煤センサ
【課題】煤を焼失させるように発熱体を備えていても、煤以外の導電性に寄与する粒子の影響を受けることなく放電することにより煤を適正に検出し得るようにした煤センサを提供する。
【解決手段】中心電極３２０は、その電極部３２２にて、外側電極１２０の電極部１２３に対向している。電極部３２２の先端部（放電部）の外径は、電極部１２３の放電部の外径よりも小さく、かつ、各電極部３２２、１２３の放電部の表面積が、共に、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にある。ヒータ４００は、筒部材２００の先端側部位６３０の外周面に貼着されている。ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と中心電極３２０の電極部３２１の先端部との間には、所定の距離として、１０（ｍｍ）以上２００（ｍｍ）以下の範囲以内の距離が設けられている。
【解決手段】中心電極３２０は、その電極部３２２にて、外側電極１２０の電極部１２３に対向している。電極部３２２の先端部（放電部）の外径は、電極部１２３の放電部の外径よりも小さく、かつ、各電極部３２２、１２３の放電部の表面積が、共に、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にある。ヒータ４００は、筒部材２００の先端側部位６３０の外周面に貼着されている。ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と中心電極３２０の電極部３２１の先端部との間には、所定の距離として、１０（ｍｍ）以上２００（ｍｍ）以下の範囲以内の距離が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煤センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の煤センサとしては、下記特許文献１に開示されたスモーク検出装置に設けた検出部がある。このスモーク検出装置の検出部は、棒状の中心電極を、絶縁体を介してハウジング内に収納し、中心電極の先端を外部に露出させるとともに、ハウジングに接合した外側電極を、間隙を介して中心電極の先端の周囲に配設するように構成されている。そして、当該検出部は、その中心電極及び外側電極を排気ガス内に露出させた状態で、中心電極と外側電極との間に高電圧を印加したとき火花放電を発生させるようになっている。
【特許文献１】実開昭６４−５０３５５号公報
【非特許文献１】W.D.E. Allan, R.D. Freeman, G.R. Pucher, D. Faux and M.F. Bardon,「DEVELOPMENT OF A SMOKE SENSOR FOR DIESEL ENGINES, Royal Military College of Canada, D.P. Gardiner, Nexum Research Corporation, p.２２０, Powertrain & Fluid Systems Conference, October 27-30, 2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記構成の煤センサにおいては、排気ガス中の煤の量が多い程、火花放電の発生時の電圧（放電電圧に相当）が低下するという原理を利用して、排気ガス中の煤の量を放電電圧から検出している。然るに、煤が絶縁体に付着すると、検出精度が低下する。そこで、絶縁体に付着した煤を除去することが必要となるが、絶縁体に付着した煤を除去するにあたっては、火花放電を利用するだけでは不十分である。
【０００４】
これに対して、例えば、上記非特許文献１に記載のヒータを検出部付近に設けて、このヒータにより中心電極や外側電極に付着した煤を消失させることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、上述のように検出部付近にヒータを設けた場合、中心電極及び外側電極を、煤の殆ど存在しない排気ガス中に晒しても、放電電圧は低下してしまうことがある。そして、この状態になると、その後に、煤を含む排気ガスに中心電極及び外側電極を晒しても、放電電圧は殆ど変化しない。このため、放電電圧に基づいて煤を適正に検出することが著しく困難である。
【０００６】
この点について詳細に検討してみたところ、煤はカーボン粒子である導電性粒子の集まりであることから、煤が放電電圧の低下を起こす要因になると考えられる。一方、上述のように煤が殆ど存在しない排気ガスであっても放電電圧が低下するということは、煤の他にも、この煤と実質的に同様の作用を発揮するイオン等の導電性に寄与する粒子が存在すると考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、以上のようなことに着目して、煤を焼失させるように発熱体を備えていても、煤以外の導電性に寄与する粒子の影響を受けることなく放電することにより煤を適正に検出し得るようにした煤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】
【０００８】
上記課題の解決にあたり、本発明は、請求項１の記載によれば、中空状の電気的絶縁部材（２００）と、この電気的絶縁部材内に嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出されて他部材との放電を行う放電部を先端側に有する棒状の放電電極（３２０、３３０、３４０）と、電気的絶縁部材に内蔵された発熱体（４３０）とを備える煤センサにおいて、
発熱体と放電電極の先端（３２２、３３２）との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられ、かつ、放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする。
【０００９】
このような構成において、高電圧が放電電極に印加されると、高電圧は、発熱体と放電電極との間にも印加されて、発熱体と放電電極との間にも放電を発生させる。これに伴い、イオン等の導電性に寄与する粒子が発生する。
【００１０】
しかしながら、上述のように、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が発熱体と放電電極の先端との間に設けられるため、放電電極の先端側に設けられた放電部は、発熱体から遠く離れて位置しており、イオン等の導電性に寄与する粒子によっては到達されにくい。従って、イオン等の導電性に寄与する粒子は、放電電極の放電部まで到達することはできない。
【００１１】
よって、煤が放電電極の放電部に存在していてもいなくても、放電電極の放電部に発生する放電電圧は、上記導電性に寄与する粒子の影響を受けることがなく、従って、煤によってのみ低下する。
【００１２】
しかも、上述のごとく、放電電極の放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にある。このため、放電電極の放電部近傍において放電により高い電界強度を占める空間領域が狭く、放電がより一層発生しにくくなる。従って、放電電極が放電するに要する放電電圧がより一層高くなって、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。
【００１３】
以上のように、少なくとも１０（ｍｍ）の距離を発熱体と放電電極の先端との間に設け、かつ、放電電極の放電部の表面積を、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内とした。これにより、煤センサは、上記導電性に寄与する粒子に影響されることなく、煤をより一層精度良く検出することができる。
【００１４】
なお、放電電極の放電部が凸状面の場合には、この放電部の表面積は、凸状面の頂部を基準にその逆方向に０．５（ｍｍ）の距離にある部位から凸状面の頂部に亘る表面積に相当する。また、「他部材」は、放電電極と放電可能な部材であれば、特に限定されるものではない。
【００１５】
また、本発明は、請求項２の記載によれば、中空状の電気的絶縁部材（２００）と、この電気的絶縁部材内に環状間隙を介して嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出されて他部材との放電を行う放電部（３６２）を先端側に有する棒状の放電電極（３６０）と、電気的絶縁部材に内蔵された発熱体（４３０）とを備える煤センサにおいて、
上記環状間隙を封止する緻密性の封止部材（５００、６００）を有し、放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする。
【００１６】
これによれば、電気的絶縁部材と放電電極との間の環状間隙が緻密性の封止部材で封止される。このため、イオン等の導電性に寄与する粒子が発生しても、導電性に寄与する粒子は、緻密性の封止部材により電気的絶縁部材内に封じ込められて、放電電極の放電部には移動できない。
【００１７】
従って、煤が放電電極の放電部に存在していてもいなくても、放電電極の放電部に発生する放電電圧は、上記導電性に寄与する粒子の影響を受けることがなく、その結果、煤によってのみ低下する。
【００１８】
しかも、放電電極の放電部の表面積は、請求項１の記載と同様に、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にある。このため、放電電極の放電部近傍において放電により高い電界強度を占める空間領域が狭く、より一層放電が発生しにくくなる。従って、放電電極が放電するに要する放電電圧がより一層高くなって、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。
【００１９】
以上のように、電気的絶縁部材と放電電極との間の環状間隙が緻密性の封止部材でもって封止され、かつ、放電電極の放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内とした。これにより、煤センサは、上記導電性に寄与する粒子に影響されることなく、煤をより一層精度良く検出することができる。
【００２０】
なお、放電電極の放電部が凸状面の場合には、放電部の表面積は、凸状面の頂部を基準にその逆方向に０．５（ｍｍ）の距離にある部位から凸状面の頂部に亘る表面積に相当する。また、「他部材」は、放電電極と放電可能な部材であれは、特に限定されるものではない。
【００２１】
また、本発明は、請求項３の記載によれば、中空状の電気的絶縁部材（２００）と、この電気的絶縁部材内に嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出される棒状の一側放電電極（３２０、３３０、３４０）と、一側放電電極の一側放電部（３２２、３３２）と放電を行うようにこの一側放電部に対向してなる他側放電部（１２３）を有する他側放電電極（１２０）と、電気的絶縁部材に内蔵された発熱体（４３０）とを備える煤センサにおいて、
発熱体と一側放電電極の先端との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられ、かつ、一側放電部及び他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする。
【００２２】
このような構成において、高電圧が一側放電電極と他側放電電極との間に印加されると、高電圧は、発熱体と一側放電電極との間にも印加されて、発熱体と一側放電電極との間に放電を発生させる。これに伴い、イオン等の導電性に寄与する粒子が発生する。
【００２３】
しかしながら、上述のように、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が発熱体と一側放電電極の先端との間に設けられるため、一側放電電極の一側放電部は、発熱体から遠く離れて位置しており、イオン等の導電性に寄与する粒子によっては到達されにくい。従って、イオン等の導電性に寄与する粒子は、一側放電電極の一側放電部まで到達することはできない。
【００２４】
よって、煤が一側放電電極の一側放電部に存在していてもいなくても、一側放電電極の一側放電部に発生する放電電圧は、上記導電性に寄与する粒子の影響を受けることがなく、従って、煤によってのみ低下する。
【００２５】
しかも、上述のごとく一側放電部及び他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にある。このため、一側放電部及び他側放電部の少なくとも一方の近傍において放電により高い電界強度を占める空間領域が狭く、より一層放電が発生しにくくなる。従って、一側放電電極及び他側放電電極の少なくとも一方が放電するに要する放電電圧がより一層高くなって、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。
【００２６】
以上のように、少なくとも１０（ｍｍ）の距離を発熱体と一側放電電極の先端との間に設け、かつ、一側放電部及び他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積を、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内とした。これにより、煤センサは、上記導電性に寄与する粒子に影響されることなく、煤をより一層精度良く検出することができる。
【００２７】
なお、一側放電電極の一側放電部が凸状面の場合には、一側放電部の表面積は、凸状面の頂部を基準にその逆方向に０．５（ｍｍ）の距離にある部位から凸状面の頂部に亘る表面積に相当する。一方、他側放電電極の他側放電部を凸状面とした場合には、他側放電部の表面積は、他側放電部の凸状面の頂部を基準にその逆方向に０．５（ｍｍ）の距離にある部位から上記凸状面の頂部に亘る表面積に相当する。
【００２８】
また、本発明によれば、請求項４の記載において、中空状の電気的絶縁部材（２００）と、この電気的絶縁部材内に環状間隙を介して嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出される棒状の一側放電電極（３６０）と、一側放電電極の一側放電部（３６２）と放電を行うようにこの一側放電部と対向してなる他側放電部（１２３）を有する他側放電電極（１２０）と、電気的絶縁部材に内蔵された発熱体（４３０）とを備える煤センサにおいて、
上記環状間隙を封止する緻密性の封止部材（５００、６００）を有し、一側放電部及び他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする。
【００２９】
これによれば、電気的絶縁部材と一側放電電極との間の環状間隙が緻密性の封止部材で封止される。このため、イオン等の導電性に寄与する粒子が発生しても、導電性に寄与する粒子は、緻密性の封止部材により電気的絶縁部材内に封じ込められて、一側放電電極の一側放電部には移動できない。
【００３０】
従って、煤が一側放電電極の一側放電部に存在していてもいなくても、一側放電電極の一側放電部に発生する放電電圧は、導電性に寄与する粒子の影響を受けることがなく、従って、煤によってのみ低下する。
【００３１】
しかも、一側放電部及び他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にある。このため、一側放電電極及び他側放電電極の少なくとも一方が放電するに要する放電電圧がより一層高くなって、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。
【００３２】
以上のように、電気的絶縁部材と一側放電電極との間の環状間隙を緻密性の封止部材でもって封止し、かつ、一側放電部及び他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積を、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内とした。これにより、煤センサは、上記導電性に寄与する粒子に影響されることなく、煤をより一層精度良く検出することができる。
【００３３】
なお、一側放電電極の一側放電部が凸状面の場合には、一側放電部の表面積は、凸状面の頂部を基準にその逆方向に０．５（ｍｍ）の距離にある部位から凸状面の頂部に亘る表面積に相当する。一方、他側放電電極の他側放電部を凸状面とした場合には、他側放電部の表面積は、他側放電部の凸状面の頂部を基準にその逆方向に０．５（ｍｍ）の距離にある部位から上記凸状面の頂部に亘る表面積に相当する。
【００３４】
また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項３または４に記載の煤センサにおいて、一側放電電極及び他側放電電極のうち一方が陽極で他方が陰極であり、陽極の放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内であり、陰極の放電部の表面積は、０．０７（ｍｍ2）以上であることを特徴とする。
【００３５】
これによれば、一側放電電極及び他側放電電極のいずれか一方を陽極とし、他方の放電電極を陰極として使用しても、上述のように陰極の表面積を０．０７（ｍｍ2）以上とすることで、陰極が、陽極に比べて放電により溶損し易いという事態を招くことがなく、陽極と同様に良好な耐久性を維持しつつ、請求項３または４に記載の発明の作用効果を達成することができる。なお、より好ましくは、陽極の表面積は０．１２（ｍｍ2）以上であるとよい。
【００３６】
また、本発明は、請求項６の記載によれば、請求項３〜５のいずれか１つに記載の煤センサにおいて、電気的絶縁部材を嵌装してなる中空状の金具（１１０）を備えて、
一側放電電極は、電気的絶縁部材にその先端部から延出するように嵌装した中心電極（３２０、３３０、３６０）であり、他側放電電極は、金具の先端から延出する外側電極（１２０）であることを特徴とする。
【００３７】
このような構成によっても、請求項３〜５のいずれか１つに記載の発明と同様の作用効果を達成することができる。
【００３８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の各実施形態を図面により説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る煤センサの第１実施形態を示している。この煤センサは、主として、主体金具１１０、外側電極１２０、筒部材２００及び中心電極３２０を備えている。
【００４０】
主体金具１１０は、軟鋼材料により円筒状に形成されており、この主体金具１１０は、基端側金具部１１１と、この基端側金具部１１１よりも小さな内径を有する先端側金具部１１２とを備える。また、基端側金具部１１１と先端側金具部１１２との間には、鍔部１１３が形成されており、この鍔部１１３の内周面には、基端側金具部１１１の内周面に向かって広がる傾斜部１１４が設けられている。
【００４１】
外側電極１２０の基端部１２１は、先端側金具部１１２の先端１１５に溶接されて、先端側金具部１１２の軸に平行に延出している。外側電極１２０の先端部１２２は、基端部１２１から主体金具１１０の軸心側へ延出されて、先端側金具部１１２の先端１１５に対向している。また、外側電極１２０の電極部１２３は、中心電極３２０（後述する）に同軸的に対向するように、先端側金具部１１２の先端１１５に対する先端部１２２の対向面上に溶接されている。なお、外側電極１２０の材料としては、ステンレス鋼、純ニッケル、ニッケル合金、純銅或いは銅合金、または、イリジウム或いは白金等の貴金属等が採用されている。
【００４２】
ここで、電極部１２３の中心電極３２０に対向する放電部は、中心電極３２０の軸に直交する平面（以下、放電面ともいう）となっている。また、この電極部１２３の外径及び軸長は、それぞれ、例えば、２．０（ｍｍ）及び１．５（ｍｍ）となっている。この軸長は、０．５（ｍｍ）であってもよいが、中心電極３２０の電極部３２１（後述する）の軸長と共に、１．５（ｍｍ）以上にすることが好ましい。これにより、放電電圧をより一層高くして煤感度をより一層大きくすることができる。なお、放電部１２３の材料としては、白金或いはニッケルが採用されている。また、外側電極１２０は、負極として用いられる。
【００４３】
筒部材２００は、セラミック等の電気絶縁材料により形成されており、この筒部材２００は、基端側部位２１０、中間側部位２２０及び先端側部位２３０を備えている。中間側部位２２０は、基端側部位２１０及び先端側部位２３０よりも大きな外径を有するように、これら基端側部位２１０と先端側部位２３０との間に形成されている。このため、中間側部位２２０の外周面は、その軸方向両端部にて、それぞれ、基端側部位２１０の外周面及び先端側部位２３０の大径部２３１（後述する）に向けて傾斜した両傾斜部２２１、２２２を構成している。
【００４４】
先端側部位２３０は、図１にて示すごとく、互いに同軸的にかつ一体的に形成した大径部２３１及び小径部２３２でもって構成されている。大径部２３１は、中間側部位２２０から延出しており、一方、小径部２３２は、大径部２３１から延出している。なお、本第１実施形態において、小径部２３２は、大径部２３１側の端部から先端部にかけて傾斜するように形成されている。
【００４５】
以上のように構成した筒部材２００のうち、先端側部位２３０は、主体金具１１０の先端側金具部１１２に挿通されている。また、中間側部位２２０は、主体金具１１０の基端側金具部１１１内に嵌装されており、この中間側部位２２０の傾斜面部２２２は、先端側金具部１１２の傾斜部１１４上に金属製パッキン１１６を介して着座している。これにより、筒部材２００は金具部材１００内に同軸的に支持されている。さらに、筒部材２００の大径部２３１が、金具部材１００の先端側金具部１１２に嵌合されている。なお、基端側金具部１１１の開口部１１７は、カシメにより筒部材２００の中間側部位２２０の傾斜面部２２１に締着されている。
【００４６】
端子部材３１０は、中心電極３２０（後述する）を同軸的に連結されており、この端子部材３１０は、その基端部３１１にて、中心電極３２０を高電圧回路（図示しない）に接続する電気的接続端部を構成する。
【００４７】
中心電極３２０は、図１にて示すごとく、電極基体３２１と、線状の電極部３２２とにより構成されている。電極基体３２１は、筒部材２００の先端側部位２３０から外側電極１２０の電極部１２３に向け延出されている。電極基体３２１には、電極部３２２の電極基体３２１に対する溶接を容易にするため、電極基体３２１の先端部を半円柱状に切り欠いた切欠部３２３が形成されている。なお、電極基体３２１は、例えば、２．５（ｍｍ）の外径を有するように、ステンレス鋼で形成されている。
【００４８】
電極部３２２は、電極基体３２１の切欠部３２３の軸方向端面３２４に沿って溶接等により装着されて、所定の放電間隙（例えば、０．５（ｍｍ））をおいて、外側電極１２０の電極部１２３に対向している。これにより、両電極部３２２、１２３は、上記放電間隙を介し、当該煤センサにおいて放電を発生する。
【００４９】
ここで、電極部３２２は、ニッケル（Ｎｉ）や白金（Ｐｔ）等の柱状の線材で形成されており、この電極部３２２の先端側に形成された放電部は、電極部３２２の軸に直交する平面（以下、放電面ともいう）となっている。また、この電極部３２２の外径は、例えば、０．５（ｍｍ）となっている。また、この電極部３２２の軸長のうち切欠部３２３からの延出長さは、例えば、１．５（ｍｍ）となっている。なお、中心電極３２０は、正極として用いられる。
【００５０】
しかして、煤センサにおいて、高電圧が上記高電圧回路から中心電極３２０及び外側電極１２０の間に印加されたとき、放電が、中心電極３２０の電極部３２２と、外側電極１２０の電極部１２３との間で発生する。
【００５１】
本第１実施形態では、高電圧は、上述の放電間隙を前提に両電極部１２３、３２２の間の空気を絶縁破壊して当該両電極部１２３、３２２間に放電を発生させる電圧、例えば、１０（ｋＶ）に設定されている。これにより、両電極部３２２、１２３の間にかかる電圧が放電時の電圧（以下、放電電圧ともいう）として検出される。なお、放電電圧は、両電極部３２２、１２３の間に煤が存在するとき、低下する。
【００５２】
当該煤センサは、図１にて示すごとく、ヒータ４００を備えており、このヒータ４００は、筒部材２００の先端側部位２３０の小径部２３２の全周に亘り貼着されている。これにより、ヒータ４００は、両電極部１２３、３２２のヒートクリーニングを行うことで、両電極部１２３、３２２の煤による短絡を防止する役割を果たす。
【００５３】
このヒータ４００は、図２にて示すごとく、２枚のアルミナシート４１０、４２０及び発熱体４３０を備えている。発熱体４３０は、帯状の外側発熱抵抗部４３１、帯状の内側発熱抵抗部４３２及び正負両側電極パッド４３３、４３４を有しており、各発熱抵抗部４３１、４３２は、各電極パッド４３３、４３４とともに、白金ペーストを、アルミナシート４１０の内面に、図２にて示すような各所定のパターンでもって印刷焼成することで、形成されている。
【００５４】
ここで、正側電極パッド４３３は、両発熱抵抗部４３１、４３２の各一側端部に接続されて、ヒータ４００の正側接続端子としての役割を果たす。一方、負側電極パッド４３４は、両発熱抵抗部４３１、４３２の各他側端部に接続されて、ヒータ４００の負側接続端子としての役割を果たす。
【００５５】
このように構成したヒータ４００においては、煤が、筒部材２００に、両電極部１２３、３２２間の適正な放電を妨げる程度に堆積したときに、発熱体４３０がヒータ駆動回路（図示しない）からのヒータ電圧（例えば、１５（Ｖ））を印加されて発熱し上記ヒートクリーニングを行う。なお、このヒートクリーニングは、高電圧回路から両電極部１２３、３２２への高電圧の印加を停止した状態でなされる。
【００５６】
本第１実施形態において、発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と筒部材２００の先端側部位２３０の先端との間には、３（ｍｍ）の長さが設けられている。
【００５７】
このように３（ｍｍ）の長さが設けられるのは、ヒータ４００が中心電極３２０のうち筒部材２００の先端部の近傍部位との間で短絡し或いは放電を発生する現象を防止するためである。また、筒部材２００の先端部側において不適正な煤の堆積が発生するという現象を防止するためには、１２（ｍｍ）以下であることが望ましい。
【００５８】
また、当該煤センサは、図１にて示すごとく、ヒータ４００のための正負両側リード４４０、４５０及びガラス膜４６０を有している。正側リード４４０は、軸方向リード部４４１及び周方向リード部４４２を有しており、軸方向リード部４４１は、筒部材２００の外周面の所定の軸方向部位（図１参照）に沿い設けられている。
【００５９】
この軸方向リード部４４１は、筒部材２００上に沿い延在し主体金具１１０の外側へ延出している。なお、軸方向リード部４４１の先端部４４３は、ヒータ４００のアルミナシート４２０に形成した貫通孔部４２１（図２参照）を介し電極パッド４２３上に電気的に接続されている。
【００６０】
また、周方向リード部４４２は、主体金具１１０の外側にて、筒部材２００の基端側部位２１０の外周面に全周に亘り設けられており、この周方向リード部４４２は、ガラス膜４６０の裏面側にて、軸方向リード部４４１に電気的に接続されている。
【００６１】
負側リード４５０は、ガラス膜４６０を介し筒部材２００の外周面に設けられており、この負側リード４５０は、軸方向リード部４５１及び周方向リード部４５２を有している。軸方向リード部４５１は、筒部材２００上に沿い延出している。なお、軸方向リード部４５１の先端部４５３は、ヒータ４００のアルミナシート４２０に形成した貫通孔部４２２（図２参照）を介し電極パッド４２４上に電気的に接続されている。
【００６２】
周方向リード部４５２は、筒部材２００の傾斜部２２２の周方向に沿い、ガラス膜４６０を介して、軸方向リード部４４１とは分離して設けられている。この周方向リード部４５２は、軸方向リード部４５１に電気的に接続されている。
【００６３】
ガラス膜４６０は、負側リード４５０の裏面側を通りかつ軸方向リード部４４１（先端部４４３を除く）を被覆するようにして、筒部材２００の外周面のうち先端側部位２３０のヒータ４００の上縁から中間側部位２２０を介し基端側部位２１０にかけて全周に設けられている。これにより、ガラス膜４６０は、筒部材２００及び軸方向リード部４４１を主体金具１１０から電気的に絶縁する役割を果たす。
【００６４】
次に、本第１実施形態において、当該煤センサが煤以外の導電性に寄与する粒子の影響を受けることなく放電するとともに煤感度をより一層高めるために採用される構成について説明する。
１．第１に、当該構成は、ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と、中心電極３２０の線状電極部３２２の先端部（上記先端面）との間の距離が、少なくとも１０（ｍｍ）以上２００（ｍｍ）以下（本実施形態では２５（ｍｍ））である。
【００６５】
上記距離が１０（ｍｍ）未満である場合、高電圧は、外側電極１２０と中心電極３２０との間に印加されると、筒部材２００及びこの筒部材２００と中心電極３２０との間の空間を介しヒータ４００と中心電極３２０との間にもかかる。これに伴い、放電が筒部材２００の先端側部位２３０と中心電極３２０との間にも発生する。
【００６６】
この放電は、コロナ放電になると、筒部材２００の先端側部位２３０と中心電極３２０との間に存在するガスが電離してイオンを発生すると推測される。そして、このように発生したイオンは、筒部材２００の先端側部位２３０の内部から中心電極３２０の電極部３２２側に向けて移動して、煤と同様に、電気的には、両電極部３２２、１２３の間における導電性に寄与する粒子として作用すると推測される。
【００６７】
このことは、両電極部３２２、１２３の間の雰囲気が煤ではなく上記イオンを含んでいても、雰囲気が煤を含んでいるのと同様の放電現象を誘起して、放電電圧の低下を招くことを意味する。換言すれば、煤が存在しなくても、イオンの存在によって、煤が存在するときと同様の放電電圧の低下を招くため、放電電圧から煤の存在や煤の量を正しく検出することは困難である。
【００６８】
これに対しては、電極部３２２の先端が、上記イオンの移動可能範囲外にあれば、上記雰囲気が上記イオンを含む状態にはならず、煤の検出精度を適正に確保し得ると推測される。
【００６９】
以上のようなことを考慮して、本第１実施形態の煤センサの煤感度と上記距離との関係について、この距離を種々の値に変化させて調べてみたところ、少なくとも１０（ｍｍ）以上であれば、上述のイオンが電極部３２２の先端には移動し得ない範囲にあるものであることが分かった。そして、この範囲内であれば、煤センサは、実質的に適正な煤感度を発揮し得ることが分かった。
【００７０】
また、上記距離を２００（ｍｍ）以下とすることが望ましい。２００（ｍｍ）よりも長いと、当該煤センサの自動車のエンジンの排気管への設置が困難となるからである。
２．第２に、電極部３２２の放電部（放電面）の表面積が、電極部１２３の放電部（放電面）の表面積よりも小さく、かつ、電極部３２２の放電部（放電面）の表面積及び電極部１２３の放電部（放電面）の表面積が、共に、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にある。以下、このようにした根拠について説明する。
（１）まず、外側電極１２０の電極部１２３の外径を一定にするとともに、中心電極３２０の電極部３２２の外径を変化させたときの煤感度について測定してみた。この測定に先立ち、試料として、次の表１に示すごとく、各実施例１〜５を準備するとともに、これら実施例との比較のために各比較例１及び２を準備した。
【００７１】
【表１】
ここで、各実施例１〜５並びに各比較例１及び２の構成は、中心電極及び外側電極の各電極部を除き、本第１実施形態における煤センサの構成（図１参照）と同様である。
【００７２】
また、各実施例１〜５の中心電極の電極部の外径は、それぞれ、０．１（ｍｍ）〜１．５（ｍｍ）の範囲以内で、表１で示すように変化させてある。一方、各比較例１及び２の外径は、それぞれ、表１で示す通り、２．０（ｍｍ）及び２．５（ｍｍ）である。
【００７３】
但し、各実施例１〜５において、中心電極の電極部の軸長（電極基体の先端部からの延出長さ）は、１．５（ｍｍ）である。また、ヒータの発熱抵抗体の下縁部と中心電極の線状電極部の先端部（先端面）との間の距離は、２５（ｍｍ）である。この距離は、各比較例１、２では、５（ｍｍ）である。なお、各実施例１〜５において、中心電極の電極部の形成材料は、共に、純ニッケル（純Ｎｉ）である。
【００７４】
また、各実施例１〜５において、外側電極の電極部の外径及び軸長は、それぞれ、共に、１．６（ｍｍ）及び０．５（ｍｍ）である。なお、各外側電極の電極部の形成材料は、共に、白金とニッケルの合金（Ｐｔ−Ｎｉ）、例えば、９０Ｐｔ−１０Ｎｉからなる合金である。また、各実施例１〜５並びに各比較例１及び２において、放電間隙は０．５（ｍｍ）である。
【００７５】
このような前提のもとに、各実施例１〜５並びに各比較例１及び２の煤感度について、次の煤感度測定条件及び煤感度測定方法のもとに、測定してみた。
煤感度測定条件：
各実施例１〜５並びに各比較例１及び２を晒すガスの温度は１００（℃）とする。ガスの組成は、３７．５（％）のアルゴン（Ａｒ）、１０（％）の酸素（Ｏ2）、５（％）の二酸化炭素（ＣＯ2）、５（％）の水（Ｈ2Ｏ）及び窒素（Ｎ2）とする。
煤感度測定方法：
この煤感度測定方法は、各実施例１〜５並びに各比較例１及び２を上記組成のガスに晒した状態で、中心電極を陽極或いは負極として、煤濃度を０（ｍｇ／ｍ3）及び２（ｍｇ／ｍ3）に変化させて煤感度を測定する方法とした。
【００７６】
但し、煤感度は、０（ｍｇ／ｍ3）の煤濃度のときの放電電圧から２（ｍｇ／ｍ3）の煤濃度のときの放電電圧を減算した値でもって表すものとする。
【００７７】
しかして、各実施例１〜５並びに各比較例１及び２の煤感度を、煤感度測定条件のもとに、煤感度測定方法により、測定したところ、表１にて示すような結果が得られた。
【００７８】
この表１によれば、中心電極を陽極或いは負極のいずれとした場合にも、各比較例１及び２の煤感度は、０．２５３（ｋＶ）及び０．７２６（ｋＶ）と、２（ｋＶ）よりもかなり低いのに対し、各実施例１〜５の煤感度は、３．０６０（ｋＶ）〜５．１８９（ｋＶ）の範囲以内にあり、２（ｋＶ）よりもかなり高いことが分かる。なお、上述の２（ｋＶ）は、煤センサとしての適正な煤感度として要求される下限値である。
【００７９】
換言すれば、各実施例１〜５において、外側電極の電極部の外径を１．６（ｍｍ）とし、中心電極の電極部の外径を、０．１（ｍｍ）〜１．５（ｍｍ）の範囲以内にすることで、各実施例１〜５の煤感度は、２（ｋＶ）よりもかなり高い値として得られることが分かる。
【００８０】
そして、各実施例１〜５における中心電極の電極部の外径の範囲０．１（ｍｍ）〜１．５（ｍｍ）を中心電極の電極部の放電部（放電面）の表面積に換算すれば、この表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内になる。一方、各比較例１及び２における中心電極の電極部の外径の範囲２（ｍｍ）〜２．５（ｍｍ）を中心電極の電極部の放電部（放電面）の表面積に換算すれば、この表面積は、３．１（ｍｍ2）〜４．９（ｍｍ2）の範囲以内になる。
【００８１】
ここで、中心電極の電極部における放電部（放電面）の表面積の下限値を０．００８（ｍｍ2）としたのは、０．００８（ｍｍ2）よりも小さいと、中心電極の電極部が溶損するおそれがあるためである。
【００８２】
以上によれば、各実施例１〜５の中心電極及び外側電極の各電極部の先端部（先端面）が０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内の表面積を有すれば、煤センサの煤感度として２（ｋＶ）以上の良好な値が得られることが分かる。
（２）次に、中心電極の電極部の外径を一定にして、外側電極の電極部の外径を変化させたときの煤感度を上記煤感度測定条件のもとに上記煤感度測定方法により測定するとともに、陰極としての外側電極の電極部の摩耗量を次の耐久試験方法により測定した。
耐久試験条件：
この耐久試験条件は、外側電極を陰極とし大気中において所定の連続放電時間（５時間）放電させて、この放電前後の外側電極の電極部の摩耗量を拡大鏡により測定するという陰極摩耗試験としての条件である。
【００８３】
この測定に先立ち、試料として、次の表２にて示すごとく、各実施例６〜１４を準備した。
【００８４】
【表２】
ここで、各実施例６〜１４の構成は、上述の各実施例１〜５と同様に、中心電極及び外側電極の各電極部を除き、本第１実施形態における煤センサの構成（図１参照）と同様である。
【００８５】
また、各実施例６〜１４において、中心電極の電極部の外径は、表２に示す通り、共に、０．４（ｍｍ）と一定である。また、各中心電極の電極部の形成材料は、共に、純ニッケル（純Ｎｉ）である。また、ヒータの発熱抵抗体の下縁部と中心電極の電極部の先端部（先端面）との間の距離は、２５（ｍｍ）である。
【００８６】
また、各実施例６〜１４において、外側電極の電極部の外径は、表２にて示すように、０．１（ｍｍ）〜２．０（ｍｍ）の範囲以内で変化させてある。また、各外側電極の電極部の軸長は、１．５（ｍｍ）である。なお、外側電極の電極部の形成材料は、共に、純白金である。また、各実施例６〜１４において、放電間隙は０．５（ｍｍ）である。
【００８７】
このような前提のもと、各実施例６〜１４の煤感度を、上記煤感度測定条件のもとに、上記煤感度測定方法により、測定したところ、表２にて示すような結果が得られた。これによれば、各実施例６〜１４の煤感度は、２．８８２（ｋＶ）〜５．５２２（ｋＶ）の範囲以内にあり、共に、２（ｋＶ）以上であることが分かる。
【００８８】
換言すれば、各実施例６〜１４において、中心電極の電極部の外径が０．４（ｍｍ）であり、外側電極の電極部の外径が０．１（ｍｍ）〜２．０（ｍｍ）であれば、２（ｋＶ）以上の良好な煤感度が得られることが分かる。
【００８９】
また、各実施例６〜１４について上記耐久試験条件による耐久試験を施して各実施例６〜１４における外側電極の電極部の摩耗量を測定したところ、表２に示す結果が得られた。これによれば、実施例６では、外側電極の電極部の摩耗量が３５４（μｍ）と多いのに対し、各実施例７〜１４では、外側電極の電極部の摩耗量が１０（μｍ）〜３２（μｍ）の範囲以内となり、実施例６に比べて大幅に減少することが分かった。従って、実施例６では、外側電極の電極部の耐久性に欠けるといえる。
【００９０】
以上によれば、中心電極３２０の電極部３２２の放電部（放電面）の表面積が、外側電極１２０の電極部１２３の放電部（放電面）の表面積よりも小さく、かつ、各電極部３２２、１２３の放電部（放電面）の表面積が、共に、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあれば、煤センサとしての煤感度が良好に得られる。
【００９１】
このように構成した本第１実施形態によれば、煤センサが、高電圧の印加に基づく放電に伴い、筒部材２００の先端側部位２３０内にイオンを発生させても、ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と中心電極３２０の電極部３２１の先端との間には、２５（ｍｍ）の距離があるため、放電電圧が、イオンの影響を受けることがなく、従って、煤によってのみ低下する。さらに、各電極部３２２、１２３の放電部の表面積が、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあるため、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。その結果、煤センサをディーゼル内燃機関のエンジンの排気ガスに曝しても、イオンに影響されることなく、排気ガス中の煤をより一層精度良く検出することができる。
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態の要部を示している。この第２実施形態では、中心電極３３０が、上記第１実施形態にて述べた中心電極３２０に代えて採用されている。この中心電極３３０は、電極基体３３１及び電極部３３２を有しており、電極基体３３１は、端子部材３１０に同軸的に連結されて、筒部材２００の先端側部位２３０から外側電極１２０の電極部１２３に向けて延出されている。ここで、電極基体３３１の先端面は、電極部１２３の軸に直交する平面となっている。
【００９２】
電極部３３２は、電極基体３３１に溶接されており、この電極部３３２は、放電間隙をおいて、外側電極１２０の電極部１２３に対向している。ここで、電極部３２２の軸長は、例えば、１．５（ｍｍ）となっている。なお、その他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００９３】
このように構成した本第２実施形態によれば、電極基体３３１において、電極部３３２を電極基体３３１の先端面から延出させることにより、上記第１実施形態と同様の作用効果を達成することができる。
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態の要部を示している。この第３実施形態では、中心電極３４０が、上記第１実施形態にて述べた中心電極３２０に代えて採用されている。
【００９４】
中心電極３４０は、図４にて示すごとく、筒部材２００の先端側部位２３０内にて、端子部材３１０に連結されており、この中心電極３４０は、筒部材２００の先端側部位２３０から外側電極１２０の電極部１２３に向け延出されている。
【００９５】
ここで、中心電極３４０は、図４にて示すごとく、先端側部位２３０側から電極部１２３側にかけて順次先細状となるように、中心電極３２０の電極部３２２と同様の線状材料でもって形成されている。本第３実施形態において、中心電極３４０の放電部は、電極部３２２の放電部と同様に、電極部１２３の軸に直交する平面（放電面）でもって構成されている。また、この中心電極３４０の放電部の外径は、電極部３２２の放電部の外径と同一である。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００９６】
このように構成した本第３実施形態によれば、中心電極３４０が電極部３２２と同様の役割を果たす。その結果、上記第１実施形態と同様の作用効果を達成することができる。
（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態を示している。この第４実施形態では、中心電極３６０が、上記第２実施形態にて述べた中心電極３３０に代えて採用されるとともに、封止部材５００が付加的に採用されている。なお、本第４実施形態では、筒部材２００の先端側部位２３０の先端側断面形状を明確に示すために、煤センサとしての形状が、当該煤センサの軸に直角な方向に拡大して描かれている。
【００９７】
中心電極３６０は、電極基体３６１及び電極部３６２を有しており、電極基体３６１は、端子部材３１０に連結されて、筒部材２００の先端側部位２３０から外側電極１２０の電極部１２３に向け延出されている。ここで、電極基体３６１の先端面は、電極部１２３の軸に直交する平面となっている。また、電極基体３６１は、電極基体３３１よりもかなり短く、封止部材５００を装着可能な程度に、筒部材２００の先端側部位２３０の先端部から延出している。また、電極部３６２は、電極基体３６１から延出し、放電間隙をおいて、外側電極１２０の電極部１２３に対向している。
【００９８】
封止部材５００は、断面中空円錐台形状に形成されて、筒部材２００の先端側部位２３０の先端開口面２３４を塞ぐように装着されている。ここで、封止部材５００は、その底面５０１及び中空部内周面５０２にて、電極基体３６１の外周面及び筒部材２００の先端側部位２３０の先端開口面２３４に気密的に密着している。
【００９９】
このように構成した封止部材５００は、次のようにして形成されている。まず、旭ガラス株式会社製ガラスの粉末（ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3及びＺｎＯを主成分とする）を準備し、この粉末をペースト化してガラス粉末ペーストを作製する。この旭ガラス株式会社製ガラスは、高緻密性及び高耐熱性に富むという特徴を有する。ここで、高緻密性とは、封止部材５００の形成材料における上記イオンの通過を阻止し得る程度の緻密性をいう。また、高耐熱性とは、封止部材５００の形成材料がヒータ４００の加熱温度（例えば、５００（℃）〜７００（℃））に耐え得る耐熱性をいう。
【０１００】
上述のように作製したガラス粉末ペーストを、電極基体３６１の外周面及び筒部材２００の先端側部位２３０の先端開口面２３４に亘り断面円錐台形状に塗布し、所定の焼成条件にて焼成する。このようにして封止部材５００が形成されている。その他の構成は上記第３実施形態と同様である。
【０１０１】
このように構成した本第４実施形態によれば、封止部材５００は、その緻密性のもとに、筒部材２００の先端開口面２３４の開口を封止することで、上記イオンを筒部材２００の内部に封じ込め、上記イオンの中心電極３６０の先端への移動を禁止する。また、電極部３６２が、電極部３３２と同様の役割を果たすことで、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。
【０１０２】
これにより、当該煤センサをエンジンの排気管に設置しても、導電性に寄与する粒子に影響されることなく、排気ガス中の煤をより一層精度良く検出することができる。
（第５実施形態）
図６は、本発明の第５実施形態を示している。この第５実施形態では、円筒状の封止部材６００が、上記第４実施形態にて述べた封止部材５００に代えて採用されている。
【０１０３】
封止部材６００は、中心電極３６０の電極基体３６１と筒部材２００との間に形成される環状間隙内に同軸的に嵌装されている。このように形成した封止部材６００は、ガラス粉末ペーストを、電極基体３６１と筒部材２００との間に充填して焼成する。これにより、円筒状の封止部材６００が形成されている。しかして、封止部材６００は、その内周面６０１及び外周面６０２にて、電極基体３６１の外周面及び筒部材２００の内周面に気密的に密着している。その他の構成は、上記第４実施形態と同様である。
【０１０４】
このように構成した本第５実施形態によれば、封止部材６００が、電極基体３６１の外周面及び筒部材２００の内周面に気密的に密着するように嵌装されている。そして、封止部材６００は、筒部材２００の先端開口面２３４からヒータ４００の内周側を通り先端側部位２３０の基端に向けて延在している。
【０１０５】
このため、放電が、ヒータ４００と中心電極３６０の電極基体３６１との間に発生して筒部材２００の先端側部位２３０内にイオンが発生しても、このイオンは、封止部材６００でもってその高緻密性により筒部材２００の先端側部位２３０内に良好に封じ込められる。よって、上記イオンが中心電極３６０の先端まで移動することが禁止される。
【０１０６】
また、電極部３６２が、電極部３３２と同様の役割を果たすことで、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。これにより、当該煤センサをエンジンの排気管に設置しても、上記導電性に寄与する粒子に影響されることなく、排気ガス中の煤をより一層精度良く検出することができる。
【０１０７】
なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）中心電極３２０の電極部３２２や外側電極１２０の電極部１２３の形成材料は、上記各実施形態にて述べたものに限ることなく、スパークプラグに用いられる各種の材料、例えば、Ｐｔ、ＩｒやＲｈ等の貴金属や、ＮｉやＷであってもよい。
（２）本発明の実施にあたり、各実施形態とは異なり、中心電極及び外側電極の双方の電極部ではなく、少なくとも双方の電極部の一方の放電部の表面積が、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあればよい。
（３）本発明の実施にあたり、各実施形態とは逆に、中心電極の電極部の放電部の表面積は、外側電極の電極部の放電部の表面積よりも大きくてもよい。
（４）本発明の実施にあたり、陰極としての中心電極或いは外側電極において、その電極部の放電部の表面積は、０．０７（ｍｍ2）以上であってもよい。これにより、陰極としての中心電極或いは外側電極の電極部が、陽極としての中心電極或いは外側電極の電極部よりも早く溶損することを防止して、陰極の耐久性を陽極と同様に長く維持することができる。
（５）上記各実施形態にて述べた中心電極の及び外側電極の各電極部の外形形状は、例えば、円柱状、四角柱状、三角柱状或いは断面台形状の柱状であってもよく、また、中心電極及び外側電極の各電極部の放電部は、平面に限ることなく、円錐状、三角錐状、四角錐状或いは半球状等であってもよい。
（６）本発明の実施にあたり、発熱体４３０を筒部材２００に内蔵するようにして、ヒータ４００を廃止してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明に係るスパークプラグ型煤センサの第１実施形態を示す部分断面側面図である。
【図２】図１のヒータの部分破断拡大平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す部分断面側面図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示す部分断面側面図である。
【図５】本発明の第４実施形態を示す部分破断側面図である。
【図６】本発明の第５実施形態を示す部分破断側面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１１０…主体金具、１２０…外側電極、１２３、３２２、３３２、３６２…電極部、
２００…筒部材、３２０、３３０、３４０、３６０…中心電極、４００…ヒータ、
４３０…発熱体、５００、６００…封止部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煤センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の煤センサとしては、下記特許文献１に開示されたスモーク検出装置に設けた検出部がある。このスモーク検出装置の検出部は、棒状の中心電極を、絶縁体を介してハウジング内に収納し、中心電極の先端を外部に露出させるとともに、ハウジングに接合した外側電極を、間隙を介して中心電極の先端の周囲に配設するように構成されている。そして、当該検出部は、その中心電極及び外側電極を排気ガス内に露出させた状態で、中心電極と外側電極との間に高電圧を印加したとき火花放電を発生させるようになっている。
【特許文献１】実開昭６４−５０３５５号公報
【非特許文献１】W.D.E. Allan, R.D. Freeman, G.R. Pucher, D. Faux and M.F. Bardon,「DEVELOPMENT OF A SMOKE SENSOR FOR DIESEL ENGINES, Royal Military College of Canada, D.P. Gardiner, Nexum Research Corporation, p.２２０, Powertrain & Fluid Systems Conference, October 27-30, 2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記構成の煤センサにおいては、排気ガス中の煤の量が多い程、火花放電の発生時の電圧（放電電圧に相当）が低下するという原理を利用して、排気ガス中の煤の量を放電電圧から検出している。然るに、煤が絶縁体に付着すると、検出精度が低下する。そこで、絶縁体に付着した煤を除去することが必要となるが、絶縁体に付着した煤を除去するにあたっては、火花放電を利用するだけでは不十分である。
【０００４】
これに対して、例えば、上記非特許文献１に記載のヒータを検出部付近に設けて、このヒータにより中心電極や外側電極に付着した煤を消失させることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、上述のように検出部付近にヒータを設けた場合、中心電極及び外側電極を、煤の殆ど存在しない排気ガス中に晒しても、放電電圧は低下してしまうことがある。そして、この状態になると、その後に、煤を含む排気ガスに中心電極及び外側電極を晒しても、放電電圧は殆ど変化しない。このため、放電電圧に基づいて煤を適正に検出することが著しく困難である。
【０００６】
この点について詳細に検討してみたところ、煤はカーボン粒子である導電性粒子の集まりであることから、煤が放電電圧の低下を起こす要因になると考えられる。一方、上述のように煤が殆ど存在しない排気ガスであっても放電電圧が低下するということは、煤の他にも、この煤と実質的に同様の作用を発揮するイオン等の導電性に寄与する粒子が存在すると考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、以上のようなことに着目して、煤を焼失させるように発熱体を備えていても、煤以外の導電性に寄与する粒子の影響を受けることなく放電することにより煤を適正に検出し得るようにした煤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】
【０００８】
上記課題の解決にあたり、本発明は、請求項１の記載によれば、中空状の電気的絶縁部材（２００）と、この電気的絶縁部材内に嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出されて他部材との放電を行う放電部を先端側に有する棒状の放電電極（３２０、３３０、３４０）と、電気的絶縁部材に内蔵された発熱体（４３０）とを備える煤センサにおいて、
発熱体と放電電極の先端（３２２、３３２）との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられ、かつ、放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする。
【０００９】
このような構成において、高電圧が放電電極に印加されると、高電圧は、発熱体と放電電極との間にも印加されて、発熱体と放電電極との間にも放電を発生させる。これに伴い、イオン等の導電性に寄与する粒子が発生する。
【００１０】
しかしながら、上述のように、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が発熱体と放電電極の先端との間に設けられるため、放電電極の先端側に設けられた放電部は、発熱体から遠く離れて位置しており、イオン等の導電性に寄与する粒子によっては到達されにくい。従って、イオン等の導電性に寄与する粒子は、放電電極の放電部まで到達することはできない。
【００１１】
よって、煤が放電電極の放電部に存在していてもいなくても、放電電極の放電部に発生する放電電圧は、上記導電性に寄与する粒子の影響を受けることがなく、従って、煤によってのみ低下する。
【００１２】
しかも、上述のごとく、放電電極の放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にある。このため、放電電極の放電部近傍において放電により高い電界強度を占める空間領域が狭く、放電がより一層発生しにくくなる。従って、放電電極が放電するに要する放電電圧がより一層高くなって、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。
【００１３】
以上のように、少なくとも１０（ｍｍ）の距離を発熱体と放電電極の先端との間に設け、かつ、放電電極の放電部の表面積を、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内とした。これにより、煤センサは、上記導電性に寄与する粒子に影響されることなく、煤をより一層精度良く検出することができる。
【００１４】
なお、放電電極の放電部が凸状面の場合には、この放電部の表面積は、凸状面の頂部を基準にその逆方向に０．５（ｍｍ）の距離にある部位から凸状面の頂部に亘る表面積に相当する。また、「他部材」は、放電電極と放電可能な部材であれば、特に限定されるものではない。
【００１５】
また、本発明は、請求項２の記載によれば、中空状の電気的絶縁部材（２００）と、この電気的絶縁部材内に環状間隙を介して嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出されて他部材との放電を行う放電部（３６２）を先端側に有する棒状の放電電極（３６０）と、電気的絶縁部材に内蔵された発熱体（４３０）とを備える煤センサにおいて、
上記環状間隙を封止する緻密性の封止部材（５００、６００）を有し、放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする。
【００１６】
これによれば、電気的絶縁部材と放電電極との間の環状間隙が緻密性の封止部材で封止される。このため、イオン等の導電性に寄与する粒子が発生しても、導電性に寄与する粒子は、緻密性の封止部材により電気的絶縁部材内に封じ込められて、放電電極の放電部には移動できない。
【００１７】
従って、煤が放電電極の放電部に存在していてもいなくても、放電電極の放電部に発生する放電電圧は、上記導電性に寄与する粒子の影響を受けることがなく、その結果、煤によってのみ低下する。
【００１８】
しかも、放電電極の放電部の表面積は、請求項１の記載と同様に、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にある。このため、放電電極の放電部近傍において放電により高い電界強度を占める空間領域が狭く、より一層放電が発生しにくくなる。従って、放電電極が放電するに要する放電電圧がより一層高くなって、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。
【００１９】
以上のように、電気的絶縁部材と放電電極との間の環状間隙が緻密性の封止部材でもって封止され、かつ、放電電極の放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内とした。これにより、煤センサは、上記導電性に寄与する粒子に影響されることなく、煤をより一層精度良く検出することができる。
【００２０】
なお、放電電極の放電部が凸状面の場合には、放電部の表面積は、凸状面の頂部を基準にその逆方向に０．５（ｍｍ）の距離にある部位から凸状面の頂部に亘る表面積に相当する。また、「他部材」は、放電電極と放電可能な部材であれは、特に限定されるものではない。
【００２１】
また、本発明は、請求項３の記載によれば、中空状の電気的絶縁部材（２００）と、この電気的絶縁部材内に嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出される棒状の一側放電電極（３２０、３３０、３４０）と、一側放電電極の一側放電部（３２２、３３２）と放電を行うようにこの一側放電部に対向してなる他側放電部（１２３）を有する他側放電電極（１２０）と、電気的絶縁部材に内蔵された発熱体（４３０）とを備える煤センサにおいて、
発熱体と一側放電電極の先端との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられ、かつ、一側放電部及び他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする。
【００２２】
このような構成において、高電圧が一側放電電極と他側放電電極との間に印加されると、高電圧は、発熱体と一側放電電極との間にも印加されて、発熱体と一側放電電極との間に放電を発生させる。これに伴い、イオン等の導電性に寄与する粒子が発生する。
【００２３】
しかしながら、上述のように、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が発熱体と一側放電電極の先端との間に設けられるため、一側放電電極の一側放電部は、発熱体から遠く離れて位置しており、イオン等の導電性に寄与する粒子によっては到達されにくい。従って、イオン等の導電性に寄与する粒子は、一側放電電極の一側放電部まで到達することはできない。
【００２４】
よって、煤が一側放電電極の一側放電部に存在していてもいなくても、一側放電電極の一側放電部に発生する放電電圧は、上記導電性に寄与する粒子の影響を受けることがなく、従って、煤によってのみ低下する。
【００２５】
しかも、上述のごとく一側放電部及び他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にある。このため、一側放電部及び他側放電部の少なくとも一方の近傍において放電により高い電界強度を占める空間領域が狭く、より一層放電が発生しにくくなる。従って、一側放電電極及び他側放電電極の少なくとも一方が放電するに要する放電電圧がより一層高くなって、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。
【００２６】
以上のように、少なくとも１０（ｍｍ）の距離を発熱体と一側放電電極の先端との間に設け、かつ、一側放電部及び他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積を、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内とした。これにより、煤センサは、上記導電性に寄与する粒子に影響されることなく、煤をより一層精度良く検出することができる。
【００２７】
なお、一側放電電極の一側放電部が凸状面の場合には、一側放電部の表面積は、凸状面の頂部を基準にその逆方向に０．５（ｍｍ）の距離にある部位から凸状面の頂部に亘る表面積に相当する。一方、他側放電電極の他側放電部を凸状面とした場合には、他側放電部の表面積は、他側放電部の凸状面の頂部を基準にその逆方向に０．５（ｍｍ）の距離にある部位から上記凸状面の頂部に亘る表面積に相当する。
【００２８】
また、本発明によれば、請求項４の記載において、中空状の電気的絶縁部材（２００）と、この電気的絶縁部材内に環状間隙を介して嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出される棒状の一側放電電極（３６０）と、一側放電電極の一側放電部（３６２）と放電を行うようにこの一側放電部と対向してなる他側放電部（１２３）を有する他側放電電極（１２０）と、電気的絶縁部材に内蔵された発熱体（４３０）とを備える煤センサにおいて、
上記環状間隙を封止する緻密性の封止部材（５００、６００）を有し、一側放電部及び他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする。
【００２９】
これによれば、電気的絶縁部材と一側放電電極との間の環状間隙が緻密性の封止部材で封止される。このため、イオン等の導電性に寄与する粒子が発生しても、導電性に寄与する粒子は、緻密性の封止部材により電気的絶縁部材内に封じ込められて、一側放電電極の一側放電部には移動できない。
【００３０】
従って、煤が一側放電電極の一側放電部に存在していてもいなくても、一側放電電極の一側放電部に発生する放電電圧は、導電性に寄与する粒子の影響を受けることがなく、従って、煤によってのみ低下する。
【００３１】
しかも、一側放電部及び他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にある。このため、一側放電電極及び他側放電電極の少なくとも一方が放電するに要する放電電圧がより一層高くなって、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。
【００３２】
以上のように、電気的絶縁部材と一側放電電極との間の環状間隙を緻密性の封止部材でもって封止し、かつ、一側放電部及び他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積を、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内とした。これにより、煤センサは、上記導電性に寄与する粒子に影響されることなく、煤をより一層精度良く検出することができる。
【００３３】
なお、一側放電電極の一側放電部が凸状面の場合には、一側放電部の表面積は、凸状面の頂部を基準にその逆方向に０．５（ｍｍ）の距離にある部位から凸状面の頂部に亘る表面積に相当する。一方、他側放電電極の他側放電部を凸状面とした場合には、他側放電部の表面積は、他側放電部の凸状面の頂部を基準にその逆方向に０．５（ｍｍ）の距離にある部位から上記凸状面の頂部に亘る表面積に相当する。
【００３４】
また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項３または４に記載の煤センサにおいて、一側放電電極及び他側放電電極のうち一方が陽極で他方が陰極であり、陽極の放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内であり、陰極の放電部の表面積は、０．０７（ｍｍ2）以上であることを特徴とする。
【００３５】
これによれば、一側放電電極及び他側放電電極のいずれか一方を陽極とし、他方の放電電極を陰極として使用しても、上述のように陰極の表面積を０．０７（ｍｍ2）以上とすることで、陰極が、陽極に比べて放電により溶損し易いという事態を招くことがなく、陽極と同様に良好な耐久性を維持しつつ、請求項３または４に記載の発明の作用効果を達成することができる。なお、より好ましくは、陽極の表面積は０．１２（ｍｍ2）以上であるとよい。
【００３６】
また、本発明は、請求項６の記載によれば、請求項３〜５のいずれか１つに記載の煤センサにおいて、電気的絶縁部材を嵌装してなる中空状の金具（１１０）を備えて、
一側放電電極は、電気的絶縁部材にその先端部から延出するように嵌装した中心電極（３２０、３３０、３６０）であり、他側放電電極は、金具の先端から延出する外側電極（１２０）であることを特徴とする。
【００３７】
このような構成によっても、請求項３〜５のいずれか１つに記載の発明と同様の作用効果を達成することができる。
【００３８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の各実施形態を図面により説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る煤センサの第１実施形態を示している。この煤センサは、主として、主体金具１１０、外側電極１２０、筒部材２００及び中心電極３２０を備えている。
【００４０】
主体金具１１０は、軟鋼材料により円筒状に形成されており、この主体金具１１０は、基端側金具部１１１と、この基端側金具部１１１よりも小さな内径を有する先端側金具部１１２とを備える。また、基端側金具部１１１と先端側金具部１１２との間には、鍔部１１３が形成されており、この鍔部１１３の内周面には、基端側金具部１１１の内周面に向かって広がる傾斜部１１４が設けられている。
【００４１】
外側電極１２０の基端部１２１は、先端側金具部１１２の先端１１５に溶接されて、先端側金具部１１２の軸に平行に延出している。外側電極１２０の先端部１２２は、基端部１２１から主体金具１１０の軸心側へ延出されて、先端側金具部１１２の先端１１５に対向している。また、外側電極１２０の電極部１２３は、中心電極３２０（後述する）に同軸的に対向するように、先端側金具部１１２の先端１１５に対する先端部１２２の対向面上に溶接されている。なお、外側電極１２０の材料としては、ステンレス鋼、純ニッケル、ニッケル合金、純銅或いは銅合金、または、イリジウム或いは白金等の貴金属等が採用されている。
【００４２】
ここで、電極部１２３の中心電極３２０に対向する放電部は、中心電極３２０の軸に直交する平面（以下、放電面ともいう）となっている。また、この電極部１２３の外径及び軸長は、それぞれ、例えば、２．０（ｍｍ）及び１．５（ｍｍ）となっている。この軸長は、０．５（ｍｍ）であってもよいが、中心電極３２０の電極部３２１（後述する）の軸長と共に、１．５（ｍｍ）以上にすることが好ましい。これにより、放電電圧をより一層高くして煤感度をより一層大きくすることができる。なお、放電部１２３の材料としては、白金或いはニッケルが採用されている。また、外側電極１２０は、負極として用いられる。
【００４３】
筒部材２００は、セラミック等の電気絶縁材料により形成されており、この筒部材２００は、基端側部位２１０、中間側部位２２０及び先端側部位２３０を備えている。中間側部位２２０は、基端側部位２１０及び先端側部位２３０よりも大きな外径を有するように、これら基端側部位２１０と先端側部位２３０との間に形成されている。このため、中間側部位２２０の外周面は、その軸方向両端部にて、それぞれ、基端側部位２１０の外周面及び先端側部位２３０の大径部２３１（後述する）に向けて傾斜した両傾斜部２２１、２２２を構成している。
【００４４】
先端側部位２３０は、図１にて示すごとく、互いに同軸的にかつ一体的に形成した大径部２３１及び小径部２３２でもって構成されている。大径部２３１は、中間側部位２２０から延出しており、一方、小径部２３２は、大径部２３１から延出している。なお、本第１実施形態において、小径部２３２は、大径部２３１側の端部から先端部にかけて傾斜するように形成されている。
【００４５】
以上のように構成した筒部材２００のうち、先端側部位２３０は、主体金具１１０の先端側金具部１１２に挿通されている。また、中間側部位２２０は、主体金具１１０の基端側金具部１１１内に嵌装されており、この中間側部位２２０の傾斜面部２２２は、先端側金具部１１２の傾斜部１１４上に金属製パッキン１１６を介して着座している。これにより、筒部材２００は金具部材１００内に同軸的に支持されている。さらに、筒部材２００の大径部２３１が、金具部材１００の先端側金具部１１２に嵌合されている。なお、基端側金具部１１１の開口部１１７は、カシメにより筒部材２００の中間側部位２２０の傾斜面部２２１に締着されている。
【００４６】
端子部材３１０は、中心電極３２０（後述する）を同軸的に連結されており、この端子部材３１０は、その基端部３１１にて、中心電極３２０を高電圧回路（図示しない）に接続する電気的接続端部を構成する。
【００４７】
中心電極３２０は、図１にて示すごとく、電極基体３２１と、線状の電極部３２２とにより構成されている。電極基体３２１は、筒部材２００の先端側部位２３０から外側電極１２０の電極部１２３に向け延出されている。電極基体３２１には、電極部３２２の電極基体３２１に対する溶接を容易にするため、電極基体３２１の先端部を半円柱状に切り欠いた切欠部３２３が形成されている。なお、電極基体３２１は、例えば、２．５（ｍｍ）の外径を有するように、ステンレス鋼で形成されている。
【００４８】
電極部３２２は、電極基体３２１の切欠部３２３の軸方向端面３２４に沿って溶接等により装着されて、所定の放電間隙（例えば、０．５（ｍｍ））をおいて、外側電極１２０の電極部１２３に対向している。これにより、両電極部３２２、１２３は、上記放電間隙を介し、当該煤センサにおいて放電を発生する。
【００４９】
ここで、電極部３２２は、ニッケル（Ｎｉ）や白金（Ｐｔ）等の柱状の線材で形成されており、この電極部３２２の先端側に形成された放電部は、電極部３２２の軸に直交する平面（以下、放電面ともいう）となっている。また、この電極部３２２の外径は、例えば、０．５（ｍｍ）となっている。また、この電極部３２２の軸長のうち切欠部３２３からの延出長さは、例えば、１．５（ｍｍ）となっている。なお、中心電極３２０は、正極として用いられる。
【００５０】
しかして、煤センサにおいて、高電圧が上記高電圧回路から中心電極３２０及び外側電極１２０の間に印加されたとき、放電が、中心電極３２０の電極部３２２と、外側電極１２０の電極部１２３との間で発生する。
【００５１】
本第１実施形態では、高電圧は、上述の放電間隙を前提に両電極部１２３、３２２の間の空気を絶縁破壊して当該両電極部１２３、３２２間に放電を発生させる電圧、例えば、１０（ｋＶ）に設定されている。これにより、両電極部３２２、１２３の間にかかる電圧が放電時の電圧（以下、放電電圧ともいう）として検出される。なお、放電電圧は、両電極部３２２、１２３の間に煤が存在するとき、低下する。
【００５２】
当該煤センサは、図１にて示すごとく、ヒータ４００を備えており、このヒータ４００は、筒部材２００の先端側部位２３０の小径部２３２の全周に亘り貼着されている。これにより、ヒータ４００は、両電極部１２３、３２２のヒートクリーニングを行うことで、両電極部１２３、３２２の煤による短絡を防止する役割を果たす。
【００５３】
このヒータ４００は、図２にて示すごとく、２枚のアルミナシート４１０、４２０及び発熱体４３０を備えている。発熱体４３０は、帯状の外側発熱抵抗部４３１、帯状の内側発熱抵抗部４３２及び正負両側電極パッド４３３、４３４を有しており、各発熱抵抗部４３１、４３２は、各電極パッド４３３、４３４とともに、白金ペーストを、アルミナシート４１０の内面に、図２にて示すような各所定のパターンでもって印刷焼成することで、形成されている。
【００５４】
ここで、正側電極パッド４３３は、両発熱抵抗部４３１、４３２の各一側端部に接続されて、ヒータ４００の正側接続端子としての役割を果たす。一方、負側電極パッド４３４は、両発熱抵抗部４３１、４３２の各他側端部に接続されて、ヒータ４００の負側接続端子としての役割を果たす。
【００５５】
このように構成したヒータ４００においては、煤が、筒部材２００に、両電極部１２３、３２２間の適正な放電を妨げる程度に堆積したときに、発熱体４３０がヒータ駆動回路（図示しない）からのヒータ電圧（例えば、１５（Ｖ））を印加されて発熱し上記ヒートクリーニングを行う。なお、このヒートクリーニングは、高電圧回路から両電極部１２３、３２２への高電圧の印加を停止した状態でなされる。
【００５６】
本第１実施形態において、発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と筒部材２００の先端側部位２３０の先端との間には、３（ｍｍ）の長さが設けられている。
【００５７】
このように３（ｍｍ）の長さが設けられるのは、ヒータ４００が中心電極３２０のうち筒部材２００の先端部の近傍部位との間で短絡し或いは放電を発生する現象を防止するためである。また、筒部材２００の先端部側において不適正な煤の堆積が発生するという現象を防止するためには、１２（ｍｍ）以下であることが望ましい。
【００５８】
また、当該煤センサは、図１にて示すごとく、ヒータ４００のための正負両側リード４４０、４５０及びガラス膜４６０を有している。正側リード４４０は、軸方向リード部４４１及び周方向リード部４４２を有しており、軸方向リード部４４１は、筒部材２００の外周面の所定の軸方向部位（図１参照）に沿い設けられている。
【００５９】
この軸方向リード部４４１は、筒部材２００上に沿い延在し主体金具１１０の外側へ延出している。なお、軸方向リード部４４１の先端部４４３は、ヒータ４００のアルミナシート４２０に形成した貫通孔部４２１（図２参照）を介し電極パッド４２３上に電気的に接続されている。
【００６０】
また、周方向リード部４４２は、主体金具１１０の外側にて、筒部材２００の基端側部位２１０の外周面に全周に亘り設けられており、この周方向リード部４４２は、ガラス膜４６０の裏面側にて、軸方向リード部４４１に電気的に接続されている。
【００６１】
負側リード４５０は、ガラス膜４６０を介し筒部材２００の外周面に設けられており、この負側リード４５０は、軸方向リード部４５１及び周方向リード部４５２を有している。軸方向リード部４５１は、筒部材２００上に沿い延出している。なお、軸方向リード部４５１の先端部４５３は、ヒータ４００のアルミナシート４２０に形成した貫通孔部４２２（図２参照）を介し電極パッド４２４上に電気的に接続されている。
【００６２】
周方向リード部４５２は、筒部材２００の傾斜部２２２の周方向に沿い、ガラス膜４６０を介して、軸方向リード部４４１とは分離して設けられている。この周方向リード部４５２は、軸方向リード部４５１に電気的に接続されている。
【００６３】
ガラス膜４６０は、負側リード４５０の裏面側を通りかつ軸方向リード部４４１（先端部４４３を除く）を被覆するようにして、筒部材２００の外周面のうち先端側部位２３０のヒータ４００の上縁から中間側部位２２０を介し基端側部位２１０にかけて全周に設けられている。これにより、ガラス膜４６０は、筒部材２００及び軸方向リード部４４１を主体金具１１０から電気的に絶縁する役割を果たす。
【００６４】
次に、本第１実施形態において、当該煤センサが煤以外の導電性に寄与する粒子の影響を受けることなく放電するとともに煤感度をより一層高めるために採用される構成について説明する。
１．第１に、当該構成は、ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と、中心電極３２０の線状電極部３２２の先端部（上記先端面）との間の距離が、少なくとも１０（ｍｍ）以上２００（ｍｍ）以下（本実施形態では２５（ｍｍ））である。
【００６５】
上記距離が１０（ｍｍ）未満である場合、高電圧は、外側電極１２０と中心電極３２０との間に印加されると、筒部材２００及びこの筒部材２００と中心電極３２０との間の空間を介しヒータ４００と中心電極３２０との間にもかかる。これに伴い、放電が筒部材２００の先端側部位２３０と中心電極３２０との間にも発生する。
【００６６】
この放電は、コロナ放電になると、筒部材２００の先端側部位２３０と中心電極３２０との間に存在するガスが電離してイオンを発生すると推測される。そして、このように発生したイオンは、筒部材２００の先端側部位２３０の内部から中心電極３２０の電極部３２２側に向けて移動して、煤と同様に、電気的には、両電極部３２２、１２３の間における導電性に寄与する粒子として作用すると推測される。
【００６７】
このことは、両電極部３２２、１２３の間の雰囲気が煤ではなく上記イオンを含んでいても、雰囲気が煤を含んでいるのと同様の放電現象を誘起して、放電電圧の低下を招くことを意味する。換言すれば、煤が存在しなくても、イオンの存在によって、煤が存在するときと同様の放電電圧の低下を招くため、放電電圧から煤の存在や煤の量を正しく検出することは困難である。
【００６８】
これに対しては、電極部３２２の先端が、上記イオンの移動可能範囲外にあれば、上記雰囲気が上記イオンを含む状態にはならず、煤の検出精度を適正に確保し得ると推測される。
【００６９】
以上のようなことを考慮して、本第１実施形態の煤センサの煤感度と上記距離との関係について、この距離を種々の値に変化させて調べてみたところ、少なくとも１０（ｍｍ）以上であれば、上述のイオンが電極部３２２の先端には移動し得ない範囲にあるものであることが分かった。そして、この範囲内であれば、煤センサは、実質的に適正な煤感度を発揮し得ることが分かった。
【００７０】
また、上記距離を２００（ｍｍ）以下とすることが望ましい。２００（ｍｍ）よりも長いと、当該煤センサの自動車のエンジンの排気管への設置が困難となるからである。
２．第２に、電極部３２２の放電部（放電面）の表面積が、電極部１２３の放電部（放電面）の表面積よりも小さく、かつ、電極部３２２の放電部（放電面）の表面積及び電極部１２３の放電部（放電面）の表面積が、共に、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にある。以下、このようにした根拠について説明する。
（１）まず、外側電極１２０の電極部１２３の外径を一定にするとともに、中心電極３２０の電極部３２２の外径を変化させたときの煤感度について測定してみた。この測定に先立ち、試料として、次の表１に示すごとく、各実施例１〜５を準備するとともに、これら実施例との比較のために各比較例１及び２を準備した。
【００７１】
【表１】
ここで、各実施例１〜５並びに各比較例１及び２の構成は、中心電極及び外側電極の各電極部を除き、本第１実施形態における煤センサの構成（図１参照）と同様である。
【００７２】
また、各実施例１〜５の中心電極の電極部の外径は、それぞれ、０．１（ｍｍ）〜１．５（ｍｍ）の範囲以内で、表１で示すように変化させてある。一方、各比較例１及び２の外径は、それぞれ、表１で示す通り、２．０（ｍｍ）及び２．５（ｍｍ）である。
【００７３】
但し、各実施例１〜５において、中心電極の電極部の軸長（電極基体の先端部からの延出長さ）は、１．５（ｍｍ）である。また、ヒータの発熱抵抗体の下縁部と中心電極の線状電極部の先端部（先端面）との間の距離は、２５（ｍｍ）である。この距離は、各比較例１、２では、５（ｍｍ）である。なお、各実施例１〜５において、中心電極の電極部の形成材料は、共に、純ニッケル（純Ｎｉ）である。
【００７４】
また、各実施例１〜５において、外側電極の電極部の外径及び軸長は、それぞれ、共に、１．６（ｍｍ）及び０．５（ｍｍ）である。なお、各外側電極の電極部の形成材料は、共に、白金とニッケルの合金（Ｐｔ−Ｎｉ）、例えば、９０Ｐｔ−１０Ｎｉからなる合金である。また、各実施例１〜５並びに各比較例１及び２において、放電間隙は０．５（ｍｍ）である。
【００７５】
このような前提のもとに、各実施例１〜５並びに各比較例１及び２の煤感度について、次の煤感度測定条件及び煤感度測定方法のもとに、測定してみた。
煤感度測定条件：
各実施例１〜５並びに各比較例１及び２を晒すガスの温度は１００（℃）とする。ガスの組成は、３７．５（％）のアルゴン（Ａｒ）、１０（％）の酸素（Ｏ2）、５（％）の二酸化炭素（ＣＯ2）、５（％）の水（Ｈ2Ｏ）及び窒素（Ｎ2）とする。
煤感度測定方法：
この煤感度測定方法は、各実施例１〜５並びに各比較例１及び２を上記組成のガスに晒した状態で、中心電極を陽極或いは負極として、煤濃度を０（ｍｇ／ｍ3）及び２（ｍｇ／ｍ3）に変化させて煤感度を測定する方法とした。
【００７６】
但し、煤感度は、０（ｍｇ／ｍ3）の煤濃度のときの放電電圧から２（ｍｇ／ｍ3）の煤濃度のときの放電電圧を減算した値でもって表すものとする。
【００７７】
しかして、各実施例１〜５並びに各比較例１及び２の煤感度を、煤感度測定条件のもとに、煤感度測定方法により、測定したところ、表１にて示すような結果が得られた。
【００７８】
この表１によれば、中心電極を陽極或いは負極のいずれとした場合にも、各比較例１及び２の煤感度は、０．２５３（ｋＶ）及び０．７２６（ｋＶ）と、２（ｋＶ）よりもかなり低いのに対し、各実施例１〜５の煤感度は、３．０６０（ｋＶ）〜５．１８９（ｋＶ）の範囲以内にあり、２（ｋＶ）よりもかなり高いことが分かる。なお、上述の２（ｋＶ）は、煤センサとしての適正な煤感度として要求される下限値である。
【００７９】
換言すれば、各実施例１〜５において、外側電極の電極部の外径を１．６（ｍｍ）とし、中心電極の電極部の外径を、０．１（ｍｍ）〜１．５（ｍｍ）の範囲以内にすることで、各実施例１〜５の煤感度は、２（ｋＶ）よりもかなり高い値として得られることが分かる。
【００８０】
そして、各実施例１〜５における中心電極の電極部の外径の範囲０．１（ｍｍ）〜１．５（ｍｍ）を中心電極の電極部の放電部（放電面）の表面積に換算すれば、この表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内になる。一方、各比較例１及び２における中心電極の電極部の外径の範囲２（ｍｍ）〜２．５（ｍｍ）を中心電極の電極部の放電部（放電面）の表面積に換算すれば、この表面積は、３．１（ｍｍ2）〜４．９（ｍｍ2）の範囲以内になる。
【００８１】
ここで、中心電極の電極部における放電部（放電面）の表面積の下限値を０．００８（ｍｍ2）としたのは、０．００８（ｍｍ2）よりも小さいと、中心電極の電極部が溶損するおそれがあるためである。
【００８２】
以上によれば、各実施例１〜５の中心電極及び外側電極の各電極部の先端部（先端面）が０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内の表面積を有すれば、煤センサの煤感度として２（ｋＶ）以上の良好な値が得られることが分かる。
（２）次に、中心電極の電極部の外径を一定にして、外側電極の電極部の外径を変化させたときの煤感度を上記煤感度測定条件のもとに上記煤感度測定方法により測定するとともに、陰極としての外側電極の電極部の摩耗量を次の耐久試験方法により測定した。
耐久試験条件：
この耐久試験条件は、外側電極を陰極とし大気中において所定の連続放電時間（５時間）放電させて、この放電前後の外側電極の電極部の摩耗量を拡大鏡により測定するという陰極摩耗試験としての条件である。
【００８３】
この測定に先立ち、試料として、次の表２にて示すごとく、各実施例６〜１４を準備した。
【００８４】
【表２】
ここで、各実施例６〜１４の構成は、上述の各実施例１〜５と同様に、中心電極及び外側電極の各電極部を除き、本第１実施形態における煤センサの構成（図１参照）と同様である。
【００８５】
また、各実施例６〜１４において、中心電極の電極部の外径は、表２に示す通り、共に、０．４（ｍｍ）と一定である。また、各中心電極の電極部の形成材料は、共に、純ニッケル（純Ｎｉ）である。また、ヒータの発熱抵抗体の下縁部と中心電極の電極部の先端部（先端面）との間の距離は、２５（ｍｍ）である。
【００８６】
また、各実施例６〜１４において、外側電極の電極部の外径は、表２にて示すように、０．１（ｍｍ）〜２．０（ｍｍ）の範囲以内で変化させてある。また、各外側電極の電極部の軸長は、１．５（ｍｍ）である。なお、外側電極の電極部の形成材料は、共に、純白金である。また、各実施例６〜１４において、放電間隙は０．５（ｍｍ）である。
【００８７】
このような前提のもと、各実施例６〜１４の煤感度を、上記煤感度測定条件のもとに、上記煤感度測定方法により、測定したところ、表２にて示すような結果が得られた。これによれば、各実施例６〜１４の煤感度は、２．８８２（ｋＶ）〜５．５２２（ｋＶ）の範囲以内にあり、共に、２（ｋＶ）以上であることが分かる。
【００８８】
換言すれば、各実施例６〜１４において、中心電極の電極部の外径が０．４（ｍｍ）であり、外側電極の電極部の外径が０．１（ｍｍ）〜２．０（ｍｍ）であれば、２（ｋＶ）以上の良好な煤感度が得られることが分かる。
【００８９】
また、各実施例６〜１４について上記耐久試験条件による耐久試験を施して各実施例６〜１４における外側電極の電極部の摩耗量を測定したところ、表２に示す結果が得られた。これによれば、実施例６では、外側電極の電極部の摩耗量が３５４（μｍ）と多いのに対し、各実施例７〜１４では、外側電極の電極部の摩耗量が１０（μｍ）〜３２（μｍ）の範囲以内となり、実施例６に比べて大幅に減少することが分かった。従って、実施例６では、外側電極の電極部の耐久性に欠けるといえる。
【００９０】
以上によれば、中心電極３２０の電極部３２２の放電部（放電面）の表面積が、外側電極１２０の電極部１２３の放電部（放電面）の表面積よりも小さく、かつ、各電極部３２２、１２３の放電部（放電面）の表面積が、共に、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあれば、煤センサとしての煤感度が良好に得られる。
【００９１】
このように構成した本第１実施形態によれば、煤センサが、高電圧の印加に基づく放電に伴い、筒部材２００の先端側部位２３０内にイオンを発生させても、ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と中心電極３２０の電極部３２１の先端との間には、２５（ｍｍ）の距離があるため、放電電圧が、イオンの影響を受けることがなく、従って、煤によってのみ低下する。さらに、各電極部３２２、１２３の放電部の表面積が、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあるため、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。その結果、煤センサをディーゼル内燃機関のエンジンの排気ガスに曝しても、イオンに影響されることなく、排気ガス中の煤をより一層精度良く検出することができる。
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態の要部を示している。この第２実施形態では、中心電極３３０が、上記第１実施形態にて述べた中心電極３２０に代えて採用されている。この中心電極３３０は、電極基体３３１及び電極部３３２を有しており、電極基体３３１は、端子部材３１０に同軸的に連結されて、筒部材２００の先端側部位２３０から外側電極１２０の電極部１２３に向けて延出されている。ここで、電極基体３３１の先端面は、電極部１２３の軸に直交する平面となっている。
【００９２】
電極部３３２は、電極基体３３１に溶接されており、この電極部３３２は、放電間隙をおいて、外側電極１２０の電極部１２３に対向している。ここで、電極部３２２の軸長は、例えば、１．５（ｍｍ）となっている。なお、その他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００９３】
このように構成した本第２実施形態によれば、電極基体３３１において、電極部３３２を電極基体３３１の先端面から延出させることにより、上記第１実施形態と同様の作用効果を達成することができる。
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態の要部を示している。この第３実施形態では、中心電極３４０が、上記第１実施形態にて述べた中心電極３２０に代えて採用されている。
【００９４】
中心電極３４０は、図４にて示すごとく、筒部材２００の先端側部位２３０内にて、端子部材３１０に連結されており、この中心電極３４０は、筒部材２００の先端側部位２３０から外側電極１２０の電極部１２３に向け延出されている。
【００９５】
ここで、中心電極３４０は、図４にて示すごとく、先端側部位２３０側から電極部１２３側にかけて順次先細状となるように、中心電極３２０の電極部３２２と同様の線状材料でもって形成されている。本第３実施形態において、中心電極３４０の放電部は、電極部３２２の放電部と同様に、電極部１２３の軸に直交する平面（放電面）でもって構成されている。また、この中心電極３４０の放電部の外径は、電極部３２２の放電部の外径と同一である。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００９６】
このように構成した本第３実施形態によれば、中心電極３４０が電極部３２２と同様の役割を果たす。その結果、上記第１実施形態と同様の作用効果を達成することができる。
（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態を示している。この第４実施形態では、中心電極３６０が、上記第２実施形態にて述べた中心電極３３０に代えて採用されるとともに、封止部材５００が付加的に採用されている。なお、本第４実施形態では、筒部材２００の先端側部位２３０の先端側断面形状を明確に示すために、煤センサとしての形状が、当該煤センサの軸に直角な方向に拡大して描かれている。
【００９７】
中心電極３６０は、電極基体３６１及び電極部３６２を有しており、電極基体３６１は、端子部材３１０に連結されて、筒部材２００の先端側部位２３０から外側電極１２０の電極部１２３に向け延出されている。ここで、電極基体３６１の先端面は、電極部１２３の軸に直交する平面となっている。また、電極基体３６１は、電極基体３３１よりもかなり短く、封止部材５００を装着可能な程度に、筒部材２００の先端側部位２３０の先端部から延出している。また、電極部３６２は、電極基体３６１から延出し、放電間隙をおいて、外側電極１２０の電極部１２３に対向している。
【００９８】
封止部材５００は、断面中空円錐台形状に形成されて、筒部材２００の先端側部位２３０の先端開口面２３４を塞ぐように装着されている。ここで、封止部材５００は、その底面５０１及び中空部内周面５０２にて、電極基体３６１の外周面及び筒部材２００の先端側部位２３０の先端開口面２３４に気密的に密着している。
【００９９】
このように構成した封止部材５００は、次のようにして形成されている。まず、旭ガラス株式会社製ガラスの粉末（ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3及びＺｎＯを主成分とする）を準備し、この粉末をペースト化してガラス粉末ペーストを作製する。この旭ガラス株式会社製ガラスは、高緻密性及び高耐熱性に富むという特徴を有する。ここで、高緻密性とは、封止部材５００の形成材料における上記イオンの通過を阻止し得る程度の緻密性をいう。また、高耐熱性とは、封止部材５００の形成材料がヒータ４００の加熱温度（例えば、５００（℃）〜７００（℃））に耐え得る耐熱性をいう。
【０１００】
上述のように作製したガラス粉末ペーストを、電極基体３６１の外周面及び筒部材２００の先端側部位２３０の先端開口面２３４に亘り断面円錐台形状に塗布し、所定の焼成条件にて焼成する。このようにして封止部材５００が形成されている。その他の構成は上記第３実施形態と同様である。
【０１０１】
このように構成した本第４実施形態によれば、封止部材５００は、その緻密性のもとに、筒部材２００の先端開口面２３４の開口を封止することで、上記イオンを筒部材２００の内部に封じ込め、上記イオンの中心電極３６０の先端への移動を禁止する。また、電極部３６２が、電極部３３２と同様の役割を果たすことで、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。
【０１０２】
これにより、当該煤センサをエンジンの排気管に設置しても、導電性に寄与する粒子に影響されることなく、排気ガス中の煤をより一層精度良く検出することができる。
（第５実施形態）
図６は、本発明の第５実施形態を示している。この第５実施形態では、円筒状の封止部材６００が、上記第４実施形態にて述べた封止部材５００に代えて採用されている。
【０１０３】
封止部材６００は、中心電極３６０の電極基体３６１と筒部材２００との間に形成される環状間隙内に同軸的に嵌装されている。このように形成した封止部材６００は、ガラス粉末ペーストを、電極基体３６１と筒部材２００との間に充填して焼成する。これにより、円筒状の封止部材６００が形成されている。しかして、封止部材６００は、その内周面６０１及び外周面６０２にて、電極基体３６１の外周面及び筒部材２００の内周面に気密的に密着している。その他の構成は、上記第４実施形態と同様である。
【０１０４】
このように構成した本第５実施形態によれば、封止部材６００が、電極基体３６１の外周面及び筒部材２００の内周面に気密的に密着するように嵌装されている。そして、封止部材６００は、筒部材２００の先端開口面２３４からヒータ４００の内周側を通り先端側部位２３０の基端に向けて延在している。
【０１０５】
このため、放電が、ヒータ４００と中心電極３６０の電極基体３６１との間に発生して筒部材２００の先端側部位２３０内にイオンが発生しても、このイオンは、封止部材６００でもってその高緻密性により筒部材２００の先端側部位２３０内に良好に封じ込められる。よって、上記イオンが中心電極３６０の先端まで移動することが禁止される。
【０１０６】
また、電極部３６２が、電極部３３２と同様の役割を果たすことで、煤センサとしての煤感度における分解能がより一層高くなる。これにより、当該煤センサをエンジンの排気管に設置しても、上記導電性に寄与する粒子に影響されることなく、排気ガス中の煤をより一層精度良く検出することができる。
【０１０７】
なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）中心電極３２０の電極部３２２や外側電極１２０の電極部１２３の形成材料は、上記各実施形態にて述べたものに限ることなく、スパークプラグに用いられる各種の材料、例えば、Ｐｔ、ＩｒやＲｈ等の貴金属や、ＮｉやＷであってもよい。
（２）本発明の実施にあたり、各実施形態とは異なり、中心電極及び外側電極の双方の電極部ではなく、少なくとも双方の電極部の一方の放電部の表面積が、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあればよい。
（３）本発明の実施にあたり、各実施形態とは逆に、中心電極の電極部の放電部の表面積は、外側電極の電極部の放電部の表面積よりも大きくてもよい。
（４）本発明の実施にあたり、陰極としての中心電極或いは外側電極において、その電極部の放電部の表面積は、０．０７（ｍｍ2）以上であってもよい。これにより、陰極としての中心電極或いは外側電極の電極部が、陽極としての中心電極或いは外側電極の電極部よりも早く溶損することを防止して、陰極の耐久性を陽極と同様に長く維持することができる。
（５）上記各実施形態にて述べた中心電極の及び外側電極の各電極部の外形形状は、例えば、円柱状、四角柱状、三角柱状或いは断面台形状の柱状であってもよく、また、中心電極及び外側電極の各電極部の放電部は、平面に限ることなく、円錐状、三角錐状、四角錐状或いは半球状等であってもよい。
（６）本発明の実施にあたり、発熱体４３０を筒部材２００に内蔵するようにして、ヒータ４００を廃止してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明に係るスパークプラグ型煤センサの第１実施形態を示す部分断面側面図である。
【図２】図１のヒータの部分破断拡大平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す部分断面側面図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示す部分断面側面図である。
【図５】本発明の第４実施形態を示す部分破断側面図である。
【図６】本発明の第５実施形態を示す部分破断側面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１１０…主体金具、１２０…外側電極、１２３、３２２、３３２、３６２…電極部、
２００…筒部材、３２０、３３０、３４０、３６０…中心電極、４００…ヒータ、
４３０…発熱体、５００、６００…封止部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状の電気的絶縁部材と、
この電気的絶縁部材内に嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出されて他部材との放電を行う放電部を先端側に有する棒状の放電電極と、
前記電気的絶縁部材に内蔵された発熱体とを備える煤センサにおいて、
前記発熱体と前記放電電極の先端との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられ、
かつ、前記放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする煤センサ。
【請求項２】
中空状の電気的絶縁部材と、
この電気的絶縁部材内に環状間隙を介して嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出されて他部材との放電を行う放電部を先端側に有する棒状の放電電極と、
前記電気的絶縁部材に内蔵された発熱体とを備える煤センサにおいて、
前記環状間隙を封止する緻密性の封止部材を有し、
前記放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする煤センサ。
【請求項３】
中空状の電気的絶縁部材と、
この電気的絶縁部材内に嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出される棒状の一側放電電極と、
前記一側放電電極の一側放電部と放電を行うようにこの一側放電部に対向してなる他側放電部を有する他側放電電極と、
前記電気的絶縁部材に内蔵された発熱体とを備える煤センサにおいて、
前記発熱体と前記一側放電電極の先端との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられ、
かつ、前記一側放電部及び前記他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする煤センサ。
【請求項４】
中空状の電気的絶縁部材と、
この電気的絶縁部材内に環状間隙を介して嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出される棒状の一側放電電極と、
前記一側放電電極の一側放電部と放電を行うようにこの一側放電部と対向してなる他側放電部を有する他側放電電極と、
前記電気的絶縁部材に内蔵された発熱体とを備える煤センサにおいて、
前記環状間隙を封止する緻密性の封止部材を有し、
前記一側放電部及び前記他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする煤センサ。
【請求項５】
前記一側放電電極及び前記他側放電電極のうち一方が陽極で他方が陰極であり、
前記陽極の放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内であり、前記陰極の放電部の表面積は、０．０７（ｍｍ2）以上であることを特徴とする請求項３または４に記載の煤センサ。
【請求項６】
前記電気的絶縁部材を嵌装してなる中空状の金具を備えて、
前記一側放電電極は、前記電気的絶縁部材にその先端部から延出するように嵌装した中心電極であり、
前記他側放電電極は、前記金具の先端から延出する外側電極であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の煤センサ。
【請求項１】
中空状の電気的絶縁部材と、
この電気的絶縁部材内に嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出されて他部材との放電を行う放電部を先端側に有する棒状の放電電極と、
前記電気的絶縁部材に内蔵された発熱体とを備える煤センサにおいて、
前記発熱体と前記放電電極の先端との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられ、
かつ、前記放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする煤センサ。
【請求項２】
中空状の電気的絶縁部材と、
この電気的絶縁部材内に環状間隙を介して嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出されて他部材との放電を行う放電部を先端側に有する棒状の放電電極と、
前記電気的絶縁部材に内蔵された発熱体とを備える煤センサにおいて、
前記環状間隙を封止する緻密性の封止部材を有し、
前記放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする煤センサ。
【請求項３】
中空状の電気的絶縁部材と、
この電気的絶縁部材内に嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出される棒状の一側放電電極と、
前記一側放電電極の一側放電部と放電を行うようにこの一側放電部に対向してなる他側放電部を有する他側放電電極と、
前記電気的絶縁部材に内蔵された発熱体とを備える煤センサにおいて、
前記発熱体と前記一側放電電極の先端との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられ、
かつ、前記一側放電部及び前記他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする煤センサ。
【請求項４】
中空状の電気的絶縁部材と、
この電気的絶縁部材内に環状間隙を介して嵌装されるとともに当該電気的絶縁部材の先端から延出される棒状の一側放電電極と、
前記一側放電電極の一側放電部と放電を行うようにこの一側放電部と対向してなる他側放電部を有する他側放電電極と、
前記電気的絶縁部材に内蔵された発熱体とを備える煤センサにおいて、
前記環状間隙を封止する緻密性の封止部材を有し、
前記一側放電部及び前記他側放電部の各表面積のうち少なくとも一方の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内にあることを特徴とする煤センサ。
【請求項５】
前記一側放電電極及び前記他側放電電極のうち一方が陽極で他方が陰極であり、
前記陽極の放電部の表面積は、０．００８（ｍｍ2）〜１．８（ｍｍ2）の範囲以内であり、前記陰極の放電部の表面積は、０．０７（ｍｍ2）以上であることを特徴とする請求項３または４に記載の煤センサ。
【請求項６】
前記電気的絶縁部材を嵌装してなる中空状の金具を備えて、
前記一側放電電極は、前記電気的絶縁部材にその先端部から延出するように嵌装した中心電極であり、
前記他側放電電極は、前記金具の先端から延出する外側電極であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の煤センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１０９２９７（Ｐ２００９−１０９２９７Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８０８７２（Ｐ２００７−２８０８７２）
【出願日】平成１９年１０月２９日（２００７．１０．２９）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２９日（２００７．１０．２９）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]