전자부품연구원 System for measuring fine particulate and gas particulate
KR20160091142A (en) * 2015-01-23 2016-08-02 전자부품연구원 System for measuring fine particulate and gas particulate
JP2016153758A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 株式会社日本自動車部品総合研究所 Particulate matter amount estimation system
KR20180083067A (en) * 2017-01-12 2018-07-20 현대자동차주식회사 Apparatus and method for detecting particulate matter
KR102317407B1 (en) 2017-01-12 2021-10-25 현대자동차주식회사 Apparatus and method for detecting particulate matter
EP3771897A1 (en) * 2019-08-01 2021-02-03 Heraeus Nexensos GmbH Sensor system, exhaust system of a vehicle and use of a sensor system
WO2021018896A1 (en) * 2019-08-01 2021-02-04 Heraeus Nexensos Gmbh Sensor system, exhaust system of a vehicle and use of a sensor system

Also Published As

Publication number Publication date
JP4512658B2 (en) 2010-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4512658B2 (en) Particulate matter detector
US8176768B2 (en) Particulate matter detection device
JP5081897B2 (en) Particulate matter detection device and particulate matter detection method
JP5288472B2 (en) Particulate matter detector
US8366813B2 (en) Particulate matter detection device
JP5010494B2 (en) Particulate matter detector
JP5219710B2 (en) Particulate matter detection device and manufacturing method thereof
JP5006847B2 (en) Particulate matter detector
US8539817B2 (en) Particulate matter detection device
JP5010530B2 (en) Particulate matter detector
US20100229632A1 (en) Particulate matter detection device
US20120047993A1 (en) Particulate matter detection device
JP5006848B2 (en) Particulate matter detector
US8230721B2 (en) Particulate matter detection device
JP5193911B2 (en) Particulate matter detector
JP2010210534A (en) Particulate matter detector
JP2013205028A (en) Particulate substance detector
JP2013145179A (en) Particulate matter detection device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100407

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100413

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100510

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140514

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees