(57)【要約】【課題】使用可能な周波数帯域の外にマイクロ波の変化が現れることを抑制する。【解決手段】検出装置１０は、排気浄化装置２００の筐体に収容されたフィルタの微粒子捕集量をマイクロ波を用いて検出するものであり、出力器１１と送信アンテナ１２との間に接続された中間回路１５を備える。中間回路１５は、直列回路１６と、第一並列回路１７と、第二並列回路１８とを有する。直列回路１６は、出力器１１及び送信アンテナ１２に対して直列に接続されたインダクタ２１及びキャパシタ２２を含む。第一並列回路１７は、直列に接続された第一インダクタ３１及び第一キャパシタ３２を含み、出力器１１及び送信アンテナ１２に対して並列に接続されている。第二並列回路１８は、直列に接続された第二インダクタ４１及び第二キャパシタ４２を含み、出力器１１及び送信アンテナ１２に対して並列に接続されている。【選択図】図２
2020067050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気浄化装置の筐体に収容されたフィルタの微粒子捕集量をマイクロ波を用いて検出する検出装置であって、
マイクロ波出力信号を出力する出力器と、
前記マイクロ波出力信号に応じたマイクロ波を前記筐体の内側に送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナによって前記筐体の内側に送信された前記マイクロ波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信された前記マイクロ波に応じたマイクロ波検出信号を検出する検出器と、
前記出力器と前記送信アンテナとの間に接続された中間回路と、
を備え、
前記中間回路は、
前記出力器及び前記送信アンテナに対して直列に接続されたインダクタを含む直列回路と、
直列に接続された第一インダクタ及び第一キャパシタを含み、前記出力器及び前記送信アンテナに対して並列に接続された第一並列回路と、
直列に接続された第二インダクタ及び第二キャパシタを含み、前記出力器及び前記送信アンテナに対して並列に接続された第二並列回路と、
を有する、
検出装置。
【請求項２】
排気浄化装置の筐体に収容されたフィルタの微粒子捕集量をマイクロ波を用いて検出する検出装置であって、
マイクロ波出力信号を出力する出力器と、
前記マイクロ波出力信号に応じたマイクロ波を前記筐体の内側に送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナによって前記筐体の内側に送信された前記マイクロ波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信された前記マイクロ波に応じたマイクロ波検出信号を検出する検出器と、
前記検出器と前記受信アンテナとの間に接続された中間回路と、
を備え、
前記中間回路は、
前記検出器及び前記受信アンテナに対して直列に接続されたインダクタを含む直列回路と、
直列に接続された第一インダクタ及び第一キャパシタを含み、前記検出器及び前記受信アンテナに対して並列に接続された第一並列回路と、
直列に接続された第二インダクタ及び第二キャパシタを含み、前記検出器及び前記受信アンテナに対して並列に接続された第二並列回路と、
を有する、
検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の開示する技術は、排気浄化装置の筐体に収容されたフィルタの微粒子捕集量をマイクロ波を用いて検出する検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、排気浄化装置の筐体に収容されたフィルタの微粒子捕集量をマイクロ波を用いて検出する検出装置が検討されている（例えば、特許文献１、２参照）。このような検出装置は、例えば、出力器と、送信アンテナと、受信アンテナと、検出器とを備える。
【０００３】
出力器は、マイクロ波出力信号を出力し、送信アンテナは、マイクロ波出力信号に応じたマイクロ波を筐体の内側に送信する。受信アンテナは、送信アンテナによって筐体の内側に送信されたマイクロ波を受信し、検出器は、受信アンテナで受信されたマイクロ波に応じたマイクロ波検出信号を検出する。マイクロ波については、使用可能な周波数帯域が法律により定められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２６３６２１号公報
【特許文献２】実開平６−４７６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
筐体の大きさや構造は予め決まっており、筐体に送信アンテナ又は受信アンテナを取り付けることができる場所には制約があることが多い。送信アンテナ又は受信アンテナの周囲には十分な空間があることが理想的であるが、場所の制約により、十分な空間が取れない場所に送信アンテナ又は受信アンテナを設置しなければならない場合がある。
【０００６】
ここで、送信アンテナ及び受信アンテナの周囲に十分な空間がある条件では、マイクロ波の伝播に影響がないので、使用可能な周波数帯域にマイクロ波の変化（ピーク）が現れる。したがって、この場合には、使用可能な周波数帯域でフィルタの微粒子捕集量を検出可能である。
【０００７】
しかしながら、場所の制約により、筐体の内側に設けられた金属部材に近接して送信アンテナ又は受信アンテナが配置された場合は、金属部材によりマイクロ波の伝播に影響が生じ、使用可能な周波数帯域の外にマイクロ波の変化が現れることがある。
【０００８】
同様に、マイクロ波の伝播に影響を与える材料（例えば、シリコンカーバイド等）がフィルタに使用された場合にも、フィルタによりマイクロ波の伝播に影響が生じ、使用可能な周波数帯域の外にマイクロ波の変化が現れることがある。
【０００９】
このように使用可能な周波数帯域の外にマイクロ波の変化が現れる場合には、使用可能な周波数帯域でフィルタの微粒子捕集量を検出することが難しくなる。
【００１０】
本願の開示する技術は、一つの側面として、使用可能な周波数帯域の外にマイクロ波の変化が現れることを抑制し、使用可能な周波数帯域でフィルタの微粒子捕集量を検出できる検出装置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】
【００１１】
本願の開示する技術の一観点に係る検出装置は、排気浄化装置の筐体に収容されたフィルタの微粒子捕集量をマイクロ波を用いて検出する検出装置であって、出力器と、送信アンテナと、受信アンテナと、検出器と、中間回路とを備える。
【００１２】
出力器は、マイクロ波出力信号を出力し、送信アンテナは、マイクロ波出力信号に応じたマイクロ波を筐体の内側に送信する。受信アンテナは、送信アンテナによって筐体の内側に送信されたマイクロ波を受信し、検出器は、受信アンテナで受信されたマイクロ波に応じたマイクロ波検出信号を検出する。
【００１３】
中間回路は、直列回路と、第一並列回路と、第二並列回路とを有する。直列回路は、出力器及び送信アンテナに対して直列に接続されたインダクタを含む。第一並列回路は、直列に接続された第一インダクタ及び第一キャパシタを含み、出力器及び送信アンテナに対して並列に接続されている。第二並列回路は、直列に接続された第二インダクタ及び第二キャパシタを含み、出力器及び送信アンテナに対して並列に接続されている。
【発明の効果】
【００１４】
上記検出装置によれば、使用可能な周波数帯域の外にマイクロ波の変化が現れることを抑制し、使用可能な周波数帯域でフィルタの微粒子捕集量を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態に係る検出装置を備える排気浄化システムを示す図である。
【図２】図１の排気浄化システムの等価回路を示す図である。
【図３】図１の送信アンテナ及び受信アンテナ間におけるマイクロ波の透過強度と周波数との関係をフィルタの微粒子捕集量が多・中・少である場合について示すグラフである。
【図４】第一実施形態、第一比較例、及び、第二比較例におけるマイクロ波の透過強度をフィルタの微粒子捕集量が多・中・少である場合について比較するグラフである。
【図５】第二実施形態に係る検出装置を備える排気浄化システムを示す図である。
【図６】図５の排気浄化システムの等価回路を示す図である。
【図７】図５の送信アンテナ及び受信アンテナ間におけるマイクロ波の透過強度と周波数との関係をフィルタの微粒子捕集量が多・中・少である場合について示すグラフである。
【図８】第三実施形態に係る検出装置を備える排気浄化システムの等価回路を示す図である。
【図９】図８の送信アンテナ及び受信アンテナ間におけるマイクロ波の透過強度と周波数との関係をフィルタの微粒子捕集量が多・中・少である場合について示すグラフである。
【図１０】第三実施形態、第一実施形態、及び、第一比較例におけるマイクロ波の透過強度をフィルタの微粒子捕集量が多・中・少である場合について比較するグラフである。
【図１１】第四実施形態に係る検出装置を備える排気浄化システムの等価回路を示す図である。
【図１２】図１１の送信アンテナ及び受信アンテナ間におけるマイクロ波の透過強度と周波数との関係をフィルタの微粒子捕集量が多・中・少である場合について示すグラフである。
【図１３】第一比較例に係る検出装置を備える排気浄化システムを示す図である。
【図１４】図１３の排気浄化システムの等価回路を示す図である。
【図１５】図１３の送信アンテナ及び受信アンテナ間におけるマイクロ波の透過強度と周波数との関係をフィルタの微粒子捕集量が多・中・少である場合について示すグラフである。
【図１６】第二比較例に係る検出装置を備える排気浄化システムを示す図である。
【図１７】図１６の排気浄化システムの等価回路を示す図である。
【図１８】図１６の送信アンテナ及び受信アンテナ間におけるマイクロ波の透過強度と周波数との関係をフィルタの微粒子捕集量が多・中・少である場合について示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第一実施形態］
はじめに、本願の開示する技術の第一実施形態を説明する。
【００１７】
図１には、第一実施形態に係る検出装置１０を備える排気浄化システムＳ１が示されている。図１に示されるように、排気浄化システムＳ１は、排気浄化装置２００と、検出装置１０とを備える。図１において、排気浄化装置２００は、断面で示されている。
【００１８】
排気浄化装置２００は、例えば車両や発電機等に搭載されるディーゼル機関の排気を浄化するためのものであり、筐体２０１と、フィルタ２０２と、整流板２０３とを備える。
【００１９】
筐体２０１及び整流板２０３は、例えばステンレス鋼等の金属製である。筐体２０１は、中空体である。筐体２０１の軸方向一端部には、入口部２０４が設けられており、筐体２０１の軸方向他端部には、出口部２０５が設けられている。入口部２０４は、ディーゼル機関側の配管と接続され、出口部２０５は、排気管側の配管と接続される。
【００２０】
フィルタ２０２は、筐体２０１に収容されており、排気中に含まれる微粒子を捕集する機能を有する。整流板２０３は、「金属部材」の一例である。この整流板２０３は、筐体２０１の内側に設けられており、出口部２０５と対向して配置されている。整流板２０３には、図示しない複数の整流孔が形成されている。
【００２１】
検出装置１０は、マイクロ波を用いてフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出するものであり、出力器１１と、送信アンテナ１２と、受信アンテナ１３と、検出器１４と、中間回路１５とを有する。
【００２２】
出力器１１は、マイクロ波出力信号を出力し、送信アンテナ１２は、マイクロ波出力信号に応じたマイクロ波を筐体２０１の内側に送信する。受信アンテナ１３は、送信アンテナ１２によって筐体２０１の内側に送信されたマイクロ波を受信し、検出器１４は、受信アンテナ１３で受信されたマイクロ波に応じたマイクロ波検出信号を検出する。マイクロ波については、使用可能な周波数帯域が法律により定められている。
【００２３】
送信アンテナ１２及び受信アンテナ１３の各々の先端側の部分は、筐体２０１の外周部を貫通し、筐体２０１の内側に突出している。第一実施形態では、一例として、送信アンテナ１２は、筐体２０１の出口部２０５側の部分に設置されることにより、整流板２０３に近接して配置され、受信アンテナ１３は、筐体２０１の軸方向中央部に設置されている。
【００２４】
中間回路１５は、出力器１１と送信アンテナ１２との間に接続されている。図２には、図１の排気浄化システムＳ１の等価回路が示されている。図２に示されるように、中間回路１５は、直列回路１６と、第一並列回路１７と、第二並列回路１８とを有する。
【００２５】
直列回路１６は、出力器１１及び送信アンテナ１２に対して直列に接続されている。この直列回路１６は、直列に接続されたインダクタ２１及びキャパシタ２２を含んでいる。インダクタ２１の第一端は、接続ライン２３を介して送信アンテナ１２の入力端子に接続されている。キャパシタ２２の第一端は、インダクタ２１の第二端に接続され、キャパシタ２２の第二端は、出力器１１の出力端子に接続されている。出力器１１の接地端子は、第一グラウンド１０１に接続されている。
【００２６】
第一並列回路１７は、出力器１１及び送信アンテナ１２に対して並列に接続されている。この第一並列回路１７は、直列に接続された第一インダクタ３１及び第一キャパシタ３２を含んでいる。第一インダクタ３１の第一端は、接続ライン２３に接続されている。第一キャパシタ３２の第一端は、第一インダクタ３１の第二端に接続され、第一キャパシタ３２の第二端は、第二グラウンド１０２に接続されている。
【００２７】
第二並列回路１８は、出力器１１及び送信アンテナ１２に対して並列に接続されている。この第二並列回路１８は、直列に接続された第二インダクタ４１及び第二キャパシタ４２を含んでいる。第二インダクタ４１の第一端は、第一並列回路１７よりも送信アンテナ１２側において接続ライン２３に接続されている。第二キャパシタ４２の第一端は、第二インダクタ４１の第二端に接続され、第二キャパシタ４２の第二端は、第三グラウンド１０３に接続されている。
【００２８】
送信アンテナ１２の等価回路は、直列に接続されたインダクタ５１及び抵抗器５２を含んでいる。インダクタ５１の第一端は、送信アンテナ１２の先端に接続されている。抵抗器５２の第一端は、インダクタ５１の第二端に接続され、抵抗器５２の第二端は、送信アンテナ１２の入力端子に接続されている。
【００２９】
排気浄化装置２００の等価回路は、筐体内部２１０と、送信アンテナ−整流板間２１１とを有する。筐体内部２１０は、上述の筐体２０１（図１参照）の内部の等価回路であり、直列に接続されたキャパシタ２１２、インダクタ２１３、第一抵抗器２１４、及び、第二抵抗器２１５を含んでいる。
【００３０】
キャパシタ２１２の第一端は、送信アンテナ１２の先端に接続されている。インダクタ２１３の第一端は、キャパシタ２１２の第二端に接続され、第一抵抗器２１４の第一端は、インダクタ２１３の第二端に接続されている。第二抵抗器２１５の第一端は、第一抵抗器２１４の第二端に接続され、第二抵抗器２１５の第二端は、第四グラウンド１０４に接続されている。
【００３１】
筐体内部２１０のマイクロ波は筐体２０１の大きさにあった波長の周波数で定在波が立つことから、図２では、筐体内部２１０を共振系の等価回路として表している。微粒子がフィルタ２０２に堆積すると共振系のＱ値が低下することを共振回路の第一抵抗器２１４の変化で表している。
【００３２】
送信アンテナ−整流板間２１１は、上述の送信アンテナ１２と整流板２０３（図１参照）が近接することで生じるインピーダンス分を表している。送信アンテナ−整流板間２１１は、送信アンテナ１２と上述の整流板２０３の間の等価回路であり、キャパシタ２１６を含んでいる。
【００３３】
キャパシタ２１６の第一端は、送信アンテナ１２の先端に接続され、キャパシタ２１６の第二端は、第五グラウンド１０５に接続されている。第一グラウンド１０１、第二グラウンド１０２、第三グラウンド１０３、第四グラウンド１０４、及び、第五グラウンド１０５は、グラウンド１００に接続されている。
【００３４】
なお、インダクタ２１、第一インダクタ３１、及び、第二インダクタ４１の各インダクタンスと、キャパシタ２２、第一キャパシタ３２、及び、第二キャパシタ４２の各キャパシタンス、すなわち、中間回路１５のインピーダンスは、次のように設定される。つまり、中間回路１５のインピーダンスは、筐体内部２１０及び送信アンテナ−整流板間２１１のインピーダンスと整合し、ひいては、使用可能な周波数帯域にマイクロ波の変化（ピーク）が現れるように、最適に設定される。
【００３５】
次に、第一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３６】
先ず、第一実施形態の作用及び効果を明確にするために、比較例について説明する。図１３には、第一比較例に係る検出装置１１０を備える排気浄化システムＳ５が示されている。第一比較例に係る排気浄化システムＳ５では、排気浄化装置２００から整流板２０３（図１参照）が省かれており、送信アンテナ１２及び受信アンテナ１３の周囲には、十分な空間が確保されている。また、第一比較例に係る検出装置１１０では、中間回路１５（図１参照）が省かれており、送信アンテナ１２は、出力器１１に直接接続されている。
【００３７】
図１４には、図１３の排気浄化システムＳ５の等価回路が示されている。排気浄化装置２００の等価回路は、筐体内部２１０と、送信アンテナ−グラウンド間２２１を有する。送信アンテナ−グラウンド間２２１の等価回路は、キャパシタ２２６を含んでいる。
【００３８】
キャパシタ２２６の第一端は、送信アンテナ１２の先端に接続され、キャパシタ２２６の第二端は、第五グラウンド１０５に接続されている。キャパシタ２２６は、排気浄化装置２００から整流板２０３（図１参照）が省かれた分、上述の送信アンテナ−整流板間２１１のキャパシタ２１６（図２参照）よりもキャパシタンスが小さい。
【００３９】
図１５には、図１３の送信アンテナ１２及び受信アンテナ１３間におけるマイクロ波の透過強度と周波数との関係をフィルタ２０２の微粒子捕集量が多・中・少である場合について示すグラフが示されている。グラフＧ２０は微粒子捕集量が多である場合、グラフＧ２１は微粒子捕集量が中である場合、グラフＧ２２は微粒子捕集量が少である場合を示している。
【００４０】
図１５に示されるように、微粒子捕集量が多・中・少のいずれの場合にも、使用可能な周波数帯域Ｆにマイクロ波の変化（ピーク）が現れる。このように、送信アンテナ１２の周囲に十分な空間が確保されている条件では、使用可能な周波数帯域Ｆでフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出可能である。
【００４１】
このように、図１３に示される第一比較例では、送信アンテナ１２及び受信アンテナ１３の周囲に十分な空間が確保されているが、筐体２０１の内側には、整流板２０３（図１参照）が設けることが望ましい。このように筐体２０１の内側に整流板２０３が設けられる場合、送信アンテナ１２は、整流板２０３に近接して配置される。しかしながら、送信アンテナ１２が整流板２０３に近接して配置されると、以下の第二比較例において説明するような不具合が生じる。
【００４２】
図１６には、第二比較例に係る検出装置１２０を備える排気浄化システムＳ６が示されている。第二比較例に係る排気浄化システムＳ６では、排気浄化装置２００の筐体２０１の内側に整流板２０３が設けられており、送信アンテナ１２は、整流板２０３に近接して配置されている。また、第二比較例に係る検出装置１２０では、中間回路１５（図１参照）が省かれており、送信アンテナ１２は、出力器１１に直接接続されている。
【００４３】
図１７には、図１６の排気浄化システムＳ６の等価回路が示されている。排気浄化装置２００の等価回路は、上述の第一実施形態と同様に、筐体内部２１０と、送信アンテナ−整流板間２１１とを有する。キャパシタ２１６は、排気浄化装置２００に整流板２０３（図１６参照）が設けられた分、上述の送信アンテナ−グラウンド間２２１のキャパシタ２２６（図１４参照）よりもキャパシタンスが大きい。
【００４４】
図１８には、図１６の送信アンテナ１２及び受信アンテナ１３間におけるマイクロ波の透過強度と周波数との関係をフィルタ２０２の微粒子捕集量が多・中・少である場合について示すグラフが示されている。グラフＧ２３は微粒子捕集量が多である場合、グラフＧ２４は微粒子捕集量が中である場合、グラフＧ２５は微粒子捕集量が少である場合を示している。
【００４５】
図１８に示されるように、微粒子捕集量が多・中・少のいずれの場合にも、使用可能な周波数帯域Ｆの外にマイクロ波の変化（ピーク）が現れる。したがって、送信アンテナ１２が整流板２０３に近接して配置されている条件では、使用可能な周波数帯域Ｆでフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出することが不可能である。
【００４６】
これに対し、図１に示される第一実施形態に係る検出装置１０では、出力器１１と送信アンテナ１２との間に中間回路１５が接続されている。この中間回路１５のインピーダンスは、筐体内部２１０及び送信アンテナ−整流板間２１１のインピーダンスと整合し、ひいては、使用可能な周波数帯域にマイクロ波の変化（ピーク）が現れるように、最適に設定されている。したがって、使用可能な周波数帯域の外にマイクロ波の変化が現れることを抑制し、使用可能な周波数帯域でフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出できる。
【００４７】
図３には、図１の送信アンテナ１２及び受信アンテナ１３間におけるマイクロ波の透過強度と周波数との関係をフィルタ２０２の微粒子捕集量が多・中・少である場合について示すグラフが示されている。グラフＧ１は微粒子捕集量が多である場合、グラフＧ２は微粒子捕集量が中である場合、グラフＧ３は微粒子捕集量が少である場合を示している。
【００４８】
図３に示されるように、微粒子捕集量が多・中・少のいずれの場合にも、使用可能な周波数帯域Ｆにマイクロ波の変化（ピーク）が現れる。このように、第一実施形態によれば、筐体２０１の内側に設けられた整流板２０３に近接して送信アンテナ１２が配置された場合でも、使用可能な周波数帯域Ｆの外にマイクロ波の変化が現れることを抑制できる。これにより、使用可能な周波数帯域Ｆでフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出できる。
【００４９】
図４には、第一実施形態、第一比較例、及び、第二比較例におけるマイクロ波の透過強度をフィルタ２０２の微粒子捕集量が多・中・少である場合について比較するグラフが示されている。グラフＧ４は第一実施形態、グラフＧ５は第一比較例、グラフＧ６は第二比較例を示している。図４に示されるように、微粒子捕集量が多・中・少のいずれの場合にも、第一実施形態によれば、第一比較例よりも僅かに透過強度が低下する程度に収まり、第二比較例よりも高い透過強度を得ることができる。
【００５０】
次に、第一実施形態の変形例について説明する。
【００５１】
第一実施形態では、筐体２０１の内側に「金属部材」の一例である整流板２０３が設けられ、送信アンテナ１２は、整流板２０３に近接して配置されている。しかしながら、筐体２０１の内側に整流板２０３以外の金属部材が設けられ、送信アンテナ１２は、金属部材に近接して配置されていてもよい。
【００５２】
また、第一実施形態では、送信アンテナ１２に近接して配置される整流板２０３等の金属部材が省かれる代わりに、マイクロ波の伝播に影響を与える材料（例えば、シリコンカーバイド等）がフィルタ２０２に使用されてもよい。
【００５３】
このように、金属部材に近接して送信アンテナ１２が配置された場合や、マイクロ波の伝播に影響を与える材料がフィルタ２０２に使用された場合でも、使用可能な周波数帯域の外にマイクロ波の変化が現れることを抑制できる。これにより、使用可能な周波数帯域でフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出できる。
【００５４】
［第二実施形態］
次に、本願の開示する技術の第二実施形態を説明する。
【００５５】
図５には、第二実施形態に係る検出装置６０を備える排気浄化システムＳ２が示されている。排気浄化システムＳ２において、排気浄化装置２００は、第一実施形態と同じ構成である。
【００５６】
第二実施形態に係る検出装置６０は、第一実施形態に係る検出装置１０（図１参照）に対し、出力器１１及び送信アンテナ１２と、検出器１４及び受信アンテナ１３の配置が入れ替わっている。すなわち、送信アンテナ１２は、筐体２０１の軸方向中央部に設置されており、受信アンテナ１３は、筐体２０１の出口部２０５側の部分に設置されることにより、整流板２０３に近接して配置されている。また、中間回路１５は、検出器１４と受信アンテナ１３との間に接続されている。
【００５７】
図６には、図５の排気浄化システムＳ２の等価回路が示されている。中間回路１５は、第一実施形態と同じ構成であり、直列回路１６と、第一並列回路１７と、第二並列回路１８とを有する。
【００５８】
直列回路１６は、検出器１４及び受信アンテナ１３に対して直列に接続されている。インダクタ２１の第一端は、接続ライン２３を介して受信アンテナ１３の出力端子に接続されている。キャパシタ２２の第一端は、インダクタ２１の第二端に接続され、キャパシタ２２の第二端は、検出器１４の入力端子に接続されている。検出器１４の接地端子は、第一グラウンド１０１に接続されている。
【００５９】
第一並列回路１７は、検出器１４及び受信アンテナ１３に対して並列に接続されている。第一インダクタ３１の第一端は、接続ライン２３に接続されている。第一キャパシタ３２の第一端は、第一インダクタ３１の第二端に接続され、第一キャパシタ３２の第二端は、第二グラウンド１０２に接続されている。
【００６０】
第二並列回路１８は、検出器１４及び受信アンテナ１３に対して並列に接続されている。第二インダクタ４１の第一端は、第一並列回路１７よりも受信アンテナ１３側において接続ライン２３に接続されている。第二キャパシタ４２の第一端は、第二インダクタ４１の第二端に接続され、第二キャパシタ４２の第二端は、第三グラウンド１０３に接続されている。
【００６１】
受信アンテナ１３の等価回路は、直列に接続されたインダクタ５１及び抵抗器５２を含んでいる。インダクタ５１の第一端は、受信アンテナ１３の先端に接続されている。抵抗器５２の第一端は、インダクタ５１の第二端に接続され、抵抗器５２の第二端は、受信アンテナ１３の出力端子に接続されている。
【００６２】
排気浄化装置２００の等価回路は、筐体内部２１０と、受信アンテナ−整流板間２３１とを有する。筐体内部２１０において、キャパシタ２１２の第一端は、受信アンテナ１３の先端に接続されている。また、受信アンテナ−整流板間２３１において、キャパシタ２１６の第一端は、受信アンテナ１３の先端に接続されている。
【００６３】
なお、インダクタ２１、第一インダクタ３１、及び、第二インダクタ４１の各インダクタンスと、キャパシタ２２、第一キャパシタ３２、及び、第二キャパシタ４２の各キャパシタンス、すなわち、中間回路１５のインピーダンスは、次のように設定される。つまり、中間回路１５のインピーダンスは、筐体内部２１０及び受信アンテナ−整流板間２３１のインピーダンスと整合し、ひいては、使用可能な周波数帯域にマイクロ波の変化（ピーク）が現れるように、最適に設定される。
【００６４】
この第二実施形態に係る検出装置６０では、検出器１４と受信アンテナ１３との間に中間回路１５が接続されている。この中間回路１５のインピーダンスは、筐体内部２１０及び受信アンテナ−整流板間２３１のインピーダンスと整合し、ひいては、使用可能な周波数帯域にマイクロ波の変化（ピーク）が現れるように、最適に設定されている。したがって、使用可能な周波数帯域の外にマイクロ波の変化が現れることを抑制し、使用可能な周波数帯域でフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出できる。
【００６５】
図７には、図５の送信アンテナ１２及び受信アンテナ１３間におけるマイクロ波の透過強度と周波数との関係をフィルタ２０２の微粒子捕集量が多・中・少である場合について示すグラフが示されている。グラフＧ７は微粒子捕集量が多である場合、グラフＧ８は微粒子捕集量が中である場合、グラフＧ９は微粒子捕集量が少である場合を示している。
【００６６】
図７に示されるように、微粒子捕集量が多・中・少のいずれの場合にも、使用可能な周波数帯域Ｆにマイクロ波の変化（ピーク）が現れる。このように、第二実施形態によれば、筐体２０１の内側に設けられた整流板２０３に近接して受信アンテナ１３が配置された場合でも、使用可能な周波数帯域Ｆの外にマイクロ波の変化が現れることを抑制できる。これにより、使用可能な周波数帯域Ｆでフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出できる。
【００６７】
なお、第二実施形態では、筐体２０１の内側に「金属部材」の一例である整流板２０３が設けられ、受信アンテナ１３は、整流板２０３に近接して配置されている。しかしながら、筐体２０１の内側に整流板２０３以外の金属部材が設けられ、受信アンテナ１３は、金属部材に近接して配置されていてもよい。
【００６８】
また、第二実施形態では、受信アンテナ１３に近接して配置される整流板２０３等の金属部材が省かれる代わりに、マイクロ波の伝播に影響を与える材料（例えば、シリコンカーバイド等）がフィルタ２０２に使用されてもよい。
【００６９】
このように、金属部材に近接して受信アンテナ１３が配置された場合や、マイクロ波の伝播に影響を与える材料がフィルタ２０２に使用された場合でも、使用可能な周波数帯域の外にマイクロ波の変化が現れることを抑制できる。これにより、使用可能な周波数帯域でフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出できる。
【００７０】
［第三実施形態］
次に、本願の開示する技術の第三実施形態を説明する。
【００７１】
図８には、第三実施形態に係る検出装置７０を備える排気浄化システムＳ３の等価回路が示されている。排気浄化システムＳ３において、排気浄化装置２００は、第一実施形態と同じ構成である。
【００７２】
第三実施形態に係る検出装置７０は、第一実施形態に係る検出装置１０（図２参照）に対し、中間回路１５の直列回路１６の構成が次のように変更されている。すなわち、中間回路１５の直列回路１６からは、キャパシタ２２（図２参照）が省かれており、直列回路１６は、インダクタ２１を含んでいる。インダクタ２１の第一端は、接続ライン２３を介して送信アンテナ１２の入力端子に接続され、インダクタ２１の第二端は、出力器１１の出力端子に接続されている。第一並列回路１７及び第二並列回路１８は、第一実施形態と同じ構成である。
【００７３】
なお、インダクタ２１、第一インダクタ３１、及び、第二インダクタ４１の各インダクタンスと、第一キャパシタ３２及び第二キャパシタ４２の各キャパシタンス、すなわち、中間回路１５のインピーダンスは、次のように設定される。つまり、中間回路１５のインピーダンスは、筐体内部２１０及び送信アンテナ−整流板間２１１のインピーダンスと整合し、ひいては、使用可能な周波数帯域にマイクロ波の変化（ピーク）が現れるように、最適に設定される。
【００７４】
この第三実施形態に係る検出装置７０では、出力器１１と送信アンテナ１２との間に中間回路１５が接続されている。この中間回路１５のインピーダンスは、筐体内部２１０及び送信アンテナ−整流板間２１１のインピーダンスと整合し、ひいては、使用可能な周波数帯域にマイクロ波の変化（ピーク）が現れるように、最適に設定されている。したがって、使用可能な周波数帯域の外にマイクロ波の変化が現れることを抑制し、使用可能な周波数帯域でフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出できる。
【００７５】
図９には、図８の送信アンテナ１２及び受信アンテナ１３間におけるマイクロ波の透過強度と周波数との関係をフィルタ２０２の微粒子捕集量が多・中・少である場合について示すグラフが示されている。グラフＧ１０は微粒子捕集量が多である場合、グラフＧ１１は微粒子捕集量が中である場合、グラフＧ１２は微粒子捕集量が少である場合を示している。
【００７６】
図９に示されるように、微粒子捕集量が多・中・少のいずれの場合にも、使用可能な周波数帯域Ｆにマイクロ波の変化（ピーク）が現れる。このように、第三実施形態によっても、使用可能な周波数帯域Ｆの外にマイクロ波の変化が現れることを抑制し、使用可能な周波数帯域Ｆでフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出できる。
【００７７】
図１０には、第三実施形態、第一実施形態、及び、第一比較例におけるマイクロ波の透過強度をフィルタ２０２の微粒子捕集量が多・中・少である場合について比較するグラフが示されている。グラフＧ１３、Ｇ１４は第三実施形態、グラフＧ１５は第一実施形態、グラフＧ１６は第一比較例を示している。グラフＧ１３、１４は、第三実施形態におけるインダクタ２１のインダクタンスをそれぞれ異なる値にした場合を示している。図１０に示されるように、微粒子捕集量が多・中・少のいずれの場合にも、第三実施形態によれば、第一実施形態及び第一比較例と同等の透過強度を得ることができる。
【００７８】
なお、第三実施形態では、第一実施形態と同様の変形例が採用されてもよい。
【００７９】
［第四実施形態］
次に、本願の開示する技術の第四実施形態を説明する。
【００８０】
図１１には、第四実施形態に係る検出装置８０を備える排気浄化システムＳ４の等価回路が示されている。排気浄化システムＳ４において、排気浄化装置２００は、第二実施形態と同じ構成である。
【００８１】
第四実施形態に係る検出装置８０は、第二実施形態に係る検出装置６０（図６参照）に対し、中間回路１５の直列回路１６の構成が次のように変更されている。すなわち、中間回路１５の直列回路１６からは、キャパシタ２２（図６参照）が省かれており、直列回路１６は、インダクタ２１を含んでいる。インダクタ２１の第一端は、接続ライン２３を介して受信アンテナ１３の出力端子に接続され、インダクタ２１の第二端は、検出器１４の入力端子に接続されている。第一並列回路１７及び第二並列回路１８は、第二実施形態と同じ構成である。
【００８２】
なお、インダクタ２１、第一インダクタ３１、及び、第二インダクタ４１の各インダクタンスと、第一キャパシタ３２及び第二キャパシタ４２の各キャパシタンス、すなわち、中間回路１５のインピーダンスは、次のように設定される。つまり、中間回路１５のインピーダンスは、筐体内部２１０及び受信アンテナ−整流板間２３１のインピーダンスと整合し、ひいては、使用可能な周波数帯域にマイクロ波の変化（ピーク）が現れるように、最適に設定される。
【００８３】
この第四実施形態に係る検出装置８０では、検出器１４と受信アンテナ１３との間に中間回路１５が接続されている。この中間回路１５のインピーダンスは、筐体内部２１０及び受信アンテナ−整流板間２３１のインピーダンスと整合し、ひいては、使用可能な周波数帯域にマイクロ波の変化（ピーク）が現れるように、最適に設定されている。したがって、使用可能な周波数帯域の外にマイクロ波の変化が現れることを抑制し、使用可能な周波数帯域でフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出できる。
【００８４】
図１２には、図１１の送信アンテナ１２及び受信アンテナ１３間におけるマイクロ波の透過強度と周波数との関係をフィルタ２０２の微粒子捕集量が多・中・少である場合について示すグラフが示されている。グラフＧ１７微粒子捕集量が多である場合、グラフＧ１８は微粒子捕集量が中である場合、グラフＧ１９は微粒子捕集量が少である場合を示している。
【００８５】
図１２に示されるように、微粒子捕集量が多・中・少のいずれの場合にも、使用可能な周波数帯域Ｆにマイクロ波の変化（ピーク）が現れる。このように、第四実施形態によっても、使用可能な周波数帯域Ｆの外にマイクロ波の変化が現れることを抑制し、使用可能な周波数帯域Ｆでフィルタ２０２の微粒子捕集量を検出できる。
【００８６】
なお、第四実施形態では、第一実施形態と同様の変形例が採用されてもよい。
【００８７】
以上、本願の開示する技術の第一乃至第四実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【００８８】
上述の本願の開示する技術の第一乃至第四実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【００８９】
（付記１）
排気浄化装置の筐体に収容されたフィルタの微粒子捕集量をマイクロ波を用いて検出する検出装置であって、
マイクロ波出力信号を出力する出力器と、
前記マイクロ波出力信号に応じたマイクロ波を前記筐体の内側に送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナによって前記筐体の内側に送信された前記マイクロ波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信された前記マイクロ波に応じたマイクロ波検出信号を検出する検出器と、
前記出力器と前記送信アンテナとの間に接続された中間回路と、
を備え、
前記中間回路は、
前記出力器及び前記送信アンテナに対して直列に接続されたインダクタを含む直列回路と、
直列に接続された第一インダクタ及び第一キャパシタを含み、前記出力器及び前記送信アンテナに対して並列に接続された第一並列回路と、
直列に接続された第二インダクタ及び第二キャパシタを含み、前記出力器及び前記送信アンテナに対して並列に接続された第二並列回路と、
を有する、
検出装置。
（付記２）
前記直列回路は、前記出力器及び前記送信アンテナに対して直列に接続された前記インダクタ及びキャパシタを含み、
前記インダクタの第一端は、接続ラインを介して前記送信アンテナの入力端子に接続され、
前記キャパシタの第一端は、前記インダクタの第二端に接続され、
前記キャパシタの第二端は、前記出力器の出力端子に接続され、
前記第一インダクタの第一端は、前記接続ラインに接続され、
前記第一キャパシタの第一端は、前記第一インダクタの第二端に接続され、
前記第一キャパシタの第二端は、グラウンドに接続され、
前記第二インダクタの第一端は、前記接続ラインに接続され、
前記第二キャパシタの第一端は、前記第二インダクタの第二端に接続され、
前記第二キャパシタの第二端は、前記グラウンドに接続されている、
付記１に記載の検出装置。
（付記３）
前記インダクタの第一端は、接続ラインを介して前記送信アンテナの入力端子に接続され、
前記インダクタの第二端は、前記出力器の出力端子に接続され、
前記第一インダクタの第一端は、前記接続ラインに接続され、
前記第一キャパシタの第一端は、前記第一インダクタの第二端に接続され、
前記第一キャパシタの第二端は、グラウンドに接続され、
前記第二インダクタの第一端は、前記接続ラインに接続され、
前記第二キャパシタの第一端は、前記第二インダクタの第二端に接続され、
前記第二キャパシタの第二端は、前記グラウンドに接続されている、
付記１に記載の検出装置。
（付記４）
前記送信アンテナは、前記筐体の内側に設けられた金属部材に近接して配置されている、
付記１〜付記３のいずれか一項に記載の検出装置。
（付記５）
排気浄化装置の筐体に収容されたフィルタの微粒子捕集量をマイクロ波を用いて検出する検出装置であって、
マイクロ波出力信号を出力する出力器と、
前記マイクロ波出力信号に応じたマイクロ波を前記筐体の内側に送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナによって前記筐体の内側に送信された前記マイクロ波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信された前記マイクロ波に応じたマイクロ波検出信号を検出する検出器と、
前記検出器と前記受信アンテナとの間に接続された中間回路と、
を備え、
前記中間回路は、
前記検出器及び前記受信アンテナに対して直列に接続されたインダクタを含む直列回路と、
直列に接続された第一インダクタ及び第一キャパシタを含み、前記検出器及び前記受信アンテナに対して並列に接続された第一並列回路と、
直列に接続された第二インダクタ及び第二キャパシタを含み、前記検出器及び前記受信アンテナに対して並列に接続された第二並列回路と、
を有する、
検出装置。
（付記６）
前記直列回路は、前記検出器及び前記受信アンテナに対して直列に接続された前記インダクタ及びキャパシタを含み、
前記インダクタの第一端は、接続ラインを介して前記受信アンテナの出力端子に接続され、
前記キャパシタの第一端は、前記インダクタの第二端に接続され、
前記キャパシタの第二端は、前記検出器の入力端子に接続され、
前記第一インダクタの第一端は、前記接続ラインに接続され、
前記第一キャパシタの第一端は、前記第一インダクタの第二端に接続され、
前記第一キャパシタの第二端は、グラウンドに接続され、
前記第二インダクタの第一端は、前記接続ラインに接続され、
前記第二キャパシタの第一端は、前記第二インダクタの第二端に接続され、
前記第二キャパシタの第二端は、前記グラウンドに接続されている、
付記５に記載の検出装置。
（付記７）
前記インダクタの第一端は、接続ラインを介して前記受信アンテナの出力端子に接続され、
前記インダクタの第二端は、前記検出器の入力端子に接続され、
前記第一インダクタの第一端は、前記接続ラインに接続され、
前記第一キャパシタの第一端は、前記第一インダクタの第二端に接続され、
前記第一キャパシタの第二端は、グラウンドに接続され、
前記第二インダクタの第一端は、前記接続ラインに接続され、
前記第二キャパシタの第一端は、前記第二インダクタの第二端に接続され、
前記第二キャパシタの第二端は、前記グラウンドに接続されている、
付記５に記載の検出装置。
（付記８）
前記受信アンテナは、前記筐体の内側に設けられた金属部材に近接して配置されている、
付記５〜付記７のいずれか一項に記載の検出装置。
【符号の説明】
【００９０】
１０  検出装置
１１  出力器
１２  送信アンテナ
１３  受信アンテナ
１４  検出器
１５  中間回路
１６  直列回路
１７  第一並列回路
１８  第二並列回路
２１  インダクタ
２２  キャパシタ
２３  接続ライン
３１  第一インダクタ
３２  第一キャパシタ
４１  第二インダクタ
４２  第二キャパシタ
６０  検出装置
７０  検出装置
８０  検出装置
１００  グラウンド
２００  排気浄化装置
２０１  筐体
２０２  フィルタ
２０３  整流板（金属部材の一例）
【図１】
2020067050.tif 000003
【図２】
2020067050.tif 000004
【図３】
2020067050.tif 000005
【図４】
2020067050.tif 000006
【図５】
2020067050.tif 000007
【図６】
2020067050.tif 000008
【図７】
2020067050.tif 000009
【図８】
2020067050.tif 000010
【図９】
2020067050.tif 000011
【図１０】
2020067050.tif 000012
【図１１】
2020067050.tif 000013
【図１２】
2020067050.tif 000014
【図１３】
2020067050.tif 000015
【図１４】
2020067050.tif 000016
【図１５】
2020067050.tif 000017
【図１６】
2020067050.tif 000018
【図１７】
2020067050.tif 000019
【図１８】
2020067050.tif 000020