JP2018194308A - Particulate sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサに関する。 The present invention relates to a fine particle sensor that detects the amount of fine particles in a gas to be measured flowing through a vent pipe.
ガス中の微粒子量を計測したい場合がある。例えば、内燃機関(例えば、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン)では、その排気ガス中にススなどの微粒子を含むことがある。このような微粒子を含む排気ガスは、フィルタで微粒子を捕集して浄化することが行われている。しかるに、フィルタが破損するなどの不具合を生じた場合には、未浄化の排気ガスが直接、フィルタの下流に排出されることとなる。そこで、排気ガス中の微粒子の量を直接計測したり、フィルタの不具合を検知すべく、フィルタ下流の排気ガス中の微粒子の量を検知可能な微粒子センサが求められている。 Sometimes you want to measure the amount of particulates in a gas. For example, in an internal combustion engine (for example, a diesel engine or a gasoline engine), fine particles such as soot may be contained in the exhaust gas. Exhaust gas containing such fine particles is purified by collecting the fine particles with a filter. However, when a problem such as breakage of the filter occurs, unpurified exhaust gas is directly discharged downstream of the filter. Accordingly, there is a need for a particulate sensor capable of directly detecting the amount of particulates in the exhaust gas and detecting the amount of particulates in the exhaust gas downstream of the filter in order to detect a filter failure.
このような微粒子センサとして、特許文献1には、軸線方向に延びる形態をなすセンサ本体部を有し、このセンサ本体部のうち軸線方向の先端側の部位を通気管の内部に配置して、通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサが開示されている。
As such a fine particle sensor,
特許文献1の微粒子センサ(センサ本体部)は、センサ本体部の外部から内部にエアを取り入れるためのエア取入部と、軸線方向に延びる放電電極体(放電電極本体部とその外周を覆う絶縁パイプ)と、この放電電極体を保持するホルダとを備える。さらに、この微粒子センサ(センサ本体部)は、ホルダよりも軸線方向の先端側に位置し、放電電極体の対極となる放電対極部であって、放電電極体の先端部が配置される放電空間を有し、放電空間内において放電電極体の先端部との間で気中放電を発生させる放電対極部と、この放電対極部よりも軸線方向の先端側に位置し、気中放電により生じたイオンと被測定ガスとが導入されて混合される混合空間を構成する部位とを備える。
The fine particle sensor (sensor body part) of
このうち、ホルダは、当該ホルダを軸線方向に貫通し、放電電極体が挿入される挿入孔と、当該ホルダを軸線方向に貫通する通気孔であって、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、当該通気孔を通じて軸線方向の後端側から先端側に流通する通気孔とを有する。また、放電対極部は、放電空間と混合空間とを連通する連通孔であって、前記エアが当該連通孔を通じて軸線方向の後端側から先端側に流通する連通孔を有している。 Among these, the holder is an insertion hole that penetrates the holder in the axial direction and into which the discharge electrode body is inserted, and a vent hole that penetrates the holder in the axial direction, and is inserted into the sensor body through the air intake portion. The introduced air has a vent hole that flows from the rear end side to the front end side in the axial direction through the vent hole. The discharge counter electrode portion is a communication hole that communicates the discharge space and the mixing space, and has a communication hole through which the air flows from the rear end side in the axial direction through the communication hole to the front end side.
この微粒子センサ(センサ本体部)は、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、センサ本体部の内部を軸線方向の後端側から先端側に流れてゆき、その後、ホルダの通気孔内を軸線方向の後端側から先端側に通過して放電空間内に導入された後、当該エアが連通孔を通じて放電空間から混合空間へ導入されることによって、放電空間内で生じたイオンが当該エアと共に混合空間内に導入される構成を有している。 In this fine particle sensor (sensor body part), the air introduced into the sensor body part through the air intake part flows in the sensor body part from the rear end side in the axial direction to the tip side, and then the holder After passing through the vent hole from the rear end side in the axial direction to the front end side and being introduced into the discharge space, the air was introduced into the mixing space from the discharge space through the communication hole, and thus occurred in the discharge space. The ion is introduced into the mixing space together with the air.
ところで、放電電極体をホルダに固定するために、接着剤によって、放電電極体をホルダに接着する場合がある。具体的には、例えば、ホルダの挿入孔(放電電極体が挿入される貫通孔)に、軸線方向の後端側に開口して接着剤を収容する接着剤収容部を設け、ホルダの挿入孔内に放電電極体を挿入した状態で、接着剤収容部の内部に接着剤を収容(充填)することで、放電電極体をホルダに接着する。なお、微粒子センサのセンサ本体部を内燃機関の排気管に取り付けて使用する場合は、微粒子センサの内部も高温になるため、接着剤として、耐熱性の高い無機接着剤を使用するのが好ましい。 By the way, in order to fix the discharge electrode body to the holder, the discharge electrode body may be adhered to the holder by an adhesive. Specifically, for example, an insertion hole (a through hole into which the discharge electrode body is inserted) of the holder is provided with an adhesive storage portion that opens to the rear end side in the axial direction and stores the adhesive, and the insertion hole of the holder With the discharge electrode body inserted therein, the discharge electrode body is bonded to the holder by housing (filling) the adhesive inside the adhesive housing portion. In addition, when using the sensor main body part of a particulate sensor attached to the exhaust pipe of an internal combustion engine, since the inside of a particulate sensor also becomes high temperature, it is preferable to use an inorganic adhesive with high heat resistance as an adhesive.
ところが、ホルダの接着剤収容部内に収容(充填)された接着剤には、例えば、センサ本体部を取り付けている通気管(例えば、内燃機関の排気管)の振動が伝わることがある。この振動により、接着剤収容部内に収容されている接着剤の表面に亀裂等が発生することで、接着剤の一部が砕けて粉状となり、この粉状となった接着剤(接着剤の粉)が接着剤収容部の外部に放出される虞がある。特に、接着剤として無機接着剤を使用した場合は、上述した接着剤の粉が生じやすい。そして、この微粒子センサは、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、センサ本体部の内部を軸線方向の後端側から先端側に流れてゆき、その後、ホルダの通気孔内に導入されるように構成されている。このため、接着剤収容部の外部に放出された接着剤の粉が、エアと共にホルダの通気孔内に進入する虞があった。 However, the vibration of a ventilation pipe (for example, an exhaust pipe of an internal combustion engine) to which the sensor main body is attached may be transmitted to the adhesive stored (filled) in the adhesive storage section of the holder. Due to this vibration, a crack or the like is generated on the surface of the adhesive accommodated in the adhesive accommodating portion, so that a part of the adhesive is crushed into a powder, and this powdered adhesive (adhesive of the adhesive) There is a risk that the powder) is released to the outside of the adhesive accommodating portion. In particular, when an inorganic adhesive is used as the adhesive, the above-described adhesive powder is easily generated. In this fine particle sensor, the air introduced into the sensor main body through the air intake part flows in the sensor main body from the rear end side in the axial direction to the front end side, and then in the vent hole of the holder. It is configured to be introduced. For this reason, there is a possibility that the powder of the adhesive released to the outside of the adhesive accommodating portion may enter the vent hole of the holder together with the air.
さらに、この微粒子センサは、ホルダの通気孔内に導入されたエアが、ホルダの通気孔内を軸線方向の後端側から先端側に通過して放電空間内に導入され、その後、当該エアが連通孔を通じて放電空間から混合空間へ導入されることによって、放電空間内で生じたイオンが当該エアと共に混合空間内に導入されるように構成されている。特に、この微粒子センサでは、放電空間と混合空間とを連通する連通孔は、放電空間から混合空間へエアを噴射させるためのオリフィス孔とされ、微小な内径の孔となっている。このため、接着剤の粉が、エアと共にホルダの通気孔内に進入した場合には、当該粉体がホルダの通気孔内を通過して放電空間内に導入され、当該接着剤の粉によって連通孔が閉塞される(詰まる)虞があった。このために、混合空間へエアを流入させることができなくなり、放電空間内で生じたイオンをエアと共に混合空間内に導入させることができる虞があった。これにより、被測定ガス中の微粒子の量を適切に検知することができなくなる虞があった。 Further, in this fine particle sensor, air introduced into the vent hole of the holder passes through the holder vent hole from the rear end side to the front end side in the axial direction and is introduced into the discharge space. By being introduced from the discharge space into the mixing space through the communication hole, the ions generated in the discharge space are introduced into the mixing space together with the air. In particular, in this fine particle sensor, the communication hole that connects the discharge space and the mixing space is an orifice hole for injecting air from the discharge space to the mixing space, and has a minute inner diameter. For this reason, when the powder of the adhesive enters the vent hole of the holder together with air, the powder passes through the vent hole of the holder and is introduced into the discharge space, and communicates with the powder of the adhesive. There was a risk that the hole would be blocked (clogged). For this reason, it becomes impossible for air to flow into the mixing space, and ions generated in the discharge space may be introduced into the mixing space together with the air. As a result, there is a possibility that the amount of fine particles in the gas to be measured cannot be properly detected.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、接着剤収容部内に収容されている接着剤の一部が砕けて接着剤の粉が生じた場合でも、当該接着剤の粉がホルダの通気孔内に進入し難くされた微粒子センサを提供するものである。 The present invention has been made in view of such a problem, and even when a part of the adhesive contained in the adhesive containing part is crushed to produce an adhesive powder, the adhesive powder is It is an object of the present invention to provide a fine particle sensor that is difficult to enter a vent hole of a holder.
本発明の一態様は、軸線方向に延びる形態をなすセンサ本体部を有し、前記センサ本体部のうち前記軸線方向の先端側の部位を通気管の内部に配置して、前記通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサであって、前記微粒子センサは、前記センサ本体部の外部から内部にエアを取り入れるためのエア取入部を有し、前記センサ本体部は、前記軸線方向に延びる放電電極体と、前記放電電極体を保持するホルダと、前記放電電極体を前記ホルダに接着する接着剤と、前記ホルダよりも前記軸線方向の先端側に位置し、前記放電電極体の対極となる放電対極部であって、前記放電電極体の先端部が配置される放電空間を有し、前記放電空間内において前記放電電極体の先端部との間で気中放電を発生させる放電対極部と、前記放電対極部よりも前記軸線方向の先端側に位置し、前記気中放電により生じたイオンと前記被測定ガスとが導入されて混合される混合空間を構成する部位と、を備え、前記ホルダは、当該ホルダを前記軸線方向に貫通し、前記放電電極体が挿入される挿入孔と、当該ホルダを前記軸線方向に貫通する通気孔であって、前記エア取入部を通じて前記センサ本体部の内部に導入された前記エアが、当該通気孔を通じて前記軸線方向の後端側から先端側に流通する通気孔と、を有し、前記挿入孔は、前記軸線方向の後端側に開口して前記接着剤を収容する接着剤収容部を含み、前記接着剤は、前記接着剤収容部の内部に収容されており、前記放電対極部は、前記放電空間と前記混合空間とを連通する連通孔であって、前記エアが当該連通孔を通じて前記軸線方向の後端側から先端側に流通する連通孔を有し、前記微粒子センサは、前記エア取入部を通じて前記センサ本体部の内部に導入された前記エアが、前記センサ本体部の内部を前記軸線方向の後端側から先端側に流れてゆき、前記ホルダの前記通気孔内を前記軸線方向の後端側から先端側に通過して前記放電空間内に導入された後、当該エアが前記連通孔を通じて前記放電空間から前記混合空間へ導入されることによって、前記放電空間内で生じた前記イオンが当該エアと共に前記混合空間内に導入される構成を有し、前記ホルダの前記通気孔のうち前記軸線方向の後端側に開口する後端側通気開口部は、前記接着剤収容部のうち前記軸線方向の後端側に開口する後端側収容開口部よりも、前記軸線方向の後端側に位置している微粒子センサである。 One aspect of the present invention has a sensor main body that extends in the axial direction, and a portion of the sensor main body on the tip end side in the axial direction is disposed inside the vent pipe, and flows through the vent pipe. A particulate sensor for detecting the amount of particulates in a gas to be measured, wherein the particulate sensor has an air intake part for taking in air from the outside to the inside of the sensor body part, and the sensor body part includes: A discharge electrode body extending in the axial direction; a holder that holds the discharge electrode body; an adhesive that adheres the discharge electrode body to the holder; and a distal end side in the axial direction from the holder; A discharge counter electrode portion serving as a counter electrode of the electrode body, the discharge electrode body having a discharge space in which the tip portion of the discharge electrode body is disposed, and air discharge between the tip portion of the discharge electrode body in the discharge space Discharge counter electrode to be generated A portion that forms a mixing space that is located on the tip end side in the axial direction from the discharge counter electrode portion and that mixes the ions generated by the air discharge and the gas to be measured introduced and mixed, and The holder is an insertion hole that penetrates the holder in the axial direction and into which the discharge electrode body is inserted, and a vent hole that penetrates the holder in the axial direction, and is formed through the air intake portion. The air introduced into the inside has a vent hole that flows from the rear end side in the axial direction to the front end side through the vent hole, and the insertion hole opens to the rear end side in the axial direction. Including an adhesive accommodating portion for accommodating the adhesive, wherein the adhesive is accommodated in the adhesive accommodating portion, and the discharge counter electrode portion communicates with the discharge space and the mixing space. And the air is connected to the communication hole. The fine particle sensor has a communication hole that circulates from the rear end side to the front end side in the axial direction, and the air introduced into the sensor main body through the air intake section is connected to the sensor main body. The inside flows from the rear end side in the axial direction to the front end side, passes through the vent hole of the holder from the rear end side in the axial direction to the front end side, and is introduced into the discharge space. Air is introduced from the discharge space to the mixing space through the communication hole, so that the ions generated in the discharge space are introduced into the mixing space together with the air, and the holder The rear end side vent opening that opens to the rear end side in the axial direction of the vent hole is more than the rear end accommodation opening portion that opens to the rear end side in the axial direction of the adhesive accommodating section. Located on the rear end side of the direction This is a fine particle sensor.
上述の微粒子センサ(センサ本体部)は、放電電極体(例えば、金属製の放電電極本体部とその外周を覆う電気絶縁パイプとを有する放電電極体)を保持するホルダと、放電電極体をホルダに接着する接着剤とを有している。ホルダは、当該ホルダを軸線方向に貫通し、放電電極体が挿入される挿入孔を有している。さらに、このホルダは、当該ホルダを軸線方向に貫通する通気孔であって、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、当該通気孔を通じて軸線方向の後端側から先端側に流通する通気孔を有している。このうち、挿入孔は、軸線方向の後端側に開口する接着剤収容部を含んでいる。接着剤は、接着剤収容部の内部に収容(充填)されている。 The fine particle sensor (sensor main body) described above includes a holder for holding a discharge electrode body (for example, a discharge electrode body having a metal discharge electrode main body and an electrically insulating pipe covering the outer periphery thereof), and a discharge electrode body. Adhesive. The holder has an insertion hole that penetrates the holder in the axial direction and into which the discharge electrode body is inserted. Further, the holder is a vent hole penetrating the holder in the axial direction, and the air introduced into the sensor body through the air intake portion passes from the rear end side in the axial direction to the front end side through the vent hole. It has a vent hole that circulates. Among these, the insertion hole includes an adhesive accommodating portion that opens to the rear end side in the axial direction. The adhesive is accommodated (filled) inside the adhesive accommodating portion.
さらに、上述の微粒子センサは、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、センサ本体部の内部を軸線方向の後端側から先端側に流れてゆき、ホルダの通気孔内を軸線方向の後端側から先端側に通過して放電空間内に導入された後、当該エアが連通孔を通じて放電空間から混合空間へ導入されることによって、放電空間内で生じたイオンが当該エアと共に混合空間内に導入される構成を有している。 Further, in the fine particle sensor described above, the air introduced into the inside of the sensor body through the air intake part flows through the inside of the sensor body from the rear end side in the axial direction to the front end side, and passes through the inside of the vent hole of the holder. After the air passes from the rear end side to the front end side in the axial direction and is introduced into the discharge space, the air is introduced from the discharge space to the mixing space through the communication hole, so that ions generated in the discharge space are In addition, the structure is introduced into the mixing space.
ところで、ホルダの接着剤収容部内に収容された接着剤には、例えば、センサ本体部を取り付けている通気管の振動が伝わることがある。この振動により、接着剤の一部が砕けて粉状となり、この粉状となった接着剤(接着剤の粉)が接着剤収容部の外部に放出される虞がある。そして、この微粒子センサは、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、ホルダの通気孔内に導入されるように構成されている。このため、従来の微粒子センサでは、接着剤収容部の外部に放出された接着剤の粉が、エアと共にホルダの通気孔内に進入する虞があった。 By the way, the vibration of the ventilation pipe which has attached the sensor main-body part may be transmitted to the adhesive agent accommodated in the adhesive agent accommodating part of a holder, for example. Due to this vibration, a part of the adhesive may be crushed into powder, and the powdered adhesive (adhesive powder) may be released to the outside of the adhesive container. And this particulate sensor is comprised so that the air introduced into the inside of a sensor main-body part through an air intake part may be introduce | transduced in the vent hole of a holder. For this reason, in the conventional fine particle sensor, there is a possibility that the powder of the adhesive released to the outside of the adhesive accommodating portion may enter the vent hole of the holder together with the air.
これに対し、上述の微粒子センサでは、ホルダの通気孔のうち軸線方向の後端側に開口する後端側通気開口部が、接着剤収容部のうち軸線方向の後端側に開口する後端側収容開口部よりも、軸線方向の後端側に位置している。これにより、接着剤収容部内に収容されている接着剤の一部が砕けて接着剤の粉が生じた場合でも、当該接着剤の粉がホルダの通気孔内に進入し難くなる。 On the other hand, in the fine particle sensor described above, the rear end side vent opening portion that opens to the rear end side in the axial direction in the vent hole of the holder is the rear end that opens to the rear end side in the axial direction of the adhesive accommodating portion. It is located on the rear end side in the axial direction with respect to the side accommodating opening. Thereby, even when a part of the adhesive accommodated in the adhesive accommodating part is crushed and the powder of the adhesive is generated, the powder of the adhesive does not easily enter the vent hole of the holder.
その理由は、上述の微粒子センサでは、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、センサ本体部の内部を軸線方向の後端側から先端側に流れてゆき、その後、ホルダの通気孔内に導入されるように構成されているからである。具体的に説明すると、センサ本体部内におけるエアの流れ方向は、軸線方向の後端側を上流側、軸線方向の先端側を下流側として、軸線方向の後端側から先端側に向かう方向とされているのに対し、ホルダの後端側通気開口部を、接着剤収容部の後端側収容開口部よりも、軸線方向の後端側、すなわち、エアの流れ方向の上流側に配置しているからである。 The reason is that in the above-described fine particle sensor, the air introduced into the sensor main body through the air intake portion flows in the sensor main body from the rear end side to the front end side in the axial direction. This is because it is configured to be introduced into the vent hole. Specifically, the air flow direction in the sensor main body is a direction from the rear end side in the axial direction toward the front end side, with the rear end side in the axial direction being the upstream side and the front end side in the axial direction being the downstream side. On the other hand, the rear end side ventilation opening of the holder is arranged on the rear end side in the axial direction, that is, on the upstream side in the air flow direction with respect to the rear end side opening of the adhesive accommodating section. Because.
これにより、接着剤の粉が生じた場合において、接着剤収容部内に位置する接着剤の粉が、後端側収容開口部からホルダの後端側通気開口部へ流れてゆき難く(到達し難く)なり、当該接着剤の粉が、ホルダの後端側通気開口部から通気孔内に進入し難くなる。また、振動等によって後端側収容開口部から接着剤収容部の外部に接着剤の粉が放出された場合でも、当該接着剤の粉がホルダの後端側通気開口部へ流れてゆき難く(到達し難く)なり、当該接着剤の粉が、ホルダの後端側通気開口部から通気孔内に進入し難くなる。 As a result, when the powder of the adhesive is generated, the powder of the adhesive located in the adhesive container is unlikely to flow from the rear end side housing opening to the rear end side vent opening of the holder (it is difficult to reach). Therefore, it becomes difficult for the powder of the adhesive to enter the ventilation hole from the rear end side ventilation opening of the holder. Further, even when the powder of the adhesive is discharged from the rear end side housing opening to the outside of the adhesive housing portion due to vibration or the like, it is difficult for the adhesive powder to flow to the rear end side vent opening of the holder ( It becomes difficult for the adhesive powder to enter the vent hole from the rear end side vent opening of the holder.
なお、上述の微粒子センサは、放電空間内において、放電電極体の先端部と放電対極部との間で気中放電を発生させ、その後、混合空間内において、当該気中放電により生じたイオンを被測定ガスに含まれる微粒子に付着させることで、帯電した帯電微粒子を生成し、その後、この帯電微粒子の電荷量に基づいて被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサである。 The fine particle sensor described above generates an air discharge between the distal end portion of the discharge electrode body and the discharge counter electrode portion in the discharge space, and then the ions generated by the air discharge in the mixing space. This is a fine particle sensor that generates charged charged fine particles by adhering to fine particles contained in a gas to be measured, and then detects the amount of fine particles in the gas to be measured based on the charge amount of the charged fine particles.
これに対し、上述の微粒子センサでは、接着剤の粉が生じた場合でも、接着剤の粉がホルダの通気孔内に進入し難くなっているので、接着剤の粉によって連通孔が閉塞される(詰まる)ことが起こり難くなり、放電空間内で生じたイオンをエアと共に混合空間内に導入させることができなくなることが起こり難くなる。これにより、帯電微粒子を適切に生成することができなくなる不具合を低減することができ、被測定ガス中の微粒子の量を適切に検知できなくなる不具合を低減することができる。 On the other hand, in the above-mentioned fine particle sensor, even when adhesive powder is generated, the adhesive powder is difficult to enter into the vent hole of the holder, so the communication hole is blocked by the adhesive powder. (Clogging) is difficult to occur, and ions generated in the discharge space cannot be introduced into the mixing space together with air. As a result, it is possible to reduce the problem that the charged fine particles cannot be generated properly, and to reduce the problem that the amount of the fine particles in the gas to be measured cannot be detected properly.
さらに、前記の微粒子センサであって、前記ホルダは、前記接着剤収容部を含むホルダ本体部と、前記軸線方向に延びる中空筒形状をなし、前記ホルダ本体部のうち前記軸線方向の後端に位置する後端面から前記軸線方向の後端側に突出する筒状部であって、当該筒状部を軸線方向に貫通する中空部が前記通気孔の少なくとも一部を構成する筒状部と、を有し、前記接着剤収容部の前記後端側収容開口部は、前記ホルダ本体部の前記後端面に開口しており、前記筒状部の前記中空部のうち前記軸線方向の後端側に開口する開口部が、前記後端側通気開口部である微粒子センサとすると良い。 Further, in the fine particle sensor, the holder has a holder main body including the adhesive accommodating portion and a hollow cylindrical shape extending in the axial direction, and the holder main body at the rear end in the axial direction. A cylindrical portion that protrudes from the rear end surface positioned toward the rear end side in the axial direction, and a hollow portion that penetrates the cylindrical portion in the axial direction constitutes at least a part of the vent hole; and And the rear end side accommodation opening of the adhesive accommodating portion is open to the rear end surface of the holder main body, and the rear end side in the axial direction of the hollow portion of the cylindrical portion A fine particle sensor in which the opening opening is the rear end side ventilation opening may be used.
上述の微粒子センサは、ホルダが、接着剤収容部を含むホルダ本体部と、ホルダ本体部の後端面から軸線方向の後端側に突出する筒状部とを有する。このホルダでは、筒状部を軸線方向に貫通する中空部(中空孔)が通気孔の少なくとも一部を構成し、筒状部の中空部のうち軸線方向の後端側に開口する開口部が後端側通気開口部となっている。また、接着剤収容部の後端側収容開口部が、ホルダ本体部の後端面に開口している。 In the above-described fine particle sensor, the holder includes a holder main body including the adhesive accommodating portion, and a cylindrical portion protruding from the rear end surface of the holder main body toward the rear end in the axial direction. In this holder, a hollow portion (hollow hole) penetrating the cylindrical portion in the axial direction constitutes at least a part of the vent hole, and an opening portion that opens to the rear end side in the axial direction of the hollow portion of the cylindrical portion is provided. It is a rear end side ventilation opening. Moreover, the rear end side accommodation opening part of the adhesive agent accommodating part is opening in the rear end surface of the holder main-body part.
このようなホルダを有する微粒子センサでは、後端側通気開口部が後端側収容開口部よりも軸線方向の後端側に位置することになるので、接着剤収容部内に収容されている接着剤の一部が砕けて接着剤の粉が生じた場合でも、当該接着剤の粉がホルダの通気孔内に進入し難くなる。 In the particulate sensor having such a holder, the rear end side ventilation opening is positioned on the rear end side in the axial direction with respect to the rear end side opening, so that the adhesive accommodated in the adhesive accommodating portion. Even when a part of the adhesive is crushed and adhesive powder is generated, the adhesive powder is less likely to enter the vent hole of the holder.
さらに、前記いずれかの微粒子センサであって、前記接着剤は、耐熱性無機接着剤である微粒子センサとすると良い。 Furthermore, in any one of the fine particle sensors, the adhesive may be a fine particle sensor that is a heat-resistant inorganic adhesive.
上述の微粒子センサでは、接着剤収容部内に収容される接着剤として、耐熱性を有する無機接着剤を使用している。微粒子センサのセンサ本体部を内燃機関の排気管に取り付けて使用する場合は、センサ本体部の内部が高温になるため、接着剤として、耐熱性を有する無機接着剤を使用するのが好ましい。 In the fine particle sensor described above, an inorganic adhesive having heat resistance is used as an adhesive accommodated in the adhesive accommodating portion. When the sensor main body of the fine particle sensor is used by being attached to the exhaust pipe of an internal combustion engine, the inside of the sensor main body becomes high temperature. Therefore, it is preferable to use an inorganic adhesive having heat resistance as the adhesive.
ところが、接着剤として無機接着剤を使用した場合は、振動により、接着剤収容部内に収容されている当該接着剤の表面に亀裂が発生し易くなり、当該接着剤の一部が砕けて粉状になり易くなる。これに対し、上述の微粒子センサでは、後端側通気開口部を後端側収容開口部よりも軸線方向の後端側に配置しているので、接着剤収容部内に収容されている接着剤の一部が砕けて接着剤の粉が生じ易い場合でも、当該接着剤の粉がホルダの通気孔内に進入し難くなる。 However, when an inorganic adhesive is used as the adhesive, cracks are likely to occur on the surface of the adhesive accommodated in the adhesive accommodating portion due to vibration, and a part of the adhesive is crushed and powdered. It becomes easy to become. On the other hand, in the above-described fine particle sensor, the rear end side ventilation opening is arranged on the rear end side in the axial direction with respect to the rear end accommodation opening, so that the adhesive contained in the adhesive accommodation portion Even when part of the powder is crushed and adhesive powder is likely to be generated, the adhesive powder is difficult to enter the vent hole of the holder.
(実施形態)
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図1は、実施形態にかかる微粒子センサ1を、車両AMに搭載したエンジンENG(内燃機関)の排気管EPに装着した状態を示す概略図である。図2は、微粒子センサ1の斜視図である。図3は、微粒子センサ1の縦断面図である。図4は、微粒子センサ1の他の縦断面図であり、図3とは直交する方向の縦断面図である。図5は、センサ本体部5を排気管EPに取り付けた状態の縦断面図である。図6は、微粒子センサ1の分解斜視図である。
なお、微粒子センサ1の軸線方向GH(軸線AXに沿う方向、図3において上下方向)のうち、排気管EP(通気管)に装着される側(図3において下方)を先端側GS、排気管EPの外部に配置される側(図3において上方)を後端側GKとする。
(Embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a state in which the
Of the axial direction GH (the direction along the axis AX, the vertical direction in FIG. 3) of the
まず、本実施形態の微粒子検知システム200について説明する。微粒子検知システム200は、図1に示すように、微粒子センサ1と、この微粒子センサ1を駆動する回路部201とを備える。
微粒子センサ1は、車両AMに搭載したエンジンENG(内燃機関)の排気管EPに装着され、排気管EP内を流通する排気ガスEG(被測定ガス)中のススなどの微粒子Sを検知する。詳細には、微粒子センサ1のセンサ本体部5が、排気管EPに固定され、センサ本体部5の先端側の部位が、排気管EP内に配置されて(図5参照)排気ガスEGに晒される。
First, the
The
回路部201は、排気管EPの外部で、第1ケーブル90及び第2ケーブル100を通じて、微粒子センサ1のセンサ本体部5に接続されている。この回路部201は、微粒子センサ1を駆動するとともに、後述する信号電流を検知する回路を有している。
The
ここで、本実施形態の微粒子センサ1について詳細に説明する。微粒子センサ1は、センサ本体部5と、このセンサ本体部5と回路部201との間を電気的に接続するケーブル(第1ケーブル90及び第2ケーブル100)と、センサ本体部5から延出するエアチューブ40とを備える(図2及び図3参照)。このうち、センサ本体部5は、センサ本体先端部6と、この後端側GKに位置するセンサ本体後端部7とを有する。センサ本体先端部6は、接地電位PVEとされた金属製の排気管EPの管取付部EPTに装着され、センサ本体後端部7が排気管EPの外部に配置される(図5及び図8参照)。
Here, the
また、センサ本体部5から延出するエアチューブ40は、外部の圧送ポンプ330に接続される(図8参照)。また、センサ本体部5から延出する第1ケーブル90及び第2ケーブル100は、外部の回路部201に接続される(図8参照)。
In addition, the
センサ本体部5は、外側金具10、内側金具30、放電電極体70、及び補助電極体80を有する(図3参照)。このうち、外側金具10は、軸線方向GHに延びる円筒状であり、内側金具30とは離間して絶縁された状態で、内側金具30の径方向周囲を囲む。この外側金具10は、接地電位PVEとされた排気管EPの管取付部EPTに装着されて、接地電位PVEとされる(図5及び図8参照)。外側金具10は、外側第1金具11と、この外側第1金具11の後端側GKに溶接された第2外側金具15とから構成される。
The
外側第1金具11は、図6に示すように、円筒状でステンレス製の部材である。この外側第1金具11は、円筒状の第1本体部11aと、第1本体部11aの先端側GSに位置して径方向外側に膨出する環状の金具取付部11cと、金具取付部11cから径方向内側に膨出する円環状の外側保持部11b(図4参照)と、この外側保持部11bから先端側GSに延びる円筒状の先端部11dとを有する。なお、金具取付部11cは、その先端側GSに位置する円環状のセンサ座面部11fを有している(図3及び図4参照)。また、先端部11dには、先端側GSに開口する平面視U字状の切り欠きからなるガス導入窓11hが形成されている(図3〜図6参照)。
As shown in FIG. 6, the outer first metal fitting 11 is a cylindrical member made of stainless steel. The outer first metal fitting 11 includes a cylindrical first
なお、微粒子センサ1のセンサ本体部5のうち、外側第1金具11の金具取付部11cから先端側GSの部分(金具取付部11cを含む先端側GSの部分)が、前述のセンサ本体先端部6であり、外側第1金具11の第1本体部11aから後端側GKの部分(第1本体部11aを含む後端側GKの部分)が、前述のセンサ本体後端部7である。
Of the sensor
第1本体部11aの径方向周囲には、後述する締結部材60が、外側第1金具11に対し回転自在に配置されている。また、外側保持部11bは、後述する内側金具30(ホルダ50)の内側保持部51fとの間に、円筒状でアルミナ製の絶縁スペーサ47を保持する部位であり、円環状の第1板パッキン48を介して絶縁スペーサ47に先端側GSから全周にわたり係合している。
A
一方、金具取付部11cは、後述するように、締結部材60が係合して、排気管EPの管取付部EPTに取り付けられる部位である。また、センサ座面部11fは、後述するように、円環状で銅製のガスケット18を介して、管取付部EPTの管座面部EPZに対し間接に接する。
On the other hand, the metal
第2外側金具15は、図6に示すように、円筒状でステンレス製の部材であり、軸線方向GHに延びる第1貫通孔15b及び第2貫通孔15cを有する(図3参照)。この第2外側金具15の先端部は、外側第1金具11の第1本体部11a内に後端側GKから挿入され、全周にわたり溶接されている。第2外側金具15には、後端側GKに向けて突出する筒状のエア取入部15tが設けられている(図4及び図6参照)。このエア取入部15tは、センサ本体部5のうち軸線方向GHの後端側GKに位置し、センサ本体部5の外部から内部にエアARを取り入れるための部位である。
As shown in FIG. 6, the second outer metal fitting 15 is a cylindrical member made of stainless steel, and has a first through
このエア取入部15tには、エアチューブ40が接続され、円筒状の取付リング16によって加締め固定されている。このエアチューブ40は、エア取入部15tから後端側GKに向けて延出し、エアチューブ40の他端部は、外部に設置された圧送ポンプ330に接続されている(図8参照)。これにより、圧送ポンプ330で生成された清浄なエア(圧縮空気)ARが、エアチューブ40を介して第2外側金具15内(センサ本体部5内)に供給される。
An
また、第2外側金具15の内部から後端側GKに向けて、2本のケーブル(第1ケーブル90及び第2ケーブル100)が延出している。具体的には、図3に示すように、第2外側金具15の第1貫通孔15bの後端側GKには、第1Oリング23及び円筒状の第1リテーナ25が挿入されており、これらに第1ケーブル90が挿通された態様で、第1ケーブル90が第2外側金具15に保持されている。
Further, two cables (the
第1リテーナ25は、軸線方向GHの先端側GSに位置する円筒状の挿入部25cと、これよりも後端側GKに位置する円筒状の加締め接続部25bとを有する。このうち、挿入部25cは、第2外側金具15の第1貫通孔15b内に、後端側GKから挿入される部位である。また、加締め接続部25bは、第1接地電位配線97の先端部97bに接続する部位である。この加締め接続部25bは、自身の内部に第1接地電位配線97の先端部97bを挿入配置した状態で、径方向内側に加締められることで、第1接地電位配線97の先端部97bに圧接した状態で導通している。第1リテーナ25のうち、挿入部25cよりも後端側GKの部位(加締め接続部25bを含む部位)は、第2外側金具15の後端から第2外側金具15の外部に突出して配置されている。
The
さらに、第2外側金具15の第2貫通孔15cの後端側GKには、第2Oリング24及び円筒状の第2リテーナ26が挿入されており、これらに第2ケーブル100が挿通された態様で、第2ケーブル100が第2外側金具15に保持されている。
Furthermore, the
第2リテーナ26は、軸線方向GHの先端側GSに位置する円筒状の挿入部26cと、これよりも後端側GKに位置する円筒状の加締め接続部26bとを有する。このうち、挿入部26cは、第2外側金具15の第2貫通孔15c内に、後端側GKから挿入される部位である。また、加締め接続部26bは、第2接地電位配線107の先端部107bに接続する部位である。この加締め接続部26bは、自身の内部に第2接地電位配線107の先端部107bを挿入配置した状態で、径方向内側に加締められることで、第2接地電位配線107の先端部107bに圧接した状態で導通している。第2リテーナ26のうち、挿入部26cよりも後端側GKの部位(加締め接続部26bを含む部位)は、第2外側金具15の後端から第2外側金具15の外部に突出して配置されている。
The
次に、第1ケーブル90及び第2ケーブル100について説明する。なお、図7は、第1ケーブル90及び第2ケーブル100の横断面図である。
第1ケーブル90は、トライアキシャルケーブルであり、図3及び図7に示すように、銅の芯線からなる放電電位配線91と、その径方向外側に位置し、銅細線を編んだ編組からなる円筒状の第1基準電位配線93と、放電電位配線91の径方向周囲を包囲し、放電電位配線91と第1基準電位配線93との間に配置されて両者を絶縁する、PTFEからなる第1絶縁体層92とを有している。さらに、第1ケーブル90は、第1基準電位配線93の径方向周囲を包囲し、銅細線を編んだ編組からなる円筒形状の第1接地電位配線97と、第1基準電位配線93の径方向周囲を包囲し、第1基準電位配線93と第1接地電位配線97との間に配置されて両者を絶縁する、PTFEからなる絶縁性の第2絶縁体層95とを有する。
Next, the
The
さらに、第1ケーブル90は、図7に示すように、第2絶縁体層95の径方向内側表面95bに密着して径方向内側表面95bを覆い、第1基準電位配線93に接触する第1半導電被覆層94と、第2絶縁体層95の径方向外側表面95cに密着して径方向外側表面95cを覆い、第1接地電位配線97に接触する第2半導電被覆層96とを有する。第1半導電被覆層94及び第2半導電被覆層96は、カーボン入りFEPからなり、半導電性(導電性)を有している。さらに、第1ケーブル90は、第1接地電位配線97の径方向周囲を被覆する、FEPからなる絶縁性の外側絶縁被覆層98を有している。このように、第1ケーブル90は、第1基準電位配線93と第1接地電位配線97とによって放電電位配線91を二重に包囲すると共に、第1接地電位配線97で第1基準電位配線93を包囲する二重包囲ケーブルとなっている。
Furthermore, as shown in FIG. 7, the
この第1ケーブル90のうち、放電電位配線91の先端部91bは、第1絶縁体層92の先端よりも第1ケーブル90の先端側(図3において上方)に延びる形態で、第1ケーブル90の外部に露出している。この放電電位配線91の先端部91bは、図3に示すように、第1接続端子77による加締め接続により、放電電極体70の第1延出部71の後端部(露出部)に接続されている。これにより、放電電位配線91が、放電電極体70に導通する。
In the
なお、放電電位配線91の先端部91bと放電電極体70の第1延出部71の後端部(露出部)とが、第1接続端子77を通じて接続された部位を、放電電位接続部111とする(図3参照)。放電電位接続部111は、放電電位配線91の先端部91bと放電電極体70の第1延出部71の後端部(露出部)と第1接続端子77とにより構成される。
Note that the discharge
また、第1基準電位配線93の先端部93bは、第1半導電被覆層94の先端よりも第1ケーブル90の先端側に延びる形態で、第1ケーブル90の外部に露出している。この第1基準電位配線93の先端部93bは、図3に示すように、内側金具30(基準電位部材)の内筒31に接続されている。これにより、第1基準電位配線93が、内側金具30(基準電位部材)に導通する。
Further, the
また、第1接地電位配線97の先端部97bは、外側絶縁被覆層98の先端よりも第1ケーブル90の先端側に延びる形態で、第1ケーブル90の外部に露出している。この第1接地電位配線97の先端部97bは、図3に示すように、第2外側金具15の第1貫通孔15b内に挿入された筒状の第1リテーナ25の加締め接続部25bが外嵌し、この第1リテーナ25を通じて第2外側金具15(接地電位部材)に接続されている。これにより、第1接地電位配線97が、外側金具10(接地電位部材)に導通する。
Further, the
次に、第2ケーブル100について説明する。この第2ケーブル100も、トライアキシャルケーブルであり、図3及び図7に示すように、銅の芯線からなる補助電位配線101と、その径方向外側に位置し、銅細線を編んだ編組からなる円筒状の第2基準電位配線103と、補助電位配線101の径方向周囲を包囲し、補助電位配線101と第2基準電位配線103との間に配置されて両者を絶縁する、PTFEからなる第1絶縁体層102とを有している。さらに、第2ケーブル100は、第2基準電位配線103の径方向周囲を包囲し、銅細線を編んだ編組からなる円筒形状の第2接地電位配線107と、第2基準電位配線103の径方向周囲を包囲し、第2基準電位配線103と第2接地電位配線107との間に配置されて両者を絶縁する、PTFEからなる絶縁性の第2絶縁体層105とを有する。
Next, the
さらに、第2ケーブル100は、図7に示すように、第2絶縁体層105の径方向内側表面105bに密着して径方向内側表面105bを覆い、第2基準電位配線103に接触する第1半導電被覆層104と、第2絶縁体層105の径方向外側表面105cに密着して径方向外側表面105cを覆い、第2接地電位配線107に接触する第2半導電被覆層106とを有する。第1半導電被覆層104及び第2半導電被覆層106は、カーボン入りFEPからなり、半導電性(導電性)を有している。さらに、第2ケーブル100は、第2接地電位配線107の径方向周囲を被覆する、FEPからなる絶縁性の外側絶縁被覆層108を有している。このように、第2ケーブル100は、第2基準電位配線103と第2接地電位配線107とによって補助電位配線101を二重に包囲すると共に、第2接地電位配線107で第2基準電位配線103を包囲する二重包囲ケーブルとなっている。
Further, as shown in FIG. 7, the
この第2ケーブル100のうち、補助電位配線101の先端部101bは、第1絶縁体層102の先端よりも第2ケーブル100の先端側(図3において上方)に延びる形態で、第2ケーブル100の外部に露出している。この補助電位配線101の先端部101bは、図3に示すように、第2接続端子87による加締め接続により、補助電極体80の第2延出部81の後端部(露出部)に接続されている。これにより、補助電位配線101が、補助電極体80に導通する。
In the
なお、補助電位配線101の先端部101bと補助電極体80の第2延出部81の後端部(露出部)とが、第2接続端子87を通じて接続された部位を、補助電位接続部112とする(図3参照)。補助電位接続部112は、補助電位配線101の先端部101bと補助電極体80の第2延出部81の後端部と第2接続端子87とにより構成される。
A portion where the
また、第2基準電位配線103の先端部103bは、第1半導電被覆層104の先端よりも第2ケーブル100の先端側に延びる形態で、第2ケーブル100の外部に露出している。この第2基準電位配線103の先端部103bは、図3に示すように、内側金具30(基準電位部材)の内筒31に接続されている。これにより、第2基準電位配線103が、内側金具30(基準電位部材)に導通する。
Further, the
また、第2接地電位配線107の先端部107bは、外側絶縁被覆層108の先端よりも第2ケーブル100の先端側に延びる形態で、第2ケーブル100の外部に露出している。この第2接地電位配線107の先端部107bは、図3に示すように、第2外側金具15の第2貫通孔15c内に挿入された筒状の第2リテーナ26の加締め接続部26bが外嵌し、この第2リテーナ26を通じて第2外側金具15(接地電位部材)に接続されている。これにより、第2接地電位配線107が、外側金具10(接地電位部材)に導通する。
Further, the
次に、締結部材60について説明する。この締結部材60は、センサ本体後端部7の径方向周囲、具体的には、外側第1金具11の第1本体部11aの径方向周囲に、回転自在に配置されている。締結部材60は、雄ネジ部61と、この雄ネジ部61の後端側GKに位置する工具係合部63とからなる筒状の部材である(図3〜図6参照)。このうち雄ネジ部61は、外周に雄ネジが形成された円筒状の部位である。一方、工具係合部63は、外形が六角形状の筒状で、センサ本体部5を排気管EPの管取付部EPTに取り付ける際に工具を係合させる部位である。
Next, the
図5に示すように、排気管EPの管取付部EPTは、円環状の管座面部EPZと、この管座面部EPZから排気管EPの径方向外側に延出し、内周に雌ネジが形成された円筒状の雌ネジ部EPYとを有する。微粒子センサ1のセンサ本体部5を排気管EPの管取付部EPTに装着するにあたり、締結部材60の雄ネジ部61を管取付部EPTの雌ネジ部EPYにねじ込むと、締結部材60の雄ネジ部61の先端が、センサ本体先端部6のうち外側第1金具11の金具取付部11cに係合して、外側第1金具11を含むセンサ本体部5が先端側GSに移動する。
As shown in FIG. 5, the pipe mounting portion EPT of the exhaust pipe EP includes an annular pipe seat surface portion EPZ, and extends from the tube seat surface portion EPZ to the outside in the radial direction of the exhaust pipe EP, and a female screw is formed on the inner periphery. And a cylindrical female screw portion EPY. When the sensor
そして、金具取付部11cのうち先端側GSに位置するセンサ座面部11fが、管取付部EPTの管座面部EPZに、ガスケット18を介して間接に接する。締結部材60の雄ネジ部61と管取付部EPTの管座面部EPZとの間に、金具取付部11cが挟持されて、管取付部EPTに外側第1金具11が保持され、管取付部EPTにセンサ本体部5が気密に固定される。なお、締結部材60は、センサ本体部5に対して回転自在に配置されているので、上述のセンサ本体部5の管取付部EPTへの装着は、センサ本体部5を回転させることなく、締結部材60のみを回転させることによって行うことができる。
And the sensor
次に、内側金具30について説明する。この内側金具30は、図3及び図4に示すように、軸線方向GHに延びる外形円柱状であり、前述のように、外側金具10の径方向内側に、外側金具10とは離間し絶縁された状態で配置されている。内側金具30は、第1ケーブル90の第1基準電位配線93及び第2ケーブル100の第2基準電位配線103を通じて、外部の回路部201に接続され、接地電位PVEとは異なる基準電位PV1とされる。この内側金具30は、後端側GKから先端側GSへ順に並ぶ、内筒31と、ホルダ50と、ノズル部材35と、混合排出部材37と、蓋部材39とによって構成されている(図3、図4、図6参照)。
Next, the inner metal fitting 30 will be described. As shown in FIGS. 3 and 4, the inner metal fitting 30 has an outer cylindrical shape extending in the axial direction GH. As described above, the inner metal fitting 30 is separated from the
ホルダ50は、ステンレス製で円柱状のホルダ本体部51と、ステンレス製で軸線方向GHに延びる筒状部55とを有する(図9〜図15参照)。このホルダ50は、その後端側GKの部位が内筒31の先端部内に嵌め込まれた態様で固定されている(図4参照)。
The
なお、図9は、ホルダ50の側面図である。また、図10は、ホルダ50の上面図(ホルダ50を後端側GKから見た平面図)である。図11は、ホルダ50の下面図(ホルダ50を先端側GSの平面図)である。図12は、図10のD−D断面図である。図13は、図10のE−E断面図である。図14は、図3のB部拡大図である。但し、図14では、ホルダ50の付近に位置する部材の図示を一部省略している。図15は、微粒子センサ1のセンサ本体部5内に位置するホルダ50を後端側GKから斜めに見た斜視図である。但し、図15では、ホルダ50の付近に位置する部材の図示を一部省略している。
FIG. 9 is a side view of the
ホルダ本体部51は、ホルダ本体部51を軸線方向GHに貫通する孔であって放電電極体70が挿入される第1挿入孔52と、ホルダ本体部51を軸線方向GHに貫通する孔であって補助電極体80が挿入される第2挿入孔53とを有する。さらに、ホルダ本体部51は、ホルダ本体部51を軸線方向GHに貫通する貫通孔56を有している。
The holder
ホルダ本体部51の貫通孔56内には、円筒形状の筒状部55が圧入されて固定されている(図13参照)。筒状部55は、軸線方向GHに延びる中空円筒形状をなし、その一部(後端側GKの部位)が、ホルダ本体部51のうち軸線方向GHの後端に位置する後端面51cから軸線方向GHの後端側GKに突出している。この筒状部55は、当該筒状部55を軸線方向GHに貫通する中空部55b(中空孔)を有する。
A cylindrical
本実施形態のホルダ50では、筒状部55の中空部55bとホルダ本体部51の貫通孔56とにより、ホルダ50を軸線方向GHに貫通する通気孔57が構成されている。この通気孔57は、エア取入部15tを通じてセンサ本体部5の内部に導入されたエアARが、当該通気孔57を通じて軸線方向GHの後端側GKから先端側GSに流通する通気孔である(図4及び図13参照)。従って、エア取入部15tを通じてセンサ本体部5の内部に導入されたエアARは、ホルダ50の通気孔57の後端側GK(詳細には、筒状部55の中空部55bのうち軸線方向GHの後端側GKに開口する後端側通気開口部55d)から通気孔57内に導入され、通気孔57内を軸線方向GHの後端側GKから先端側GSに流れてゆき、通気孔57の先端側GS(ホルダ本体部51の貫通孔56の先端側開口)から通気孔57の外部に放出される。
In the
また、第1挿入孔52は、軸線方向GHの後端側GKに開口して接着剤59を収容する接着剤収容部52b(接着剤収容空間)と、接着剤収容部52bよりも軸線方向GHの先端側GSに位置する挿入孔本体部52cとを有する(図10〜図12参照)。挿入孔本体部52cの内径(孔径)が、接着剤収容部52bの内径(孔径)よりも小さくされることで、第1挿入孔52は、段差を有する二段の孔となっている。挿入孔本体部52cは、軸線方向GHに真っ直ぐ延びる円筒形状をなし、ホルダ本体部51の先端側GSに開口している(図12参照)。
Further, the
一方、接着剤収容部52bは、平面視長円形状で軸線方向GHに延びる筒形状をなし、軸線方向GHの後端側GKに開口する後端側収容開口部52dを有している。接着剤収容部52bの後端側収容開口部52dは、ホルダ本体部51の後端面51cに開口している。接着剤収容部52bの内部には、放電電極体70が挿入(挿通)された状態で、接着剤59が収容(充填)されている(図14及び図15参照)。これにより、放電電極体70がホルダ50に接着されるので、放電電極体70をホルダ50に固定することができる。なお、接着剤59は、接着剤収容部52bの全体を満たしておらず、接着剤59の表面59b(上面)は、後端側収容開口部52d(ホルダ本体部51の後端面51c)よりも先端側GS(下方)に位置している。
On the other hand, the adhesive
また、第2挿入孔53は、軸線方向GHの後端側GKに開口して接着剤59を収容する接着剤収容部53b(接着剤収容空間)と、接着剤収容部53bよりも軸線方向GHの先端側GSに位置する挿入孔本体部53cとを有する(図10〜図12参照)。挿入孔本体部53cの内径(孔径)が、接着剤収容部53bの内径(孔径)よりも小さくされることで、第2挿入孔53も、段差を有する二段の孔となっている。挿入孔本体部53cは、軸線方向GHに真っ直ぐ延びる円筒形状をなし、ホルダ本体部51の先端側GSに開口している(図12参照)。
Also, the
一方、接着剤収容部53bは、平面視長円形状で軸線方向GHに延びる筒形状をなし、軸線方向GHの後端側GKに開口する後端側収容開口部53dを有している。接着剤収容部53bの後端側収容開口部53dは、ホルダ本体部51の後端面51cに開口している。接着剤収容部53bの内部には、補助電極体80が挿入(挿通)された状態で、接着剤59が収容(充填)されている(図14及び図15参照)。これにより、補助電極体80がホルダ50に接着されるので、補助電極体80をホルダ50に固定することができる。なお、接着剤59は、接着剤収容部53bの全体を満たしておらず、接着剤59の表面59b(上面)は、後端側収容開口部53d(ホルダ本体部51の後端面51c)よりも先端側GSに位置している。
On the other hand, the adhesive
従って、本実施形態では、ホルダ50の通気孔57のうち軸線方向GHの後端側GKに開口する後端側通気開口部55d(筒状部55の中空部55bのうち軸線方向GHの後端側GKに開口する部分)が、接着剤収容部52b,53bのうち軸線方向GHの後端側GKに開口する後端側収容開口部52d,53dよりも、軸線方向GHの後端側GKに位置している(図12参照)。
Therefore, in this embodiment, the rear end side vent opening 55d that opens to the rear end side GK of the axial direction GH in the
ところで、本実施形態では、微粒子センサ1のセンサ本体部5をエンジンENGの排気管EPに取り付けて使用するため、センサ本体部5の内部が高温になる。このため、接着剤59として、耐熱性を有する接着剤を使用するのが好ましい。そこで、本実施形態では、接着剤59として、耐熱性無機接着剤(耐火性セラミックスと無機ポリマーとを含有する接着剤)を使用している。より具体的には、東亜合成社製のアロンセラミックC(商標名)を使用している。これにより、高温となる使用環境下においても、放電電極体70及び補助電極体80をホルダ50に接着した状態を維持することができ、放電電極体70及び補助電極体80がホルダ50に固定された状態を維持することができる。
By the way, in this embodiment, since the sensor
また、ホルダ50は、その外周面から径方向外側に膨出する円環状をなし、外側金具10の外側保持部11bとの間で絶縁スペーサ47を保持する内側保持部51fを有している(図10〜図12参照)。この内側保持部51fは、円環状の第2板パッキン49を介して絶縁スペーサ47に後端側GKから全周にわたり係合して、外側第1金具11の外側保持部11bとの間に絶縁スペーサ47を挟んで保持している(図3及び図4参照)。
The
ノズル部材35は、外形円柱状でステンレス製の部材であり、後端側GKからホルダ50の先端部が嵌め込まれて、これに固定されている。このノズル部材35は、ホルダ50よりも軸線方向GHの先端側GSに位置し、放電電極体70の対極となる放電対極部35dを有している。この放電対極部35dは、放電電極体70の先端部である針状先端部73が配置される放電空間DSを有し、この放電空間DS内において放電電極体70の針状先端部73との間で気中放電を発生させる。
The
詳細には、放電対極部35dは、ノズル部35aと、このノズル部35aよりも後端側GKに位置する後端側筒壁部35cとを有する。このうち、ノズル部35aは、軸線方向GHの後端側GKから先端側GSに向かうにしたがって縮径するテーパ形状の内面を有し、その先端部には、放電空間DSと後述する円筒状混合領域MX1(混合空間)とを連通する連通孔35fが形成されている。連通孔35fは、放電空間DSから円筒状混合領域MX1(混合空間)へエアARを噴射させるためのオリフィス孔とされ、微小な内径の孔となっている。
Specifically, the discharge
さらに、ノズル部材35は、放電対極部35dよりも軸線方向GHの先端側GSに位置する円筒状の先端側筒壁部35bを有する。この先端側筒壁部35bは、気中放電により生じたイオンCPと排気ガスEG(被測定ガス)とが導入されて混合される円筒状の混合空間(円筒状混合領域MX1という)を構成している。この円筒状混合領域MX1(混合空間)は、ノズル部35aの連通孔35fを通じて、放電空間DSと連通している。また、この先端側筒壁部35bには、排気管EPの下流側に向けて開口し、この円筒状混合領域MX1に繋がる1つのガス取入口35hが設けられている(図3及び図4参照)。このガス取入口35hを通じて、排気管EP内を流通する排気ガスEG(被測定ガス)が、円筒状混合領域MX1(混合空間)内に導入される。
Furthermore, the
本実施形態の微粒子センサ1は、エア取入部15tを通じてセンサ本体部5の内部に導入されたエアARが、センサ本体部5の内部を軸線方向GHの後端側GKから先端側GSに流れてゆき、その後、ホルダ50の通気孔57内を軸線方向GHの後端側GKから先端側GSに通過して放電空間DS内に導入される流路を構成している。さらに、微粒子センサ1は、放電空間DS内に導入されたエアARが、ノズル部35aの連通孔35fを通じて放電空間DSから円筒状混合領域MX1(混合空間)へ導入されることによって、放電空間DS内で生じたイオンCPが当該エアARと共に円筒状混合領域MX1(混合空間)内に導入される流路を構成している(図3、図4、図8、図16参照)。
In the
混合排出部材37は、外形円柱状でステンレス製の部材であり、後端側GKからノズル部材35の先端部内に嵌め込まれて、これに固定されている。この混合排出部材37は、後端側GKに位置する排出後端部37aと、この排出後端部37aの周縁から先端側GSに延出した円筒状の筒壁部37bとからなる。このうち、排出後端部37aには、径方向内側に膨出する捕集極37cが設けられており、この捕集極37cによって、スリット状の空間であるスリット状混合領域MX2が形成されている。このスリット状混合領域MX2は、前述の円筒状混合領域MX1と連通している(図4参照)。
The
一方、筒壁部37b内には、円柱状の空間であるガス排出路EXが形成されている。このガス排出路EXは、スリット状混合領域MX2と連通する。また、筒壁部37bには、排気管EPの下流側に向けて開口し、ガス排出路EXに繋がる1つのガス排出口37hが設けられている(図3及び図4参照)。
また、蓋部材39は、円板状でステンレス製の部材であり、混合排出部材37の先端側GSを閉塞している。
On the other hand, a gas discharge path EX which is a cylindrical space is formed in the
The
内筒31は、軸線方向GHに延びる円筒形状をなすステンレス製の筒状部材である(図3、図4、図6参照)。この内筒31は、半円筒状の第1部材32と半円筒状の第2部材34とからなり、第1部材32と第2部材34が組み合わされることで形成されている。第1部材32と第2部材34は、同一形状をなしている。具体的には、第1部材32と第2部材34は、内筒31を軸線方向GHに二等分した半筒状をなしている。
The
第1部材32は、半円筒状をなすセパレータ被覆部32bと、その後端側GKに位置する半円柱状の接触導通部32cとを有する。このうち、接触導通部32cは、軸線方向GHに接触導通部32cを貫通する筒状の通気口を有する。なお、第2部材34も、第1部材32と同等の形態を有している。
The
上述の第1部材32と第2部材34とを組み合わせた内筒31の内部には、電気絶縁性のセパレータ41が収容されている(図3及び図4参照)。詳細には、第1部材32のセパレータ被覆部32bと第2部材34のセパレータ被覆部とによって形成される円筒部内(円筒状のセパレータ収容空間)に、セパレータ41が接触して収容されている。これにより、セパレータ41が内筒31によって保持されている。
An electrically insulating
また、第1部材32の接触導通部32cと第2部材34の接触導通部とによって形成される2つの円筒状接触面の内部には、それぞれ、第1基準電位配線93と第2基準電位配線103とが接触して配置されている。これにより、内筒31が、第1基準電位配線93と第2基準電位配線103とに接触して導通する。
この内筒31は、センサ本体部5の内部に固定されている。具体的には、内筒31の先端部がホルダ50の後端部に外嵌されて、この外嵌部分(内筒31の先端部とホルダ50の後端部)が溶接されることで、内筒31の先端部がセンサ本体部5の内部に固定されている。
The first
The
また、内筒31は、その後端部が、円筒状の金属保持部材42の内側に挿入されて固定された状態で、金属保持部材42によって保持されている。これにより、第1部材32と第2部材34とが組み合わされて円筒状の内筒31とされた状態を保つことができると共に、内筒31の後端部がセンサ本体部5の内部に固定される。なお、内筒31の後端部と金属保持部材42とは、溶接されて固定されている。
Further, the
金属保持部材42は、軸線方向GHに延びる円筒状の側壁部42bと、この側壁部42bの後端部に接続する円環状の底部42cとを有する(図4、図6参照)。底部42cには、円形状の通気孔42dが設けられている。前述の第2外側金具15内に供給されたエア(圧縮空気)ARは、金属保持部材42の通気孔42dを通じて、センサ本体部5内を軸線方向GHの後端側GKから先端側GSに流通する。
The
金属保持部材42の後端部は、半円筒状の2つの絶縁部材43bと43cを組み合わせた円筒状の絶縁部材43内に配置されて、絶縁部材43に保持されている。更に、この絶縁部材43の後端側GKには、円環状のゴム部材44が配置され、更にその後端側GKには、C環状のワッシャ45が配置されている(図4、図6参照)。
The rear end portion of the
セパレータ41は、電気絶縁性部材(アルミナを主成分としたセラミック)からなり、軸線方向GHに延びる柱状をなしている(図3、図4、図6参照)。このセパレータ41は、当該セパレータ41を軸線方向GHに貫通する第1貫通孔41b及び第2貫通孔41cを有する。第1貫通孔41bと第2貫通孔41cは、別個独立した貫通孔であり、セパレータ41の壁部を挟んで軸線方向GHに直交する方向(図3において左右方向)に離間している。
The
セパレータ41の第1貫通孔41bの内部には、第1ケーブル90の先端部及び放電電極体70の第1延出部71が挿入されている。そして、第1貫通孔41bの内部には、放電電位接続部111(放電電位配線91の先端部91bと放電電極体70の第1延出部71の後端部とが、第1接続端子77を通じて接続された部位)が配置されている。
Inside the first through
また、セパレータ41の第2貫通孔41cの内部には、第2ケーブル100の先端部及び補助電極体80の第2延出部81が挿入されている。そして、第2貫通孔41cの内部には、補助電位接続部112(補助電位配線101の先端部101bと補助電極体80の第2延出部81の後端部とが、第2接続端子87を通じて接続された部位)が配置されている。
Further, the distal end portion of the
これにより、放電電位PV2となる放電電位接続部111と補助電位PV4となる補助電位接続部112とが、セパレータ41によって電気的に絶縁されている。
従って、本実施形態の微粒子センサ1は、セパレータ41によって、放電電位接続部111と補助電位接続部112とが適切に電気絶縁された微粒子センサとなる。
As a result, the discharge
Therefore, the
次に、放電電極体70について説明する。この放電電極体70は、タングステン線からなる放電電極本体部70Aと、放電電極本体部70Aの周囲に位置する第1絶縁パイプ75とを有する。放電電極本体部70Aは、図3に示すように、直棒状の第1延出部71と、その先端部分に位置し、針状に尖った形状の針状先端部73とからなる。この放電電極本体部70A(針状先端部73)は、第1ケーブル90の放電電位配線91を通じて、外部の回路部201に接続され、放電電位PV2とされる。なお、放電電位PV2は、基準電位PV1に対し正の高電位であり、ピーク電位が1〜2kVの電位とされる。
Next, the
第1延出部71は、その径方向周囲を絶縁セラミックからなる円筒状の第1絶縁パイプ75で被覆されている。但し、第1延出部71の後端部は、第1接続端子77によって放電電位配線91の先端部91bと接続するために、第1絶縁パイプ75で被覆されることなく露出している。
The first extending
一方、針状先端部73は、放電対極部35dによって構成されている放電空間DS内に配置されており、放電対極部35dと共にイオン源を構成する。即ち、後述するように、基準電位PV1とされる放電対極部35dと、放電電位PV2とされる針状先端部73とは、これらの間において気中放電を発生させ、この気中放電によって微粒子Sに付着させるイオンCPを生成する。
On the other hand, the needle-shaped
次に、補助電極体80について説明する。この補助電極体80は、ステンレス線からなる補充電極本体部80Aと、補充電極本体部80Aの周囲に位置する円筒状の第2絶縁パイプ85とを有する。補助電極体80は、図3に示すように、直棒状の第2延出部81と、その先端側GSでU字状に曲げ返された曲げ返し部82と、曲げ返し部82から後端側GKに延びる共に先端が針状に尖った形状の補助電極部83とからなる。
Next, the
第2延出部81は、その周囲を絶縁セラミックからなる円筒状の第2絶縁パイプ85で被覆されている。但し、第2延出部81の後端部は、第2接続端子87によって補助電位配線101の先端部101bと接続するために、第2絶縁パイプ85で被覆されることなく露出している。また、曲げ返し部82は、ガス排出路EX内に配置されている。
The periphery of the second extending
一方、補助電極部83は、スリット状混合領域MX2内に配置されている。この補助電極体80(補助電極部83)は、第2ケーブル100の補助電位配線101を通じて、外部の回路部201に接続され、補助電位PV4とされる。この補助電位PV4は、基準電位PV1に対して正の高電位であるが、放電電位PV2のピーク電位(1〜2kV)よりも低い、例えば、DC100〜200Vの電位にされている。
On the other hand, the
ところで、本実施形態の微粒子センサ1では、セパレータ41は、図6に示すように、その外周面に、軸線方向GHに延びる溝部41fを有している。溝部41fは、セパレータ41の外周面41dの一部が径方向内側に凹んだ形態で、軸線方向GHについてセパレータ41の先端から後端にまで延びている。そして、内筒31によってセパレータ41の外周が覆われた状態において、セパレータ41の溝部41fと内筒31の内周面とによって囲まれた通気孔AHが形成されている(図4参照)。さらに、この通気孔AHは、ホルダ50の通気孔57に連通している。
By the way, in the
従って、本実施形態の微粒子センサ1では、エア取入部15tと放電空間DSとの間にセパレータ41を設けていても、エア取入部15tを通じてセンサ本体部5の内部に取り入れたエアARを、適切に、センサ本体部5内の軸線方向GHの先端側の放電空間DS内に導入することができる。
Therefore, in the
ところで、エンジンENGの運転中は、センサ本体部5を取り付けている排気管EPが振動し、この振動が、ホルダ50の接着剤収容部52b,53b内に収容(充填)されている接着剤59に伝わることがある。この振動により、接着剤収容部52b,53b内に収容されている接着剤59の表面59bに亀裂等が発生して、接着剤59の一部が砕けて粉状となり、さらには、この粉状となった接着剤59(接着剤59の粉)が接着剤収容部52b,53bの外部に放出される虞がある。
By the way, during operation of the engine ENG, the exhaust pipe EP to which the sensor
そして、微粒子センサ1は、前述したように、エア取入部15tを通じてセンサ本体部5の内部に導入されたエアARが、センサ本体部5の内部を軸線方向GHの後端側GKから先端側GSに(図3〜図5において上方から下方に)流れてゆき、その後、ホルダ50の通気孔57内に導入されるように構成されている。このため、従来、このような微粒子センサでは、接着剤収容部の外部に放出された接着剤の粉が、エアと共にホルダの通気孔内に進入する虞があった。そして、接着剤の粉によって、放電空間DSと円筒状混合領域MX1とを連通する連通孔35fが閉塞され、放電空間DS内で生じたイオンCPをエアARと共に円筒状混合領域MX1内に導入させることができなくなる虞があった。
As described above, in the
これに対し、本実施形態の微粒子センサ1では、前述したように、ホルダ50の通気孔57のうち軸線方向GHの後端側GKに開口する後端側通気開口部55dが、接着剤収容部52b,53bのうち軸線方向GHの後端側GKに開口する後端側収容開口部52d,53dよりも、軸線方向GHの後端側GK(図3〜図5、図12〜図14において上方)に位置している。これにより、接着剤収容部52b,53b内に収容されている接着剤59の一部が砕けて接着剤59の粉が生じた場合でも、当該接着剤59の粉がホルダ50の通気孔57内に進入し難くなる。
On the other hand, in the
その理由は、本実施形態の微粒子センサ1では、エア取入部15tを通じてセンサ本体部5の内部に導入されたエアARが、センサ本体部5の内部を軸線方向GHの後端側GKから先端側GSに流れてゆき、その後、ホルダ50の通気孔57内に導入されるように構成されているからである。具体的に説明すると、センサ本体部5内におけるエアARの流れ方向は、軸線方向GHの後端側GK(図3〜図5において上方)を上流側、軸線方向GHの先端側GS(図3〜図5において下方)を下流側として、軸線方向GHの後端側GKから先端側GSに向かう方向(図3〜図5において上方から下方に向かう方向)とされているのに対し、ホルダ50の後端側通気開口部55dを、接着剤収容部52b,53bの後端側収容開口部52d,53dよりも、軸線方向GHの後端側GK、すなわち、エアARの流れ方向の上流側に配置しているからである。
The reason for this is that in the
これにより、接着剤収容部52b,53b内に位置する接着剤59の粉が、後端側収容開口部52d,53dから後端側通気開口部55dへ流れてゆき難く(到達し難く)なり、当該接着剤59の粉が、後端側通気開口部55dから通気孔57内に進入し難くなる。また、振動等によって後端側収容開口部52d,53dから接着剤収容部52b,53bの外部に接着剤59の粉が放出された場合でも、当該接着剤59の粉が後端側通気開口部55dへ流れてゆき難く(到達し難く)なり、当該接着剤59の粉が、後端側通気開口部55dから通気孔57内に進入し難くなる。
Thereby, the powder of the adhesive 59 located in the adhesive
なお、本実施形態の微粒子センサ1は、後述するように、放電空間DS内において、放電電極体70の針状先端部73と放電対極部35dとの間で気中放電を発生させ、その後、円筒状混合領域MX1(混合空間)内において、当該気中放電により生じたイオンCPを排気ガスEG(被測定ガス)に含まれる微粒子Sに付着させることで、帯電した帯電微粒子SCを生成し、その後、この帯電微粒子SCの電荷量に基づいて排気ガスEG中の微粒子Sの量を検知する。
As will be described later, the
これに対し、本実施形態の微粒子センサ1では、前述したように、接着剤59の粉がホルダ50の通気孔57内に進入し難くなっているので、接着剤59の粉によって、放電空間DSと円筒状混合領域MX1とを連通する連通孔35fが閉塞される(詰まる)ことが起こり難くなり、放電空間DS内で生じたイオンCPをエアARと共に円筒状混合領域MX1内に導入させることができなくなることが起こり難くなる。これにより、帯電微粒子SCを適切に生成することができなくなる不具合を低減することができ、排気ガスEG中の微粒子Sの量を適切に検知できなくなる不具合を低減することができる。
On the other hand, in the
次いで、微粒子センサ1の電気的機能及び動作について説明する(図8及び図16参照)。外部の回路部201の駆動により、基準電位PV1とされた内側金具30のノズル部35a(放電対極部35d)と、これよりも正の高電位である放電電位PV2とされた放電電極体70の針状先端部73との間において、気中放電(コロナ放電)が生じ、大気(空気)のN2,O2 等が電離した正のイオンCPが発生する。一方で、エアARが、後端側GKから放電空間DS内に供給される。このため、発生したイオンCPの一部は、エアARと共に、連通孔35f(オリフィス孔)を通じて放電空間DSから円筒状混合領域MX1に噴射される。
Next, the electrical function and operation of the
このエアARが、円筒状混合領域MX1に噴射されると、円筒状混合領域MX1の気圧が低下するため、排気管EP内の排気ガスEGが、ガス取入口35hから円筒状混合領域MX1に取り入れられる。この取入ガスEGIは、エアARと混合され、スリット状混合領域MX2及びガス排出路EXを経由して、ガス排出口37hから排出される。その際、排気ガスEG中のススなどの微粒子Sも円筒状混合領域MX1内に取り入れられる。この微粒子Sは、イオンCPが付着して、正に帯電した帯電微粒子SCとなり、この状態でガス排出口37hからエアARと共に排出される。一方、円筒状混合領域MX1に噴射されたイオンCPのうち、微粒子Sに付着しなかった浮遊イオンCPFは、補助電位PV4とされた補助電極体80の補助電極部83から斥力を受け、捕集極37cに付着することで、ガス排出口37hからの排出が抑制される。
When this air AR is injected into the cylindrical mixing region MX1, the pressure in the cylindrical mixing region MX1 decreases, so that the exhaust gas EG in the exhaust pipe EP is taken into the cylindrical mixing region MX1 from the
前述の気中放電の際、外部の回路部201から放電電極体70の針状先端部73に、放電電流Idが供給される。この放電電流Idの多くは、ノズル部35aに受電電流Ijとして流れ込み、回路部201に戻る。一方、捕集極37cで捕集された浮遊イオンCPFの電荷に起因する捕集電流Ihも、回路部201に戻る。つまり、受電電流Ijと捕集電流Ihの和である受電捕集電流Ijh(=Ij+Ih)が回路部201に戻る。
During the above-described air discharge, the discharge current Id is supplied from the
但し、この受電捕集電流Ijhは、帯電微粒子SCに付着して排出された排出イオンCPHの電荷に対応する電流分だけ、放電電流Idよりも小さい値となる。このため、放電電流Idと受電捕集電流Ijhとの差分(放電電流Id−受電捕集電流Ijh)に相当する信号電流が、基準電位PV1と接地電位PVEとの間を流れる。 However, the power collection current Ijh is smaller than the discharge current Id by a current corresponding to the charge of the discharged ions CPH attached and discharged to the charged fine particles SC. For this reason, a signal current corresponding to the difference between the discharge current Id and the received and collected current Ijh (discharge current Id−received and collected current Ijh) flows between the reference potential PV1 and the ground potential PVE.
従って、この帯電微粒子SCにより排出された排出イオンCPHの電荷量に対応する信号電流を回路部201で検知することにより、排気ガスEG中の微粒子Sの量を検知できる。このため、本実施形態では、帯電微粒子SCの電荷量に基づいて(詳細には、帯電微粒子SCの電荷量に応じて、基準電位PV1と接地電位PVEとの間を流れる信号電流に基づいて)、排気ガスEG(被測定ガス)中の微粒子Sの量を検知する。 Therefore, by detecting the signal current corresponding to the charge amount of the discharged ions CPH discharged by the charged fine particles SC, the amount of the fine particles S in the exhaust gas EG can be detected. For this reason, in the present embodiment, based on the charge amount of the charged fine particles SC (specifically, based on the signal current flowing between the reference potential PV1 and the ground potential PVE according to the charge amount of the charged fine particles SC). The amount of fine particles S in the exhaust gas EG (measured gas) is detected.
なお、微粒子センサ1によって検知する「微粒子Sの量」としては、排気ガスEG中の微粒子Sの表面積の合計に比例する値を得てもよいし、微粒子Sの質量の合計に比例する値を得てもよい。また、排気ガスEGの単位体積中に含まれる微粒子Sの個数に比例する値(微粒子Sの濃度)を得てもよい。
As the “amount of fine particles S” detected by the
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。 In the above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof.
例えば、実施形態では、ホルダとして、ホルダ本体部51と筒状部55との2部材からなるホルダ50を示した。より具体的には、ホルダ本体部51の貫通孔56内に、円筒形状の筒状部55を圧入して固定することで、ホルダ本体部51と筒状部55とが一体となったホルダ50を示した。しかしながら、一部材によりホルダを形成するようにしても良い。但し、ホルダの通気孔のうち軸線方向の後端側に開口する後端側通気開口部が、接着剤収容部のうち軸線方向の後端側に開口する後端側収容開口部よりも軸線方向の後端側に位置するように、ホルダを形成する。
For example, in the embodiment, as the holder, the
1 微粒子センサ
5 センサ本体部
10 外側金具
11 第1外側金具
15 第2外側金具
15t エア取入部
30 内側金具
31 内筒
35d 放電対極部
35f 連通孔
41 セパレータ
50 ホルダ
51 ホルダ本体部
51c 後端面
52 第1挿入孔
52b,53b 接着剤収容部
52d,53d 後端側収容開口部
53 第2挿入孔
55 筒状部
55b 中空部
55d 後端側通気開口部
57 通気孔
59 接着剤
70 放電電極体
73 針状先端部
80 補助電極体
201 回路部
330 圧送ポンプ
AR エア
DS 放電空間
MX1 円筒状混合領域(混合空間)
EP 排気管(通気管)
EG 排気ガス(被測定ガス)
GH 軸線方向
GS 軸線方向の先端側
GK 軸線方向の後端側
S 微粒子
SC 帯電微粒子
CP イオン
DESCRIPTION OF
EP exhaust pipe (venting pipe)
EG Exhaust gas (measured gas)
GH Axial direction GS Axial front end side GK Axial rear end side S Fine particle SC Charged fine particle CP Ion
Claims (3)
前記微粒子センサは、前記センサ本体部の外部から内部にエアを取り入れるためのエア取入部を有し、
前記センサ本体部は、
前記軸線方向に延びる放電電極体と、
前記放電電極体を保持するホルダと、
前記放電電極体を前記ホルダに接着する接着剤と、
前記ホルダよりも前記軸線方向の先端側に位置し、前記放電電極体の対極となる放電対極部であって、前記放電電極体の先端部が配置される放電空間を有し、前記放電空間内において前記放電電極体の先端部との間で気中放電を発生させる放電対極部と、
前記放電対極部よりも前記軸線方向の先端側に位置し、前記気中放電により生じたイオンと前記被測定ガスとが導入されて混合される混合空間を構成する部位と、を備え、
前記ホルダは、
当該ホルダを前記軸線方向に貫通し、前記放電電極体が挿入される挿入孔と、
当該ホルダを前記軸線方向に貫通する通気孔であって、前記エア取入部を通じて前記センサ本体部の内部に導入された前記エアが、当該通気孔を通じて前記軸線方向の後端側から先端側に流通する通気孔と、を有し、
前記挿入孔は、前記軸線方向の後端側に開口して前記接着剤を収容する接着剤収容部を含み、
前記接着剤は、前記接着剤収容部の内部に収容されており、
前記放電対極部は、前記放電空間と前記混合空間とを連通する連通孔であって、前記エアが当該連通孔を通じて前記軸線方向の後端側から先端側に流通する連通孔を有し、
前記微粒子センサは、前記エア取入部を通じて前記センサ本体部の内部に導入された前記エアが、前記センサ本体部の内部を前記軸線方向の後端側から先端側に流れてゆき、前記ホルダの前記通気孔内を前記軸線方向の後端側から先端側に通過して前記放電空間内に導入された後、当該エアが前記連通孔を通じて前記放電空間から前記混合空間へ導入されることによって、前記放電空間内で生じた前記イオンが当該エアと共に前記混合空間内に導入される構成を有し、
前記ホルダの前記通気孔のうち前記軸線方向の後端側に開口する後端側通気開口部は、前記接着剤収容部のうち前記軸線方向の後端側に開口する後端側収容開口部よりも、前記軸線方向の後端側に位置している
微粒子センサ。 Fine particles in the gas to be measured which have a sensor main body portion extending in the axial direction, and a portion of the sensor main body portion on the tip end side in the axial direction is disposed inside the vent pipe, and circulates in the vent pipe A fine particle sensor for detecting the amount of
The fine particle sensor has an air intake part for taking air into the inside from the outside of the sensor body part,
The sensor body is
A discharge electrode body extending in the axial direction;
A holder for holding the discharge electrode body;
An adhesive for bonding the discharge electrode body to the holder;
A discharge counter electrode portion, which is located on the tip end side in the axial direction with respect to the holder and serves as a counter electrode of the discharge electrode body, and has a discharge space in which the tip end portion of the discharge electrode body is disposed; A discharge counter electrode portion for generating an air discharge with the tip of the discharge electrode body at
A position that is located closer to the distal end side in the axial direction than the discharge counter electrode portion, and that constitutes a mixing space in which the ions generated by the air discharge and the gas to be measured are introduced and mixed;
The holder is
An insertion hole that penetrates the holder in the axial direction and into which the discharge electrode body is inserted;
A vent hole penetrating the holder in the axial direction, and the air introduced into the sensor body through the air intake portion flows from the rear end side to the front end side in the axial direction through the vent hole. And vent holes to be
The insertion hole includes an adhesive accommodating portion that opens to the rear end side in the axial direction and accommodates the adhesive,
The adhesive is housed inside the adhesive housing section,
The discharge counter electrode portion is a communication hole that communicates the discharge space and the mixing space, and has a communication hole through which the air flows from the rear end side to the front end side in the axial direction through the communication hole.
In the fine particle sensor, the air introduced into the sensor main body through the air intake portion flows in the sensor main body from the rear end side to the front end side in the axial direction. The air is introduced into the discharge space through the vent hole from the rear end side in the axial direction to the front end side, and then the air is introduced from the discharge space into the mixing space through the communication hole. The ion generated in the discharge space has a configuration that is introduced into the mixing space together with the air,
The rear end side vent opening portion that opens to the rear end side in the axial direction of the vent hole of the holder is more than the rear end side opening portion that opens to the rear end side in the axial direction of the adhesive accommodating portion. And a particulate sensor located on the rear end side in the axial direction.
前記ホルダは、
前記接着剤収容部を含むホルダ本体部と、
前記軸線方向に延びる中空筒形状をなし、前記ホルダ本体部のうち前記軸線方向の後端に位置する後端面から前記軸線方向の後端側に突出する筒状部であって、当該筒状部を軸線方向に貫通する中空部が前記通気孔の少なくとも一部を構成する筒状部と、を有し、
前記接着剤収容部の前記後端側収容開口部は、前記ホルダ本体部の前記後端面に開口しており、
前記筒状部の前記中空部のうち前記軸線方向の後端側に開口する開口部が、前記後端側通気開口部である
微粒子センサ。 The fine particle sensor according to claim 1,
The holder is
A holder main body including the adhesive accommodating portion;
A cylindrical part that extends in the axial direction and projects from the rear end surface of the holder main body located at the rear end in the axial direction toward the rear end in the axial direction, the cylindrical part A hollow portion penetrating in the axial direction comprises a cylindrical portion constituting at least a part of the vent hole,
The rear end side accommodating opening of the adhesive accommodating portion opens to the rear end surface of the holder main body portion,
The fine particle sensor in which an opening portion opened to the rear end side in the axial direction in the hollow portion of the cylindrical portion is the rear end side ventilation opening portion.
前記接着剤は、耐熱性無機接着剤である
微粒子センサ。 The fine particle sensor according to claim 1 or 2,
The fine particle sensor, wherein the adhesive is a heat-resistant inorganic adhesive.
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---|---|---|---|
JP2017095487A JP2018194308A (en) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | Particulate sensor |
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ID=64570147
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JP2017095487A Pending JP2018194308A (en) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | Particulate sensor |
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- 2017-05-12 JP JP2017095487A patent/JP2018194308A/en active Pending
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