JPWO2019065069A1 - Parts for measuring equipment - Google Patents

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Abstract

本開示の測定装置用部品100は、セラミックスから成り内部にガスの流れる流路11を有する基部1と、前記流路11を複数に区切るように前記流路11の内部に設けられた多孔質セラミックスから成るフィルタ部2と、前記基部1に前記フィルタ部2を挟むように設けられた静電容量形成用の一対の電極3とを備えており、前記フィルタ部2のうち前記流路11に面する表面において、前記流路11の進行方向に対して交わる方向に伸びる溝部6を有する。The measuring device component 100 of the present disclosure includes a base 1 made of ceramics and having a flow path 11 through which gas flows, and a porous ceramics provided inside the flow path 11 so as to divide the flow path 11 into a plurality of parts. A filter unit 2 composed of the same, and a pair of electrodes 3 for forming a capacitance provided on the base portion 1 so as to sandwich the filter unit 2 are provided, and a surface of the filter unit 2 on the flow path 11 is provided. The surface of the ceramic has a groove 6 extending in a direction intersecting the traveling direction of the flow path 11.

Description

本開示は、測定装置用部品に関するものである。 The present disclosure relates to parts for measuring devices.

ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中の粒子状物質の量を測定するために用いられる測定装置用部品として、例えば、特開2014−159783号公報(以下、特許文献1とする)に記載のものが知られている。特許文献1に記載の測定装置用部品は、多孔質性の隔壁で複数のセルに区画されたフィルタと、少なくとも1つのセルを測定用セルとしたときに、このセルを挟むように設けられた一対の電極とを備えている。 As a measuring device component used for measuring the amount of particulate matter in the exhaust gas emitted from a diesel engine, for example, those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-159783 (hereinafter referred to as Patent Document 1). It has been known. The measuring device component described in Patent Document 1 is provided so as to sandwich a filter divided into a plurality of cells by a porous partition wall and at least one cell as a measuring cell. It has a pair of electrodes.

本開示の一例の測定装置用部品は、セラミックスから成り内部にガスの流れる流路を有する基部と、前記流路を複数に区切るように前記流路の内部に設けられた多孔質セラミックスから成るフィルタ部と、前記基部に前記フィルタ部を挟むように設けられた静電容量形成用の一対の電極とを備えており、前記フィルタ部のうち前記流路に面する表面において、前記流路の進行方向に対して交わる方向に伸びる溝部を有する。 The measuring device component of an example of the present disclosure is a filter made of ceramics and having a base through which a gas flows, and a porous ceramics provided inside the flow path so as to divide the flow path into a plurality of parts. A portion and a pair of electrodes for forming a capacitance provided on the base portion so as to sandwich the filter portion are provided, and the progress of the flow path on the surface of the filter portion facing the flow path. It has a groove extending in a direction intersecting the direction.

また、本開示の一例の測定装置用部品は、セラミックスから成り内部にガスの流れる流路を有する基部と、前記流路を複数に区切るように前記流路の内部に設けられた多孔質セラミックスから成るフィルタ部と、前記基部に前記フィルタ部を挟むように設けられた静電容量形成用の一対の電極とを備えており、前記基部は、前記流路の進行方向に沿って位置する外側面を有しており、該外側面は、前記流路の進行方向に対して交わる方向に伸びる複数の溝部を有する。 Further, the measuring device component of the present disclosure is composed of a base made of ceramics and having a flow path for gas flowing inside, and a porous ceramics provided inside the flow path so as to divide the flow path into a plurality of parts. The base is provided with a filter portion and a pair of electrodes for forming a capacitance provided on the base portion so as to sandwich the filter portion, and the base portion is an outer surface located along the traveling direction of the flow path. The outer surface has a plurality of grooves extending in a direction intersecting the traveling direction of the flow path.

測定装置用部品の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the component for a measuring apparatus. 図1に示す測定装置用部品の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross section of the component for measuring apparatus shown in FIG. 図1に示す測定装置用部品の横断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of the component for measuring apparatus shown in FIG. 図1に示す測定装置用部品における電極の配線パターンを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the wiring pattern of the electrode in the component for measuring apparatus shown in FIG. 測定装置用部品の変形例における電極の配線パターンを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the wiring pattern of the electrode in the modification of the component for a measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の横断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例における電極の配線パターンを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the wiring pattern of the electrode in the modification of the component for a measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例における電極の配線パターンを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the wiring pattern of the electrode in the modification of the component for a measuring apparatus. 測定装置用部品の製造方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing method of the part for a measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. (a)は測定装置用部品の変形例の斜視図であり、(b)は(a)のC−C線断面(縦断面)を示す断面図であり、(c)は(a)のD−D線断面(縦断面)を示す断面図である。(A) is a perspective view of a modified example of a component for a measuring device, (b) is a cross-sectional view showing a CC line cross section (longitudinal cross section) of (a), and (c) is a D of (a). It is sectional drawing which shows the −D line cross section (vertical cross section). 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross-section of the modification of the component for measuring apparatus. 測定装置用部品の変形例の横断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of the modification of the component for measuring apparatus. 本開示の測定装置用部品の横断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of the component for measuring apparatus of this disclosure. 図31に示す測定装置用部品のX−X線における縦断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vertical cross section in XX line of the component for measuring apparatus shown in FIG. 測定装置用部品の別の例を示す横断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the component for a measuring apparatus. 測定装置用部品の別の例を示す横断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the component for a measuring apparatus. 本開示の測定装置用部品の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the component for a measuring apparatus of this disclosure. 測定装置用部品の他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of a component for a measuring apparatus. 測定装置用部品の他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of a component for a measuring apparatus. 測定装置用部品の別の例を示す横断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the component for a measuring apparatus. 測定装置用部品の別の例を示す横断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the component for a measuring apparatus.

以下、本開示の一実施形態に係る測定装置用部品100について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the measuring device component 100 according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.

図1は、測定装置用部品100の構成を示す斜視図である。図1に示すように、測定装置用部品100は、内部に流路11を有する基部1と、流路11の内部に設けられたフィルタ部2とを備えている。測定装置用部品100は、さらに、基部1に静電容量形成用の一対の電極3を備えている。測定装置用部品100は、例えば、ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中の粒子状物質の量を測定するために用いられる。 FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the measuring device component 100. As shown in FIG. 1, the measuring device component 100 includes a base portion 1 having a flow path 11 inside, and a filter section 2 provided inside the flow path 11. The measuring device component 100 further includes a pair of electrodes 3 for forming a capacitance on the base 1. The measuring device component 100 is used, for example, for measuring the amount of particulate matter in the exhaust gas emitted from a diesel engine.

基部1は、ガスの流れる流路11を形成するための部材である。基部1は、例えば、アルミナ等の絶縁性のセラミックスから成る。基部1は、例えば、内部に1つまたは複数の流路11を有している。図1に示す測定装置用部品100においては、基部1は、外形が直方体形状であって、内部に2つの流路11を有している。流路11は、基部1の主面の長手方向に沿って伸びている。それぞれの流路11はフィルタ部2で複数に区切られており、区切られた空間の1つ1つもまた流路11と呼ぶ。流路11は、基部1の1つの側面と、これに対向する位置にある側面とに開口している。2つの流路11は基部1の厚み方向に配列されている。基部1は、例えば、主面の長手方向の長さを40mmに、短手方向の長さ(幅)を10mmに、厚みを5mmに設定できる。また、フィルタ部2で区切られてできた流路11(フィルタ部2間の流路11)は、幅を1.2mmに、底面と天井面との間隔を1.2mmに設定できる。流路11の長さは、基部1の長さと等しく、40mmに設定できる。 The base 1 is a member for forming a flow path 11 through which gas flows. The base 1 is made of an insulating ceramic such as alumina. The base 1 has, for example, one or more flow paths 11 inside. In the measuring device component 100 shown in FIG. 1, the base 1 has a rectangular parallelepiped outer shape and has two flow paths 11 inside. The flow path 11 extends along the longitudinal direction of the main surface of the base 1. Each of the flow paths 11 is divided into a plurality of sections by the filter unit 2, and each of the divided spaces is also referred to as a flow path 11. The flow path 11 is open to one side surface of the base 1 and a side surface at a position facing the side surface. The two flow paths 11 are arranged in the thickness direction of the base 1. The length of the base 1 in the longitudinal direction of the main surface can be set to 40 mm, the length (width) in the lateral direction can be set to 10 mm, and the thickness of the base 1 can be set to 5 mm. Further, the width of the flow path 11 (the flow path 11 between the filter units 2) formed by being separated by the filter unit 2 can be set to 1.2 mm, and the distance between the bottom surface and the ceiling surface can be set to 1.2 mm. The length of the flow path 11 is equal to the length of the base 1 and can be set to 40 mm.

フィルタ部2は、ガス中の粒子状物質を捕集するための部材である。図2に示すように、フィルタ部2は、流路11の内部に設けられている。図3に示すように、本実施形態の測定装置用部品100においては、フィルタ部2は板状であって、基部1の長手方向に沿って(流路11の長さ方向に沿って)設けられている。フィルタ部2は、基部1の流路11を複数の領域に区切るように複数設けられている。本実施形態の測定装置用部品100は、1つの流路11につき4つのフィルタ部2が設けられている。4つのフィルタ部2は、それぞれが並行に配列されている。フィルタ部2は、多孔質セラミックスから成る。多孔質セラミックスとしては、例えば、多孔質アルミナが挙げられる。フィルタ部2が多孔質アルミナから成ることによって、流路11を流れるガスがフィルタ部2を通過できるようになっている。このとき、フィルタ部2は、ガス中に含まれる粒子状物質の一部を捕集する(堆積させる)ことができる。 The filter unit 2 is a member for collecting particulate matter in the gas. As shown in FIG. 2, the filter unit 2 is provided inside the flow path 11. As shown in FIG. 3, in the measuring device component 100 of the present embodiment, the filter portion 2 has a plate shape and is provided along the longitudinal direction of the base portion 1 (along the length direction of the flow path 11). Has been done. A plurality of filter portions 2 are provided so as to divide the flow path 11 of the base portion 1 into a plurality of regions. The measuring device component 100 of the present embodiment is provided with four filter units 2 for each flow path 11. Each of the four filter units 2 is arranged in parallel. The filter unit 2 is made of porous ceramics. Examples of the porous ceramics include porous alumina. Since the filter unit 2 is made of porous alumina, the gas flowing through the flow path 11 can pass through the filter unit 2. At this time, the filter unit 2 can collect (deposit) a part of the particulate matter contained in the gas.

測定装置用部品100においては、基部1の流路11の壁面がフィルタ部2の表面よりも緻密であってもよい。これにより、基部1の流路11の壁面に粒子状物質を堆積させにくくするとともに、フィルタ部2の表面に粒子状物質を堆積させやすくすることができる。これらの結果、粒子状物質の堆積をフィルタ部2に集中させやすくできるので、粒子状物質の堆積量と測定値との間のリニアリティを高めることができる。その結果、測定装置用部品100の測定精度を向上させることができる。 In the measuring device component 100, the wall surface of the flow path 11 of the base portion 1 may be denser than the surface of the filter portion 2. This makes it difficult for the particulate matter to be deposited on the wall surface of the flow path 11 of the base portion 1, and makes it easier for the particulate matter to be deposited on the surface of the filter portion 2. As a result, the accumulation of the particulate matter can be easily concentrated on the filter unit 2, so that the linearity between the accumulated amount of the particulate matter and the measured value can be improved. As a result, the measurement accuracy of the measuring device component 100 can be improved.

基部1の流路11の壁面がフィルタ部2の表面より緻密であることは、例えば、以下の方法で確認できる。具体的には、基部1の流路11の壁面およびフィルタ部2の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察する。そして、得られたSEM画像に画像処理を施し、表面の気孔率を求める。結果、気孔率が小さい方をより緻密であると見なすことができる。基部1の流路11の壁面の気孔率は、例えば、3%以下に設定できる。フィルタ部2の表面の気孔率は、例えば、40〜70%に設定できる。なお、ここでいう流路11の壁面とは、流路11のうちガスに面する基部1の内表面の全体を意味している。すなわち、天井面および底面もここでいう壁面に含まれる。 It can be confirmed, for example, by the following method that the wall surface of the flow path 11 of the base portion 1 is denser than the surface of the filter portion 2. Specifically, the wall surface of the flow path 11 of the base portion 1 and the surface of the filter portion 2 are observed using a scanning electron microscope (SEM). Then, the obtained SEM image is subjected to image processing to determine the porosity of the surface. As a result, the one with the smaller porosity can be regarded as more dense. The porosity of the wall surface of the flow path 11 of the base 1 can be set to, for example, 3% or less. The porosity on the surface of the filter unit 2 can be set to, for example, 40 to 70%. The wall surface of the flow path 11 referred to here means the entire inner surface of the base portion 1 of the flow path 11 facing the gas. That is, the ceiling surface and the bottom surface are also included in the wall surface referred to here.

基部1の流路11の壁面の気孔率を、3%以下にすることによって、基部1の内部に粒子状物質が入りにくくすることができる。その結果、粒子状物質が電極3に付着してしまうおそれを低減できるので、粒子状物質が電極3に付着することによって電極3間の静電容量を正しく測定することができなくなってしまうおそれを低減できる。その結果、測定装置用部品100の測定精度をさらに向上できる。 By setting the porosity of the wall surface of the flow path 11 of the base 1 to 3% or less, it is possible to prevent particulate matter from entering the inside of the base 1. As a result, the possibility that the particulate matter adheres to the electrode 3 can be reduced, so that there is a risk that the capacitance between the electrodes 3 cannot be measured correctly due to the particulate matter adhering to the electrode 3. Can be reduced. As a result, the measurement accuracy of the measuring device component 100 can be further improved.

基部1およびフィルタ部2は一体的に形成されている。基部1およびフィルタ部2が一体的に形成されていることによって、測定装置用部品100の長期信頼性を向上できる。具体的には、基部1およびフィルタ部2が別々に形成された後に接合されているような場合には、例えば、基部1およびフィルタ部2の界面から剥がれが生じるようなおそれがある。特に、接合に接合材等を用いている場合には、接合材が劣化することによって、フィルタ部2を基部1に正しく固定することができなくなるおそれがある。これに対して、基部1およびフィルタ部2を一体的に形成(焼成)することによって、基部1およびフィルタ部2の界面から劣化が生じるおそれを低減できる。 The base portion 1 and the filter portion 2 are integrally formed. Since the base portion 1 and the filter portion 2 are integrally formed, the long-term reliability of the measuring device component 100 can be improved. Specifically, when the base portion 1 and the filter portion 2 are separately formed and then joined, for example, peeling may occur from the interface between the base portion 1 and the filter portion 2. In particular, when a bonding material or the like is used for bonding, deterioration of the bonding material may make it impossible to correctly fix the filter portion 2 to the base portion 1. On the other hand, by integrally forming (firing) the base portion 1 and the filter portion 2, it is possible to reduce the possibility of deterioration occurring from the interface between the base portion 1 and the filter portion 2.

特に、基部1およびフィルタ部2が同じセラミックスから成ることによって、基部1およびフィルタ部2の熱膨張率を近づけることができる。これにより、ヒートサイクル下における測定装置用部品100の長期信頼性を向上できる。ここでいう、「同じセラミックスから成る」とは、基部1およびフィルタ部2を構成するセラミックスの主成分(80質量%以上を占める成分)が同じであることを意味している。 In particular, since the base 1 and the filter 2 are made of the same ceramics, the coefficients of thermal expansion of the base 1 and the filter 2 can be brought close to each other. As a result, the long-term reliability of the measuring device component 100 under the heat cycle can be improved. The term "consisting of the same ceramics" as used herein means that the main components (components occupying 80% by mass or more) of the ceramics constituting the base portion 1 and the filter portion 2 are the same.

測定装置用部品100においては、基部1およびフィルタ部2がアルミナから成る。アルミナは、安価に製造できることに加えて、下記に示すように表面の気孔率の調整が容易である点において好ましい。 In the measuring device component 100, the base portion 1 and the filter portion 2 are made of alumina. Alumina is preferable in that it can be produced at low cost and the porosity of the surface can be easily adjusted as shown below.

気孔率が3%以下の表面を有する基部1、および、気孔率が40〜70%程度の表面を有するフィルタ部2は、例えば、以下の方法で一体的に形成できる。具体的には、基部1となる部分については、アルミナ粉末を93質量%および樹脂バインダを7質量%含むセラミックペーストを用いる。また、フィルタ部2となる部分については、アルミナ粉末を55質量%、造孔材を38質量%および樹脂バインダを7質量%含むセラミックペーストを用いる。これらのセラミックペーストをドクターブレード法を用いて所定の形状のグリーンシートに加工する。このとき、グリーンシート上に導電性ペーストを印刷することによって、静電容量形成用の電極3を形成することができる。そして、これらのグリーンシートを一軸プレス機を用いて加圧積層する。必要に応じて表面の加工を行なった後に、1500℃で焼成することによって、上記の気孔率のフィルタ部2および基部1を形成することができる。 The base portion 1 having a surface having a porosity of 3% or less and the filter portion 2 having a surface having a porosity of about 40 to 70% can be integrally formed by, for example, the following method. Specifically, for the portion to be the base 1, a ceramic paste containing 93% by mass of alumina powder and 7% by mass of a resin binder is used. Further, for the portion to be the filter portion 2, a ceramic paste containing 55% by mass of alumina powder, 38% by mass of a pore-forming material and 7% by mass of a resin binder is used. These ceramic pastes are processed into a green sheet having a predetermined shape by using the doctor blade method. At this time, the electrode 3 for forming the capacitance can be formed by printing the conductive paste on the green sheet. Then, these green sheets are pressure-laminated using a uniaxial press. The filter portion 2 and the base portion 1 having the above-mentioned porosity can be formed by firing at 1500 ° C. after processing the surface as necessary.

フィルタ部2の寸法は、例えば、基部1の幅方向に沿った長さを0.3mmに、基部1の厚み方向に沿った長さを流路11の底面と天井面との間隔と等しく1.2mmに、基部1の長さ方向に沿った長さを40mmに設定できる。 The dimensions of the filter portion 2 are, for example, 1 such that the length along the width direction of the base 1 is 0.3 mm and the length along the thickness direction of the base 1 is equal to the distance between the bottom surface and the ceiling surface of the flow path 11. The length of the base 1 along the length direction can be set to .2 mm and 40 mm.

電極3は、静電容量を形成するための部材である。図2に示すように、電極3は、基部1にフィルタ部2を挟むように対になって設けられている。より具体的には、流路11が複数設けられている場合には、それぞれの流路11に位置するフィルタ部2を挟むように電極3が設けられている。電極3は、例えば、複数のフィルタ部2を跨って覆うように設けられていてもよいし、フィルタ部2の1つ1つに対応するように設けられていてもよい。そして、図2に示すように、本実施形態の測定装置用部品100のように流路11が上下方向に2つ設けられている場合には、電極3は、上側の流路11の上方、上側の流路11と下側の流路11との間および下側の流路11の下方に位置していてもよい。上側の流路11と下側の流路11との間に位置している電極3は、上側の流路11の上方の電極3との間で静電容量を形成することができ、また、下側の流路11の下方の電極3との間でも静電容量を形成することができる。 The electrode 3 is a member for forming a capacitance. As shown in FIG. 2, the electrodes 3 are provided in pairs so as to sandwich the filter portion 2 in the base portion 1. More specifically, when a plurality of flow paths 11 are provided, the electrodes 3 are provided so as to sandwich the filter unit 2 located in each flow path 11. The electrode 3 may be provided so as to cover the plurality of filter portions 2 so as to cover the plurality of filter portions 2, or may be provided so as to correspond to each of the filter portions 2. Then, as shown in FIG. 2, when two flow paths 11 are provided in the vertical direction as in the measuring device component 100 of the present embodiment, the electrode 3 is located above the upper flow path 11. It may be located between the upper flow path 11 and the lower flow path 11 and below the lower flow path 11. The electrode 3 located between the upper flow path 11 and the lower flow path 11 can form a capacitance between the upper electrode 3 and the upper flow path 11 and also can form a capacitance. Capacitance can also be formed with the lower electrode 3 of the lower flow path 11.

フィルタ部2を挟む一対の電極3の間には静電容量が形成される。フィルタ部2に粒子状物質が捕集されると、一対の電極3の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を外部の検出装置で検知することによって、フィルタ部2に捕集された粒子状物質の堆積量を測定することができる。 A capacitance is formed between the pair of electrodes 3 that sandwich the filter portion 2. When the particulate matter is collected in the filter unit 2, the capacitance between the pair of electrodes 3 changes. By detecting this change in capacitance with an external detection device, the amount of particulate matter collected in the filter unit 2 can be measured.

測定装置用部品100においては、電極3が基部1に埋設されている。これにより、電極3がガスによる腐食等の影響を受けるおそれを低減できる。また、電極3の表面に粒子状物質等が付着するおそれを低減できるので、測定装置用部品100の測定精度を向上させることができる。なお、本実施形態の測定装置用部品100においては、電極3が基部1の内部に設けられている(埋設されている)が、これに限られない。具体的には、電極3の設けられる位置は、例えば、基部1の外表面(流路11の壁面以外の面)であってもよい。 In the measuring device component 100, the electrode 3 is embedded in the base 1. As a result, the possibility that the electrode 3 is affected by corrosion due to gas can be reduced. Further, since the possibility that particulate matter or the like adheres to the surface of the electrode 3 can be reduced, the measurement accuracy of the measuring device component 100 can be improved. In the measuring device component 100 of the present embodiment, the electrode 3 is provided (embedded) inside the base 1, but the present invention is not limited to this. Specifically, the position where the electrode 3 is provided may be, for example, the outer surface of the base 1 (a surface other than the wall surface of the flow path 11).

図4に示すように、測定装置用部品100においては、電極3は、例えば、線状の配線パターンを有するとともに、フィルタ部2に沿って設けられている。このように、電極3がフィルタ部2に沿って設けられていることによって、フィルタ部2に捕集された粒子状物質の量と電極3間の静電容量の変化と間のリニアリティを向上させることができる。これは、電極3がフィルタ部2に沿って設けられていることによって、フィルタ部2以外(例えば、流路11の壁面)に付着した粒子状物質によって静電容量が変化することを低減できるためである。なお、電極3の平面視したときの形状は、線状に限られず、例えば、円形状であってもよいし、矩形状であってもよい。 As shown in FIG. 4, in the measuring device component 100, the electrode 3 has, for example, a linear wiring pattern and is provided along the filter portion 2. By providing the electrode 3 along the filter unit 2 in this way, the linearity between the amount of particulate matter collected in the filter unit 2 and the change in the capacitance between the electrodes 3 is improved. be able to. This is because since the electrode 3 is provided along the filter portion 2, it is possible to reduce the change in capacitance due to the particulate matter adhering to other than the filter portion 2 (for example, the wall surface of the flow path 11). Is. The shape of the electrode 3 when viewed in a plan view is not limited to a linear shape, and may be, for example, a circular shape or a rectangular shape.

また、電極3を線状の配線パターンにすることによって、電極3を円形状または矩形状にする場合と比較して抵抗値を大きくすることができる。そのため、この電極3に高い電圧を加えることによってヒータとして機能させることもできる。これにより、フィルタ部2に捕集された粒子状物質を加熱により除去することができる。 Further, by forming the electrode 3 in a linear wiring pattern, the resistance value can be increased as compared with the case where the electrode 3 has a circular shape or a rectangular shape. Therefore, it can be made to function as a heater by applying a high voltage to the electrode 3. As a result, the particulate matter collected in the filter unit 2 can be removed by heating.

また、電極3を発熱させるときには、直流電流を流してもよく、交流電流を流してもよい。特に、交流電流を流すことによって、電極3に生じるマイグレーションを低減できるので、測定装置用部品の長期信頼性を向上できる。 Further, when the electrode 3 is heated, a direct current may be passed or an alternating current may be passed. In particular, by passing an alternating current, the migration that occurs in the electrode 3 can be reduced, so that the long-term reliability of the measuring device component can be improved.

特に、図5に示す例のように、電極3が線状の配線パターンを有するとともに、基部1のうちフィルタ部2を挟む領域およびフィルタ部2を挟まない領域に設けられており、平面視したときに、電極3のうちフィルタ部2を挟まない領域に位置する部分が、フィルタ部2を挟む領域に位置する部分よりも幅が狭くなっていてもよい。これにより、電極3のうちフィルタ部2を挟む領域に位置する部分の幅を確保して電極3間の静電容量を良好に形成しつつ、電極3のうちフィルタブを挟まない領域に位置する部分の幅を狭くすることによって、抵抗値を大きくできる。これにより、静電容量形成用の電極3として有効に機能させつつも、ヒータとしても有効に機能させることができる。 In particular, as in the example shown in FIG. 5, the electrode 3 has a linear wiring pattern and is provided in a region of the base portion 1 that sandwiches the filter portion 2 and a region that does not sandwich the filter portion 2, and is viewed in a plan view. Occasionally, the portion of the electrode 3 located in the region not sandwiching the filter portion 2 may be narrower than the portion located in the region sandwiching the filter portion 2. As a result, the width of the portion of the electrode 3 located in the region sandwiching the filter portion 2 is secured to form a good capacitance between the electrodes 3, and the portion of the electrode 3 located in the region not sandwiching the filter portion. The resistance value can be increased by narrowing the width of. As a result, it is possible to effectively function as a heater while effectively functioning as an electrode 3 for forming a capacitance.

図4および図5に示す例においては、フィルタ部2を挟む一対の電極3のそれぞれは、複数のフィルタ部2のそれぞれに沿って設けられた部分の端部同士を接続して蛇行したミアンダ形状の1本の線状の配線パターンとなっている。そして、その1つ電極の端部が基部1の外表面に引き出されており、一対の電極3のそれぞれは、一系統の配線となっている。これに対して、図11および図12に示す例では、一対の電極3のそれぞれは、2つのミアンダ形状の線状の配線パターンで構成され、2系統の配線となっている。図11に示す例では、2つの配線パターンは流路11の幅方向に並んで配置されており、図12に示す例では、2つの配線パターンは流路11の長さ方向に並んで配置されている。 In the examples shown in FIGS. 4 and 5, each of the pair of electrodes 3 sandwiching the filter portion 2 has a meandering shape in which the ends of the portions provided along the respective filter portions 2 are connected to each other. It is a single linear wiring pattern. The end of one of the electrodes is drawn out to the outer surface of the base 1, and each of the pair of electrodes 3 is a system of wiring. On the other hand, in the examples shown in FIGS. 11 and 12, each of the pair of electrodes 3 is composed of two meander-shaped linear wiring patterns, and has two wiring systems. In the example shown in FIG. 11, the two wiring patterns are arranged side by side in the width direction of the flow path 11, and in the example shown in FIG. 12, the two wiring patterns are arranged side by side in the length direction of the flow path 11. ing.

このように、フィルタ部2を挟んで配置されている一対の電極3のそれぞれが2系統の配線となっていると、一方の系統の電極3で粒子状物質を検知しながら、他方の系統の電極3で捕集された粒子状物質を除去することができる。そのため、粒子状物質の除去のために粒子状物質の検知を停止することなく、連続して粒子状物質の検知を行なうことができる。図11および図12に示す例においては、フィルタ部2を挟んで配置されている一対の電極3のそれぞれが2系統の配線となっているが、複数系統であればよいので、3系統以上の配線であってもよい。 In this way, if each of the pair of electrodes 3 arranged so as to sandwich the filter portion 2 has two wiring systems, the electrodes 3 of one system detect particulate matter and the other system. Particulate matter collected by the electrode 3 can be removed. Therefore, it is possible to continuously detect the particulate matter without stopping the detection of the particulate matter in order to remove the particulate matter. In the examples shown in FIGS. 11 and 12, each of the pair of electrodes 3 arranged so as to sandwich the filter portion 2 has two wiring systems, but since it may be a plurality of systems, three or more systems are required. It may be wiring.

電極3としては、例えば、白金またはタングステン等の金属材料を用いることができる。また、電極3を線状の配線パターンにした場合には、例えば、幅を2mm、長さを38mm、厚みを30μmに設定できる。 As the electrode 3, for example, a metal material such as platinum or tungsten can be used. When the electrode 3 has a linear wiring pattern, for example, the width can be set to 2 mm, the length can be set to 38 mm, and the thickness can be set to 30 μm.

上述の実施形態の測定装置用部品100においては、基部1が内部に流路11を有するような形状であったが、これに限られない。具体的には、例えば、図6に示すように、セラミックスから成る板状の部材であって主面が対向するように並置された一対の基部1と、一対の基部1の間の空間を区切って流路を形成するように設けられた多孔質セラミックスから成るフィルタ部2と、一対の基部1にそれぞれ設けられておりフィルタ部2を挟むように設けられた静電容量形成用の一対の電極3とを備えており、一対の基部1の対向する主面が、フィルタ部2の表面よりも緻密であってもよい。別の実施形態の測定装置用部品100においては、基部1と基部1との間の空間をフィルタ部2で区切ることによって流路11が形成されている。この流路11にガスを流すことによって粒子状物質をフィルタ部2で捕集するとともに、電極3間の静電容量の変化を検知することによって粒子状物質の量を測定することができる。このような測定装置用部品100においても、上述の測定装置用部品100と同様に、測定精度を向上できる。 In the measuring device component 100 of the above-described embodiment, the base portion 1 has a shape having a flow path 11 inside, but the present invention is not limited to this. Specifically, for example, as shown in FIG. 6, a space is divided between a pair of bases 1 which are plate-shaped members made of ceramics and are juxtaposed so that their main surfaces face each other, and a pair of bases 1. A filter portion 2 made of porous ceramics provided so as to form a flow path, and a pair of electrodes for forming a capacitance provided on each of the pair of base portions 1 and provided so as to sandwich the filter portion 2. 3 may be provided, and the opposing main surfaces of the pair of base portions 1 may be denser than the surface of the filter portion 2. In the measuring device component 100 of another embodiment, the flow path 11 is formed by dividing the space between the base portion 1 and the base portion 1 by the filter portion 2. By flowing a gas through the flow path 11, the particulate matter is collected by the filter unit 2, and the amount of the particulate matter can be measured by detecting the change in the capacitance between the electrodes 3. Even in such a measuring device component 100, the measurement accuracy can be improved in the same manner as in the above-mentioned measuring device component 100.

より具体的には、図6に示す測定装置用部品100においては、3つの基部1が2つの空間を空けて並んで設けられており、この2つの空間にそれぞれ6つずつのフィルタ部2が設けられている。基部1の数は2つでも3つ以上であってもよく、また、フィルタ部2の数も適宜変更することができる。 More specifically, in the measuring device component 100 shown in FIG. 6, three bases 1 are provided side by side with two spaces in between, and six filter units 2 are provided in each of the two spaces. It is provided. The number of bases 1 may be two or three or more, and the number of filter parts 2 can be changed as appropriate.

図6に示す測定装置用部品100では、フィルタ部2が側壁を兼ねているが、外側のフィルタ部2の外にフィルタ部2に接する基部1を側壁として設けてもよい。これは、図2に示す測定装置用部品100において、外側のフィルタ部2が基部1の側壁に接するように配置されたものと同様になる。このようにすることで、測定装置用部品100の剛性が向上し、比較的強度の小さいフィルタ部2が露出する面積を小さくすることができるので、熱応力による変形や、外力による損傷を抑えることができ、信頼性の高いものとなる。また、流路11に面する壁面は全てフィルタ部2となり、捕集効率がより高く感度のよいものとなる。 In the measuring device component 100 shown in FIG. 6, the filter portion 2 also serves as a side wall, but a base portion 1 in contact with the filter portion 2 may be provided as a side wall outside the outer filter portion 2. This is the same as that in the measuring device component 100 shown in FIG. 2, in which the outer filter portion 2 is arranged so as to be in contact with the side wall of the base portion 1. By doing so, the rigidity of the measuring device component 100 is improved, and the exposed area of the filter portion 2 having a relatively low strength can be reduced, so that deformation due to thermal stress and damage due to external force can be suppressed. It becomes highly reliable. Further, all the wall surfaces facing the flow path 11 are the filter portions 2, and the collection efficiency is higher and the sensitivity is higher.

また、図1に示す測定装置用部品100においては、流路11の端部が開口していたが、これに限られない。例えば、図7に示すように、流路11の端部が部分的に封止部4によって封止されていてもよい。特に、流路11の一方の端部が部分的に開口しているとともに、他方の端部のうち一方の端部の開口している部分に対向する部分が封止されており、流路11の一方の端部が部分的に封止されているとともに、他方の端部のうち一方の端部の封止されている部分に対向する部分が開口しているとよい。 Further, in the measuring device component 100 shown in FIG. 1, the end of the flow path 11 is open, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 7, the end portion of the flow path 11 may be partially sealed by the sealing portion 4. In particular, one end of the flow path 11 is partially open, and a portion of the other end facing the open portion of one end is sealed. It is preferable that one end is partially sealed and the portion of the other end facing the sealed portion of one end is open.

これにより、流路11の内部を流れるガスがフィルタ部2を通過しやすくなるので、フィルタ部2で粒子状物質を捕集しやすくなる。その結果、測定装置用部品100の測定精度を向上できる。なお、図7においては、ガスの流れを矢印で示している。 As a result, the gas flowing inside the flow path 11 can easily pass through the filter unit 2, so that the filter unit 2 can easily collect particulate matter. As a result, the measurement accuracy of the measuring device component 100 can be improved. In FIG. 7, the gas flow is indicated by an arrow.

また、封止部4としては、例えば、フッ素樹脂等の樹脂材料を用いることができる。また、その他の封止部4としては、フィルタ部2または基部1と同じセラミックスから成ることが好ましい。これにより、フィルタ部2または基部1と封止部4との熱膨張差を小さくできるので、ヒートサイクル下における長期信頼性を向上できる。 Further, as the sealing portion 4, for example, a resin material such as a fluororesin can be used. Further, the other sealing portion 4 is preferably made of the same ceramics as the filter portion 2 or the base portion 1. As a result, the difference in thermal expansion between the filter portion 2 or the base portion 1 and the sealing portion 4 can be reduced, so that long-term reliability under a heat cycle can be improved.

また、フィルタ部2がセラミックスから成るとともに、基部1および封止部4と共に一体的に形成(焼成)されていることが好ましい。これにより、封止部4と基部1または封止部4とフィルタ部2との界面から劣化が生じるおそれを低減できる。 Further, it is preferable that the filter portion 2 is made of ceramics and is integrally formed (fired) together with the base portion 1 and the sealing portion 4. As a result, it is possible to reduce the possibility of deterioration occurring from the interface between the sealing portion 4 and the base portion 1 or the sealing portion 4 and the filter portion 2.

図8〜図10に示す測定装置用部品100においては、互いにポーラス度が異なる複数のフィルタ2を有している。粒子状物質の粒度分布を知ることのできる測定装置用部品100や長時間連続して粒子状物質の捕集が可能で長寿命な測定装置用部品100のような、より付加価値の高いものとすることができる。 The measuring device component 100 shown in FIGS. 8 to 10 has a plurality of filters 2 having different degrees of porousness. Higher value-added items such as measuring device parts 100 that can know the particle size distribution of particulate matter and measuring device parts 100 that can continuously collect particulate matter for a long time and have a long life. can do.

具体的には、図8に示す例では、多孔質セラミックスから成るフィルタ部2は、気孔の大きさ、気孔径が異なる3種類のフィルタ部2a,2b,2cを有している。図8に示す例においては、相対的に気孔径の大きい第1のフィルタ部2aと気孔径の小さい第3のフィルタ部2cとこれらの中間の気孔径の第2のフィルタ部2bとを有している。 Specifically, in the example shown in FIG. 8, the filter unit 2 made of porous ceramics has three types of filter units 2a, 2b, and 2c having different pore sizes and pore diameters. In the example shown in FIG. 8, it has a first filter portion 2a having a relatively large pore diameter, a third filter portion 2c having a small pore diameter, and a second filter portion 2b having a pore diameter intermediate between them. ing.

気孔径が異なる複数のフィルタ部2a,2b,2cを有していることから、それぞれのフィルタ部2a,2b,2cで捕集される粒子状物質は、それぞれ互いに平均粒径が異なるものとなる。そのため、気孔径が異なる複数のフィルタ部2a,2b,2cのそれぞれを挟む電極3で検出される静電容量から捕集された粒子状物質の粒度分布が分かり、例えば、粒子状物質を含む排気ガスを排出するエンジンにおける燃焼状態や、測定装置用部品100の上流に位置するPMフィルタの状態を推測することができる。測定装置用部品100は、粒子状物質以外には、水または例えばブタンガス等のガスを計測することができる。 Since the particles have a plurality of filter portions 2a, 2b, 2c having different pore diameters, the particulate matter collected by the respective filter portions 2a, 2b, 2c has different average particle sizes. .. Therefore, the particle size distribution of the particulate matter collected from the capacitance detected by the electrodes 3 sandwiching the plurality of filter portions 2a, 2b, and 2c having different pore diameters can be known. For example, the exhaust gas containing the particulate matter. It is possible to estimate the combustion state of the engine that discharges gas and the state of the PM filter located upstream of the measuring device component 100. The measuring device component 100 can measure water or a gas such as butane gas in addition to the particulate matter.

また、図8に示す例においては、気孔径が異なる複数のフィルタ部2a,2b,2cは気孔径の大きさの順に配列されている。具体的には、図8に示す例では、フィルタ部2は図面の上下方向で3段の空間(流路11)が配列されており、上段には第1のフィルタ部2aが配置され、中段には第2のフィルタ部2bが配置され、下段には第3のフィルタ部2cが配置されている。すなわち、各段で同じ気孔径のフィルタ部2が一列に配置されている。このように配列すると、同じ気孔径のフィルタ部2を挟む電極3を並べて配置することができ、これらを図4に示す例のように1つにまとめることができる。 Further, in the example shown in FIG. 8, the plurality of filter portions 2a, 2b, and 2c having different pore diameters are arranged in the order of the size of the pore diameter. Specifically, in the example shown in FIG. 8, the filter unit 2 has three stages of spaces (flow paths 11) arranged in the vertical direction of the drawing, and the first filter unit 2a is arranged in the upper stage, and the middle stage. A second filter unit 2b is arranged in, and a third filter unit 2c is arranged in the lower stage. That is, the filter portions 2 having the same pore diameter are arranged in a row in each stage. When arranged in this way, the electrodes 3 sandwiching the filter portions 2 having the same pore diameter can be arranged side by side, and these can be combined into one as in the example shown in FIG.

フィルタ部2の気孔径の大きさの種類は3つに限られず、2つでもよいし4つ以上であってもよい。また、図8に示す例においては、同じ気孔径のフィルタ部2は横方向に一列に配列されているが、縦方向に一列に配列してもよい。ランダムに配列してもよいが、上記のように一列に配列するのが好ましい。 The type of pore diameter of the filter unit 2 is not limited to three, and may be two or four or more. Further, in the example shown in FIG. 8, the filter portions 2 having the same pore diameter are arranged in a row in the horizontal direction, but may be arranged in a row in the vertical direction. It may be arranged randomly, but it is preferable to arrange them in a row as described above.

なお、ここでいう気孔径は平均気孔径である。気孔径は、フィルタ部2の表面または断面のSEM画像を撮影し、画像解析によってこのSEM画像の範囲内の気孔について平均気孔径を算出すればよい。SEMの倍率は100倍で、1.0mm×1.3mmの視野のSEM画像を用いて行なえばよい。 The pore diameter referred to here is the average pore diameter. For the pore diameter, an SEM image of the surface or cross section of the filter unit 2 may be taken, and the average pore diameter may be calculated for the pores within the range of the SEM image by image analysis. The SEM magnification is 100 times, and the SEM image with a field of view of 1.0 mm × 1.3 mm may be used.

フィルタ部2の気孔径は、例えば、1μm〜60μmである。フィルタ部2が上記の例のように気孔径の異なる3種類のフィルタ部2a,2b,2cを有する場合であれば、例えば、第1のフィルタ部2aの気孔径は10μm〜60μm、第2のフィルタ部2bの気孔径は5μm〜30μm、第3のフィルタ部2cの気孔径1μm〜15μmとすればよい。 The pore diameter of the filter unit 2 is, for example, 1 μm to 60 μm. When the filter unit 2 has three types of filter units 2a, 2b, and 2c having different pore diameters as in the above example, for example, the pore diameter of the first filter unit 2a is 10 μm to 60 μm, and the second filter unit 2a. The pore diameter of the filter portion 2b may be 5 μm to 30 μm, and the pore diameter of the third filter portion 2c may be 1 μm to 15 μm.

また、図9および図10に示す例では、多孔質セラミックスから成るフィルタ部2は、気孔率が異なる2種類のフィルタ部2d,2eを有している。図9および図10に示す例においては、相対的に気孔率の大きい第4のフィルタ部2dと気孔率の小さい第5のフィルタ部2eとを有している。そして、流路11の長さ方向に垂直な断面視において、外側に位置するフィルタ部2の気孔率が、内側に位置するフィルタ部2の気孔率より大きい。流路11の長さ方向に垂直な断面視において、外側に第4のフィルタ部2dが配置され、内側に第5のフィルタ部2eが配置されている。図9に示す例においては、上下方向の外側に第4のフィルタ部2dが配置され、内側に第5のフィルタ部2eが配置されている。図面の上下方向に3段の空間(流路11)が配列されており、上段および下段の空間(流路11)に第4のフィルタ部2dが配置され、中段の空間(流路11)に第5のフィルタ部2eが配置されている。図10に示す例においては、図面の左右方向の外側に第4のフィルタ部2dが配置され、内側に第5のフィルタ部2eが配置されている。上下方向で3段の空間(流路11)が配列されており、それぞれの空間に左右方向に6つのフィルタ部2が配置されている。この6つのフィルタ部2のうち、左右それぞれの2つが第4のフィルタ部2dであり、これらの間に位置する2つが第5のフィルタ部2eである。 Further, in the examples shown in FIGS. 9 and 10, the filter unit 2 made of porous ceramics has two types of filter units 2d and 2e having different porosities. In the examples shown in FIGS. 9 and 10, a fourth filter unit 2d having a relatively large porosity and a fifth filter unit 2e having a small porosity are provided. Then, in a cross-sectional view perpendicular to the length direction of the flow path 11, the porosity of the filter unit 2 located on the outside is larger than the porosity of the filter unit 2 located on the inside. In a cross-sectional view perpendicular to the length direction of the flow path 11, the fourth filter unit 2d is arranged on the outside and the fifth filter unit 2e is arranged on the inside. In the example shown in FIG. 9, the fourth filter unit 2d is arranged on the outside in the vertical direction, and the fifth filter unit 2e is arranged on the inside. Three stages of space (flow path 11) are arranged in the vertical direction of the drawing, a fourth filter unit 2d is arranged in the upper and lower spaces (flow path 11), and the fourth filter portion 2d is arranged in the middle space (flow path 11). A fifth filter unit 2e is arranged. In the example shown in FIG. 10, the fourth filter unit 2d is arranged on the outside in the left-right direction of the drawing, and the fifth filter unit 2e is arranged on the inside. Three stages of spaces (flow paths 11) are arranged in the vertical direction, and six filter units 2 are arranged in the horizontal direction in each space. Of these six filter units 2, two on the left and right are the fourth filter unit 2d, and two located between them are the fifth filter unit 2e.

粒子状物質を含むガスが測定装置用部品100内の空間(流路11)を流れる際には、空間の中心部(流路11の長さ方向に垂直な断面視における内側の領域)を流れるガスの流量が、空間の外周部(流路11の長さ方向に垂直な断面視における外側の領域)を流れるガスの流量より大きくなる傾向がある。そのため、内側のフィルタ部2の方が外側のフィルタ部2より多くの粒子状物質を捕集することになり、粒子状物質の詰まりも早くなってしまう。粒子状物質の詰まりが早いと、ヒータ加熱で粒子状物質を除去する再生を行なう頻度が高くなるので、測定装置用部品100の劣化も早くなってしまう。 When the gas containing the particulate matter flows through the space (flow path 11) in the measuring device component 100, it flows through the central part of the space (the inner region in the cross-sectional view perpendicular to the length direction of the flow path 11). The flow rate of the gas tends to be larger than the flow rate of the gas flowing through the outer peripheral portion of the space (the outer region in the cross-sectional view perpendicular to the length direction of the flow path 11). Therefore, the inner filter portion 2 collects more particulate matter than the outer filter portion 2, and the particulate matter is clogged faster. If the particulate matter is clogged quickly, the frequency of regeneration for removing the particulate matter by heating with a heater increases, so that the measuring device component 100 also deteriorates quickly.

これに対して、上記のように、流路の長さ方向に垂直な断面視において、外側に位置するフィルタ部2(第4のフィルタ部2d)の気孔率が、内側に位置するフィルタ部2(第5のフィルタ部2e)の気孔率より大きいと、気孔率の大きいフィルタ部2(第4のフィルタ部2d)の方にガスが流れやすくなり、流路の長さ方向に垂直な断面における、位置によるガス流量差が小さくなる。そのため、内側のフィルタ部2だけが早く粒子状物質により詰まってしまうことがないので、長時間の連続した粒子状物質の捕集が可能で、長寿命な測定装置用部品100となる。 On the other hand, as described above, in the cross-sectional view perpendicular to the length direction of the flow path, the porosity of the filter unit 2 (fourth filter unit 2d) located on the outside is the filter unit 2 located on the inside. If it is larger than the porosity of the (fifth filter unit 2e), the gas easily flows toward the filter unit 2 (fourth filter unit 2d) having a large porosity, and the cross section perpendicular to the length direction of the flow path. , The gas flow rate difference depending on the position becomes small. Therefore, since only the inner filter portion 2 is not quickly clogged with the particulate matter, the particulate matter can be continuously collected for a long time, and the measuring device component 100 has a long life.

図9および図10においては、それぞれ上下方向の外側、左右方向の外側に位置するフィルタ部2(第4のフィルタ部2d)の気孔率が、内側に位置するフィルタ部2(第5のフィルタ部2e)の気孔率より大きいものであるが、これらを組みわせた、上下左右方向の外側、断面における外周部に位置するフィルタ部2の気孔率が、上下左右方向の内側、断面における中心部に位置するフィルタ部2の気孔率より大きいものであってもよい。基部1とフィルタ部2とが上下方向に交互に配置されている場合であれば、図9に示す例のように、上下方向の外側に第4のフィルタ部2dが配置され、内側に第5のフィルタ部2eが配置されている構造が、後述するような製造方法で容易に製造することができるのでよい。 In FIGS. 9 and 10, the pore ratios of the filter unit 2 (fourth filter unit 2d) located on the outer side in the vertical direction and the outer side in the horizontal direction are different from those of the filter unit 2 (fifth filter unit) located on the inner side, respectively. Although it is larger than the pore ratio of 2e), the pore ratio of the filter unit 2 located on the outer side in the vertical and horizontal directions and the outer peripheral portion in the cross section, which is a combination of these, is on the inner side in the vertical and horizontal directions and the central portion in the cross section. It may be larger than the pore ratio of the located filter unit 2. When the base portion 1 and the filter portion 2 are alternately arranged in the vertical direction, the fourth filter portion 2d is arranged on the outer side in the vertical direction and the fifth filter portion 2d is arranged on the inner side as in the example shown in FIG. The structure in which the filter portion 2e of the above is arranged can be easily manufactured by a manufacturing method as described later.

フィルタ部2の気孔率を比較するための、気孔率の測定方法としては、例えば、水銀圧入法(JIS規格R1655:2003)、SEM画像の画像解析などが挙げられる。SEM画像の画像解析は、フィルタ部2の断面のSEM画像を撮影し、画像解析によってこのSEM画像の範囲内における気孔の面積率を算出することで行なうことができる。例えば、SEMの倍率は100倍で、1.0mm×1.3mmの視野のSEM画像を用いて行なえばよい。 Examples of the method for measuring the porosity for comparing the porosity of the filter unit 2 include a mercury intrusion method (JIS standard R1655: 2003), image analysis of an SEM image, and the like. Image analysis of the SEM image can be performed by taking an SEM image of the cross section of the filter unit 2 and calculating the area ratio of the pores within the range of the SEM image by image analysis. For example, the magnification of SEM is 100 times, and the SEM image with a field of view of 1.0 mm × 1.3 mm may be used.

フィルタ部2の気孔率が40〜70%である場合には、相対的に気孔率の大きいフィルタ部2dおよび気孔率の小さいフィルタ部2eのそれぞれの気孔率は、50〜70%および40〜60%とすればよい。 When the porosity of the filter unit 2 is 40 to 70%, the porosities of the filter unit 2d having a relatively large porosity and the filter unit 2e having a small porosity are 50 to 70% and 40 to 60, respectively. %And it is sufficient.

測定装置用部品の製造方法は、複数の第1のセラミックグリーンシート12を準備する工程と、複数の第2のセラミックグリーンシート22を準備する工程と、第1のセラミックグリーンシート12に電極層32を形成する工程と、第2のセラミックグリーンシート22に貫通孔112を形成する工程と、電極層32が形成された第1のセラミックグリーンシート12と貫通孔112が形成された第2のセラミックグリーンシート22を積層して積層体102を形成する工程と、積層体102を焼成する工程とを備えることを特徴とする。 The method for manufacturing the parts for the measuring device includes a step of preparing a plurality of first ceramic green sheets 12, a step of preparing a plurality of second ceramic green sheets 22, and an electrode layer 32 on the first ceramic green sheet 12. The step of forming the through hole 112 in the second ceramic green sheet 22, the first ceramic green sheet 12 in which the electrode layer 32 was formed, and the second ceramic green in which the through hole 112 was formed. It is characterized by including a step of laminating the sheets 22 to form the laminated body 102 and a step of firing the laminated body 102.

このような製造方法によれば、セラミックスから成る緻密な基部1と多孔質セラミックスから成るフィルタ部2とが一体的に形成されている、上記のような測定装置用部品100を製造することができる。 According to such a manufacturing method, it is possible to manufacture the above-mentioned measuring device component 100 in which a dense base portion 1 made of ceramics and a filter portion 2 made of porous ceramics are integrally formed. ..

図13は、測定装置用部品の製造方法を工程毎に示す模式図である。まず、図13(a)に示す例のように、複数の第1のセラミックグリーンシート12および複数の第2のセラミックグリーンシート22を準備する。第1のセラミックグリーンシート12は、後の焼成工程において焼結して基部1となる部分であり、第2のセラミックグリーンシート22は、同様にフィルタ部2となる部分である。緻密なセラミックスから成る基部1に対して、フィルタ部2は多孔質セラミックスから成るものである。そのため第2のセラミックグリーンシート22は、第1のセラミックグリーンシート12に対して、後の焼成工程において焼結した際に気孔が多くなる(気孔率が大きくなる)ものである。具体的には、第2のセラミックグリーンシート22は、第1のセラミックグリーンシート12と比較して、焼成工程において焼結する際に、気孔となる成分を多く含むものである。具体的には、有機バインダ成分が多いもの、造孔材を含んでいるものなどである。あるいは、焼結性を低下させて気孔を増やすために、焼結助剤成分が少ないものである。 FIG. 13 is a schematic view showing a method of manufacturing parts for a measuring device for each process. First, as in the example shown in FIG. 13A, a plurality of first ceramic green sheets 12 and a plurality of second ceramic green sheets 22 are prepared. The first ceramic green sheet 12 is a portion that is sintered to become the base portion 1 in the subsequent firing step, and the second ceramic green sheet 22 is a portion that also becomes the filter portion 2. The filter portion 2 is made of porous ceramics, whereas the base portion 1 is made of dense ceramics. Therefore, the second ceramic green sheet 22 has more pores (increased porosity) than the first ceramic green sheet 12 when sintered in a later firing step. Specifically, the second ceramic green sheet 22 contains a large amount of components that become pores when sintered in the firing step, as compared with the first ceramic green sheet 12. Specifically, those containing a large amount of organic binder components, those containing a pore-forming material, and the like. Alternatively, the amount of the sintering aid component is small in order to reduce the sinterability and increase the pores.

気孔径や気孔率の調整が容易である点で、造孔材を用いるのがよい。造孔材は、後の焼成工程において焼失する粒子状のものである。造孔材としては、例えば、アクリル樹脂ビーズ(メタクリル酸エステル系共重合物)、カーボン粉末、結晶セルロースが挙げられる。造孔材の粒径は、フィルタ部2の気孔径の1倍〜1.2倍のものを用いればよい。上記したような、気孔径が1μm〜60μmのフィルタ部2を作製する場合であれば、平均粒径が1μm〜72μmの造孔材を用いればよい。気孔率の調整は、造孔材の粒径と量によって調整することができる。 It is preferable to use a pore-forming material because it is easy to adjust the pore diameter and porosity. The pore-forming material is in the form of particles that are burnt down in the subsequent firing step. Examples of the pore-forming material include acrylic resin beads (methacrylic acid ester-based copolymer), carbon powder, and crystalline cellulose. The particle size of the pore-forming material may be 1 to 1.2 times the pore diameter of the filter unit 2. In the case of producing the filter portion 2 having a pore diameter of 1 μm to 60 μm as described above, a pore-forming material having an average particle diameter of 1 μm to 72 μm may be used. The porosity can be adjusted by adjusting the particle size and amount of the pore-forming material.

第1のセラミックグリーンシート12は、基部1がアルミナ質セラミックスから成る場合であれば、まず、アルミナ粉末および焼結助剤(SiO,MgO,CaO等の粉末)にアクリル系樹脂などの有機バインダ,トルエンやアセトン等の有機溶剤や水などの溶媒を混合してスラリーを作製する。このスラリーを用いてドクターブレード法等の成膜方法によってシート状にすればよい。第2のセラミックグリーンシート22は、第1のセラミックグリーンシート12用のスラリーに造孔材を加えたスラリーを作製すればよい。第2のセラミックグリーンシート22は、第1のセラミックグリーンシート12に対して造孔材を含むものとなる。When the base 1 of the first ceramic green sheet 12 is made of alumina-based ceramics, first, an alumina powder, a sintering aid (powder of SiO 2 , MgO, CaO, etc.) and an organic binder such as an acrylic resin are used. , Organic solvents such as toluene and acetone and solvents such as water are mixed to prepare a slurry. This slurry may be used to form a sheet by a film forming method such as a doctor blade method. The second ceramic green sheet 22 may be prepared by adding a pore-forming material to the slurry for the first ceramic green sheet 12. The second ceramic green sheet 22 contains a pore-forming material with respect to the first ceramic green sheet 12.

フィルタ部2が気孔径の異なるものを有する場合は、例えば、第2のセラミックグリーンシート22用のスラリーに加える造孔材として、平均粒径が互いに異なるものを用いて、含まれる造孔材の平均粒径が異なる、複数種の第2のセラミックグリーンシート22を作製すればよい。フィルタ部2が気孔率の異なるものを有する場合は、例えば、第2のセラミックグリーンシート22用のスラリーに加える造孔材量を互いに異ならせて、含まれる造孔材の平均粒径が異なる、複数種の第2のセラミックグリーンシート22を作製すればよい。 When the filter unit 2 has different pore diameters, for example, as the pore-forming material to be added to the slurry for the second ceramic green sheet 22, materials having different average particle diameters are used, and the pore-forming material contained therein is used. A plurality of types of second ceramic green sheets 22 having different average particle sizes may be produced. When the filter portions 2 have different porosities, for example, the amounts of the pore-forming materials added to the slurry for the second ceramic green sheet 22 are different from each other, and the average particle diameters of the pore-forming materials contained are different. A plurality of types of second ceramic green sheets 22 may be produced.

次に、図13(b)に示す例のように、第1のセラミックグリーンシート12に電極層32を形成する。電極層32は後の焼成工程において焼結して電極3となるものである。電極層32の形成は、電極3の主成分となる白金またはタングステン等の金属材料を主成分とする金属ペーストを第1のセラミックグリーンシート12上に塗布することで行なえばよい。金属ペーストは、金属材料の粉末に樹脂バインダおよび溶媒を加えて混練して作製することができる。金属ペーストをスクリーン印刷法等により、電極3の配線パターン形状に塗布すればよい。 Next, as shown in the example shown in FIG. 13B, the electrode layer 32 is formed on the first ceramic green sheet 12. The electrode layer 32 is sintered into the electrode 3 in a later firing step. The electrode layer 32 may be formed by applying a metal paste containing a metal material such as platinum or tungsten, which is the main component of the electrode 3, as a main component on the first ceramic green sheet 12. The metal paste can be prepared by adding a resin binder and a solvent to a powder of a metal material and kneading the paste. The metal paste may be applied to the wiring pattern shape of the electrode 3 by a screen printing method or the like.

また、図13(c)に示す例のように、第2のセラミックグリーンシート22に貫通孔112を形成する。貫通孔112は流路11となる部分である。第2のセラミックグリーンシート22に、金型を用いた打ち抜き加工やレーザー加工によって貫通孔112を形成すればよい。 Further, as shown in the example shown in FIG. 13C, a through hole 112 is formed in the second ceramic green sheet 22. The through hole 112 is a portion that serves as a flow path 11. The through hole 112 may be formed in the second ceramic green sheet 22 by punching or laser processing using a die.

次に、図13(d)に示す例のように、電極層32が形成された第1のセラミックグリーンシート12と貫通孔112が形成された第2のセラミックグリーンシート22を積層して積層体102を形成する。図13(d)に示す例では、3つの基体1となる部分はそれぞれ2層の第1のセラミックグリーンシート12が積層されて形成され、フィルタ部2となる部分は2層の第2のセラミックグリーンシート22が積層されて形成されている。いずれも、1層や3層以上のセラミックグリーンシートを用いても構わない。 Next, as shown in the example shown in FIG. 13D, the first ceramic green sheet 12 on which the electrode layer 32 is formed and the second ceramic green sheet 22 on which the through hole 112 is formed are laminated to form a laminated body. Form 102. In the example shown in FIG. 13 (d), the portion to be the three bases 1 is formed by laminating two layers of the first ceramic green sheet 12, and the portion to be the filter portion 2 is formed by stacking two layers of the second ceramic. The green sheets 22 are laminated and formed. In either case, one layer or three or more layers of ceramic green sheets may be used.

図13(d)に示す例は、図6に示す例のような電極3が基部1に埋設された測定装置用部品100を作製する場合の積層体102であるので、電極層32は2層の第1のセラミックグリーンシート12の層間に位置している。電極層32を形成した第1のセラミックグリーンシート12の上に電極層32を形成していない第1のセラミックグリーンシート12を積層している。 Since the example shown in FIG. 13D is a laminated body 102 in the case of manufacturing the measuring device component 100 in which the electrode 3 is embedded in the base 1 as in the example shown in FIG. 6, the electrode layer 32 is two layers. It is located between the layers of the first ceramic green sheet 12. The first ceramic green sheet 12 on which the electrode layer 32 is not formed is laminated on the first ceramic green sheet 12 on which the electrode layer 32 is formed.

図2に示す例のような測定装置用部品100を作製する場合には、電極層32を形成した第1のセラミックグリーンシート12の上に電極層32を形成していない第1のセラミックグリーンシート12を重ねた上に、第2のセラミックグリーンシート22のフィルタ部2となる部分のみを重ね、さらにその周りを囲むように枠状の第1のセラミックグリーンシート12を重ねればよい。 When the measuring device component 100 as shown in FIG. 2 is manufactured, the first ceramic green sheet in which the electrode layer 32 is not formed is formed on the first ceramic green sheet 12 in which the electrode layer 32 is formed. On top of the 12 layers, only the portion of the second ceramic green sheet 22 that becomes the filter portion 2 may be overlapped, and the frame-shaped first ceramic green sheet 12 may be further overlapped so as to surround the portion.

上記した、図6に示す例のような測定装置用部品100の外側のフィルタ部2の外にフィルタ部2に接する基部1を側壁として設けた構造の場合は、図13(d)に示すような積層体102の側面にさらに第1のセラミックグリーンシート12を貼り付ければよい。あるいは、上記の枠状の第1のセラミックグリーンシート12の内側面が、第2のセラミックグリーンシート22の、外側に位置するフィルタ部2となる部分に接するようにすればよい。 In the case of the above-mentioned structure in which the base portion 1 in contact with the filter portion 2 is provided as a side wall outside the filter portion 2 on the outer side of the measuring device component 100 as in the example shown in FIG. 6, as shown in FIG. 13 (d). The first ceramic green sheet 12 may be further attached to the side surface of the laminated body 102. Alternatively, the inner side surface of the frame-shaped first ceramic green sheet 12 may be in contact with the portion of the second ceramic green sheet 22 that becomes the filter portion 2 located on the outside.

積層体102を形成するには、電極層32が形成された第1のセラミックグリーンシート12と貫通孔112が形成された第2のセラミックグリーンシート22とを重ねて、一軸加圧プレス等で加圧して圧着することで一体化させればよい。 In order to form the laminated body 102, the first ceramic green sheet 12 on which the electrode layer 32 is formed and the second ceramic green sheet 22 on which the through hole 112 is formed are overlapped and pressed by a uniaxial pressure press or the like. It may be integrated by pressing and crimping.

貫通孔112に後の焼成工程で焼失する樹脂等を充填しておくと、第1のセラミックグリーンシート12における貫通孔の上下に位置する部分の変形を抑えることができる。 If the through hole 112 is filled with a resin or the like that is burnt down in the subsequent firing step, deformation of the portions above and below the through hole in the first ceramic green sheet 12 can be suppressed.

そして、積層体102を焼成することで、上記のような、セラミックスから成る緻密な基部1と多孔質セラミックスから成るフィルタ部2とが一体的に形成されている測定装置用部品100となる。焼成温度は、基部1およびフィルタ部2がアルミナ質セラミックスから成る場合であれば、1500℃〜1600℃とすればよい。 Then, by firing the laminated body 102, the measuring device component 100 in which the dense base portion 1 made of ceramics and the filter portion 2 made of porous ceramics are integrally formed as described above. The firing temperature may be 1500 ° C. to 1600 ° C. when the base portion 1 and the filter portion 2 are made of alumina ceramics.

また、図14に示すように、流路11の中央側(中心部)に位置する隣り合うフィルタ部2同士の間隔が、空間(流路11)の端部側(外周部)に位置する隣り合うフィルタ部2同士の間隔よりも大きく(広く)てもよい。一般的に、流路11の中心部を流れるガスの流量が外周部を流れるガスの流量よりも大きくなる傾向があるので、この中心部においてフィルタ部2同士の間隔を大きくすることによって、ガスをスムーズに流すことができる。 Further, as shown in FIG. 14, the distance between adjacent filter portions 2 located on the central side (central portion) of the flow path 11 is adjacent to each other located on the end side (outer peripheral portion) of the space (flow path 11). It may be larger (wider) than the distance between the matching filter units 2. In general, the flow rate of the gas flowing through the central portion of the flow path 11 tends to be larger than the flow rate of the gas flowing through the outer peripheral portion. Therefore, by increasing the distance between the filter portions 2 at the central portion, the gas is released. It can flow smoothly.

また、図15に示すように、空間(流路11)の中央側(中心部)に位置するフィルタ部2の厚みが、流路11の端部側(外周部)に位置するフィルタ部2の厚みよりも小さくてもよい。図15においては、電極3が基部1の端部にまで設けられている(例えば、電極31は基部1の右上端部に設けられている)。しかしながら、基部1の端部に電極3(31等)を形成することは、電極3に印加することになる電圧の大きさ次第では、外部との絶縁距離を確保するために、基部1の幅を大きくする等の改良の必要が生じる場合がある。 Further, as shown in FIG. 15, the thickness of the filter portion 2 located on the central side (central portion) of the space (flow path 11) is the thickness of the filter portion 2 located on the end side (outer peripheral portion) of the flow path 11. It may be smaller than the thickness. In FIG. 15, the electrode 3 is provided up to the end of the base 1 (for example, the electrode 31 is provided at the upper right end of the base 1). However, forming the electrode 3 (31, etc.) at the end of the base 1 depends on the magnitude of the voltage applied to the electrode 3, and the width of the base 1 is widened in order to secure an insulation distance from the outside. There may be a need for improvement such as increasing the size.

そこで、図15に示すように、流路11の中央側に位置するフィルタ部2の厚みが流路11の端部側に位置するフィルタ部2の厚みよりも小さい構成にしてもよい。具体的には、上記の構成によってガスが流路11の中央側に集まりやすくなることから、基部1の端部に電極3を設けずとも、流路11の中央側に設けた電極3によって良好に粒子状物質の検出を行なうことができる。これにより、測定装置用部品100の大型化を防ぎつつ、粒子状物質の検出制度を向上できる。 Therefore, as shown in FIG. 15, the thickness of the filter unit 2 located on the center side of the flow path 11 may be smaller than the thickness of the filter unit 2 located on the end side of the flow path 11. Specifically, since the above configuration makes it easier for the gas to collect on the central side of the flow path 11, the electrode 3 provided on the central side of the flow path 11 is preferable even if the electrode 3 is not provided at the end of the base 1. It is possible to detect particulate matter. As a result, it is possible to improve the detection system for particulate matter while preventing the size of the measuring device component 100 from becoming large.

また、反対に、図16に示すように、空間(流路11)の中央側(中心部)に位置するフィルタ部2の厚みが、流路11の端部側(外周部)に位置するフィルタ部2の厚みよりも大きくてもよい。この場合には、図15の場合とは逆に、ガスが端部側に流れやすくなる。前述した通り、元々ガスは中央側に流れやすい傾向にあるが、図16に示す構成にすることによって、ガスを端部側に流れやすくすることができるので、それぞれの流路11におけるガスの流量を均一に近づけることができる。ガスの流量が均一に近づくということは、フィルタ部2のそれぞれに捕集される粒子状物質の量も均一に近づくことを意味する。その結果、加熱によって粒子状物質を除去するときに要する時間を短くすることができる。これにより、測定装置用部品100の長期信頼性を向上できる。 On the contrary, as shown in FIG. 16, the thickness of the filter portion 2 located on the central side (central portion) of the space (flow path 11) is the filter located on the end side (outer peripheral portion) of the flow path 11. It may be larger than the thickness of the portion 2. In this case, contrary to the case of FIG. 15, the gas tends to flow toward the end side. As described above, the gas originally tends to flow toward the center side, but by adopting the configuration shown in FIG. 16, the gas can easily flow to the end side, so that the flow rate of the gas in each flow path 11 Can be brought closer evenly. The fact that the flow rate of the gas approaches uniform means that the amount of particulate matter collected in each of the filter units 2 also approaches uniform. As a result, the time required to remove the particulate matter by heating can be shortened. As a result, the long-term reliability of the measuring device component 100 can be improved.

なお、図2に示すように、流路11が基部1に囲まれている場合には、端部側に近づけば近づく程、フィルタ部2の厚みを小さくする構成にしてもよい。ただし、図6に示すように、流路11が基部1とフィルタ部2とによって囲まれて形成されている場合には、図17に示す構成にしてもよい。図17に示す測定装置用部品100においては、中央側から離れるにつれてフィルタ部2の厚みが小さくなっているが、最外周に位置するフィルタ部2については厚みがこの限りではない。具体的には、“最外周に位置するフィルタ部2以外のフィルタ部2のうち最も端部側に位置するフィルタ部2”よりも“最外周に位置するフィルタ部2”のほうが、厚みが大きい。これにより、それぞれの流路11におけるガスの流量を均一に近づけつつも、最外周のフィルタ部2から簡単にガスが外部に逃げてしまうことを低減している。そのため、測定装置用部品100を通過するガス量を確保しつつ、それぞれの流路11におけるガスの流量を均一に近づけることができる。 As shown in FIG. 2, when the flow path 11 is surrounded by the base portion 1, the thickness of the filter portion 2 may be reduced as it approaches the end portion side. However, as shown in FIG. 6, when the flow path 11 is formed by being surrounded by the base portion 1 and the filter portion 2, the configuration shown in FIG. 17 may be used. In the measuring device component 100 shown in FIG. 17, the thickness of the filter portion 2 decreases as the distance from the center side increases, but the thickness of the filter portion 2 located on the outermost circumference is not limited to this. Specifically, the "filter unit 2 located on the outermost circumference" is thicker than the "filter unit 2 located on the end side of the filter units 2 other than the filter unit 2 located on the outermost circumference". .. As a result, the flow rate of the gas in each of the flow paths 11 is made uniform, and the gas is prevented from easily escaping to the outside from the outermost filter portion 2. Therefore, the flow rate of the gas in each of the flow paths 11 can be made uniform while ensuring the amount of gas passing through the measuring device component 100.

また、図18に示すように、フィルタ部2のうち流路11に面する壁面が窪んだ形状であってもよい。具体的には、フィルタ部2のうち流路11に面する壁面が、中央が弧状に凹んだ形状であってもよい。これにより、フィルタ部2の表面積を増やすことができるので、フィルタ部2で捕集できる粒子状物質の量を増やすことができる。 Further, as shown in FIG. 18, the wall surface of the filter unit 2 facing the flow path 11 may be recessed. Specifically, the wall surface of the filter unit 2 facing the flow path 11 may have a shape in which the center is recessed in an arc shape. As a result, the surface area of the filter unit 2 can be increased, so that the amount of particulate matter that can be collected by the filter unit 2 can be increased.

また、図18に示すように、複数のフィルタ部2のうち最外周に位置するフィルタ部2の外側の壁面(流路11に面さず、外部に露出している壁面)が、窪んだ形状であってもよい。より具体的には、中央が弧状に凹んだ形状を有していてもよい。これにより、外部とフィルタ部2が接触してしまうおそれを低減できるので、フィルタ部2が破損するおそれを低減できる。これにより、測定装置用部品100の長期信頼性を向上できる。 Further, as shown in FIG. 18, the outer wall surface of the filter unit 2 located at the outermost periphery of the plurality of filter units 2 (the wall surface that does not face the flow path 11 and is exposed to the outside) is recessed. It may be. More specifically, it may have a shape in which the center is recessed in an arc shape. As a result, the possibility that the filter unit 2 comes into contact with the outside can be reduced, so that the possibility that the filter unit 2 is damaged can be reduced. As a result, the long-term reliability of the measuring device component 100 can be improved.

また、基部1がガラス成分を有するとともに、図19に示すように、このガラス成分がフィルタ部2の一部に広がっていてもよい。言い換えると、フィルタ部2は、基部1の近傍にガラス拡散領域20を有している。これにより、基部1とフィルタ部2との間の密着性を高めることができるので、測定装置用部品100の長期信頼性を向上できる。 Further, the base portion 1 may have a glass component, and as shown in FIG. 19, this glass component may spread to a part of the filter portion 2. In other words, the filter unit 2 has a glass diffusion region 20 in the vicinity of the base unit 1. As a result, the adhesion between the base portion 1 and the filter portion 2 can be improved, so that the long-term reliability of the measuring device component 100 can be improved.

また、図20に示すように、フィルタ部2を上下方向に3層(上層22、中層23、下層24)に分けたときに、基部1と隣り合う上層22および下層24の気孔率が中層23における気孔率よりも大きくてもよい。これにより、ヒートサイクル下において、フィルタ部2および基部1に生じる熱応力を、上層22および下層24で吸収することができる。これにより、最もガスが流れることになる中層23において、熱応力が生じるおそれを低減できる。その結果、中層23が損傷してしまうおそれを低減できるので、測定装置用部品100の長期信頼性を向上できる。 Further, as shown in FIG. 20, when the filter unit 2 is divided into three layers (upper layer 22, middle layer 23, lower layer 24) in the vertical direction, the porosity of the upper layer 22 and the lower layer 24 adjacent to the base 1 is the middle layer 23. It may be larger than the porosity in. As a result, the thermal stress generated in the filter portion 2 and the base portion 1 under the heat cycle can be absorbed by the upper layer 22 and the lower layer 24. As a result, it is possible to reduce the possibility of thermal stress occurring in the middle layer 23 through which the gas flows most. As a result, the possibility that the middle layer 23 is damaged can be reduced, so that the long-term reliability of the measuring device component 100 can be improved.

また、図21に示すように、基部1のうち流路11に面する部分が弧状に盛り上がっていてもよい。これにより、フィルタ部2の上端および下端が基部1のうち弧状に盛り上がった部分に挟まれることになるので、曲げ応力への強度を向上させることができる。これにより、測定装置用部品100の長期信頼性を向上できる。 Further, as shown in FIG. 21, a portion of the base portion 1 facing the flow path 11 may be raised in an arc shape. As a result, the upper end and the lower end of the filter portion 2 are sandwiched between the arcuately raised portions of the base portion 1, so that the strength against bending stress can be improved. As a result, the long-term reliability of the measuring device component 100 can be improved.

逆に、図22に示すように、基部1のうち流路11に面する部分が弧状に凹んでいてもよい。これにより、流路11を流れるガスの動きをよりスムーズにすることができる。具体的には、基部1の表面とフィルタ部2の壁面とから成る角部の近傍においてガスが停滞してしまうことを低減できる。これにより、測定装置用部品100の感度を向上できる。 On the contrary, as shown in FIG. 22, the portion of the base portion 1 facing the flow path 11 may be recessed in an arc shape. As a result, the movement of the gas flowing through the flow path 11 can be made smoother. Specifically, it is possible to reduce the stagnation of gas in the vicinity of the corner portion formed by the surface of the base portion 1 and the wall surface of the filter portion 2. As a result, the sensitivity of the measuring device component 100 can be improved.

さらに、図23に示すように、流路11の角が滑らかであることが好ましい。より具体的には、基部1のうち流路11に面する部分が弧状に凹んでおり、フィルタ部2のうち流路11に面する壁面が弧状に凹んでおり、これらが滑らかに連続していることが好ましい。これにより、ガスの流れをさらにスムーズにすることができるので、測定装置用部品100の感度をさらに向上できる。 Further, as shown in FIG. 23, it is preferable that the corners of the flow path 11 are smooth. More specifically, the portion of the base portion 1 facing the flow path 11 is recessed in an arc shape, and the wall surface of the filter portion 2 facing the flow path 11 is recessed in an arc shape, and these are smoothly continuous. Is preferable. As a result, the gas flow can be made smoother, so that the sensitivity of the measuring device component 100 can be further improved.

また、流路11の長さ方向に垂直な断面視において、基部1のうち流路11に面する部分とフィルタ部2のうち流路11に面する壁面とから成る角部が弧状であってもよい。これにより、角部におけるガスの流れをさらにスムーズにすることができる。 Further, in a cross-sectional view perpendicular to the length direction of the flow path 11, the corner portion formed by the portion of the base portion 1 facing the flow path 11 and the wall surface of the filter portion 2 facing the flow path 11 is arcuate. May be good. This makes it possible to further smooth the gas flow at the corners.

さらに、基部1のうち流路11に面する部分とフィルタ部2のうち流路11に面する壁面とから成る角部が弧状であるとともに、この角部の形状が弧状である領域が流路11の長さ方向に連続していてもよい。これにより、角部におけるガスの流れをさらにスムーズにすることができる。 Further, the corner portion of the base portion 1 facing the flow path 11 and the wall surface of the filter portion 2 facing the flow path 11 is arcuate, and the region where the shape of the corner portion is arcuate is the flow path. It may be continuous in the length direction of 11. This makes it possible to further smooth the gas flow at the corners.

また、図24に示すように、流路11の長さ方向に垂直な断面視において、フィルタ部2のうち流路11に面する壁面に凹部が設けられていてもよい。これにより、フィルタ部2の壁面の表面積を増やすことができるので、フィルタ部2で捕集できる粒子状物質の量を増やすことができる。 Further, as shown in FIG. 24, a recess may be provided in the wall surface of the filter portion 2 facing the flow path 11 in a cross-sectional view perpendicular to the length direction of the flow path 11. As a result, the surface area of the wall surface of the filter unit 2 can be increased, so that the amount of particulate matter that can be collected by the filter unit 2 can be increased.

以上の測定装置用部品100は、流路11は、基部1の1つの側面からこれに対向する位置にある側面にかけて延びている例で説明したが、これに限られるものではない。例えば、図25に示す例のように、流路11は、その一端が基部1の1つの側面に開口するとともに、他端が基部1の一端に位置する面(下面)に開口していてもよい。あるいは、基部1の対向する2つの側面と基部1の一端部に位置する面(下面)とに開口していてもよい。具体的には、隣り合う面にガスの流入口および流出口を設けてもよい。流出口を設けた一方の面を排気ガスの流れる方向に沿って配置することで、流入口が小さくても、他方の面に設けた流入口から排気ガスが流入し易い。 The above-mentioned measuring device component 100 has been described by an example in which the flow path 11 extends from one side surface of the base portion 1 to a side surface at a position facing the base portion 1, but the present invention is not limited to this. For example, as in the example shown in FIG. 25, even if one end of the flow path 11 is open to one side surface of the base 1 and the other end is open to the surface (lower surface) located at one end of the base 1. Good. Alternatively, it may be open to two opposing side surfaces of the base portion 1 and a surface (lower surface) located at one end of the base portion 1. Specifically, gas inlets and outlets may be provided on adjacent surfaces. By arranging one surface provided with the outflow port along the direction in which the exhaust gas flows, the exhaust gas can easily flow in from the inflow port provided on the other surface even if the inflow port is small.

また、図26に示すように、縦断面を見たときに、フィルタ部2が幅の異なる2つの部分から成っていてもよい。言い換えると、フィルタ部2が幅が太い部分(大きい部分)と幅が細い部分(小さい部分)から成っていてもよい。フィルタ部2が幅が太い部分を有することによって、測定装置用部品100に上下方向に外力が加わったときに、フィルタ部2が折れてしまうおそれを低減できる。また、フィルタ部2が幅が細い部分を有することによって、フィルタ部2にガスを流しやすくすることができる。 Further, as shown in FIG. 26, the filter unit 2 may be composed of two portions having different widths when the vertical cross section is viewed. In other words, the filter portion 2 may be composed of a wide portion (large portion) and a narrow width portion (small portion). Since the filter unit 2 has a wide portion, it is possible to reduce the possibility that the filter unit 2 will be broken when an external force is applied to the measuring device component 100 in the vertical direction. Further, since the filter unit 2 has a narrow portion, it is possible to facilitate the flow of gas through the filter unit 2.

また、図27に示すように、流路11が、上下方向において外側(上側に位置する流路11においては上側、下側に位置する流路11においては下側)に向かうに連れて幅が広がる形状であってもよい。より具体的には、流路11が長辺が外側に位置する台形状であってもよい。一般的に、縦断面で見たときに、流路11の内側(中心側)よりも外側のほうがガスが流れにくくなる傾向にあるが、流路11を上記の形状にしておくことによって、流路11の外側におけるガスの滞留を低減できる。なお、図27においては、壁面が直線状であることによって流路11が台形状であるが、これに限られない。例えば、壁面に1つの段差を有していてもよいし、複数の段差を有していてもよい。 Further, as shown in FIG. 27, the width of the flow path 11 increases in the vertical direction toward the outside (upper side in the flow path 11 located on the upper side, lower side in the flow path 11 located on the lower side). It may have a widening shape. More specifically, the flow path 11 may have a trapezoidal shape with the long side located on the outside. Generally, when viewed in a vertical cross section, gas tends to flow more difficultly on the outside than on the inside (center side) of the flow path 11, but by making the flow path 11 have the above shape, the flow tends to flow. The retention of gas on the outside of the road 11 can be reduced. In FIG. 27, the flow path 11 is trapezoidal due to the linear wall surface, but the present invention is not limited to this. For example, the wall surface may have one step or a plurality of steps.

また、図28に示すように、最も外側に位置するフィルタ部2よりも基部1が外部に突出していてもよい。これにより、最も外側に位置するフィルタ部2に異物が当たることによって、フィルタ部2が損傷するおそれを低減できる。 Further, as shown in FIG. 28, the base portion 1 may protrude to the outside from the filter portion 2 located on the outermost side. As a result, it is possible to reduce the risk of damage to the filter unit 2 due to foreign matter hitting the outermost filter unit 2.

さらに、図29に示すように、最も外側に位置するフィルタ部2よりも基部1が外部に突出しているとともに、最も外側に位置するフィルタ部2の表面が保護層5によって覆われていてもよい。これにより、フィルタ部2が損傷するおそれをさらに低減できる。また、最も外側に位置するフィルタ部2を介して流路11から外部にガスが流れてしまうことを低減できる。保護層としては、例えば、セラミック粉末を分散した樹脂材料等を用いることができる。 Further, as shown in FIG. 29, the base portion 1 may protrude outward from the filter portion 2 located on the outermost side, and the surface of the filter portion 2 located on the outermost side may be covered with the protective layer 5. .. As a result, the risk of damage to the filter unit 2 can be further reduced. Further, it is possible to reduce the flow of gas from the flow path 11 to the outside through the filter unit 2 located on the outermost side. As the protective layer, for example, a resin material in which ceramic powder is dispersed can be used.

また、図30に示すように、横断面を見たときに、流路11の端部が部分的に封止部4によって封止されているとともに、封止部4のうち流路11に面する部分の形状が流路側に凹状である弧状であってもよい。これにより、流路11のうち封止部4の近傍においてガスが滞留することを低減できる。 Further, as shown in FIG. 30, when the cross section is viewed, the end portion of the flow path 11 is partially sealed by the sealing portion 4, and the surface of the sealing portion 4 on the flow path 11 The shape of the portion to be formed may be an arc shape which is concave on the flow path side. As a result, it is possible to reduce the accumulation of gas in the vicinity of the sealing portion 4 in the flow path 11.

本開示の測定装置用部品100においては、図31に示すように、フィルタ部2のうち流路11に面する表面において、流路11の進行方向に対して交わる方向に伸びる溝部6を有する。これにより、流路11を流れるガスが乱流しやすくすることができる。そのため、ガス中の粒子状物質をフィルタ部2に流れやすくすることでフィルタ部2においてガス中の粒子状物質を捕集しやすくすることができる。それゆえ、流路11の流出口側の端部に流れる粒子状物質の量を減らすことができる。したがって、流路11の流出口側の端部に粒子状物質がたまるおそれを低減することができる。その結果、測定装置用部品100において、測定精度を向上させることができる。 As shown in FIG. 31, the measuring device component 100 of the present disclosure has a groove portion 6 extending in a direction intersecting the traveling direction of the flow path 11 on the surface of the filter portion 2 facing the flow path 11. As a result, the gas flowing through the flow path 11 can be easily turbulent. Therefore, by facilitating the flow of the particulate matter in the gas to the filter unit 2, it is possible to facilitate the collection of the particulate matter in the gas in the filter unit 2. Therefore, the amount of particulate matter flowing to the outlet-side end of the flow path 11 can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the possibility that particulate matter accumulates at the end of the flow path 11 on the outlet side. As a result, the measurement accuracy of the measuring device component 100 can be improved.

溝部6の形状は、例えば流路11に面する開口する部分の形状が長手方向と短手方向とを有する長方形状または楕円形状である。溝部6は、例えば流路11の進行方向に対して垂直に交わる方向に伸びていてもよい。このときに、溝部6は、流路11の進行方向に0.15〜0.9mm、流路11の進行方向に対して垂直に交わる方向に0.15〜0.8mm設けられている。また、溝部6は、溝の底に向かうにつれて、狭くなる形状であってもよい。溝部6の深さは、例えば0.08〜0.5mmである。 The shape of the groove portion 6 is, for example, a rectangular shape or an elliptical shape in which the shape of the opening portion facing the flow path 11 has a longitudinal direction and a lateral direction. The groove portion 6 may extend in a direction perpendicular to the traveling direction of the flow path 11, for example. At this time, the groove 6 is provided with 0.15 to 0.9 mm in the traveling direction of the flow path 11 and 0.15 to 0.8 mm in the direction perpendicular to the traveling direction of the flow path 11. Further, the groove portion 6 may have a shape that becomes narrower toward the bottom of the groove. The depth of the groove 6 is, for example, 0.08 to 0.5 mm.

また、図31に示すように、溝部6が流路11の進行方向に沿って複数位置していてもよい。これにより、流路11を流れるガスを、乱流しやすくすることができる。また、複数の溝部6のうち流路11の上流側に設けられた一つの溝部6において乱流しなかったガスも、下流側に設けられた他の溝部6において乱流させることができる。そのため、ガス中の粒子状物質をフィルタ部2に流れやすくすることでフィルタ部2においてガス中の粒子状物質を捕集しやすくすることができる。それゆえ、流路11の流出口側の端部に流れる粒子状物質の量を減らすことができる。したがって、流路11の流出口側の端部に粒子状物質がたまるおそれを低減することができる。その結果、測定装置用部品100において、測定精度を向上させることができる。 Further, as shown in FIG. 31, a plurality of groove portions 6 may be located along the traveling direction of the flow path 11. As a result, the gas flowing through the flow path 11 can be easily turbulent. Further, the gas that did not turbulent in one of the plurality of groove portions 6 provided on the upstream side of the flow path 11 can also be turbulently flowed in the other groove portion 6 provided on the downstream side. Therefore, by facilitating the flow of the particulate matter in the gas to the filter unit 2, it is possible to facilitate the collection of the particulate matter in the gas in the filter unit 2. Therefore, the amount of particulate matter flowing to the outlet-side end of the flow path 11 can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the possibility that particulate matter accumulates at the end of the flow path 11 on the outlet side. As a result, the measurement accuracy of the measuring device component 100 can be improved.

溝部6は、流路11の進行方向に沿って、例えば8〜70個位置しているとよい。図31に示す測定装置用部品100においては、4つのフィルタ部2のうち、中心側の2つのフィルタ部2に溝部6が設けられており、溝部6は、流路11の進行方向に沿って、8個位置している。 It is preferable that, for example, 8 to 70 grooves 6 are located along the traveling direction of the flow path 11. In the measuring device component 100 shown in FIG. 31, groove portions 6 are provided in the two filter portions 2 on the center side of the four filter portions 2, and the groove portions 6 are provided along the traveling direction of the flow path 11. , 8 are located.

また、図31に示すように、溝部6が等間隔に位置していてもよい。これにより、測定装置用部品100に振動等の外力が加わった場合において、溝部6の一部分に応力が集中するおそれを低減することができる。そのため、測定装置用部品100が溝部6において破損してしまうおそれを低減することができる。その結果、測定装置用部品100の耐久性を高めることができる。このときに、溝部6は、例えば0.4〜1.7mmの間隔で設けられている。 Further, as shown in FIG. 31, the groove portions 6 may be located at equal intervals. As a result, when an external force such as vibration is applied to the measuring device component 100, it is possible to reduce the possibility that stress is concentrated on a part of the groove portion 6. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the measuring device component 100 is damaged in the groove 6. As a result, the durability of the measuring device component 100 can be improved. At this time, the groove portions 6 are provided at intervals of, for example, 0.4 to 1.7 mm.

また、図32に示すように、溝部6が、フィルタ部2のうち流路11に面する表面において、流路11の進行方向に対して垂直な方向の全体に渡って伸びていてもよい。これにより、流路11を流れるガスを、フィルタ部2の表面のうち上端から下端の全体で乱流させることができる。そのため、ガス中の粒子状物質をフィルタ部2に流れやすくすることができる。これにより、フィルタ部2の表面のうち上端から下端の全体で粒子状物質を捕集することができる。したがって、流路11の上下方向の一部分に粒子状物質がたまるおそれを低減することができる。また、流路11の流出口側の端部に粒子状物質がたまるおそれを低減することができる。その結果、測定装置用部品100において、測定精度を向上させることができる。なお、図32は、図31に示す測定装置用部品100のX−X線における断面を示している。 Further, as shown in FIG. 32, the groove portion 6 may extend over the entire surface of the filter portion 2 facing the flow path 11 in a direction perpendicular to the traveling direction of the flow path 11. As a result, the gas flowing through the flow path 11 can be turbulently flowed from the upper end to the lower end of the surface of the filter unit 2. Therefore, the particulate matter in the gas can be easily flowed to the filter unit 2. As a result, particulate matter can be collected on the entire surface of the filter unit 2 from the upper end to the lower end. Therefore, it is possible to reduce the possibility that particulate matter accumulates in a part of the flow path 11 in the vertical direction. Further, it is possible to reduce the possibility that particulate matter accumulates at the end of the flow path 11 on the outlet side. As a result, the measurement accuracy of the measuring device component 100 can be improved. Note that FIG. 32 shows a cross section of the measuring device component 100 shown in FIG. 31 on an X-ray line.

また、図33に示すように、フィルタ部2は流路11に面する第1主面21および第1主面21に対向する第2主面22を有するとともに、溝部6は第1主面21および第2主面22の両方に位置していてもよい。これにより、第1主面21と第2主面22との両方に溝部6が位置している部分において、フィルタ部2を薄くすることができる。そのため、例えば、測定装置用部品100の内外の気圧差に起因して、フィルタ部2が内側に凹むような変形が生じたとしても、フィルタ部2を薄くなっている部分においてフィルタ部2が撓むことによって、応力を低減することができる。その結果、測定装置用部品100において、耐久性を向上させることができる。 Further, as shown in FIG. 33, the filter portion 2 has a first main surface 21 facing the flow path 11 and a second main surface 22 facing the first main surface 21, and the groove portion 6 has a first main surface 21. And may be located on both the second main surface 22. As a result, the filter portion 2 can be thinned in the portion where the groove portion 6 is located on both the first main surface 21 and the second main surface 22. Therefore, for example, even if the filter portion 2 is deformed so as to be recessed inward due to the pressure difference between the inside and outside of the measuring device component 100, the filter portion 2 is bent in the portion where the filter portion 2 is thinned. By doing so, the stress can be reduced. As a result, the durability of the measuring device component 100 can be improved.

また、図33に示すように、溝部6が第1主面21および第2主面22の両方において複数設けられているとともに、溝部6のそれぞれが流路11の進行方向に沿って互い違いに位置していてもよい。これにより、フィルタ部2の厚みを全体的に小さくしつつ、フィルタ部2の表面積を増やすことができる。フィルタ部2の厚みが全体的に小さいことにより、例えば測定装置用部品100に外力が加わった場合において、フィルタ部2が変形しやすくすることができる。そのため、フィルタ部2に生じる応力を低減することができる。その結果、測定装置用部品100において、耐久性を向上させることができる。 Further, as shown in FIG. 33, a plurality of groove portions 6 are provided on both the first main surface 21 and the second main surface 22, and the groove portions 6 are alternately positioned along the traveling direction of the flow path 11. You may be doing it. As a result, the surface area of the filter unit 2 can be increased while reducing the thickness of the filter unit 2 as a whole. Since the thickness of the filter unit 2 is small as a whole, the filter unit 2 can be easily deformed when an external force is applied to the measuring device component 100, for example. Therefore, the stress generated in the filter unit 2 can be reduced. As a result, the durability of the measuring device component 100 can be improved.

さらに、溝部6が第1主面21および第2主面22の両方において複数設けられているとともに、溝部6のそれぞれが流路11の進行方向に沿って互い違いに位置していることにより、フィルタ部2の表面積を増やすことができる。そのため、溝部6において捕集できるガス中の粒子状物質の量を増やすことができる。これにより、流路11の端部に流れる粒子状物質の量を減らすことができる。したがって、流路11の流出口側の端部に粒子状物質がたまるおそれを低減することができる。その結果、測定装置用部品100において、測定精度を向上させることができる。 Further, a plurality of groove portions 6 are provided on both the first main surface 21 and the second main surface 22, and the groove portions 6 are alternately located along the traveling direction of the flow path 11, so that the filter is formed. The surface area of part 2 can be increased. Therefore, the amount of particulate matter in the gas that can be collected in the groove 6 can be increased. This makes it possible to reduce the amount of particulate matter flowing to the end of the flow path 11. Therefore, it is possible to reduce the possibility that particulate matter accumulates at the end of the flow path 11 on the outlet side. As a result, the measurement accuracy of the measuring device component 100 can be improved.

また、図34に示すように、基部1においても、流路11の進行方向に対して交わる方向に伸びる溝が設けられていてもよい。これにより、基部1を薄くすることができる。そのため、例えば、測定装置用部品100の内外の気圧差に起因して、基部1が流路11側に凹むような変形が生じたとしても、基部1を薄くなっている部分において基部1が撓むことによって、応力を低減することができる。その結果、測定装置用部品100において、耐久性を向上させることができる。 Further, as shown in FIG. 34, the base 1 may also be provided with a groove extending in a direction intersecting the traveling direction of the flow path 11. Thereby, the base 1 can be made thin. Therefore, for example, even if the base portion 1 is deformed so as to be recessed toward the flow path 11 due to the pressure difference between the inside and outside of the measuring device component 100, the base portion 1 is bent in the portion where the base portion 1 is thinned. By doing so, the stress can be reduced. As a result, the durability of the measuring device component 100 can be improved.

また、図35に示すように、基部は、流路の進行方向に沿って位置する外側面を有しており、外側面は、流路の進行方向に対して交わる方向に伸びる複数の溝部を有してもよい。これにより、基部が熱膨張する場合に、基部の外側面が溝の内部に向かって膨張することによって、熱膨張による流路の進行方向への基部の変形を抑制することができる。そのため、基部と電極との間に剥離が生じるおそれを低減することができる。その結果、測定装置用部品の耐久性を高めることができる。外側面の溝部は、例えば2〜100個設けられている。外側面の溝部は、例えば幅を0.1〜2.0mm、長さを0.2〜2.0mm、深さを0.1〜1.0mmにすることができる。 Further, as shown in FIG. 35, the base portion has an outer surface located along the traveling direction of the flow path, and the outer surface has a plurality of grooves extending in a direction intersecting the traveling direction of the flow path. You may have. As a result, when the base portion thermally expands, the outer surface of the base portion expands toward the inside of the groove, so that deformation of the base portion in the traveling direction of the flow path due to thermal expansion can be suppressed. Therefore, it is possible to reduce the possibility of peeling between the base and the electrode. As a result, the durability of the measuring device component can be improved. For example, 2 to 100 grooves on the outer side surface are provided. The groove on the outer side surface can have a width of 0.1 to 2.0 mm, a length of 0.2 to 2.0 mm, and a depth of 0.1 to 1.0 mm, for example.

また、図36に示すように、溝部は、外側面のうち流路の入口側の一端から出口側の他端にかけて、等間隔に設けられていてもよい。これにより、外側面のうち流路の入口側の一端から出口側の他端にかけて、熱膨張量の差を低減することができる。そのため、基部のゆがみを抑制し、電極間距離の変動を抑制することができる。その結果、検出精度を高めることができる。 Further, as shown in FIG. 36, the grooves may be provided at equal intervals from one end on the inlet side of the flow path to the other end on the outlet side of the outer surface. As a result, the difference in the amount of thermal expansion can be reduced from one end on the inlet side of the flow path to the other end on the outlet side of the outer surface. Therefore, the distortion of the base can be suppressed and the fluctuation of the distance between the electrodes can be suppressed. As a result, the detection accuracy can be improved.

また、図37に示すように、溝部は、外側面において、流路の進行方向に対して垂直な方向の全体に渡って伸びていてもよい。これにより、流路の進行方向に対して垂直な方向の全体に渡って、熱膨張量の差を低減することができる。そのため、基部のゆがみを抑制し、電極間距離の変動を抑制することができる。その結果、検出精度を高めることができる。 Further, as shown in FIG. 37, the groove portion may extend on the outer surface over the entire direction perpendicular to the traveling direction of the flow path. As a result, the difference in the amount of thermal expansion can be reduced over the entire direction perpendicular to the traveling direction of the flow path. Therefore, the distortion of the base can be suppressed and the fluctuation of the distance between the electrodes can be suppressed. As a result, the detection accuracy can be improved.

また、図38に示すように、溝部は、基部の両外側面に設けられており、流路を挟んで対称の位置に設けられていてもよい。これにより、一方の外側面と他方の外側面の熱膨張量を揃えることができる。そのため、基部の流路を挟んだ両側面のゆがみを抑制し、電極間距離の変動を抑制することができる。その結果、検出精度を高めることができる。 Further, as shown in FIG. 38, the groove portions are provided on both outer surfaces of the base portion, and may be provided at symmetrical positions across the flow path. As a result, the amount of thermal expansion of one outer surface and the other outer surface can be made uniform. Therefore, it is possible to suppress the distortion of both side surfaces sandwiching the flow path of the base portion and suppress the fluctuation of the distance between the electrodes. As a result, the detection accuracy can be improved.

また、図39に示すように、基部は、流路の開口を囲む端面を有しており、端面は、端面に垂直な方向から見たときに側面に沿って伸びる複数の溝部を有していてもよい。これにより、端面部が熱膨張により変形するおそれを低減することができる。そのため、基部のゆがみを抑制し、電極間距離の変動を抑制することができる。その結果、検出精度を高めることができる。端面の溝部は、例えば1〜20個設けられている。外側面の溝部は、例えば幅を0.1〜2.0mm、長さを0.2〜2.0mm、深さを0.1〜1.0mmにすることができる。 Further, as shown in FIG. 39, the base portion has an end face surrounding the opening of the flow path, and the end face has a plurality of grooves extending along the side surface when viewed from a direction perpendicular to the end face. You may. As a result, the possibility that the end face portion is deformed due to thermal expansion can be reduced. Therefore, the distortion of the base can be suppressed and the fluctuation of the distance between the electrodes can be suppressed. As a result, the detection accuracy can be improved. For example, 1 to 20 grooves are provided on the end face. The groove on the outer side surface can have a width of 0.1 to 2.0 mm, a length of 0.2 to 2.0 mm, and a depth of 0.1 to 1.0 mm, for example.

1:基部
11:流路
2:フィルタ部
21:第1主面
22:第2主面
3:電極
4:封止部
5:保護層
6:溝部
100:測定装置用部品
1: Base part 11: Flow path 2: Filter part 21: First main surface 22: Second main surface 3: Electrode 4: Sealing part 5: Protective layer 6: Groove part 100: Parts for measuring device

Claims (11)

セラミックスから成り内部にガスの流れる流路を有する基部と、前記流路を複数に区切るように前記流路の内部に設けられた多孔質セラミックスから成るフィルタ部と、前記基部に前記フィルタ部を挟むように設けられた静電容量形成用の一対の電極とを備えており、
前記フィルタ部のうち前記流路に面する表面において、前記流路の進行方向に対して交わる方向に伸びる溝部を有する測定装置用部品。
The filter portion is sandwiched between a base portion made of ceramics and having a flow path through which gas flows, a filter portion made of porous ceramics provided inside the flow path so as to divide the flow path into a plurality of passages, and the base portion. It is equipped with a pair of electrodes for forming capacitance, which are provided as described above.
A component for a measuring device having a groove portion extending in a direction intersecting the traveling direction of the flow path on the surface of the filter portion facing the flow path.
前記溝部が前記流路の進行方向に沿って複数位置している請求項1に記載の測定装置用部品。 The component for a measuring device according to claim 1, wherein a plurality of the grooves are located along the traveling direction of the flow path. 前記溝部が等間隔に位置していることを特徴とする請求項2に記載の測定装置用部品。 The measuring device component according to claim 2, wherein the grooves are located at equal intervals. 前記溝部が、前記フィルタ部のうち前記流路に面する表面において、前記流路の進行方向に対して垂直な方向の全体に渡って伸びている請求項1乃至3のいずれかに記載の測定装置用部品。 The measurement according to any one of claims 1 to 3, wherein the groove portion extends over the entire surface of the filter portion facing the flow path in a direction perpendicular to the traveling direction of the flow path. Equipment parts. 前記フィルタ部は流路に面する第1主面および該第1主面に対向する第2主面を有するとともに、前記溝部は前記第1主面および前記第2主面の両方に位置している請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の測定装置用部品。 The filter portion has a first main surface facing the flow path and a second main surface facing the first main surface, and the groove portion is located on both the first main surface and the second main surface. The measuring device component according to any one of claims 1 to 4. 前記溝部が前記第1主面および前記第2主面の両方において複数設けられているとともに、前記溝部のそれぞれが流路の進行方向に沿って互い違いに位置している請求項5に記載の測定装置用部品。 The measurement according to claim 5, wherein a plurality of the grooves are provided on both the first main surface and the second main surface, and the grooves are alternately located along the traveling direction of the flow path. Equipment parts. セラミックスから成り内部にガスの流れる流路を有する基部と、前記流路を複数に区切るように前記流路の内部に設けられた多孔質セラミックスから成るフィルタ部と、前記基部に前記フィルタ部を挟むように設けられた静電容量形成用の一対の電極とを備えており、
前記基部は、前記流路の進行方向に沿って位置する外側面を有しており、
該外側面は、前記流路の進行方向に対して交わる方向に伸びる複数の溝部を有する測定装置用部品。
The filter portion is sandwiched between a base portion made of ceramics and having a flow path through which gas flows, a filter portion made of porous ceramics provided inside the flow path so as to divide the flow path into a plurality of passages, and the base portion. It is equipped with a pair of electrodes for forming capacitance, which are provided as described above.
The base has an outer surface located along the traveling direction of the flow path.
The outer surface is a component for a measuring device having a plurality of grooves extending in a direction intersecting the traveling direction of the flow path.
前記溝部は、前記外側面のうち前記流路の入口側の一端から出口側の他端にかけて、等間隔に設けられている請求項7に記載の測定装置用部品。 The measuring device component according to claim 7, wherein the groove portions are provided at equal intervals from one end on the inlet side of the flow path to the other end on the outlet side of the outer surface. 前記溝部は、前記外側面において、前記流路の進行方向に対して垂直な方向の全体に渡って伸びている請求項7または請求項8に記載の測定装置用部品。 The measuring device component according to claim 7 or 8, wherein the groove portion extends over the entire direction perpendicular to the traveling direction of the flow path on the outer surface. 前記溝部は、前記基部の両外側面に設けられており、前記流路を挟んで対称の位置に設けられている請求項7乃至9のいずれかに記載の測定装置用部品。 The measuring device component according to any one of claims 7 to 9, wherein the groove portions are provided on both outer surfaces of the base portion and are provided at symmetrical positions across the flow path. 前記基部は、前記流路の開口を囲む端面を有しており、
該端面は、該端面に垂直な方向から見たときに前記側面に沿って伸びる複数の溝部を有する請求項7乃至請求項10のいずれかに記載の測定装置用部品。
The base has an end face that surrounds the opening of the flow path.
The measuring device component according to any one of claims 7 to 10, wherein the end face has a plurality of grooves extending along the side surface when viewed from a direction perpendicular to the end face.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111220517B (en) * 2019-12-06 2020-12-22 南京大学 PM based on satellite remote sensing2.5Inversion method for components with different particle sizes

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5027220U (en) * 1973-07-05 1975-03-28
JPH02207846A (en) * 1989-02-06 1990-08-17 Ngk Insulators Ltd Ceramic honeycomb structure and its production
JP2006266179A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Isuzu Motors Ltd Exhaust gas treatment device and exhaust gas treatment method
WO2008034662A1 (en) * 2006-09-18 2008-03-27 Robert Bosch Gmbh Filter element, in particular for filtering exhaust gases of an internal combustion engine
WO2008096852A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure for fine particle sensor
JP2013139022A (en) * 2005-07-21 2013-07-18 Ibiden Co Ltd Honeycomb structure and apparatus for cleaning exhaust gas
WO2017090587A1 (en) * 2015-11-26 2017-06-01 京セラ株式会社 Particulate matter measuring device component and manufacturing method therefor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5027220U (en) * 1973-07-05 1975-03-28
JPH02207846A (en) * 1989-02-06 1990-08-17 Ngk Insulators Ltd Ceramic honeycomb structure and its production
JP2006266179A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Isuzu Motors Ltd Exhaust gas treatment device and exhaust gas treatment method
JP2013139022A (en) * 2005-07-21 2013-07-18 Ibiden Co Ltd Honeycomb structure and apparatus for cleaning exhaust gas
WO2008034662A1 (en) * 2006-09-18 2008-03-27 Robert Bosch Gmbh Filter element, in particular for filtering exhaust gases of an internal combustion engine
WO2008096852A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure for fine particle sensor
WO2017090587A1 (en) * 2015-11-26 2017-06-01 京セラ株式会社 Particulate matter measuring device component and manufacturing method therefor

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