(57)【要約】      （修正有）【課題】圧粉体の内周面と絶縁スペーサの外周面との間を測定対象ガスが通過しないように、圧粉体の内周面が絶縁スペーサの外周面に接触した微粒子センサを提供する。【解決手段】絶縁スペーサ５０は、端子接続部を被覆することなく、リード部の少なくとも一部を被覆する態様で、本体部５１の外周面５１ｂの少なくとも一部を、周方向の全体にわたって隙間無く被覆する環状の電気絶縁膜５５を備える。圧粉体４３の内周面４３ｃの少なくとも一部は、周方向の全体にわたって電気絶縁膜５５と接触して、絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂと外側金具２０の内周面２０ｃとの間を気密に封止している。【選択図】図１１
2020030102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向の先端側から後端側に延びる微粒子センサであって、当該微粒子センサの先端側の部位が、微粒子を含む測定対象ガスが流通する接地電位とされた通気管に装着されて、前記測定対象ガス中の前記微粒子の量を検知する微粒子センサにおいて、
前記通気管に装着されて前記接地電位とされる筒状の外側金具と、
前記接地電位とは異なる第１電位とされ、前記外側金具によって径方向周囲を囲まれた内側金具と、
前記軸線方向に延びる筒状をなし、前記内側金具と前記外側金具との間に介在して両者を電気的に絶縁してなり、前記測定対象ガスに接触するガス接触部を自身の前記軸線方向の先端側に有する絶縁スペーサと、
電気絶縁性粉末からなる環状の圧粉体であって、前記絶縁スペーサの外周面と前記外側金具の内周面との間に介在する圧粉体と、を備え、
前記絶縁スペーサは、
電気絶縁性のセラミックからなる筒状の本体部と、
電気絶縁性のセラミックシート、及び、前記セラミックシートの内側面に形成された膜状の発熱抵抗体、を有する発熱シートであって、前記本体部の外周面のうち前記軸線方向の先端側の部位に巻き付けられて、前記ガス接触部を加熱する発熱シートと、
前記本体部の前記外周面に形成された膜状のリード部であって、前記発熱抵抗体に接続して前記軸線方向の後端側に延びるリード部と、
前記本体部の前記外周面に形成されて、前記リード部の後端部に接続する膜状の端子接続部と、
前記端子接続部を被覆することなく、前記リード部の少なくとも一部を被覆する態様で、前記本体部の前記外周面の少なくとも一部を、周方向の全体にわたって隙間無く被覆する環状の電気絶縁膜と、を備え、
前記圧粉体は、前記軸線方向について前記発熱シートよりも後端側に位置し、
前記圧粉体の内周面の少なくとも一部は、周方向の全体にわたって前記電気絶縁膜と接触して、前記絶縁スペーサの前記外周面と前記外側金具の前記内周面との間を気密に封止してなる
微粒子センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の微粒子センサであって、
前記電気絶縁膜の厚みは、前記セラミックシートの厚みよりも薄い
微粒子センサ。
【請求項３】
軸線方向の先端側から後端側に延びる微粒子センサであって、当該微粒子センサの先端側の部位が、微粒子を含む測定対象ガスが流通する接地電位とされた通気管に装着されて、前記測定対象ガス中の前記微粒子の量を検知する微粒子センサにおいて、
前記通気管に装着されて前記接地電位とされる筒状の外側金具と、
前記接地電位とは異なる第１電位とされ、前記外側金具によって径方向周囲を囲まれた内側金具と、
前記軸線方向に延びる筒状をなし、前記内側金具と前記外側金具との間に介在して両者を電気的に絶縁してなり、前記測定対象ガスに接触するガス接触部を自身の前記軸線方向の先端側に有する絶縁スペーサと、
電気絶縁性粉末からなる環状の圧粉体であって、前記絶縁スペーサの外周面と前記外側金具の内周面との間に介在する圧粉体と、を備え、
前記絶縁スペーサは、
電気絶縁性のセラミックからなる筒状の本体部と、
前記本体部の前記外周面のうち前記軸線方向の先端側の部位に形成された膜状の発熱抵抗体であって、前記ガス接触部を加熱する発熱抵抗体と、
前記本体部の前記外周面に形成された膜状のリード部であって、前記発熱抵抗体に接続して前記軸線方向の後端側に延びるリード部と、
前記本体部の前記外周面に形成されて、前記リード部の後端部に接続する膜状の端子接続部と、
前記端子接続部を被覆することなく、前記リード部の少なくとも一部を被覆する態様で、前記本体部の前記外周面の少なくとも一部を、周方向の全体にわたって隙間無く被覆する環状の電気絶縁膜と、を備え、
前記圧粉体の内周面の少なくとも一部は、周方向の全体にわたって前記電気絶縁膜と接触して、前記絶縁スペーサの前記外周面と前記外側金具の前記内周面との間を気密に封止してなる
微粒子センサ。
【請求項４】
請求項３に記載の微粒子センサであって、
前記電気絶縁膜の厚みは、前記本体部の厚みよりも薄い
微粒子センサ。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の微粒子センサであって、
前記発熱抵抗体は、前記絶縁スペーサの外周面に露出することなく、前記電気絶縁膜によって被覆されている
微粒子センサ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の微粒子センサであって、
前記電気絶縁膜は、電気絶縁性セラミックの溶射膜である
微粒子センサ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の微粒子センサであって、
前記圧粉体の前記内周面の全体が、前記電気絶縁膜と接触している
微粒子センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子センサ、特に、通気管を流通する測定対象ガスに含まれる微粒子を検知する微粒子センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン）では、その排気ガス中にススなどの微粒子を含むことがある。このような微粒子を含む排気ガスは、フィルタで微粒子を捕集して浄化することが行われる。また、必要に応じてフィルタを高温にすることで、このフィルタに蓄積した微粒子を燃焼させて除去することも行われている。しかるに、フィルタが破損するなどの不具合を生じた場合には、未浄化の排気ガスが直接、フィルタの下流に排出されることとなる。そこで、排気ガス中の微粒子の量を直接計測したり、フィルタの不具合を検知すべく、排気ガス中の微粒子の量を検知可能な微粒子センサが求められている。
【０００３】
このような微粒子センサは、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１の微粒子センサは、軸線方向の先端側から後端側に延びる微粒子センサであって、当該微粒子センサの先端側の部位が、微粒子を含む測定対象ガスが流通する接地電位とされた通気管に装着されて、測定対象ガス中の微粒子の量を検知する。この微粒子センサは、通気管に装着されて接地電位とされる筒状の外側金具と、接地電位とは異なる第１電位とされ、外側金具によって径方向周囲を囲まれた内側金具とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０２７８９４号
【０００５】
さらに、この微粒子センサは、軸線方向に延びる筒状をなし、内側金具と外側金具との間に介在して両者を電気的に絶縁する絶縁スペーサを備える。この絶縁スペーサは、当該絶縁スペーサの先端側に位置して測定対象ガスに接触するガス接触部、及び、このガス接触部を加熱するヒータを有する。さらに、この微粒子センサは、電気絶縁性粉末を圧縮成形した環状の圧粉体であって、絶縁スペーサの外周面と外側金具との間に介在して、絶縁スペーサの外周面と外側金具との間を気密に封止する圧粉体を備える。詳細には、圧粉体の内周面が絶縁スペーサの外周面に圧接すると共に、圧粉体の外周面が外側金具の内周面に圧接することで、絶縁スペーサの外周面と外側金具との間が気密に封止される。
【０００６】
絶縁スペーサは、電気絶縁性のセラミックからなる筒状のスペーサ本体と、このスペーサ本体の外周面に巻き付けられたシート状ヒータ部とを備える。シート状ヒータ部は、電気絶縁性のセラミックからなる第１セラミックシート及び第２セラミックシートと、これらの間に介在する膜状のヒータとを備える。このシート状ヒータ部は、当該シート状ヒータ部の周方向一端部と周方向他端部とが重なり合わないように、スペーサ本体の外周面に巻き付けられている。詳細には、シート状ヒータ部は、周方向一端部と周方向他端部とが離間する態様で、スペーサ本体の外周面に巻き付けられており、断面Ｃ字状をなしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述の微粒子センサでは、圧粉体が、絶縁スペーサの外周面であるシート状ヒータ部の外周面と接触している。ところが、前述のように、シート状ヒータ部は、周方向一端部と周方向他端部とが離間する態様でスペーサ本体の外周面に巻き付けられているため、周方向一端部と周方向他端部との間に軸線方向に延びる隙間を有している。ところが、この隙間を、圧粉体の一部（内周面部分）によって埋めることができず、絶縁スペーサの外周面と外側金具との間を気密に封止（密閉）することができないことがあった。具体的には、この隙間を通じて、圧粉体の内周面と絶縁スペーサの外周面との間を測定対象ガスが通過して、微粒子センサの外部から内部に測定対象ガスが流入する虞があった。
【０００８】
さらには、スペーサ本体の外周面に巻き付けられているシート状ヒータ部の周方向一端部または周方向他端部が、スペーサ本体の外周面から剥離することがあり、この剥離した周方向一端部または周方向他端部とスペーサ本体の外周面との間に、微小な隙間（軸線方向に延びる隙間）が形成されることがあった。この微小な隙間を、圧粉体の一部（内周面部分）によって埋めることが困難であるため、圧粉体によって、絶縁スペーサの外周面と外側金具との間を気密に封止（密閉）することができないことがあった。具体的には、この微小な隙間を通じて、圧粉体の内周面と絶縁スペーサの外周面との間を測定対象ガスが通過して、微粒子センサの外部から内部に測定対象ガスが流入する虞があった。
【０００９】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、圧粉体の内周面と絶縁スペーサの外周面との間を測定対象ガスが通過しないように、圧粉体の内周面が絶縁スペーサの外周面に接触した微粒子センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、軸線方向の先端側から後端側に延びる微粒子センサであって、当該微粒子センサの先端側の部位が、微粒子を含む測定対象ガスが流通する接地電位とされた通気管に装着されて、前記測定対象ガス中の前記微粒子の量を検知する微粒子センサにおいて、前記通気管に装着されて前記接地電位とされる筒状の外側金具と、前記接地電位とは異なる第１電位とされ、前記外側金具によって径方向周囲を囲まれた内側金具と、前記軸線方向に延びる筒状をなし、前記内側金具と前記外側金具との間に介在して両者を電気的に絶縁してなり、前記測定対象ガスに接触するガス接触部を自身の前記軸線方向の先端側に有する絶縁スペーサと、電気絶縁性粉末からなる環状の圧粉体であって、前記絶縁スペーサの外周面と前記外側金具の内周面との間に介在する圧粉体と、を備え、前記絶縁スペーサは、電気絶縁性のセラミックからなる筒状の本体部と、電気絶縁性のセラミックシート、及び、前記セラミックシートの内側面に形成された膜状の発熱抵抗体、を有する発熱シートであって、前記本体部の外周面のうち前記軸線方向の先端側の部位に巻き付けられて、前記ガス接触部を加熱する発熱シートと、前記本体部の前記外周面に形成された膜状のリード部であって、前記発熱抵抗体に接続して前記軸線方向の後端側に延びるリード部と、前記本体部の前記外周面に形成されて、前記リード部の後端部に接続する膜状の端子接続部と、前記端子接続部を被覆することなく、前記リード部の少なくとも一部を被覆する態様で、前記本体部の前記外周面の少なくとも一部を、周方向の全体にわたって隙間無く被覆する環状の電気絶縁膜と、を備え、前記圧粉体は、前記軸線方向について前記発熱シートよりも後端側に位置し、前記圧粉体の内周面の少なくとも一部は、周方向の全体にわたって前記電気絶縁膜と接触して、前記絶縁スペーサの前記外周面と前記外側金具の前記内周面との間を気密に封止してなる微粒子センサである。
【００１１】
上述の微粒子センサは、軸線方向に延びる筒状をなし、内側金具と外側金具との間に介在して、内側金具と外側金具とを電気的に絶縁する絶縁スペーサを備える。この絶縁スペーサは、電気絶縁性のセラミックからなる筒状の本体部と、この本体部の外周面のうち軸線方向の先端側の部位に巻き付けられた発熱シートと、本体部の外周面に形成された膜状のリード部と、本体部の外周面に形成されてリード部の後端部に接続する膜状の端子接続部とを有している。このうち、発熱シートは、電気絶縁性のセラミックシート、及び、このセラミックシートの内側面（内周面）に形成された膜状の発熱抵抗体を有する。この発熱シートは、「絶縁スペーサのうち軸線方向の先端側に位置して測定対象ガスに接触するガス接触部」を加熱する。
【００１２】
ところで、絶縁スペーサのガス接触部に、測定対象ガスに含まれるススなどの異物が付着すると、ガス接触部の表面の絶縁性が低下する。これにより、第１電位とされる内側金具と接地電位とされる外側金具との間の絶縁性が低下する。このような状態で、微粒子センサによって微粒子検知を行うと、測定対象ガス中の微粒子の量を適切に検知することができない虞がある。
【００１３】
これに対し、上述の微粒子センサでは、絶縁スペーサが、ガス接触部を加熱する発熱シートを有する。このため、絶縁スペーサのガス接触部に、測定対象ガスに含まれるススなどの異物が付着した場合でも、発熱シートによってガス接触部を加熱することで、ガス接触部の表面に付着しているススなどの異物を除去することができる。これにより、第１電位とされる内側金具と接地電位とされる外側金具との間の絶縁性を回復させて、測定対象ガス中の微粒子の量を適切に検知することが可能となる。
【００１４】
また、上述の微粒子センサは、電気絶縁性粉末（例えば、滑石などのセラミック粉末）からなる環状の圧粉体であって、絶縁スペーサの外周面と外側金具の内周面との間に介在して、絶縁スペーサの外周面と外側金具の内周面との間を気密に封止（密閉）する圧粉体を備える。詳細には、圧粉体の内周面が絶縁スペーサの外周面に圧接すると共に、圧粉体の外周面が外側金具の内周面に圧接することで、絶縁スペーサの外周面と外側金具の内周面との間が気密に封止される。この圧粉体は、軸線方向について、絶縁スペーサの発熱シートよりも後端側に位置している。
【００１５】
すなわち、上述の微粒子センサでは、圧粉体を、絶縁スペーサの外周面のうち発熱シートよりも後端側に位置する部位に接触させる態様で、絶縁スペーサと外側金具との間に介在させて、絶縁スペーサの外周面と外側金具の内周面との間を気密に封止するようにしている。このため、発熱シートが、当該発熱シートの周方向一端部と周方向他端部とが離間する態様で本体部の外周面に巻き付けられており、周方向一端部と周方向他端部との間に軸線方向に延びる隙間を有している場合でも、上述の微粒子センサでは、この隙間を圧粉体によって埋めて気密にする必要がない。さらには、発熱シートの周方向一端部または周方向他端部が本体部の外周面から剥離して、この剥離した周方向一端部または周方向他端部と本体部の外周面との間に微小な隙間が形成されている場合でも、上述の微粒子センサでは、この微小な隙間を圧粉体によって埋めて気密にする必要がない。
【００１６】
さらに、上述の微粒子センサでは、絶縁スペーサが、端子接続部を被覆することなく、リード部の少なくとも一部を被覆する態様で、本体部の外周面の少なくとも一部（軸線方向一部）を、周方向の全体にわたって隙間無く被覆する環状の電気絶縁膜を有している。
さらには、圧粉体の内周面の少なくとも一部（軸線方向一部）が、絶縁スペーサの外周面の周方向の全体にわたって電気絶縁膜（その外周面）と接触（詳細には、圧粉体によって電気絶縁膜を径方向内側に押圧する態様で接触）して、絶縁スペーサの外周面と外側金具の内周面との間を気密に封止している。
【００１７】
これにより、上述の微粒子センサでは、圧粉体の内周面を、絶縁スペーサの外周面の周方向の全体にわたって、絶縁スペーサの外周面（詳細には、電気絶縁膜の外周面）に対し、隙間無く（詳細には、圧粉体の内周面と絶縁スペーサの外周面との間に、両者の間を軸線方向に測定対象ガスが通過する隙間が無いように）接触させることができる。従って、上述の微粒子センサは、圧粉体の内周面と絶縁スペーサの外周面との間を測定対象ガスが通過しないように、圧粉体の内周面が絶縁スペーサの外周面に接触した微粒子センサとなる。ひいては、絶縁スペーサの外周面と外側金具の内周面との間に介在する圧粉体によって、絶縁スペーサの外周面と外側金具の内周面との間が気密に封止（密閉）された微粒子センサとなる。
【００１８】
なお、電気絶縁膜としては、例えば、電気絶縁性セラミックの溶射膜や電気絶縁性ガラス膜などを挙げることができる。
また、膜状のリード部としては、例えば、インクジェット印刷やタンポ印刷などによって、本体部の外周面に直接印刷することで形成したものを挙げることができる。
【００１９】
さらに、前記の微粒子センサであって、前記電気絶縁膜の厚みは、前記セラミックシートの厚みよりも薄い微粒子センサとすると良い。
【００２０】
上述の微粒子センサでは、電気絶縁膜の厚みが、セラミックシートの厚みよりも薄くされている。このため、電気絶縁膜の厚みを、セラミックシートの厚みと同等以上にする場合に比べて、絶縁スペーサの熱容量を小さくすることができる。従って、上述の微粒子センサでは、絶縁スペーサの外周面と外側金具との間を気密に封止するために、本体部の外周面に電気絶縁膜を設けているが、絶縁スペーサにおける発熱量の低下（詳細には、発熱シートの加熱によるガス接触部の温度上昇率の低下）を抑制することができる。
【００２１】
また、本発明の他の態様は、軸線方向の先端側から後端側に延びる微粒子センサであって、当該微粒子センサの先端側の部位が、微粒子を含む測定対象ガスが流通する接地電位とされた通気管に装着されて、前記測定対象ガス中の前記微粒子の量を検知する微粒子センサにおいて、前記通気管に装着されて前記接地電位とされる筒状の外側金具と、前記接地電位とは異なる第１電位とされ、前記外側金具によって径方向周囲を囲まれた内側金具と、前記軸線方向に延びる筒状をなし、前記内側金具と前記外側金具との間に介在して両者を電気的に絶縁してなり、前記測定対象ガスに接触するガス接触部を自身の前記軸線方向の先端側に有する絶縁スペーサと、電気絶縁性粉末からなる環状の圧粉体であって、前記絶縁スペーサの外周面と前記外側金具の内周面との間に介在する圧粉体と、を備え、前記絶縁スペーサは、電気絶縁性のセラミックからなる筒状の本体部と、前記本体部の前記外周面のうち前記軸線方向の先端側の部位に形成された膜状の発熱抵抗体であって、前記ガス接触部を加熱する発熱抵抗体と、前記本体部の前記外周面に形成された膜状のリード部であって、前記発熱抵抗体に接続して前記軸線方向の後端側に延びるリード部と、前記本体部の前記外周面に形成されて、前記リード部の後端部に接続する膜状の端子接続部と、前記端子接続部を被覆することなく、前記リード部の少なくとも一部を被覆する態様で、前記本体部の前記外周面の少なくとも一部を、周方向の全体にわたって隙間無く被覆する環状の電気絶縁膜と、を備え、前記圧粉体の内周面の少なくとも一部は、周方向の全体にわたって前記電気絶縁膜と接触して、前記絶縁スペーサの前記外周面と前記外側金具の前記内周面との間を気密に封止してなる微粒子センサである。
【００２２】
上述の微粒子センサは、軸線方向に延びる筒状をなし、内側金具と外側金具との間に介在して、内側金具と外側金具とを電気的に絶縁する絶縁スペーサを備える。この絶縁スペーサは、電気絶縁性のセラミックからなる筒状の本体部と、この本体部の外周面のうち軸線方向の先端側の部位に形成された膜状の発熱抵抗体と、本体部の外周面に形成された膜状のリード部と、本体部の外周面に形成されてリード部の後端部に接続する膜状の端子接続部とを有している。なお、リード部は、発熱抵抗体に接続して軸線方向の後端側に延びている。
【００２３】
絶縁スペーサの発熱抵抗体は、「絶縁スペーサのうち軸線方向の先端側に位置して測定対象ガスに接触するガス接触部」を加熱する。このため、上述の微粒子センサでは、絶縁スペーサのガス接触部に測定対象ガスに含まれるススなどの異物が付着した場合でも、発熱抵抗体によってガス接触部を加熱することで、ガス接触部の表面に付着しているススなどの異物を除去することができる。これにより、第１電位とされる内側金具と接地電位とされる外側金具との間の絶縁性を回復させて、測定対象ガス中の微粒子の量を適切に検知することが可能となる。
【００２４】
また、上述の微粒子センサは、電気絶縁性粉末（例えば、滑石などのセラミック粉末）からなる環状の圧粉体であって、絶縁スペーサの外周面と外側金具の内周面との間に介在して、絶縁スペーサの外周面と外側金具の内周面との間を気密に封止（密閉）する圧粉体を備える。詳細には、圧粉体の内周面が絶縁スペーサの外周面に圧接すると共に、圧粉体の外周面が外側金具の内周面に圧接することで、絶縁スペーサの外周面と外側金具の内周面との間が気密に封止される。
【００２５】
さらに、上述の微粒子センサでは、絶縁スペーサが、端子接続部を被覆することなく、リード部の少なくとも一部を被覆する態様で、本体部の外周面の少なくとも一部（軸線方向一部）を、周方向の全体にわたって隙間無く被覆する環状の電気絶縁膜を有している。
さらには、圧粉体の内周面の少なくとも一部（軸線方向一部）が、絶縁スペーサの外周面の周方向の全体にわたって電気絶縁膜（その外周面）と接触（詳細には、圧粉体によって電気絶縁膜を径方向内側に押圧する態様で接触）して、絶縁スペーサの外周面と外側金具の内周面との間を気密に封止している。
【００２６】
これにより、上述の微粒子センサでは、圧粉体の内周面を、絶縁スペーサの外周面の周方向の全体にわたって、絶縁スペーサの外周面（詳細には、電気絶縁膜の外周面）に対し、隙間無く（詳細には、圧粉体の内周面と絶縁スペーサの外周面との間に、両者の間を軸線方向に測定対象ガスが通過する隙間が無いように）接触させることができる。従って、上述の微粒子センサは、圧粉体の内周面と絶縁スペーサの外周面との間を測定対象ガスが通過しないように、圧粉体の内周面が絶縁スペーサの外周面に接触した微粒子センサとなる。ひいては、絶縁スペーサの外周面と外側金具との内周面の間に介在する圧粉体によって、絶縁スペーサの外周面と外側金具の内周面との間が気密に封止（密閉）された微粒子センサとなる。
【００２７】
なお、電気絶縁膜としては、例えば、電気絶縁性セラミックの溶射膜や電気絶縁性ガラス膜などを挙げることができる。
また、膜状の発熱抵抗体及び膜状のリード部としては、例えば、インクジェット印刷やタンポ印刷などによって、本体部の外周面に直接印刷することで形成したものを挙げることができる。
【００２８】
さらに、前記の微粒子センサであって、前記電気絶縁膜の厚みは、前記本体部の厚みよりも薄い微粒子センサとすると良い。
【００２９】
上述の微粒子センサでは、絶縁スペーサにおいて、電気絶縁膜の厚みが、本体部の厚みよりも薄くされている。このため、電気絶縁膜の厚みを、本体部の厚みと同等以上にする場合に比べて、絶縁スペーサの熱容量を小さくすることができる。従って、上述の微粒子センサでは、絶縁スペーサの外周面と外側金具との間を気密に封止するために、本体部の外周面に電気絶縁膜を設けているが、絶縁スペーサの発熱量の低下（詳細には、発熱抵抗体の加熱によるガス接触部の温度上昇率の低下）を小さくすることができる。
【００３０】
さらに、前記いずれかの微粒子センサであって、前記発熱抵抗体は、前記絶縁スペーサの外周面に露出することなく、前記電気絶縁膜によって被覆されている微粒子センサとすると良い。
【００３１】
前述のように、発熱抵抗体は、絶縁スペーサのうち軸線方向の先端側に位置している。ところが、絶縁スペーサのうち軸線方向の先端側の部位は、測定対象ガスに接触するガス接触部となっている。このため、仮に、発熱抵抗体が絶縁スペーサの外周面に露出している場合には、発熱抵抗体の表面及び発熱抵抗体の周囲（本体部の外周面）に、測定対象ガスに含まれるススなどの異物が付着することで、発熱抵抗体が短絡する虞がある。
【００３２】
これに対し、上述の微粒子センサでは、発熱抵抗体が、絶縁スペーサの外周面に露出することなく、電気絶縁膜によって被覆されている。これにより、発熱抵抗体の表面及び発熱抵抗体の周囲（本体部の外周面）に、測定対象ガスに含まれるススなどの異物が付着することを防止することができる。
【００３３】
さらに、前記いずれかの微粒子センサであって、前記電気絶縁膜は、電気絶縁性セラミックの溶射膜である微粒子センサとすると良い。
【００３４】
上述の微粒子センサでは、電気絶縁膜を、電気絶縁性セラミックの溶射膜によって構成している。電気絶縁性セラミックの溶射膜は、緻密なセラミックの膜になるので、当該溶射膜に接触する圧粉体の内周面との間の密閉性（シール性）が良好になる。これにより、より確実に、圧粉体の内周面と絶縁スペーサの外周面との間を測定対象ガスが通過しないようにできる。
【００３５】
さらに、前記いずれかの微粒子センサであって、前記圧粉体の前記内周面の全体が、前記電気絶縁膜と接触している微粒子センサとすると良い。
【００３６】
上述の微粒子センサでは、圧粉体の内周面全体が、電気絶縁膜と接触している。すなわち、絶縁スペーサの外周面のうち圧粉体の内周面と接触する部位は、全て、電気絶縁膜の外周面となっている。このようにすることで、本体部の外周面に形成されている膜状のリード部が、圧粉体と接触することを防止できる。従って、圧粉体との接触によってリード部が損傷する等の不具合を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】車両のエンジンの排気管に微粒子センサを装着した例を示す図である。
【図２】実施例１に係る微粒子センサの縦断面図である。
【図３】同微粒子センサのセパレータ内における放電素子の接続を示す拡大断面図である。
【図４】同微粒子センサの縦断面図であって、図２とは軸線周りに９０度ずれた位置の縦断面図である。
【図５】同微粒子センサの分解斜視図である。
【図６】実施例１に係る放電素子の斜視図である。
【図７】同放電素子の分解斜視図である。
【図８】実施例１に係る微粒子検知システムの制御装置の回路構成を示す図である。
【図９】実施例１に係るヒータ付き絶縁スペーサの斜視図である。
【図１０】同ヒータ付き絶縁スペーサの発熱シートを展開した分解斜視図である。
【図１１】図２のＢ部拡大図である。
【図１２】実施例１に係る微粒子センサの説明図である。
【図１３】実施例２に係る微粒子センサの縦断面図である。
【図１４】同微粒子センサの縦断面図であって、図１３とは軸線周りに９０度ずれた位置の縦断面図である。
【図１５】同微粒子センサの分解斜視図である。
【図１６】実施例２に係るヒータ付き絶縁スペーサの斜視図である。
【図１７】実施例２に係るヒータ付き絶縁スペーサ本体部の斜視図である。
【図１８】変形例１に係る電気絶縁膜を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１を、図面を参照しつつ説明する。図１は、車両ＡＭに搭載されたエンジンＥＮＧの排気管ＥＰに、本実施例１の微粒子センサ１０を装着した例を示す図である。図２は、本実施例１に係る微粒子センサ１０の縦断面図である。図３は、微粒子センサ１０のうち、セパレータ７５，７６内における放電素子６０と放電電位ケーブル８２及び素子ヒータリード線８４，８６との接続を拡大して示す縦断面図である。図４は、微粒子センサ１０の拡大断面図であり、図２とは軸線周りに９０度ずれた位置で切断した縦断面図である。図５は、微粒子センサ１０の分解斜視図である。図６は、微粒子センサ１０に含まれる放電素子６０の斜視図である。図７は、放電素子６０の分解斜視図である。図８は、実施例１にかかる微粒子検知システム１の制御装置１００の回路構成を示す図である。
【００３９】
なお、本明細書においては、図２等に示すように、微粒子センサ１０の軸線ＡＸに沿う軸線方向ＧＨ（軸線ＡＸが延びる方向、図２において上下方向）のうち、プロテクタ３１（ガス取入排出管）が配置された側（図２において下方）を先端側ＧＳ、これと反対側の放電電位ケーブル８２等が延出する側（図２において上方）を後端側ＧＫとする。また、軸線ＡＸに対し径方向の外方向（図２において左右外向き）を径方向外側ＤＯ、内方向（図２において左右内向き）を径方向内側ＤＩとする。
【００４０】
本実施例１の微粒子検知システム１（以下、単にシステム１ともいう）は、図１に示すように、微粒子センサ１０と、この微粒子センサ１０を制御する制御装置１００とを備える。このうち微粒子センサ１０は、車両ＡＭに搭載したエンジンＥＮＧ（内燃機関）の排気管ＥＰ（通気管）に装着され、排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧ（測定対象ガス）中のススなどの微粒子Ｓを検知する。詳細には、微粒子センサ１０は、金属製の排気管ＥＰに固定され、その先端側ＧＳの一部が排気管ＥＰ内に配置されて、排気ガスＥＧに曝される（図１２参照）。
【００４１】
このうち、制御装置１００は、放電電位ケーブル８２、素子ヒータリード線８４，８６、及び、スペーサヒータリード線９２，９４を介して、微粒子センサ１０に接続されている（図１〜図４、及び、図８参照）。このうち、放電電位ケーブル８２は、同軸ケーブルであり、芯線（中心導体）の放電電位リード線８２Ｌは、放電電位ＤＶとされる（図８参照）。一方、素子ヒータリード線８４，８６及びスペーサヒータリード線９２，９４は、細径で単芯の絶縁被覆線である。なお、放電電位ケーブル８２は、シャーシグランド電位ＣＧＮＤ（接地電位）とされ、金属細線を筒状に編んだ編組チューブ２３に包囲されている。
【００４２】
制御装置１００は、図８に示すように、イオン源電源回路１１０と計測制御回路１２０とを有している。このうち、イオン源電源回路１１０は、センサグランド電位ＳＧＮＤ（第１電位）とされる第１出力端１１１と、放電電位ＤＶとされる第２出力端１１２とを有している。第２出力端１１２は、放電電位ケーブル８２の芯線である放電電位リード線８２Ｌに接続されている。放電電位ＤＶは、センサグランド電位ＳＧＮＤを基準として、半波整流された正の高電位（例えば、１〜２ｋＶ）とされている。なお、イオン源電源回路１１０は、その出力電流の大きさがフィードバック制御されており、その実効値が予め定めた電流値（例えば、５μＡ）となる定電流電源を構成している。このイオン源電源回路１１０は、後述する放電素子６０の放電電極体６２（図２、図６、及び図７参照）に印加する放電電位ＤＶを生成する。
【００４３】
一方、計測制御回路１２０は、図８に示すように、信号電流検知回路１４０及び素子ヒータ制御回路１５０及びスペーサヒータ制御回路１６０を含んでいる。このうち、信号電流検知回路１４０は、センサグランド電位ＳＧＮＤとされる第１入力端１４１と、第２入力端１４２とを有しており、第１入力端１４１と第２入力端１４２との間を流れる信号電流Ｉｓを検知する。なお、センサグランド電位ＳＧＮＤは、シャーシグランド電位ＣＧＮＤ（接地電位）に対し、オフセット電圧Ｖoffset（具体的には、０．５Ｖ）だけ高い電位とされている。
【００４４】
また、素子ヒータ制御回路１５０は、ＰＷＭ制御によって、後述する放電素子６０に内蔵された素子ヒータ配線６４（図７参照）への通電を制御する回路である。この素子ヒータ制御回路１５０は、素子ヒータリード線８４に接続される第１出力端１５１と、素子ヒータリード線８６に接続される第２出力端１５２を有する。なお、第２出力端１５２及び素子ヒータリード線８６は、シャーシグランド電位ＣＧＮＤに導通している。また、第１出力端１５１及び素子ヒータリード線８４は、素子ヒータ電位ＥＨＶとされる（図８参照）。
【００４５】
また、スペーサヒータ制御回路１６０は、ＰＷＭ制御によって、後述するヒータ付き絶縁スペーサ５０のスペーサヒータ５０Ｂ（図４及び図９参照）への通電を制御する回路である。このスペーサヒータ制御回路１６０は、スペーサヒータリード線９２に接続される第１出力端１６１と、スペーサヒータリード線９４に接続される第２出力端１６２を有する。なお、第２出力端１６２及びスペーサヒータリード線９４は、シャーシグランド電位ＣＧＮＤに導通している。また、第１出力端１６１及びスペーサヒータリード線９２は、スペーサヒータ電位ＳＨＶとされる（図８参照）。
【００４６】
また、イオン源電源回路１１０は、センサグランド電位ＳＧＮＤとされる内側回路ケース１７０に包囲されている。イオン源電源回路１１０の第１出力端１１１、信号電流検知回路１４０の第１入力端１４１、及び、絶縁トランス１３０の二次側鉄心１３１Ｂは、この内側回路ケース１７０に導通している。なお、イオン源電源回路１１０の第１出力端１１１は、放電電位ケーブル８２の外側導体８２Ｄに導通している（図８参照）。
【００４７】
絶縁トランス１３０は、一次側と二次側が絶縁されたトランスであり、その鉄心１３１が、一次側コイル１３２を捲回した一次側鉄心１３１Ａと、二次側コイル１３３を捲回した二次側鉄心１３１Ｂとに分離して構成されている。このうち、一次側鉄心１３１Ａは、シャーシグランド電位ＣＧＮＤに導通している。一方、二次側鉄心１３１Ｂは、上述したように、センサグランド電位ＳＧＮＤ（イオン源電源回路１１０の第１出力端１１１）に導通している（図８参照）。
【００４８】
さらに、信号電流検知回路１４０と素子ヒータ制御回路１５０とスペーサヒータ制御回路１６０とを含む計測制御回路１２０、イオン源電源回路１１０、内側回路ケース１７０、及び、絶縁トランス１３０は、シャーシグランド電位ＣＧＮＤとされる外側回路ケース１８０に包囲されている。さらに、信号電流検知回路１４０の第２入力端１４２、素子ヒータ制御回路１５０の第２出力端１５２、スペーサヒータ制御回路１６０の第２出力端１６２、及び、絶縁トランス１３０の一次側鉄心１３１Ａは、この外側回路ケース１８０に接続して、シャーシグランド電位ＣＧＮＤとされている。加えて、この外側回路ケース１８０は、放電電位ケーブル８２を囲む編組チューブ２３に導通している（図８参照）。
【００４９】
なお、計測制御回路１２０は、所定電圧の直流電圧を供給するレギュレータ電源ＰＳを内蔵している。このレギュレータ電源ＰＳは、電源配線ＢＣを通じて、車両ＡＭに搭載された外部のバッテリＢＴと接続されており、このバッテリＢＴで駆動される。また、バッテリＢＴの一端は、シャーシグランド電位ＣＧＮＤに接続されている。また、計測制御回路１２０は、マイクロプロセッサ１２２を含み、通信線ＣＣを介してエンジンＥＮＧを制御する電子制御ユニットＥＣＵと通信可能となっている。これにより、前述した信号電流検知回路１４０の測定結果（信号電流Ｉｓの大きさ）などの信号を、電子制御ユニットＥＣＵに送信可能となっている（図８参照）。
【００５０】
また、レギュレータ電源ＰＳを通じて、外部のバッテリＢＴから計測制御回路１２０に入力された電力の一部は、絶縁トランス１３０を介して、イオン源電源回路１１０に分配される。なお、絶縁トランス１３０においては、計測制御回路１２０の一部をなす一次側コイル１３２と、イオン源電源回路１１０の一部をなす二次側コイル１３３と、鉄心１３１（一次側鉄心１３１Ａ，二次側鉄心１３１Ｂ）とは、互いに電気的に絶縁されている。このため、計測制御回路１２０から、イオン源電源回路１１０に電力を分配しながらも、これらの間の電気的絶縁を保つことができている。
【００５１】
次に、本実施例１の微粒子センサ１０について、詳細に説明する。
微粒子センサ１０は、図２〜図４に示すように、軸線方向ＧＨに延びる直棒状の形態をなしている。この微粒子センサ１０は、放電素子６０と内側金具３０と外側金具２０とを備えている。このうち、放電素子６０は、後述するように、当該放電素子６０の素子先端部６０Ｓにおいて突出する針状電極部６２Ｄと内側金具３０のプロテクタ３１との間で気中放電（具体的には、コロナ放電）を発生させて、イオンＣＰを生成する。
【００５２】
また、内側金具３０は、放電素子６０を保持しつつ、放電素子６０と電気的絶縁を確保して、センサグランド電位ＳＧＮＤ（第１電位）とされている。この内側金具３０は、放電素子６０を導体で取り囲んでファラデーケージをなしている。
また、外側金具２０は、筒状をなし、内側金具３０と電気的絶縁を確保しつつ、内側金具３０の径方向周囲を囲んで内側金具３０を保持している。この外側金具２０は、排気管ＥＰに取り付けられて、センサグランド電位ＳＧＮＤとは異なるシャーシグランド電位ＣＧＮＤ（接地電位）とされる。
【００５３】
なお、内側金具３０には、後述する、プロテクタ３１、導電性シール体３７、第２内筒３８、及び、第１内筒３９が含まれる。また、外側金具２０には、後述する、取付金具２１、外筒２２、編組チューブ２３、及び、編組保持金具２４が含まれる。
【００５４】
より具体的には、微粒子センサ１０は、自身の先端側ＧＳに、筒状の取付金具２１を備える。この取付金具２１は、径方向外側に膨出して外形六角形状をなす工具係合部２１Ｈを有する。さらに、取付金具２１は、工具係合部２１Ｈよりも先端側ＧＳの位置に、後述するプロテクタ３１（ガス取入排出管）の外周を取り囲む筒状壁部２１Ｗを有している。この筒状壁部２１Ｗの外周には、微粒子センサ１０を排気管ＥＰに固定するための雄ネジ部２１Ｎが形成されている。従って、微粒子センサ１０は、取付金具２１の雄ネジ部２１Ｎを用いて、排気管ＥＰに別途設置された金属製の取付用ボス（図示しない）を介して、排気管ＥＰに固定される。このため、取付金具２１は、排気管ＥＰと同じシャーシグランド電位ＣＧＮＤとされる。
【００５５】
また、取付金具２１の後端側ＧＫには、金属製で筒状の外筒２２が固設されている。具体的には、取付金具２１の後端部２１Ｋに、外筒２２の先端部２２Ｓが外嵌され、これらをレーザ溶接することで、取付金具２１と外筒２２とが一体とされている。
また、外筒２２の後端側ＧＫの後端部２２Ｋは、先端部２２Ｓよりも縮径した形態とされている。この外筒２２の後端部２２Ｋの内側には、絶縁ゴム製のグロメット４６が嵌め込まれており、さらに、後端部２２Ｋの外側には、金属線で構成された編組チューブ２３を介して、筒状の編組保持金具２４が被せられている。これらが、径方向内側に加締められることで、グロメット４６、編組チューブ２３、及び、編組保持金具２４が、外筒２２の後端部２２Ｋに保持されている。
【００５６】
このため、排気管ＥＰに、微粒子センサ１０の取付金具２１を取り付けることで、取付金具２１と、これに導通する外筒２２、編組チューブ２３、及び編組保持金具２４が、シャーシグランド電位ＣＧＮＤとされる。
なお、グロメット４６の内側には、放電電位ケーブル８２、素子ヒータリード線８４，８６及びスペーサヒータリード線９２，９４が挿通されている。
【００５７】
また、取付金具２１の径方向内側ＤＩには、絶縁性セラミックからなる絶縁ホルダ４２、滑石圧粉体４３、絶縁性セラミックからなる絶縁スリーブ４４、及び、線パッキン４５を介して、円筒状のヒータ付き絶縁スペーサ５０が保持されている。なお、絶縁ホルダ４２、滑石圧粉体４３、絶縁スリーブ４４、及び線パッキン４５は、取付金具２１の後端２１ＫＫを径方向内側ＤＩに加締め屈曲させることで、軸線方向ＧＨに圧縮されている。
【００５８】
滑石圧粉体４３は、電気絶縁性を有する滑石粉末を圧縮成形した環状の圧粉体である。この滑石圧粉体４３は、図２及び図４に示すように、後述するヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂと外側金具２０のうち取付金具２１の内周面２１ｃとの間に介在して、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂと外側金具２０のうち取付金具２１の内周面２１ｃとの間を気密に封止する。
【００５９】
詳細には、前述のように、取付金具２１の後端２１ＫＫを径方向内側ＤＩに加締め屈曲させることで、滑石圧粉体４３は、軸線方向ＧＨに圧縮されると共に、径方向外側ＤＯに拡径するように変形することで、当該滑石圧粉体４３の内周面４３ｃがヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂに圧接（密着）すると共に、当該滑石圧粉体４３の外周面４３ｂが外側金具２０の内周面２０ｃ（具体的には、取付金具２１の内周面２１ｃ）に圧接（密着）して、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂと外側金具２０の内周面２０ｃとの間を気密に封止（密閉）している。
【００６０】
また、外筒２２の径方向内側ＤＩには、ヒータ付き絶縁スペーサ５０のほか、第１内筒３９及び第２内筒３８が配置されている（図２及び図４参照）。このうち、第１内筒３９は、円筒状をなし、放電素子６０のうち後端側ＧＫの素子後端側部６０Ｋを包囲している。また、ヒータ付き絶縁スペーサ５０は、図２及び図４に示すように、軸線方向ＧＨに延びる筒状をなし、内側金具３０と外側金具２０との間に介在して、内側金具３０と外側金具２０とを電気的に絶縁している。このヒータ付き絶縁スペーサ５０は、当該ヒータ付き絶縁スペーサ５０の先端側ＧＳに位置して排気ガスＥＧ（測定対象ガス）に接触するガス接触部５０Ｓ、及び、このガス接触部５０Ｓを加熱するスペーサヒータ５０Ｂ（詳細には、後述する発熱シート５２）を有する。
【００６１】
ここで、本実施例１のヒータ付き絶縁スペーサ５０（絶縁スペーサ）について、詳細に説明する。図９に示すように、ヒータ付き絶縁スペーサ５０は、筒状のスペーサ本体５１（本体部）と、スペーサ本体５１の外周面５１ｂのうち軸線方向ＧＨの先端側ＧＳの部位に巻き付けられた発熱シート５２とを備える。なお、発熱シート５２は、その周方向一端部５２ｂと周方向他端部５２ｃとが離間する態様でスペーサ本体５１の外周面５１ｂに巻き付けられており、周方向一端部５２ｂと周方向他端部５２ｃとの間に軸線方向ＧＨに延びる隙間Ｇを有している（図９参照）。
【００６２】
さらに、ヒータ付き絶縁スペーサ５０は、スペーサ本体５１の外周面５１ｂに形成された膜状のリード部（第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７）と、スペーサ本体５１の外周面５１ｂのうち軸線方向ＧＨの後端側ＧＫの部位に形成された膜状の端子接続部（第１端子接続部５８及び第２端子接続部５９）とを備える。
【００６３】
スペーサ本体５１は、電気絶縁性のセラミック（具体的には、アルミナ）からなり、軸線方向ＧＨに延びる円筒状をなしている。
また、発熱シート５２は、図９及び図１０に示すように、電気絶縁性のセラミックシート５３（具体的には、アルミナからなるセラミックシート）と、このセラミックシート５３の内側面５３ｃ（スペーサ本体５１の外周面５１ｂに接触する面）に形成（印刷）された膜状の発熱抵抗体５４とを有する。この発熱シート５２は、微粒子センサ１０において、軸線方向ＧＨについて、絶縁ホルダ４２よりも先端側ＧＳに配置されている（図２及び図４参照）。なお、図１０は、発熱シート５２を展開した分解斜視図である。
【００６４】
発熱抵抗体５４は、メアンダ状（ジグザグ状）をなし、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の周方向ＣＤに延びた形態を有する（図９及び図１０参照）。この発熱抵抗体５４のうち、一方側ＣＤ１に位置する第１接続部５４ｂと、他方側ＣＤ２に位置する第２接続部５４ｃとは、図９に示すように、スペーサ本体５１の外周面５１ｂに巻き付けられることにより、周方向ＣＤについて近接して配置されている。
【００６５】
この発熱抵抗体５４は、発熱シート５２がスペーサ本体５１の外周面５１ｂに巻き付けられた状態で、スペーサ本体５１の外周面５１ｂのうち軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置する部位に接触する（図９参照）。詳細には、発熱抵抗体５４のうち、第１接続部５４ｂが、後述する第１ヒータリード部５６の先端部に接触する（電気的に接続する）と共に、第２接続部５４ｃが、後述する第２ヒータリード部５７の先端部に接触する（電気的に接続する）。この発熱抵抗体５４を発熱させることで、ヒータ付き絶縁スペーサ５０のガス接触部５０Ｓを加熱することができる。
【００６６】
なお、本実施例１のヒータ付き絶縁スペーサ５０では、発熱シート５２（発熱抵抗体５４）と、第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７と、第１端子接続部５８及び第２端子接続部５９とにより、スペーサヒータ５０Ｂが形成されている。また、スペーサ本体５１と、発熱シート５２と、第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７と、第１端子接続部５８及び第２端子接続部５９とにより、ヒータ付き絶縁スペーサ本体部５０Ａを構成している。
【００６７】
ところで、ヒータ付き絶縁スペーサ５０のガス接触部５０Ｓに、排気ガスＥＧ（測定対象ガス）に含まれるススなどの異物が付着すると、ガス接触部５０Ｓの表面の電気絶縁性が低下する。これにより、センサグランド電位ＳＧＮＤ（第１電位）とされる内側金具３０とシャーシグランド電位ＣＧＮＤ（接地電位）とされる外側金具２０との間の電気絶縁性が低下する。このような状態で、微粒子センサ１０によって微粒子検知を行うと、排気ガスＥＧ中の微粒子の量を適切に検知することができない虞がある。
【００６８】
これに対し、本実施例１の微粒子センサ１０では、上述のように、ヒータ付き絶縁スペーサ５０が、ガス接触部５０Ｓを加熱するスペーサヒータ５０Ｂ（発熱抵抗体５４）を有する。このため、ヒータ付き絶縁スペーサ５０のガス接触部５０Ｓに排気ガスＥＧに含まれるススなどの異物が付着した場合でも、スペーサヒータ５０Ｂ（発熱抵抗体５４）によってガス接触部５０Ｓを加熱することで、ガス接触部５０Ｓの表面に付着しているススなどの異物を除去することができる。これにより、センサグランド電位ＳＧＮＤ（第１電位）とされる内側金具３０とシャーシグランド電位ＣＧＮＤ（接地電位）とされる外側金具２０との間の電気絶縁性を回復させて、排気ガスＥＧ中の微粒子の量を適切に検知することが可能となる。
【００６９】
なお、発熱抵抗体５４は、発熱シート５２がスペーサ本体５１の外周面５１ｂに巻き付けられた状態において、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂに露出することなく、セラミックシート５３に覆われた状態となる（図９参照）。これにより、微粒子センサ１０の使用時に、発熱抵抗体５４の表面及び発熱抵抗体５４の周囲に、排気ガスＥＧ（測定対象ガス）に含まれるススなどの異物が付着することを防止することができ、当該異物を通じて発熱抵抗体５４が短絡することを防止することができる。
【００７０】
また、第１ヒータリード部５６（リード部）は、膜状の導体からなり、図９に示すように、その先端部（軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置する部位）が発熱抵抗体５４の第１接続部５４ｂに接続して、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに延びる形状をなしている。第２ヒータリード部５７は、膜状の導体からなり、図９に示すように、その先端部（軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置する部位）が発熱抵抗体５４の第２接続部５４ｃに接続して、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに延びる形状をなしている。第１ヒータリード部５６と第２ヒータリード部５７とは、スペーサ本体５１の周方向ＣＤに離間している。
【００７１】
また、第１端子接続部５８は、膜状の導体からなり、図４に示すように、第１ヒータリード部５６の後端部５６ｂ（軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに位置する部位）に接続している。第２端子接続部５９は、膜状の導体からなり、図９に示すように、第２ヒータリード部５７の後端部５７ｂ（軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに位置する部位）に接続している。
【００７２】
なお、本実施例１では、第１ヒータリード部５６と第２ヒータリード部５７と第１端子接続部５８と第２端子接続部５９とを、スペーサ本体５１の外周面５１ｂ上に、一体に形成している。具体的には、インクジェット印刷またはタンポ印刷によって、スペーサ本体５１の外周面５１ｂに、導体（金属微粒子）を膜状に印刷することで、第１ヒータリード部５６と第２ヒータリード部５７と第１端子接続部５８と第２端子接続部５９とを形成している。
【００７３】
ところで、従来の微粒子センサでは、滑石圧粉体が、ヒータ付き絶縁スペーサの外周面であるシート状ヒータ部の外周面と接触していた。さらには、シート状ヒータ部が、本実施例１の発熱シート５２と同様に、周方向一端部と周方向他端部とが離間する態様でスペーサ本体の外周面に巻き付けられているため、周方向一端部と周方向他端部との間に軸線方向に延びる隙間を有していた。ところが、この隙間を、滑石圧粉体の一部（内周面部分）によって埋めることができず、ヒータ付き絶縁スペーサの外周面と外側金具との間を気密に封止（密閉）することができないことがあった。具体的には、この隙間を通じて、圧粉体の内周面とヒータ付き絶縁スペーサの外周面との間を測定対象ガスが通過して、微粒子センサの外部から内部に測定対象ガスが流入する虞があった。
【００７４】
さらには、スペーサ本体の外周面に巻き付けられているシート状ヒータ部の周方向一端部または周方向他端部が、スペーサ本体の外周面から剥離することがあり、この剥離した周方向一端部または周方向他端部とスペーサ本体の外周面との間に、微小な隙間が形成されることがあった。ところが、この微小な隙間を、滑石圧粉体の一部（内周面部分）によって埋めることが困難であるため、圧粉体によって、ヒータ付き絶縁スペーサの外周面と外側金具との間を気密に封止（密閉）することができないことがあった。具体的には、この微小な隙間を通じて、圧粉体の内周面とヒータ付き絶縁スペーサの外周面との間を測定対象ガスが通過して、微粒子センサの外部から内部に測定対象ガスが流入する虞があった。
【００７５】
これに対し、本実施例１の微粒子センサ１０では、滑石圧粉体４３を、軸線方向ＧＨについて、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の発熱シート５２よりも後端側ＧＫに配置している（図２及び図４参照）。すなわち、滑石圧粉体４３を、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂのうち発熱シート５２よりも後端側ＧＫに位置する部位に接触させる態様で、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂと外側金具２０（詳細には、取付金具２１の内周面２１ｃ）との間に介在させて、両者の間を気密に封止するようにしている。
【００７６】
このため、本実施例１の微粒子センサ１０では、図９に示すように、発熱シート５２が、当該発熱シート５２の周方向一端部５２ｂと周方向他端部５２ｃとが離間する態様でスペーサ本体５１の外周面５１ｂに巻き付けられて、軸線方向ＧＨに延びる隙間Ｇを有していても、この隙間Ｇを滑石圧粉体４３によって埋めて気密にする必要がない。さらには、発熱シート５２の周方向一端部５２ｂまたは周方向他端部５２ｃがスペーサ本体５１の外周面５１ｂから剥離して、この剥離した周方向一端部５２ｂまたは周方向他端部５２ｃとスペーサ本体５１の外周面５１ｂとの間に微小な隙間が形成されている場合でも、この微小な隙間を滑石圧粉体４３によって埋めて気密にする必要がない。
【００７７】
さらに、本実施例１の微粒子センサ１０では、ヒータ付き絶縁スペーサ５０が、スペーサ本体５１の外周面５１ｂの少なくとも一部を、外周面５１ｂの周方向の全体にわたって隙間無く被覆する環状の電気絶縁膜５５を有している（図９参照）。詳細には、電気絶縁膜５５は、ヒータ付き絶縁スペーサ本体部５０Ａの外周面５０Ａｂの軸線方向一部（軸線方向ＧＨについては一部の範囲であって、周方向ＣＤについては全範囲である部位）である環状の第１外周面部５０Ａｃを、ヒータ付き絶縁スペーサ本体部５０Ａの外周面５０Ａｂの周方向ＣＤの全体にわたって隙間無く被覆している（図９参照）。
【００７８】
なお、本実施例１では、図９に示すように、電気絶縁膜５５は、自身の先端側ＧＳの端部が発熱シート５２の後端側ＧＫの端部を被覆するように設けられており、第１端子接続部５８及び第２端子接続部５９を被覆することなく、第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７の一部を被覆している。
【００７９】
さらには、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃの少なくとも一部（軸線方向一部）が、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂの周方向ＣＤの全体にわたって、電気絶縁膜５５の外周面５５ｂと接触（圧接）している（図１１参照）。詳細には、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃの全体が、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂの周方向ＣＤの全体にわたって、電気絶縁膜５５の外周面５５ｂの軸線方向一部を径方向内側ＤＩ（図１１において左側）に押圧する態様で接触している。なお、図１１は、図２のＢ部拡大図である。
【００８０】
これにより、本実施例１の微粒子センサ１０では、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃを、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂの周方向ＣＤの全体にわたって、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂ（詳細には、電気絶縁膜５５の外周面５５ｂ）に対し、隙間無く（詳細には、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃとヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂとの間に、両者の間を軸線方向ＧＨに測定対象ガスが通過する隙間が無いように）接触させることができる。従って、本実施例１の微粒子センサ１０は、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃとヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂとの間を測定対象ガスが通過しないように、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃがヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂに接触した微粒子センサとなる。
【００８１】
また、滑石圧粉体４３の外周面４３ｂの少なくとも一部（軸線方向一部）が、外側金具２０の内周面２０ｃ（詳細には、取付金具２１の内周面２１ｃ）の周方向ＣＤの全体にわたって、外側金具２０の内周面２０ｃ（詳細には、取付金具２１の内周面２１ｃ）と接触（圧接）している（図１１参照）。詳細には、滑石圧粉体４３の外周面４３ｂの全体が、外側金具２０の内周面２０ｃ（詳細には、取付金具２１の内周面２１ｃ）の周方向ＣＤの全体にわたって、外側金具２０の内周面２０ｃ（詳細には、取付金具２１の内周面２１ｃ）の軸線方向一部を径方向外側ＤＯ（図１１において右側）に押圧する態様で接触している。
【００８２】
これにより、滑石圧粉体４３の外周面４３ｂを、外側金具２０の内周面２０ｃ（詳細には、取付金具２１の内周面２１ｃ）に対し、周方向ＣＤの全体にわたって、隙間無く（詳細には、滑石圧粉体４３の外周面４３ｂと外側金具２０の内周面２０ｃとの間に、両者の間を軸線方向ＧＨに測定対象ガスが通過する隙間が無いように）接触させることができる。
【００８３】
従って、本実施例１の微粒子センサ１０は、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂと外側金具２０の内周面２０ｃとの間に介在する滑石圧粉体４３によって、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂと外側金具２０の内周面２０ｃとの間が気密に封止（密閉）された微粒子センサとなる。
【００８４】
なお、本実施例１の微粒子センサ１０では、電気絶縁膜５５を、電気絶縁性セラミック（具体的には、アルミナ）の溶射膜によって構成している。電気絶縁性セラミックの溶射膜は、緻密なセラミックの膜になるので、当該溶射膜（電気絶縁膜５５の外周面５５ｂ）に接触する滑石圧粉体４３の内周面４３ｃとの間の密閉性（シール性）が良好になる。これにより、より確実に、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃとヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂ（具体的には、電気絶縁膜５５の外周面５５ｂ）との間を測定対象ガスが通過しないようにすることができる。なお、電気絶縁膜５５は、耐熱性を有する電気絶縁性ガラス膜によって構成しても良い。
【００８５】
また、本実施例１の微粒子センサ１０では、電気絶縁膜５５の厚みが、セラミックシート５３の厚みよりも薄くされている。このため、電気絶縁膜５５の厚みを、セラミックシート５３の厚みと同等以上にする場合に比べて、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の熱容量を小さくすることができる。従って、本実施例１の微粒子センサ１０では、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂと外側金具２０との間を気密に封止するために、スペーサ本体５１の外周面５１ｂ（ヒータ付き絶縁スペーサ本体部５０Ａの外周面５０Ａｂ）に電気絶縁膜５５を設けているが、ヒータ付き絶縁スペーサ５０における発熱量の低下（ヒータ５０Ｂの加熱によるガス接触部５０Ｓの温度上昇率の低下）を抑制することができる。
【００８６】
さらに、本実施例１の微粒子センサ１０では、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃの全体が、電気絶縁膜５５と接触している（図１１参照）。すなわち、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の外周面５０ｂのうち滑石圧粉体４３の内周面４３ｃと接触する部位は、全て、電気絶縁膜５５の外周面５５ｂとなっている。このようにすることで、スペーサ本体５１の外周面５１ｂに形成されている膜状のリード部（第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７）が、滑石圧粉体４３と接触することを防止できる。従って、滑石圧粉体４３との接触によって、リード部（第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７）が損傷する等の不具合を防止できる。
【００８７】
なお、本実施例１では、電気絶縁膜５５は、滑石圧粉体４３のみならず、絶縁ホルダ４２の内周面及び絶縁スリーブ４４の内周面とも、これらの全周にわたって径方向に対向するように設けられている（図２及び図４参照）。これにより、絶縁ホルダ４２及び絶縁スリーブ４４が、スペーサ本体５１の外周面５１ｂに形成されている膜状のリード部（第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７）に接触することを防止できる。従って、絶縁ホルダ４２または絶縁スリーブ４４との接触によって、リード部（第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７）が損傷する等の不具合を防止できる。
【００８８】
また、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の第１端子接続部５８には、スペーサヒータリード線９２の先端に設けられたスペーサヒータ接続端子９１が接合されている（図４参照）。これにより、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の第１端子接続部５８とスペーサヒータリード線９２とが電気的に接続する。さらに、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の第２端子接続部５９には、スペーサヒータリード線９４の先端に設けられたスペーサヒータ接続端子９３が接合されている（図４参照）。これにより、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の第２端子接続部５９とスペーサヒータリード線９４とが電気的に接続する。
【００８９】
また、ヒータ付き絶縁スペーサ５０内には、プロテクタ３１、導電性シール体３７、第２内筒３８、素子ホルダ７１等を介して、放電素子６０が保持されている。
このうち、放電素子６０は、絶縁セラミックからなる基体６０Ｅと、この基体６０Ｅの内部に配置された放電電極体６２とを有している（図６及び図７参照）。このうち、放電電極体６２は、センサグランド電位ＳＧＮＤ（第１電位）及びシャーシグランド電位ＣＧＮＤ（接地電位）とは異なる放電電位ＤＶとされる。
【００９０】
また、放電素子６０は、先端側ＧＳに位置し、プロテクタ３１内に配置される素子先端部６０Ｓを有している。この素子先端部６０Ｓは、放電電極体６２（具体的にはその針状電極部６２Ｄ）とプロテクタ３１との間の放電により、イオンＣＰを生成し、被測定ガスＳＧ中の微粒子Ｓを帯電させる。さらに、放電素子６０は、素子先端部６０Ｓの後端側ＧＫに位置し、放電電極体６２（具体的にはその放電配線６２Ｌ）が内部に配置され、外表面６０ＣＳから絶縁された被シール部６０Ｃを有している（図２、図４、及び図６参照）。
【００９１】
一方、プロテクタ３１は、放電素子６０の素子先端部６０Ｓを水滴や異物から保護するほか、排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧの一部である被測定ガスＳＧを放電素子６０の素子先端部６０Ｓの周囲に導く役割を有している。このプロテクタ３１は、金属からなる筒状で、微粒子センサ１０の先端側ＧＳに配置され、被測定ガスＳＧをガス取入口３２Ｉから自身の内部空間Ｋに取り入れた後にガス排出口３２Ｏから排出する。なお、プロテクタ３１の先端側ＧＳの部位は、先端側ＧＳに向かうにしたがって縮径するテーパ形状のテーパ部３２ｃとなっている（図２及び図４参照）。
【００９２】
また、第１内筒３９及び第２内筒３８は、図３に示すように、加締めにより一体とされており、第１内筒３９のケーブル接続部３９Ｃが外側導体８２Ｄに接続することで、センサグランド電位ＳＧＮＤとなる。第１内筒３９及び第２内筒３８は、放電素子６０のうち、被シール部６０Ｃよりも後端側ＧＫの素子後端側部６０Ｋを包囲している（図２及び図４参照）。さらに、導電性シール体３７は、導電性ガラスからなり、第２内筒３８とプロテクタ３１とに接触して導通し、かつ、放電素子６０の被シール部６０Ｃの外表面６０ＣＳに密着して放電素子６０を気密に封止している（図２及び図４参照）。
【００９３】
このように、この微粒子センサ１０では、導電性ガラスからなる導電性シール体３７が、放電素子６０の被シール部６０Ｃの外表面６０ＣＳを囲んで気密に密着している。このため、放電素子６０は、この被シール部６０Ｃにおいて、導電性シール体３７に気密に保持される。しかも、この導電性シール体３７は、導電性ガラスからなり、第１内筒３９を介してセンサグランド電位ＳＧＮＤとされた第２内筒３８とプロテクタ３１との間を導通している。このため、プロテクタ３１をセンサグランド電位ＳＧＮＤとするべく、第１内筒３９あるいは第２内筒３８とプロテクタ３１との間を導通する主体金具などの金属ブロック状の部材を要さず、簡単な構成でありながら、内部に放電素子６０を気密に保持した微粒子センサ１０とすることができる。
【００９４】
次いで、ヒータ付き絶縁スペーサ５０と導電性シール体３７との関係について説明する。導電性ガラスからなる導電性シール体３７は、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の円筒状の内周面５０ｃに気密に密着している（図２及び図４参照）。そして、この導電性シール体３７を介して、第２内筒３８のうち先端側の先端側部３８Ｓが、また、プロテクタ３１のうち、後端側ＧＫに位置する管後端側部３１Ｋが、ヒータ付き絶縁スペーサ５０に固定されている。
【００９５】
このように、微粒子センサ１０では、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の内周面５０ｃと導電性シール体３７との間も気密に密着しており、放電素子６０と導電性シール体３７とのシールと相俟って、ヒータ付き絶縁スペーサ５０の内側で、導電性シール体３７により、後端側ＧＫと先端側ＧＳとの間を気密にシールすることができる。しかも、導電性シール体３７によって、第２内筒３８の先端側部３８Ｓ及びプロテクタ３１の管後端側部３１Ｋをヒータ付き絶縁スペーサ５０に固定した簡単な構成の微粒子センサ１０とすることができる。
【００９６】
さらに説明すると、ヒータ付き絶縁スペーサ５０は、径方向内側ＤＩに張り出した段状のスペーサ段部５０ｄを有している。一方、概略円筒状のプロテクタ３１のうち、後端側ＧＫに位置する管後端側部３１Ｋは、後端側ＧＫよりも先端側ＧＳが縮径した段状の管段部３１ＫＤを有するほか、この管段部３１ＫＤよりも後端側ＧＫに位置し、後端側ＧＫの端縁３１ＫＦを含む管後端部３１ＫＫを有している。そして、このプロテクタ３１の管段部３１ＫＤは、ヒータ付き絶縁スペーサ５０のスペーサ段部５０ｄに、後端側ＧＫから先端側ＧＳに向けて係止されている。即ち、プロテクタ３１は、ヒータ付き絶縁スペーサ５０に固定されている。しかも、導電性シール体３７は、プロテクタ３１の管後端側部３１Ｋのうち管後端部３１ＫＫに、後端側ＧＫ、径方向内側ＤＩ及び径方向外側ＤＯから密着して、プロテクタ３１に導通している（図２及び図４参照）。
【００９７】
このように、微粒子センサ１０では、導電性シール体３７が、プロテクタ３１の管後端部３１ＫＫに接触しているので、導電性シール体３７を介して、確実に、プロテクタ３１をセンサグランド電位ＳＧＮＤとすることができる。
【００９８】
また、矩形板状の放電素子６０は、絶縁セラミックからなる素子ホルダ７１に保持されている（図２及び図４参照）。この素子ホルダ７１は、その外周面７１Ｒに、後端側ＧＫよりも先端側ＧＳが縮径した段状のホルダ段部７１Ｄを有しているほか、放電素子６０を挿通する挿通孔７１Ｈを有している。この挿通孔７１Ｈには、放電素子６０の素子挿通部６０Ｐが挿通されている。素子挿通部６０Ｐは、放電素子６０のうち、素子ホルダ７１よりも先端側ＧＳでプロテクタ３１内に突出配置される素子先端部６０Ｓと、導電性シール体３７に気密に密着して取り囲まれた被シール部６０Ｃと、の間に位置する部位である。放電素子６０の素子挿通部６０Ｐは、挿通孔７１Ｈに充填した滑石圧粉体７２によって素子ホルダ７１に保持されている。なお、素子ホルダ７１のうちホルダ段部７１Ｄは、後端側ＧＫから先端側ＧＳに向けて、プロテクタ３１の管段部３１ＫＤに係止されている。しかも、この素子ホルダ７１は、導電性シール体３７に先端側ＧＳから当接して、導電性シール体３７を保持している。
【００９９】
上述のように、微粒子センサ１０では、素子ホルダ７１のホルダ段部７１Ｄがプロテクタ３１の管段部３１ＫＤに係止されている。プロテクタ３１の管段部３１ＫＤは、ヒータ付き絶縁スペーサ５０のスペーサ段部５０ｄに係止しているので、素子ホルダ７１は、間接的に、ヒータ付き絶縁スペーサ５０に係止されている。しかもこの素子ホルダ７１は、導電性シール体３７に先端側ＧＳから当接しているので、導電性シール体３７がヒータ付き絶縁スペーサ５０内で先端側ＧＳへ移動するのを確実に抑止できる。
【０１００】
なお、本実施例１の微粒子センサ１０では、矩形板状の放電素子６０は、絶縁セラミックからなる素子ホルダ７１の挿通孔７１Ｈに挿通され、この挿通孔７１Ｈのうち径大とされた凹部７１Ｐに充填され圧縮された滑石圧粉体７２により、素子ホルダ７１に固定されている（図２及び図４参照）。但し、滑石圧粉体７２を用いずに、素子ホルダ７１の凹部７１Ｐにセメントを充填固化したり、素子ホルダ７１の凹部７１Ｐにも、導電性シール体３７をなす導電性ガラスを充填して、素子ホルダ７１への放電素子６０の固定、及び、素子ホルダ７１と導電性シール体３７との結合を図るようにしても良い。
【０１０１】
さらに、第１内筒３９及び第２内筒３８は、金属からなり、第２内筒３８は、先端側ＧＳの先端底部３８ＳＳが閉じた有底筒状である。但し、先端底部３８ＳＳには、放電素子６０を挿通する挿通孔３８ＳＨを有している（図２及び図４参照）。また、この第２内筒３８は、放電素子６０の素子後端側部６０Ｋを径方向外側ＤＯから包囲している。そして、この第２内筒３８の先端底部３８ＳＳは、導電性シール体３７に後端側ＧＫから接触している。
【０１０２】
このように、微粒子センサ１０において、第１内筒３９及び第２内筒３８は、先端底部３８ＳＳを含む第２内筒３８を有しており、第２内筒３８で放電素子６０の素子後端側部６０Ｋを径方向外側ＤＯから包囲することで、ファラデーケージを構成できる。加えて、第２内筒３８の先端底部３８ＳＳで導電性シール体３７と接触しているので、第２内筒と導電性シール体３７とを適切に導通し、導電性シール体３７をセンサグランド電位ＳＧＮＤとすることができる。
【０１０３】
第２内筒３８のうち先端側ＧＳの先端側部３８Ｓ内には、絶縁セラミックからなる素子スリーブ７３が配置され、先端側部３８Ｓの加締めにより固定されている（図２及び図４参照）。放電素子６０は、この素子スリーブ７３の挿通孔７３Ｈにも挿通されて後端側ＧＫに延びている。また、ヒータ付き絶縁スペーサ５０及び第２内筒３８の後端側ＧＫには、放電素子６０の素子後端側部６０Ｋの周りを囲んで、絶縁セラミックからなる外側セパレータ７４、下部セパレータ７５、上部セパレータ７６が配置されている。
【０１０４】
これらのうち、最も先端側ＧＳの外側セパレータ７４は、ヒータ付き絶縁スペーサ５０内及び第２内筒３８内に全部が挿入される形態で、第２内筒３８に、及び、この第２内筒３８を介してヒータ付き絶縁スペーサ５０に、後端側ＧＫから先端側ＧＳに向けて係止されている。また、各セパレータ７４〜７６は、第１内筒３９あるいは第２内筒３８に、径方向外側ＤＯから覆われており、最も後端側ＧＫに位置する上部セパレータ７６は、第１内筒３９に後端側ＧＫからも覆われている（図２及び図４参照）。
【０１０５】
第１内筒３９には、後端側ＧＫに突出する筒状のケーブル接続部３９Ｃが設けられており、このケーブル接続部３９Ｃ内に放電電位ケーブル８２が挿通され、かつ加締め固定されている（図２及び図３参照）。より正確には、放電電位ケーブル８２の外側導体８２Ｄが、第１内筒３９のケーブル接続部３９Ｃ内で第１内筒３９に導通している。これにより、第１内筒３９は、放電電位ケーブル８２の外側導体８２Ｄを介して、制御装置１００のイオン源電源回路１１０の第１出力端１１１や内側回路ケース１７０と導通する。かくして、第１内筒３９、第２内筒３８、導電性シール体３７、及び、プロテクタ３１は、いずれもセンサグランド電位ＳＧＮＤとされ、これらで放電素子６０を取り囲んでファラデーケージをなしている。
【０１０６】
次いで、放電素子６０について詳細に説明する。放電素子６０は、矩形板状をなし、その第１面６０Ａ（図６において上面）のうち、中央よりも後端側ＧＫには放電電極パッド６２Ｐが形成され、中央よりも先端側ＧＳにはシールド電極パッド６３Ｐ１が形成されている。図３に示すように、放電電極パッド６２Ｐには、放電電位接続端子８１を介して、放電電位ケーブル８２の芯線である放電電位リード線８２Ｌが接続される。これにより、放電電極パッド６２Ｐを含む放電電極体６２は、放電電位ＤＶとされ、放電電位ケーブル８２を通じて、イオン源電源回路１１０で通電制御される（図８参照）。
【０１０７】
一方、シールド電極パッド６３Ｐ１は、放電素子６０のうち、被シール部６０Ｃの外表面６０ＣＳに位置するように形成されており、この外表面６０ＣＳを囲んで気密に密着している導電性シール体３７に導通している（図２参照）。従って、シールド電極パッド６３Ｐ１を含むシールド電極部６３は、センサグランド電位ＳＧＮＤとされる。
【０１０８】
また、放電素子６０の第２面６０Ｂ（図６において下面）のうち、中央よりも後端側ＧＫには、素子ヒータパッド６４Ｐ１，６４Ｐ２が形成されている（図７参照）。図３に示すように、この素子ヒータパッド６４Ｐ１，６４Ｐ２には、素子ヒータ接続端子８３，８５を介して、素子ヒータリード線８４，８６がそれぞれ接続される。これにより、素子ヒータパッド６４Ｐ１，６４Ｐ２を含む素子ヒータ配線６４は、素子ヒータリード線８４，８６を通じて、素子ヒータ制御回路１５０で通電制御される（図８参照）。
【０１０９】
この放電素子６０は、絶縁セラミックからなる平板状のセラミック層６１Ａ〜６１Ｅと、これらの間に介在して、各セラミック層６１Ａ〜６１Ｅ同士を貼り合わせる貼合層６５Ａ〜６５Ｄを有している（図７参照）。なお、これらの部材によって、基体６０Ｅが構成されている。
【０１１０】
このうち、貼合層６５Ａとセラミック層６１Ａとの間で、先端側ＧＳ寄りの部位には、概略平板直線状の放電配線６２Ｌ、及び、この放電配線６２Ｌから先端側ＧＳに延びて、放電素子６０の素子先端部６０Ｓから針状に突出する針状電極部６２Ｄが設けられている（図７参照）。放電配線６２Ｌは、セラミック層６１Ａに設けた放電電極ビア６２Ｖを通じて、セラミック層６１Ａの外側面、即ち、放電素子６０の第１面６０Ａに設けた放電電極パッド６２Ｐに導通している。なお、図６及び図７から理解できるように、放電電極体６２のうち放電配線６２Ｌは、放電素子６０の被シール部６０Ｃにおいて、外表面６０ＣＳに露出しておらず、放電素子６０の内部に位置している。このため、外表面６０ＣＳに導電性シール体３７が密着して形成されても、放電電極体６２の放電配線６２Ｌが、導電性シール体３７に導通することはなく、両者間は絶縁されている。
【０１１１】
また、セラミック層６１Ｅと貼合層６５Ｄとの間には、互いに平行でかつ軸線方向ＧＨに延びる二本の平板直線状の素子ヒータリード線６４Ｌ１，６４Ｌ２、及び、これらの先端側ＧＳを結ぶメアンダ状の配線からなる素子ヒータ部６４ＨＴが設けられている（図７参照）。素子ヒータリード線６４Ｌ１，６４Ｌ２は、セラミック層６１Ｅに設けた素子ヒータビア６４Ｖ１，６４Ｖ２を通じて、セラミック層６１Ｅの外側面、即ち、放電素子６０の第２面６０Ｂに設けた素子ヒータパッド６４Ｐ１，６４Ｐ２にそれぞれ導通している。これらで構成される素子ヒータ配線６４は、放電素子６０のうち、被測定ガスＳＧに曝される素子先端部６０Ｓに、ススなどの異物粒子が付着するのを防止したり、付着した異物粒子を除去したりするために、素子先端部６０Ｓを昇温させるべく設けられている。
【０１１２】
素子ヒータパッド６４Ｐ１，６４Ｐ２には、素子ヒータリード線８４，８６が接続された素子ヒータ接続端子８３，８５が接触している（図２参照）。前述したように、素子ヒータリード線８６は、素子ヒータ制御回路１５０の第２出力端１５２に接続され、シャーシグランド電位ＣＧＮＤとされる。一方、素子ヒータリード線８４は、素子ヒータ制御回路１５０の第１出力端１５１に接続され、素子ヒータ電位ＥＨＶとされる（図８参照)。なお、図７から容易に理解できるように、素子ヒータ配線６４の素子ヒータリード線６４Ｌ１，６４Ｌ２も、放電素子６０の被シール部６０Ｃにおいて、外表面６０ＣＳに露出しておらず、放電素子６０の内部に位置している。このため、外表面６０ＣＳに導電性シール体３７が密着して形成されても、素子ヒータ配線６４の素子ヒータリード線６４Ｌ１，６４Ｌ２が、導電性シール体３７に導通することはなく、両者間は絶縁されている。
【０１１３】
そのほか、セラミック層６１Ｂと貼合層６５Ｂとの間で、先端側ＧＳ寄りの部位には、平板状のシールド電極層６３Ｓが設けられている（図７参照）。このシールド電極層６３Ｓは、セラミック層６１Ｂ，６１Ａにそれぞれ設けたシールド電極ビア６３Ｖ２，６３Ｖ１及びシールド電極パッド６３Ｐ３，６３Ｐ２を通じて、セラミック層６１Ａの外側面、即ち、放電素子６０の第１面６０Ａに設けたシールド電極パッド６３Ｐ１に導通している。なお、貼合層６５Ａには、シールド電極パッド６３Ｐ３，６３Ｐ２を内部に含む形態のスルーホール６５ＡＴＨが設けられており、シールド電極パッド６３Ｐ３と６３Ｐ２とが互いに接触して導通可能となっている。このため、放電素子６０の外表面６０ＣＳに導電性シール体３７が密着して形成されると、シールド電極パッド６３Ｐ１が導電性シール体３７に導通するので、シールド電極部６３はいずれの部位も、導電性シール体３７に導通し、センサグランド電位ＳＧＮＤとされる。
【０１１４】
前述したように、本実施例１の微粒子センサ１０では、放電素子６０のうち、被測定ガスＳＧに曝される素子先端部６０Ｓに、この素子先端部６０Ｓを加熱する素子ヒータ配線６４を設けた。なお、素子ヒータ配線６４の一端（素子ヒータパッド６４Ｐ２）は、素子ヒータリード線８６を介して、シャーシグランド電位ＣＧＮＤに接続されている。
しかるに、このような素子先端部６０Ｓを加熱するために素子ヒータ配線６４を設けた場合、放電電極体６２での放電により誘導電流が素子ヒータ配線６４に流れる。このため、微粒子センサ１０を制御する制御装置１００（図８参照）において、この素子ヒータ配線６４の一端（素子ヒータパッド６４Ｐ２）が接続するシャーシグランド電位ＣＧＮＤが変動するために、微粒子センサ１０の出力信号（計測制御回路１２０からの出力信号）にノイズが重畳する場合がある。
【０１１５】
これに対し、本実施例１では、図７から容易に理解できるように、センサグランド電位ＳＧＮＤとされるシールド電極層６３Ｓが、放電電極体６２の放電配線６２Ｌと、素子ヒータ配線６４の素子ヒータリード線６４Ｌ１，６４Ｌ２及び素子ヒータ部６４ＨＴとの間に介在しており、放電配線６２Ｌと、素子ヒータリード線６４Ｌ１，６４Ｌ２及び素子ヒータ部６４ＨＴとの間を電磁シールドする。
【０１１６】
これにより、放電電極体６２での放電による誘導電流が素子ヒータ配線６４に流れるのが抑制され、シャーシグランド電位ＣＧＮＤの変動や、それに伴って微粒子センサ１０の出力信号（計測制御回路１２０からの出力信号）にノイズが重畳することが抑制される。
しかも、シールド電極層６３Ｓを導電性シール体３７に導通してセンサグランド電位ＳＧＮＤにする。具体的には、シールド電極層６３Ｓに導通するシールド電極パッド６３Ｐ１を、被シール部６０Ｃの外表面６０ＣＳに設けたので、導電性シール体３７に容易に導通して、シールド電極層６３Ｓをセンサグランド電位ＳＧＮＤにできる。このため、シールド電極層６３Ｓをセンサグランド電位ＳＧＮＤとするべく、微粒子センサ１０内に放電素子６０のシールド電極層６３Ｓにセンサグランド電位ＳＧＮＤを供給するための配線を設ける必要が無い。
【０１１７】
続いて、プロテクタ３１の構造、及び、微粒子センサ１０における微粒子Ｓの検知について説明する。
プロテクタ３１は、先端側ＧＳが窄んだ円筒状のプロテクタ本体３２と、このプロテクタ本体３２内に収容された複数（本実施例１では４つ）のトラップ部材３３〜３６から構成されている（図２及び図５参照）。プロテクタ３１（プロテクタ本体３２）の後端側ＧＫには、複数のガス取入口３２Ｉが、周方向に等間隔で並ぶ態様で形成されている（図５参照）。このガス取入口３２Ｉを通じて、微粒子Ｓを含む被測定ガスＳＧが、プロテクタ３１の内部空間Ｋに取り入れられる。このガス取入口３２Ｉは、取付金具２１の筒状壁部２１Ｗの径方向内側ＤＩに位置している（図２参照）。また、プロテクタ３１（プロテクタ本体３２）の先端部分には、取り入れた被測定ガスＳＧを排出するためのガス排出口３２Ｏが形成されている。このガス排出口３２Ｏは、その中心が微粒子センサ１０の軸線ＡＸと一致する円形状の開口であり、プロテクタ３１の先端部分に１つだけ設けられている。
【０１１８】
図１２に示すように、プロテクタ３１（プロテクタ本体３２）内で、素子ホルダ７１よりも先端側ＧＳの内部空間Ｋに、放電素子６０の素子先端部６０Ｓが突出している。そこで、針状電極部６２Ｄを放電電位ＤＶとして、センサグランド電位ＳＧＮＤとされたプロテクタ３１との間でコロナ放電（気中放電）を発生させると、この内部空間Ｋに酸素分子等が電離したイオンＣＰが発生する。このため、内部空間Ｋに被測定ガスＳＧを流通させると、被測定ガスＳＧ中の微粒子ＳにイオンＣＰが付着し、帯電微粒子ＳＣとなり、ガス排出口３２Ｏから排気管ＥＰに排出される。このようにして排出された排出イオンＣＰＨに相当する電気量が、信号電流Ｉｓとして検知される。
【０１１９】
一方、微粒子Ｓに付着しなかった浮遊イオンＣＰＦのガス排出口３２Ｏからの排出を抑制するため、プロテクタ３１には、トラップ部材３３〜３６によって、プロテクタ３１内を流通する被測定ガスＳＧの流通経路を迷路状にしている。これにより、被測定ガスＳＧ中の浮遊イオンＣＰＦを、センサグランド電位ＳＧＮＤとされたトラップ部材３３〜３６に効率的に付着させることができる。
【０１２０】
即ち、トラップ部材３３〜３６は、図５及び図１２から理解できるように、１又は複数の貫通孔３３ｄ，３４ｄ，３５ｄ，３６ｄが穿孔された板状部３３ｂ，３４ｂ，３５ｂ，３６ｂを有している。しかも、隣り合うトラップ部材に設けた貫通孔同士が、軸線方向ＧＨに見て重ならない配置とされている。このため、図１２において破線の矢印で示すように、被測定ガスＳＧが、各トラップ部材３３〜３５の貫通孔３３ｄ，３４ｄ，３５ｄを流通する際、被測定ガスＳＧが各トラップ部材３４〜３６の板状部３４ｂ，３５ｂ，３６ｂに当たって進む流通経路となる。このため、被測定ガスＳＧ中の浮遊イオンＣＰＦも、センサグランド電位ＳＧＮＤとされた各トラップ部材３４〜３６の板状部３４ｂ〜３６ｂに衝突したり引き寄せられ易くなり、浮遊イオンＣＰＦがガス排出口３２Ｏから排出されるのが抑制される。
【０１２１】
なお、実施例１では、「ヒータ付き絶縁スペーサ５０」が、特許請求の範囲の「絶縁スペーサ」に相当し、「スペーサ本体５１」が、特許請求の範囲の「本体部」に相当し、「第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７」が、特許請求の範囲の「リード部」に相当する。
【０１２２】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について、図面を参照しつつ説明する。本実施例２の微粒子センサ２１０及び微粒子検知システム２０１は、実施例１の微粒子センサ１０及び微粒子検知システム１と比較して、ヒータ付き絶縁スペーサ（絶縁スペーサ）のみが異なり、その他は同様である（図１５参照）。従って、ここでは、実施例１と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
【０１２３】
図１３は、本実施例２に係る微粒子センサ２１０の縦断面図である。図１４は、微粒子センサ２１０の拡大断面図であり、図１３とは軸線周りに９０度ずれた位置で切断した縦断面図である。図１５は、微粒子センサ２１０の分解斜視図である。図１６は、実施例２に係るヒータ付き絶縁スペーサ２５０（絶縁スペーサ）の斜視図である。図１７は、実施例２に係るヒータ付き絶縁スペーサ本体部２５０Ａの斜視図である。
【０１２４】
本実施例２のヒータ付き絶縁スペーサ２５０は、図１３〜図１６に示すように、軸線方向ＧＨに延びる筒状をなし、内側金具３０と外側金具２０との間に介在して、内側金具３０と外側金具２０とを電気的に絶縁している。このヒータ付き絶縁スペーサ２５０は、当該ヒータ付き絶縁スペーサ２５０の先端側ＧＳに位置して排気ガスＥＧ（測定対象ガス）に接触するガス接触部２５０Ｓ、及び、このガス接触部２５０Ｓを加熱するスペーサヒータ２５０Ｂ（詳細には、後述する発熱抵抗体２５４）を有する。
【０１２５】
本実施例２のヒータ付き絶縁スペーサ２５０は、図１６及び図１７に示すように、筒状のスペーサ本体５１と、スペーサ本体５１の外周面５１ｂのうち軸線方向ＧＨの先端側ＧＳの部位に形成された膜状の発熱抵抗体２５４とを備える。さらに、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０は、スペーサ本体５１の外周面５１ｂに形成された膜状のリード部（第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７）と、スペーサ本体５１の外周面５１ｂのうち軸線方向ＧＨの後端側ＧＫの部位に形成された膜状の端子接続部（第１端子接続部５８及び第２端子接続部５９）とを備える。このうち、スペーサ本体５１は、電気絶縁性のセラミック（具体的には、アルミナ）からなり、軸線方向ＧＨに延びる円筒状をなしている。
【０１２６】
また、発熱抵抗体２５４は、膜状の導体からなり、メアンダ状（ジグザグ状）をなし、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０の周方向ＣＤに延びた形態を有する。この発熱抵抗体２５４のうち、一方側ＣＤ１に位置する第１接続部２５４ｂと、他方側ＣＤ２に位置する第２接続部２５４ｃとは、スペーサ本体５１の外周面５１ｂにおいて、周方向ＣＤについて近接して配置されている。第１接続部５４ｂが、第１ヒータリード部５６の先端に接続しており（電気的に接続しており）、第２接続部５４ｃが、第２ヒータリード部５７の先端に接続している（電気的に接続している）。この発熱抵抗体２５４を発熱させることで、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０のガス接触部２５０Ｓを加熱することができる。なお、本実施例２の微粒子センサ２１０では、発熱抵抗体２５４は、軸線方向ＧＨについて、絶縁ホルダ４２よりも先端側ＧＳに配置されている（図１３及び図１４参照）。
【０１２７】
また、第１ヒータリード部５６は、膜状の導体からなり、図１４及び図１７に示すように、その先端部（軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置する部位）が発熱抵抗体２５４の第１接続部２５４ｂに接続して、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに延びる形状をなしている。第２ヒータリード部５７は、膜状の導体からなり、図１７に示すように、その先端部（軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置する部位）が発熱抵抗体２５４の第２接続部２５４ｃに接続して、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに延びる形状をなしている。第１ヒータリード部５６と第２ヒータリード部５７とは、スペーサ本体５１の周方向ＣＤに離間している。
【０１２８】
また、第１端子接続部５８は、膜状の導体からなり、図１４に示すように、第１ヒータリード部５６の後端部５６ｂ（軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに位置する部位）に接続している。第２端子接続部５９は、膜状の導体からなり、図１７に示すように、第２ヒータリード部５７の後端部５７ｂ（軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに位置する部位）に接続している。
【０１２９】
なお、本実施例２では、発熱抵抗体２５４と第１ヒータリード部５６と第２ヒータリード部５７と第１端子接続部５８と第２端子接続部５９とを、スペーサ本体５１の外周面５１ｂ上に、一体に形成している。具体的には、インクジェット印刷またはタンポ印刷によって、スペーサ本体５１の外周面５１ｂに、導体（金属微粒子）を膜状に印刷することで、発熱抵抗体２５４と第１ヒータリード部５６と第２ヒータリード部５７と第１端子接続部５８と第２端子接続部５９とを形成している。
【０１３０】
また、本実施例２のヒータ付き絶縁スペーサ２５０では、発熱抵抗体２５４と、第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７と、第１端子接続部５８及び第２端子接続部５９とにより、スペーサヒータ２５０Ｂが形成されている。また、スペーサ本体５１と、発熱抵抗体２５４と、第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７と、第１端子接続部５８及び第２端子接続部５９とにより、ヒータ付き絶縁スペーサ本体部２５０Ａを構成している。
【０１３１】
本実施例２の微粒子センサ２１０では、上述のように、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０が、ガス接触部２５０Ｓを加熱するスペーサヒータ２５０Ｂ（発熱抵抗体２５４）を有する。このため、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０のガス接触部２５０Ｓに排気ガスＥＧに含まれるススなどの異物が付着して、内側金具３０と外側金具２０との間の電気絶縁性が低下した場合でも、スペーサヒータ２５０Ｂ（発熱抵抗体２５４）によってガス接触部２５０Ｓを加熱することで、ガス接触部２５０Ｓの表面に付着しているススなどの異物を除去することができる。これにより、センサグランド電位ＳＧＮＤ（第１電位）とされる内側金具３０とシャーシグランド電位ＣＧＮＤ（接地電位）とされる外側金具２０との間の電気絶縁性を回復させて、排気ガスＥＧ中の微粒子の量を適切に検知することが可能となる。
【０１３２】
さらに、本実施例２の微粒子センサ２１０では、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０が、スペーサ本体５１の外周面５１ｂの少なくとも一部を、外周面５１ｂの周方向の全体にわたって隙間無く被覆する環状の電気絶縁膜２５５を有している（図１６参照）。詳細には、電気絶縁膜２５５は、ヒータ付き絶縁スペーサ本体部２５０Ａの外周面２５０Ａｂの軸線方向一部（軸線方向ＧＨについては一部の範囲であって、周方向ＣＤについては全範囲である部位）である環状の第１外周面部２５０Ａｃを、ヒータ付き絶縁スペーサ本体部５０Ａの外周面５０Ａｂの周方向ＣＤの全体にわたって隙間無く被覆している（図１６参照）。なお、本実施例２では、電気絶縁膜２５５は、第１端子接続部５８及び第２端子接続部５９を被覆することなく、発熱抵抗体２５４の全体と第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７の一部とを被覆している。
【０１３３】
さらには、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃの少なくとも一部（軸線方向一部）が、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０の外周面２５０ｂの周方向ＣＤの全体にわたって、電気絶縁膜２５５の外周面２５５ｂと接触（圧接）している（図１１参照）。詳細には、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃが、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０の外周面２５０ｂの周方向ＣＤの全体にわたって、電気絶縁膜２５５の外周面２５５ｂの軸線方向一部を径方向内側ＤＩ（図１１において左側）に押圧する態様で接触している。なお、図１１は、図１３のＣ部拡大図である。
【０１３４】
これにより、本実施例２の微粒子センサ２１０では、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃを、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０の外周面２５０ｂの周方向ＣＤの全体にわたって、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０の外周面２５０ｂ（詳細には、電気絶縁膜２５５の外周面２５５ｂ）に対し、隙間無く（詳細には、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃとヒータ付き絶縁スペーサ２５０の外周面２５０ｂとの間に、両者の間を軸線方向ＧＨに測定対象ガスが通過する隙間が無いように）接触させることができる。従って、本実施例２の微粒子センサ２１０は、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃとヒータ付き絶縁スペーサ２５０の外周面２５０ｂとの間を測定対象ガスが通過しないように、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃがヒータ付き絶縁スペーサ２５０の外周面２５０ｂに接触した微粒子センサとなる。
【０１３５】
また、滑石圧粉体４３の外周面４３ｂの少なくとも一部（軸線方向一部）が、外側金具２０の内周面２０ｃ（詳細には、取付金具２１の内周面２１ｃ）の周方向ＣＤの全体にわたって、外側金具２０の内周面２０ｃ（詳細には、取付金具２１の内周面２１ｃ）と接触（圧接）している（図１１参照）。詳細には、滑石圧粉体４３の外周面４３ｂの全体が、外側金具２０の内周面２０ｃ（詳細には、取付金具２１の内周面２１ｃ）の周方向ＣＤの全体にわたって、外側金具２０の内周面２０ｃ（詳細には、取付金具２１の内周面２１ｃ）の軸線方向一部を径方向外側ＤＯ（図１１において右側）に押圧する態様で接触している。
【０１３６】
これにより、滑石圧粉体４３の外周面４３ｂを、外側金具２０の内周面２０ｃ（詳細には、取付金具２１の内周面２１ｃ）に対し、周方向ＣＤの全体にわたって、隙間無く（詳細には、滑石圧粉体４３の外周面４３ｂと外側金具２０の内周面２０ｃとの間に、両者の間を軸線方向ＧＨに測定対象ガスが通過する隙間が無いように）接触させることができる。
【０１３７】
従って、本実施例２の微粒子センサ２１０は、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０の外周面２５０ｂと外側金具２０（取付金具２１の内周面２１ｃ）との間に介在する滑石圧粉体４３によって、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０の外周面２５０ｂと外側金具２０の内周面２０ｃとの間が気密に封止（密閉）された微粒子センサとなる。
【０１３８】
なお、本実施例２の微粒子センサ２１０では、電気絶縁膜２５５を、電気絶縁性セラミック（具体的には、アルミナ）の溶射膜によって構成している。電気絶縁性セラミックの溶射膜は、緻密なセラミックの膜になるので、当該溶射膜（電気絶縁膜２５５の外周面２５５ｂ）に接触する滑石圧粉体４３の内周面４３ｃとの間の密閉性（シール性）が良好になる。
【０１３９】
また、本実施例２の微粒子センサ２１０では、発熱抵抗体２５４が、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０の外周面２５０ｂに露出することなく、電気絶縁膜２５５に覆われている（図１６参照）。これにより、微粒子センサ１０の使用時に、発熱抵抗体２５４の表面及び発熱抵抗体２５４の周囲に、排気ガスＥＧ（測定対象ガス）に含まれるススなどの異物が付着することを防止することができ、当該異物を通じて発熱抵抗体２５４が短絡することを防止することができる。
【０１４０】
また、本実施例２の微粒子センサ２１０では、電気絶縁膜２５５の厚みが、スペーサ本体５１の厚みよりも薄くされている。このため、電気絶縁膜２５５の厚みを、スペーサ本体５１の厚みと同等以上にする場合に比べて、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０の熱容量を小さくすることができる。従って、本実施例２の微粒子センサ２１０では、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０の外周面２５０ｂと外側金具２０との間を気密に封止するために、スペーサ本体５１の外周面５１ｂ（ヒータ付き絶縁スペーサ本体部２５０Ａの外周面２５０Ａｂ）に電気絶縁膜２５５を設けているが、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０における発熱量の低下（ヒータ２５０Ｂの加熱によるガス接触部２５０Ｓの温度上昇率の低下）を抑制することができる。
【０１４１】
さらに、本実施例２の微粒子センサ２１０では、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃの全体が、電気絶縁膜２５５と接触している（図１１参照）。すなわち、ヒータ付き絶縁スペーサ２５０の外周面２５０ｂのうち滑石圧粉体４３の内周面４３ｃと接触する部位は、全て、電気絶縁膜２５５の外周面２５５ｂとなっている。このようにすることで、スペーサ本体５１の外周面５１ｂに形成されている膜状のリード部（第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７）が、滑石圧粉体４３と接触することを防止できる。従って、滑石圧粉体４３との接触によってリード部（第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７）が損傷する等の不具合を防止できる。
【０１４２】
なお、本実施例２では、電気絶縁膜２５５は、滑石圧粉体４３のみならず、絶縁ホルダ４２の内周面及び絶縁スリーブ４４の内周面とも、これらの全周にわたって径方向に対向するように設けられている（図１３及び図１４参照）。これにより、絶縁ホルダ４２及び絶縁スリーブ４４が、スペーサ本体５１の外周面５１ｂに形成されている膜状のリード部（第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７）に接触することを防止できる。従って、絶縁ホルダ４２または絶縁スリーブ４４との接触によって、リード部（第１ヒータリード部５６及び第２ヒータリード部５７）が損傷する等の不具合を防止できる。
【０１４３】
以上において、本発明を実施例１，２に即して説明したが、本発明は上述の実施例１，２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
【０１４４】
例えば、実施例１，２では、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃの全体が、ヒータ付き絶縁スペーサ５０，２５０の外周面５０ｂ，２５０ｂの周方向ＣＤの全体にわたって、電気絶縁膜５５，２５５の外周面５５ｂ，２５５ｂに接触するようにした。
しかしながら、本発明において、滑石圧粉体の内周面とヒータ付き絶縁スペーサの外周面との間を測定対象ガスが通過しないようにするためには、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃの少なくとも一部が、ヒータ付き絶縁スペーサの外周面の周方向ＣＤの全体にわたって、電気絶縁膜の外周面に接触するようにすれば良い。
【０１４５】
具体的には、例えば、図１８に示す変形例１の微粒子センサ３１０のように、電気絶縁膜として、軸線方向ＧＨの長さが、滑石圧粉体４３よりも短い電気絶縁膜３５５を、スペーサ本体５１の外周面５１ｂに形成するようにしても良い。より具体的には、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃの軸線方向一部（図１８に示す例では、軸線方向ＧＨについて中央部分）が、ヒータ付き絶縁スペーサ３５０の外周面３５０ｂの周方向ＣＤの全体にわたって、電気絶縁膜３５５の外周面３５５ｂに接触（外周面３５５ｂを径方向内側ＤＩに押圧する態様で接触）するように、スペーサ本体５１の外周面５１ｂに電気絶縁膜３５５を形成するようにしても良い。なお、図１８は、図２のＢ部拡大図に相当する図である。
【０１４６】
これにより、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃの軸線方向一部を、ヒータ付き絶縁スペーサ３５０の外周面３５０ｂの周方向ＣＤの全体にわたって、ヒータ付き絶縁スペーサ３５０の外周面３５０ｂの一部である電気絶縁膜３５５の外周面３５５ｂに対し、隙間無く（詳細には、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃと電気絶縁膜３５５の外周面３５５ｂとの間に、両者の間を軸線方向ＧＨに測定対象ガスが通過する隙間が無いように）接触させることができる。
【０１４７】
従って、本変形例１の微粒子センサ３１０は、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃとヒータ付き絶縁スペーサ３５０の外周面３５０ｂとの間を測定対象ガスが通過しないように、滑石圧粉体４３の内周面４３ｃがヒータ付き絶縁スペーサ３５０の外周面３５０ｂに接触した微粒子センサとなる。これにより、ヒータ付き絶縁スペーサ３５０の外周面３５０ｂと外側金具２０の内周面２０ｃとの間に介在する滑石圧粉体４３によって、ヒータ付き絶縁スペーサ３５０の外周面３５０ｂと外側金具２０の内周面２０ｃとの間を気密に封止（密閉）することができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１，２０１  微粒子検知システム
１０，２１０，３１０  微粒子センサ
２０  外側金具
２０ｃ  内周面
２１  取付金具（外側金具）
２１ｃ  内周面
３０  内側金具
４３  滑石圧粉体（圧粉体）
４３ｃ  内周面
５０，２５０，３５０  ヒータ付き絶縁スペーサ（絶縁スペーサ）
５０ｂ，２５０ｂ，３５０ｂ  外周面
５０Ａ，２５０Ａ  ヒータ付き絶縁スペーサ本体部
５０Ａｂ，２５０Ａｂ  外周面
５０Ａｃ，２５０Ａｃ  第１外周面部
５０Ｂ，２５０Ｂ  スペーサヒータ（ヒータ）
５０Ｓ，２５０Ｓ  ガス接触部
５１  スペーサ本体（本体部）
５１ｂ  外周面
５２  発熱シート
５３  セラミックシート
５３ｃ  内側面
５４，２５４  発熱抵抗体
５５，２５５，３５５  電気絶縁膜
５５ｂ，２５５ｂ，３５５ｂ  外周面
５６  第１ヒータリード部（リード部）
５７  第２ヒータリード部（リード部）
５８  第１端子接続部
５９  第２端子接続部
６０  放電素子
１００  制御装置
ＡＸ  軸線
ＣＤ  周方向
ＣＰ  イオン
ＤＩ  径方向内側
ＤＯ  径方向外側
ＥＰ  排気管（通気管）
ＥＧ  排気ガス（測定対象ガス）
ＧＨ  軸線方向
ＧＳ  先端側
ＧＫ  後端側
Ｓ  微粒子
ＳＣ  帯電微粒子
ＣＧＮＤ  シャーシグランド電位（接地電位）
ＳＧＮＤ  センサグランド電位（第１電位）
【図１】
2020030102.tif 000003
【図２】
2020030102.tif 000004
【図３】
2020030102.tif 000005
【図４】
2020030102.tif 000006
【図５】
2020030102.tif 000007
【図６】
2020030102.tif 000008
【図７】
2020030102.tif 000009
【図８】
2020030102.tif 000010
【図９】
2020030102.tif 000011
【図１０】
2020030102.tif 000012
【図１１】
2020030102.tif 000013
【図１２】
2020030102.tif 000014
【図１３】
2020030102.tif 000015
【図１４】
2020030102.tif 000016
【図１５】
2020030102.tif 000017
【図１６】
2020030102.tif 000018
【図１７】
2020030102.tif 000019
【図１８】
2020030102.tif 000020