(57)【要約】【課題】ガス流路を通過するガスに含まれる煤の量を高精度かつ連続的に検出することが可能な煤検出センサを提供する。【解決手段】本発明の煤検出センサ１は、煤４を含むガスが通過するガス流路５内に設置して、このガスに含まれる煤４を検出する煤検出センサ１であって、互いに対向する一対の導電性電極３と、一対の導電性電極３に一の表面１１が挟持され、且つ他の表面１２がガス流路５内を通過するガスに接するように配設された所定の形状の誘電体２と、を備え、互いに対向する一対の導電性電極３の相互間に、誘電体２の他の表面１２にガス流路５内を通過するガスに含まれる煤４が所定量付着した際に、誘電体２の他の表面１２に沿面放電が生じるように電圧が印加された煤検出センサ１である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
煤を含むガスが通過するガス流路内に設置して、前記ガスに含まれる前記煤を検出する煤検出センサであって、
互いに対向する一対の導電性電極と、前記一対の導電性電極に一の表面が挟持され、且つ他の表面が前記ガス流路内を通過する前記ガスに接するように配設された誘電体と、を備え、
互いに対向する前記一対の導電性電極の相互間に、前記誘電体の前記他の表面に前記ガス流路内を通過する前記ガスに含まれる前記煤が所定量付着した際に、前記誘電体の前記他の表面に沿面放電が生じるように電圧が印加された煤検出センサ。
【請求項２】
前記一対の導電性電極の相互間に、直流電圧、交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧が印加された請求項１に記載の煤検出センサ。
【請求項３】
前記一対の導電性電極の相互間で消費する単位時間当たりの電力量を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する請求項１又は２に記載の煤検出センサ。
【請求項４】
前記一対の導電性電極の相互間に流れる電流値を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する請求項１又は２に記載の煤検出センサ。
【請求項５】
単位時間当たりに、前記誘電体の前記他の表面に生じる沿面放電の回数を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する請求項１又は２に記載の煤検出センサ。
【請求項６】
前記一対の導電性電極の相互間に、交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧が印加されている場合に、印加された電圧の最大電圧値を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する請求項１又は２に記載の煤検出センサ。
【請求項７】
前記誘電体の前記一の表面と、前記一対の導電性電極との間の少なくとも一部に、０．１〜０．７ｍｍの間隔の隙間が設けられた請求項１〜６のいずれかに記載の煤検出センサ。
【請求項８】
所定の時間間隔毎に、前記一対の導電性電極の相互間に印加する電圧値を増大して、前記誘電体の前記他の表面に強制的に沿面放電を生じさせる請求項１〜７のいずれかに記載の煤検出センサ。
【請求項９】
前記誘電体が、前記一対の導電性電極に接触していない表面における前記一対の導電性電極間の最短距離が長い部分が、前記一対の導電性電極間の最短距離が短い部分の二倍以上の長さとなるように構成された請求項１〜８のいずれかに記載の煤検出センサ。
【請求項１０】
ガス流路内を通過するガスに含まれる煤を検出する煤検出方法であって、
互いに対向する一対の導電性電極と、前記一対の導電性電極に一の表面が挟持された誘電体とを、少なくとも前記誘電体の他の表面が前記ガス流路内を通過する前記ガスに接するように配設し、
互いに対向する前記一対の導電性電極の相互間に、前記誘電体の前記他の表面に前記ガス流路内を通過する前記ガスに含まれる前記煤が所定量付着した際に、前記誘電体の前記他の表面に沿面放電が生じるように電圧を印加し、前記誘電体の前記他の表面に沿面放電が発生する際の前記一対の導電性電極の状態を測定して、前記ガスに含まれる前記煤を検出する煤検出方法。
【請求項１１】
前記一対の導電性電極の相互間に、直流電圧、交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧を印加する請求項１０に記載の煤検出方法。
【請求項１２】
前記一対の導電性電極の相互間で消費する単位時間当たりの電力量を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する請求項１０又は１１に記載の煤検出方法。
【請求項１３】
前記一対の導電性電極の相互間に流れる電流値を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する請求項１０又は１１に記載の煤検出方法。
【請求項１４】
単位時間当たりに、前記誘電体の前記他の表面に生じる沿面放電の回数を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する請求項１０又は１１に記載の煤検出方法。
【請求項１５】
前記一対の導電性電極の相互間に、交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧が印加されている場合に、印加された電圧の最大電圧値を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する請求項１０又は１１に記載の煤検出方法。
【請求項１６】
前記誘電体の前記一の表面と、前記一対の導電性電極との間の少なくとも一部に、０．１〜０．７ｍｍの間隔の隙間を設ける請求項１０〜１５のいずれかに記載の煤検出方法。
【請求項１７】
所定の時間間隔毎に、前記一対の導電性電極の相互間に印加する電圧値を増大して、前記誘電体の前記他の表面に強制的に沿面放電を生じさせる請求項１０〜１６のいずれかに記載の煤検出方法。
【請求項１８】
前記誘電体が、前記一対の導電性電極に接触していない表面における前記一対の導電性電極間の最短距離が長い部分が、前記一対の導電性電極間の最短距離が短い部分の二倍以上の長さとなるように構成された請求項１０〜１７のいずれかに記載の煤検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煤検出センサ、及び煤検出方法に関する。さらに詳しくは、ガス流路を通過するガスに含まれる煤の量を高精度かつ連続的に検出することが可能な煤検出センサ、及び煤検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、ボイラー等の排気ガス中の微粒子や有害物質は、環境への影響を考慮して排気ガス中から除去する必要性が高まっている。特に、ディーゼルエンジンから排出される微粒子（以下、ＰＭということがある）の除去に関する規制は欧米、日本国内ともに強化される方向にあり、このＰＭをディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦということがある）と呼ばれるフィルタで捕集して、外部へ排出されるＰＭの量を低減する技術が開発されている。
【０００３】
このようなＤＰＦとしては、例えば、多孔質の隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成されたハニカム構造のフィルタが用いられており、このセルを交互に目封じすることで、セルを構成する多孔質の隔壁がフィルタの役目を果し、排気ガスを浄化することができる。
【０００４】
ところで、このようなＰＭを含むガスを浄化するフィルタは、その使用を継続すると、捕集されたＰＭが隔壁の表面を閉塞し、圧力損失が大きくなるためにフィルタ性能が低下する。特に、自動車に搭載されるＤＰＦの場合には、フィルタ性能の低下のみならず、圧力損失の増大によってエンジンの性能が低下したり、或いは燃費の悪化を招来する点において好ましくない。従って、フィルタに捕集されたＰＭ量が再生を必要とする量になった際には、フィルタを加熱することによって、捕集されたＰＭを燃焼させて除去する処理（「再生」と称される）が行われている。
【０００５】
例えば、ＤＰＦを再生する方法としては、ポスト噴射（爆発行程後半ないしは排気行程において燃料を噴射することを意味する）により供給された燃料を燃焼させることによって、或いはＤＰＦの上流に加熱ヒータを配置することによって、排出される排気ガスの温度を上昇させ、その高温の排気ガスを利用してＤＰＦを加熱する再生方法等が知られている。
【０００６】
そして、現在実用化及び提案されているＤＰＦにおいては、フィルタに捕集されたＰＭ量が再生を必要とする量になったことの検出は、例えば、フィルタの出入口のフィルタ圧力損失によるフィルタ前後の排圧の差圧をＤＰＦ差圧センサにより検出し、電子制御等でこの差圧の値を所定の判定値と比較することによって行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、ＰＭとしての煤（カーボン微粒子）が、電気導電性を有していることを利用したパーティキュレート検出素子も提案されている（例えば、特許文献２参照）。このパーティキュレート検出素子は、導電性微粒子を捕獲する耐熱性電気絶縁部材と、この耐熱性電気絶縁部材に配設され、耐熱性電気絶縁部材の電気抵抗を測定する相対向する一対の電極部とからなるものである。
【特許文献１】特開昭６０−４７９３７号公報
【特許文献２】特開昭５９−６００１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、フィルタ前後の排圧の差圧をＤＰＦ差圧センサにより検出する方法に関しては、エンジンの運転条件が変わると、排出される排気ガスの流量や温度が変化して、基準となるフィルタ圧力損失が大きく変化する。このため、上述したフィルタ前後の排圧の差圧を直接検出する方法については、その検出精度が低いという問題があった。
【０００９】
このため、各エンジンの運転条件毎に判定値を設定し、そのデータをマップデータ等にして電子制御装置に予め記憶させておき、そのエンジンの運転条件に対応した判定値を抽出する方法も提案されているが、エンジン性能の経時変化や、エンジンの固体差による変化に対して上述したマップが対応できないという問題がある。
【００１０】
また、導電性微粒子を捕獲する耐熱性電気絶縁部材を備えたパーティキュレート検出素子については、一対の電極部相互間の導通が確保される程度に、耐熱性電気絶縁部材上にパーティキュレート（煤）が堆積するまでは検出感度が得られないため、低濃度に関する感度及び応答性が低いという問題があった。
【００１１】
また、我が国では、環境への影響を考慮して、例えば、ＤＰＦを備えた排出ガス浄化システム等の機能を車上で自己診断する装置（ＯＢＤ：Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ）の導入が検討され、２００８年モデル以降の車両において装着義務付けの方針が示されている。この場合には、ＤＰＦを通過して排出される微量の煤等の検出に関しても検討されているが、上述した従来の方法に関しては検出精度や応答性が低いため、ＯＢＤの検出センサとして使用することは困難である。
【００１２】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、ガス流路を通過するガスに含まれる煤の量を高精度かつ連続的に検出することが可能な煤検出センサ、及び煤検出方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、以下の煤検出センサ、及び煤検出方法を提供するものである。
【００１４】
［１］  煤を含むガスが通過するガス流路内に設置して、前記ガスに含まれる前記煤を検出する煤検出センサであって、互いに対向する一対の導電性電極と、前記一対の導電性電極に一の表面が挟持され、且つ他の表面が前記ガス流路内を通過する前記ガスに接するように配設された誘電体と、を備え、互いに対向する前記一対の導電性電極の相互間に、前記誘電体の前記他の表面に前記ガス流路内を通過する前記ガスに含まれる前記煤が所定量付着した際に、前記誘電体の前記他の表面に沿面放電が生じるように電圧が印加された煤検出センサ（以下、「第一の発明」ということがある）。
【００１５】
［２］  前記一対の導電性電極の相互間に、直流電圧、交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧が印加された前記［１］に記載の煤検出センサ。
【００１６】
［３］  前記一対の導電性電極の相互間で消費する単位時間当たりの電力量を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する前記［１］又は［２］に記載の煤検出センサ。
【００１７】
［４］  前記一対の導電性電極の相互間に流れる電流値を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する前記［１］又は［２］に記載の煤検出センサ。
【００１８】
［５］  単位時間当たりに、前記誘電体の前記他の表面に生じる沿面放電の回数を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する前記［１］又は［２］に記載の煤検出センサ。
【００１９】
［６］  前記一対の導電性電極の相互間に、交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧が印加されている場合に、印加された電圧の最大電圧値を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する前記［１］又は［２］に記載の煤検出センサ。
【００２０】
［７］  前記誘電体の前記一の表面と、前記一対の導電性電極との間の少なくとも一部に、０．１〜０．７ｍｍの間隔の隙間が設けられた前記［１］〜［６］のいずれかに記載の煤検出センサ。
【００２１】
［８］  所定の時間間隔毎に、前記一対の導電性電極の相互間に印加する電圧値を増大して、前記誘電体の前記他の表面に強制的に沿面放電を生じさせる前記［１］〜［７］のいずれかに記載の煤検出センサ。
【００２２】
［９］  前記誘電体が、前記一対の導電性電極に接触していない表面における前記一対の導電性電極間の最短距離が長い部分が、前記一対の導電性電極間の最短距離が短い部分の二倍以上の長さとなるように構成された前記［１］〜［８］のいずれかに記載の煤検出センサ。
【００２３】
［１０］  ガス流路内を通過するガスに含まれる煤を検出する煤検出方法であって、互いに対向する一対の導電性電極と、前記一対の導電性電極に一の表面が挟持された誘電体とを、少なくとも前記誘電体の他の表面が前記ガス流路内を通過する前記ガスに接するように配設し、互いに対向する前記一対の導電性電極の相互間に、前記誘電体の前記他の表面に前記ガス流路内を通過する前記ガスに含まれる前記煤が所定量付着した際に、前記誘電体の前記他の表面に沿面放電が生じるように電圧を印加し、前記誘電体の前記他の表面に沿面放電が発生する際の前記一対の導電性電極の状態を測定して、前記ガスに含まれる前記煤を検出する煤検出方法（以下、「第二の発明」ということがある）。
【００２４】
［１１］  前記一対の導電性電極の相互間に、直流電圧、交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧を印加する前記［１０］に記載の煤検出方法。
【００２５】
［１２］  前記一対の導電性電極の相互間で消費する単位時間当たりの電力量を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する前記［１０］又は［１１］に記載の煤検出方法。
【００２６】
［１３］  前記一対の導電性電極の相互間に流れる電流値を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する前記［１０］又は［１１］に記載の煤検出方法。
【００２７】
［１４］  単位時間当たりに、前記誘電体の前記他の表面に生じる沿面放電の回数を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する前記［１０］又は［１１］に記載の煤検出方法。
【００２８】
［１５］  前記一対の導電性電極の相互間に、交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧が印加されている場合に、印加された電圧の最大電圧値を測定することにより、前記ガスに含まれる前記煤の量を検出する前記［１０］又は［１１］に記載の煤検出方法。
【００２９】
［１６］  前記誘電体の前記一の表面と、前記一対の導電性電極との間の少なくとも一部に、０．１〜０．７ｍｍの間隔の隙間を設ける前記［１０］〜［１５］のいずれかに記載の煤検出方法。
【００３０】
［１７］  所定の時間間隔毎に、前記一対の導電性電極の相互間に印加する電圧値を増大して、前記誘電体の前記他の表面に強制的に沿面放電を生じさせる前記［１０］〜［１６］のいずれかに記載の煤検出方法。
【００３１】
［１８］  前記誘電体が、前記一対の導電性電極に接触していない表面における前記一対の導電性電極間の最短距離が長い部分が、前記一対の導電性電極間の最短距離が短い部分の二倍以上の長さとなるように構成された前記［１０］〜［１７］のいずれかに記載の煤検出方法。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の煤検出センサは、ガス流路を通過するガスに含まれる煤の量を高精度かつ連続的に検出することができる。特に、本発明の煤検出センサは、微量の煤等も検出することが可能であるため、ＤＰＦの性能低下や破損等を検知するためのＯＢＤの検出センサとしても好適に用いることができる。また、本発明の煤検出方法は、ガス流路を通過するガスに含まれる煤の量を高精度かつ連続的に検出することが可能な方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明（第一及び第二の発明）の煤検出センサ、及び煤検出方法の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。
【００３４】
図１は、本発明（第一の発明）の煤検出センサの一の実施の形態を模式的に示す断面図である。本実施の形態の煤検出センサ１は、煤４を含むガスが通過するガス流路５内に設置して、このガスに含まれる煤４を検出する煤検出センサ１であって、互いに対向する一対の導電性電極３（３ａ，３ｂ）と、一対の導電性電極３に一の表面１１が挟持され、且つ他の表面１２がガス流路５内を通過するガスに接するように配設された所定の形状の誘電体２と、を備え、互いに対向する一対の導電性電極３の相互間に、誘電体２の他の表面１２にガス流路５内を通過するガスに含まれる煤４が所定量付着した際に、誘電体２の他の表面１２に沿面放電が生じるように電圧が印加されている。なお、図１に示す本実施の形態の煤検出センサ１の一対の導電性電極３ａ，３ｂにおいては、一方の導電性電極３ａを電源１４に電気的に接続し、他方の導電性電極３ｂを接地している。
【００３５】
このように、本実施の形態の煤検出センサ１を構成する一対の導電性電極３の相互間には、初期状態、即ち、ガス流路５内を通過するガスに接するように配設された誘電体２の他の表面１２に煤４が付着していない状態では、この他の表面１２に沿面放電が起こらない程度の大きさの電圧が印加されている。このような状態でガス流路５にガスが通過し、誘電体２の他の表面１２に煤４が所定量付着して、誘電体２の表面１２の、沿面放電を生じる際に必要な最低電位差値が低下すると、誘電体２の表面１２に電流が流れ易くなり、この誘電体２の他の表面１２に沿面放電が生じる。
【００３６】
エンジン等の内燃機関から排出される排気ガスに含まれる煤４には、ほぼ一定の割合及び分布で正負の電荷をもっており、電界が存在する空間に入ると電気的な引力により静電捕集される。本実施の形態の煤検出センサ１においては、一対の導電性電極３には電圧が印加されているために、この一対の導電性電極３に挟持された誘電体２の他の表面１２には電界が存在し、この電界によって煤４が静電捕集される。このため、例えば、単に誘電体２の他の表面１２に煤が堆積するのを待って検出を行うのではなく、煤検出センサ１の誘電体２に煤４を捕集して検出を行うことができるため、検出感度に優れている。
【００３７】
ガス流路５を通過するガスに含まれる煤４の量が多いほど、短時間でより多くの煤４が静電捕集され、誘電体２の表面１２の、沿面放電を生じる際に必要な最低電位差値が早く低下する。このため、本実施の形態の煤検出センサ１における電力量や電流値、また、単位時間当たりに誘電体２の他の表面１２に生じる沿面放電の回数等を測定することにより、ガスに含まれる煤４の量に換算して検出することができる。
【００３８】
煤検出センサ１を構成する一対の導電性電極３に印加する電圧の種類については特に制限はないが、誘電体２の他の表面１２に煤４が付着した際に好適に沿面放電を生じる電圧であることが好ましく、例えば、直流電圧、交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧を好適例として挙げることができる。
【００３９】
上述したように本実施の形態の煤検出センサ１は、誘電体２の他の表面１２に煤４が付着して沿面放電が生じる現象によって得られる様々な物理的な測定値において、それらの測定値からガスに含まれる煤４の量を換算することができる測定値を選択して測定し、得られた所定の測定値よりガスに含まれる煤４の量を検出するものである。
【００４０】
具体的には、例えば、一対の導電性電極３の相互間で消費する単位時間当たりの電力量を測定することによりガスに含まれる煤４の量を検出する方法や、誘電体２の他の表面１２に沿面放電が生じた際における、一対の導電性電極３の相互間に流れる電流値を測定することによりガスに含まれる煤４の量を検出する方法や、さらに、単位時間当たりに誘電体２の他の表面１２に生じる沿面放電の回数を測定することによりガスに含まれる煤４の量を検出する方法等を挙げることができる。
【００４１】
例えば、単位時間当たりの電力量を測定して煤４の量を検出する方法としては、図１に示すような一対の導電性電極３の相互間に、所定の電源１４を用いて直流電圧を印加し、電力計測回路１３により単位時間当たりの消費電力量に比例する電圧信号を出力する。このようにして得られた電圧信号と、ガス流路５を通過したガス量とにより、ガスに含まれる煤４の量を算出する方法を挙げることができる。
【００４２】
また、例えば、一対の導電性電極３の相互間に流れる電流値を測定することにより、ガスに含まれる煤４の量を検出することもできるし、さらに、単位時間当たりに、誘電体２の他の表面１２に生じる沿面放電の回数を測定することにより、ガスに含まれる煤４の量を検出することもできる。
【００４３】
また、例えば、一対の導電性電極３の相互間に、交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧が印加されている場合に、印加された電圧の最大電圧値を測定することにより、ガスに含まれる煤４の量を検出することもできる。このように、電圧値が経時的に変化する電圧（交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧等）を印加している場合には、煤４が誘電体２の表面１２に付着することにより、沿面放電を生じる際に必要な最低電位差値が変化し、これに伴い上述した最大電圧値が変化する。このため、この最大電圧値を測定することにより、ガスに含まれる煤４の量を検出することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態の煤検出センサ１においては、所定量の煤４が誘電体２の他の表面１２に付着して沿面放電を生じると、付着した煤４は酸化されて二酸化炭素となり、ガス流路５を通過するガスとともに排出される。このため、沿面放電を生じる毎に、この誘電体２の他の表面１２は初期状態、即ち、煤４が付着していない状態に戻り、連続的に煤４の検出が可能となる。なお、特に限定されることはないが、例えば、所定の時間間隔毎に、一対の導電性電極３の相互間に印加する電圧値を増大して、誘電体２の他の表面１２に強制的に沿面放電を生じさせるように構成してもよい。また、自動車のエンジンから排出されるガスに含まれる煤４を検出する場合には、エンジン始動時に、誘電体２の他の表面１２に強制的に沿面放電を生じさせ、誘電体２の他の表面１２を初期状態に戻してもよい。このように構成することによって、高精度に煤４の検出を行うことができる。
【００４５】
煤検出センサ１を構成する一対の導電性電極３の形状、及び誘電体２の形状については特に制限はなく、誘電体２の他の表面１２に、ガス流路５内を通過するガスに含まれる煤４が付着、好ましくは静電捕集により付着し易く、且つ、この一対の導電性電極３の相互間に印加した電圧により、煤４が付着した他の表面１２に沿面放電が有効に生じる形状であることが好ましく、例えば、図２に示すように、棒状の電極（導電性電極３ａ）、及びこの棒状の電極の外側に配設された中空筒状の電極（導電性電極３ｂ）から構成された一対の導電性電極３と、この一対の導電性電極３の間に配設された筒状の誘電体２とを備えた煤検出センサ１を挙げることができる。
【００４６】
また、図３に示すように、所定の間隔を隔てて配設された棒状の一対の導電性電極３ａ，３ｂと、この棒状の一対の導電性電極３ａ，３ｂを覆うように配設された誘電体２とを備えた煤検出センサ１であってもよい。ここで、図２及び図３は、本実施の形態の煤検出センサを構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す断面図である。また、図２及び図３においては、図１に示す煤検出センサと同様に構成されている各要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４７】
また、図４及び図５に示すように、一対の導電性電極３ａ，３ｂが板状で、この板状の一対の導電性電極３ａ，３ｂに誘電体２が挟持されて構成された煤検出センサ１であってもよい。このような煤検出センサ１においては、図４に示すように導電性電極３ａ，３ｂよりも誘電体２が大きくてもよいし、図５に示すように、導電性電極３ａ，３ｂと誘電体２とが略同程度、又は導電性電極３ａ，３ｂよりも誘電体２が小さくてもよい。ここで、図４及び図５は、本実施の形態の煤検出センサを構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す斜視図である。また、図４及び図５においては、図１に示す煤検出センサと同様に構成されている各要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
また、図６及び図７に示すように、例えば、一対の導電性電極３ａ，３ｂの一部が鉤の手状等に屈曲したものであってもよい。この屈曲した部分を誘電体２の他の表面１２側に位置することにより、煤４（図１参照）が付着する他の表面１２に沿面放電が生じ易くなり、検出感度を向上させることができる。ここで、図６及び図７は、本実施の形態の煤検出センサを構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す断面図である。また、図６及び図７においては、図１に示す煤検出センサと同様に構成されている各要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
また、図８及び図９に示すように、棒状の一対の導電性電極３ａ，３ｂと、この棒状の一対の導電性電極３ａ，３ｂの端面によって挟持された誘電体２と備えた煤検出センサ１であってもよい。なお、図８に示す煤検出センサ１を構成する導電性電極３ａ，３ｂは円柱状であり、図９に示す煤検出センサ１を構成する導電性電極３ａ，３ｂは四角柱である。ここで、図８は、本実施の形態の煤検出センサを構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す平面図であり、図９は、本実施の形態の煤検出センサを構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す斜視図である。また、図８及び図９においては、図１に示す煤検出センサと同様に構成されている各要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
このように本実施の形態の煤検出センサ１を構成する一対の導電性電極３ａ，３ｂと誘電体２との形状については、ガス流路を通過するガスに含まれる煤４が付着する誘電体２の他の表面１２に沿面放電を生じさせることが可能な形状あればよい。なお、特に限定されることはないが、図１０に示すように、誘電体２の他の表面１２に沿面放電を生じ易くし、発生した沿面放電が他の部位に分散しないようにするために、誘電体２が、一対の導電性電極３ａ，３ｂに接触していない表面における一対の導電性電極３ａ，３ｂ間の距離（最短距離）が長い部分が、一対の導電性電極３ａ，３ｂ間の距離（最短距離）が短い部分の二倍以上の長さとなるように構成されたものであることが好ましい。
【００５１】
さらに、本実施の形態の煤検出センサ１においては、誘電体２の他の表面１２に沿面放電を生じ易くし、発生した沿面放電が他の部位に分散しないようにするために、一対の導電性電極３の対向する相互間の距離Ｘ、即ち、誘電体２の他の表面１２における煤４が付着して沿面放電が生じる部位の幅については、０．５〜１０ｍｍであることが好ましい。この一対の導電性電極３の対向する相互間の距離Ｘが０．５ｍｍ以下であると、少量の煤４が付着しただけで沿面放電が生じてしまうため、検出精度及び分解能が低下することがある。また、一対の導電性電極３の対向する相互間の距離Ｘが１０ｍｍを超えると、煤４の量が少ない場合に、沿面放電が生じる程度の量が付着するまでに時間が掛かり過ぎ、応答性が低下することがある。ここで、図１０は、本実施の形態の煤検出センサを構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す断面図である。また、図１０においては、図１に示す煤検出センサと同様に構成されている各要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
また、本実施の形態の煤検出センサにおいては、図１１、図１２（ａ）、図１２（ｂ）、及び図１３に示すように、誘電体２の一の表面１１と、一対の導電性電極３との間の少なくとも一部に、０．１〜０．７ｍｍの間隔の隙間１５が設けられたものであることが好ましい。ここで、図１１は、本実施の形態の煤検出センサを構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す斜視図であり、図１２（ａ）は、本実施の形態の煤検出センサを構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す断面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す煤検出センサの誘電体の他の表面側の平面図である。また、図１３は、本実施の形態の煤検出センサを構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例の一部を拡大した拡大断面図である。また、図１１、図１２（ａ）、図１２（ｂ）及び図１３においては、図１に示す煤検出センサと同様に構成されている各要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５３】
このように、誘電体２の一の表面１１と、一対の導電性電極３との間の少なくとも一部に、０．１〜０．７ｍｍの間隔の隙間１５が設けられていると、この隙間１５に電界が形成され、この隙間１５に煤４が静電捕集され易くなる。また、この隙間１５に煤４が捕集されることにより沿面放電が生じるため、沿面放電の発生頻度が増加し、沿面放電が生じる電圧値も低下する。このことから、これらの値を測定することにより、ガス流路を通過するガスに含まれる煤４の量を高精度かつ連続的に検出することができる。
【００５４】
また、本実施の形態の煤検出センサ１によってガスに含まれる煤４の量を検出する場合には、例えば、図１４に示すように、誘電体２の他の表面１２側をガス流路５に挿入し、煤検出センサ１の他の部位をガス流路５の外側に配設して用いることが好ましい。これまでに説明したように、本実施の形態の煤検出センサ１は、誘電体２の他の表面１２が実質的なセンサ部分となるため、少なくとも誘電体２の他の表面１２が測定対象となるガスに接するように配設されていればよい。また、本実施の形態の煤検出センサ１は、図１５に示すように、例えば、エンジン直後のガス流路５ａ内に設置して、エンジンから排出された直後の煤４の検出に用いて、ＤＰＦ６を再生する時期を判断することに使用することもできるし、また、例えば、ＤＰＦ６等のフィルタ直後のガス流路５ｂ内に設置して、ＤＰＦ６を通過した微量若しくはほとんど含まれない煤４の検出に用いて、排出ガス浄化システム等の機能を車上で自己診断する装置に使用することもできる。ここで、図１４及び図１５は、本実施の形態の煤検出センサをガス流路内に設置した状態を模式的に示す説明図である。なお、図１５に示す矢印は排気ガスの流れを示すものである。
【００５５】
なお、図１に示すような一対の導電性電極３ａ，３ｂを構成する導電性物質としては、例えば、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及び銅（Ｃｕ）群から選択される少なくとも一種の金属を含むことが好ましい。このような金属を含む材料は、耐熱性、及び耐食性に優れ、高温或いは腐食性ガス雰囲気下において使用されることのある煤検出センサ１の導電性電極３ａ，３ｂとして好適に用いることができる。
【００５６】
また、沿面放電を生じるための誘電体２としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、窒化珪素、サイアロン、アルミナチタネート、コージェライト、及びムライトからなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。このような材料から構成された誘電体２とすることにより、その表面１２に良好に沿面放電を生じさせることができる。
【００５７】
本実施の形態の煤検出センサ１は、これまでに説明したように、誘電体２の他の表面１２に煤４を所定量付着させ、誘電体２の他の表面１２の、沿面放電を生じる際に必要な最低電位差値を低下させることにより、この誘電体２の他の表面１２に沿面放電を生じさせるものである。このため、一対の導電性電極３ａ，３ｂの相互間には、誘電体２が初期の清浄状態（即ち、煤の付着していない状態）において放電を開始する電圧よりも低い電圧が印加されており、特に限定されることはないが、この電圧の値としては、誘電体２が初期の清浄状態において放電を開始する電圧の２０〜８０％の電圧を印加することが好ましい。印加する電圧が２０％未満であると、誘電体２の他の表面１２に放電が発生するまでに大量の煤が付着しなければならず、検出感度が低下することがある。また、印加する電圧が８０％を超えると、放電が発生し易くなりすぎて、検出精度が低下することがある。
【００５８】
次に、本発明（第二の発明）の煤検出方法について説明する。本実施の形態の煤検出方法は、上述した第一の発明の実施の形態（煤検出センサ）を用いて実現することができる。例えば、図１に示す煤検出センサ１を用いて煤の検出を行う場合には、互いに対向する一対の導電性電極３ａ，３ｂと、一対の導電性電極３ａ，３ｂに一の表面１１が挟持された誘電体２とを、少なくとも誘電体２の他の表面１２がガス流路５内を通過するガスに接するように配設し、互いに対向する一対の導電性電極３ａ，３ｂの相互間に、誘電体２の他の表面１２にガス流路５内を通過するガスに含まれる煤４が所定量付着した際に、誘電体２の他の表面１２に沿面放電が生じるように電圧を印加し、誘電体２の他の表面１２に沿面放電が発生する際の一対の導電性電極３ａ，３ｂの状態を測定して、ガスに含まれる煤４を検出する煤検出方法である。
【００５９】
本実施の形態の煤検出方法は、誘電体２の他の表面１２に煤４が付着していない状態では、この他の表面１２に沿面放電が起こらない程度の大きさの電圧を一対の導電性電極３ａ，３ｂに印加し、ガス流路５をガスが通過して、誘電体２の他の表面１２に煤４が所定量付着すると、誘電体２の表面１２の、沿面放電を生じる際に必要な最低電位差値が低下して、誘電体２の表面１２に電流が流れ易くなり、誘電体２の他の表面１２に沿面放電が生じることを利用した煤検出方法である。本実施の形態の煤検出方法においては、誘電体２の他の表面１２に煤４が付着して沿面放電が生じる現象によって得られる様々な物理的な測定値において、それらの測定値からガスに含まれる煤４の量を換算することができる測定値を選択して測定し、得られた所定の測定値より、ガスに含まれる煤４の量を検出するものである。本実施の形態の煤検出方法においては、上述した測定値としては、誘電体２の他の表面１２に沿面放電が発生する際の一対の導電性電極３ａ，３ｂから測定することのできる様々な測定値を挙げることができ、例えば、電力量や電流値、また、単位時間当たりに誘電体２の他の表面１２に生じる沿面放電の回数等を挙げることができる。
【００６０】
一対の導電性電極３に印加する電圧の種類については特に制限はないが、誘電体２の他の表面１２に煤４が付着した際に好適に沿面放電を生じるように、例えば、直流電圧、交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧を印加することが好ましい。
【００６１】
上述したように、本実施の形態の煤検出方法においては、一対の導電性電極３ａ，３ｂから測定することのできる様々な測定値を測定して、ガスに含まれる煤４を検出することができ、例えば、単位時間当たりの電力量を測定して煤４の量を検出する方法としては、図１に示すような一対の導電性電極３の相互間に、所定の電源１４を用いて直流電圧を印加し、電力計測回路１３により単位時間当たりの消費電力量に比例する電圧信号を出力させ、この電圧信号と、ガス流路５を通過したガス量とにより、ガスに含まれる煤４の量を算出する方法を挙げることができる。
【００６２】
また、例えば、一対の導電性電極３の相互間に流れる電流値を測定することにより、ガスに含まれる煤４の量を検出することもできるし、さらに、単位時間当たりに、誘電体２の他の表面１２に生じる沿面放電の回数を測定することにより、ガスに含まれる煤４の量を検出することもできる。
【００６３】
また、例えば、一対の導電性電極３の相互間に、交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧が印加されている場合に、印加された電圧の最大電圧値を測定することにより、ガスに含まれる煤４の量を検出することもできる。このように、電圧値が経時的に変化する電圧（交流電圧、パルス電圧、又はのこぎり波形電圧等）を印加している場合には、煤４が誘電体２の他の表面１２に付着することにより、沿面放電を生じる際に必要な最低電位差値が変化し、これに伴い上述した最大電圧値が変化する。このため、この最大電圧値を測定することにより、ガスに含まれる煤４の量を検出することができる。
【００６４】
本実施の形態の煤検出方法においては、所定量の煤４が誘電体２の他の表面１２に付着して沿面放電を生じると、付着した煤４は酸化されて二酸化炭素となり、ガス流路５を通過するガスとともに排出される。このため、沿面放電を生じる毎に、この誘電体２の他の表面１２は初期状態、即ち、煤４が付着していない状態に戻り、連続的に煤４の検出が可能となる。なお、特に限定されることはないが、例えば、所定の時間間隔毎に、一対の導電性電極３の相互間に印加する電圧値を増大して、誘電体２の他の表面１２に強制的に沿面放電を生じさせてもよい。また、自動車のエンジンから排出されるガスに含まれる煤４を検出する場合には、エンジン始動時に、誘電体２の他の表面１２に強制的に沿面放電を生じさせ、誘電体２の他の表面１２を初期状態に戻してもよい。このように構成することによって、高精度に煤４の検出を行うことができる。
【００６５】
また、本実施の形態の煤検出方法によってガスに含まれる煤４の量を検出する場合には、例えば、図１４に示すように、誘電体２の他の表面１２側をガス流路５に挿入し、煤検出センサ１のそれ以外の部位をガス流路５の外側に配設して用いることが好ましい。本実施の形態の煤検出方法は、誘電体２の他の表面１２に煤を付着させて沿面放電を生じさせることにより、ガスに含まれる煤４の検出を行うものであるため、少なくとも誘電体２の他の表面１２を測定対象となるガスに接するように配設すればよい。また、本実施の形態の煤検出方法においては、図１５に示すように、例えば、エンジン直後のガス流路５ａ内に煤検出センサ１を設置して、エンジンから排出された直後の煤４の検出に用いて、ＤＰＦ６を再生する時期を判断することに使用することもできるし、また、例えば、ＤＰＦ６等のフィルタ直後のガス流路５ｂ内に煤検出センサ１を設置して、ＤＰＦ６を通過した微量若しくはほとんど含まれない煤４の検出に用いて、排出ガス浄化システム等の機能を車上で自己診断することに使用することもできる。
【００６６】
本実施の形態の煤検出方法は、これまでに説明したように、誘電体２の他の表面１２に煤４を所定量付着させ、この誘電体２の表面１２の沿面放電を生じるのに必要な最低電位差値を低下させることにより、誘電体２の他の表面１２に沿面放電を生じさせるものである。このため、一対の導電性電極３ａ，３ｂの相互間には、特に限定されることはないが、誘電体２が初期の清浄状態（即ち、煤の付着していない状態）において放電を開始する電圧の２０〜８０％の電圧を印加することが好ましい。印加する電圧が２０％未満であると、誘電体２の他の表面１２に放電が発生するまでに大量の煤が付着しなければならず、検出感度が低下することがある。また、印加する電圧が８０％を超えると、放電が発生し易くなりすぎて、検出精度が低下することがある。
【００６７】
なお、本実施の形態の煤検出方法において使用する一対の導電性電極３及び誘電体２は、上述した第一の発明の実施の形態（煤検出センサ）に用いられる一対の導電性電極及び誘電体と同様に構成されたものを好適に用いることができ、第一の発明の実施の形態で説明した形状や材料から構成されていることが好ましい。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００６９】
（実施例１）
図１４に示すような、互いに対向する一対の導電性電極３と、一対の導電性電極３に一の表面１１が挟持された所定の形状の誘電体２とを備えた煤検出センサ１を製造した。なお、誘電体２は、ジルコンを用いて作製し、一対の導電性電極３は、鉄−ニッケル−クロム合金を用いて作製した。本実施例の煤検出センサにおける、一対の導電性電極の対向する相互間の距離、即ち、実際に沿面放電が起こる誘電体の他の表面の最短距離の長さ（以下、「沿面放電距離」という）は５ｍｍとした。
【００７０】
このような煤検出センサ１を、軽油燃料を用いたバーナーから排出される排気ガスが通過するガス流路５に、誘電体２の他の表面１２がガス流路５内を通過するガスに接するように設置し、一対の導電性電極３の相互間に、誘電体２の他の表面１２に煤４が所定量付着した際に、誘電体２の他の表面１２に沿面放電が生じるように電圧を印加した。本実施例においては、一対の導電性電極の相互間に、設定電圧値が３ｋＶで、パルス波形、パルス幅１００ｎｓｅｃ、周期１０００Ｈｚの電圧を印加した。表１にそれぞれの値を示す。なお、設定電圧値とは、電源において設定した電圧値のことである。
【００７１】
【表１】
2006267021.tif 000003
【００７２】
軽油燃料を用いたバーナーを燃焼させ、ガス流路にバーナーから発生したガス（煤を含む排気ガス）を通気した。ガスの流量を一定に保持しながら、このガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）を変化させて、一対の導電性電極の相互間に流れる時間平均の電流（ｎＡ）、時間平均の電力（ｍＷ）、一対の導電性電極の相互間に掛かる電圧（Ｖ）、及び１分間当たりの沿面放電の回数（回／ｍｉｎ）を測定する試験を行った。測定結果を、表１に示す。また、ガス流路内を通過するガスの流速（ｍ／ｓｅｃ）、このガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）、及びガスの温度（℃）を、表１に示す。
【００７３】
得られた、一対の導電性電極の相互間に流れる時間平均の電流（ｎＡ）、時間平均の電力（ｍＷ）、一対の導電性電極の相互間に掛かる電圧（Ｖ）、及び１分間当たりの沿面放電の回数（回／ｍｉｎ）は、煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）に対応して変化しており、上述した値を測定することにより、ガスに含まれる煤の濃度を検出することができるとが判明した。
【００７４】
（実施例２）
沿面放電距離を３ｍｍとし、一対の導電性電極の相互間に、設定電圧値が１ｋＶで、パルス波形、パルス幅５０ｎｓｅｃ、周期５００Ｈｚの電圧を印加した以外は、実施例１の煤検出センサと同様に構成された煤検出センサを製造し、この煤検出センサをガス流路に設置して、実施例１と同様の試験を行った。一対の導電性電極の相互間に流れる時間平均の電流（ｎＡ）、時間平均の電力（ｍＷ）、一対の導電性電極の相互間に掛かる電圧（Ｖ）、１分間当たりの沿面放電の回数（回／ｍｉｎ）、ガス流路内を通過するガスの流速（ｍ／ｓｅｃ）、このガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）、及びガスの温度（℃）を、表１に示す。
【００７５】
（実施例３）
沿面放電距離を３ｍｍとし、一対の導電性電極の相互間に、設定電圧値が２ｋＶの直流電圧を印加した以外は、実施例１の煤検出センサと同様に構成された煤検出センサを製造し、この煤検出センサをガス流路に設置して、実施例１と同様の試験を行った。一対の導電性電極の相互間に流れる時間平均の電流（ｎＡ）、時間平均の電力（ｍＷ）、一対の導電性電極の相互間に掛かる電圧（Ｖ）、１分間当たりの沿面放電の回数（回／ｍｉｎ）、ガス流路内を通過するガスの流速（ｍ／ｓｅｃ）、このガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）、及びガスの温度（℃）を、表１に示す。
【００７６】
（実施例４）
沿面放電距離を３ｍｍとし、一対の導電性電極の相互間に、設定電圧値が３ｋＶで、周期６０Ｈｚの交流電圧を印加した以外は、実施例１の煤検出センサと同様に構成された煤検出センサを製造し、この煤検出センサをガス流路に設置して、実施例１と同様の試験を行った。一対の導電性電極の相互間に流れる時間平均の電流（ｎＡ）、時間平均の電力（ｍＷ）、一対の導電性電極の相互間に掛かる電圧（Ｖ）、１分間当たりの沿面放電の回数（回／ｍｉｎ）、ガス流路内を通過するガスの流速（ｍ／ｓｅｃ）、このガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）、及びガスの温度（℃）を、表１に示す。
【００７７】
実施例２〜４の煤検出センサにおいても、ガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）が変化することにより、それぞれの測定値が変化しており、これらのいずれかの測定を行うことにより、ガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）を検出することができる。
【００７８】
（実施例５）
沿面放電距離を０．５ｍｍとし、一対の導電性電極の相互間に、設定電圧値が０．８ｋＶ、のこぎり波形、パルス幅０．０３ｎｓｅｃ、周期０．０３Ｈｚの電圧を印加した以外は、実施例１の煤検出センサと同様に構成された煤検出センサを製造し、この煤検出センサをガス流路に設置して、実施例１と同様の試験を行い、一対の導電性電極の相互間で測定された最大電圧値（Ｖ）の変化を測定した。測定した最大電圧値（Ｖ）、ガス流路内を通過するガスの流速（ｍ／ｓｅｃ）、このガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）、及びガスの温度（℃）を、表２に示す。
【００７９】
【表２】
2006267021.tif 000004
【００８０】
表２に示すように、実施例５の煤検出センサにおいては、設定電圧値として０．８ｋＶののこぎり波形電圧を印加しているが、誘電体の表面に煤が付着することにより、設定電圧値よりも低い電圧で沿面放電が生じるため、測定される最大電圧値（Ｖ）の値が煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）とともに低下している。このため、一対の導電性電極の相互間の最大電圧値（Ｖ）の変化を測定することにより、ガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）を検出することができる。
【００８１】
（実施例６）
沿面放電距離を１ｍｍとし、一対の導電性電極の相互間に、設定電圧値が２ｋＶ、周期６０Ｈｚの交流電圧を印加した以外は、実施例５の煤検出センサと同様に構成された煤検出センサを製造し、この煤検出センサをガス流路に設置して、実施例５と同様の試験を行った。測定した最大電圧値（Ｖ）、ガス流路内を通過するガスの流速（ｍ／ｓｅｃ）、このガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）、及びガスの温度（℃）を、表２に示す。
【００８２】
（実施例７）
沿面放電距離を１ｍｍとし、一対の導電性電極の相互間に、設定電圧値が２ｋＶ、パルス波形、パルス幅１００ｎｓｅｃ、周期５００Ｈｚの電圧を印加した以外は、実施例５の煤検出センサと同様に構成された煤検出センサを製造し、この煤検出センサをガス流路に設置して、実施例５と同様の試験を行った。測定した最大電圧値（Ｖ）、ガス流路内を通過するガスの流速（ｍ／ｓｅｃ）、このガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）、及びガスの温度（℃）を、表２に示す。
【００８３】
実施例６及び７の煤検出センサにおいても、ガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）が変化することにより、一対の導電性電極の相互間の最大電圧値（Ｖ）が変化しており、この一対の導電性電極の相互間の最大電圧値（Ｖ）を測定することにより、ガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）を検出することができる。
【００８４】
（実施例８）
沿面放電距離を３ｍｍとし、一対の導電性電極の相互間に、設定電圧値が２ｋＶ、パルス波形、パルス幅５０ｎｓｅｃ、周期１０００Ｈｚの電圧を印加した以外は、実施例１の煤検出センサと同様に構成された煤検出センサを製造し、この煤検出センサをガス流路に設置して、実施例１と同様の試験を行った。本実施例の煤検出センサにおいては、３００秒隔毎に、一対の導電性電極の相互間に印加する電圧値を、数秒間、約４倍に増大して、誘電体の他の表面に強制的に沿面放電を生じさせた。連続して長時間の測定を行う場合には、時間が経過するに従って測定するそれぞれの値が徐々に不安定になることがあるが、本実施例の煤検出センサにおいては、強制的に沿面放電を生じさせる度に、誘電体が初期の状態（煤が付着していない状態）になるため、長時間連続して高精度かつ安定した煤の検出を行うことができる。
【００８５】
（実施例９）
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すような、互いに対向する一対の導電性電極３と、一対の導電性電極３に一の表面１１が挟持され、且つ他の表面１２がガス流路５内を通過するガスに接するように配設された所定の形状の誘電体２とを備え、誘電体２の一の表面１１と、一対の導電性電極３との間の少なくとも一部に、幅０．４ｍｍの隙間１５が設けられた煤検出センサ１を製造した。なお、誘電体２は、ジルコンを用いて作製し、一対の導電性電極３は、鉄−ニッケル−クロム合金を用いて作製した。本実施例の煤検出センサにおける、沿面放電距離は１ｍｍとした。
【００８６】
本実施例の煤検出センサをガス流路に設置して、実施例５と同様の試験を行った。測定した最大電圧値（Ｖ）、ガス流路内を通過するガスの流速（ｍ／ｓｅｃ）、このガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）、及びガスの温度（℃）を、表３に示す。
【００８７】
【表３】
2006267021.tif 000005
【００８８】
実施例９の煤検出センサにおいても、実施例５の煤検出センサと同様に、ガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）が変化することにより、一対の導電性電極の相互間の最大電圧値（Ｖ）が変化しており、この一対の導電性電極の相互間の最大電圧値（Ｖ）を測定することにより、ガスに含まれる煤の濃度（ｍｇ／ｍ3）を検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明の煤検出センサは、ガス流路を通過するガスに含まれる煤の量を高精度かつ連続的に検出することができることから、例えば、エンジン直後のガス流路内に設置して、エンジンから排出された直後の煤の検出に用いて、ＤＰＦを再生する時期を判断することに使用することもできるし、また、例えば、ＤＰＦ等のフィルタ直後のガス流路内に設置して、フィルタを通過した微量若しくはほとんど含まれない煤の検出に用いて、排出ガス浄化システム等の機能を車上で自己診断する装置に使用することもできる。また、本発明の煤検出方法は、ガス流路を通過するガスに含まれる煤の量を高精度かつ連続的に検出することが可能な方法であり、例えば、エンジンから排出された直後の煤の量を検出して、ＤＰＦを再生する時期を判断することや、フィルタを通過した微量若しくはほとんど含まれない煤の検出のために用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す断面図である。
【図３】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す断面図である。
【図４】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す斜視図である。
【図５】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す斜視図である。
【図６】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す断面図である。
【図７】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す断面図である。
【図８】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す平面図である。
【図９】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す断面図である。
【図１１】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す斜視図である。
【図１２（ａ）】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例を示す断面図である。
【図１２（ｂ）】図１２（ａ）に示す煤検出センサの誘電体の他の表面側の平面図である。
【図１３】本発明の煤検出センサの一の実施の形態を構成する一対の導電性電極と誘電体との他の例の一部を拡大した拡大断面図である。
【図１４】本発明の煤検出センサの一の実施の形態をガス流路内に設置した状態を模式的に示す説明図である。
【図１５】本発明の煤検出センサの一の実施の形態をガス流路内に設置した状態を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００９１】
１…煤検出センサ、２…誘電体、３…一対の導電性電極、３ａ，３ｂ…導電性電極、４…煤、５，５ａ，５ｂ…ガス流路、６…ＤＰＦ、１１…表面（誘電体の一の表面）、１２…表面（誘電体の他の表面）、１３…電力計測回路、１４…電源、１５…隙間、Ｘ…一対の導電性電極の相互間の距離。
【図１】
2006267021.tif 000006
【図２】
2006267021.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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