WO2019155920A1 - 微粒子検出器 - Google Patents

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WO2019155920A1
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housing
leakage current
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京一 菅野
英正 奥村
和幸 水野
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日本碍子株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a particle detector.
  • a ceramic housing having a gas flow path, a charge generation unit that adds charges generated by discharge to the fine particles in the gas introduced into the gas flow path to form charged particles, A collecting unit that collects charged fine particles downstream of the electric field generating unit in the gas flow path, and a number measuring unit that measures the number of particles based on the amount of charges of the collected charged fine particles.
  • the collection part has a collection electrode exposed to the gas flow path and a counter electrode facing the collection electrode across the gas flow path.
  • the collecting electrode collects charged fine particles by using an electric field generated between the collecting electrode and the counter electrode in the gas flow path by a voltage applied between the collecting electrode and the counter electrode.
  • the amount of charges of the collected charged fine particles is detected as a minute current (for example, several pA).
  • the present invention has been made to solve such problems, and has as its main object to increase the detection accuracy of the amount of fine particles.
  • the present invention adopts the following means in order to achieve the above-mentioned main object.
  • the particle detector of the present invention is A particle detector used to detect particles in a gas, A housing having a gas flow path through which the gas passes; A charge generating unit that adds charged charges generated by discharge to fine particles in the gas introduced into the gas flow path to form charged fine particles; A trap that is provided in the gas flow path downstream of the electric field generating portion from the electric field generating portion and collects a target to be collected that is either the charged fine particles or an excess charge that is not charged to the fine particles.
  • a detection unit that detects the amount of the fine particles based on a physical quantity that varies according to the collection target collected in the collection unit;
  • the collection part has a collection electrode exposed to the gas flow path, and a counter electrode facing the collection electrode across the gas flow path, and is opposed to the collection electrode
  • the collection target is collected on the collection electrode by using an electric field generated between the collection electrode and the counter electrode in the gas flow path by a voltage applied to the electrode.
  • the housing has a leakage current absorbing electrode that absorbs a leakage current flowing from one of the collecting electrode and the counter electrode to the other through the housing, Is.
  • the charge generation unit generates charges to convert the fine particles in the gas introduced into the gas flow path into charged fine particles, and the collection unit captures either the charged fine particles or surplus charges. Collect the collection target.
  • a detection part detects the quantity of microparticles
  • the leakage current absorption electrode absorbs leakage current flowing from one of the collection electrode and the counter electrode to the other through the casing. Such a leakage current affects a physical quantity that changes in accordance with the collection target collected in the collection unit, but is absorbed by the leakage current absorption electrode here. For this reason, it is possible to accurately capture a physical quantity that varies depending on the collection target collected by the collection unit, and as a result, it is possible to improve the detection accuracy of the amount of fine particles.
  • charge includes positive charges and negative charges as well as ions.
  • physical quantity may be a parameter that varies depending on the collection target, and examples thereof include current.
  • amount of fine particles include the number, mass, and surface area of fine particles.
  • the leakage current absorption electrode may be connected to the ground.
  • the ground include a frame ground such as a metal case and a chassis, and an earth.
  • the leakage current absorption electrode may be provided so as to block a current path in the casing connecting the collection electrode and the counter electrode. In this way, the leakage current can be reliably absorbed.
  • at least a part of the current path may be formed of ceramic, and the leakage current absorption electrode may be provided in a portion formed of the ceramic.
  • the portion formed of ceramic has a high volume resistivity, there is a possibility that a slight current may flow. Therefore, it is meaningful to provide a leakage current absorbing electrode in the portion.
  • the leakage current absorption electrode is provided across the portion formed of the ceramic and the inner surface of the housing, or the portion formed of the ceramic and the inner surface of the housing And the outer surface of the housing.
  • the leakage current absorbing electrode absorbs leakage current flowing inside the casing and leakage current flowing on the inner surface (surface exposed to the gas flow path) of the casing, and further flows on the outer surface of the casing.
  • the leakage current can be absorbed.
  • the leakage current absorption electrode may be provided on the inner surface of the casing. If it carries out like this, the leakage current which flows through the inner surface of a housing
  • the leakage current absorption electrode when the leakage current absorption electrode is provided on the inner surface of the casing, the leakage current absorption electrode is different from a surface (for example, a step) provided with the collection electrode. Surface). In this way, even if conductive fine particles adhere to the periphery of the collection electrode, the collection electrode and the leakage current absorption electrode are not easily short-circuited by the fine particles.
  • the leakage current absorption electrode may be provided from a gas inlet to a gas outlet of the gas flow path at a position above and below the collecting electrode. If it carries out like this, the leakage current absorption electrode can absorb the leakage current which flows into a collection electrode reliably. In addition, since the leakage current absorption electrode does not need to be provided in front of and behind the collection electrode, the size of the collection electrode can be increased compared to the case where the leakage current absorption electrode is provided so as to surround the entire circumference of the collection electrode. , More charged fine particles can be collected. Therefore, the measurement sensitivity is increased.
  • the collection target may be the charged particle.
  • the collection target When collecting charged fine particles on the collection electrode, it is necessary to increase the voltage applied between the collection electrode and the counter electrode compared to collecting excess charge on the collection electrode. Leakage current that flows from one of the collecting electrode and the counter electrode to the other through the casing is likely to occur. Therefore, the significance of providing the leakage current absorption electrode is high.
  • the particle detector of the present invention in which the collection target is the charged particle, the surplus charge that is not charged to the particle is grounded between the electric field generation unit and the collection unit in the gas flow path.
  • the leakage current absorption electrode may be shared with the removal electrode. In this way, the configuration of the electrode can be simplified.
  • the removal electrode does not have a unique power source for generating an electric field on the removal electrode, but uses an electric field generated between the removal electrode and a voltage application electrode arranged around the removal electrode. The excess charge may be removed to the ground. In this way, the configuration of the particle detector can be simplified as compared with the case where the removal electrode has its own power source for generating an electric field.
  • the voltage application electrode is a discharge electrode to which a voltage is applied by a discharge power source in the charge generation unit, or the counter electrode to which a voltage is applied by a collection power source in the collection unit It may be. In this way, it is possible to use a power source for discharge or a power source for collection instead of the power source unique to the removal electrode.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the particle detector 10.
  • FIG. FIG. 6 is a perspective view of the particle detection element 20.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. 2.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the particle detection element 20.
  • FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the particle detection element 220.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the particle detection element 220.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the particle detection element 220.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the particle detection element 320.
  • FIG. 6 is a perspective view of a particle detection element 420.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the particle detection element 20 including guard electrodes 290 and 292.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the particle detection element 20 including guard electrodes 390 and 392.
  • FIG. 1 is an explanatory view of a particle detector 10 according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view of a particle detector 20
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 2
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the particle detecting element 20.
  • FIG. In the present embodiment, the vertical direction, the horizontal direction, and the front-rear direction are as shown in FIGS.
  • the particulate detector 10 detects the number of particulates 26 (see FIG. 5) contained in the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 12 of the engine.
  • the particle detector 10 includes a particle detector 20 and an attached unit 80 including various power sources 36, 46, 56 and a number detector 60.
  • the fine particle detection element 20 is attached to a ring-shaped pedestal 16 fixed to the exhaust pipe 12 while being inserted in a columnar support 14.
  • the particulate detection element 20 is protected by a protective cover 18.
  • the protective cover 18 is provided with a hole (not shown), and the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 12 passes through the gas flow path 24 provided at the lower end 22a of the particulate detection element 20 through the hole.
  • the particle detection element 20 includes a housing 22, a charge generation unit 30, a surplus charge removal unit 40, a collection unit 50, and guard electrodes 90 and 92 (see FIGS. 3 and 4). And a heater electrode 72.
  • the housing 22 is a long rectangular parallelepiped that is long in a direction intersecting with the axial direction of the exhaust pipe 12 (here, a direction substantially orthogonal).
  • the casing 22 is made of ceramic such as alumina.
  • a lower end 22 a of the housing 22 is disposed inside the exhaust pipe 12, and an upper end 22 b is disposed outside the exhaust pipe 12.
  • a gas flow path 24 is provided at the lower end 22 a of the housing 22.
  • Various terminals are provided on the upper end 22 b of the housing 22.
  • the axial direction of the gas flow path 24 coincides with the axial direction of the exhaust pipe 12.
  • the gas flow path 24 extends from a rectangular gas inlet 24 a provided on the front surface of the housing 22 to a rectangular gas outlet 24 b provided on the rear surface of the housing 22. It is a continuous rectangular parallelepiped space.
  • the housing 22 includes a pair of left and right flow path walls 22 c and 22 d that constitute the gas flow path 24.
  • the charge generation unit 30 is provided on the flow path wall 22 c so that charges are generated in the vicinity of the gas introduction port 24 a in the gas flow path 24.
  • the charge generation unit 30 includes a discharge electrode 32 and two induction electrodes 34 and 34.
  • the discharge electrode 32 is provided along the inner surface of the flow path wall 22c, and has a plurality of fine protrusions around a rectangle as shown in FIG.
  • the two induction electrodes 34 and 34 are rectangular electrodes, and are embedded so as to be parallel to the discharge electrode 32 with a space in the flow path wall 22c.
  • a pulse voltage of several kV of the discharge power source 36 (one of the attached units 80) is applied between the discharge electrode 32 and the two induction electrodes 34, 34.
  • an air discharge is generated due to a potential difference between the two electrodes.
  • a portion of the housing 22 between the discharge electrode 32 and the induction electrodes 34 and 34 serves as a dielectric layer.
  • the discharge electrode 32 is connected to a terminal 33 on the upper end 22 b of the housing 22, and is connected to a discharge power source 36 via the terminal 33.
  • the two induction electrodes 34 are connected to a terminal 35 on the upper end 22 b of the housing 22, and are connected to a discharge power source 36 via the terminal 35.
  • the fine particles 26 contained in the gas enter the gas flow path 24 from the gas introduction port 24 a, and generate charges 28 generated by air discharge of the charge generation unit 30 when passing through the charge generation unit 30. Is added to become charged fine particles P, and then moves backward. Further, among the generated charges 28, those not added to the fine particles 26 move backward with the charges 28.
  • the surplus charge removal unit 40 is provided downstream of the charge generation unit 30 and upstream of the collection unit 50.
  • the surplus charge removing unit 40 includes an applying electrode 42 and a removing electrode 44.
  • the application electrode 42 is provided along the inner surface of the right channel wall 22 d and is exposed in the gas channel 24.
  • the removal electrode 44 is provided along the inner surface of the left channel wall 22 c and is exposed in the gas channel 24.
  • the application electrode 42 and the removal electrode 44 are disposed at positions facing each other.
  • the application electrode 42 is applied with a voltage V2 (positive potential) that is about one digit lower than a voltage V1 described later by a removal power supply 46 (one of the attached units 80).
  • the removal electrode 44 is connected to the ground.
  • the ground may be a frame ground such as the protective cover 18 or the exhaust pipe 12 or may be a ground (the same applies hereinafter).
  • a weak electric field is generated between the application electrode 42 and the removal electrode 44 of the surplus charge removing unit 40. Therefore, of the charges 28 generated in the charge generation unit 30, the surplus charges 28 that have not been added to the fine particles 26 are attracted to the removal electrode 44 by this weak electric field, collected, and discarded to the ground. Thereby, the surplus charge removing unit 40 suppresses the surplus charges 28 from being collected by the collecting electrode 54 of the collecting unit 50 and being counted as the number of the fine particles 26.
  • the application electrode 42 is connected to the terminal 43 on the upper end 22 b of the housing 22, and is connected to the power supply 46 for removal via this terminal 43.
  • the removal electrode 44 is connected to a terminal 45 at the upper end 22 b of the housing 22 and is connected to the ground via the terminal 45.
  • the collection unit 50 is provided downstream of the charge generation unit 30 and the surplus charge removal unit 40 in the gas flow path 24.
  • the collection unit 50 collects the charged fine particles P and includes a counter electrode (electric field generating electrode) 52 and a collection electrode 54.
  • the counter electrode 52 is provided along the inner surface of the right channel wall 22 d and is exposed in the gas channel 24.
  • the collecting electrode 54 is provided along the inner surface of the left channel wall 22 c and is exposed in the gas channel 24.
  • the counter electrode 52 and the collection electrode 54 are disposed at positions facing each other.
  • a voltage V1 (positive potential) larger than the voltage V2 applied to the application electrode 42 is applied to the counter electrode 52 by the collection power supply 56 (one of the attached units 80).
  • the collection electrode 54 is connected to the ground via an ammeter 62. Thereby, a relatively strong electric field is generated between the counter electrode 52 and the collection electrode 54 of the collection unit 50. Therefore, the charged fine particles P flowing through the gas flow path 24 are attracted to and collected by the collecting electrode 54 by this relatively strong electric field.
  • the counter electrode 52 is connected to a terminal 53 on the upper end 22 b of the housing 22, and is connected to a collection power source 56 via this terminal 53.
  • the collecting electrode 54 is connected to a terminal 55 at the upper end 22 b of the housing 22, and is connected to the ammeter 62 through this terminal 55.
  • the size of the electrodes 42 and 44 of the surplus charge removing unit 40, the intensity of the electric field generated between the electrodes 42 and 44, the size of the electrodes 52 and 54 of the collecting unit 50, and the size of the electrodes 52 and 54 The strength of the electric field generated in the meantime is such that the charged fine particles P are collected by the collecting electrode 54 without being collected by the removing electrode 44, and the charge 28 not added to the fine particles 26 is removed by the removing electrode 44. 44 to be removed.
  • the electric mobility of the electric charge 28 is 10 times or more the electric mobility of the charged fine particles P, and the electric field necessary for collection can be reduced by an order of magnitude or more.
  • a plurality of sets of the counter electrode 52 and the collecting electrode 54 may be provided.
  • the guard electrodes 90 and 92 are rectangular plate electrodes, and are leakage current absorption electrodes that absorb leakage current that flows from the counter electrode 52 to the collection electrode 54 via the housing 22. Specifically, the guard electrodes 90 and 92 collect the collection electrode 54 so as to block the current path 96 (see the two-dot chain line in FIG. 4) in the housing 22 that connects the collection electrode 54 and the counter electrode 52. Are provided above and below, respectively. Since the housing 22 is made of ceramic, a part of the current path 96 is formed of ceramic. The guard electrodes 90 and 92 are provided in a portion formed of the ceramic. The guard electrodes 90 and 92 are connected to the ground. The guard electrodes 90 and 92 are connected to a terminal 95 on the upper end 22b of the casing, and are connected to the ground via the terminal 95.
  • the number detection unit 60 is one of the attached units 80, and includes an ammeter 62 and a number measuring device 64 as shown in FIG.
  • the ammeter 62 has one terminal connected to the collecting electrode 54 and the other terminal connected to the ground.
  • the ammeter 62 measures the current based on the charge 28 of the charged fine particles P collected by the collecting electrode 54.
  • the number measuring device 64 calculates the number of the fine particles 26 based on the current of the ammeter 62.
  • the heater electrode 72 is a belt-like heating element embedded in the housing 22. Specifically, the heater electrode 72 is configured so that the flow path wall 22c of the casing 22 is zigzag from one terminal 75 (see FIG. 2) of the upper end 22b of the casing 22 and then the upper end of the casing 22 is It is wired so as to return to the other terminal 75 (see FIG. 2) of 22b. A specific shape of the heater electrode 72 is shown in FIG.
  • the heater electrode 72 is connected to a power supply device (not shown) via a pair of terminals 75 and 75, and generates heat when energized by the power supply device.
  • the heater electrode 72 heats each electrode such as the housing 22, the removal electrode 44, and the collection electrode 54.
  • the fine particle detection element 20 is composed of six sheets S1 to S6.
  • Each of the sheets S1 to S6 is formed of the same material as that of the housing 22.
  • the first sheet S1, the second sheet S2,... are referred to from the left to the right, and the right side surface of each of the sheets S1 to S6 is referred to as the front surface, and the left side surface is referred to as the back surface.
  • the thicknesses of the sheets S1 to S6 may be appropriately set. For example, all the sheets may be the same or different.
  • a heater electrode 72 is provided on the surface of the first sheet S1. One end and the other end of the heater electrode 72 are disposed above the surface of the first sheet S1, and a heater electrode terminal 75 provided above the back surface of the first sheet S1 through a through hole of the first sheet S1. , 75 are connected to each other.
  • the induction electrodes 34 and 34 are provided on the surface of the second sheet S2.
  • the induction electrodes 34, 34 are combined into one wiring 34a.
  • the end of the wiring 34a is disposed above the surface of the second sheet S2, and is provided above the back surface of the first sheet S1 through the through holes of the second sheet S2 and the first sheet S1. It is connected to the electrode terminal 35.
  • a wiring 44a of the removal electrode 44, a wiring 54a of the collecting electrode 54, and a wiring 94a of the guard electrodes 90 and 92 are provided in the vertical direction.
  • the upper ends of the wirings 44a, 54a, 94a are the removal electrode terminal 45, the collection electrode terminal 55, and the guard provided above the back surface of the first sheet S1 through the through holes of the second sheet S2 and the first sheet S1. Each is connected to an electrode terminal 95.
  • the discharge electrode 32, the removal electrode 44, the collection electrode 54, and the guard electrodes 90 and 92 are provided on the surface of the third sheet S3.
  • the removal electrode 44 is connected to the wiring 44a of the second sheet S2 through the through hole of the third sheet S3, and further connected to the removal electrode terminal 45 through the wiring 44a.
  • the collection electrode 54 is connected to the wiring 54a of the second sheet S2 through the through hole of the third sheet S3, and is further connected to the collection electrode terminal 55 through this wiring 54a.
  • the guard electrodes 90 and 92 are connected to the wiring 94a of the second sheet S2 through the through hole of the third sheet S3, and further connected to the guard electrode terminal 95 through the wiring 94a.
  • the gas flow path 24, that is, a rectangular parallelepiped space is provided on the lower end side of the fourth sheet S4.
  • the application electrode 42 and the counter electrode 52 are provided on the back surface of the fifth sheet S5.
  • the wiring 32a of the discharge electrode 32, the wiring 42a of the application electrode 42, and the counter electrode 52 wiring 52a are provided on the back surface of the sixth sheet S6 in the vertical direction.
  • the lower end of the wiring 32a is connected to the discharge electrode 32 provided on the third sheet S3 through the through holes of the fourth to fifth sheets S4 to S5.
  • the lower end of the wiring 42a is connected to the application electrode 42 provided on the back surface of the fifth sheet S5 through the through hole of the fifth sheet S5.
  • the lower end of the wiring 52a is connected to the counter electrode 52 provided on the back surface of the fifth sheet S5 through the through hole of the fifth sheet S5.
  • the upper ends of the wires 32a, 42a, 52a are connected to the discharge electrode terminal 33, the application electrode terminal 43, and the counter electrode terminal 53 provided above the surface of the sixth sheet S6 through the through holes of the sixth sheet S6, respectively. Has been.
  • the fine particle detection element 20 can be manufactured using a plurality of ceramic green sheets. Specifically, each of the plurality of ceramic green sheets is provided with notches, through-holes, grooves or screen printing of electrodes and wiring patterns as necessary, and then laminated and fired. Note that the notches, the through holes, and the grooves may be filled with a material (for example, an organic material) that is burned off during firing. In this way, the fine particle detection element 20 is obtained. Subsequently, the discharge electrode terminal 33, the application electrode terminal 43, and the counter electrode terminal 53 of the particulate detection element 20 are connected to the discharge power source 36, the removal power source 46, and the collection power source 56 of the attached unit 80, respectively.
  • a material for example, an organic material
  • the induction electrode terminal 35, the removal electrode terminal 45, and the guard electrode terminal 95 of the particulate detection element 20 are connected to the ground, and the collection electrode terminal 55 is connected to the number measuring device 64 via the ammeter 62. Further, the heater electrode terminals 75 and 75 are connected to a power supply device (not shown). By doing so, the particle detector 10 can be manufactured.
  • the particulate detection element 20 is attached to the exhaust pipe 12 of the engine as described above (see FIG. 1).
  • the fine particles 26 contained in the exhaust gas introduced into the gas flow path 24 from the gas introduction port 24a are charged with a charge 28 (positive charge in this case) generated by the discharge of the charge generation unit 30.
  • Fine particles P are formed.
  • the charged fine particles P pass through the surplus charge removing unit 40 whose electric field is weak and the length of the removing electrode 44 is shorter than that of the collecting electrode 54, and reaches the collecting unit 50.
  • the charges 28 that have not been added to the fine particles 26 are attracted to the removal electrode 44 of the surplus charge removal unit 40 and are discarded to the ground via the removal electrode 44.
  • unnecessary charges 28 that have not been added to the fine particles 26 hardly reach the collection unit 50.
  • the charged fine particles P that have reached the collection unit 50 are collected by the collection electrode 54 by the collection electric field generated by the counter electrode 52. Then, an electric current based on the electric charge 28 of the charged fine particles P collected by the collecting electrode 54 is measured by an ammeter 62, and the number measuring device 64 calculates the number of the fine particles 26 based on the current.
  • the number measuring device 64 integrates (accumulates) the current value over a predetermined period to obtain the integrated value (accumulated charge amount), and divides the accumulated charge amount by the elementary charge to obtain the total number of charges (collected charge number).
  • the number Nt of the fine particles 26 collected by the collecting electrode 54 is obtained by dividing the obtained charge number by the average value (average charge number) of the number of charges added to one fine particle 26 (described below). (Refer Formula (1)).
  • the collection electrode 54 is heated by the heater electrode 72 periodically or at the timing when the deposition amount reaches a predetermined amount, whereby the deposit on the collection electrode 54 is heated and incinerated. Refresh the electrode surface.
  • the fine particles 26 attached to the inner peripheral surface of the housing 22 can be incinerated by the heater electrode 72.
  • the voltage V ⁇ b> 1 is applied between the counter electrode 52 and the collection electrode 54 of the collection unit 50 when detecting the number Nt. Since the voltage V1 is several kV, a leakage current of several tens to several hundreds pA is generated between the counter electrode 52 and the collecting electrode 54 even in the case 22 made of ceramic such as alumina, which is usually considered as an electrical insulator. Flows through a current path 96 (see FIG. 4) in the housing 22. On the other hand, the detected current measured by the ammeter 62 when detecting the number Nt is several pA. Therefore, the leakage current affects the detection current.
  • guard electrodes 90 and 92 are provided above and below the collection electrode 54 so as to block the current path 96 in the housing 22 that connects the counter electrode 52 and the collection electrode 54. These guard electrodes 90 and 92 are connected to the ground. Therefore, the guard electrodes 90 and 92 absorb the leakage current that tends to flow from the counter electrode 52 to the collecting electrode 54 through the housing 22 and throw it away to the ground. Therefore, it is possible to accurately capture the detection current that changes according to the charged fine particles P collected by the collection electrode 54.
  • the leakage current flowing from the counter electrode 52 through the housing 22 to the collection electrode 54 affects the detection current that changes according to the charged particle P collected by the collection electrode 54. But is absorbed by the guard electrodes 90, 92. Therefore, the detection current can be captured with high accuracy, and the detection accuracy of the number of fine particles can be improved.
  • guard electrodes 90 and 92 are connected to the ground, the leakage current can be surely discharged to the outside.
  • guard electrodes 90 and 92 are provided so as to block the current path 96 in the housing 22 that connects the counter electrode 52 and the collecting electrode 54, the leakage current can be reliably absorbed.
  • These guard electrodes 90 and 92 are embedded in the housing 22 made of ceramic such as alumina having a high volume resistivity. Although the housing 22 has a high volume resistivity, a slight leakage current may flow because the voltage V1 applied between the counter electrode 52 and the collecting electrode 54 is as high as several kV. Since the current detected by the ammeter 62 is very small, it is affected by this slight leakage current. Therefore, it is meaningful to provide the guard electrodes 90 and 92 in the housing 22.
  • the collection target is the charged fine particles P
  • a leakage current may flow between the wiring 52a of the counter electrode 52 and the wiring 54a of the collection electrode 54. Therefore, as in the particulate detection element 120 shown in FIG.
  • the sub-guard electrode 91 may be provided in the housing that extends from 52a through the housing 22 to the wiring 54a.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals.
  • the sub guard electrode 91 is provided so as to be positioned between the wirings 52a and 54a along the vertical direction in the third sheet S3, and is connected to the guard electrode 90.
  • the leakage current flowing in the housing between the wirings 52a and 54a is absorbed by the sub-guard electrode 91 and discarded to the ground, so that the detection accuracy of the number of particles can be further improved.
  • a subguard electrode 91 may also be employed in a second embodiment described later.
  • the number of charged fine particles P is obtained based on the current flowing through the collection electrode 54.
  • the collection unit 50 and the guard electrode 90 and 92 are omitted, the number of surplus charges is obtained based on the current flowing through the removal electrode 44 (current detected by the ammeter 162), and the number of surplus charges is calculated from the total number of charges generated by the charge generation unit 30.
  • the number measuring device 164 may obtain the number of charged fine particles P by subtraction. That is, it is good also considering the collection object as an excess charge.
  • 8 to 10 are sectional views of the particle detecting element 220, FIG. 8 is a sectional view corresponding to FIG. 3, FIG.
  • FIG. 9 is a sectional view corresponding to FIG. 4, and FIG. 10 is a sectional view corresponding to FIG. . 8 to 10, the same reference numerals are given to the components of the first embodiment described above.
  • the charged fine particles P are discharged from the gas discharge port 24b.
  • the guard electrodes 190 and 192 are provided so as to absorb leakage current flowing from the application electrode 42 to the removal electrode 44 through the housing 22. That is, the guard electrodes 190 and 192 are respectively provided above and below the removal electrode 44 so as to block the current path 196 in the housing 22 that connects the application electrode 42 and the removal electrode 44. Even in this case, it is possible to accurately capture the current flowing through the removal electrode 44, and as a result, it is possible to increase the detection accuracy of the number of particles.
  • the gas flow path 24 has one gas introduction port 24a.
  • the gas flow path 24 is provided in addition to the gas introduction port 24a.
  • FIG. 11 the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals. In this case, air is introduced from the gas inlet 24a and exhaust gas is introduced from the gas inlet 24aa.
  • the electric charges 28 are generated in the air by the discharge of the electric charge generating unit 30, and the electric charges 28 are mixed with the fine particles 26 in the exhaust gas introduced from the gas inlet 24 aa and added to the fine particles 26 to become charged fine particles P. Even in this case, the number of fine particles can be detected based on the same principle as in the first embodiment. 8 to 10 may also be provided with two gas inlets for the gas flow path 24 as shown in FIG. Moreover, you may employ
  • the charge generation unit 30 is configured by the discharge electrode 32 provided along the inner surface of the gas flow path 24 and the two induction electrodes 34 and 34 embedded in the housing 22. Any structure may be used as long as it generates charges by air discharge.
  • the induction electrodes 34, 34 may be provided along the inner surface of the gas flow path 24 instead of being embedded in the wall of the gas flow path 24.
  • the charge generation unit may be composed of a needle electrode and a counter electrode.
  • the charge generation unit 30 is provided on the flow path wall 22c.
  • the charge generation unit 30 may be provided on the flow path wall 22d. Such a modification of the charge generation unit 30 may also be adopted in a second embodiment described later.
  • the counter electrode 52 is exposed to the gas flow path 24, but is not limited thereto, and may be embedded in the housing 22. The same applies to the application electrode 42.
  • the present invention is not limited to the exhaust pipe 12 of the engine, and may be a pipe through which a gas containing particulates circulates. Any tube may be used. This also applies to the second embodiment described later.
  • the fine particle detection element 20 detects the number of fine particles, but may detect the mass or surface area of the fine particles.
  • the mass of the fine particles can be obtained, for example, by multiplying the number of fine particles by the average mass of the fine particles, and the relationship between the accumulated charge amount and the collected fine particle mass is stored in a storage device as a map in advance. By using this map, the mass of the fine particles can be obtained from the amount of accumulated charges.
  • the surface area of the fine particles can also be determined by the same method as the mass of the fine particles. This also applies to the second embodiment described later.
  • the guard electrodes 90 and 92 and the removal electrode 44 may be electrically connected and connected to the ground via a common terminal.
  • the application electrode 42 and the removal power source 46 may be omitted.
  • the removal electrode 44 does not have a unique power source for generating an electric field on the removal electrode 44, and the removal electrode 44 and the voltage application electrodes (the discharge electrode 32 and the counter electrode 52) disposed around the removal electrode 44.
  • the excess electric charge 28 is removed to the ground by using an electric field generated therebetween. Therefore, the configuration of the particle detector 10 can be simplified as compared with the case where the removal electrode 44 has a unique power source that generates an electric field.
  • guard electrodes 90 and 92 may be exposed on the inner surface of the housing 22. In this way, the guard electrodes 90 and 92 can absorb leakage current flowing from one of the counter electrode 52 and the collecting electrode 54 to the other through the inner surface of the housing 22.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of the particle detecting element 20 provided with guard electrodes 290 and 292.
  • 18A is a cross-sectional view corresponding to the AA cross-sectional view of FIG. 2
  • FIG. 18B is a cross-sectional view corresponding to the BB cross-sectional view of FIG.
  • the guard electrodes 290 and 292 are on the same plane as the collecting electrode 54, and the inside of the housing 22 (that is, a portion formed of ceramic) and the inner surface of the housing 22 (that is, the surface exposed to the gas flow path 24). It is provided so that it may straddle.
  • the guard electrodes 290 and 292 include embedded portions 290 a and 292 a embedded in the housing 22 and exposed portions 290 b and 292 b disposed on the inner surface of the housing 22.
  • the guard electrodes 290 and 292 can absorb both the leakage current that flows inside the housing 22 and the leakage current that flows on the inner surface of the housing 22.
  • the guard electrode 290 is provided above the collection electrode 54, and the guard electrode 292 is provided below the collection electrode from the gas introduction port 24a to the gas discharge port 24b. Since the guard electrodes 290 and 292 are not arranged before and after the collecting electrode 54 as described above, the size of the collecting electrode 54 is made larger than that when the guard electrode is provided so as to surround the entire circumference of the collecting electrode 54. The size can be increased, and more charged fine particles P can be collected. Therefore, the measurement sensitivity is increased.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the particle detecting element 20 provided with the guard electrodes 390 and 392.
  • 19A is a cross-sectional view corresponding to the AA cross-sectional view of FIG. 2
  • FIG. 19B is a cross-sectional view corresponding to the BB cross-sectional view of FIG.
  • the guard electrodes 390 and 392 are provided on step surfaces different from the surface on which the collecting electrode 54 is provided on the inner surface of the housing 22.
  • the guard electrode 390 is provided so as to straddle the inside of the housing 22 and the inner surface of the housing 22.
  • the guard electrode 390 includes an embedded portion 390 a embedded in the housing 22 and an exposed portion 390 b disposed on the inner surface of the housing 22.
  • the guard electrode 392 is provided so as to straddle the inside of the housing 22, the inner surface of the housing 22, and the outer surface of the housing 22 (that is, the outer surface of the housing 22).
  • the guard electrode 392 includes an embedded portion 392 a embedded in the housing 22, an exposed portion 392 b disposed on the inner surface of the housing 22, and an exposed surface disposed on the outer surface of the housing 22. Part 392c.
  • the guard electrodes 390 and 392 can absorb both the leakage current flowing inside the housing 22 and the leakage current flowing through the inner surface of the housing 22.
  • the guard electrode 392 since the guard electrode 392 includes the exposed portion 392c disposed on the outer surface of the housing 22, the leakage current can be absorbed more reliably.
  • the guard electrode 390 is provided above the collection electrode 54, and the guard electrode 392 is provided below the collection electrode from the gas inlet 24a to the gas outlet 24b of the gas flow path 24, respectively. Since the guard electrodes 390 and 392 are not arranged before and after the collecting electrode 54 as described above, the size of the collecting electrode 54 is made larger than that when the guard electrode is provided so as to surround the entire circumference of the collecting electrode 54. The size can be increased, and more charged fine particles P can be collected. Therefore, the measurement sensitivity is increased.
  • guard electrodes 390 and 392 are provided on a step surface different from the surface on which the collection electrode 54 is provided, even if fine particles adhere to the periphery of the collection electrode 54, the collection is performed by the fine particles. It is difficult for the electrode 54 and the guard electrodes 390 and 392 to be short-circuited.
  • guard electrode 392 in FIG. 19 may extend over the inside of the housing 22 and the inner surface of the housing 22 like the guard electrode 292 (that is, the exposed portion 392c may be omitted).
  • the guard electrode 292 of FIG. 18 may extend over the inside of the housing 22, the inner surface of the housing 22, and the outer surface of the housing 22 like the guard electrode 392.
  • the application electrode 42 of the surplus charge removal unit 40 and the counter electrode 52 of the collection unit 50 are provided on the right flow path wall 22d of the housing 22, and the surplus charge removal is performed on the left flow path wall 22c.
  • the removal electrode 44 of the part 40 and the collection electrode 54 of the collection part 50 are provided, it is not limited to this.
  • the application electrode 42 of the surplus charge removing unit 40 and the counter electrode 52 of the collecting unit 50 are provided on the left channel wall 22c of the housing 22, and the removal electrode 44 of the surplus charge removing unit 40 is provided on the right channel wall 22d.
  • a collecting electrode 54 of the collecting unit 50 may be provided. In that case, the application electrode 42 is omitted, and excess charge 28 is captured by the removal electrode 44 using an electric field generated between the removal electrode 44 and the surrounding voltage application electrodes (discharge electrode 32 and electrode generation electrode 52). They may be collected and removed to the ground.
  • the particle detector 410 of the second embodiment includes a particle detector 420 instead of the particle detector 20 of the particle detector 10 of the first embodiment, and a removal power supply 46 that is one of the attached units 80.
  • the particle detector 10 is the same as the particle detector 10 except that is not provided. Therefore, hereinafter, the particle detection element 420 will be mainly described.
  • 12 is a perspective view of the particle detecting element 420
  • FIG. 13 is a DD sectional view of FIG. 12
  • FIG. 14 is a sectional view taken along the line EE of FIG. 12
  • FIG. 15 is a sectional view taken along the line FF of FIG.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a particle detection element 420.
  • the same components as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.
  • the particulate detection element 420 includes a housing 22 that includes a charge generation unit 30, a surplus charge removal unit 440, a collection unit 450, a guard electrode 490, and a heater electrode 72. It is. Since the housing 22, the charge generation unit 30, and the heater electrode 72 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted here. As shown in FIG. 15, the number detection unit 60 that is one of the attached units 80 is the number detection unit 60 of the first embodiment except that one terminal of the ammeter 62 is connected to the collection electrode 454. Therefore, the description thereof is omitted here.
  • the surplus charge removing unit 440 is provided downstream of the charge generating unit 30 and upstream of the collecting unit 450.
  • the surplus charge removing unit 440 has a removal electrode 444 (see FIG. 14), but does not have an application electrode.
  • the removal electrode 444 is provided along the inner surface of the right channel wall 22 d and is exposed in the gas channel 24.
  • the removal electrode 444 is connected to the ground.
  • the collection unit 450 is provided downstream of the charge generation unit 30 and the surplus charge removal unit 440 in the gas flow path 24.
  • the collection unit 450 collects the charged fine particles P and includes a counter electrode (electric field generating electrode) 452 and a collection electrode 454.
  • the counter electrode 452 is provided along the inner surface of the left channel wall 22c and is exposed in the gas channel 24 (see FIG. 13).
  • the collecting electrode 454 is provided along the inner surface of the right channel wall 22d and is exposed in the gas channel 24 (see FIG. 14).
  • the counter electrode 452 and the collection electrode 454 are disposed at positions facing each other.
  • a DC voltage V ⁇ b> 1 (positive potential, for example, about 2 kV) is applied to the counter electrode 452 by the collection power source 56.
  • the collection electrode 454 is connected to the ground via the ammeter 62. As a result, a relatively strong electric field is generated between the counter electrode 452 and the collection electrode 454 of the collection unit 450. Therefore, the charged fine particles P flowing through the gas flow path 24 are attracted to and collected by the collecting electrode 454 by this relatively strong electric field.
  • the counter electrode 452 may be exposed to the gas flow path 24 or may be embedded in the housing 22.
  • the size of the removal electrode 444 of the surplus charge removal unit 440, the strength of the electric field between the discharge electrode 32 and the removal electrode 444, the size of each electrode 452, 454 of the collection unit 450, and between the both electrodes 452, 454 are determined by the collecting electrode 454 without collecting the charged fine particles P on the removal electrode 444. It is set so that the charge 28 that has not been added to the fine particles 26 is removed by the removal electrode 444 so as to be collected.
  • the electric mobility of the electric charge 28 is 10 times or more the electric mobility of the charged fine particles P, and the electric field necessary for collection can be reduced by an order of magnitude or more. Become.
  • the guard electrode 490 is a leakage current absorption electrode that absorbs leakage current flowing from the counter electrode 452 through the surface of the housing 22 to the collection electrode 454.
  • the guard electrode 490 is provided on the surface of the flow path wall 22d so as to surround the collecting electrode 454 as shown in FIGS. A part of the guard electrode 490 is shared with the removal electrode 444.
  • the guard electrode 490 is connected to the ground through the removal electrode terminal 445 (see FIGS. 12 and 16) together with the removal electrode 444.
  • the collecting electrode 454 is represented by a square and the guard electrode 490 is described as a shape surrounding the square, but in reality, a terminal connection is provided on the upper part of the collecting electrode 454 as shown in FIG. Therefore, the upper part of the guard electrode 490 has a shape surrounding the lead part.
  • the fine particle detection element 420 is composed of six sheets S21 to S26.
  • Each of the sheets S21 to S26 is formed of the same material as that of the housing 22.
  • the first sheet S21, the second sheet S22,... are referred to from left to right, and the right side surface of each of the sheets S21 to S26 is referred to as the front surface, and the left side surface is referred to as the back surface.
  • the thicknesses of the sheets S21 to S26 may be set as appropriate. For example, all the sheets S21 to S26 may be the same or different.
  • a heater electrode 72 is provided on the surface of the first sheet S21. One end and the other end of the heater electrode 72 are disposed above the surface of the first sheet S21, and a heater electrode terminal 75 provided above the back surface of the first sheet S21 through a through hole of the first sheet S21. , 75 are connected to each other.
  • the induction electrodes 34 and 34 are provided on the surface of the second sheet S22.
  • the induction electrodes 34, 34 are combined into one wiring 34a.
  • the end of the wiring 34a is disposed above the surface of the second sheet S22, and is provided above the back surface of the first sheet S21 through the through holes of the second sheet S22 and the first sheet S21. It is connected to the electrode terminal 35.
  • a wiring 444a of the removal electrode 444 and a wiring 454a of the collecting electrode 454 are provided along the vertical direction.
  • the upper ends of the wirings 444a and 454a are respectively connected to the removal electrode terminal 445 and the collection electrode terminal 455 provided above the back surface of the first sheet S21 through the through holes of the second sheet S22 and the first sheet S21. ing.
  • the discharge electrode 32 and the counter electrode 452 are provided on the surface of the third sheet S23.
  • the gas flow path 24, that is, a rectangular parallelepiped space is provided on the lower end side of the fourth sheet S24.
  • a removal electrode 444, a collection electrode 454, and a guard electrode 490 are provided on the back surface of the fifth sheet S25.
  • the removal electrode 444 integrated with the guard electrode 490 is connected to the wiring 444a of the second sheet S22 through the through holes of the fourth sheet S24 and the third sheet S23, and the removal electrode terminal 445 is connected to the removal electrode terminal 445 through the wiring 444a. It is connected to the.
  • the collection electrode 454 is connected to the collection electrode terminal 455 through the wiring 454a to the wiring 454a of the second sheet S22 through the through holes of the fourth sheet S24 and the third sheet S23.
  • the wiring 32a of the discharge electrode 32 and the wiring 452a of the counter electrode 452 are provided on the back surface of the sixth sheet S26 in the vertical direction.
  • the lower end of the wiring 32a is connected to the discharge electrode 32 provided on the third sheet S23 through the through holes of the fourth to fifth sheets S24 to S25.
  • the lower end of the wiring 452a is connected to the counter electrode 452 provided on the third sheet S23 through the through holes of the fourth to fifth sheets S24 to S25.
  • the upper ends of the wires 32a and 452a are respectively connected to the discharge electrode terminal 33 and the counter electrode terminal 453 provided above the surface of the sixth sheet S26 through the through holes of the sixth sheet S26.
  • the fine particle detection element 420 can be manufactured using a plurality of ceramic green sheets. Specifically, each of the plurality of ceramic green sheets is provided with notches, through-holes, grooves or screen printing of electrodes and wiring patterns as necessary, and then laminated and fired. Note that the notches, the through holes, and the grooves may be filled with a material (for example, an organic material) that is burned off during firing. In this way, the particle detection element 420 is obtained. Subsequently, the discharge electrode terminal 33 and the counter electrode terminal 453 of the fine particle detection element 420 are connected to the discharge power source 36 and the collection power source 56 of the attached unit, respectively.
  • a material for example, an organic material
  • the induction electrode terminal 35 and the removal electrode terminal 445 of the fine particle detection element 420 are connected to the ground, and the collection electrode terminal 455 is connected to the number measuring device 64 via the ammeter 62. Further, the heater electrode terminals 75 and 75 are connected to a power supply device (not shown). By doing so, the particle detector 410 can be manufactured.
  • the particulate detection element 420 and the particulate detection element 20 are attached to the exhaust pipe 12 of the engine as in the particulate detection element 20 of the first embodiment shown in FIG.
  • the fine particles 26 contained in the exhaust gas introduced into the gas flow path 24 from the gas introduction port 24 a are charged with a charge 28 (here, positive charge) generated by the discharge of the charge generation unit 30. Fine particles P are formed.
  • the charged fine particles P have a weak electric field (an electric field generated between the removal electrode 444 and a voltage application electrode (the discharge electrode 32 and the counter electrode 452) disposed around the electrode), and the length of the removal electrode 444 is the collection electrode 454. It passes through the shorter surplus charge removal unit 440 as it is, and reaches the collection unit 450. On the other hand, even if the electric field is weak, the charges 28 that have not been added to the fine particles 26 are attracted to the removal electrode 444 of the surplus charge removal unit 440 and are discarded to the ground through the removal electrode 444. As a result, unnecessary charges 28 that have not been added to the fine particles 26 hardly reach the collection portion 450.
  • the charged fine particles P that have reached the collection unit 450 are collected by the collection electrode 454 by the collection electric field generated by the counter electrode 452. Then, the current based on the charge 28 of the charged fine particles P collected by the collecting electrode 454 is measured by the ammeter 62, and the number measuring device 64 determines the number Nt of the fine particles 26 based on the current as in the first embodiment. To calculate. Similar to the first embodiment, the particulate detection element 420 is refreshed by heating the collection electrode 454 and the inner peripheral surface of the housing 22 by the heater electrode 72 at an appropriate timing.
  • the role of the guard electrode 490 will be described.
  • a voltage V1 is applied between the counter electrode 452 and the collection electrode 454 of the collection unit 450. Since the voltage V1 is several kV, a leakage current of several tens to several hundreds pA is generated in the counter electrode 452 and the collecting electrode 454 even in the case 22 made of ceramic such as alumina, which is generally considered as an electrical insulator. It flows from one side through the housing 22 to the other.
  • the detected current measured by the ammeter 62 when detecting the number Nt is several pA. Therefore, the leakage current affects the detection current. In this embodiment, such a leakage current is absorbed by the guard electrode 490 and discarded to the ground. Therefore, it is possible to accurately capture the detection current that changes according to the charged fine particles P collected by the collection electrode 454.
  • the leakage current flowing from the counter electrode 452 through the surface of the housing 22 to the collection electrode 454 is a detection current that changes according to the charged particle P collected by the collection electrode 454. Although it affects, it is absorbed by the guard electrode 490. Therefore, the detection current can be captured with high accuracy, and the detection accuracy of the number of fine particles can be improved.
  • the guard electrode 490 is connected to the ground, the leakage current can be reliably discharged to the outside.
  • the guard electrode 490 is provided on the same surface as the collecting electrode 454 so as to surround the collecting electrode 454. Therefore, it is possible to reliably prevent the leakage current flowing through the inner surface of the housing 22 from flowing into the collecting electrode 454.
  • the collection target is the charged fine particles P
  • guard electrode 490 is shared with the removal electrode 444, the configuration of the electrode can be simplified.
  • the removal electrode 444 does not have a unique power source for generating an electric field on the removal electrode 444, and is between the removal electrode 444 and a voltage application electrode (a discharge electrode 32 or a counter electrode 452) disposed around the removal electrode 444.
  • the excess electric charge 28 is removed to the ground by using the electric field generated in the circuit. Therefore, the configuration of the particle detector 410 can be simplified compared to the case where the removal electrode 444 has a unique power source that generates an electric field.
  • the present invention is not limited to the second embodiment described above, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
  • the guide electrode 490 and the removal electrode 444 are shared, but as shown in FIG. 17 (corresponding to the EE cross-sectional view of FIG. 12), the guide electrode 490 and the removal electrode 444 are used. And may be provided individually. In that case, both electrodes 490 and 444 may be connected to the ground via a common wiring, or may be connected to the ground via an individual wiring.
  • the surplus charge removing unit 440 has been described as not having an application electrode or a unique power supply for removing voltage that is applied to the application electrode, but as in the first embodiment, the removal electrode 444. It is good also as what has an application electrode provided in the position which opposes, and the power supply for removal connected to the application electrode.
  • the removal electrode 444 of the surplus charge removal unit 440, the collection electrode 454 of the collection unit 450, and the guard electrode 490 are provided on the flow channel wall 22d on the right side of the housing 22, and the left flow channel is provided.
  • the counter electrode 452 of the collection part 50 was provided in the wall 22c, it is not restricted to this.
  • the removal electrode 444, the collection electrode 454, and the guard electrode 490 may be provided on the left channel wall 22c of the housing 22, and the counter electrode 452 of the collection unit 50 may be provided on the right channel wall 22d.
  • the removal electrode 444 of the surplus charge removing unit 440 is provided on the right flow path wall 22d of the housing 22, but the left flow path wall 22c is also provided with a removal electrode connected to the ground. May be.
  • the present invention is applicable to a particle detector that detects particles contained in a gas.

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Abstract

微粒子検出器１０は、セラミック製の筐体２２と、ガス流路２４内に導入されたガス中の微粒子２６に放電によって発生させた電荷２８を付加して帯電微粒子Ｐにする電荷発生部３０と、帯電微粒子を捕集する捕集部５０と、捕集部５０に捕集された帯電微粒子Ｐに応じて変化する電流に基づいて微粒子の数を検出する個数測定装置６４とを備えている。捕集部５０は、ガス流路２４に露出している捕集電極５４と、ガス流路２４を挟んで捕集電極５４に対向している対向電極５２とを有し、捕集電極５４と対向電極５２との間に印加された電圧によって捕集電極５４と対向電極５２との間に発生した電界を利用して帯電微粒子Ｐを捕集電極５４に捕集する。筐体２２は、対向電極５２から筐体２２を経て捕集電極５４へ流れる漏れ電流を吸収するガード電極を有している。

Description

微粒子検出器
　本発明は、微粒子検出器に関する。
　微粒子検出器としては、ガス流路を有するセラミック製の筐体と、ガス流路内に導入されたガス中の微粒子に放電によって発生させた電荷を付加して帯電微粒子にする電荷発生部と、ガス流路内で電界発生部よりも下流側で帯電微粒子を捕集する捕集部と、捕集された帯電微粒子の電荷の量に基づいて微粒子の個数を測定する個数測定部とを備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。捕集部は、ガス流路に露出している捕集電極と、ガス流路を挟んで捕集電極に対向している対向電極とを有している。捕集電極は、捕集電極と対向電極との間に印加された電圧によってガス流路のうち捕集電極と対向電極との間に発生した電界を利用して、帯電微粒子を捕集する。捕集された帯電微粒子の電荷の量は、微小な電流（例えば数ｐＡ）として検出される。
国際公開第２０１５／１４６４５６号パンフレット
　しかしながら、捕集電極と対向電極との間に電圧を印加すると、捕集電極及び対向電極の一方からセラミック製の筐体を経て他方へわずかな漏れ電流が流れ、その漏れ電流が捕集電極に捕集された帯電微粒子の量に相当する微小な検出電流に影響を及ぼすことがあった。そのため、微粒子の量の検出精度を高めることが難しかった。
　本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、微粒子の量の検出精度を高めることを主目的とする。
　本発明は、上述した主目的を達成するために以下の手段を採った。
　本発明の微粒子検出器は、
　ガス中の微粒子を検出するために用いられる微粒子検出器であって、
　前記ガスが通過するガス流路を有する筐体と、
　前記ガス流路内に導入された前記ガス中の微粒子に放電によって発生させた電荷を付加して帯電微粒子にする電荷発生部と、
　前記ガス流路内で前記電界発生部よりも前記ガスの流れの下流側に設けられ、前記帯電微粒子と前記微粒子に帯電しなかった余剰電荷とのいずれかである捕集対象を捕集する捕集部と、
　前記捕集部に捕集された前記捕集対象に応じて変化する物理量に基づいて前記微粒子の量を検出する検出部と、
　を備え、
　前記捕集部は、前記ガス流路に露出している捕集電極と、前記ガス流路を挟んで前記捕集電極に対向している対向電極とを有し、前記捕集電極と前記対向電極との間に印加された電圧によって前記ガス流路のうち前記捕集電極と前記対向電極との間に発生した電界を利用して前記捕集対象を前記捕集電極に捕集するものであり、
　前記筐体は、前記捕集電極及び前記対向電極の一方から前記筐体を経て他方へ流れる漏
れ電流を吸収する漏れ電流吸収電極を有している、
　ものである。
　この微粒子検出器では、電荷発生部が電荷を発生させることでガス流路内に導入されたガス中の微粒子を帯電微粒子にし、捕集部がその帯電微粒子と余剰電荷とのいずれかである捕集対象を捕集する。検出部は、捕集部に捕集された捕集対象に応じて変化する物理量に基づいて微粒子の量を検出する。漏れ電流吸収電極は、捕集電極及び対向電極の一方から筐体を経て他方へ流れる漏れ電流を吸収する。こうした漏れ電流は、捕集部に捕集された捕集対象に応じて変化する物理量に影響を与えるが、ここでは漏れ電流吸収電極によって吸収される。そのため、捕集部に捕集された捕集対象に応じて変化する物理量を精度よく捉えることができ、ひいては微粒子の量の検出精度を高めることができる。
　なお、本明細書において、「電荷」とは、正電荷や負電荷のほかイオンを含むものとする。「物理量」とは、捕集対象に応じて変化するパラメータであればよく、例えば電流などが挙げられる。「微粒子の量」とは、例えば微粒子の数、質量、表面積などが挙げられる。
　本発明の微粒子検出器において、前記漏れ電流吸収電極は、グランドに接続されていてもよい。こうすれば、漏れ電流を確実に外部へ排出することができる。なお、グランドとしては、金属ケースやシャーシなどのフレームグランドやアースなどが挙げられる。
　本発明の微粒子検出器において、前記漏れ電流吸収電極は、前記捕集電極と前記対向電極とを結ぶ前記筐体内の電流経路を遮断するように設けられていてもよい。こうすれば、漏れ電流を確実に吸収することができる。このとき、前記電流経路の少なくとも一部は、セラミックで形成され、前記漏れ電流吸収電極は、前記セラミックで形成された部分に設けられていてもよい。セラミックで形成された部分は体積抵抗率が高いもののわずかに電流が流れるおそれがあるため、その部分に漏れ電流吸収電極を設ける意義がある。また、前記漏れ電流吸収電極は、前記セラミックで形成された部分と前記筐体の内表面とに跨がって設けられているか、又は、前記セラミックで形成された部分と前記筐体の内表面と前記筐体の外表面とに跨がって設けられていてもよい。こうすれば、漏れ電流吸収電極は、筐体の内部を流れる漏れ電流や筐体の内表面（ガス流路に露出した面）を流れる漏れ電流を吸収したり、更に筐体の外表面を流れる漏れ電流を吸収したりすることができる。
　本発明の微粒子検出器において、前記漏れ電流吸収電極は、前記筐体の内表面に設けられていてもよい。こうすれば、筐体の内表面を流れる漏れ電流を吸収することができる。このとき、前記漏れ電流吸収電極は、前記捕集電極を囲むように前記捕集電極と同じ面に設けられていてもよい。こうすれば、筐体の内表面を流れる漏れ電流が捕集電極に流れ込むのを確実に防止することができる。
　本発明の微粒子検出器において、前記漏れ電流吸収電極が前記筐体の内表面に設けられている場合、前記漏れ電流吸収電極は、前記捕集電極が設けられた面とは異なる面（例えば段差面）に設けられていてもよい。こうすれば、捕集電極の周囲に導電性の微粒子が付着したとしても、その微粒子によって捕集電極と漏れ電流吸収電極とが短絡しにくい。
　本発明の微粒子検出器において、前記漏れ電流吸収電極は、前記捕集電極の上方及び下方位置にて、前記ガス流路のガス導入口からガス排出口まで設けられていてもよい。こうすれば、漏れ電流吸収電極は捕集電極へ流れ込む漏れ電流を確実に吸収することができる。また、漏れ電流吸収電極は捕集電極の前方及び後方に設ける必要がないため、捕集電極の全周を取り囲むように漏れ電流吸収電極を設ける場合に比べて、捕集電極のサイズを大きくでき、より多くの帯電微粒子を捕集できる。そのため、測定感度が高くなる。
　本発明の微粒子検出器において、前記捕集対象は、前記帯電微粒子であってもよい。捕集電極に帯電微粒子を捕集する場合には、捕集電極に余剰電荷を捕集する場合に比べて、捕集電極と対向電極との間に印加する電圧を高くする必要があるため、捕集電極及び対向電極の一方から筐体を経て他方へ流れる漏れ電流が発生しやすい。そのため、漏れ電流吸収電極を設ける意義が高い。
　このように捕集対象が帯電微粒子である本発明の微粒子検出器は、前記ガス流路内で前記電界発生部と前記捕集部との間に、前記微粒子に帯電しなかった余剰電荷をグランドに除去する除去電極を備え、前記漏れ電流吸収電極は、前記除去電極と共通化されていてもよい。こうすれば、電極の構成を簡略化することができる。また、前記除去電極は、前記除去電極上に電界を発生させる独自の電源を有さず、前記除去電極と前記除去電極の周囲に配置された電圧印加電極との間に発生する電界を利用して前記余剰電荷をグランドに除去してもよい。こうすれば、除去電極に電界を発生させる独自の電源を有する場合と比べて微粒子検出器の構成を簡略化することができる。更に、前記電圧印加電極は、前記電荷発生部のうち放電用電源によって電圧が印加される放電電極であるか、又は、前記捕集部のうち捕集用電源によって電圧が印加される前記対向電極であってもよい。こうすれば、除去電極独自の電源の代わりに、放電用電源を利用したり捕集用電源を利用したりすることができる。
微粒子検出器１０の説明図。 微粒子検出素子２０の斜視図。 図２のＡ－Ａ断面図。 図２のＢ－Ｂ断面図。 図２のＣ－Ｃ断面図。 微粒子検出素子２０の分解斜視図。 微粒子検出素子１２０の分解斜視図。 微粒子検出素子２２０の断面図。 微粒子検出素子２２０の断面図。 微粒子検出素子２２０の断面図。 微粒子検出素子３２０の断面図。 微粒子検出素子４２０の斜視図。 図１２のＤ－Ｄ断面図。 図１２のＥ－Ｅ断面図。 図１２のＦ－Ｆ断面図。 微粒子検出素子４２０の分解斜視図。 微粒子検出素子４２０の別例の断面図（図１２のＥ－Ｅ断面図に相当）。 ガード電極２９０，２９２を備えた微粒子検出素子２０の断面図。 ガード電極３９０，３９２を備えた微粒子検出素子２０の断面図。
［第１実施形態］
　本発明の第１実施形態について、図面を用いて説明する。図１は第１実施形態である微粒子検出器１０の説明図、図２は微粒子検出素子２０の斜視図、図３は図２のＡ－Ａ断面図、図４は図２のＢ－Ｂ断面図、図５は図２のＣ－Ｃ断面図、図６は微粒子検出素子２０の分解斜視図である。なお、本実施形態において、上下方向，左右方向及び前後方向は、図１～図２に示した通りとする。
　微粒子検出器１０は、図１に示すように、エンジンの排気管１２を流れる排ガスに含まれる微粒子２６（図５参照）の数を検出するものである。この微粒子検出器１０は、微粒子検出素子２０と、各種電源３６，４６，５６や個数検出部６０を含む付属ユニット８０とを備えている。
　微粒子検出素子２０は、図１に示すように、円柱状の支持体１４に差し込まれた状態で、排気管１２に固定されたリング状の台座１６に取り付けられている。微粒子検出素子２０は、保護カバー１８によって保護されている。保護カバー１８には図示しない穴が設けられており、この穴を介して排気管１２を流通する排ガスが微粒子検出素子２０の下端２２ａに設けられたガス流路２４を通過する。微粒子検出素子２０は、図５に示すように、筐体２２に、電荷発生部３０と、余剰電荷除去部４０と、捕集部５０と、ガード電極９０，９２（図３及び図４参照）と、ヒータ電極７２とを備えたものである。
　筐体２２は、図１に示すように、排気管１２の軸方向と交差する方向（ここでは略直交する方向）に長い長尺の直方体である。筐体２２は、例えばアルミナなどのセラミック製である。筐体２２の下端２２ａは排気管１２の内部に配置され、上端２２ｂは排気管１２の外部に配置される。筐体２２の下端２２ａには、ガス流路２４が設けられている。筐体２２の上端２２ｂには、各種端子が設けられている。
　ガス流路２４の軸方向は、排気管１２の軸方向と一致している。ガス流路２４は、図２に示すように、筐体２２の前方の面に設けられた矩形のガス導入口２４ａから、筐体２２の後方の面に設けられた矩形のガス排出口２４ｂまで連なる直方体形状の空間である。筐体２２は、ガス流路２４を構成する左右一対の流路壁２２ｃ，２２ｄを備えている。
　電荷発生部３０は、図３及び図５に示すように、ガス流路２４内のガス導入口２４ａの近傍に電荷が発生するように、流路壁２２ｃに設けられている。電荷発生部３０は、放電電極３２と２つの誘導電極３４，３４とを有している。放電電極３２は、流路壁２２ｃの内面に沿って設けられ、図３に示すように、矩形の周囲に複数の微細突起を有している。２つの誘導電極３４，３４は、矩形電極であり、流路壁２２ｃに間隔をあけて放電電極３２と平行となるように埋設されている。電荷発生部３０では、図５に示すように、放電電極３２と２つの誘導電極３４，３４との間に放電用電源３６（付属ユニット８０の１つ）の数ｋＶのパルス電圧が印加されることで、両電極間の電位差による気中放電が発生する。このとき、筐体２２のうち放電電極３２と誘導電極３４，３４との間の部分が誘電体層の役割を果たす。この気中放電によって、放電電極３２の周囲に存在するガスがイオン化されて正の電荷２８が発生する。放電電極３２は、筐体２２の上端２２ｂの端子３３に接続され、この端子３３を介して放電用電源３６に接続されている。また、２つの誘導電極３４，３４は、筐体２２の上端２２ｂの端子３５に接続され、この端子３５を介して放電用電源３６に接続されている。
　ガスに含まれる微粒子２６は、図５に示すように、ガス導入口２４ａからガス流路２４内に入り、電荷発生部３０を通過する際に電荷発生部３０の気中放電によって発生した電荷２８が付加されて帯電微粒子Ｐとなったあと後方に移動する。また、発生した電荷２８のうち微粒子２６に付加されなかったものは、電荷２８のまま後方に移動する。
　余剰電荷除去部４０は、図５に示すように、電荷発生部３０の下流で且つ捕集部５０の上流に設けられている。余剰電荷除去部４０は、印加電極４２と除去電極４４とを有している。印加電極４２は、右側の流路壁２２ｄの内面に沿って設けられ、ガス流路２４内に露出している。除去電極４４は、左側の流路壁２２ｃの内面に沿って設けられ、ガス流路２４内に露出している。印加電極４２と除去電極４４とは互いに向かい合う位置に配設されている。印加電極４２は、除去用電源４６（付属ユニット８０の１つ）によって後述する電圧Ｖ１よりも１桁程度低い電圧Ｖ２（正電位）が印加される。除去電極４４は、グランドに接続されている。なお、グランドは、保護カバー１８や排気管１２などのフレームグランドであってもよいし、アースでもよい（以下同じ）。これにより、余剰電荷除去部４０の印加電極４２と除去電極４４との間には弱い電界が発生する。したがって、電荷発生部３０で発生した電荷２８のうち、微粒子２６に付加されなかった余剰の電荷２８は、この弱い電界によって除去電極４４に引き寄せられて捕集され、グランドに捨てられる。これにより、余剰電荷除去部４０は、余剰の電荷２８が捕集部５０の捕集電極５４に捕集されて微粒子２６の数にカウントされてしまうことを抑制している。印加電極４２は、筐体２２の上端２２ｂの端子４３に接続され、この端子４３を介して除去用電源４６に接続されている。また、除去電極４４は、筐体２２の上端２２ｂの端子４５に接続され、この端子４５を介してグランドに接続されている。
　捕集部５０は、図５に示すように、ガス流路２４のうち電荷発生部３０及び余剰電荷除去部４０よりも下流に設けられている。捕集部５０は、帯電微粒子Ｐを捕集するものであり、対向電極（電界発生電極）５２と捕集電極５４とを有している。対向電極５２は、右側の流路壁２２ｄの内面に沿って設けられ、ガス流路２４内に露出している。捕集電極５４は、左側の流路壁２２ｃの内面に沿って設けられ、ガス流路２４内に露出している。対向電極５２と捕集電極５４とは互いに向かい合う位置に配設されている。対向電極５２は、印加電極４２に印加される電圧Ｖ２よりも大きな電圧Ｖ１（正電位）が捕集用電源５６（付属ユニット８０の１つ）によって印加される。捕集電極５４は、電流計６２を介してグランドに接続されている。これにより、捕集部５０の対向電極５２と捕集電極５４との間には比較的強い電界が発生する。したがって、ガス流路２４を流れる帯電微粒子Ｐは、この比較的強い電界によって捕集電極５４に引き寄せられて捕集される。対向電極５２は、筐体２２の上端２２ｂの端子５３に接続され、この端子５３を介して捕集用電源５６に接続されている。また、捕集電極５４は、筐体２２の上端２２ｂの端子５５に接続され、この端子５５を介して電流計６２に接続されている。
　なお、余剰電荷除去部４０の各電極４２，４４のサイズ、両電極４２，４４の間に発生させる電界の強さ、捕集部５０の各電極５２，５４のサイズ、両電極５２，５４の間に発生させる電界の強さは、帯電微粒子Ｐが除去電極４４に捕集されることなく捕集電極５４に捕集されるように、また、微粒子２６に付加しなかった電荷２８が除去電極４４によって除去されるように、設定されている。一般に、電荷２８の電気移動度は、帯電微粒子Ｐの電気移動度の１０倍以上であり、捕集するのに必要な電界は１桁以上小さくて済むので、このような設定が容易に可能となる。なお、対向電極５２と捕集電極５４とは、複数組設けられていてもよい。
　ガード電極９０，９２は、矩形の平板電極であり、対向電極５２から筐体２２を経て捕集電極５４へ流れる漏れ電流を吸収する漏れ電流吸収電極である。具体的には、ガード電極９０，９２は、捕集電極５４と対向電極５２とを結ぶ筐体２２内の電流経路９６（図４の２点鎖線参照）を遮断するように、捕集電極５４の上下にそれぞれ設けられている。筐体２２はセラミック製であるため、電流経路９６の一部はセラミックで形成されている。ガード電極９０，９２は、そのセラミックで形成された部分に設けられている。ガード電極９０，９２は、グランドに接続されている。ガード電極９０，９２は、筐体の上端２２ｂの端子９５に接続され、この端子９５を介してグランドに接続されている。
　個数検出部６０は、付属ユニット８０の１つであり、図５に示すように、電流計６２と個数測定装置６４とを備えている。電流計６２は、一方の端子が捕集電極５４に接続され、もう一方の端子がグランドに接続されている。この電流計６２は、捕集電極５４に捕集された帯電微粒子Ｐの電荷２８に基づく電流を測定する。個数測定装置６４は、電流計６２の電流に基づいて微粒子２６の個数を演算する。
　ヒータ電極７２は、筐体２２に埋設された帯状の発熱体である。具体的には、ヒータ電極７２は、筐体２２の上端２２ｂの一方の端子７５（図２参照）から、筐体２２の流路壁２２ｃをジグザグに引き回されたあと、筐体２２の上端２２ｂの他方の端子７５（図２参照）に戻るように配線されている。ヒータ電極７２の具体的な形状を図６に示す。ヒータ電極７２は、一対の端子７５，７５を介して図示しない給電装置に接続され、その給電装置によって通電されると発熱する。ヒータ電極７２は、筐体２２や除去電極４４，捕集電極５４などの各電極を加熱する。
　ここで、微粒子検出素子２０の構成について、図６の分解斜視図を用いて更に説明する。微粒子検出素子２０は、６枚のシートＳ１～Ｓ６で構成されている。各シートＳ１～Ｓ６は、筐体２２と同じ材料で形成されている。説明の便宜上、左から右に向かって第１シートＳ１、第２シートＳ２、…と称し、各シートＳ１～Ｓ６における右側の面を表面、左側の面を裏面と称する。各シートＳ１～Ｓ６の厚みは適宜設定すればよく、例えばすべて同じであってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。
　第１シートＳ１の表面には、ヒータ電極７２が設けられている。ヒータ電極７２の一端及び他端は、第１シートＳ１の表面の上方に配置されており、第１シートＳ１のスルーホールを介して第１シートＳ１の裏面の上方に設けられたヒータ電極端子７５，７５にそれぞれ接続されている。
　第２シートＳ２の表面には、誘導電極３４，３４が設けられている。誘導電極３４，３４は１本の配線３４ａにまとめられている。その配線３４ａの端部は、第２シートＳ２の表面の上方に配置されており、第２シートＳ２及び第１シートＳ１のスルーホールを介して第１シートＳ１の裏面の上方に設けられた誘導電極端子３５に接続されている。第２シートＳ２の表面には、除去電極４４の配線４４ａと捕集電極５４の配線５４ａとガード電極９０，９２の配線９４ａとが上下方向に沿ってそれぞれ設けられている。各配線４４ａ，５４ａ，９４ａの上端は、第２シートＳ２及び第１シートＳ１のスルーホールを介して第１シートＳ１の裏面の上方に設けられた除去電極端子４５、捕集電極端子５５及びガード電極端子９５にそれぞれ接続されている。
　第３シートＳ３の表面には、放電電極３２、除去電極４４、捕集電極５４及びガード電極９０，９２が設けられている。除去電極４４は、第３シートＳ３のスルーホールを介して第２シートＳ２の配線４４ａに接続され、更にこの配線４４ａを介して除去電極端子４５に接続されている。捕集電極５４は、第３シートＳ３のスルーホールを介して第２シートＳ２の配線５４ａに接続され、更にこの配線５４ａを介して捕集電極端子５５に接続されている。ガード電極９０，９２は、第３シートＳ３のスルーホールを介して第２シートＳ２の配線９４ａに接続され、更にこの配線９４ａを介してガード電極端子９５に接続されている。
　第４シートＳ４の下端側には、ガス流路２４すなわち直方体形状の空間が設けられている。
　第５シートＳ５の裏面には、印加電極４２及び対向電極５２が設けられている。
　第６シートＳ６の裏面には、放電電極３２の配線３２ａと印加電極４２の配線４２ａと対向電極５２配線５２ａとが上下方向に沿ってそれぞれ設けられている。配線３２ａの下端は、第４～第５シートＳ４～Ｓ５のスルーホールを介して第３シートＳ３に設けられた放電電極３２に接続されている。配線４２ａの下端は、第５シートＳ５のスルーホールを介して第５シートＳ５の裏面に設けられた印加電極４２に接続されている。配線５２ａの下端は、第５シートＳ５のスルーホールを介して第５シートＳ５の裏面に設けられた対向電極５２に接続されている。各配線３２ａ，４２ａ，５２ａの上端は、第６シートＳ６のスルーホールを介して第６シートＳ６の表面の上方に設けられた放電電極端子３３、印加電極端子４３及び対向電極端子５３にそれぞれ接続されている。
　次に、微粒子検出器１０の製造例について説明する。微粒子検出素子２０は、複数枚のセラミックグリーンシートを用いて作製することができる。具体的には、複数枚のセラミックグリーンシートの各々について、必要に応じて切欠や貫通孔や溝を設けたり電極や配線パターンをスクリーン印刷したりした後、それらを積層して焼成する。なお、切欠や貫通孔や溝については、焼成時に焼失するような材料（例えば有機材料）で充填しておいてもよい。こうして、微粒子検出素子２０を得る。続いて、微粒子検出素子２０の放電電極端子３３、印加電極端子４３及び対向電極端子５３をそれぞれ付属ユニット８０の放電用電源３６、除去用電源４６及び捕集用電源５６に接続する。また、微粒子検出素子２０の誘導電極端子３５及び除去電極端子４５及びガード電極端子９５をグランドに接続し、捕集電極端子５５を電流計６２を介して個数測定装置６４に接続する。更に、ヒータ電極端子７５，７５を図示しない給電装置に接続する。こうすることにより、微粒子検出器１０を製造することができる。
　次に、微粒子検出器１０の使用例について説明する。自動車の排ガスに含まれる微粒子２６を計測する場合、上述したようにエンジンの排気管１２に微粒子検出素子２０を取り付ける（図１参照）。
　図５に示すように、ガス導入口２４ａからガス流路２４内に導入された排ガスに含まれる微粒子２６は、電荷発生部３０の放電によって発生した電荷２８（ここでは正電荷）を帯びて帯電微粒子Ｐになる。帯電微粒子Ｐは、電界が弱く除去電極４４の長さが捕集電極５４よりも短い余剰電荷除去部４０をそのまま通過して、捕集部５０に至る。一方、微粒子２６に付加されなかった電荷２８は、電界が弱くても余剰電荷除去部４０の除去電極４４に引き寄せられ、除去電極４４を介してグランドに捨てられる。これにより、微粒子２６に付加されなかった不要な電荷２８は捕集部５０にほとんど到達することがない。
　捕集部５０に到達した帯電微粒子Ｐは、対向電極５２によって発生した捕集用電界によって捕集電極５４に捕集される。そして、捕集電極５４に捕集された帯電微粒子Ｐの電荷２８に基づく電流が電流計６２で測定され、その電流に基づいて個数測定装置６４が微粒子２６の個数を演算する。電流Ｉと電荷量ｑの関係は、Ｉ＝ｄｑ／（ｄｔ）、ｑ＝∫Ｉｄｔである。個数測定装置６４は、所定期間にわたって電流値を積分（累算）してその積分値（蓄積電荷量）を求め、蓄積電荷量を素電荷で除算して電荷の総数（捕集電荷数）を求め、その捕集電荷数を１つの微粒子２６に付加する電荷の数の平均値（平均帯電数）で除算することで、捕集電極５４に捕集された微粒子２６の個数Ｎｔを求める（下記式（１）参照）。個数測定装置６４は、この個数Ｎｔを排ガス中の微粒子２６の数として検出する。
　Ｎｔ＝（蓄積電荷量）／｛（素電荷）×（平均帯電数）｝　…（１）
　微粒子検出素子２０の使用に伴い、微粒子２６等が捕集電極５４に数多く堆積すると、新たに帯電微粒子Ｐが捕集電極５４に捕集されないことがある。そのため、定期的にあるいは堆積量が所定量に達したタイミングで、捕集電極５４をヒータ電極７２によって加熱することにより、捕集電極５４上の堆積物を加熱して焼却し捕集電極５４の電極面をリフレッシュする。また、ヒータ電極７２により、筐体２２の内周面に付着した微粒子２６を焼却することもできる。
　次に、ガード電極９０，９２の役割について説明する。微粒子検出器１０では、個数Ｎｔを検出する際に、捕集部５０の対向電極５２と捕集電極５４との間に電圧Ｖ１を印加する。電圧Ｖ１は数ｋＶであるため、通常は電気絶縁体と考えられているアルミナ等のセラミックからなる筐体２２であっても数１０～数１００ｐＡの漏れ電流が対向電極５２と捕集電極５４とを筐体２２内の電流経路９６（図４参照）を通って流れる。一方、個数Ｎｔを検出する際に電流計６２で測定される検出電流は数ｐＡである。そのため、漏れ電流は検出電流に影響を与える。本実施形態では、対向電極５２と捕集電極５４とを結ぶ筐体２２内の電流経路９６を遮断するように、捕集電極５４の上下にガード電極９０，９２がそれぞれ設けられている。これらのガード電極９０，９２は、グランドに接続されている。そのため、ガード電極９０，９２は、対向電極５２から筐体２２を経て捕集電極５４へ流れようとする漏れ電流を吸収してグランドに捨てる。そのため、捕集電極５４に捕集された帯電微粒子Ｐに応じて変化する検出電流を精度よく捉えることができる。
　以上説明した微粒子検出器１０では、対向電極５２から筐体２２を経て捕集電極５４へ流れる漏れ電流は、捕集電極５４に捕集された帯電微粒子Ｐに応じて変化する検出電流に影響を与えるが、ガード電極９０，９２によって吸収される。そのため、検出電流を精度よく捉えることができ、ひいては微粒子の数の検出精度を高めることができる。
　また、ガード電極９０，９２はグランドに接続されているため、漏れ電流を確実に外部へ排出することができる。
　更に、ガード電極９０，９２は、対向電極５２と捕集電極５４とを結ぶ筐体２２内の電流経路９６を遮断するように設けられているため、漏れ電流を確実に吸収することができる。これらのガード電極９０，９２は、体積抵抗率の高いアルミナ等のセラミックで形成された筐体２２内に埋設されている。筐体２２は、体積抵抗率が高いものの、対向電極５２と捕集電極５４との間に印加される電圧Ｖ１が数ｋＶと高いためわずかな漏れ電流が流れるおそれがある。電流計６２で検出される電流は微少なため、このわずかな漏れ電流に影響される。そのため、筐体２２内にガード電極９０，９２を設ける意義がある。
　更にまた、捕集対象は帯電微粒子Ｐであるため、捕集対象が余剰電荷の場合に比べて、対向電極５２と捕集電極５４との間に印加される電圧Ｖ１を高くする必要がある。そのため、対向電極５２から筐体２２を経て捕集電極５４へ漏れ電流が流れやすく、その漏れ電流をガード電極９０，９２で吸収する意義が高い。
　なお、本発明は上述した第１実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
　例えば、上述した第１実施形態において、対向電極５２の配線５２ａと捕集電極５４の配線５４ａとの間を漏れ電流が流れるおそれがあるため、図７に示す微粒子検出素子１２０のように、配線５２ａから筐体２２を経て配線５４ａに至る筐体内にサブガード電極９１を設けてもよい。図７では上述した第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。サブガード電極９１は、第３シートＳ３において上下方向に沿って両配線５２ａ，５４ａの間に位置するように設けられ、ガード電極９０に接続されている。こうすれば、両配線５２ａ，５４ａの間の筐体内を流れる漏れ電流をサブガード電極９１が吸収してグランドに捨てるため、微粒子の数の検出精度をより高めることができる。なお、こうしたサブガード電極９１は後述する第２実施形態においても採用してもよい。
　上述した第１実施形態では、捕集電極５４に流れる電流に基づいて帯電微粒子Ｐの数を求めたが、図８～図１０に示す微粒子検出素子２２０のように、捕集部５０及びガード電極９０，９２を省略し、除去電極４４に流れる電流（電流計１６２で検出される電流）に基づいて余剰電荷の数を求め、電荷発生部３０で発生した電荷の総数からその余剰電荷の数を差し引いて帯電微粒子Ｐの数を個数測定装置１６４が求めるようにしてもよい。つまり、捕集対象を余剰電荷としてもよい。図８～図１０は微粒子検出素子２２０の断面図であり、図８は図３に相当する断面図、図９は図４に相当する断面図、図１０は図５に相当する断面図である。図８～図１０では上述した第１実施形態の構成要素については同じ符号を付した。この場合、帯電微粒子Ｐがガス排出口２４ｂから排出される。また、ガード電極１９０，１９２は、図９に示すように、印加電極４２から筐体２２を経て除去電極４４へ流れる漏れ電流を吸収するように設けられる。すなわち、ガード電極１９０，１９２は、印加電極４２と除去電極４４とを結ぶ筐体２２内の電流経路１９６を遮断するように、除去電極４４の上下にそれぞれ設けられる。このようにしても、除去電極４４に流れる電流を精度よく捉えることができ、ひいては微粒子の数の検出精度を高めることができる。
　上述した第１実施形態では、ガス流路２４は１つのガス導入口２４ａを有していたが、図１１に示す微粒子検出素子３２０のように、ガス流路２４はガス導入口２４ａのほかにガス流路２４と直交する方向から電荷発生部３０と余剰電荷除去部４０との間にガスを導入するガス導入口２４ａａを有していてもよい。なお、図１１では上述した第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。この場合、ガス導入口２４ａから空気を導入し、ガス導入口２４ａａから排ガスを導入する。電荷２８は電荷発生部３０の放電により空気中で発生し、その電荷２８がガス導入口２４ａａから導入された排ガス中の微粒子２６と混合されて微粒子２６に付加して帯電微粒子Ｐとなる。このようにしても、上述した第１実施形態と同じ原理で微粒子の数を検出することができる。なお、図８～図１０に示した微粒子検出素子２２０においても図１１のようにガス流路２４のガス導入口を２つ設けてもよい。また、こうしたガス導入口２４ａａは後述する第２実施形態においても採用してもよい。
　上述した第１実施形態では、電荷発生部３０として、ガス流路２４の内面に沿って設けられた放電電極３２と筐体２２に埋設された２つの誘導電極３４，３４とにより構成したが、気中放電により電荷を発生するものであれば特にどのような構成でも構わない。例えば、誘導電極３４，３４をガス流路２４の壁に埋設する代わりに、ガス流路２４の内面に沿って設けてもよい。あるいは、特許文献１に記載されているように、電荷発生部を針状電極と対向電極とで構成してもよい。また、上述した第１実施形態では、電荷発生部３０を流路壁２２ｃに設けたが、これに代えて又は加えて、電荷発生部３０を流路壁２２ｄに設けてもよい。こうした電荷発生部３０の変形例は後述する第２実施形態においても採用してもよい。
　上述した第１実施形態では、対向電極５２はガス流路２４に露出していたが、これに限らず筐体２２に埋設されていてもよい。この点は、印加電極４２も同様である。
　上述した第１実施形態では、微粒子検出器１０をエンジンの排気管１２に取り付ける場合を例示したが、特にエンジンの排気管１２に限定されるものではなく、微粒子を含むガスが流通する管であればどのような管であってもよい。この点は後述する第２実施形態においても同様である。
　上述した第１実施形態では、微粒子検出素子２０は微粒子の数を検出するものとしたが、微粒子の質量や表面積などを検出するものとしてもよい。微粒子の質量は、例えば、微粒子の数に微粒子の平均質量を乗じることにより求めることができるし、予め蓄積電荷量と捕集された微粒子の質量との関係をマップとして記憶装置に記憶しておき、このマップを用いて蓄積電荷量から微粒子の質量を求めることもできる。微粒子の表面積についても、微粒子の質量と同様の方法で求めることができる。この点は後述する第２実施形態においても同様である。
　上述した第１実施形態において、ガード電極９０，９２と除去電極４４とを電気的に接続して共通の端子を介してグランドに接続してもよい。
　上述した第１実施形態において、印加電極４２及び除去用電源４６を省略してもよい。こうすれば、除去電極４４は、除去電極４４上に電界を発生させる独自の電源を有さず、除去電極４４とその周囲に配置された電圧印加電極（放電電極３２や対向電極５２）との間に発生する電界を利用して余剰の電荷２８をグランドに除去する。そのため、除去電極４４に電界を発生させる独自の電源を有する場合と比べて微粒子検出器１０の構成を簡略化することができる。
　上述した第１実施形態において、ガード電極９０，９２の一部又は全部を筐体２２の内表面に露出させてもよい。こうすれば、そのガード電極９０，９２は対向電極５２及び捕集電極５４の一方から筐体２２の内表面を経て他方へ流れる漏れ電流を吸収することができる。
　例えば、図１８はガード電極２９０，２９２を備えた微粒子検出素子２０の断面図である。図１８（Ａ）は図２のＡ－Ａ断面図に相当する断面図であり、図１８（Ｂ）は図２のＢ－Ｂ断面図に相当する断面図である。図１８では、上述した第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。ガード電極２９０，２９２は、捕集電極５４と同一平面上において、筐体２２の内部（すなわちセラミックで形成された部分）と筐体２２の内表面（すなわちガス流路２４に露出する面）とに跨がるように設けられている。具体的には、ガード電極２９０，２９２は、筐体２２の内部に埋設された埋設部２９０ａ，２９２ａと、筐体２２の内表面に配置された露出部２９０ｂ，２９２ｂとを備える。ガード電極２９０，２９２は、筐体２２の内部を流れる漏れ電流と筐体２２の内表面を流れる漏れ電流の両方を吸収することができる。また、ガード電極２９０は捕集電極５４の上方位置、ガード電極２９２は捕集電極の下方位置にて、それぞれガス流路２４のガス導入口２４ａからガス排出口２４ｂまで設けられている。このようにガード電極２９０，２９２は捕集電極５４の前後には配置されていないため、捕集電極５４の全周を取り囲むようにガード電極を設ける場合に比べて、捕集電極５４のサイズを大きくでき、より多くの帯電微粒子Ｐを捕集できる。そのため、測定感度が高くなる。
　また、図１９はガード電極３９０，３９２を備えた微粒子検出素子２０の断面図である。図１９（Ａ）は図２のＡ－Ａ断面図に相当する断面図であり、図１９（Ｂ）は図２のＢ－Ｂ断面図に相当する断面図である。図１９では、上述した第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。ガード電極３９０，３９２は、筐体２２の内表面のうち捕集電極５４が設けられた面とは異なる段差面に設けられている。ガード電極３９０は、筐体２２の内部と筐体２２の内表面とに跨がるように設けられている。具体的には、ガード電極３９０は、筐体２２の内部に埋設された埋設部３９０ａと、筐体２２の内表面に配置された露出部３９０ｂとを備える。一方、ガード電極３９２は、筐体２２の内部と筐体２２の内表面と筐体２２の外表面（すなわち筐体２２の外側の表面）とに跨がるように設けられている。具体的には、ガード電極３９２は、筐体２２の内部に埋設された埋設部３９２ａと、筐体２２の内表面に配置された露出部３９２ｂと、筐体２２の外表面に配置された露出部３９２ｃとを備える。ガード電極３９０，３９２は、筐体２２の内部を流れる漏れ電流と筐体２２の内表面を流れる漏れ電流の両方を吸収することができる。特に、ガード電極３９２は、筐体２２の外表面に配置された露出部３９２ｃを備えるため、漏れ電流をより確実に吸収することができる。また、ガード電極３９０は捕集電極５４の上方位置、ガード電極３９２は捕集電極の下方位置にて、それぞれガス流路２４のガス導入口２４ａからガス排出口２４ｂまで設けられている。このようにガード電極３９０，３９２は捕集電極５４の前後には配置されていないため、捕集電極５４の全周を取り囲むようにガード電極を設ける場合に比べて、捕集電極５４のサイズを大きくでき、より多くの帯電微粒子Ｐを捕集できる。そのため、測定感度が高くなる。それに加えて、ガード電極３９０，３９２は捕集電極５４が設けられた面とは異なる段差面に設けられているため、捕集電極５４の周囲に微粒子が付着したとしても、その微粒子によって捕集電極５４とガード電極３９０，３９２とが短絡しにくい。
　なお、図１９のガード電極３９２を、ガード電極２９２のように筐体２２の内部と筐体２２の内表面とに跨がるようにしてもよい（つまり露出部３９２ｃを省略してもよい）。また、図１８のガード電極２９２を、ガード電極３９２のように筐体２２の内部と筐体２２の内表面と筐体２２の外表面とに跨がるようにしてもよい。
　上述した第１実施形態では、筐体２２の右側の流路壁２２ｄに余剰電荷除去部４０の印加電極４２と捕集部５０の対向電極５２を設け、左側の流路壁２２ｃに余剰電荷除去部４０の除去電極４４と捕集部５０の捕集電極５４を設けたが、特にこれに限らない。例えば、筐体２２の左側の流路壁２２ｃに余剰電荷除去部４０の印加電極４２と捕集部５０の対向電極５２を設け、右側の流路壁２２ｄに余剰電荷除去部４０の除去電極４４と捕集部５０の捕集電極５４を設けてもよい。その場合、印加電極４２を省略し、除去電極４４とその周囲の電圧印加電極（放電電極３２や電極発生電極５２）との間に生じる電界を利用して余剰の電荷２８を除去電極４４に捕集してグランドに除去してもよい。
［第２実施形態］
　本発明の第２実施形態について、図面を用いて説明する。第２実施形態の微粒子検出器４１０は、第１実施形態の微粒子検出器１０の微粒子検出素子２０の代わりに微粒子検出素子４２０を備えている点と付属ユニット８０の一つである除去用電源４６を備えていない点以外は、微粒子検出器１０と同じである。そのため、以下には主として微粒子検出素子４２０について説明する。図１２は微粒子検出素子４２０の斜視図、図１３は図１２のＤ－Ｄ断面図、図１４は図１２のＥ－Ｅ断面図、図１５は図１２のＦ－Ｆ断面図、図１６は微粒子検出素子４２０の分解斜視図である。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付して説明する。
　微粒子検出素子４２０は、図１５に示すように、筐体２２に、電荷発生部３０と、余剰電荷除去部４４０と、捕集部４５０と、ガード電極４９０と、ヒータ電極７２とを備えたものである。筐体２２、電荷発生部３０及びヒータ電極７２については、第１実施形態と同じであるため、ここではその説明を省略する。付属ユニット８０の一つである個数検出部６０は、図１５に示すように、電流計６２の一方の端子が捕集電極４５４に接続されている以外は、第１実施形態の個数検出部６０と同様であるため、ここではその説明を省略する。
　余剰電荷除去部４４０は、図１５に示すように、電荷発生部３０の下流で且つ捕集部４５０の上流に設けられている。余剰電荷除去部４４０は、除去電極４４４（図１４参照）を有しているが、印加電極を有していない。除去電極４４４は、右側の流路壁２２ｄの内面に沿って設けられ、ガス流路２４内に露出している。除去電極４４４は、グランドに接続されている。
　捕集部４５０は、図１５に示すように、ガス流路２４のうち電荷発生部３０及び余剰電荷除去部４４０よりも下流に設けられている。捕集部４５０は、帯電微粒子Ｐを捕集するものであり、対向電極（電界発生電極）４５２と捕集電極４５４とを有している。対向電極４５２は、左側の流路壁２２ｃの内面に沿って設けられ、ガス流路２４内に露出している（図１３参照）。捕集電極４５４は、右側の流路壁２２ｄの内面に沿って設けられ、ガス流路２４内に露出している（図１４参照）。対向電極４５２と捕集電極４５４とは互いに向かい合う位置に配設されている。対向電極４５２は、直流電圧Ｖ１（正電位、例えば２ｋＶ程度）が捕集用電源５６によって印加される。捕集電極４５４は、電流計６２を介してグランドに接続されている。これにより、捕集部４５０の対向電極４５２と捕集電極４５４との間には比較的強い電界が発生する。したがって、ガス流路２４を流れる帯電微粒子Ｐは、この比較的強い電界によって捕集電極４５４に引き寄せられて捕集される。対向電極４５２はガス流路２４に露出させてもよいし、筐体２２に埋設されていてもよい。
　なお、余剰電荷除去部４４０の除去電極４４４のサイズ、放電電極３２と除去電極４４４との間の電界の強さ、捕集部４５０の各電極４５２，４５４のサイズ、両電極４５２，４５４の間に発生させる電界の強さ、除去電極４４４と放電電極３２との距離、除去電極４４４と対向電極４５２との距離は、帯電微粒子Ｐが除去電極４４４に捕集されることなく捕集電極４５４に捕集されるように、また、微粒子２６に付加しなかった電荷２８が除去電極４４４によって除去されるように、設定されている。一般に、電荷２８の電気移動度は、帯電微粒子Ｐの電気移動度の１０倍以上であり、捕集するのに必要な電界は１桁以上小さくて済むので、このような設定が容易に可能となる。
　ガード電極４９０は、対向電極４５２から筐体２２の表面を経て捕集電極４５４へ流れる漏れ電流を吸収する漏れ電流吸収電極である。ガード電極４９０は、図１４及び図１５に示すように捕集電極４５４を囲むように流路壁２２ｄの表面に設けられている。ガード電極４９０の一部は除去電極４４４と共通化されている。ガード電極４９０は、除去電極４４４と共に除去電極端子４４５（図１２及び図１６参照）を介してグランドに接続されている。なお、図１４では、便宜上、捕集電極４５４を四角形で表しガード電極４９０はその四角形を囲う形状として記載したが、実際には、捕集電極４５４の上部には図１６に示すように端子接続用の引き出し部が設けられているため、ガード電極４９０の上部はこの引き出し部も囲う形状となっている。
　ここで、微粒子検出素子４２０の構成について、図１６の分解斜視図を用いて更に説明する。微粒子検出素子４２０は、６枚のシートＳ２１～Ｓ２６で構成されている。各シートＳ２１～Ｓ２６は、筐体２２と同じ材料で形成されている。説明の便宜上、左から右に向かって第１シートＳ２１、第２シートＳ２２、…と称し、各シートＳ２１～Ｓ２６における右側の面を表面、左側の面を裏面と称する。各シートＳ２１～Ｓ２６の厚みは適宜設定すればよく、例えばすべて同じであってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。
　第１シートＳ２１の表面には、ヒータ電極７２が設けられている。ヒータ電極７２の一端及び他端は、第１シートＳ２１の表面の上方に配置されており、第１シートＳ２１のスルーホールを介して第１シートＳ２１の裏面の上方に設けられたヒータ電極端子７５，７５にそれぞれ接続されている。
　第２シートＳ２２の表面には、誘導電極３４，３４が設けられている。誘導電極３４，３４は１本の配線３４ａにまとめられている。その配線３４ａの端部は、第２シートＳ２２の表面の上方に配置されており、第２シートＳ２２及び第１シートＳ２１のスルーホールを介して第１シートＳ２１の裏面の上方に設けられた誘導電極端子３５に接続されている。第２シートＳ２２の表面には、除去電極４４４の配線４４４ａと捕集電極４５４の配線４５４ａとが上下方向に沿ってそれぞれ設けられている。各配線４４４ａ，４５４ａの上端は、第２シートＳ２２及び第１シートＳ２１のスルーホールを介して第１シートＳ２１の裏面の上方に設けられた除去電極端子４４５及び捕集電極端子４５５にそれぞれ接続されている。
　第３シートＳ２３の表面には、放電電極３２及び対向電極４５２が設けられている。
　第４シートＳ２４の下端側には、ガス流路２４すなわち直方体形状の空間が設けられている。
　第５シートＳ２５の裏面には、除去電極４４４、捕集電極４５４及びガード電極４９０が設けられている。ガード電極４９０と一体化された除去電極４４４は、第４シートＳ２４及び第３シートＳ２３の各スルーホールを介して第２シートＳ２２の配線４４４ａに接続され、この配線４４４ａを介して除去電極端子４４５に接続されている。捕集電極４５４は、第４シートＳ２４及び第３シートＳ２３の各スルーホールを介して第２シートＳ２２の配線４５４ａにこの配線４５４ａを介して捕集電極端子４５５に接続されている。
　第６シートＳ２６の裏面には、放電電極３２の配線３２ａと対向電極４５２の配線４５２ａとが上下方向に沿ってそれぞれ設けられている。配線３２ａの下端は、第４～第５シートＳ２４～Ｓ２５の各スルーホールを介して第３シートＳ２３に設けられた放電電極３２に接続されている。配線４５２ａの下端は、第４～第５シートＳ２４～Ｓ２５の各スルーホールを介して第３シートＳ２３に設けられた対向電極４５２に接続されている。各配線３２ａ，４５２ａの上端は、第６シートＳ２６のスルーホールを介して第６シートＳ２６の表面の上方に設けられた放電電極端子３３及び対向電極端子４５３にそれぞれ接続されている。
　次に、微粒子検出器４１０の製造例について説明する。微粒子検出素子４２０は、複数枚のセラミックグリーンシートを用いて作製することができる。具体的には、複数枚のセラミックグリーンシートの各々について、必要に応じて切欠や貫通孔や溝を設けたり電極や配線パターンをスクリーン印刷したりした後、それらを積層して焼成する。なお、切欠や貫通孔や溝については、焼成時に焼失するような材料（例えば有機材料）で充填しておいてもよい。こうして、微粒子検出素子４２０を得る。続いて、微粒子検出素子４２０の放電電極端子３３及び対向電極端子４５３をそれぞれ付属ユニットの放電用電源３６及び捕集用電源５６に接続する。また、微粒子検出素子４２０の誘導電極端子３５及び除去電極端子４４５をグランドに接続し、捕集電極端子４５５を電流計６２を介して個数測定装置６４に接続する。更に、ヒータ電極端子７５，７５を図示しない給電装置に接続する。こうすることにより、微粒子検出器４１０を製造することができる。
　次に、微粒子検出器４１０の使用例について説明する。自動車の排ガスに含まれる微粒子２６を計測する場合、図１に示した第１実施形態の微粒子検出素子２０と同様、微粒子検出素子４２０をエンジンの排気管１２に微粒子検出素子２０を取り付ける。図１５に示すように、ガス導入口２４ａからガス流路２４内に導入された排ガスに含まれる微粒子２６は、電荷発生部３０の放電によって発生した電荷２８（ここでは正電荷）を帯びて帯電微粒子Ｐになる。帯電微粒子Ｐは、電界（除去電極４４４とその周囲に配置された電圧印加電極（放電電極３２や対向電極４５２）との間に発生する電界）が弱く除去電極４４４の長さが捕集電極４５４よりも短い余剰電荷除去部４４０をそのまま通過して、捕集部４５０に至る。一方、微粒子２６に付加されなかった電荷２８は、電界が弱くても余剰電荷除去部４４０の除去電極４４４に引き寄せられ、除去電極４４４を介してグランドに捨てられる。これにより、微粒子２６に付加されなかった不要な電荷２８は捕集部４５０にほとんど到達することがない。捕集部４５０に到達した帯電微粒子Ｐは、対向電極４５２によって発生した捕集用電界によって捕集電極４５４に捕集される。そして、捕集電極４５４に捕集された帯電微粒子Ｐの電荷２８に基づく電流が電流計６２で測定され、その電流に基づいて個数測定装置６４が微粒子２６の個数Ｎｔを第１実施形態と同様にして演算する。微粒子検出素子４２０は、第１実施形態と同様、適宜のタイミングで、捕集電極４５４や筐体２２の内周面をヒータ電極７２によって加熱することによりリフレッシュする。
　次に、ガード電極４９０の役割について説明する。微粒子検出器４１０では、個数Ｎｔを検出する際に、捕集部４５０の対向電極４５２と捕集電極４５４との間に電圧Ｖ１を印加する。電圧Ｖ１は数ｋＶであるため、通常は電気絶縁体と考えられているアルミナ等のセラミックからなる筐体２２であっても数１０～数１００ｐＡの漏れ電流が対向電極４５２及び捕集電極４５４の一方から筐体２２を経て他方へ流れる。一方、個数Ｎｔを検出する際に電流計６２で測定される検出電流は数ｐＡである。そのため、漏れ電流は検出電流に影響を与える。本実施形態では、こうした漏れ電流をガード電極４９０が吸収してグランドに捨てる。そのため、捕集電極４５４に捕集された帯電微粒子Ｐに応じて変化する検出電流を精度よく捉えることができる。
　以上説明した微粒子検出器４１０では、対向電極４５２から筐体２２の表面を経て捕集電極４５４へ流れる漏れ電流は、捕集電極４５４に捕集された帯電微粒子Ｐに応じて変化する検出電流に影響を与えるが、ガード電極４９０によって吸収される。そのため、検出電流を精度よく捉えることができ、ひいては微粒子の数の検出精度を高めることができる。
　また、ガード電極４９０はグランドに接続されているため、漏れ電流を確実に外部へ排出することができる。
　更に、ガード電極４９０は、捕集電極４５４を囲むように捕集電極４５４と同じ面に設けられている。そのため、筐体２２の内表面を流れる漏れ電流が捕集電極４５４に流れ込むのを確実に防止することができる。
　更にまた、捕集対象は帯電微粒子Ｐであるため、捕集対象が余剰電荷の場合に比べて、対向電極４５２と捕集電極４５４との間に印加される電圧Ｖ１を高くする必要がある。そのため、対向電極４５２から筐体２２を経て捕集電極４５４へ漏れ電流が流れやすく、その漏れ電流をガード電極４９０で吸収する意義が高い。
　そしてまた、ガード電極４９０は、除去電極４４４と共通化されているため、電極の構成を簡略化することができる。
　そして更に、除去電極４４４は、除去電極４４４上に電界を発生させる独自の電源を有さず、除去電極４４４とその周囲に配置された電圧印加電極（放電電極３２や対向電極４５２）との間に発生する電界を利用して余剰の電荷２８をグランドに除去する。そのため、除去電極４４４に電界を発生させる独自の電源を有する場合と比べて微粒子検出器４１０の構成を簡略化することができる。
　なお、本発明は上述した第２実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
　例えば、上述した第２実施形態では、ガイド電極４９０と除去電極４４４とを共通化したが、図１７（図１２のＥ－Ｅ断面図に相当）に示すように、ガイド電極４９０と除去電極４４４とをそれぞれ個別に設けてもよい。その場合、両電極４９０，４４４を共通の配線を介してグランドに接続してもよいし、個別の配線を介してグランドに接続してもよい。
　上述した第２実施形態では、余剰電荷除去部４４０は印加電極やその印加電極に電圧を印加する独自の除去用電源を有さないものとして説明したが、第１実施形態と同様、除去電極４４４に対向する位置に設けられた印加電極とその印加電極に接続された除去用電源とを有するものとしてもよい。
　上述した第２実施形態では、筐体２２の右側の流路壁２２ｄに余剰電荷除去部４４０の除去電極４４４と捕集部４５０の捕集電極４５４とガード電極４９０とを設け、左側の流路壁２２ｃに捕集部５０の対向電極４５２を設けたが、特にこれに限らない。例えば、筐体２２の左側の流路壁２２ｃに除去電極４４４と捕集電極４５４とガード電極４９０とを設け、右側の流路壁２２ｄに捕集部５０の対向電極４５２を設けてもよい。
　上述した第２実施形態では、筐体２２の右側の流路壁２２ｄに余剰電荷除去部４４０の除去電極４４４を設けたが、左側の流路壁２２ｃにもグランドに接続された除去電極を設けてもよい。
　本出願は、２０１８年２月８日に出願された日本国特許出願第２０１８－２１０９７号及び２０１８年９月２０日に出願された日本国特許出願第２０１８－１７５７３７号を優先権主張の基礎としており、引用によりそれらの内容の全てが本明細書に含まれる。
　本発明は、ガス中に含まれる微粒子を検出する微粒子検出器に利用可能である。
１０，４１０　微粒子検出器、１２　排気管、１４　支持体、１６　台座、１８　保護カバー、２０　微粒子検出素子、２２　筐体、２２ａ　下端、２２ｂ　上端、２２ｃ　流路壁、２２ｄ　流路壁、２４　ガス流路、２４ａ，２４ａａ　ガス導入口、２４ｂ　ガス排出口、２６　微粒子、２８　電荷、３０　電荷発生部、３２　放電電極、３２ａ　配線、３３　放電電極端子、３４　誘導電極、３４ａ　配線、３５　誘導電極端子、３６　放電用電源、４０，４４０　余剰電荷除去部、４２　印加電極、４２ａ　配線、４３　印加電極端子、４４，４４４　除去電極、４４ａ，４４４ａ　配線、４５，４４５　除去電極端子、４６　除去用電源、５０，４５０　捕集部、５２，４５２　対向電極、５２ａ，４５２ａ　配線、５３，４５３　対向電極端子、５４，４５４　捕集電極、５４ａ，４５４ａ　配線、５５，４５５　捕集電極端子、５６　捕集用電源、６０　個数検出部、６２　電流計、６４　個数測定装置、７２　ヒータ電極、７５　ヒータ電極端子、８０　付属ユニット、９０，９２，４９０　ガード電極、９１　サブガード電極、９４ａ　配線、９５　ガード電極端子、９６　電流経路、１２０　微粒子検出素子、１６２　電流計、１６４　個数測定装置、１９０，１９２　ガード電極、１９６　電流経路、２２０　微粒子検出素子、２９０，２９２，３９０，３９２　ガード電極、２９０ａ，２９２ａ，３９０ａ，３９２ａ　埋設部、２９０ｂ，２９２ｂ，３９０ｂ，３９２ｂ，３９２ｃ　露出部、３２０　微粒子検出素子、４２０　微粒子検出素子、Ｐ　帯電微粒子。

Claims (13)

  1. 　ガス中の微粒子を検出するために用いられる微粒子検出器であって、
    　前記ガスが通過するガス流路を有する筐体と、
    　前記ガス流路内に導入された前記ガス中の微粒子に放電によって発生させた電荷を付加して帯電微粒子にする電荷発生部と、
    　前記ガス流路内で前記電界発生部よりも前記ガスの流れの下流側に設けられ、前記帯電微粒子と前記微粒子に帯電しなかった余剰電荷とのいずれかである捕集対象を捕集する捕集部と、
    　前記捕集部に捕集された前記捕集対象に応じて変化する物理量に基づいて前記微粒子の量を検出する検出部と、
    　を備え、
    　前記捕集部は、前記ガス流路に露出している捕集電極と、前記ガス流路を挟んで前記捕集電極に対向している対向電極とを有し、前記捕集電極と前記対向電極との間に印加された電圧によって前記ガス流路のうち前記捕集電極と前記対向電極との間に発生した電界を利用して前記捕集対象を前記捕集電極に捕集するものであり、
    　前記筐体は、前記捕集電極及び前記対向電極の一方から前記筐体を経て他方へ流れる漏れ電流を吸収する漏れ電流吸収電極を有している、
    　微粒子検出器。
  2. 　前記漏れ電流吸収電極は、グランドに接続されている、
    　請求項１に記載の微粒子検出器。
  3. 　前記漏れ電流吸収電極は、前記捕集電極と前記対向電極とを結ぶ前記筐体内の電流経路を遮断するように設けられている、
    　請求項１又は２に記載の微粒子検出器。
  4. 　前記電流経路の少なくとも一部は、セラミックで形成され、
    　前記漏れ電流吸収電極は、前記セラミックで形成された部分に設けられている、
    　請求項３に記載の微粒子検出器。
  5. 　前記漏れ電流吸収電極は、前記セラミックで形成された部分と前記筐体の内表面とに跨がって設けられているか、又は、前記セラミックで形成された部分と前記筐体の内表面と前記筐体の外表面とに跨がって設けられている、
    　請求項４に記載の微粒子検出器。
  6. 　前記漏れ電流吸収電極は、前記筐体の内表面に設けられている、
    　請求項１又は２に記載の微粒子検出器。
  7. 　前記漏れ電流吸収電極は、前記捕集電極を囲むように前記捕集電極と同じ面に設けられている、
    　請求項６に記載の微粒子検出器。
  8. 　前記漏れ電流吸収電極は、前記筐体の内表面のうち前記捕集電極が設けられた面とは異なる面に設けられている、
    　請求項５又は６に記載の微粒子検出器。
  9. 　前記漏れ電流吸収電極は、前記捕集電極の上方及び下方位置にて、前記ガス流路のガス導入口からガス排出口まで設けられている、
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の微粒子検出器。
  10. 　前記捕集対象は、前記帯電微粒子である、
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の微粒子検出器。
  11. 　請求項１０に記載の微粒子検出器であって、
    　前記ガス流路内で前記電界発生部と前記捕集部との間に設けられ、前記微粒子に帯電しなかった余剰電荷をグランドに除去する除去電極
    　を備え、
    　前記漏れ電流吸収電極は、前記除去電極と共通化されている、
    　微粒子検出器。
  12. 　前記除去電極は、前記除去電極上に電界を発生させる独自の電源を有さず、前記除去電極と前記除去電極の周囲に配置された電圧印加電極との間に発生する電界を利用して前記余剰電荷をグランドに除去する、
    　請求項１１に記載の微粒子検出器。
  13. 　前記電圧印加電極は、前記電荷発生部のうち放電用電源によって電圧が印加される放電電極であるか、又は、前記捕集部のうち捕集用電源によって電圧が印加される前記対向電極である、
    　請求項１２に記載の微粒子検出器。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5379572A (en) * 1976-12-23 1978-07-14 Nissan Motor Measuring apparatus for flow rate
JP2007229647A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集塵装置およびそれを用いた空調装置
JP2010210538A (ja) * 2009-03-12 2010-09-24 Ngk Insulators Ltd 粒子状物質検出装置
US20130265574A1 (en) * 2010-10-08 2013-10-10 Tsi Incorporated Spark emission particle detector
WO2015146456A1 (ja) * 2014-03-26 2015-10-01 日本碍子株式会社 微粒子の個数計測器及び微粒子の個数計測方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5537487B2 (ja) * 2011-04-12 2014-07-02 日本特殊陶業株式会社 微粒子検知システム
CN102536407B (zh) * 2012-02-10 2013-12-18 金坛鸿鑫电子科技有限公司 一种提高测量精度的颗粒物传感器
JP5385420B2 (ja) * 2012-04-23 2014-01-08 日本特殊陶業株式会社 微粒子検知システム
US9606038B2 (en) * 2012-05-21 2017-03-28 Shimadzu Corporation Particle count measurement device
JP5960619B2 (ja) * 2013-01-28 2016-08-02 日本特殊陶業株式会社 外部ガス流を利用した微粒子センサ
JP6580945B2 (ja) * 2015-10-30 2019-09-25 日本特殊陶業株式会社 微粒子測定装置および微粒子測定システム
DE102015225745B4 (de) * 2015-12-17 2020-06-25 Vitesco Technologies GmbH Elektrostatischer Rußsensor
JP2017227517A (ja) * 2016-06-22 2017-12-28 日本碍子株式会社 微粒子数検出器
DE102016224410B4 (de) * 2016-12-07 2023-09-28 Emisense Technologies Llc Sensor zur Verwendung in einem Abgasstrom einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Herstellen desselben

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5379572A (en) * 1976-12-23 1978-07-14 Nissan Motor Measuring apparatus for flow rate
JP2007229647A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集塵装置およびそれを用いた空調装置
JP2010210538A (ja) * 2009-03-12 2010-09-24 Ngk Insulators Ltd 粒子状物質検出装置
US20130265574A1 (en) * 2010-10-08 2013-10-10 Tsi Incorporated Spark emission particle detector
WO2015146456A1 (ja) * 2014-03-26 2015-10-01 日本碍子株式会社 微粒子の個数計測器及び微粒子の個数計測方法

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