(57)【要約】【課題】粒子状物質検出装置を排ガス等の配管に装着して使用するときに、排ガスの流れにより粒子状物質検出装置が冷却されることを防止し、排ガス等に混入した水により粒子状物質検出装置が破壊されることを防止することができる粒子状物質検出装置用保護具を提供する。【解決手段】筒状の胴部１と胴部１の一方の端部２を塞ぐ底部３とを有する有底筒状の保護具本体４を備え、胴部１の壁を貫通しガスを外側から内側に流入させることができるガス導入口５と、胴部１の、ガス導入口５に対向する位置の壁を貫通し、ガスを内側から外側に流出させることができるガス排出口６とが形成された、粒子状物質検出装置用保護具１００。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の胴部と前記胴部の一方の端部を塞ぐ底部とを有する有底筒状の保護具本体を備え、
前記胴部の壁を貫通しガスを外側から内側に流入させることができるガス導入口と、前記胴部の、前記ガス導入口に対向する位置の壁を貫通し、ガスを内側から外側に流出させることができるガス排出口とが形成された、粒子状物質検出装置用保護具。
【請求項２】
前記ガス導入口に直交するとともに前記ガス導入口の輪郭部分の少なくとも一部から前記胴部の内側に向かって延びるように形成された板状の入口側誘導板を更に備えた請求項１に記載の粒子状物質検出装置用保護具。
【請求項３】
前記胴部が、中心軸に直交する断面の断面積が他の部分より小さい絞り部を有し、前記絞り部に前記ガス導入口及び前記ガス排出口が形成された請求項１又は２に記載の粒子状物質検出装置用保護具。
【請求項４】
前記ガス導入口に空洞部分が連通するように前記胴部の外側に配設されガス導入管を更に備えた請求項１〜３の何れかに記載の粒子状物質検出装置用保護具。
【請求項５】
前記底部に貫通孔が形成された請求項１〜３の何れかに記載の粒子状物質検出装置用保護具。
【請求項６】
一方の端部である第１端部に固定用構造部を有する管状の第１保持管と、前記第１保持管の他方の端部である第２端部に、前記第１保持管と同軸になるように一方の端部が固定された管状の第２保持管とを備え、
前記第１保持管の先端に請求項１〜５のいずれかに記載の粒子状物質検出装置用保護具が着脱可能に取り付けられ、
一方の端部に粒子状物質の検出部を有するとともに他方の端部に配線の取出し部を有する一方向に長いセラミック製の粒子状物質検出装置を、検出部が前記第１保持管の第１端部から外に出た状態になるとともに配線の取出し部が前記第２保持管内に位置するように内部に配置し、前記粒子状物質検出装置の検出部が排ガスの配管内に位置するように前記第１保持管の固定用構造部により排ガスの配管に固定して使用される保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子状物質検出装置用保護具に関し、さらに詳しくは、粒子状物質検出装置を排ガス等の配管に装着して使用するときに、配管内の排ガス等の流れにより粒子状物質検出装置が冷却されることを防止し、排ガス等に混入した水により粒子状物質検出装置が破壊されることを防止することができる粒子状物質検出装置用保護具に関する。
【背景技術】
【０００２】
煙道排ガスやディーゼルエンジン排ガスには煤等の粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ：ＰＭ）が含まれており、大気汚染の原因になっていた。これらを除去するために、セラミック等で作製されたフィルタ（ディーゼルパティキュレートフィルタ：ＤＰＦ）が広く用いられている。セラミック製のＤＰＦは、長期間の使用が可能であるが、熱劣化等によりクラックや溶損等の欠陥が発生することがあり、微量ではあるが粒子状物質が漏れる可能性がある。このような欠陥が発生した場合には、その欠陥の発生を即座に検知し、装置の異常を認識することが、大気汚染防止の観点から極めて重要である。このような欠陥の発生を検知する方法として、ＤＰＦの下流側に粒子状物質（ＰＭ）検出装置を設ける方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−１２３７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明は、コロナ放電によって粒子状物質を帯電させ、そのイオン電流を測定することにより、粒子状物質の量を測定するものである。このように、粒子状物質を帯電させてそのイオン電流を測定する方法では、粒子状物質に帯電するイオン電流が微弱であるため、その微弱なイオン電流を検出するために大掛かりな検出回路が必要になり、高価なものになるという問題があった。また、排ガスが高流量である場合には、粒子状物質を効果的に帯電させることができないため、粒子状物質の測定値が、実際に排ガスに含有されている粒子状物質の量より小さい値となり、その誤差が大きいという問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するために、一方の端部に粒子状物質を検出するための貫通孔と一対の電極とを有するとともに他方の端部に配線の取出し部を有する一方向に長いセラミック製の粒子状物質検出装置を提案している（特願２００８−２４６４６１号）。この粒子状物質検出装置は、例えば、図６Ａ、図６Ｂに示すようなセラミック製の板状の粒子状物質検出装置１２１である。粒子状物質検出装置１２１は、検出装置本体１６１の一方の端部１６５に検出部１２２を有し、検出部１２２は、貫通孔（検出装置本体の貫通孔）１６２、及び貫通孔１６２を挟むようにして埋設された一対の電極を有するものである。そして、上記一対の電極間に電圧を印加し、貫通孔１６２内に流入した排ガス中の粒子状物質を電気的に貫通孔内の壁面等に付着させ、貫通孔内の壁面等のインピーダンス等を測定することにより、粒子状物質の付着量等を検出するものである。そして、貫通孔１６２が配設されている側の端部とは反対側の端部（他方の端部）１６６に、上記一対の電極のなかの一方の電極に繋がる取出し端子１６３が配設され、一方の端部と他方の端部との間の位置の表面に、上記一対の電極のなかの他方の電極に繋がる取出し端子１６４が配設されている。取出し端子１６３，１６４は、外部からの電線を接続する部分である。図６Ａは、粒子状物質検出装置を模式的に示す正面図である。図６Ｂは、粒子状物質検出装置を模式的に示す側面図である。
【０００６】
上記のような粒子状物質検出装置は、粒子状物質検出装置を配管等に固定するための固定用部材に装着され、粒子状物質検出装置が装着された上記固定用部材が、排気ガス等が流れる配管に装着されることにより、配管内を流通する排ガス等に含有される粒子状物質が検出される。上記粒子状物質検出装置は、極めて有用なものであるが、更に改良可能な点もあった。例えば、自動車エンジンからの排ガスを排出するための配管に粒子状物質検出装置を装着した場合、配管内の排ガスの流れにより粒子状物質検出装置が冷却され、粒子状物質検出装置を使用するのに適した温度を維持しにくいことがあり、この点については更に改良の余地があった。また、排ガスに混入した水により高温に加熱された粒子状物質検出装置が破損し易くなることもあり、この点についても更に改良の余地があった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、粒子状物質検出装置を排ガス等の配管に装着して使用するときに、配管内の排ガス等の流れにより粒子状物質検出装置が冷却されることを防止し、排ガス等に混入した水により粒子状物質検出装置が破壊されることを防止することができる粒子状物質検出装置用保護具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明は、以下の粒子状物質検出装置用保護具を提供するものである。
【０００９】
［１］  筒状の胴部と前記胴部の一方の端部を塞ぐ底部とを有する有底筒状の保護具本体を備え、前記胴部の壁を貫通しガスを外側から内側に流入させることができるガス導入口と、前記胴部の、前記ガス導入口に対向する位置の壁を貫通し、ガスを内側から外側に流出させることができるガス排出口とが形成された、粒子状物質検出装置用保護具。
【００１０】
［２］  前記ガス導入口に直交するとともに前記ガス導入口の輪郭部分の少なくとも一部から前記胴部の内側に向かって延びるように形成された板状の入口側誘導板を更に備えた［１］に記載の粒子状物質検出装置用保護具。
【００１１】
［３］  前記胴部が、中心軸に直交する断面の断面積が他の部分より小さい絞り部を有し、前記絞り部に前記ガス導入口及び前記ガス排出口が形成された［１］又は［２］に記載の粒子状物質検出装置用保護具。
【００１２】
［４］  前記ガス導入口に空洞部分が連通するように前記胴部の外側に配設されガス導入管を更に備えた［１］〜［３］の何れかに記載の粒子状物質検出装置用保護具。
【００１３】
［５］  前記底部に貫通孔が形成された［１］〜［３］の何れかに記載の粒子状物質検出装置用保護具。
【００１４】
［６］  一方の端部である第１端部に固定用構造部を有する管状の第１保持管と、前記第１保持管の他方の端部である第２端部に、前記第１保持管と同軸になるように一方の端部が固定された管状の第２保持管とを備え、前記第１保持管の先端に［１］〜［５］のいずれかに記載の粒子状物質検出装置用保護具が着脱可能に取り付けられ、一方の端部に粒子状物質の検出部を有するとともに他方の端部に配線の取出し部を有する一方向に長いセラミック製の粒子状物質検出装置を、検出部が前記第１保持管の第１端部から外に出た状態になるとともに配線の取出し部が前記第２保持管内に位置するように内部に配置し、前記粒子状物質検出装置の検出部が排ガスの配管内に位置するように前記第１保持管の固定用構造部により排ガスの配管に固定して使用される保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の粒子状物質検出装置用保護具によれば、ガス導入口とガス排出口とが形成された有底筒状であるため、粒子状物質検出装置に被せた状態で粒子状物質検出装置を排ガス等の配管内に入れて粒子状物質の測定を行うことができ、それにより、配管内の排ガス等の流れにより粒子状物質検出装置が冷却されることを防止することができる。更に、排ガス等に混入した水が粒子状物質検出装置に付着することを防止することができ、それにより、高温に加熱された粒子状物質検出装置が水により破壊されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】本発明の粒子状物質検出装置用保護具の一の実施形態を模式的に示す正面図である。
【図１Ｂ】図１ＡにおけるＡ−Ａ’断面を示す模式図である。
【図１Ｃ】図１ＡにおけるＢ−Ｂ’断面を示す模式図である。
【図１Ｄ】図１ＡにおけるＣ−Ｃ’断面を示す模式図である。
【図２Ａ】本発明の粒子状物質検出装置用保護具の他の実施形態を模式的に示す正面図である。
【図２Ｂ】本発明の粒子状物質検出装置用保護具の他の実施形態を模式的に示す平面図である。
【図２Ｃ】図２ＡにおけるＤ−Ｄ’断面を示す模式図である。
【図３Ａ】本発明の粒子状物質検出装置用保護具の更に他の実施形態を模式的に示す側面図である。
【図３Ｂ】本発明の粒子状物質検出装置用保護具の更に他の実施形態を模式的に示す背面図である。
【図３Ｃ】本発明の粒子状物質検出装置用保護具の更に他の実施形態を模式的に示す正面図である。
【図４】本発明の保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体の一の実施形態を模式的に示す側面図である。
【図５】本発明の保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体の一の実施形態の、中心軸方向に平行な平面で切断した断面を示す模式図である。
【図６Ａ】粒子状物質検出装置を模式的に示す正面図である。
【図６Ｂ】粒子状物質検出装置を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００１８】
（１）粒子状物質検出装置用保護具：
図１Ａ〜図１Ｄに示すように、本発明の粒子状物質検出装置用保護具（以下、単に「保護具」ということがある。）の一の実施形態は、筒状の胴部１と胴部１の一方の端部２を塞ぐ底部３とを有する有底筒状の保護具本体４を備え、胴部１の壁を貫通しガスを外側から内側に流入させることができるガス導入口５と、胴部１の、ガス導入口５に対向する位置の壁を貫通し、ガスを内側から外側に流出させることができるガス排出口６とが形成されたものである。ここで、「胴部１の壁」とは、胴部１を構成する壁のことである。また、「胴部１の、ガス導入口５に対向する位置の壁」とは、ガス導入口５が形成されている位置に対して、胴部１の中心軸を挟んで反対側に位置する壁（胴部１を構成する壁）のことである。この場合、底部３の端面からガス導入口５までの距離と、底部３の端面からガス排出口６までの距離は同じである。図１Ａは、本発明の粒子状物質検出装置用保護具の一の実施形態を模式的に示す正面図である。図１Ｂは、図１ＡにおけるＡ−Ａ’断面を示す模式図である。図１Ｃは、図１ＡにおけるＢ−Ｂ’断面を示す模式図である。図１Ｄは、図１ＡにおけるＣ−Ｃ’断面を示す模式図である。
【００１９】
本実施形態の粒子状物質検出装置用保護具１００は、筒状の胴部１と胴部１の一方の端部２を塞ぐ底部（保護具本体の底部）３とを有する有底筒状の保護具本体４を備えるものである。胴部１の長さは、粒子状物質検出装置の配管内に挿入される部分の長さより５〜１５ｍｍ長いことが好ましい。より具体的には、胴部１の長さは、３８〜４８ｍｍであることが好ましい。長すぎると、排ガス等の配管内に入らないことがあり、短すぎると、粒子状物質検出装置が入らないことがある。また、胴部１の太さは、８〜１８ｍｍであることが好ましい。太すぎると、排ガス等の配管に大きすぎる孔を形成する必要が生じることがある。そして、配管に形成した孔が大きくなると、粒子状物質検出装置を固定する部材を必要以上に大きくしなければならないことがある。胴部１及び底部３の厚さは、０．５〜１．５ｍｍであることが好ましい。厚すぎると、重くなり、使用時に落下し易くなることがある。薄すぎると、強度が低下することがある。
【００２０】
胴部１の形状は、円筒状であることが好ましいが、これに限定されるものではない。例えば、中心軸に直交する断面形状が四角形、五角形、六角形等の多角形の筒形状や、中心軸に直交する断面形状が楕円形の筒形状等であってもよい。
【００２１】
底部３には、貫通孔（保護具本体の底部の貫通孔）３ａが形成されていることが好ましい。貫通孔３ａが形成されることにより、保護具１００内に水が溜まった時に、その水を貫通孔３ａから排出することができる。貫通孔３ａの形状は、特に限定されず、例えば、胴部１の中心軸に直行する断面において、四角形、五角形、六角形等の多角形、円形、楕円形等が好ましい。また、貫通孔３ａの大きさは、特に限定されず、例えば、胴部１の中心軸に直行する断面において、７〜３８．５ｍｍ２が好ましく、１２．５〜２８．３ｍｍ２が更に好ましい。７ｍｍ２より小さいと水を排出し難くなることがあり、３８．５ｍｍ２より大きいと、粒子状物質検出装置が冷却されやすくなったり、粒子状物質検出装置に水が付着しやすくなったりすることがある。貫通孔３ａの配置は、底部３の中央部が好ましく、底部３の重心の位置であることが更に好ましい。ここで、「底部３の中央部」とは、底部３の重心と同じ位置を重心とし、底部３の外形と相似形で、面積が底部３の面積の２２％の範囲を意味する。例えば、底部３が半径１０ｍｍの円形であるとすると、底部３の中心（重心）と中心の位置が同じで、半径４．７ｍｍの円形の範囲である。
【００２２】
保護具本体４の材質は、ステンレス鋼が好ましい。これらの中でも、耐腐食性に優れる点で、フェライト系ステンレスが更に好ましい。
【００２３】
保護具本体４の他方の端部７である開口側の端部７ａに、胴部１より太く形成された嵌合部１１が形成されていることが好ましい。嵌合部１１は円筒状であり、胴部１と同軸で胴部１より太く形成され、胴部１の他方の端部に配設されている。嵌合部１１の中心軸に直交する断面の形状は、胴部１の中心軸に直交する断面の形状と同じ（相似形）であることが好ましい。保護具１００は、嵌合部１１を、粒子状物質検出装置を配管等に固定するために用いる粒子状物質検出装置固定用管状構造体の先端部分（配管内に挿入する側の先端部分）に嵌合させて、粒子状物質検出装置固定用管状構造体に取り付けられる。
【００２４】
嵌合部１１の外径は、胴部１より２〜８ｍｍ大きいことが好ましい。また、嵌合部１１の厚さは、０．５〜２ｍｍであることが好ましい。また、嵌合部１１の中心軸方向長さは、２〜４ｍｍであることが好ましい。短すぎると、粒子状物質検出装置固定用管状構造体に取り付け難くなることがあり、長すぎると、粒子状物質検出装置用保護具１００が長くなり、配管内に挿入し難くなることがある。粒子状物質検出装置用保護具１００の長さは、胴部１の長さと嵌合部１１の長さとの合計である。また、嵌合部１１の材質は、保護具本体４の材質と同じであることが好ましい。
【００２５】
嵌合部１１の内側には、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｄに示すように、突起部１２が形成されていることが好ましい。これにより、粒子状物質検出装置固定用管状構造体の粒子状物質検出装置が付き出している側の端部に突起部１２と嵌め合うことができる凹部を設けることにより、保護具１００を粒子状物質検出装置固定用管状構造体に取り付けるときに、突起部１２と当該凹部とを嵌め合うことにより、保護具１００を粒子状物質検出装置固定用管状構造体に容易に取り付けることができる。突起部１２の大きさは、保護具１００の大きさ、質量等により適宜決定することができるが、例えば、高さ１〜３ｍｍ、外径１〜３ｍｍの円柱状であることが好ましい。突起部１２の材質は、保護具本体４の材質と同じであることが好ましい。
【００２６】
本実施形態の粒子状物質検出装置用保護具１００は、胴部１の壁を貫通しガスを外側から内側に流入させることができるガス導入口５と、胴部１の、ガス導入口５に対向する位置の壁を貫通し、ガスを内側から外側に流出させることができるガス排出口６とが形成されている。ガス導入口５の大きさ（開口部５ａの面積）は、粒子状物質検出装置の粒子状物質を検出する部分に排ガス等を十分に導入できる範囲で、できるだけ小さいことが好ましい。例えば、粒子状物質検出装置が、図６Ａ、図６Ｂに示すように、一方の端部１６５に粒子状物質の検出部１２２を有するとともに他方の端部１６６に配線の取出し部を有する一方向に長いセラミック製の粒子状物質検出装置１２１である場合、ガス導入口５の大きさ（開口部５ａの面積）は、検出部１２２の貫通孔（検出装置本体の貫通孔）１６２の開口部の大きさ（面積）の１００〜３００％であることが好ましく、１５０〜２００％であることが更に好ましい。具体的な大きさとしては、７．５〜２２．５ｍｍ２が好ましく、１１．３〜１５．０ｍｍ２が好ましい。ガス導入口５の大きさが、小さすぎると、排ガス等を粒子状物質検出装置に十分に供給し難くなることがある。また、ガス導入口５の大きさが、大きすぎると、粒子状物質検出装置が冷却され易くなることがあり、また、水が保護具１００内に入り易くなることがある。例えば、ガス導入口５の開口部５ａが長方形の場合、ガス導入口５の開口部５ａの、胴部１の中心軸方向の長さは、５〜７．５ｍｍが好ましく、５．５〜７．０ｍｍが更に好ましい。ガス排出口６の開口部の大きさ及び形状は、ガス導入口５の開口部の大きさ及び形状と同じであることが好ましい。また、ガス導入口５の開口部及びガス排出口６の開口部の形状は、上記粒子状物質検出装置１２１の貫通孔１６２の開口部の形状と同じ形状（相似形）であることが好ましい。ガス導入口５の開口部及びガス排出口６の開口部の形状は、例えば、長方形が好ましい。
【００２７】
ガス導入口５の、胴部１の中心軸方向における配置は、図４、図５に示すように、上記粒子状物質検出装置を上記粒子状物質検出装置固定用管状構造体に取り付け、更に、保護具１００を粒子状物質検出装置固定用管状構造体に取り付けたときに、粒子状物質検出装置の検出部１２２の貫通孔１６２の開口部が（図６Ａ参照）、ガス導入口５の開口部５ａに重なるような位置であることが好ましい。貫通孔１６２の開口部がガス導入口５の開口部５ａに重なることにより、排ガス等を粒子状物質検出装置の検出部（貫通孔）に効率的に導入することができる。「貫通孔１６２の開口部がガス導入口５に重なる」とは、ガス導入口５の開口部５ａを、ガス導入口５の開口部５ａに直交する方向で胴部１の内部（内側）に移動させ、粒子状物質検出装置１２１まで移動させたと仮定したときに、ガス導入口５の開口部５ａと貫通孔１６２の開口部とが少なくとも一部重なることを意味する。これは、保護具１００を粒子状物質検出装置固定用管状構造体に取り付けるときに、保護具１００の中心軸に直行する断面において、保護具１００の中心軸から貫通孔１６２の開口部の中央部に向かう方向と、保護具１００の中心軸からガス導入口５の開口部５ａの中央部に向かう方向とが同じ方向になるように保護具１００を粒子状物質検出装置固定用管状構造体に取り付けることを前提としている。そして、このようにガス導入口５の開口部５ａを、ガス導入口５の開口部５ａに直交する方向で胴部１の内部に移動させ、粒子状物質検出装置１２１まで移動させたと仮定したときに、ガス導入口５の開口部５ａに貫通孔（検出装置本体の貫通孔）１６２の開口部が完全に含まれる状態であることが更に好ましい。これにより、排ガス等を粒子状物質検出装置の検出部（貫通孔）に更に効率的に導入することができる。ガス導入口５の、底部３の端面からの距離は、具体的には、３〜５ｍｍが好ましい。３ｍｍより短いと、粒子状検出装置の熱を奪ってしまうことがあり、５ｍｍより長いと排気流れを阻害することがある。
【００２８】
本実施形態の粒子状物質検出装置用保護具１００は、図１Ａ、図１Ｃに示すように、ガス導入口５に直交するとともにガス導入口５の輪郭部分５ｂの少なくとも一部から胴部１の内側に向かって延びるように形成された板状の入口側誘導板２１を更に備えたものであることが好ましい。「ガス導入口５の輪郭部分５ｂ」とは、胴部１の内側における、ガス導入口５の開口部の輪郭を構成する壁の部分である。入口側導入板２１を備えることにより、ガス導入口５から導入された排ガス等を効率的に粒子状物質検出装置の貫通孔内に導入することができる。図１Ａに示すように、ガス導入口５の開口部５ａが長方形の場合、入口側導入版２１は、ガス導入口５の開口部５ａの長方形の２つの長辺に相当する位置に配設されていることが好ましい。この場合、入口側導入板２１の、胴部１の中心軸方向の長さは、開口部５ａの、胴部１の中心軸方向の長さと同じであることが好ましい。入口側導入板２１の厚さは、特に限定されないが、０．２〜１．０ｍｍが好ましく、０．３〜０．８ｍｍが更に好ましい。薄すぎると、強度が低くなることがあり、厚すぎると、熱を奪われてしまうことがある。入口側導入板２１は、ガス導入口５の開口部５ａに直行するように配設されていることが好ましい。入口側導入板２１の、ガス導入口５の開口部５ａから、胴部１の内側に向かう方向における長さは、１〜５ｍｍが好ましく、２〜３ｍｍが更に好ましい。短すぎると、排ガス等を粒子状物質検出装置に誘導する効果が低下することがあり、長すぎると、粒子状物質検出装置に当たり（衝突し）、粒子状物質検出装置を破損することがある。入口側導入板２１の形状は、特に限定されないが、長方形であることが好ましい。また、入口側導入板２１は、ガス導入口５の開口部５ａの輪郭全体に沿って筒状に形成されてもよい。また、図１Ｃに示すように、本実施形態の粒子状物質検出装置用保護具１００は、ガス排出６に直交するとともにガス排出口６の輪郭部分６ｂの少なくとも一部から胴部１の内側に向かって延びるように形成された板状の出口側誘導板２２を更に備えたものであることが好ましい。出口側誘導板２２を備えることにより、粒子状物質検出装置から排出された排ガス等を、保護具１００の外に、少ない負荷で（スムーズに）排出することができる。出口側誘導板２２の構造、配置等の条件は、上記入口側導入板２１の場合と同様であることが好ましい。入口側導入板２１及び出口側誘導板２２の材質は、保護具本体４の材質と同じであることが好ましい。
【００２９】
本発明の粒子状物質検出装置用保護具の他の実施形態は、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、胴部１が、中心軸に直交する断面の断面積が他の部分より小さい円筒状の絞り部２３を有し、絞り部２３にガス導入口５及びガス排出口６が形成されたものである。本実施形態の粒子状物質検出装置用保護具２００は、このように、胴部１に絞り部２３が形成され、絞り部２３にガス導入口５及びガス排出口６が形成されているため、排ガスが、細くなった絞り部２３に集まるように流れる（図２Ａの「排ガスの流れ２４」の矢印で示されるように、胴部１の絞り部２３付近の表面に、絞り部２３に向かって流れる排ガスの流れが形成される）ことにより、ガス導入口５に集まり易くなり、より効率的に排ガス等を保護具２００内に導入することができる。図２Ａは、本発明の粒子状物質検出装置用保護具の他の実施形態を模式的に示す正面図である。図２Ｂは、本発明の粒子状物質検出装置用保護具の他の実施形態を模式的に示す平面図である。図２Ｃは、図２ＡにおけるＤ−Ｄ’断面を示す模式図である。
【００３０】
絞り部２３の太さは、粒子状物質検出装置が挿入できる太さであることが好ましい。そして、胴部１の最も太い円筒状の部分の太さの７７〜８５％であることが好ましく、７９〜８１％であることが更に好ましい。胴部１の太さの７７％より細いと、粒子状物質検出装置を挿入しにくくなることがあり、胴部１の太さの８５％より太いと、排ガスを絞り部２３（ガス導入口５）に集める効果が低下することがある。「胴部１の最も太い円筒状の部分」とは、絞り部２３が形成されていない状態における胴部１の太さであり、絞り部２３が形成された後の胴部１の端部（例えば、底部３が配設される側の端部）の太さである。また、図２Ａに示すように、胴部１の最も太い円筒状の部分と、絞り部２３とを繋ぐ、繋ぎ部２５は、胴部１の中心軸に対して２５〜３５°傾いていることが好ましく、２９〜３１°傾いていることが更に好ましい。尚、胴部１の一方の端部２側に位置する繋ぎ部２５と胴部１の側面とが交わる部分は、胴部１の一方の端部２側に位置する繋ぎ部２５と絞り部２３とが交わる部分より、胴部１の一方の端部２側に配置されている。また、胴部１の他方の端部７側に位置する繋ぎ部２５と胴部１の側面とが交わる部分は、胴部１の他方の端部７側に位置する繋ぎ部２５と絞り部２３とが交わる部分より、胴部１の他方の端部７側に配置されている。
【００３１】
絞り部２３の、中心軸に直交する断面の断面積は、胴部１の最も太い円筒状の部分の、中心軸に直交する断面の断面積に対して、７０〜７８％であることが好ましく、７３〜７５％であることが更に好ましい。７０％より小さいと、粒子状物質検出装置を挿入しにくくなることがある。７８％より大きいと、排ガスを絞り部２３（ガス導入口５）に集める効果が低下することがある。
【００３２】
絞り部２３の、底部３の端面からの距離は、７〜１１ｍｍであることが好ましく、９〜９．５ｍｍであることが更に好ましい。これにより、ガス導入口５及びガス排出口６を、好ましい位置に形成することができる。また、絞り部２３の、中心軸方向における長さは、５〜１０ｍｍであることが好ましく、６〜６．５ｍｍであることが更に好ましい。絞り部２３の中心軸方向における長さが長すぎると、排ガスをガス導入口５に集める効果が低減することがある。絞り部２３の中心軸方向における長さが短すぎると、好ましい形状及び大きさのガス導入口５及びガス排出口６を形成しにくくなることがある。本実施形態の粒子状物質検出装置用保護具２００は、絞り部２３が形成され、絞り部２３にガス導入口５及びガス排出口６が形成されたこと以外は、上記本発明の粒子状物質検出装置用保護具１００の各構成及びその条件と、同様の構成及びその条件であることが好ましい。
【００３３】
本発明の粒子状物質検出装置用保護具の更に他の実施形態は、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、ガス導入口５に空洞部分３２が連通するように胴部１の外側に配設されガス導入管３１を更に備えるものである。ガス導入管３１は、筒状であり、ガス導入口５を覆うように配設されている。本実施形態の粒子状物質検出装置用保護具３００は、このように、ガス導入管３１が、胴部１のガス導入口５に繋がれているため、粒子状物質検出装置の冷却を防ぎ、水による粒子状物質検出装置の破損を防ぐことができる。更に、ガス導入管３１のガスの入口３３を排ガスの配管内の所望の位置（ガスが流れる方向に直交する断面における所望の位置）に配置することができ、これにより、配管内の最も排ガスが多く流れる位置等の所望の位置から、より効率的に排ガスを採取することができる。そして、ガスの入口３３を配管内の所望の位置に配置することにより、配管内の排ガスを効率的に採取できるため、粒子状物資検出装置の検出部（貫通孔）の位置を配管内の上記所望の位置に配置する必要がなく、そのため、粒子状物資検出装置を短くすることができる。粒子状物質検出装置を短くすることにより、長い場合と比較して、粒子状物質検出装置の強度が向上し、破損等をより効果的に防ぐことができる。図３Ａは、本発明の粒子状物質検出装置用保護具の更に他の実施形態を模式的に示す側面図である。図３Ｂは、本発明の粒子状物質検出装置用保護具の更に他の実施形態を模式的に示す背面図である。図３Ｃは、本発明の粒子状物質検出装置用保護具の更に他の実施形態を模式的に示す正面図である。
【００３４】
ガス導入管３１の太さは、胴部１の太さより細いことが好ましい。また、ガス導入管３１が胴部１に接続されている部分の大きさ（面積）は、ガス導入口５の開口部より大きいことが好ましく、ガス導入管３１が胴部１に接続されている部分の内側にガス導入口５の開口部が配置されていることが好ましい。ガス導入管３１の太さは、具体的には、５〜１０ｍｍであることが好ましく、８〜８．５ｍｍであることが更に好ましい。ガス導入管３１の長さは、本実施形態の粒子状物質検出装置用保護具３００を、粒子状物質検出装置が固定された粒子状物質検出装置用固定用管状構造体に装着して、排ガスの配管に接続した時に、ガス導入管３１のガスの入口３３が配管内の所望の位置に配置される長さであることが好ましい。ガス導入管３１の厚さ（壁の肉厚）は、０．５〜２ｍｍであることが好ましく、０．８〜１．２ｍｍであることが更に好ましい。薄すぎると強度が低下することがあり、厚すぎると、空洞部分の大きさが小さくなり、排ガスを導入しにくくなることがある。ガス導入管３１の材質は、保護部本体４の材質と同じであることが好ましい。ガス導入管３１と胴部１との角度は、３５〜５５°が好ましく、４３〜４７°が更に好ましい。３５°より小さいと、排ガスが保護具３００内に導入されにくくなることがある。５５°より大きいと、ガス導入管３１のガスの入口３３を配管内の所望の位置に配置することが難しくなることがある。尚、「ガス導入管３１と胴部１との角度」というときは、ガス導入管３１の胴部１に配設された端部からガスの入口３３に向かう方向と、胴部１の他方の端部７から一方の端部２に向かう方向との間の角度である。
【００３５】
本実施形態の粒子状物質検出装置用保護具３００においては、ガス導入口５及びガス排出口６の形状は、ガスが流通する方向に直交する断面が円形である。
【００３６】
本実施形態の粒子状物質検出装置用保護具３００は、ガス導入管３１が配設され、ガス導入口５及びガス排出口６の断面形状が円形であること以外は、上記本発明の粒子状物質検出装置用保護具１００の各構成及びその条件と、同様の構成及びその条件であることが好ましい。
【００３７】
（２）粒子状物質検出装置用保護具の製造方法：
図１Ａ〜図１Ｄに示す粒子状物質検出装置用保護具１００の製造方法について説明する。オーステナイト系ステンレス鋼をプレスし、胴部を作製する。嵌合部は突起部があるため切削にて作製する。ガス導入口５、ガス排出口６は胴部作製プレス時に同時に切り抜いておく。入り口側誘導板２１、出口側誘導板２２を同様の材料から切り出しておき、レーザー溶接等でそれぞれガス導入口５、ガス排出口６へ溶接する。その際、内部、外部ともにバリ、溶接スパッタ等が無いように作製することが好ましい。胴部と嵌合部をレーザー溶接等にて接合して粒子状物質検出装置用保護具１００を作製することが好ましい。
【００３８】
また、図２Ａ〜図２Ｃに示す粒子状物質検出装置用保護具２００の製造方法について説明する。粒子状物質検出装置用保護具１００と同様に胴部をプレスにて作製する。その際、胴部にある絞り部２３、ガス導入口５、ガス排出口６も同時に形成する。嵌合部を切削にて作製し、胴部とレーザー溶接等にて接合し粒子状物質検出装置用保護具２００を作製することが好ましい。
【００３９】
また、図３Ａ〜図３Ｃに示す粒子状物質検出装置用保護具３００の製造方法について説明する。粒子状物質検出装置用保護具１００と同様に胴部をプレスにて作製する。胴部をプレスにて作製する際、ガス導入管３１を取り付ける部分であるガス導入管取り付け口、及びガス排出口６をプレスにて切り取っておく。ガス導入管は、希望寸法の同材質（胴部と同じ材質の）パイプから切り出し、レーザー溶接等で作製しておく。その後、胴部へ、ガス導入管をレーザー溶接等で接合し、嵌合部をレーザー溶接等で接合し、粒子状物質検出装置用保護具３００を作製することが好ましい。
【００４０】
（３）保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体：
（３−１）粒子状物質検出装置固定用管状構造体；
保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体を構成する粒子状物質検出装置固定用管状構造体についてまず説明する。図４、図５に示すように、本発明の保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体の一の実施形態（保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体５００）を構成する粒子状物質検出装置固定用管状構造体（以下、単に「管状構造体」ということがある。）４００は、一方の端部である第１端部１０２に固定用構造部１０４を有する管状の第１保持管１０１と、第１保持管１０１の他方の端部である第２端部１０３に、第１保持管１０１と同軸になるように一方の端部１１２が固定された管状の第２保持管１１１とを備えるものである。そして、粒子状物質検出装置固定用管状構造体（管状構造体）４００は、一方の端部に粒子状物質の検出部１２２を有するとともに他方の端部に配線の取出し部１２３を有する一方向に長いセラミック製の粒子状物質検出装置１２１を、検出部１２２が第１保持管１０１の第１端部１０２から外に出た状態になるとともに配線の取出し部１２３が第２保持管１０３内に位置するように内部に配置し、粒子状物質検出装置１２１の検出部１２２が排ガスの配管内に位置するように第１保持管１０１の固定用構造部１０４により排ガスの配管に固定して使用されるものである。尚、粒子状物質検出装置固定用管状構造体としは、上記構造に限定されず、粒子状物質検出装置を、検出部が形成されている側の端部を外部に出した状態で内部に挿入して固定し、粒子状物質検出装置を取り付けた状態で排ガスの配管に固定することができる管状の構造体であればよい。図４は、本発明の保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体の一の実施形態を模式的に示す側面図である。図５は、本発明の保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体の一の実施形態の、中心軸方向に平行な平面で切断した断面を示す模式図である。
【００４１】
管状構造体４００を構成する第１保持管１０１は、一方の端部である第１端部１０２に固定用構造部１０４を有する円筒状の部材である。第１保持管１０１は、円筒状の一重管であるため、放熱性が良好であり、内部が高温になることを防止することができる。第１保持管１０１は、このように円筒状であることが好ましいが、中心軸に直交する断面が六角形、八角形等の多角形や、楕円形であってもよい。第１保持管１０１の、第１端部１０２の先端から、第２保持管１１１に接合されている部分までの距離（外部に露出して入る部分の距離）は、４０〜７０ｍｍであることが好ましく、５０〜６０ｍｍであることが更に好ましい。４０ｍｍより短いと、管状構造体４００を配管に固定して使用したときに、配管から第２保持管１１までの距離が短くなり、第２保持管１１内に配置される粒子状物質検出装置１２１の取り出し部１２３が高温になることがある。７０ｍｍより長いと、管状構造体４００全体が長くなり、自動車エンジンの排ガス用配管に固定する場合のように、狭い場所での使用をし難くなることがある。尚、図４、図５において、粒子状物質検出装置１２１の取り出し部１２３は、コンタクト部材１２４の内部に隠れている。
【００４２】
第１保持管１０１の中心軸に直交する断面における外径は、１０〜２０ｍｍであることが好ましく、１２〜１６ｍｍであることが更に好ましい。１０ｍｍより小さいと、粒子状物質検出装置が内部に入り難くなったり、放熱が不十分になることがある。２０ｍｍより大きいと、自動車エンジンの排ガス用配管に固定する場合のように、狭い場所での使用をし難くなることがある。第１保持管１０１の壁の厚さ（肉厚）は、０．３〜１．５ｍｍであることが好ましく、０．５〜１．０ｍｍであることが更に好ましい。０．３ｍｍより薄いと、強度が低下することがある。１．５ｍｍより大きいと、放熱が不十分になることがある。
【００４３】
第１保持管１０１の第１端部１０２の先端部分は、粒子状物質検出装置１２１が通る孔が形成された底部（管状構造体の底部）１０６を有している。底部（管状構造体の底部）を貫通するように形成された孔（管状構造体の底部の孔）は、粒子状物質検出装置１２１を通したときに、粒子状物質検出装置１２１との間に０．１〜０．５ｍｍの隙間が開く大きさであることが好ましい。従って、第１保持管１０１の第１端部１０２の先端部分は、底部（管状構造体の底部）１０６と粒子状物質検出装置１２１とによって塞がれ、配管内の排ガスが第１保持管１０１の第１端部１０２の先端部分から浸入することが防止されている。
【００４４】
管状構造体４００においては、第１保持管１０１の第１端部１０２に形成される固定用構造部１０４は、ネジ構造（雄ネジ）である。つまり、管状構造体４００は、第１保持管１０１の第１端部１０２に固定用構造部１０４として、雄ネジが形成されている。これにより、配管側に雌ネジを形成することにより、管状構造体４００をネジ締結により配管に固定することができる。また、管状構造体４００は、配管にネジ締結するときにスパナ、モンキー等で締め付けるために、中心軸に直交する断面が六角形の鍔部１０５を有している。これにより、管状構造体４００をネジ締結により配管に固定するときに、鍔部１０５をスパナ、モンキー等の先端で挟んで回すことによりネジ締結をすることができる。
【００４５】
また、第１保持管１０１は、第１端部１０２と、第１端部１０２からは独立した第１端部１０２以外の部分である胴部とにより構成されてもよい。そして、第１端部１０２が、一体的に形成された固定用構造部１０４及び鍔部１０５から形成されてもよい。そしてこの場合、当該一体的に形成された固定用構造部１０４及び鍔部１０５が、胴部からは独立して胴部の端部で回転することができるように胴部に取り付けられていることが好ましい。また、一体的に形成された固定用構造部１０４及び鍔部１０５が、第１保持管１０１の第２端部側に移動しないように、第１保持管１０１の胴部の第１端部１０２に近い位置にリング状の留め部を有することが好ましい。
【００４６】
第１保持管１０１の材質は、特に限定されないが、例えば強度が高く、安価であるステンレス鋼が好ましい。ステンレス鋼の種類としては、オーステナイト系等が好ましい。
【００４７】
管状構造体４００を構成する第２保持管１１１は、第１保持管１０１の他方の端部である第２端部１０３に、第１保持管１０１と同軸になるように一方の端部１１２が固定されたものであり、円筒状の一重管である。第２保持管１１１は、円筒状の一重管であるため、放熱性が良好であり、内部が高温になることを防止することができる。第２保持管１１１は、このように円筒状であることが好ましいが、中心軸に直交する断面が六角形、八角形等の多角形や、楕円形であってもよい。第２保持管１１１の、中心軸方向の長さは、３０〜６０ｍｍであることが好ましく、４０〜５０ｍｍであることが更に好ましい。３０ｍｍより短いと、管状構造体４００の取り出し部１２３が内部に収まらないことがある。６０ｍｍより長いと管状構造体４００全体が長くなり、自動車エンジンの排ガス用配管に固定する場合のように、狭い場所での使用をし難くなることがある。
【００４８】
第２保持管１１１の中心軸に直交する断面における外径は、１５〜２５ｍｍであることが好ましく、１７〜２０ｍｍであることが更に好ましい。１５ｍｍより小さいと、粒子状物質検出装置が内部に入り難くなったり、放熱が不十分になることがある。２５ｍｍより大きいと、自動車エンジンの排ガス用配管に固定する場合のように、狭い場所での使用をし難くなることがある。上記第２保持管１１１の中心軸に直交する断面における外径は、両端部分の径が小さく絞られた部分を除く、中央部分の外径である。第２保持管１１１の壁の厚さ（肉厚）は、０．３〜１．５ｍｍであることが好ましく、０．５〜１．０ｍｍであることが更に好ましい。０．３ｍｍより薄いと、強度が低下することがある。１．５ｍｍより大きいと、放熱が不十分になることがある。
【００４９】
第２保持管１１１は、第１保持管１０１に接続される側の端部（一方の端部１１２）と、反対側の端部とが細く形成され、中央部１１３が太く形成されている。そして中央部１１３の太さ（中心軸に直交する断面の直径（外径））は、第１保持管１０１の太さより太く形成されている。第２保持管１１１の中央部１１３の太さをこのように太くすることにより、粒子状物質検出装置１２１の取り出し部１２３を容易に第２保持管１１１内に位置させることができる。粒子状物質検出装置１２１の取り出し部１２３と、外部からの配線とを接続するときには、取り出し部１２３と配線とを接触させた状態で、コンタクト部材１２４によって外側から押え付けるようにして保持することにより接続されるため、粒子状物質検出装置１２１の他の部分より体積的に大きなものとなる。そのため、第２保持管１１１の中央部１１３を太くすることが好ましい。
【００５０】
第２保持管１１１の材質は、特に限定されないが、例えば強度が高く、安価であるステンレス鋼が好ましい。ステンレス鋼の種類としては、オーステナイト系等が好ましい。
【００５１】
第２保持管１１１の第１保持管１０１に接続されていない側の端部（他方の端部）は、開口され、その開口部がゴム製の栓１１４で塞がれていることが好ましい。そして、ゴム製の栓１１４には、粒子状物質検出装置１２１の取り出し部１２３に電気的に接続される外部からの配線を通すための貫通孔が形成されていることが好ましい。ゴム製の栓の材質は、耐熱性が高い物であることが好ましく、例えば、シリコンゴム等を挙げることができる。
【００５２】
第１保持管１０１と第２保持管１１１とは、強固に接続されることが好ましい。例えば、レーザー溶接、Ｔｉｇ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ）溶接等により接続されていることが好ましい。また、第１保持管１０１の中で、第２保持管１１１と接続されている部分から、第２保持管１１１内に入っている、第２端部１０３の先端までの距離は、５〜１５ｍｍであることが好ましく、６〜８ｍｍであることが更に好ましい。５ｍｍより短いと、強度不足になることがある。１５ｍｍより長いと熱が管状構造体１００の内部にこもることがある。
【００５３】
（３−２）粒子状物質検出装置固定用管状構造体の製造方法；
粒子状物質検出装置固定用管状構造体の製造方法は、特に限定されないが、例えば図４、図５に示すような粒子状物質検出装置固定用管状構造体は、以下のような方法で製造することができる。
【００５４】
第１保持管の作製に際しては、所定の太さ、長さ及び厚さのステンレス鋼の管（ステンレス管）を準備し、第１端部に相当する側の端部をネジ加工する。尚、図４、図５に示す粒子状物質検出装置固定用管状構造体４００の底部（管状構造体の底部）１０６に相当する部分は、管と一体切削で形成することが好ましい。そして、底部（管状構造体の底部）１０６に相当する部分に粒子状物質検出装置を通す孔（底部に相当する部分を貫通する孔）を形成することが好ましい。そして、外形が六角形の鍔部を溶接でステンレス管に取り付ける。上記ステンレス管の形状、大きさ等の条件は、上記粒子状物質検出装置固定用管状構造体において好ましいとされたものが得られるようにすることが好ましい。
【００５５】
第２保持管の作製に際しては、所定の太さ、長さ及び厚さのステンレス鋼の管（ステンレス管）を準備し、両端部を絞るように加工し、図４、図５に示すように、一方の端部の外形を円錐台状にし、他方の端部の外形を円錐台の上に円筒が接続された形状にする。上記ステンレス管の形状、大きさ等の条件は、上記本発明の粒子状物質検出装置固定用管状構造体の一の実施形態において好ましいとされたものが得られるようにすることが好ましい。
【００５６】
上記第１保持管作製用に加工したステンレス管と、第２保持管作製用に加工したステンレス管とを、第１保持管のネジ加工されていない側の端部に第２保持管の一方の端部を溶接することにより接合し、図４、図５に示すような粒子状物質検出装置固定用管状構造体を得ることが好ましい。第１保持管と第２保持管とを溶接する方法としては、レーザー溶接、Ｔｉｇ溶接等が好ましい。尚、栓は所定のゴムで形成すればよい。
【００５７】
（３−３）保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体；
図４、図５に示すように、本実施形態の保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体は、一方の端部である第１端部１０２に固定用構造部１０４を有する管状の第１保持管１０１と、第１保持管１０１の他方の端部である第２端部１０３に、第１保持管１０１と同軸になるように一方の端部１１２が固定された管状の第２保持管１１１とを備え、第１保持管１０１の先端１０７に上記本発明の粒子状物質検出装置用保護具の一の実施形態（粒子状物質検出装置用保護具１００）が着脱可能に取り付けられるものである。そして、一方の端部に粒子状物質の検出部１２２を有するとともに他方の端部に配線の取出し部１２３を有する一方向に長いセラミック製の粒子状物質検出装置１２１を、検出部１２２が第１保持管１０１の第１端部１０２から外に出た状態になるとともに配線の取出し部１２３が第２保持管１１内に位置するように内部に配置し、粒子状物質検出装置１２１の検出部１２２が排ガスの配管内に位置するように第１保持管１０１の固定用構造部１０４により排ガスの配管に固定して使用されるものである。このような、保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体は、粒子状物質検出装置を取り付けて排ガスの配管に固定することにより、粒子状物質検出装置が保護具１００によって保護され、配管内の排ガス等の流れにより粒子状物質検出装置が冷却されることを防止することができる。更に、排ガス等に混入した水が粒子状物質検出装置に付着することを防止することができ、それにより、高温に加熱された粒子状物質検出装置が水により破壊されることを防止することができる。
【００５８】
保護具１００を粒子状物質検出装置固定用管状構造体４００の第１保持管の先端１０７に取り付けるときには、保護具１００の嵌合部１１を、粒子状物質検出装置固定用管状構造体４００の第１保持管の先端１０７に嵌合させて固定することが好ましい。そして、粒子状物質検出装置固定用管状構造体４００の第１保持管の先端１０７の側面部分に凹部を形成し、保護具１００の嵌合部１１の内部に形成された突起部１２を当該凹部に嵌め込むことにより保護具１００を粒子状物質検出装置固定用管状構造体４００に着脱可能に取り付けることが好ましい。粒子状物質検出装置固定用管状構造体４００の第１保持管の先端１０７は、図４、図５に示すように、保護具１００の嵌合部１１の内側に内接するように収まる形状であることが好ましい。粒子状物質検出装置固定用管状構造体４００の第１保持管の先端１０７の中心軸方向の長さは、保護具１００の嵌合部１１の内周の中心軸方向の長さと同程度の長さであることが好ましい。また、保護具１００を、粒子状物質検出装置が固定された粒子状物質検出装置固定用管状構造体４００に、取り付けたときには、保護具１００に粒子状物質検出装置に接触していないことが好ましい。接触すると、粒子状物質検出装置の熱が保護具１００に奪われることがあるからである。
【００５９】
保護具１００の嵌合部１１の外径は、粒子状物質検出装置固定用管状構造体４００の固定用構造部１０４であるネジ構造の部分のネジ山を除いた部分の径より小さいことが好ましい。これにより、粒子状物質検出装置固定用管状構造体４００の固定用構造部１０４であるネジ構造（雄ネジ）に対応する雌ネジが配管に形成され、当該雌ネジに保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体５００を固定する場合に、配管に形成された当該雌ネジの孔に保護具１００を容易に挿入することができる。
【００６０】
本実施形態の保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体に粒子状物質検出装置を取り付けた状態で排ガスの配管に固定するときには、配管内の排ガスの流れる方向に対して反対方向と、保護具１００のガス排出口６からガス導入口５に向かう方向とにより形成される角度が、４５〜７５°が好ましく、５０〜７０°が更に好ましく、５５〜６５°が特に好ましく、６０°が最も好ましい。上記角度が６０°に近づくほど、粒子状物質検出装置による粒子状物質の検査の感度が向上する。
【００６１】
上記、上記本発明の粒子状物質検出装置用保護具の他の実施形態（粒子状物質検出装置用保護具２００）又は、上記本発明の粒子状物質検出装置用保護具の更に他の実施形態（粒子状物質検出装置用保護具３００）を粒子状物質検出装置固定用管状構造体４００に取り付けた態様も、本発明の保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体の好ましい実施形態である。
【００６２】
（４）粒子状物質検出装置：
本発明の保護具付粒子状物質検出装置固定用管状構造体によって、排ガスが流れる配管に固定される粒子状物質検出装置は、一方の端部に粒子状物質の検出部を有するとともに他方の端部に配線の取出し部を有する一方向に長いセラミック製の粒子状物質検出装置である。このような粒子状物質検出装置としては、例えば、上記の特願２００８−２４６４６１号に記載の粒子状物質検出装置等を挙げることができる。具体的には、例えば、図６Ａ、図６Ｂに示すようなセラミック製の板状の粒子状物質検出装置１２１を挙げることができる。粒子状物質検出装置１２１は、検出装置本体１６１の一方の端部１６５に検出部１２２を有し、検出部１２２は、貫通孔（検出装置本体の貫通孔）１６２、及び貫通孔１６２を挟むようにして埋設された一対の電極を有するものである。そして、上記一対の電極間に電圧を印加し、貫通孔１６２内に流入した排ガス中の粒子状物質を電気的に貫通孔内の壁面等に付着させ、貫通孔内の壁面等のインピーダンス等を測定することにより、粒子状物質の付着量等を検出するものである。また、粒子状物質検出装置１２１は、温度制御のためのヒーターを備えている。
【００６３】
粒子状物質検出装置１２１は、貫通孔１６２が配設されている側の端部とは反対側の端部（他方の端部）１６６に、上記一対の電極のなかの一方の電極に繋がる取出し端子１６３が配設され、一方の端部と他方の端部との間の位置の表面に、上記一対の電極のなかの他方の電極に繋がる取出し端子１６４が配設されている。取出し端子１６３が配設された部分が取り出し部１２３である。取出し端子１６３，１６４は、外部からの電線を接続する部分である。このような粒子状物質検出装置は、検出部１２２を直接に高温の配管内に挿入して粒子状物質の測定を行うため、熱に弱い取り出し部１２３が高温にならないようにするために、検出部１２２と取り出し部１２３とを離して配置することが好ましい。そのため、粒子状物質検出装置を一方向に長く形成し、一方の端部に検出部１２２を配置し、他方の端部に取り出し部１２３を配置することにより、検出部１２２側の熱が取り出し部１２３側まで伝わり難くしているのである。
【００６４】
粒子状物質検出装置の材質は、アルミナ、コージェライト、ムライト、ガラス、ジルコニア、マグネシア、及びチタニアからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。そして、耐熱衝撃性に優れるため、コージェライトが更に好ましい。また、粒子状物質検出装置の長さは７０〜１３０ｍｍが好ましく、厚さは０．５〜３ｍｍが好ましく、幅（検出部においてガスが流れる方向の長さ）は２〜２０ｍｍが好ましい。また、取出し端子１６３，１６４の材質としては、ニッケル、白金、クロム、タングステン、モリブデン、アルミニウム、金、銀、銅、ステンレス鋼、コバール等を挙げることができる。
【実施例】
【００６５】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００６６】
（実施例１）
図４、図５に示す形状の保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体を作製した。粒子状物質検出装置固定用管状構造体の作製は以下のように行った。まず、太さ（外径）１４ｍｍ、長さ６８ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのステンレス管を準備し、第１端部に相当する側の端部をネジ加工した。また、底部に相当する部分は、管と一体切削で形成した。底部に７．１×１２．１ｍｍの長方形の貫通孔を形成した。また、外形が六角形の鍔部を溶接でステンレス管のネジ部を形成した位置に隣接する位置に取り付けて、第１保持管作製用に加工したステンレス管を得た。
【００６７】
次に、太さ（外径）２０ｍｍ、長さ４７ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのステンレス管を準備した。そして、準備したステンレス管の両端部を絞るように加工し、図４、図５に示すように、一方の端部の外形を円錐台状にし、他方の端部の外形を円錐台の上に円筒が接続された形状にして、第２保持管作製用に加工したステンレス管を得た。円錐台状の端部の大きさは、中心軸を含む平面で切断した断面において、上底が１６．５ｍｍ、下底が２０ｍｍ、高さが３ｍｍとした。また、円錐台の上に円筒が接続された形状の端部の大きさは、円錐台状の部分を、上底１４ｍｍ、下底２０ｍｍ、高さ３ｍｍとし、円筒状の部分を、底面の直径２０ｍｍ、高さ１５ｍｍとした。
【００６８】
次に、上記第１保持管作製用に加工したステンレス管と、第２保持管作製用に加工したステンレス管とを、第１保持管のネジ加工されていない側の端部に第２保持管の一方の端部をレーザー溶接により溶接することにより接合し、図４、図５に示すような粒子状物質検出装置固定用管状構造体を得た。第２保持管内に入り込む第１保持管の長さは、８ｍｍとした。
【００６９】
図１Ａ〜図１Ｄに示す粒子状物質検出装置用保護具１００と同様の形状の粒子状物質検出装置用保護具を作製した。胴部を、厚さ０．５ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼をプレスして作製した。胴部の形状は、底面の直径１５ｍｍ、長さ４３ｍｍの円筒状とした。胴部をプレスにて作製する際、ガス導入口、ガス排出口及び貫通孔をプレスにて切り取っておいた。ガス導入口及びガス排出口は、胴部の中心軸方向における長さを８ｍｍ、周方向における長さを３ｍｍとした。ガス導入口とガス排出口の配置は、胴部の中心軸を挟んで対向する位置とした（胴部の中心軸に直交する断面において、ガス導入口とガス排出口と胴部の中心軸とが一直線に並ぶようにした）。貫通孔は、直径３ｍｍの円形とし、保護具本体の底部の中央に形成した。入口側誘導板及び出口側誘導板を作製し、図１Ａ、図１Ｃに示すように、胴部のガス導入口の輪郭部分にレーザー溶接により接合した。入口側誘導板及び出口側誘導板は、厚さ０．５ｍｍ、長手方向長さが８ｍｍ、長手方向に直交する方向の長さが５ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼とした。嵌合部は、厚さ０．５ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼をプレスして作製した。嵌合部の形状は、底面の直径１５ｍｍ、長さ４１ｍｍの円筒状とした。嵌合部の内面に突起部を嵌合部作製時に同時に切削にて形成した。胴部と嵌合部とをレーザー溶接により接合した。
【００７０】
得られた粒子状物質検出装置固定用管状構造体に粒子状物質検出装置用保護具を取り付けて、保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体とした。尚、下記「放熱性試験」及び「クラック発生試験」を行うに際しては、粒子状物質検出装置固定用管状構造体内に粒子状物質検出装置を取り付ける必要があり、第１保持管作製用に加工したステンレス管内に、粒子状物質検出装置を取り付けた後に、第１保持管製用に加工したステンレス管と第２保持管作製用に加工したステンレス管とを接合した。また、底面の直径１３ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱状のゴム栓を作製し、配線が通るように貫通孔を形成した。栓の材質は、シリコンゴムとした。
【００７１】
得られた保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体について、以下の方法で、粒子状物質検出装置の放熱（冷却）状態を確認する試験（放熱性試験）、及び粒子状物質検出装置のクラック発生状態を確認する試験（クラック発生試験）を行った。結果を表１に示す。
【００７２】
（放熱性試験）
保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体（又は、保護具を取り付けていない粒子状物質検出装置固定用管状構造体）を取り付けることができるソケットを配した５０Ａサイズの疑似ステンレス排気管を準備し、ソケットが上方になるようにステンレス排気管を床面と平行に設置する。ソケットへガス導入管のガス入り口が上流側へ向くように保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体を取り付ける。疑似ステンレス排気管の後方（下流側）へ、１．５ｍ３／分の流れが確保出来る電動ファンを取り付ける。この際、電動ファンにより発生する空気の流れが、全て疑似ステンレス排気管内を流れ、疑似ステンレス排気管の外に空気の流れが形成されないようにする。また、電動ファンによる空気の流れの方向は、保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体から電動ファンへ向かう方向とする。空気の流れが無い状態で、ヒーター部が７００℃になるように粒子状物質検出装置に電圧を印加する。その際、ヒーターパワー（電圧値、電流値）、抵抗値を同時に測定し、抵抗値から温度（抵抗値温度）を算出する。一旦電圧の印加を切り、ヒーター部温度が室温程度まで下がったことを確認し、電動ファンを運転する。再度電圧を印加し粒子状物質検出装置のヒーター部温度が７００℃になるようにヒーターパワー（電圧値、電流値）を調整する。そのときの抵抗値温度を測定する。ヒーターパワー、抵抗値温度の測定は、定常状態になってから５分間その状態を維持し、安定後に測定する。その結果、空気流れ有りの状態におけるヒーターパワーが、空気流れ無し状態におけるヒーターパワーに対して、２０％以上の増加で不合格（×）。２０％未満の増加で合格（○）とした。
【００７３】
（クラック発生試験）
保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体（又は、保護具を取り付けていない粒子状物質検出装置固定用管状構造体）を取り付けることができるソケットを配した５０Ａサイズの疑似ステンレス排気管を準備し、ソケットが上方になるように疑似ステンレス排気管を床面と平行に設置する。粒子状物質検出装置のヒーター抵抗値、静電容量値を予め、室温にて測定しておく。これらを「初期の数値」とする。ソケットへ保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体を取り付ける。疑似ステンレス排気管後方（下流側）へ、１．５ｍ３／分の流れが確保出来る電動ファンを取り付ける。この際、電動ファンにより発生する空気の流れが、全て疑似ステンレス排気管内を流れ、疑似ステンレス排気管の外に空気の流れが形成されないようにする。また、電動ファンによる空気の流れの方向は、保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体から電動ファンへ向かう方向とする。更に、保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体の上流側に、時間当たりに一定の割合で水を噴霧可能な噴霧器を取り付ける。噴霧は毎秒５ｃｍ３を５秒間、その後２５秒間噴霧無しの時間を置く。これを１サイクルとする。
【００７４】
試験の手順は以下のとおりである。空気の流れが無い状態で、ヒーター部が７００℃になるように粒子状物質検出装置に電圧を印加する。その際、ヒーターパワー（電圧値、電流値）、抵抗値を同時に測定し、抵抗値から温度（抵抗値温度）を算出する。一旦電圧の印加を切り、ヒーター部温度が室温程度まで下がったことを確認し、電動ファンを運転する。再度電圧を印加しヒーター部温度が７００℃になるようにヒーターパワー（電圧値、電流値）を調整する。そのときの抵抗値温度を測定する。ヒーターパワー、抵抗値温度の測定は、定常状態になってから５分間その状態を維持し、安定後に測定する。その後、上記定常状態（７００℃）において、上記水の噴霧を１０サイクル行った後、電圧の印加を切り、ヒーター部温度が室温程度まで下がった状態でヒータ抵抗値及び静電容量を測定する。その結果、ヒーター抵抗値、及び静電容量値の中の少なくとも一方が、「初期の数値」に対して±１０％の範囲から外れている（±１０％を含まない）場合を不合格（×）とした。また、レッドチェックにて「異常有り」の場合も不合格（×）とした。初期の数値に対して±１０％の範囲内（±１０％を含む）で、レッドチェックでも「異常無し」の場合を合格（○）とした。
【００７５】
ここで、レッドチェックとは、炭化水素油に可塑性溶剤、界面活性剤、蛍光染料（赤）を調合した溶液（栄進科学株式会社製、商品名：ネオグロー（Ｆ−４Ａ−Ｃ））に、粒子状物資検出装置を浸漬し、数秒放置後軽く水洗いして、赤く染まる部分を確認する試験である。クラックが生じている部分が赤く染まる。そして、赤く染まった部分が無い場合を「異常無し」とし、赤く染まった部分がある場合を「異常有り」とする。
【００７６】
強度試験及び放熱性試験に用いる粒子状物質検出装置としては、図６Ａ、図６Ｂに示すようなセラミック製の板状の粒子状物質検出装置１２１を使用した。粒子状物質検出装置１２１は、検出装置本体１６１の一方の端部１６５に検出部１２２を有し、検出部１２２は、貫通孔（検出装置本体の貫通孔）１６２、及び貫通孔１６２を挟むようにして埋設された一対の電極を有するものであった。そして、上記一対の電極間に電圧を印加し、貫通孔１６２内に流入した排ガス中の粒子状物質を電気的に貫通孔内の壁面等に付着させ、貫通孔内の壁面等のインピーダンスを測定することにより、粒子状物質の付着量等を検出するものであった。また、粒子状物質検出装置１２１は、温度制御のためのヒーター部を備えるものとした。粒子状物質検出装置の材質は、コージェライトとした。また、粒子状物質検出装置の長さは１１６ｍｍ、厚さは１．７５ｍｍ、幅（検出部においてガスが流れる方向の長さ）は７ｍｍとした。また、電極等の電圧が印加される部分の材質は、タングステンとした。
【００７７】
【表１】
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【００７８】
（参考例）
上記放熱性試験及びクラック発生試験において、粒子状物質検出装置固定用管状構造体に粒子状物質検出装置を取り付け、粒子状物質検出装置用保護具を取り付けない状態のものを、参考例として作製した。粒子状物質検出装置固定用管状構造体及び粒子状物質検出装置は実施例１と同様の方法で作製したものとした。実施例１の場合と同様にして、放熱性試験及びクラック発生試験を行った。結果を表１に示す。
【００７９】
表１より、保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体は、放熱し難く、クラックも発生し難いことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
粒子状物質検出装置を、自動車エンジン等の排気管等に固定するために好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１：胴部、２：一方の端部、３：底部（保護具本体の底部）、３ａ：貫通孔（保護具本体の底部の貫通孔）、４：保護具本体、５：ガス導入口、５ａ：開口部、５ｂ：ガス導入口の輪郭部分、６：ガス排出口、７：他方の端部、７ａ：開口側の端部、１１：嵌合部、１２：突起部、２１：入口側誘導板、２２：出口側誘導板、２３：絞り部、２４：排ガスの流れ、２５：繋ぎ部、３１：ガス導入管、３２：空洞部分、３３：ガスの入口、１０１：第１保持管、１０２：第１端部、１０３：第２端部、１０４：固定用構造部、１０５：鍔部、１０６：底部（管状構造体の底部）、１０７：第１保持管の先端、１１１：第２保持管、１１２：一方の端部、１１３：中央部、１１４：栓、１２１：粒子状物質検出装置、１２２：検出部、１２３：取り出し部、１２４：コンタクト部材、１６１：検出装置本体、１６２：貫通孔（検出装置本体の貫通孔）、１６３，１６４：取出し端子、１６５：一方の端部、１６６：他方の端部、１００，２００，３００：粒子状物質検出装置用保護具、４００：粒子状物質検出装置固定用管状構造体、５００：保護具付き粒子状物質検出装置固定用管状構造体。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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