(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出される排ガスに含まれる粒子状物質の量を検出する素子本体部（１０）と、
該素子本体部（１０）に形成され、上記粒子状物質の一部が堆積する被堆積部（１３）と、
該被堆積部（１３）に配置され、所定間隔をおいて互いに対向した、少なくとも一対の検出電極（１４）とを備え、
上記粒子状物質が上記被堆積部（１３）上に堆積することによる上記一対の検出電極（１４）間における電気特性の変化に応じて電気信号の出力を変化させるように構成されており、
上記被堆積部（１３）は、凹状に形成された捕集凹部（１３１）を備え、
該捕集凹部（１３１）は、該捕集凹部（１３１）の深さ方向に直交する隣接方向において互いに隣り合う、第１検出面と第２検出面との一対の検出面を有し、個々の該検出面は、その法線ベクトルの、上記隣接方向における成分が互いに逆向きになっており、
上記深さ方向から見たときに、個々の上記検出電極（１４）は、上記第１検出面から上記第２検出面に渡って上記隣接方向に延出しており、上記一対の検出電極（１４）は、上記隣接方向と上記深さ方向との双方に直交する直交方向において、互いに対向するよう配されている、粒子状物質検出センサ（１）。
【請求項２】
上記第１検出面と上記第２検出面とは、それぞれ平面状に形成され、所定の角度で交差するよう構成されている、請求項１に記載の粒子状物質検出センサ（１）。
【請求項３】
上記第１検出面と上記第２検出面とは、連結して一つの円弧状の曲面をなしている、請求項１に記載の粒子状物質検出センサ（１）。
【請求項４】
上記第１検出面と上記第２検出面とは、それぞれ平面状に形成され、上記隣接方向に直交している、請求項１に記載の粒子状物質検出センサ（１）。
【請求項５】
内燃機関から排出される排ガスに含まれる粒子状物質の量を検出する素子本体部（１０）を備えており、
該素子本体部（１０）の端面の１つには、上記粒子状物質の一部を堆積させる被堆積部（１３）と、該被堆積部（１３）に配置された少なくとも一対の検出電極（１４）とを備え、
上記粒子状物質が上記被堆積部（１３）上に堆積することによる上記一対の検出電極（１４）間における電気特性の変化に応じて電気信号の出力を変化させるように構成されており、
上記被堆積部（１３）には、該被堆積部（１３）の形成された端面から窪んだ捕集凹部（１３１）が形成されており、
複数の上記検出電極（１４）と電気絶縁性を有する複数の絶縁部材（１２）とを交互に積層した積層部（１１）を有しており、該積層部（１１）の端面に、上記被堆積部（１３）及び上記検出電極（１４）が形成されていることを特徴とする粒子状物質検出センサ（１）。
【請求項６】
上記検出電極（１４）は、上記捕集凹部（１３１）の内側に形成された内側電極部（１４２）と、上記捕集凹部（１３１）以外の上記被堆積部（１３）に形成された外側電極部（１４１）とを有しており、該外側電極部（１４１）と上記内側電極部（１４２）とは、電気的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の粒子状物質検出センサ（１）。
【請求項７】
上記被堆積部（１３）の周囲を覆う保護カバー（２）を有しており、該保護カバー（２）には、排ガスを導入するための導入孔（２１４、２２４）が貫通形成されており、該導入孔（２１４、２２４）を通じて排ガスを導入することにより、上記捕集凹部（１３１）に向かう排ガスの流れを形成するよう構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の粒子状物質検出センサ（１）。
【請求項８】
上記捕集凹部（１３１）は、円弧形状の曲面をなしていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の粒子状物質検出センサ（１）。
【請求項９】
上記被堆積部（１３）には、上記捕集凹部（１３１）が複数形成されていることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の粒子状物質検出センサ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子状物質検出センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気管には、排ガスに含まれる粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ：ＰＭ）を捕集する排ガス浄化装置が設けられている。この排ガス浄化装置は、排ガスに含まれる粒子状物質の量を検出する粒子状物質検出センサを有する粒子状物質検出装置を備えており、この粒子状物質検出装置によって得られた情報を基に、排ガス浄化装置の故障検知が行われている。
【０００３】
排ガス浄化装置に用いられる粒子状物質検出センサとしては、例えば、特許文献１に示されたものがある。特許文献１の粒子状物質検出センサは、電気絶縁性を有する基板と、基板の表面に形成された検出電極とを有している。基板上には、検出電極を跨ぐように、複数の凸条部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００６０４７９２７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の粒子状物質検出センサには以下の課題がある。
特許文献１の粒子状物質検出センサにおいては、排ガスと共に流通する粒子状物質が、基板上に衝突した際に捕集されるが、粒子状物質の衝突速度が大きい場合、衝突した粒子状物質が跳ね返り捕集されない。特に、凸条部が形成された部位においては、凸条部の表面と検出電極との間の距離があるため、捕集電圧が作用しにくく、粒子状物質の跳ね返りが生じやすい。そのため、粒子状物質検出センサにおける捕集効率が低下し十分な検出感度が得られない。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、粒子状物質の検出感度を向上させることができる粒子状物質検出センサを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、内燃機関から排出される排ガスに含まれる粒子状物質の量を検出する素子本体部と、
該素子本体部に形成され、上記粒子状物質の一部が堆積する被堆積部と、
該被堆積部に配置され、所定間隔をおいて互いに対向した、少なくとも一対の検出電極とを備え、
上記粒子状物質が上記被堆積部上に堆積することによる上記一対の検出電極間における電気特性の変化に応じて電気信号の出力を変化させるように構成されており、
上記被堆積部は、凹状に形成された捕集凹部を備え、
該捕集凹部は、該捕集凹部の深さ方向に直交する隣接方向において互いに隣り合う、第１検出面と第２検出面との一対の検出面を有し、個々の該検出面は、その法線ベクトルの、上記隣接方向における成分が互いに逆向きになっており、
上記深さ方向から見たときに、個々の上記検出電極は、上記第１検出面から上記第２検出面に渡って上記隣接方向に延出しており、上記一対の検出電極は、上記隣接方向と上記深さ方向との双方に直交する直交方向において、互いに対向するよう配されている、粒子状物質検出センサにある。
また、本発明の第２の態様は、内燃機関から排出される排ガスに含まれる粒子状物質の量を検出する素子本体部を備えており、
該素子本体部の端面の１つには、上記粒子状物質の一部を堆積させる被堆積部と、該被堆積部に配置された少なくとも一対の検出電極とを備え、
上記粒子状物質が上記被堆積部上に堆積することによる上記一対の検出電極間における電気特性の変化に応じて電気信号の出力を変化させるように構成されており、
上記被堆積部には、該被堆積部の形成された端面から窪んだ捕集凹部が形成されており、
複数の上記検出電極と電気絶縁性を有する複数の絶縁部材とを交互に積層した積層部を有しており、該積層部の端面に、上記被堆積部及び上記検出電極が形成されていることを特徴とする粒子状物質検出センサにある。
【発明の効果】
【０００８】
上記粒子状物質検出センサは、上記捕集凹部を備えている。そのため、上記被堆積部に衝突する上記粒子状物質を効率よく捕集することができる。
すなわち、上記捕集凹部内に入り込んだ上記粒子状物質が、上記捕集凹部の内周面に衝突し跳ね返ったとしても、上記捕集凹部は上記素子本体部の端面から窪むように形成されていることから、跳ね返った上記粒子状物質が再度、上記捕集部の内周面に衝突しやすい。このとき、上記粒子状物質の衝突速度は、最初に上記捕集凹部に衝突した際に減速する。そのため、跳ね返った上記粒子状物質が再度上記捕集凹部の内周面に衝突する際には、上記捕集凹部の内周面に付着しやすい。したがって、上記捕集凹部を設けることにより上記被堆積部における捕集効率を向上させることができる。
【０００９】
以上のごとく、本発明によれば、粒子状物質の検出感度を向上させることができる粒子状物質検出センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における、素子本体部の説明図。
【図２】実施例１における、素子本体部の構造を示す説明図。
【図３】実施例１における、予備本体部を示す説明図。
【図４】実施例１における、粒子状物質検出センサを示す説明図。
【図５】実施例２における、素子本体部の説明図。
【図６】実施例３における、素子本体部の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上記検出電極は、上記捕集凹部の外側に形成された外側電極部と、上記捕集凹部の内側に形成された内側電極部とを有しており、上記外側電極部と上記内側電極部とは、素子表面において電気的に接続されていることが好ましい。この場合には、上記捕集凹部の外側において、上記粒子状物質を検出すると共に、上記粒子状物質の捕集効率が高い上記捕集凹部内に上記内側電極部を形成することにより、被堆積部への粒子状物質の再衝突の確率を増加させ捕集効率を向上させることができる。これにより、上記粒子状物質検出センサにおける検出感度を向上させることができる。
【００１２】
また、上記被堆積部の周囲を覆う保護カバーを有しており、該保護カバーには、排ガスを導入するための導入孔が貫通形成されており、該導入孔を通じて排ガスを導入することにより、上記捕集凹部に向かう排ガスの流れを形成するよう構成されていることが好ましい。この場合には、上記被堆積部に上記粒子状物質を含む排ガスを効率良く供給することができる。また、排ガスの流通方向が決まるため、この流通方向に合わせて上記捕集凹部を形成することにより、さらに捕集効率を向上させることができる。
【００１３】
また、上記捕集凹部は、上記一対の検出電極の並び方向と直交する平面における断面形状が円弧状をなしていることが好ましい。円弧状断面を有する上記捕集凹部においては、その内周面の形成角度が徐々に変化していく。そのため、複数の方向から衝突する上記粒子状物質を効率良く捕集することができる。
【００１４】
また、上記被堆積部には、上記捕集凹部が複数形成されていることが好ましい。この場合には、複数の上記捕集凹部を形成することで捕集量を増大させることができる。これにより、上記粒子状物質検出センサにおける捕集効率を向上し、その検出感度をより向上させることができる。
【実施例】
【００１５】
（実施例１）
上記粒子状物質検出センサにかかる実施例について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すごとく、粒子状物質検出センサ１は、内燃機関から排出される排ガスに含まれる粒子状物質の量を検出する素子本体部１０を備えている。素子本体部１０の先端面には、粒子状物質の一部を堆積させる被堆積部１３と、被堆積部１３に配置された少なくとも一対の検出電極１４とを備えている。粒子状物質検出センサ１は、粒子状物質が被堆積部１３上に堆積することによる一対の検出電極１４間における電気特性の変化に応じて電気信号の出力を変化させるように構成されている。被堆積部１３には、被堆積部１３の形成された端面から窪んだ捕集凹部１３１が形成されている。
【００１６】
以下、さらに詳細に説明する。
本例の粒子状物質検出センサ１は、自動車に搭載された内燃機関から、排気管を通じて排出される排ガスに含まれる粒子状物質を検出するためのものである。粒子状物質検出センサ１によって得られた情報を基に、排ガス浄化装置の故障検知を行う。
【００１７】
図４に示すごとく、粒子状物質検出センサ１は、素子本体部１０と保護カバー２とこれらを保持するハウジング部材（図示略）とを有している。
図１及び図２に示すごとく、素子本体部１０は、排ガス中の粒子状物質を堆積させる被堆積部１３を先端面に備えた略棒状をなしている。被堆積部１３は、絶縁性材料からなる９つの絶縁部材１２と、絶縁部材１２の間に配置された８つの検出電極１４とを有している。
絶縁部材１２と検出電極１４の数は上記に限定されず、検出電極１４は２以上であればよく、絶縁部材１２は検出電極１４の個数＋１個であればよい。なお、検出電極１４が複数対設けられている場合には、粒子状物質検出センサ１の出力電流は、各対の検出電極１４間に流れる出力電流の総和となる。それゆえ、検出電極１４の対が多いほど、検出感度が向上する。
【００１８】
図２及び図３に示すごとく、絶縁部材１２は、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、ベリリアなどのセラミック材料を平板状に形成してなる。検出電極１４は、焼成前の絶縁部材１２の一面に白金ペースト、銅ペースト、銀ペースト等の導電性ペーストを用いたスクリーン印刷により形成されている。検出電極１４の形成方法は上記に限定されず、グラビア印刷やインクジェット印刷など電極パターンを形成できる方法であればよい。この検出電極１４が形成された絶縁部材１２を積層した後、焼成することにより、絶縁部材１２と検出電極１４とを交互に積層した積層部１１が形成される。
【００１９】
積層部１１の作製方法は上記に限定されず、例えば、図２に示す絶縁部材１２複数個分の大きさの絶縁部材の上に複数の検出電極１４を形成し、この検出電極１４が形成された絶縁部材を積層した後、切断加工により複数個のピースに分断し、各ピースを焼成することにより、積層部１１を形成してもよい。これにより、粒子状物質検出センサ１を複数製造する場合の工程の数を省略することができる。
【００２０】
積層部１１においては、正極と負極とが交互に配置されており、隣り合う検出電極１４同士が一対の検出電極１４を形成している。被堆積部１３は、粒子状物質検出センサ１の軸方向における先端側に配置された先端面に、検出電極１４の端部近傍を露出して形成されている。
【００２１】
また、被堆積部１３が形成された先端面には、先端面から窪んだ捕集凹部１３１が形成されている。捕集凹部１３１は、積層部１１の積層方向及び軸方向の両方と直交する幅方向において、両端部から中央に向かうにつれて、基端側に向かって傾斜した２つの傾斜面１３２によって形成されており、この２つの傾斜面１３２に検出電極１４が露出している。図３に示すごとく、本例の捕集凹部１３１は、絶縁部材１２を積層して焼成した後、先端面に切削加工を施して形成される。
【００２２】
また、捕集凹部１３１の形成方法は上記に限定されず、例えば、検出電極１４が形成された積層前の絶縁部材１２の状態で打ち抜きや切断加工によって形成してもよく、積層後、焼成前に切断加工あるいは切削加工等によって形成してもよい。
ただし、好ましくは焼成後に形成することで、絶縁部材１２と検出電極１４との焼成収縮差等によって生じる捕集凹部１３１のうねりや歪みなどを同時に補正することができる。
【００２３】
粒子状物質検出センサ１の被堆積部１３において、検出電極１４に捕集電圧を印加すると、検出電極１４の周囲に電界が形成され、粒子状物質が検出電極１４へと引き寄せられる。検出電極１４に付着した粒子状物質は、検出電極１４の表面を移動し、一対の検出電極１４の間に堆積する。そして、被堆積部１３に堆積した粒子状物質によって、被堆積部１３に露出した一対の検出電極１４が導通し、一対の検出電極１４の間における電気抵抗値が低下する。検出電極１４間の電気抵抗値の変化に伴い、検出電極１４間を流れる電気信号としての電流量が変化する。これにより、粒子状物質検出センサ１から出力される電流値が変化する。つまり、粒子状物質検出センサ１から出力される電流値は、被堆積部１３における粒子状物質の堆積量に応じて変化するものであり、粒子状物質の堆積量に関する情報を有するものである。この電流値を用いることで被堆積部１３における粒子状物質の堆積量を検出することができる。本例において、素子本体部１０において検出された電流は、シャント抵抗を備えたコントロールユニットへと出力され、コントロールユニットは、電流値とシャント抵抗の積で算出される電圧を出力する。この電圧が粒子状物質検出センサ１の出力となる。
【００２４】
図４に示すごとく、保護カバー２は、内側カバー２１と、内側カバー２１の外周側に配設された外側カバー２２とを有している。
内側カバー２１は、素子本体部１０を囲む円筒状の内側壁部２１１と、内側壁部２１１の先端に形成された内側底部２１２とを有している。内側カバー２１は、ハウジング部材の先端面にかしめて固定されている。
【００２５】
内側壁部２１１には、内側導入孔２１４が形成されている。内側導入孔２１４の内径は円形をなしており、軸方向から見たとき、内側壁部２１１の円周方向に等間隔となるように形成されている。また、内側導入孔２１４は、素子本体部１０の被堆積部１３よりも先端側の位置に形成されている。
内側底部２１２の中心には、軸方向に貫通形成された内側排出孔２１５が形成されている。
【００２６】
外側カバー２２は、保護カバー２を囲む円筒状の外側壁部２２１と、外側壁部２２１の先端に形成された外側底部２２２とを有している。外側カバー２２は、ハウジング部材の先端面に内側カバー２１と共にかしめて固定されている。
【００２７】
外側壁部２２１には、外側導入孔２２４が形成されている。外側導入孔２２４の内径は円形をなしており、軸方向から見たとき、外側壁部２２１の円周方向に等間隔となるように形成されると共に、各外側導入孔２２４と各内側導入孔２１４とは、径方向に重なる位置に形成されている。また、外側導入孔２２４は、内側導入孔２１４よりも先端側の位置に形成されている。
外側底部２２２の中心には、軸方向に貫通形成された外側排出孔２２５が形成されている。
【００２８】
本例の粒子状物質検出センサ１においては、複数の外側導入孔２２４から導入された排ガスＧは、導入方向を変化させた後、内側導入孔２１４から内側カバー２１の内側に導入されるよう構成されている。すなわち、排気管内を流通する排ガスの流通方向に沿うように外側導入孔２２４から外側カバー２２の内側へと流入した排ガスは、内側カバー２１の内側壁部２１１に衝突することで、内側壁部２１１に沿うように導入方向を変化させる。そして、内側カバー２１と外側カバー２２との間の空隙を流通して、内側導入孔２１４から内側カバー２１の内側へと流入する。このとき、内側カバー２１内に流入する排ガスの流れの中に、被堆積部１３を配置しており、被堆積部１３に向かう排ガスの流れが形成されている。
【００２９】
次に本例の作用効果について説明する。
粒子状物質検出センサ１は、捕集凹部１３１を備えている。そのため、被堆積部１３に衝突する粒子状物質を効率よく捕集することができる。
すなわち、捕集凹部１３１内に入り込んだ粒子状物質が、捕集凹部１３１の内周面に衝突し跳ね返ったとしても、捕集凹部１３１は素子本体部１０の端面から窪むように形成されていることから、跳ね返った粒子状物質が再度、捕集部の内周面に衝突しやすい。このとき、粒子状物質の衝突速度は、最初に捕集凹部１３１に衝突した際に減速する。そのため、跳ね返った粒子状物質が再度捕集凹部１３１の内周面に衝突する際には、捕集凹部１３１の内周面に付着しやすい。したがって、捕集凹部１３１を設けることにより被堆積部１３における捕集効率を向上させることができる。
【００３０】
また、被堆積部１３の周囲を覆う保護カバー２を有しており、保護カバー２には、排ガスを導入するための導入孔が貫通形成されており、導入孔を通じて排ガスを導入することにより、捕集凹部１３１に向かう排ガスの流れを形成するよう構成されている。そのため、被堆積部１３に粒子状物質を含む排ガスを効率良く供給することができる。また、排ガスの流通方向が決まるため、この流通方向に合わせて捕集凹部１３１を形成することにより、さらに捕集効率を向上させることができる。
【００３１】
また、複数の検出電極１４と電気絶縁性を有する複数の絶縁部材１２とを交互に積層した積層部１１を有しており、積層部１１の先端面に、被堆積部１３及び検出電極１４が形成されている。そのため、検出電極１４間の距離を容易に短縮し、検出感度が優れた粒子状物質検出センサ１を容易に製造することができる。
【００３２】
以上のごとく、本例によれば、粒子状物質の検出感度を向上させることができる粒子状物質検出センサ１を提供することができる。
【００３３】
（実施例２）
本例は、図５に示すごとく、実施例１の粒子状物質検出センサ１における構造を一部変更した例を示すものである。
本例の粒子状物質検出センサ１において、被堆積部１３に形成された捕集凹部１３１は、積層方向と直交する断面における断面形状が円弧形状となる曲面をなしている。
その他の構成は実施例１と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００３４】
捕集凹部１３１は、一対の検出電極１４の並び方向と直交する平面における断面形状が円弧状をなしている。円弧状断面を有する捕集凹部１３１においては、その内周面の角度が徐々に変化していく。そのため、複数の方向から衝突する粒子状物質を効率良く捕集することができる。これにより、粒子状物質の検出感度を一層向上させることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００３５】
（実施例３）
本例は、図６に示すごとく、実施例１の粒子状物質検出センサ１における構造を一部変更した例を示すものである。
本例の粒子状物質検出センサ１において、被堆積部１３には、３つの捕集凹部１３１が形成されている。各捕集凹部１３１は、先端面から基端側に窪んだ位置に形成された凹部底面１３３と、先端面と凹部底面１３３とを繋ぐように形成された一対の凹部側面１３４とを有している。
【００３６】
検出電極１４は、捕集凹部１３１の内側に形成された内側電極部１４２と、捕集凹部１３１以外の被堆積部１３に形成された外側電極部１４１とを有している。
本例において、内側電極部１４２は、素子本体部１０の先端面（被堆積部１３）に設けられた捕集凹部１３１の内側に形成されている。内側電極部１４２は、捕集凹部１３１の凹部底面１３３及び一対の凹部側面１３４に形成されている。
【００３７】
また、外側電極部１４１は、素子本体部１０の先端面（被堆積部１３）における、捕集凹部１３１を設けていない位置に形成されている。すなわち、外側電極部１４１は、３つの捕集凹部１３１のうち、隣り合う捕集凹部１３１の間、および、両端の捕集凹部１３１の外側に存在する、素子本体部１０の先端面に形成されている。内側電極部１４２と外側電極部１４１とは電気的に接続されている。
【００３８】
その他の構成は実施例１と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００３９】
本例の粒子状物質検出センサ１は、捕集凹部１３１の外側において、粒子状物質を検出すると共に、粒子状物質の捕集効率が高い捕集凹部１３１内に内側電極部１４２を形成することにより、検出感度を向上させることができる。
【００４０】
また、被堆積部１３に捕集凹部１３１を複数形成することで、粒子状物質における捕集効率を向上し、その捕集効率をより向上させることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００４１】
また、実施例１〜実施例３の粒子状物質検出センサ１において、捕集凹部１３１は、積層方向において一様な断面形状をなしているが、例えば、粒子状物質検出センサ１の中心軸を中心として、断面形状を回転させた略椀状の捕集凹部１３１を形成してもよい。
【００４２】
また、実施例１〜実施例３の粒子状物質検出センサ１において、捕集凹部１３１の端縁の外側角部、及び捕集凹部１３１内の内側角部に、Ｒ面、Ｃ面等の面取り加工を施すことが好ましい。例えば、外側角部又は内側角部にＲ面を設ける場合、その面取り寸法を、Ｒ０．０１〜Ｒ１．０（すなわちＲ面取り寸法０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍ）とすることができる。また、例えば、外側角部又は内側角部にＣ面を設ける場合、その面取り寸法を、Ｃ０．０１〜Ｃ１．０（すなわちＣ面取り寸法０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍ）とすることができる。
これにより、衝突物や急激な温度変化による応力への耐性を向上させることができる。また、望ましくは焼成前に上記の加工を行うことで、焼成時における割れ、欠け等を抑制することができる。
【００４３】
（比較試験）
本試験においては、実施例１〜実施例３の粒子状物質検出センサ１と、捕集凹部１３１が形成されていない従来の粒子状物質検出センサとの検出感度を比較した。
従来の粒子状物質検出センサとしては、実施例１において、捕集凹部１３１を形成する前の状態の粒子状物質検出センサ（図３参照）を用いている。すなわち、従来の粒子状物質検出センサは、被堆積部が軸方向に直交する平坦面によって形成されている。尚、従来の粒子状物質検出センサは、捕集凹部１３１が形成されていないことを除いて、実施例１の粒子状物質検出センサ１と同様の構造を有している。
【００４４】
比較試験の試験条件は、粒子状物質近傍における温度が２００℃、粒子状物質濃度が３ｍｇ／ｍ3の排ガスを、流速２０ｍ／ｓ及び流速５０ｍ／ｓにて流通させた際の不感質量を計測した。尚、不感質量は、粒子状物質検出センサ１において、出力信号が変化するまでの間に排出される粒子状物質の総量を示すものである。
【００４５】
【表１】
0006441161.tif 000002
【００４６】
表１は、比較試験の結果を示すものである。表１に示すごとく、従来の粒子状物質検出センサにおける不感質量は、流速２０ｍ／ｓにおいては３４ｍｇとなり、流速５０ｍ／ｓにおいては５０ｍｇであった。また、実施例１の粒子状物質検出センサ１における不感質量は、流速２０ｍ／ｓにおいては２８ｍｇとなり、流速５０ｍ／ｓにおいては３５ｍｇであった。このように、実施例１の粒子状物質検出センサ１は、排ガスの流速が２０ｍ／ｓ及び５０ｍ／ｓのいずれにおいても、従来の粒子状物質検出センサよりも不感質量が少なくなることが確認された。また、実施例１の粒子状物質検出センサ１は、排ガスの流速を変化させた際の不感質量の変化量も従来の粒子状物質検出センサよりも小さいことが確認された。これにより、実施例１の粒子状物質検出センサ１においては、排ガスの流速が増大した場合にも、被堆積部１３における粒子状物質の跳ね返りを防止し、捕集効率を向上させることができる。
【００４７】
また、表１に示すごとく、実施例２の粒子状物質検出センサ１における不感質量は、実施例１の粒子状物質検出センサ１における不感質量よりも少なく、実施例３の粒子状物質検出センサ１における不感質量は、実施例２の粒子状物質検出センサ１における不感質量よりも更に少ない。この傾向は、排ガスの流速が２０ｍ／ｓである場合においても５０ｍ／ｓである場合においても同様である。さらに、排ガスの流速を変化させた際の不感質量の変化量についても、実施例１よりも実施例２、実施例２よりも実施例３の方が小さい。
【００４８】
以上の結果から、実施例１〜３の粒子状物質検出センサ１は、従来の粒子状物質検出センサに比べて、検出感度に優れていることが分かる。そして、実施例１よりも実施例２の粒子状物質検出センサ１の方が、検出感度に優れ、さらに実施例２よりも実施例３の粒子状物質検出センサ１の方が、検出感度に優れていると考えられる。
【符号の説明】
【００４９】
１  粒子状物質検出センサ
１０  素子本体部
１３  被堆積部
１３１  捕集凹部
１４  検出電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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