電荷產生元件以及微粒數檢測器制造技術

電荷產生元件(20)是利用氣體中放電而產生電荷的元件。該電荷產生元件(20)具備：電介質層(22)；放電電極(26)，其設置于電介質層(22)的一個表面；感應電極(30)，其設置于電介質層(22)的另一個表面；以及噴嘴(24)，其以貫穿電介質層(22)的方式設置于電介質層(22)中的不與放電電極(26)以及感應電極(30)發生干涉的位置。由電荷產生元件(20)的放電電極(26)產生的電荷通過噴嘴(24)而朝向相反側釋放出。

Charge Generator and Particle Number Detector

A charge generation element (20) is a component that generates charge by discharging in a gas. The charge generating element (20) has: a dielectric layer (22); a discharge electrode (26), which is arranged on one surface of the dielectric layer (22); an induction electrode (30), which is arranged on another surface of the dielectric layer (22); and a nozzle (24), which is arranged in the dielectric layer (22) in a manner that does not interfere with the discharge electrode (26) and the induction electrode (30). The charge generated by the discharge electrode (26) of the charge generating element (20) is released towards the opposite side through the nozzle (24).

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】電荷產生元件以及微粒數檢測器
本專利技術涉及電荷產生元件以及微粒數檢測器。
技術介紹
作為微粒數檢測器，已知有：像專利文獻1那樣，向導入至殼體內的被測定氣體中的微粒附加電荷，捕集被附加有電荷的微粒，基于所捕集的微粒的電荷的量來測定微粒的個數。在該微粒數檢測器中，使用尖銳的針狀的電荷產生電極向微粒附加電荷。像這樣的針狀的電荷產生電極通過前端部處的局部的電場而向微粒附加電荷，因此，很難在較寬的范圍內向微粒附加電荷。另一方面，眾所周知，作為電荷產生元件，如專利文獻2公開的那樣，具備：電介質(dielectric)；放電電極，其具有配設于該電介質表面的微細的突起；以及感應電極，其配設于該電介質背面。該電荷產生元件中，利用將電介質作為阻隔層之后的高效率放電，因此，與針狀的電荷產生電極相比，能夠以低電壓、低耗電量而產生同等的電荷量。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:國際公開第2015/146456號小冊子專利文獻2:日本特開2008－4488號公報
技術實現思路
在專利文獻1的微粒數檢測器中，當向微粒附加電荷時，如果應用專利文獻2的電荷產生元件，來代替針狀的電荷產生電極，則能夠以低電壓、低耗電量而產生同等的電荷量。這種情況下，考慮到了：在電荷產生元件的下游側，配置有與電荷產生元件分體的噴嘴，從該噴嘴朝向捕集裝置釋放出由電荷產生元件產生的電荷、及附加有電荷的微粒。但是，這存在如下問題：在從電荷產生元件至噴嘴的通路中，由電荷產生元件產生的電荷、附加有電荷的微粒會附著于通路的內壁上，無法將這些電荷或微粒高效率地朝向捕集裝置釋放。本專利技術就是為了解決如此課題而實施的，其主要目的在于，提供一種能夠將產生的電荷高效率地釋放的電荷產生元件。本專利技術的電荷產生元件是利用氣體中放電而產生電荷的電荷產生元件，其中，具備：電介質層；放電電極，該放電電極設置于所述電介質層的一個表面；感應電極，該感應電極設置于所述電介質層的另一個表面；以及噴嘴，該噴嘴以貫穿所述電介質層的方式設置于所述電介質層之中的不與所述放電電極以及所述感應電極發生干涉的位置。該電荷產生元件中，通過向感應電極與放電電極之間外加高電壓而發生氣體中放電，利用該氣體中放電而產生電荷。例如，通過空氣電離而產生電荷。此處，利用將電介質層作為阻隔層之后的高效率放電，因此，與針狀的電荷產生電極相比，能夠以低電壓、低耗電量而產生同等的電荷量。另外，由放電電極產生的電荷是通過設置于電介質層的噴嘴而朝向感應電極側釋放的。在將噴嘴與電荷產生元件分開配置的情況下，電荷有可能附著于：將電荷產生元件和噴嘴連結起來的連接通路的壁面上，然而，在本專利技術中，由于噴嘴被組裝于電荷產生元件，因此，不存在有連接通路，也就不會有電荷附著于其壁面的情形。因此，能夠將產生的電荷高效率地進行釋放。另外，在本說明書中，所謂“電荷”包含：正電荷、負電荷以及離子。本專利技術的電荷產生元件可以將所產生的電荷附加于氣體中所包含的微粒。例如，可以向汽車的廢氣中所包含的微粒附加電荷。本專利技術的電荷產生元件中，可以在所述電介質層的中心具有所述噴嘴。由此，所產生的電荷容易從噴嘴釋放出。本專利技術的電荷產生元件中，所述噴嘴的開口形狀可以為多邊形、圓形或橢圓形。“多邊形”中包括：四邊形、五邊形、六邊形等，不過，優選為四邊形。本專利技術的電荷產生元件中，所述電介質層為錐形或金字塔形，所述噴嘴可以設置于所述電介質層的頂端。“錐形”中包括：圓錐形狀以及橢圓錐形狀。“金字塔形”中包括：四棱錐形狀等多棱錐形狀，不過，優選為四棱錐形狀。在電介質層為錐形的情況下，電介質層的外形為圓形或橢圓形，在電介質層為金字塔形的情況下，電介質層的外形為多邊形。在這種電荷產生元件中，電介質層的外形可以為電荷產生元件的外形。電荷產生元件的外形優選為：對應于通氣管的氣體導入口側和氣體排出口側的截面形狀。這樣，能夠在通氣管內氣密性地安裝電荷產生元件，因此，能夠防止電荷從通氣管與電荷產生元件之間的間隙漏出。在這種電荷產生元件中，所述放電電極可以設置于所述電介質層的內表面，所述感應電極可以設置于所述電介質層的外表面或內部。這樣，由放電電極產生的電荷就會利用錐形或金字塔形的電介質層而順暢地被引導向噴嘴，因此，可以從噴嘴朝向感應電極側高效率地釋放出。本專利技術的電荷產生元件中，所述放電電極及所述感應電極可以設置成：形成有多對，并分別以所述噴嘴為中心而呈放射狀或環狀配置。由此，能夠在電介質層配置較多的放電電極或感應電極，因此，能夠高效率地產生電荷。本專利技術的電荷產生元件中，所述電介質層可以具有：使所述電介質層振動的振動源。這樣，利用振動源而使電介質層振動，就能夠防止所產生的電荷附著于電介質層上。另外，還能夠防止噴嘴發生堵塞。本專利技術的微粒數檢測器具備：上述的電荷產生元件，該電荷產生元件向導入至通氣管內的氣體中的微粒附加電荷；以及檢測機構，該檢測機構基于已被附加有電荷的微粒的電荷的量或沒有被附加于微粒的電荷的量，來對所述氣體中的微粒的數量進行檢測。根據該微粒數檢測器，利用上述的電荷產生元件而向導入至通氣管內的氣體中的微粒附加電荷，基于已被附加有電荷的微粒的電荷的量或沒有被附加于微粒的電荷的量，來檢測氣體中的微粒的數量。根據上述的電荷產生元件，利用了將電介質層作為阻隔層之后的高效率放電，因此，與針狀的電荷產生電極相比，能夠以低電壓、低耗電量而產生同等的電荷量。另外，由放電電極產生的電荷通過設置于電介質層自身上的噴嘴而朝向氣體行進方向上的下游側釋放出。在將噴嘴與電荷產生元件分開配置的情況下，電荷有可能附著于：將電荷產生元件和噴嘴連結起來的連接通路的壁面上，然而，在本專利技術中，由于噴嘴被組裝于電荷產生元件，因此，不存在有像這樣的連接通路，也就不會有電荷或附加有電荷的微粒附著于其壁面上的情形。因此，能夠高效率地釋放產生的電荷。另外，所謂“檢測微粒的數量”，除了測定微粒的數量的情形以外，還包括：判定微粒的數量是否落入規定的數值范圍(例如是否超過規定的閾值)的情形。附圖說明圖1是示出了微粒數檢測器10的概略構成的截面圖。圖2是電荷產生元件20的俯視圖。圖3是圖2的A－A截面圖。圖4是電荷產生元件20的后視圖。圖5是電荷產生元件120的截面圖。圖6是電荷產生元件220的俯視圖。具體實施方式以下，參照附圖，對本專利技術的優選實施方式進行說明。圖1是示出了微粒數檢測器10的概略構成的截面圖，圖2是電荷產生元件20的俯視圖，圖3是圖2的A－A截面圖，圖4是電荷產生元件20的后視圖。微粒數檢測器10對氣體(例如汽車的廢氣)中所包含的微粒的數量進行計量。如圖1所示，該微粒數檢測器10在陶瓷制的通氣管12內具備：電荷產生元件20、捕集裝置40、剩余電荷除去裝置50、個數測定裝置60、以及加熱器70。通氣管12具有：氣體導入口12a，其用于將氣體向通氣管12內導入；以及氣體排出口12b，其用于將通過于通氣管12的氣體排出。電荷產生元件20將電荷18附加于：導入至通氣管12內的氣體中的微粒16，如圖1～圖4所示，其具備：電介質層22、放電電極26、感應電極30、以及電源34。電介質層22例如由云母、陶瓷等構成，并配置成：將通氣管12的通路進行封堵。換言之，電介質層22被配置成：阻擋氣體行進。在電介質層22的中心設置有貫通孔，該貫通孔作為噴嘴24本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種電荷產生元件，其是利用氣體中放電而產生電荷的電荷產生元件，其中，具備：電介質層；放電電極，該放電電極設置于所述電介質層的一個表面；感應電極，該感應電極設置于所述電介質層的另一個表面或內部；以及噴嘴，該噴嘴以貫穿所述電介質層的方式設置于所述電介質層之中的不與所述放電電極以及所述感應電極發生干涉的位置。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2016.06.03 JP 2016-1117181.一種電荷產生元件，其是利用氣體中放電而產生電荷的電荷產生元件，其中，具備：電介質層；放電電極，該放電電極設置于所述電介質層的一個表面；感應電極，該感應電極設置于所述電介質層的另一個表面或內部；以及噴嘴，該噴嘴以貫穿所述電介質層的方式設置于所述電介質層之中的不與所述放電電極以及所述感應電極發生干涉的位置。2.根據權利要求1所述的電荷產生元件，其中，將所述產生的電荷附加于氣體中所包含的微粒。3.根據權利要求1或2所述的電荷產生元件，其中，在所述電介質層的中心具有所述噴嘴。4.根據權利要求1～3中的任意一項所述的電荷產生元件，其中，所述噴嘴的開口形狀為多邊形、圓形或橢圓形。5.根據權利要求1～4中的任意一項所述的電荷產生元件，其中，所述電介質層為錐形，所述噴嘴設置于所述電介...

【專利技術屬性】
技術研發人員：水野和幸，奧村英正，菅野京一，
申請(專利權)人：日本礙子株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP