JP2019168243A - 微粒子センサ - Google Patents

Abstract

【課題】被測定ガスに含まれている微粒子がセパレータの外面（表面）に付着するのを低減することができる微粒子センサを提供する。【解決手段】微粒子センサ１のセンサ本体部５は、当該センサ本体部５の外部から内部に導入されるエア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、内側金具３０の内面とセパレータ４１の外面とによって形成される第１センサ内空間ＳＡ１を通過して、放電空間ＤＳ内に導入された後、混合空間ＭＸ１内に導入される、第１センサ内エア流路ＦＣ１を有する。第１センサ内エア流路ＦＣ１のうち少なくとも第１センサ内空間ＳＡ１の内部に位置する流路は、第１センサ内空間ＳＡ１を軸線方向ＧＨに挿通する挿通管５５によって構成されている。【選択図】図４

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。

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。

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、センサ本体部のうち軸線方向の先端側の部位を通気管（排気管）の内部に配置して、接地電位とされた通気管の内部を流通する被測定ガス（排気ガス）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。

特開２０１７−１６６９６３号公報

特許文献１の微粒子センサは、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第１エア取入部を有している。また、センサ本体部は、「通気管に装着されて接地電位とされる筒状の外側金具」と、「接地電位とは異なる基準電位とされ、外側金具によって径方向周囲を囲まれた内側金具」とを備える。さらに、センサ本体部は、「軸線方向に延びる形態をなし、内側金具の内部に配置されて、接地電位及び基準電位とは異なる放電電位とされる放電電極体」と、「内側金具の内部に位置し、内側金具と放電電極体との間に介在して、放電電極体を含む放電電位部材と内側金具との間を電気的に絶縁するセパレータ」とを備える。

なお、放電電位部材とは、放電電位とされる部材である。また、セパレータによって内側金具との間を電気的に絶縁される「放電電極体を含む放電電位部材」は、「放電電極体と、放電電極体に接続する放電電位配線（ワイヤーケーブル）と、両者を接続して固定する接続端子」である。

内側金具は、セパレータ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を有する。この放電対極部は、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部位である。さらに、内側金具は、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を有する。

また、特許文献１の微粒子センサでは、センサ本体部が、「第１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、内側金具の内面とセパレータの外面とによって形成される第１センサ内空間の内部を通過して、放電空間内に導入された後、（放電空間内において気中放電により生じたイオンと共に）混合空間内に導入される」第１センサ内エア流路を有している。

この微粒子センサ（センサ本体部）では、第１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、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。さらには、通気管（排気管）内の被測定ガスが、混合空間内に導入される。このとき、混合空間内には、被測定ガス中の微粒子（ススなど）も導入され、この微粒子にイオンが付着することで、帯電した帯電微粒子が生成され、混合空間から排出される。そして、この微粒子センサでは、基準電位と接地電位との間に帯電微粒子の量に応じて流れる信号電流を用いて、被測定ガス中の微粒子の量を検知する。

ところで、このような微粒子センサでは、セパレータの外面に、被測定ガスに含まれているススなどの微粒子が付着することがあった。具体的には、例えば、通気管（排気管）の内部を被測定ガス（排気ガス）が流通している状態で、第１エア取入部を通じてセンサ本体部の内部にエアを供給することを停止（エアポンプを停止）して、第１センサ内エア流路内にエアが流通していない状態となった場合に、通気管の内部を流通している被測定ガスが、第１センサ内エア流路を逆流して、内側金具の内面とセパレータの外面とによって形成される第１センサ内空間の内部にまで進入することがあった。

これにより、被測定ガスに含まれているススなどの微粒子が、セパレータの外面に付着することがあった。このために、セパレータの外面の絶縁抵抗が低下し、これによって、放電電位とされる放電電極体を含む放電電位部材と基準電位とされる内側金具との間の電気絶縁性が低下して、微粒子の量を適切に検知することができなくなることがあった。例えば、セパレータ表面に付着したススなどの微粒子を通じて、内側金具と放電電極体を含む放電電位部材との間で微短絡が生じ、これによって、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適切に発生させることができなくなり、その結果、微粒子の量を適切に検知することができなくなることがあった。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、被測定ガスに含まれている微粒子がセパレータの外面（表面）に付着するのを低減することができる微粒子センサを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、軸線方向に延びる形態の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、接地電位とされた前記通気管の内部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、前記センサ本体部は、前記通気管に装着されて前記接地電位とされる筒状の外側金具と、前記接地電位とは異なる基準電位とされ、前記外側金具によって径方向周囲を囲まれた内側金具と、前記軸線方向に延びる形態をなし、前記内側金具の内部に配置されて、前記接地電位及び前記基準電位とは異なる放電電位とされる放電電極体と、前記内側金具の内部に位置し、前記放電電極体を含む放電電位部材と前記内側金具との間に介在して両者を電気的に絶縁するセパレータと、を備え、前記内側金具は、前記セパレータ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、を有し、前記センサ本体部は、当該センサ本体部の外部から内部に導入されるエアが、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、前記内側金具の内面と前記セパレータの外面とによって形成される第１センサ内空間を通過して、前記放電空間内に導入された後、前記混合空間内に導入される、第１センサ内エア流路を有し、前記第１センサ内エア流路のうち少なくとも前記第１センサ内空間の内部に位置する流路は、前記第１センサ内空間を前記軸線方向に挿通する挿通管によって構成されている微粒子センサである。

上述の微粒子センサのセンサ本体部は、「通気管に装着されて接地電位とされる筒状の外側金具」と、「接地電位とは異なる基準電位とされ、外側金具によって径方向周囲を囲まれた内側金具」とを備える。さらに、センサ本体部は、「軸線方向に延びる形態をなし、内側金具の内部に配置されて、接地電位及び基準電位とは異なる放電電位とされる放電電極体」と、「内側金具の内部に位置し、内側金具と放電電極体との間に介在して、放電電極体を含む放電電位部材と内側金具との間を電気的に絶縁するセパレータ」とを備える。

なお、放電電位部材とは、放電電位とされる部材である。また、セパレータによって内側金具との間を電気的に絶縁される「放電電極体を含む放電電位部材」は、放電電極体のみであっても良いし、「放電電極体と、放電電極体に接続する放電電位配線（ワイヤーケーブル）と、両者を接続して固定する接続端子」であっても良い。

さらに、上述の微粒子センサでは、センサ本体部が、「センサ本体部の外部から内部に導入されるエアが、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、内側金具の内面とセパレータの外面とによって形成される第１センサ内空間の内部を通過して、放電空間内に導入された後、（放電空間内において気中放電により生じたイオンと共に）混合空間内に導入される」第１センサ内エア流路を有している。

さらに、上述の微粒子センサでは、第１センサ内エア流路のうち少なくとも第１センサ内空間（内側金具の内面とセパレータの外面とによって形成される空間）の内部に位置する流路を、第１センサ内空間の内部を軸線方向に挿通する挿通管によって構成している。すなわち、上述の微粒子センサでは、第１センサ内空間を挿通する挿通管（当該挿通管の内部をエアが流通可能な挿通管）を設け、第１センサ内エア流路のうち少なくとも第１センサ内空間の内部に位置する流路を、挿通管によって構成している。

このようにすることで、センサ本体部の内部に導入されたエアは、第１センサ内エア流路のうち第１センサ内空間の内部を流通するときは、セパレータの外面に接触することなく、挿通管の内部を流通することになる。従って、通気管の内部を流通している被測定ガスが、第１センサ内エア流路を逆流した場合でも、第１センサ内エア流路のうち第１センサ内空間の内部を流通するときは、セパレータの外面に接触することなく、挿通管の内部を流通することになる。これにより、上述の微粒子センサでは、被測定ガスに含まれているススなどの微粒子が、セパレータの外面に付着することを低減することができる。従って、微粒子の量を適切に検知することができなくなることを低減することができる。

さらに、前記の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前記エアを取り入れるための第１エア取入部を有し、前記センサ本体部は、前記セパレータよりも前記軸線方向の先端側に位置して前記放電電極体を保持するホルダを有し、前記ホルダは、当該ホルダを前記軸線方向に貫通する通気孔であって、前記第１センサ内エア流路の一部を構成する通気孔、を有し、前記挿通管は、その一端部が前記第１エア取入部に接続されると共に、その他端部が前記通気孔内に挿入された態様で、前記第１エア取入部と前記通気孔との間を連通しており、前記第１センサ内エア流路のうち前記第１エア取入部から前記通気孔までの流路は、前記挿通管によって構成されている微粒子センサとすると良い。

上述の微粒子センサ（センサ本体部）は、セパレータよりも軸線方向の先端側に位置して（且つ、放電空間よりも軸線方向の後端側に位置して）放電電極体を保持するホルダを有している。このホルダは、当該ホルダを軸線方向に貫通する通気孔（第１センサ内エア流路の一部を構成する通気孔）を有している。

さらに、上述の微粒子センサでは、第１センサ内空間を挿通する挿通管（当該挿通管の内部をエアが流通可能な挿通管）について、その一端部（軸線方向について後端側に位置する後端部）を第１エア取入部に接続すると共に、その他端部（軸線方向について先端側に位置する先端部）をホルダの通気孔内に挿入した態様で、第１エア取入部とホルダの通気孔との間を挿通管によって連通している。これにより、第１センサ内エア流路のうち第１エア取入部からホルダの通気孔までの流路を、挿通管で構成するようにしている。

このようにすることで、第１エア取入部からセンサ本体部の内部に導入されるエアは、第１センサ内エア流路のうち第１エア取入部からホルダの通気孔に至るまでの間（流路範囲）において、挿通管の内部のみを流通することになる。すなわち、第１エア取入部からセンサ本体部の内部に導入されるエアは、第１エア取入部からホルダの通気孔までの範囲内（すなわち、第１センサ内エア流路のうちホルダの通気孔よりも軸線方向後端側に位置する流路）において、挿通管以外の部材（外側金具やセパレータなど）に接触することなく、挿通管のみに接触する。

従って、通気管の内部を流通している被測定ガスが、第１センサ内エア流路を逆流した場合でも、第１センサ内エア流路のうちホルダの通気孔よりも軸線方向の後端側に位置する流路を流通するときは、挿通管以外の部材（内側金具、外側金具、セパレータなど）に接触することなく、挿通管の内部のみを流通することになる。これにより、上述の微粒子センサでは、被測定ガスに含まれているススなどの微粒子が、セパレータのみならず、外側金具等の部材にも付着することを低減することができる。

すなわち、センサ本体部の内部のうちホルダよりも軸線方向後端側の部位では、被測定ガスに含まれているススなどの微粒子は、挿通管のみに付着することになる。このため、例えば、センサ本体部の内部のうちホルダよりも軸線方向後端側の部位に付着したススなどの微粒子を除去するために、センサ本体部の内部のうちホルダよりも軸線方向後端側の部位を洗浄する場合には、挿通管のみを洗浄すれば良いことになり、容易に且つ適切に洗浄することが可能となる。

さらに、前記の微粒子センサであって、前記微粒子センサは、前記第１エア取入部の他に、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第２エア取入部を有し、前記センサ本体部は、絶縁性セラミックからなり、前記内側金具と前記外側金具との間に配置されて両者を電気的に絶縁する筒状の絶縁スペーサと、金属からなり、前記外側金具と前記絶縁スペーサとに接触しつつ両者の間に介在する環状の第１介在部材と、金属からなり、前記内側金具と前記絶縁スペーサとに接触しつつ両者の間に介在する環状の第２介在部材と、を備え、前記微粒子センサは、前記センサ本体部の前記軸線方向の先端側で、前記外側金具の内周面と前記内側金具の外周面との間に、前記被測定ガスが進入する被測定ガス進入空間を有し、前記センサ本体部は、前記第１センサ内エア流路の他に、前記第２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、前記内側金具の外周面と前記外側金具の内周面との間の第２センサ内空間の内部を、前記軸線方向の後端側から先端側に流れてゆく、第２センサ内エア流路を有し、前記第１介在部材及び前記第２介在部材は、前記第２センサ内エア流路と前記被測定ガス進入空間との境界部に配置されており、前記絶縁スペーサのうち前記第１介在部材と接触する面、及び、前記絶縁スペーサのうち前記第２介在部材と接触する面には、前記第２センサ内エア流路を流通する前記エアを前記第２センサ内エア流路から前記被測定ガス進入空間へ流出させる凹部を形成することなく、前記第１介在部材のうち前記外側金具と接触する環状の第１面、前記第１介在部材のうち前記絶縁スペーサと接触する環状の第２面、前記第２介在部材のうち前記内側金具と接触する環状の第３面、前記第２介在部材のうち前記絶縁スペーサと接触する環状の第４面、前記外側金具のうち前記第１介在部材と接触する環状の第５面、及び、前記内側金具のうち前記第２介在部材と接触する環状の第６面のうちの少なくともいずれかの面に、前記第２センサ内エア流路を流通する前記エアを前記第２センサ内エア流路から前記被測定ガス進入空間へ流出させる凹部を形成している微粒子センサとすると良い。

上述の微粒子センサは、センサ本体部の軸線方向の先端側で、外側金具の内周面と内側金具の外周面との間に、被測定ガスが進入する被測定ガス進入空間を有している。換言すれば、この微粒子センサは、センサ本体部の軸線方向の先端側において、内側金具の外周面を外側金具の内周面が包囲することによって形成された（外側金具の内周面と内側金具の外周面とによって囲まれた）被測定ガス進入空間を有している。さらに、上述の微粒子センサ（センサ本体部）は、絶縁性セラミックからなり、内側金具と外側金具との間に配置されて両者を電気的に絶縁する筒状の絶縁スペーサを有している。

ところで、被測定ガス進入空間の内部には、被測定ガス（排気ガス）に含まれる微粒子（ススなど）も進入する。このため、従来の微粒子センサでは、被測定ガス進入空間の内部（特に、被測定ガスが滞留し易い箇所）において、ススなどの微粒子が、被測定ガス進入空間を形成する内側金具の外周面及び外側金具の内周面に付着し、堆積してゆくことがあった。これにより、基準電位とされる内側金具と接地電位とされる外側金具との間の電気絶縁性が低下し（例えば、堆積したススなどの微粒子を通じた微短絡が生じ）、被測定ガス（排気ガス）に含まれる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。

これに対し、上述の微粒子センサは、第１エア取入部の他に、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第２エア取入部を有している。さらに、センサ本体部は、第１センサ内エア流路の他に、第２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、内側金具の外周面と外側金具の内周面との間の第２センサ内空間の内部を、軸線方向の後端側から先端側に流れてゆく、第２センサ内エア流路を有している。

さらに、上述の微粒子センサは、外側金具と絶縁スペーサとに接触しつつ両者の間に介在する金属製で環状の第１介在部材と、内側金具と絶縁スペーサとに接触しつつ両者の間に介在する金属製で環状の第２介在部材とを備えている。この第１介在部材及び第２介在部材は、第２センサ内エア流路と被測定ガス進入空間との境界部に配置されている。

さらに、上述の微粒子センサでは、第１介在部材のうち外側金具と接触する（対向する）環状の第１面、第１介在部材のうち絶縁スペーサと接触する（対向する）環状の第２面、第２介在部材のうち内側金具と接触する（対向する）環状の第３面、第２介在部材のうち絶縁スペーサと接触する（対向する）環状の第４面、外側金具のうち第１介在部材と接触する（対向する）環状の第５面、及び、内側金具のうち第２介在部材と接触する（対向する）環状の第６面のうちの少なくともいずれかの面に、第２センサ内エア流路を流通するエアを第２センサ内エア流路から被測定ガス進入空間へ流出させる（放出する）凹部を形成している。

これにより、この凹部を通じて（詳細には、凹部を構成する面と当該凹部が形成されている面に接触する面とによって囲まれた空間を通じて）、第２センサ内エア流路を流通するエアを、第２センサ内エア流路から被測定ガス進入空間内へ流出させる（放出する）ことができる。これにより、被測定ガス進入空間内においてエアの流れを形成することができるので、被測定ガス進入空間内において被測定ガスが滞留するのを防止できる。

これにより、被測定ガス（例えば、排気ガス）に含まれる微粒子（例えば、ススなど）が、被測定ガス進入空間を形成する内側金具の外周面及び外側金具の内周面に付着することを低減することができる。例えば、内側金具の外周面及び外側金具の内周面に付着しようとする微粒子を、エアで吹き飛ばすことができる。従って、上述の微粒子センサでは、被測定ガス進入空間において、基準電位とされる内側金具と接地電位とされる外側金具との間の絶縁性が低下し難くなり、微粒子の量を適切に検知することが可能となる。

ところで、上述の微粒子センサでは、前記凹部を、絶縁スペーサのうち第１介在部材と接触する（対向する）面、及び、絶縁スペーサのうち第２介在部材と接触する（対向する）面には形成していない。絶縁性セラミックからなる絶縁スペーサの表面に凹部を形成するよりも、金属製の第１介在部材等の表面に凹部を形成するほうが、形成容易で安価となるからである。

なお、凹部としては、例えば、第１介在部材の第１面及び第２面、並びに、第２介在部材の第３面及び第４面のうち、少なくともいずれかの面に形成された複数の溝部であって、センサ内エア流路側から被測定ガス進入空間側へ延びる形態の溝部を挙げることができる。凹部として溝部を形成することは容易であり、さらに、外側金具または内側金具よりも、第１介在部材または第２介在部材に溝部を形成したほうが、形成容易で安価となる。

さらに、前記いずれかの微粒子センサであって、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、前記放電電極体を前記ホルダに接着する接着剤を収容する、接着剤収容部を含み、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して、前記第１センサ内エア流路の一部を構成する連通孔であって、前記放電空間内に導入された前記エアが当該連通孔を通じて前記混合空間内へ流通する連通孔を有する微粒子センサとすると良い。

上述の微粒子センサでは、ホルダの挿入孔が、軸線方向の後端側に開口して、放電電極体をホルダに接着する接着剤を収容する、接着剤収容部を含んでいる。従って、上述の微粒子センサでは、放電電極体が、ホルダの挿入孔内に挿入されると共に、挿入孔のうち軸線方向の後端側に開口する接着剤収容部内に接着剤を収容（充填）することで、ホルダに放電電極体を固定している。

さらに、上述の微粒子センサでは、放電対極部は、放電空間と混合空間とを連通して、第１センサ内エア流路の一部を構成する連通孔であって、放電空間内に導入されたエアが当該連通孔を通じて混合空間内へ流通する連通孔を有している。

ところで、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、第１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。
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。

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。なお、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、微小な内径の孔とされることがある。

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）虞がある。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る。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る。

これに対し、上述の微粒子センサでは、前述したように、第１センサ内空間を挿通する挿通管（当該挿通管の内部をエアが流通可能な挿通管）について、その一端部（軸線方向について後端側に位置する後端部）を第１エア取入部に接続すると共に、その他端部（軸線方向について先端側に位置する先端部）をホルダの通気孔内に挿入した態様で、第１エア取入部とホルダの通気孔との間を挿通管によって連通している。これにより、第１センサ内エア流路のうち第１エア取入部からホルダの通気孔までの流路を、挿通管で構成するようにしている。

このようにすることで、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、当該接着剤の粉が挿通管内に進入することがないので、当該接着剤の粉がホルダの通気孔内に進入することを防止できる。このため、接着剤の粉によって連通孔が閉塞される（詰まる）ことを防止でき、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を防止できる。

実施形態にかかる微粒子センサを車両のエンジンの排気管に装着した状態を示す概略図である。 実施形態にかかる微粒子センサの斜視図である。 同微粒子センサの縦断面図である。 同微粒子センサ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。 同微粒子センサを排気管に取り付けた状態の縦断面図である。 同微粒子センサの分解斜視図である。 第１ケーブル及び第２ケーブルの横断面図である。 実施形態にかかる微粒子検知システムの概略構成を示す図である。 微粒子センサにおける微粒子の取り入れ、帯電、排出の様子を模式的に示す図である。 実施形態にかかる第１外側金具の下面図（先端側の平面図）である。 微粒子センサの横断面図であって、微粒子センサを図３のＦ−Ｆの位置で切断した断面図である。 微粒子センサの横断面図であって、微粒子センサを図３のＧ−Ｇの位置で切断した断面図である。 実施形態にかかるセンサ取付部の斜視図である。 同センサ取付部の上面図（後端側の平面図）である。 実施形態にかかる第１介在部材の側面図である。 同第１介在部材の上面図（後端側の平面図）である。 同第１介在部材の下面図（先端側の平面図）である。 図１５のＤ部拡大図である。 実施形態にかかる第２介在部材の側面図である。 同第２介在部材の上面図（後端側の平面図）である。 同第２介在部材の下面図（先端側の平面図）である。 図１９のＥ部拡大図である。 図４のＢ部拡大図である。 実施形態にかかるホルダの側面図である。 同ホルダの上面図（後端側の平面図）である。 同ホルダの下面図（先端側の平面図）である。 図２５のＨ−Ｈ断面図である。 図２５のＪ−Ｊ断面図である。 図３のＣ部拡大図である。 微粒子センサ内のホルダを後端側から見た斜視図である。

（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〜図５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〜図５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〜図５において上方）を後端側ＧＫとする。

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に固定されているセンサ取付部１２０に取り付けられることで、センサ本体部５の先端側ＧＳ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。

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。

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）とを備える（図２及び図３参照）。このうち、センサ本体部５は、軸線方向ＧＨに延びる形態をなし、接地電位ＰＶＥとされた金属製の排気管ＥＰに固定されているセンサ取付部１２０に取り付けられる（図５及び図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）。

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、金属からなり、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に固定（溶接）されているセンサ取付部１２０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、第１外側金具１１と、この第１外側金具１１の後端側ＧＫに溶接された第２外側金具１５とによって構成される。なお、センサ取付部１２０も接地電位ＰＶＥとされる。

第１外側金具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。この第１外側金具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円環状の鍔部１１ｃと、鍔部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、その先端側ＧＳに位置する平面視七角形状のセンサ側位置決め部１１ｋ（図１０参照）と、その先端側ＧＳに位置するシール部１１ｍを有している（図３及び図４参照）。

第１本体部１１ａの径方向周囲には、後述する締結部材６０が、第１外側金具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介在部材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。

鍔部１１ｃは、後述するように、締結部材６０を用いて微粒子センサ１（センサ本体部５）を排気管ＥＰに固定（溶接）されているセンサ取付部１２０に取り付けるときに、締結部材６０の先端部が当接する部位である。また、シール部１１ｍは、軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに向かうにしたがって縮径する環状のテーパ面であり、後述するように、微粒子センサ１（センサ本体部５）を排気管ＥＰに固定（溶接）されているセンサ取付部１２０に取り付けたとき、センサ取付部１２０の座面部１２２に接触して、第１外側金具１１とセンサ取付部１２０との間を気密にする部位である。

絶縁スペーサ４７は、絶縁性セラミックからなり、内側金具３０（詳細には、ホルダ５０のうち円環状の内側保持部５１ｆ）と外側金具１０（詳細には、第１外側金具１１のうち円環状の外側保持部１１ｂ）との間に配置されて、内側金具３０と外側金具１０とを電気的に絶縁している。なお、絶縁スペーサ４７のうち、軸線方向ＧＨの先端側ＧＳを向く円環状の面（図３〜図６及び図２３において下面）を先端面４７ｂ、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫを向く円環状の面（図３〜図６及び図２３において上面）を後端面４７ｃとする。なお、図２３は、図４のＢ部拡大図であり、後述する第２センサ内エア流路ＦＣ２を流通するエアＡＲの流れを示す図である。

また、第１介在部材４８は、金属製（具体的には、ステンレス製）で、図１５〜図１７に示すように、平板円環状をなしている。この第１介在部材４８は、円環状の第１面４８ｂ（図１５及び図２３において下面）と、その反対側を向く円環状の第２面４８ｃ（図１５及び図２３において上面）とを有する。第１介在部材４８は、第１面４８ｂを軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに向けると共に第２面４８ｃを軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに向けて、外側金具１０（詳細には、第１外側金具１１の外側保持部１１ｂ）と絶縁スペーサ４７（詳細には、絶縁スペーサ４７の先端面４７ｂ）とに接触しつつ両者の間に介在している（軸線方向ＧＨに挟まれている、図３〜図６及び図２３参照）。このようにすることで、第１介在部材４８を、外側金具１０と絶縁スペーサ４７との間に安定して介在させることができる。

なお、図１５は、第１介在部材４８の側面図である。図１６は、第１介在部材４８の上面図（後端側ＧＫから見た平面図）である。図１７は、第１介在部材４８の下面図（先端側ＧＳから見た平面図）である。また、外側金具１０（第１外側金具１１の外側保持部１１ｂ）のうち第１介在部材４８の第１面４８ｂと接触する（対向する）円環状の面を、第５面１１ｇとする（図２３参照）。

また、微粒子センサ１は、センサ本体部５の軸線方向ＧＨの先端側ＧＳで、外側金具１０（第１外側金具１１）の内周面１１ｎと内側金具３０の外周面３０ｎとの間に（外側金具１０の内周面１１ｎと内側金具３０の外周面３０ｎとによって囲まれた）、排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧ（被測定ガス）が進入する、略円筒形状の被測定ガス進入空間ＩＳを有している（図４、図５参照）。なお、排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧ（被測定ガス）は、例えば、センサ取付部１２０の包囲部１２５のガス導入窓１２５ｈを通じて、この被測定ガス進入空間ＩＳ内に進入する（図１３参照）。

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に延びる形態をなし、第２外側金具１５の後端部１５ｇを貫通する第１貫通孔１５ｂ及び第２貫通孔１５ｃを有する（図３参照）。さらに、第２外側金具１５は、図４に示すように、第２外側金具１５の後端部１５ｇを軸線方向ＧＨに貫通する第３貫通孔１５ｄと、第２外側金具１５の中央部を径方向（軸線方向ＧＨに直交する方向）に貫通する第４貫通孔１５ｆとを有する。この第２外側金具１５の先端部は、第１外側金具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。

さらに、第２外側金具１５には、第１エア取入部２５と第２エア取入部２７とが設けられている（図２、図４、及び図５参照）。第１エア取入部２５及び第２エア取入部２７は、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。

このうち、第１エア取入部２５は、軸線方向ＧＨに延びる筒状をなし、第２外側金具１５の後端部から後端側ＧＫに向けて突出する筒状のチューブ取付部材２１と、このチューブ取付部材２１に対し先端側ＧＳに隣接する筒状のシール部材２２とを有する。チューブ取付部材２１は、金属からなり、第３貫通孔１５ｄに形成されている雌ネジ穴に螺合する雄ネジ部２１ｃと、第２外側金具１５よりも後端側ＧＫに位置して後述するエアチューブ４０ｂが取り付けられる取付部２１ｂとを有する。このチューブ取付部材２１は、その雄ネジ部２１ｃが第２外側金具１５の第３貫通孔１５ｄに形成されている雌ネジに螺合する態様で、第２外側金具１５に固定される（図４参照）。シール部材２２は、電気絶縁性のゴムからなり、チューブ取付部材２１の先端部（雄ネジ部２１ｃ）に接触する態様で、第３貫通孔１５ｄ内に挿入（圧入）されている。

チューブ取付部材２１の取付部２１ｂには、エアチューブ４０ｂの一端部が接続される（図８参照）。エアチューブ４０ｂ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４０ｂを通じて、第１エア取入部２５に供給される。第１エア取入部２５に供給されたエアＡＲは、チューブ取付部材２１の軸孔である通気孔２１ｄ及びシール部材２２の軸孔である通気孔２２ｄの内部に導入される態様で、センサ本体部５の内部に導入される（図４参照）。

第２エア取入部２７は、金属からなり、軸線方向ＧＨに延びる筒状の取付部２７ｂと、第４貫通孔１５ｆに形成されている雌ネジに螺合する筒状の雄ネジ部２７ｃとを有する。この第２エア取入部２７は、その雄ネジ部２７ｃが第２外側金具１５の第４貫通孔１５ｆに形成されている雌ネジに螺合する態様で、第２外側金具１５に固定される。第２エア取入部２７の内部には、取付部２７ｂから雄ネジ部２７ｃまでの間を貫通する断面Ｌ字状の通気孔２７ｄが形成されている。

第２エア取入部２７の取付部２７ｂには、後述するエアチューブ４０ｃの一端部が接続される（図８参照）。エアチューブ４０ｃ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４０ｃを通じて、第２エア取入部２７に供給される。第２エア取入部２７に供給されたエアＡＲは、通気孔２７ｄの内部を通過して、センサ本体部５の内部（第２外側金具１５の内部）に導入される（図４参照）。

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３２５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。

第１リテーナ３２５は、軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置する円筒状の挿入部３２５ｃ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３２５ｂとを有する。このうち、挿入部３２５ｃ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３２５ｂ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３２５ｂ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３２５のうち、挿入部３２５ｃよりも後端側ＧＫの部位（加締め接続部３２５ｂ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。

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３２６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。

第２リテーナ３２６は、軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置する円筒状の挿入部３２６ｃ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３２６ｂとを有する。このうち、挿入部３２６ｃ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３２６ｂ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３２６ｂ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３２６のうち、挿入部３２６ｃよりも後端側ＧＫの部位（加締め接続部３２６ｂ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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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で金属製の第１リテーナ３２５が外嵌し、この第１リテーナ３２５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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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で金属製の第２リテーナ３２６が外嵌し、この第２リテーナ３２６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。

次に、締結部材６０について説明する。この締結部材６０は、第１外側金具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２〜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に固定されているセンサ取付部１２０に取り付ける際に工具を係合させる部位である。

排気管ＥＰは、当該排気管ＥＰの壁部を貫通する貫通孔ＥＰＨを構成する孔構成部ＥＰＺを有する（図５参照）。この孔構成部ＥＰＺには、センサ取付部１２０が取り付けられる（溶接されて固定される）と共に、微粒子センサ１のセンサ本体部５をセンサ取付部１２０に取り付けるときに、センサ本体部５のうち軸線方向ＧＨの先端側ＧＳの部位が挿通される。

図５及び図１３に示すように、センサ取付部１２０は、円筒状の取付本体部１２３と、この取付本体部１２３よりも先端側ＧＳに位置する円筒状の包囲部１２５とを有する。このセンサ取付部１２０は、排気管ＥＰの貫通孔ＥＰＨを通じて包囲部１２５を排気管ＥＰ内に配置（挿入）すると共に、取付本体部１２３の下面１２３ｂを排気管ＥＰに接触させた状態で、取付本体部１２３と排気管ＥＰとの間を隅肉溶接（全周溶接）することで、排気管ＥＰに固定されている。

取付本体部１２３の内周面のうち後端側ＧＫには、雌ネジ１２４が形成されている。さらに、取付本体部１２３の内周面のうち先端側ＧＳには、先端側ＧＳに向かうにしたがって縮径するテーパ状の座面部１２２が形成されている。さらに、取付本体部１２３の内周面のうち座面部１２２の後端側ＧＫには、センサ側位置決め部１１ｋに適合する平面視七角形状の管側位置決め部１２１が形成されている（図１３及び図１４参照）。

包囲部１２５は、微粒子センサ１のセンサ本体部５がセンサ取付部１２０に取り付けられた状態（図５に示す状態）において、センサ本体部５のうち排気管ＥＰの内部に配置された部位（管内配置部５Ａとする）の径方向周囲を包囲する。この包囲部１２５は、センサ本体部５がセンサ取付部１２０に取り付けられた状態において、軸線方向ＧＨについて、排気管ＥＰの孔構成部ＥＰＺの位置から、センサ本体部５の管内配置部５Ａのうち、後述するガス取入口３５ｈの位置よりも先端側ＧＳにまで延びる形態を有する。また、包囲部１２５には、平面視Ｕ字状の切り欠きからなるガス導入窓１２５ｈが形成されている（図５及び図１３参照）。なお、センサ取付部１２０は、ガス導入窓１２５ｈが排気管ＥＰの下流側（図５において左側）に開口する向きで、排気管ＥＰに固定されている。

微粒子センサ１のセンサ本体部５を、排気管ＥＰに固定されているセンサ取付部１２０に装着するときは、センサ本体部５のうち軸線方向ＧＨの先端側ＧＳの部位を、センサ取付部１２０の内側に挿通させて、センサ本体部５（第１外側金具１１）のセンサ側位置決め部１１ｋを、センサ取付部１２０の管側位置決め部１２１内に挿入（嵌合）させると共に、センサ本体部５（第１外側金具１１）のシール部１１ｍを、センサ取付部１２０の座面部１２２に接触させる。

なお、センサ本体部５（第１外側金具１１）のセンサ側位置決め部１１ｋを、センサ取付部１２０の管側位置決め部１２１内に挿入して、センサ側位置決め部１１ｋと管側位置決め部１２１を嵌合させることで、センサ取付部１２０に対するセンサ本体部５の周方向位置（軸線ＡＸ周りの位置）を、一定の周方向位置に位置決めすることができる。これにより、排気管ＥＰ内におけるガス取入口３５ｈの周方向位置を、一定の第１周方向位置（ガス取入口３５ｈが排気管ＥＰの下流側に開口する位置）に位置決めすることができる（図５参照）。

この状態で、締結部材６０の雄ネジ部６１を取付本体部１２３の雌ネジ１２４に螺合させて、締結部材６０によってセンサ本体部５とセンサ取付部１２０とを締結すると、締結部材６０の先端部によって第１外側金具１１の鍔部１１ｃが先端側ＧＳに押圧されることによって、センサ本体部５のシール部１１ｍがセンサ取付部１２０の座面部１２２に密着する。これにより、センサ本体部５（第１外側金具１１）とセンサ取付部１２０との間が気密にされた状態で、微粒子センサ１のセンサ本体部５が、排気管ＥＰに固定されているセンサ取付部１２０に対し、着脱可能に装着（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、センサ本体部５のセンサ取付部１２０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。

次に、内側金具３０について説明する。この内側金具３０は、金属からなり、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）。

ホルダ５０は、ステンレス製で円柱状のホルダ本体部５１を有する（図２４〜図３０参照）。このホルダ５０は、セパレータ４１よりも軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置し、且つ、放電空間ＤＳよりも軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに位置している。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、内筒３１に対し固定されている（図４参照）。

なお、図２４は、ホルダ５０の側面図である。また、図２５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２６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２７は、図２５のＨ−Ｈ断面図である。図２８は、図２５のＪ−Ｊ断面図である。図２４〜図２８では、挿通管５５が装着された状態のホルダ５０を示している。図２９は、図３のＣ部拡大図である。但し、図２９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３０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３０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。

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に貫通する通気孔５６を有している。通気孔５６は、第１エア取入部２５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５６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２８参照）。

ホルダ本体部５１の通気孔５６内には、後述する挿通管５５のうち先端側ＧＳの部位（先端部５５ｄ）が、挿入（圧入）されて固定される（図４及び図２８参照）。挿通管５５は、軸線方向ＧＨに延びる円筒形状のパイプであり、当該挿通管５５を軸線方向ＧＨに貫通する中空部５５ｂ（中空孔）を有する。この挿通管５５は、後述するように、第１センサ内空間ＳＡ１（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空間）を軸線方向ＧＨに挿通する（図４参照）。

この挿通管５５のうち後端側ＧＫの部位（後端部５５ｃ）は、図４に示すように、第１エア取入部２５に接続されている。具体的には、挿通管５５の後端部５５ｃは、シール部材２２の通気孔２２ｄの内部に挿入（圧入）されて固定されている。従って、本実施形態では、挿通管５５によって、第１エア取入部２５とホルダ本体部５１の通気孔５６との間が連通されている。従って、第１エア取入部２５の内部に導入されたエアＡＲは、挿通管５５の内部（中空部５５ｂ）を通過して、ホルダ５０の通気孔５６内に導入された後、通気孔５６の先端側ＧＳの開口から外部に放出される（図２８参照）。

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２５〜図２７参照）。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２７参照）。

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２９及び図３０参照）。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。

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２５〜図２７参照）。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２７参照）。

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２９及び図３０参照）。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。

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４、図６参照）。この内側保持部５１ｆは、円環状の第２介在部材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、第１外側金具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）。

第２介在部材４９は、金属製（具体的には、ステンレス製）で、図１９〜図２１に示すように、平板円環状をなしている。この第２介在部材４９は、円環状の第３面４９ｃ（図１９及び図２３において上面）と、その反対側を向く円環状の第４面４９ｂ（図１９及び図２３において下面）とを有する。第２介在部材４９は、第３面４９ｃを軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに向けると共に第４面４９ｂを軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに向けて、内側金具３０（詳細には、ホルダ５０のうち円環状の内側保持部５１ｆ）と絶縁スペーサ４７（詳細には、絶縁スペーサ４７の後端面４７ｃ）とに接触しつつ両者の間に介在している（軸線方向ＧＨに挟まれている）。このようにすることで、第２介在部材を４９、内側金具３０（ホルダ５０）と絶縁スペーサ４７との間に安定して介在させることができる。

なお、図１９は、第２介在部材４９の側面図である。図２０は、第２介在部材４９の上面図（後端側ＧＫから見た平面図）である。図２１は、第２介在部材４９の下面図（先端側ＧＳから見た平面図）である。また、内側金具３０（ホルダ５０の内側保持部５１ｆ）のうち第２介在部材４９の第３面４９ｃと接触する（対向する）円環状の面を、第６面５１ｇとする（図２３参照）。

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（図３及び図９参照）。

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（図３及び図９参照）。

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（図３及び図９参照）。

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）。排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧ（被測定ガス）は、センサ取付部１２０の包囲部１２５のガス導入窓１２５ｈ及び先端側筒壁部３５ｂのガス取入口３５ｈを通じて、円筒状混合領域ＭＸ１（混合空間）内に導入される。

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）。

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）。ガス排出口３７ｈは、円筒状混合領域ＭＸ１（混合空間）よりも軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置し、円筒状混合領域ＭＸ１内に導入された排気ガスＥＧをセンサ本体部５の外部に排出する。
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。

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。

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。

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３４ｂ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。

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３４ｃ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（図１１参照）。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。

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。

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、円形状の貫通孔４２ｄが設けられている。この貫通孔４２ｄの内部を、挿通管５５が軸線方向ＧＨに挿通している（図４参照）。さらに、第２部材３４の接触導通部３４ｃと金属保持部材４２との間に形成される空間内を、挿通管５５が軸線方向ＧＨに挿通している（図１１参照）。

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）。

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（図１２参照）。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及び図１２において左右方向）に離間している。

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。なお、放電電位接続部１１１を構成する放電電位配線９１、放電電極体７０、及び第１接続端子７７は、放電電位部材に相当する。

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。

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。さらには、放電電位ＰＶ２となる放電電位接続部１１１と基準電位ＰＶ１となる内側金具３０（内筒３１など）との間も、セパレータ４１によって電気的に絶縁されている。さらには、補助電位ＰＶ４となる補助電位接続部１１２と基準電位ＰＶ１となる内側金具３０（内筒３１など）との間も、セパレータ４１によって電気的に絶縁されている。

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。

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。

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。

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助電極本体部８０Ａと、補助電極本体部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。補助電極本体部８０Ａ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。

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。

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。

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及び図１２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第１センサ内空間ＳＡ１が形成されている（図４及び図１２参照）。

そして、本実施形態の微粒子センサ１（センサ本体部５）は、第１エア取入部２５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に流れてゆく、第１センサ内エア流路ＦＣ１を有している（図４、図８参照）。より具体的には、この第１センサ内エア流路ＦＣ１は、第１エア取入部２５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、セパレータ４１の溝部４１ｆ（外面）と内側金具３０（内筒３１）の内周面とによって形成される第１センサ内空間ＳＡ１の内部を通過し、その後、ホルダ５０の通気孔５６内を通過して放電空間ＤＳ内に導入された後、さらに、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）内へ導入される流路である（図４参照）。

なお、上述の第１センサ内空間ＳＡ１及びホルダ５０の通気孔５６は、第１センサ内エア流路ＦＣ１の一部を構成する部位である。
また、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）へ導入されるとき、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（図４、図８、図９参照）。

また、本実施形態の微粒子センサ１（センサ本体部５）は、第２エア取入部２７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、外側金具１０（第１外側金具１１）の内周面１１ｎと内側金具３０の外周面３０ｎとの間の第２センサ内空間ＳＡ２（図４参照）の内部を、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫから先端側ＧＳに流れてゆく、第２センサ内エア流路ＦＣ２を有している。この第２センサ内エア流路ＦＣ２は、その軸線方向ＧＨの先端側ＧＳで、第１介在部材４８及び第２介在部材４９を間に挟んで、被測定ガス進入空間ＩＳと隣接している（図４、図２３参照）。換言すれば、第１介在部材４８及び第２介在部材４９は、センサ内エア流路ＦＣ（詳細には、第２センサ内エア流路ＦＣ２）と被測定ガス進入空間ＩＳとの境界部に配置されている。

なお、本実施形態の微粒子センサ１は、後述するように、気中放電を発生させることでイオンＣＰを生成し、このイオンＣＰを排気ガスＥＧに含まれる微粒子Ｓに付着させることによって、帯電した帯電微粒子ＳＣを生成する。より具体的には、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を生成する。そして、この帯電微粒子ＳＣの量に応じて基準電位ＰＶ１と接地電位ＰＶＥとの間に流れる信号電流を用いて、排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓの量を検知する。

ところで、従来、微粒子センサでは、セパレータ４１の外面に、排気ガスＥＧに含まれているススなどの微粒子Ｓが付着することがあった。具体的には、排気管ＥＰの内部を排気ガスＥＧが流通している状態で、第１エア取入部２５を通じてセンサ本体部５の内部にエアＡＲを供給することを停止（圧送ポンプ３３０を停止）して、第１センサ内エア流路ＦＣ１内にエアＡＲが流通していない状態となった場合に、排気管ＥＰの内部を流通している排気ガスＥＧが、第１センサ内エア流路ＦＣ１を逆流して、セパレータ４１の溝部４１ｆ（外面）と内筒３１（内側金具３０）の内周面とによって囲まれた第１センサ内空間ＳＡ１の内部にまで進入することがあった。

これにより、排気ガスＥＧに含まれているススなどの微粒子Ｓが、セパレータ４１の外面に付着することがあった。このために、セパレータ４１の外面の絶縁抵抗が低下し、これによって、放電電位ＰＶ２とされる放電電極体７０を含む放電電位部材（放電電位接続部１１１など）と基準電位ＰＶ１とされる内側金具３０（内筒３１など）との間の電気絶縁性が低下して、排気ガスＥＧに含まれる微粒子Ｓの量を適切に検知することができなくなることがあった。例えば、セパレータ４１表面に付着したススなどの微粒子Ｓを通じて、内側金具３０（内筒３１など）と放電電位部材（放電電位接続部１１１など）との間で微短絡が生じ、これによって、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適切に発生させることができなくなり、その結果、排気ガスＥＧに含まれる微粒子Ｓの量を適切に検知することができなくなることがあった。

これに対し、本実施形態の微粒子センサ１では、第１センサ内エア流路ＦＣ１のうち少なくとも第１センサ内空間ＳＡ１の内部に位置する流路を、第１センサ内空間ＳＡ１の内部を軸線方向ＧＨに挿通する挿通管５５によって構成している。すなわち、第１センサ内空間ＳＡ１を挿通する挿通管５５を設け、第１センサ内エア流路ＦＣ１のうち少なくとも第１センサ内空間ＳＡ１の内部に位置する流路を、挿通管５５によって構成している（図４及び図５参照）。

このようにすることで、第１エア取入部２５を通じてセンサ本体部５の内部に導入されたエアＡＲは、第１センサ内エア流路ＦＣ１のうち第１センサ内空間ＳＡ１の内部を流通するときは、セパレータ４１の外面に接触することなく、挿通管５５の内部を流通することになる（図４及び図５参照）。従って、排気管ＥＰの内部を流通している排気ガスＥＧが、第１センサ内エア流路ＦＣ１を逆流した場合でも、第１センサ内エア流路ＦＣ１のうち第１センサ内空間ＳＡ１の内部を流通するときは、セパレータ４１の外面に接触することなく、挿通管５５の内部を流通することになる。

これにより、本実施形態の微粒子センサ１では、排気ガスＥＧに含まれているススなどの微粒子Ｓが、セパレータ４１の外面に付着することを低減することができる。従って、「放電電極体７０を含む放電電位部材（放電電位接続部１１１など）と内側金具３０（内筒３１など）との間の電気絶縁性が低下することによって、排気ガスＥＧに含まれる微粒子Ｓの量を適切に検知することができなくなること」を低減することができる。

特に、本実施形態の微粒子センサ１では、前述したように、第１センサ内空間ＳＡ１を挿通する挿通管５５について、その一端部（軸線方向ＧＨについて後端側ＧＫに位置する後端部５５ｃ）を第１エア取入部２５に接続すると共に、その他端部（軸線方向ＧＨについて先端側ＧＳに位置する先端部５５ｄ）をホルダ５０の通気孔５６内に挿入した態様で、第１エア取入部２５とホルダ５０の通気孔５６との間を挿通管５５によって連通している。これにより、第１センサ内エア流路ＦＣ１のうち第１エア取入部２５からホルダ５０の通気孔５６までの流路を、挿通管５５で構成するようにしている。

このようにすることで、第１エア取入部２５からセンサ本体部５の内部に導入されるエアＡＲは、第１センサ内エア流路ＦＣ１のうち第１エア取入部２５からホルダ５０の通気孔５６に至るまでの間（流路範囲）において、挿通管５５の内部のみを流通することになる。すなわち、第１エア取入部２５からセンサ本体部５の内部に導入されるエアＡＲは、第１エア取入部２５からホルダ５０の通気孔５６までの範囲内（すなわち、第１センサ内エア流路ＦＣ１のうちホルダ５０の通気孔５６よりも軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに位置する流路）において、挿通管５５以外の部材（外側金具１０やセパレータ４１など）に接触することなく、挿通管５５のみに接触する。

従って、排気管ＥＰの内部を流通している排気ガスＥＧが、第１センサ内エア流路ＦＣ１を逆流した場合でも、第１センサ内エア流路ＦＣ１のうちホルダ５０の通気孔５６よりも軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに位置する流路を流通するときは、挿通管５５以外の部材（内側金具３０、外側金具１０、セパレータ４１など）に接触することなく、挿通管５５の内部のみを流通することになる。これにより、本実施形態の微粒子センサ１では、排気ガスＥＧに含まれているススなどの微粒子Ｓが、セパレータ４１のみならず、外側金具１０等の部材にも付着することを低減することができる。

すなわち、センサ本体部５の内部のうちホルダ５０よりも軸線方向ＧＨの後端側ＧＫの部位では、排気ガスＥＧに含まれているススなどの微粒子Ｓは、挿通管５５のみに付着することになる。このため、例えば、センサ本体部５の内部のうちホルダ５０よりも軸線方向ＧＨの後端側ＧＫの部位に付着したススなどの微粒子Ｓを除去するために、センサ本体部５の内部のうちホルダ５０よりも軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに位置する部位を洗浄する場合には、挿通管５５のみを洗浄すれば良いことになり、容易に且つ適切に洗浄することが可能となる。

ところで、被測定ガス進入空間ＩＳ内には、排気ガスＥＧ（被測定ガス）に含まれる微粒子Ｓ（ススなど）も進入する。このため、従来の微粒子センサでは、被測定ガス進入空間の内部（特に、排気ガスＥＧが滞留し易い箇所）において、排気ガスＥＧに含まれるススなどの微粒子Ｓが、被測定ガス進入空間ＩＳを形成する内側金具３０の外周面３０ｎ及び第１外側金具１１の内周面１１ｎに付着し、堆積してゆくことがあった。これにより、基準電位ＰＶ１とされる内側金具３０と接地電位ＰＶＥとされる外側金具１０との間の電気絶縁性が低下し（例えば、堆積したススなどの微粒子Ｓを通じた微短絡が生じ）、排気ガスＥＧに含まれる微粒子Ｓの量を適切に検知することができなくなる虞があった。

これに対し、本実施形態の微粒子センサ１では、第１介在部材４８のうち、外側金具１０（第１外側金具１１の外側保持部１１ｂ）と接触する（対向する）円環状の第１面４８ｂ、及び、絶縁スペーサ４７の先端面４７ｂと接触する（対向する）円環状の第２面４８ｃに、第２センサ内エア流路ＦＣ２を流れるエアＡＲを第２センサ内エア流路ＦＣ２から被測定ガス進入空間ＩＳへ流出させる（放出する）複数の溝部４８ｈ（凹部）を形成している（図１５〜図１８参照）。

第１介在部材４８の溝部４８ｈは、第２センサ内エア流路ＦＣ２側（第１介在部材４８の外周４８ｊ側）から被測定ガス進入空間ＩＳ側（第１介在部材４８の内周４８ｋ側）へ延びる形態を有している。より具体的には、第１介在部材４８の溝部４８ｈは、第１介在部材４８の外周４８ｊから内周４８ｋにわたって延びる形態をなし、第２センサ内エア流路ＦＣ２と被測定ガス進入空間ＩＳ側とを連通している（図１６、図１７、図２３参照）。

さらに、第２介在部材４９のうち、内側金具３０（ホルダ５０の内側保持部５１ｆ）と接触する（対向する）環状の第３面４９ｃ、及び、絶縁スペーサ４７の後端面４７ｃと接触する（対向する）環状の第４面４９ｂに、第２センサ内エア流路ＦＣ２を流れるエアＡＲを第２センサ内エア流路ＦＣ２から被測定ガス進入空間ＩＳへ流出させる（放出する）複数の溝部４９ｈ（凹部）を形成している（図１９〜図２２参照）。

第２介在部材４９の溝部４９ｈは、第２センサ内エア流路ＦＣ２側（第２介在部材４９の外周４９ｊ側）から被測定ガス進入空間ＩＳ側（第２介在部材４９の内周４９ｋ側）へ延びる形態を有している。より具体的には、第２介在部材４９の溝部４９ｈは、第２介在部材４９の外周４９ｊから内周４９ｋにわたって延びる形態をなし、第２センサ内エア流路ＦＣ２と被測定ガス進入空間ＩＳ側とを連通している（図２０、図２１、図２３参照）。

これにより、第１介在部材４８の溝部４８ｈを通じて（詳細には、第１介在部材４８の第１面４８ｂのうち溝部４８ｈを構成する面と外側金具１０の第５面１１ｇとによって囲まれた空間からなる連通路を通じて）、エアＡＲを、第２センサ内エア流路ＦＣ２から被測定ガス進入空間ＩＳ内へ流出させる（放出する）ことができる（図２３参照）。さらには、第２介在部材４９の溝部４９ｈを通じて（詳細には、第２介在部材４９の第３面４９ｃのうち溝部４９ｈを構成する面と内側金具３０の第６面５１ｇとによって囲まれた空間からなる連通路を通じて）、エアＡＲを、第２センサ内エア流路ＦＣ２から被測定ガス進入空間ＩＳ内へ流出させる（放出する）ことができる（図２３参照）。

このようにすることで、被測定ガス進入空間ＩＳ内においてエアＡＲの流れを形成することができるので、被測定ガス進入空間ＩＳ内において排気ガスＥＧ（被測定ガス）が滞留し難くなる。これにより、排気ガスＥＧ（被測定ガス）に含まれる微粒子Ｓ（例えば、ススなど）が、被測定ガス進入空間ＩＳを形成する内側金具３０の外周面３０ｎ及び外側金具１０の内周面１１ｎに付着（堆積）することを低減することができる。例えば、内側金具３０の外周面３０ｎ及び外側金具１０の内周面１１ｎに付着しようとする微粒子Ｓを、エアＡＲで吹き飛ばすことができる。従って、本実施形態の微粒子センサ１では、被測定ガス進入空間ＩＳ内において、基準電位ＰＶ１とされる内側金具３０と接地電位ＰＶＥとされる外側金具１０との間の電気絶縁性が低下し難くなり、排気ガスＥＧに含まれる微粒子Ｓの量を適切に検知することが可能となる。

ところで、第１介在部材４８の第２面４８ｃに溝部４８ｈ（凹部）を形成することなく、絶縁スペーサ４７の先端面４７ｂに溝部（凹部）を形成することで、第１介在部材４８の第２面４８ｃと絶縁スペーサ４７の先端面４７ｂとの間をエアＡＲが流れるようにして、第２センサ内エア流路ＦＣ２を流通するエアＡＲを被測定ガス進入空間ＩＳへ放出することが可能である。

同様に、第２介在部材４９の第４面４９ｂに溝部４９ｈ（凹部）を形成することなく、絶縁スペーサ４７の後端面４７ｃに溝部（凹部）を形成することで、第２介在部材４９の第４面４９ｂと絶縁スペーサ４７の後端面４７ｃとの間をエアＡＲが流れるようにして、第２センサ内エア流路ＦＣ２を流通するエアＡＲを被測定ガス進入空間ＩＳへ放出することも可能である。

しかしながら、本実施形態では、絶縁スペーサ４７の先端面４７ｂ（第１介在部材４８に接触する面）に溝部（凹部）を形成することなく、第１介在部材４８の第２面４８ｃに溝部４８ｈ（凹部）を形成することで、第１介在部材４８の第２面４８ｃと絶縁スペーサ４７の先端面４７ｂとの間をエアＡＲが流れるようにしている。同様に、絶縁スペーサ４７の後端面４７ｃ（第２介在部材４９に接触する面）に溝部（凹部）を形成することなく、第２介在部材４９の第４面４９ｂに溝部４８ｈ（凹部）を形成することで、第２介在部材４９の第４面４９ｂと絶縁スペーサ４７の後端面４７ｃとの間をエアＡＲが流れるようにしている。

その理由は、絶縁性セラミックからなる絶縁スペーサ４７の先端面４７ｂ及び後端面４７ｃに凹部（溝部）を形成するよりも、金属製の第１介在部材４８の第２面４８ｃ及び第２介在部材４９の第４面４９ｂに凹部（溝部）を形成するほうが、形成容易で安価となるからである。

また、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。

そして、微粒子センサ１は、前述したように、第１エア取入部２５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、セパレータ４１の溝部４１ｆ（外面）と内側金具３０（内筒３１）の内周面とによって形成される第１センサ内空間ＳＡ１の内部を通過し、その後、ホルダ５０の通気孔５６内に導入されるように構成されている。

さらに、ホルダ５０の通気孔５６内に導入されたエアＡＲが、ホルダ５０の通気孔５６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、その後、当該エアＡＲが連通孔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内に導入されるように構成されている。そして、放電空間ＤＳと円筒状混合領域ＭＸ１とを連通する連通孔３５ｆは、放電空間ＤＳから円筒状混合領域ＭＸ１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５２ｂ，５３ｂの外部に放出された接着剤５９の粉が、エアＡＲと共にホルダ５０の通気孔５６内に進入して、放電空間ＤＳに導入される虞があった。さらには、この接着剤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、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。

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、第１センサ内空間ＳＡ１を挿通する挿通管５５について、その一端部（軸線方向ＧＨについて後端側ＧＫに位置する後端部５５ｃ）を第１エア取入部２５に接続すると共に、その他端部（軸線方向ＧＨについて先端側ＧＳに位置する先端部５５ｄ）をホルダ５０の通気孔５６内に挿入した態様で、第１エア取入部２５とホルダ５０の通気孔５６との間を挿通管５５によって連通している。これにより、第１センサ内エア流路ＦＣ１のうち第１エア取入部２５からホルダ５０の通気孔５６までの流路を、挿通管５５で構成するようにしている。

このようにすることで、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の粉が挿通管５５内に進入することがないので、当該接着剤５９の粉がホルダ５０の通気孔５６内に進入することを防止できる。このため、接着剤５９の粉によって連通孔３５ｆが閉塞される（詰まる）ことを防止でき、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（混合空間）内に導入させることができなくなることを防止できる。

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９参照）。まず、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）を発生させる。この気中放電により、大気（空気）中のＮ₂，Ｏ₂ 等が電離した正のイオンＣＰが発生する。一方で、第１エア取入部２５を通じてセンサ本体部５の内部に導入されたエアＡＲが、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。

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内を流通する排気ガス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。

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。

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。

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。

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を得てもよい。

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。

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
１１ｇ 第５面
１１ｎ 内周面
１５ 第２外側金具
２５ 第１エア取入部
２７ 第２エア取入部
３０ 内側金具
３０ｎ 外周面
３１ 内筒
３５ｄ 放電対極部
３５ｆ 連通孔（オリフィス孔）
３５ｈ ガス取入口
３７ｈ ガス排出口
４１ セパレータ
４７ 絶縁スペーサ
４７ｂ 先端面（第１介在部材と接触する面）
４７ｃ 後端面（第２介在部材と接触する面）
４８ 第１介在部材
４８ｂ 第１面
４８ｃ 第２面
４８ｈ，４９ｈ 溝部（凹部）
４９ 第２介在部材
４９ｂ 第４面
４９ｃ 第３面
５０ ホルダ
５１ｇ 第６面
５２ 第１挿入孔
５２ｂ，５３ｂ 接着剤収容部
５５ 挿通管
５６ 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
１１１ 放電電位接続部（放電電位部材）
２０１ 回路部
３３０ 圧送ポンプ（エアポンプ）
ＡＲ エア
ＣＰ イオン
ＤＳ 放電空間
ＥＰ 排気管（通気管）
ＥＧ 排気ガス（被測定ガス）
ＦＣ１ 第１センサ内エア流路
ＦＣ２ 第２センサ内エア流路
ＧＨ 軸線方向
ＧＳ 軸線方向の先端側
ＧＫ 軸線方向の後端側
ＩＳ 被測定ガス進入空間
ＭＸ１ 円筒状混合領域（混合空間）
ＰＶＥ 接地電位
ＰＶ１ 基準電位
ＰＶ２ 放電電位
Ｓ 微粒子
ＳＣ 帯電微粒子
ＳＡ１ 第１センサ内空間
ＳＡ２ 第２センサ内空間

Claims (4)

1. 軸線方向に延びる形態の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、接地電位とされた前記通気管の内部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、
   前記センサ本体部は、
   前記通気管に装着されて前記接地電位とされる筒状の外側金具と、
   前記接地電位とは異なる基準電位とされ、前記外側金具によって径方向周囲を囲まれた内側金具と、
   前記軸線方向に延びる形態をなし、前記内側金具の内部に配置されて、前記接地電位及び前記基準電位とは異なる放電電位とされる放電電極体と、
   前記内側金具の内部に位置し、前記放電電極体を含む放電電位部材と前記内側金具との間に介在して両者を電気的に絶縁するセパレータと、を備え、
   前記内側金具は、
   前記セパレータ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、を有し、
   前記センサ本体部は、
   当該センサ本体部の外部から内部に導入されるエアが、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、前記内側金具の内面と前記セパレータの外面とによって形成される第１センサ内空間を通過して、前記放電空間内に導入された後、前記混合空間内に導入される、第１センサ内エア流路を有し、
   前記第１センサ内エア流路のうち少なくとも前記第１センサ内空間の内部に位置する流路は、前記第１センサ内空間を前記軸線方向に挿通する挿通管によって構成されている
   微粒子センサ。
2. 請求項１に記載の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前記エアを取り入れるための第１エア取入部を有し、
   前記センサ本体部は、前記セパレータよりも前記軸線方向の先端側に位置して前記放電電極体を保持するホルダを有し、
   前記ホルダは、当該ホルダを前記軸線方向に貫通する通気孔であって、前記第１センサ内エア流路の一部を構成する通気孔、を有し、
   前記挿通管は、その一端部が前記第１エア取入部に接続されると共に、その他端部が前記通気孔内に挿入された態様で、前記第１エア取入部と前記通気孔との間を連通しており、
   前記第１センサ内エア流路のうち前記第１エア取入部から前記通気孔までの流路は、前記挿通管によって構成されている
   微粒子センサ。
3. 請求項２に記載の微粒子センサであって、
   前記微粒子センサは、前記第１エア取入部の他に、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第２エア取入部を有し、
   前記センサ本体部は、
   絶縁性セラミックからなり、前記内側金具と前記外側金具との間に配置されて両者を電気的に絶縁する筒状の絶縁スペーサと、
   金属からなり、前記外側金具と前記絶縁スペーサとに接触しつつ両者の間に介在する環状の第１介在部材と、
   金属からなり、前記内側金具と前記絶縁スペーサとに接触しつつ両者の間に介在する環状の第２介在部材と、を備え、
   前記微粒子センサは、前記センサ本体部の前記軸線方向の先端側で、前記外側金具の内周面と前記内側金具の外周面との間に、前記被測定ガスが進入する被測定ガス進入空間を有し、
   前記センサ本体部は、前記第１センサ内エア流路の他に、前記第２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、前記内側金具の外周面と前記外側金具の内周面との間の第２センサ内空間の内部を、前記軸線方向の後端側から先端側に流れてゆく、第２センサ内エア流路を有し、
   前記第１介在部材及び前記第２介在部材は、前記第２センサ内エア流路と前記被測定ガス進入空間との境界部に配置されており、
   前記絶縁スペーサのうち前記第１介在部材と接触する面、及び、前記絶縁スペーサのうち前記第２介在部材と接触する面には、前記第２センサ内エア流路を流通する前記エアを前記第２センサ内エア流路から前記被測定ガス進入空間へ流出させる凹部を形成することなく、
   前記第１介在部材のうち前記外側金具と接触する環状の第１面、前記第１介在部材のうち前記絶縁スペーサと接触する環状の第２面、前記第２介在部材のうち前記内側金具と接触する環状の第３面、前記第２介在部材のうち前記絶縁スペーサと接触する環状の第４面、前記外側金具のうち前記第１介在部材と接触する環状の第５面、及び、前記内側金具のうち前記第２介在部材と接触する環状の第６面のうちの少なくともいずれかの面に、前記第２センサ内エア流路を流通する前記エアを前記第２センサ内エア流路から前記被測定ガス進入空間へ流出させる凹部を形成している
   微粒子センサ。
4. 請求項２または請求項３に記載の微粒子センサであって、
   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、前記放電電極体を前記ホルダに接着する接着剤を収容する、接着剤収容部を含み、
   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して、前記第１センサ内エア流路の一部を構成する連通孔であって、前記放電空間内に導入された前記エアが当該連通孔を通じて前記混合空間内へ流通する連通孔を有する
   微粒子センサ。

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