微粒检测元件和微粒检测器制造技术

微粒检测元件具备：壳体，其具有气体流路，气体从该气体流路通过；电荷产生部，其对导入到上述壳体内的上述气体中的微粒施加通过放电产生的电荷而形成带电微粒；捕集电极，其设置于上述壳体内，对作为上述带电微粒和未施加于上述微粒的上述电荷的任一者的捕集对象进行捕集；以及减速用电极，其至少一部分设置为与上述壳体中的上述气体流路的外壁分离，在比上述捕集电极靠上述气体的气流的上游侧的区域和上述捕集电极上的至少一方产生使得上述捕集对象减速的减速用电场。

Particle detection element and particle detector

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微粒检测元件和微粒检测器
本专利技术涉及微粒检测元件和微粒检测器。
技术介绍
以往，作为微粒检测器，已知如下结构：对导入到壳体内的被测定气体中的微粒施加电荷，利用测定电极捕集施加有电荷的微粒，基于捕集到的微粒的电荷量来测定微粒的个数(例如，专利文献1)。在该微粒检测器中，基于由测定电极捕集到的微粒的电荷量来测定微粒的个数。专利文献专利文献1：国际公开第2015/146456号小册子
技术实现思路
然而，在微粒检测器中，基于由电极捕集到的捕集对象(例如带电微粒)来检测微粒，因此，期望更容易对捕集对象进行捕集。本专利技术是为了解决这样的课题而完成的，其主要目的在于容易利用捕集电极对捕集对象进行捕集。本专利技术为了实现上述主要目的而采用以下方法。本专利技术的微粒检测元件用于检测气体中的微粒，具备：壳体，其具有气体流路，上述气体从该气体流路通过；电荷产生部，其对导入到上述壳体内的上述气体中的微粒施加通过放电产生的电荷而形成带电微粒；捕集电极，其设置于上述壳体内，对作为上述带电微粒和未施加于上述微粒的上述电荷的任一者的捕集对象进行捕集；以及减速用电极，其至少一部分设置为与上述壳体中的上述气体流路的外壁分离，在比上述捕集电极靠上述气体的气流的上游侧的区域和上述捕集电极上的至少一方产生使得上述捕集对象减速的减速用电场。在该微粒检测元件中，电荷产生部产生电荷而使得气体中的微粒成为带电微粒，捕集电极对捕集对象(带电微粒和未施加于微粒的电荷的任一者)进行捕集。由于物理量根据被捕集电极捕集到的捕集对象而变化，因此，通过使用该微粒检测元件能够对气体中的微粒进行检测。此时，减速用电极产生减速用电场而使得比捕集电极靠气流的上游侧和捕集电极上的至少一方的捕集对象减速。而且，减速用电极的至少一部分与气体流路的外壁分离。即，例如与减速用电极沿着气体流路的外壁的内周面配设的情况相比，减速用电极的至少一部分位于气体流路的中心轴附近。因此，减速用电场容易在作为流速较快的区域的、气体流路的中心轴附近的区域发挥作用。由此，能够利用减速用电场使得流速较快的捕集对象减速。通过这样的减速用电场的作用，容易利用捕集电极对捕集对象进行捕集。其结果，本专利技术的微粒检测元件例如能够提高捕集电极对捕集对象的捕集率、或者能够缩短捕集电极的长度(气体流路的轴向长度)而使壳体变得紧凑。这里，“使得上述捕集对象减速”不仅包括使得捕集对象减速的情况，还包括使得捕集对象返回到上游侧的情况。“上述捕集电极上”是指相对于捕集电极而位于垂直于气体流路的中心轴的方向上的区域。本专利技术的微粒检测元件可以用于检测上述气体中的上述微粒的量。“微粒的量”例如可以为微粒的个数、质量、表面积中的至少任一者。本专利技术的微粒检测元件中，上述壳体具有将上述气体流路分隔成多条分支流路的分隔部，上述捕集电极可以分别配设于上述多条分支流路的每一条分支流路。这样，由于存在分别配设于多条分支流路的每一条分支流路的捕集电极，从而更容易利用捕集电极对捕集对象进行捕集。在这种情况下，本专利技术的微粒检测元件可以具备1个以上的电场产生电极，上述电场产生电极产生使上述捕集对象朝向配设于上述多条分支流路的至少一条分支流路的上述捕集电极移动的捕集用电场。这样，不仅能够利用减速用电场使得捕集对象减速，还能够利用捕集用电场使得捕集对象朝向捕集电极移动，因此更容易利用捕集电极对捕集对象进行捕集。在这种情况下，本专利技术的微粒检测元件可以以将上述捕集电极和上述电场产生电极作为1组电极、且将上述1组电极分别配设于上述多条分支流路的每一条分支流路的方式具备多组电极。这样，更容易利用捕集电极对捕集对象进行捕集。在具备1个以上的电场产生电极的方式的本专利技术的微粒检测元件中，上述电场产生电极的至少1个可以兼用作上述减速用电极。这样，与分开设置电场产生电极和减速用电极的情况相比，装置结构变得紧凑。在这种情况下，1个以上的上述电场产生电极中的配设于上述分隔部的电场产生电极可以兼用作上述减速用电极。本专利技术的微粒检测元件中，上述壳体可以在比上述外壁靠内侧的区域具有供上述减速用电极配设的减速用电极配设部件。这样，能够利用减速用电极配设部件对减速用电极进行支承。这里，在上述减速用电极配设于上述分隔部时，其分隔板相当于上述减速用电极配设部件。该情况下，由于上述分隔部兼具上述减速用电极配设部件的作用，因此，与分开设置二者的情况相比，装置结构变得紧凑。在具备减速用电极配设部件的方式的本专利技术的微粒检测元件中，上述减速用电极配设部件中的上述气体的气流的上游侧的端部与上述减速用电极之间的、上述气体流路的中心轴向上的距离Lf，可以为该减速用电极配设部件与上述壳体的壁部之间的、与上述气体流路的中心轴垂直的方向上的距离H以下。在满足Lf≤H的情况下，存在于比减速用电极靠气流的上游侧的区域的减速用电极配设部件的轴向长度(＝距离Lf)较小。因此，减速用电极配设部件难以妨碍减速用电场对捕集对象的减速。在具备减速用电极配设部件的方式的本专利技术的微粒检测元件中，上述减速用电极可以配设于上述减速用电极配设部件中的上述气体的气流的上游侧的端面。由于减速用电极配设部件的上游侧的端面是与气流对置的面，因此，因减速用电极存在于该面而使得减速用电场对捕集对象的减速效果提高。这里，在减速用电极配设部件的上游侧的端面配设有减速用电极的情况下，上述的距离Lf的值为0，满足Lf≤H。在具备减速用电极配设部件的方式的本专利技术的微粒检测元件中，上述减速用电极配设部件可以在上述气体的气流的上游侧的端部具有如下形状的减速用结构：当在与上述气体流路的中心轴垂直的截面中观察该减速用电极配设部件时，与其他部分相比，该减速用结构的截面积更大。这样由于上游侧的端部的截面积增大的减速用结构构成气流的阻力，因此能够利用减速用结构使得捕集对象减速。因此，能够利用减速用电场和减速用结构的双方使得捕集对象进一步减速。另外，减速用结构能够将气流扰乱而在减速用结构的下游侧产生气体涡流。能够利用该涡流而延长从捕集电极周围通过的捕集对象的滞留时间，从而容易利用捕集电极对捕集对象进行捕集。本专利技术的微粒检测元件可以具有产生使上述捕集对象朝向上述捕集电极移动的捕集用电场的电场产生电极。在这种情况下，上述电场产生电极可以兼用作上述减速用电极。该情况下，兼用作减速用电极的电场产生电极可以配设于上述减速用电极配设部件。本专利技术的微粒检测器具备：上述任一方式的微粒检测元件；以及检测部，其基于与被上述捕集电极捕集到的上述捕集对象相应地变化的物理量而对上述微粒进行检测。因此，该微粒检测器能够获得与上述的本专利技术的微粒检测元件同样的效果、例如容易利用捕集电极对捕集对象进行捕集的效果。在这种情况下，上述检测部可以基于上述物理量而对上述微粒的量进行检测。“微粒的量”例如可以为微粒的个数、质量、表面积中的至少任一者。在该微粒检测器中，当上述捕集对象为未施加于上述微粒的上述电荷时，上述检测部可以基于上述物理量和上述电荷产生部所产生的电荷(例如电荷的个数或电荷量)而对上述微粒进行检测。应予说明，本说明书中，除了正电荷、负电荷以外，“电荷”还包括离子。除了测定微粒的量的情况以外，“对微粒的量进行检测”还包括判定微粒的量是否落入规定的数值范围(例如是否超过规定的阈值)的情况。“物理量”只要是基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微粒检测元件，其用于检测气体中的微粒，其中，所述微粒检测元件具备：壳体，其具有气体流路，所述气体从该气体流路通过；电荷产生部，其对导入到所述壳体内的所述气体中的微粒施加通过放电产生的电荷而形成带电微粒；捕集电极，其设置于所述壳体内，对作为所述带电微粒和未施加于所述微粒的所述电荷的任一者的捕集对象进行捕集；以及减速用电极，其至少一部分设置为与所述壳体中的所述气体流路的外壁分离，在比所述捕集电极靠所述气体的气流的上游侧的区域和所述捕集电极上的至少一方产生使得所述捕集对象减速的减速用电场。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.10 JP 2017-045632;2017.03.10 JP 2017-045631.一种微粒检测元件，其用于检测气体中的微粒，其中，所述微粒检测元件具备：壳体，其具有气体流路，所述气体从该气体流路通过；电荷产生部，其对导入到所述壳体内的所述气体中的微粒施加通过放电产生的电荷而形成带电微粒；捕集电极，其设置于所述壳体内，对作为所述带电微粒和未施加于所述微粒的所述电荷的任一者的捕集对象进行捕集；以及减速用电极，其至少一部分设置为与所述壳体中的所述气体流路的外壁分离，在比所述捕集电极靠所述气体的气流的上游侧的区域和所述捕集电极上的至少一方产生使得所述捕集对象减速的减速用电场。2.根据权利要求1所述的微粒检测元件，其中，所述壳体具有将所述气体流路分隔成多条分支流路的分隔部，所述捕集电极分别配设于所述多条分支流路的每一条分支流路。3.根据权利要求2所述的微粒检测元件，其中，具备1个以上的电场产生电极，所述电场产生电极产生使所述捕集对象朝向配设于所述多条分支流路的至少一者的所述捕集电极移动的捕集用电场。4.根据权利要求3所述的微粒检测元件，其中，以将所述捕集电极和所述电场产生电极作为1组电...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅野京一，水野和幸，奥村英正，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP