JP2001314753A - プラズマ分解装置及びガスプラズマ分解方法 - Google Patents
プラズマ分解装置及びガスプラズマ分解方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的分解エネルギーの高い、一般的に安定
しているＮＯ2、ＣＯ2等のガスの改質において、高効率
に改質するプラズマ改質手段を提供する。 【解決手段】 相対向する第１の平板型電極及び第２の
平板型電極と、これら両電極の間に介装される誘電体
と、前記両電極の間に電位差を付与する電位差付与手段
とを備え、前記両電極の表面に金属微粒子を分散析出し
てなるプラズマ分解装置により、高電圧を印加し、複合
バリア放電を発生させる。
しているＮＯ2、ＣＯ2等のガスの改質において、高効率
に改質するプラズマ改質手段を提供する。 【解決手段】 相対向する第１の平板型電極及び第２の
平板型電極と、これら両電極の間に介装される誘電体
と、前記両電極の間に電位差を付与する電位差付与手段
とを備え、前記両電極の表面に金属微粒子を分散析出し
てなるプラズマ分解装置により、高電圧を印加し、複合
バリア放電を発生させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス合成或いはガ
ス分解に用いるガス改質反応器に関し、詳しくはプラズ
マ発生を利用したＣＯ2、ＮＯX等の有害ガスを改質する
プラズマ分解装置及びガスプラズマ分解方法に関する。
ス分解に用いるガス改質反応器に関し、詳しくはプラズ
マ発生を利用したＣＯ2、ＮＯX等の有害ガスを改質する
プラズマ分解装置及びガスプラズマ分解方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日の高度に工業化された社会では、様
々な汚染物質が人体の健康に害を及ぼしており、例えば
汚染物質として自動車等のエンジンより排出されるＮＯ
X、ＣＯX、ＳＯX等の汚染ガスが特に問題とされてい
る。
々な汚染物質が人体の健康に害を及ぼしており、例えば
汚染物質として自動車等のエンジンより排出されるＮＯ
X、ＣＯX、ＳＯX等の汚染ガスが特に問題とされてい
る。
【０００３】このようなガスを大気中に放出される前に
無害なガスに分解する必要があり、この有害ガスを分解
する方法として、従来においては、例えばプラズマ放電
等により分解し、ガスを改質している。
無害なガスに分解する必要があり、この有害ガスを分解
する方法として、従来においては、例えばプラズマ放電
等により分解し、ガスを改質している。
【０００４】この改質のために、例えばプラズマ発生を
利用してガスを改質するプラズマリアクターであるガス
改質器が提案されている。
利用してガスを改質するプラズマリアクターであるガス
改質器が提案されている。
【０００５】従来のガス改質方法としては、電極間に発
生させるプラズマの性質により主に下記（１）及び
（２）の方法が一般的に提案されている。 （１）対向する平行金属電極間に電圧を印加して発生さ
せるコロナ放電、グロー放電、アーク放電等の雷状局所
集中放電によるガス改質方法。 （２）対向する平行金属電極の少なくとも一方の表面上
に誘電体を被覆した後、電圧を印加して発生させる霧状
バリア放電によるガス改質方法。
生させるプラズマの性質により主に下記（１）及び
（２）の方法が一般的に提案されている。 （１）対向する平行金属電極間に電圧を印加して発生さ
せるコロナ放電、グロー放電、アーク放電等の雷状局所
集中放電によるガス改質方法。 （２）対向する平行金属電極の少なくとも一方の表面上
に誘電体を被覆した後、電圧を印加して発生させる霧状
バリア放電によるガス改質方法。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の方法においては、以下のような問題がある。
た従来の方法においては、以下のような問題がある。
【０００７】先ず、前者の局所集中放電方法では、プラ
ズマエネルギー密度は高いが、プラズマと反応ガスとの
接触確率が低いという問題がある。この結果、反応ガス
がプラズマと接触せずに放電部を通過してしまい、改質
効率の飛躍的な向上が困難である。
ズマエネルギー密度は高いが、プラズマと反応ガスとの
接触確率が低いという問題がある。この結果、反応ガス
がプラズマと接触せずに放電部を通過してしまい、改質
効率の飛躍的な向上が困難である。
【０００８】また、後者のバリア放電方法では、逆に反
応ガスとの接触確率は高いものの、プラズマエネルギー
密度が低いという問題がある。
応ガスとの接触確率は高いものの、プラズマエネルギー
密度が低いという問題がある。
【０００９】この結果、オゾン生成等の比較的改質に要
するエネルギーが低い反応ガス等を改質するには有効で
あるものの、分解エネルギーの高い安定なガスを改質す
るには、そのプラズマ密度が低いので困難である。
するエネルギーが低い反応ガス等を改質するには有効で
あるものの、分解エネルギーの高い安定なガスを改質す
るには、そのプラズマ密度が低いので困難である。
【００１０】このように、従来法においては、比較的分
解エネルギーの高い一般的に安定しているＮＯ2、ＣＯ2
等のガスの改質においては、高効率に改質するプラズマ
改質手段が提案されておらず、高効率的なガス改質手法
の出現が望まれている。
解エネルギーの高い一般的に安定しているＮＯ2、ＣＯ2
等のガスの改質においては、高効率に改質するプラズマ
改質手段が提案されておらず、高効率的なガス改質手法
の出現が望まれている。
【００１１】本発明は、このような事情に鑑み、ガス改
質効率の向上可能なプラズマ分解装置及びガスプラズマ
分解方法を提供することを課題とする。
質効率の向上可能なプラズマ分解装置及びガスプラズマ
分解方法を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の第１の態様は、相対向する第１の平板型電極及び第
２の平板型電極と、これら両電極の間に介装される誘電
体と、前記電極の間に電位差を付与する電位差付与手段
とを備え、前記第１の電極の表面に金属微粒子を分散析
出してなり、高電圧を印加し、複合バリア放電を発生さ
せることを特徴とするプラズマ分解装置にある。
明の第１の態様は、相対向する第１の平板型電極及び第
２の平板型電極と、これら両電極の間に介装される誘電
体と、前記電極の間に電位差を付与する電位差付与手段
とを備え、前記第１の電極の表面に金属微粒子を分散析
出してなり、高電圧を印加し、複合バリア放電を発生さ
せることを特徴とするプラズマ分解装置にある。
【００１３】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記第２の電極の表面に前記誘電体を積層してなる
ことを特徴とするプラズマ分解装置にある。
て、前記第２の電極の表面に前記誘電体を積層してなる
ことを特徴とするプラズマ分解装置にある。
【００１４】本発明の第３の態様は、第１の態様におい
て、前記金属微粒子が熱電子放出性の高い金属微粒子で
あることを特徴とするプラズマ分解装置にある。
て、前記金属微粒子が熱電子放出性の高い金属微粒子で
あることを特徴とするプラズマ分解装置にある。
【００１５】本発明の第４の態様は、第３の態様におい
て前記金属微粒子がタングステン、白金、タリウム、ニ
オブ、ニッケル、ジルコニウム、セシウム、バリウムか
らなる群から選択される少なくとも一つであることを特
徴とするプラズマ分解装置にある。
て前記金属微粒子がタングステン、白金、タリウム、ニ
オブ、ニッケル、ジルコニウム、セシウム、バリウムか
らなる群から選択される少なくとも一つであることを特
徴とするプラズマ分解装置にある。
【００１６】本発明の第５の態様は、第１の態様におい
て、前記金属微粒子が二次電子放出性の高い金属微粒子
であることを特徴とするプラズマ分解装置にある。
て、前記金属微粒子が二次電子放出性の高い金属微粒子
であることを特徴とするプラズマ分解装置にある。
【００１７】本発明の第６の態様は、第１の態様におい
て、前記金属微粒子がグロー陰極降下電圧が低く電子放
出性の高い金属粒子であることを特徴とするプラズマ分
解装置にある。
て、前記金属微粒子がグロー陰極降下電圧が低く電子放
出性の高い金属粒子であることを特徴とするプラズマ分
解装置にある。
【００１８】本発明の第７の態様は、第５又は６の態様
において、前記金属微粒子がマグネシウム酸化物、セシ
ウム複合物、銅ベリリウム、銀マグネシウム、ルビジウ
ム複合物、カルシウム酸化物からなる群から選択される
少なくとも一つであることを特徴とするプラズマ分解装
置にある。
において、前記金属微粒子がマグネシウム酸化物、セシ
ウム複合物、銅ベリリウム、銀マグネシウム、ルビジウ
ム複合物、カルシウム酸化物からなる群から選択される
少なくとも一つであることを特徴とするプラズマ分解装
置にある。
【００１９】本発明の第８の態様は、第１〜７の何れか
の態様において前記金属微粒子の分散形態が均一分散又
は集中分散であることを特徴とするプラズマ分解装置に
ある。
の態様において前記金属微粒子の分散形態が均一分散又
は集中分散であることを特徴とするプラズマ分解装置に
ある。
【００２０】本発明の第９の態様は、第１〜８の何れか
の態様において、前記金属微粒子の分散析出率が２０〜
６０％であることを特徴とするプラズマ分解装置にあ
る。
の態様において、前記金属微粒子の分散析出率が２０〜
６０％であることを特徴とするプラズマ分解装置にあ
る。
【００２１】本発明の第１０の態様は、相対向する電極
の間に電位差を付与し、プラズマを発生させてなり、ガ
スを分解するプラズマ分解方法において、一方の電極の
表面に金属微粒子を分散析出させ、高電圧を印加し、複
合バリア放電を発生させつつガスを分解することを特徴
とするガスプラズマ分解方法にある。
の間に電位差を付与し、プラズマを発生させてなり、ガ
スを分解するプラズマ分解方法において、一方の電極の
表面に金属微粒子を分散析出させ、高電圧を印加し、複
合バリア放電を発生させつつガスを分解することを特徴
とするガスプラズマ分解方法にある。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２３】（第１の実施の形態）図１に本実施の形態
にかかるガス改質器の概略図を示す。図２は金属微粒子
を表面に分散析出させた金属電極の斜視図である。
にかかるガス改質器の概略図を示す。図２は金属微粒子
を表面に分散析出させた金属電極の斜視図である。
【００２４】これらの図面に示すように、本実施の形態
にかかるガス分解装置は、ガス１１を導入し、該ガス１
１を所定方向に流すセラミックス製の分解容器１２と、
該分解容器１２内に配され、表面に熱電子放出性の高い
金属微粒子１３を分散析出してなる第１の電極である金
属製平板型電極１４と、該金属製平板型電極１４と所定
間隔を有して対向してなり第２の電極である金属製平板
型電極１５と、該金属製平板型電極１５の表面を被覆し
てなる誘電体１６と、金属製平板型電極１４と誘電体１
６との間に交流電圧を印加することでプラズマ放電を生
成する電源ユニット１７とから構成してなるものであ
る。
にかかるガス分解装置は、ガス１１を導入し、該ガス１
１を所定方向に流すセラミックス製の分解容器１２と、
該分解容器１２内に配され、表面に熱電子放出性の高い
金属微粒子１３を分散析出してなる第１の電極である金
属製平板型電極１４と、該金属製平板型電極１４と所定
間隔を有して対向してなり第２の電極である金属製平板
型電極１５と、該金属製平板型電極１５の表面を被覆し
てなる誘電体１６と、金属製平板型電極１４と誘電体１
６との間に交流電圧を印加することでプラズマ放電を生
成する電源ユニット１７とから構成してなるものであ
る。
【００２５】ここで、金属製平板型電極１４の表面に析
出分散してなる金属微粒子１３は、熱電子放出性の高い
金属微粒子であり、例えばタングステン、白金、タリウ
ム、ニオブ、ニッケル、ジルコニウム、セシウム、バリ
ウム等を例示することができる。
出分散してなる金属微粒子１３は、熱電子放出性の高い
金属微粒子であり、例えばタングステン、白金、タリウ
ム、ニオブ、ニッケル、ジルコニウム、セシウム、バリ
ウム等を例示することができる。
【００２６】また、これらの材料を複数用いるようにし
てもよい。
てもよい。
【００２７】金属微粒子１３の粒径は、５００μｍ以下
であれば特に限定されるものではないが、より好適には
１０μｍ以下の極微粒子とするのが良い。
であれば特に限定されるものではないが、より好適には
１０μｍ以下の極微粒子とするのが良い。
【００２８】また、金属製平板型電極１４の表面に分散
析出する割合としては、６０％以下の表面被覆率とする
のが好適であり、特に２０〜６５％の被覆率では改質効
率の向上を図ることができ、好ましい。
析出する割合としては、６０％以下の表面被覆率とする
のが好適であり、特に２０〜６５％の被覆率では改質効
率の向上を図ることができ、好ましい。
【００２９】これは、６５％を超える場合には、後述す
る実施例に示すようにプラズマエネルギー密度が偏りす
ぎるために放電形態が一か所の局所集中放電のみに移行
し、ガスとの接触確率が著しく低下し、好ましくなく、
一方２０％未満では金属微粒子の分散析出割合が低く、
本発明の効果を発揮できないからである。
る実施例に示すようにプラズマエネルギー密度が偏りす
ぎるために放電形態が一か所の局所集中放電のみに移行
し、ガスとの接触確率が著しく低下し、好ましくなく、
一方２０％未満では金属微粒子の分散析出割合が低く、
本発明の効果を発揮できないからである。
【００３０】このように熱電子放出性の高い金属微粒子
１３を分散析出した金属製平板型電極１４を用い、プラ
ズマ放電をなすことで、金属製平板型電極１４の電荷チ
ャージを不均一にさせ、金属微粒子１３の分散箇所から
局所集中放電に似た放電柱を発生させ、これにより霧状
バリア放電と雷状局所集中放電とのシナジー効果に基づ
いた複合バリア放電を発生させ、プラズマエネルギーレ
ベルの向上を図ることとなる。
１３を分散析出した金属製平板型電極１４を用い、プラ
ズマ放電をなすことで、金属製平板型電極１４の電荷チ
ャージを不均一にさせ、金属微粒子１３の分散箇所から
局所集中放電に似た放電柱を発生させ、これにより霧状
バリア放電と雷状局所集中放電とのシナジー効果に基づ
いた複合バリア放電を発生させ、プラズマエネルギーレ
ベルの向上を図ることとなる。
【００３１】この結果、比較的分解エネルギーの高い一
般的に安定なＮＯ2、ＣＯ2等の排ガス中に含有する有害
ガスのプラズマによる改質反応においては、該ガスと発
生するプラズマの接触頻度をバリア放電と同レベルの高
確率に維持しつつ、しかも発生するプラズマの電流密度
に代表されるエネルギー指標を局所集中放電と同様に高
レベルに保持することが可能となる。
般的に安定なＮＯ2、ＣＯ2等の排ガス中に含有する有害
ガスのプラズマによる改質反応においては、該ガスと発
生するプラズマの接触頻度をバリア放電と同レベルの高
確率に維持しつつ、しかも発生するプラズマの電流密度
に代表されるエネルギー指標を局所集中放電と同様に高
レベルに保持することが可能となる。
【００３２】また、本実施の形態のように、対向する一
方の電極である第２の金属製平板型電極１５の表面に誘
電体１６を一様に被覆することで、より安定した一様な
バリア放電を容易に維持することができるとともに、熱
電子放出性の高い金属微粒子１３を表面に分散析出させ
た金属製平板型電極１４では、該金属微粒子１３の分散
箇所から対向する誘電体１６に向かって局所流量柱放電
に似た複数の電流密度の高い放電柱が発生され、複合バ
リア放電が可能となる。
方の電極である第２の金属製平板型電極１５の表面に誘
電体１６を一様に被覆することで、より安定した一様な
バリア放電を容易に維持することができるとともに、熱
電子放出性の高い金属微粒子１３を表面に分散析出させ
た金属製平板型電極１４では、該金属微粒子１３の分散
箇所から対向する誘電体１６に向かって局所流量柱放電
に似た複数の電流密度の高い放電柱が発生され、複合バ
リア放電が可能となる。
【００３３】（第２の実施の形態）また、金属微粒子１
３として、二次電子放出性の高い金属微粒子を分散析出
させることによっても、上述した第１の実施の形態にか
かる熱電子放出性の高い金属微粒子を分散析出させた場
合と同様の効果を奏することができる。
３として、二次電子放出性の高い金属微粒子を分散析出
させることによっても、上述した第１の実施の形態にか
かる熱電子放出性の高い金属微粒子を分散析出させた場
合と同様の効果を奏することができる。
【００３４】すなわち、金属微粒子１３として、二次電
子放出性の高い金属微粒子を分散析出させることによ
り、バリア放電中に局所集中放電に似た複数の電流密度
の高い放電柱が発生され、複合バリア放電が実現される
ことになる。
子放出性の高い金属微粒子を分散析出させることによ
り、バリア放電中に局所集中放電に似た複数の電流密度
の高い放電柱が発生され、複合バリア放電が実現される
ことになる。
【００３５】ここで、二次電子放出性の高い金属微粒子
としては、例えばマグネシウム酸化物、セシウム複合
物、銅ベリリウム、銀マグネシウム、ルビジウム複合
物、カルシウム酸化物等の材料が好ましい。
としては、例えばマグネシウム酸化物、セシウム複合
物、銅ベリリウム、銀マグネシウム、ルビジウム複合
物、カルシウム酸化物等の材料が好ましい。
【００３６】また、これらの材料を複数用いるようにし
てもよい。
てもよい。
【００３７】（第３の実施の形態）また、ガス改質反応
器においては、グロー陰極降下電圧が低く電子放出性の
高い金属微粒子を金属製平板型電極表面上に分散析出さ
せることによっても、熱電子放出性の高い金属微粒子を
分散させた場合と同様の効果を奏することができる。
器においては、グロー陰極降下電圧が低く電子放出性の
高い金属微粒子を金属製平板型電極表面上に分散析出さ
せることによっても、熱電子放出性の高い金属微粒子を
分散させた場合と同様の効果を奏することができる。
【００３８】すなわち、金属微粒子１３として、グロー
陰極降下電圧が低く電子放出性の高い金属微粒子を分散
析出させることにより、バリア放電中に局所集中放電に
似た複数の電流密度の高い放電柱が発生され、複合バリ
ア放電が実現できる。
陰極降下電圧が低く電子放出性の高い金属微粒子を分散
析出させることにより、バリア放電中に局所集中放電に
似た複数の電流密度の高い放電柱が発生され、複合バリ
ア放電が実現できる。
【００３９】ここで、グロー陰極降下電圧が低く電子放
出性の高い金属微粒子としては、例えばマグネシウム酸
化物、セシウム複合物、銅ベリリウム、銀マグネシウ
ム、ルビジウム複合物、カルシウム酸化物等の材料が好
ましい。
出性の高い金属微粒子としては、例えばマグネシウム酸
化物、セシウム複合物、銅ベリリウム、銀マグネシウ
ム、ルビジウム複合物、カルシウム酸化物等の材料が好
ましい。
【００４０】また、これらの材料を複数用いるようにし
てもよい。
てもよい。
【００４１】このようにバリア放電中に光量の強い局所
集中放電に似た複数の放電柱が混在する複合バリア放電
においては、複数の放電柱に接した反応ガスは高いプラ
ズマエネルギーのために高効率で反応が進行し、またバ
リア放電に接した反応ガスもその一部は反応し、それ以
外のガスも予備励起されてより反応しやすい状態とな
る。
集中放電に似た複数の放電柱が混在する複合バリア放電
においては、複数の放電柱に接した反応ガスは高いプラ
ズマエネルギーのために高効率で反応が進行し、またバ
リア放電に接した反応ガスもその一部は反応し、それ以
外のガスも予備励起されてより反応しやすい状態とな
る。
【００４２】また、金属表面に分散析出させた金属微粒
子の粒径、分散密度を制御することでバリア放電中に発
生する複数の放電柱の大きさ、数量、すなわち、放電部
のプラズマエネルギー密度を制御でき、これを改質目的
の反応ガス計に合わせたプラズマエネルギー密度に適宜
設置することで、低電力でしかも高効率なプラズマ改質
反応を実現することができる。
子の粒径、分散密度を制御することでバリア放電中に発
生する複数の放電柱の大きさ、数量、すなわち、放電部
のプラズマエネルギー密度を制御でき、これを改質目的
の反応ガス計に合わせたプラズマエネルギー密度に適宜
設置することで、低電力でしかも高効率なプラズマ改質
反応を実現することができる。
【００４３】以下、本発明の好適な実施例について説明
するが、本発明は何らこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
するが、本発明は何らこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【００４４】（実施例１）図１に示すような装置を用
い、表面に熱電子放出性の高い金属微粒子を分散析出さ
せる比率を変化させ、熱電子放出性の高い金属微粒子の
被覆率による複合バリア放電の相違によるＮＯXガスの
分解試験を行った。
い、表面に熱電子放出性の高い金属微粒子を分散析出さ
せる比率を変化させ、熱電子放出性の高い金属微粒子の
被覆率による複合バリア放電の相違によるＮＯXガスの
分解試験を行った。
【００４５】なお、ここでは、表面に熱電子放出性の高
い金属微粒子としては金属粒径５μｍのタングステンを
用いた。
い金属微粒子としては金属粒径５μｍのタングステンを
用いた。
【００４６】熱電子放出性の高い金属微粒子の表面被覆
率とＮＯXガス分解率との関係を図３に示す。
率とＮＯXガス分解率との関係を図３に示す。
【００４７】なお、金属微粒子の粒径は５μｍとし、被
覆率０％の場合は従来の装置のものである。
覆率０％の場合は従来の装置のものである。
【００４８】図３に示すように、表面被覆率が２０〜６
５％の範囲であれば、ＮＯXの分解効率が良好であるこ
とが判明した。
５％の範囲であれば、ＮＯXの分解効率が良好であるこ
とが判明した。
【００４９】（実施例２）実施例１におけるＮＯXのガ
スの代わりに、分解対象のガスとしてＣＯ2を用いて同
様に測定した。
スの代わりに、分解対象のガスとしてＣＯ2を用いて同
様に測定した。
【００５０】その結果を図４に示す。
【００５１】図４に示すように、表面被覆率が２０〜６
５％の範囲であれば、ＣＯ2の分解効率が良好であるこ
とが判明した。
５％の範囲であれば、ＣＯ2の分解効率が良好であるこ
とが判明した。
【００５２】（実施例３）実施例２におけるＣＯ2の分
解の際に、金属微粒子の粒径を種々変化させてガス改質
率を測定した。
解の際に、金属微粒子の粒径を種々変化させてガス改質
率を測定した。
【００５３】なお、表面被覆率を６０％とした。
【００５４】その結果を図５に示す。
【００５５】図５に示すように、表面被覆率が一定のも
とでは、金属粒径が小さいほど発生する雷状放電の数量
も増加し、ＣＯ2ガスとの接触確率が増加するので、ガ
ス改質効率は向上することが判明した。
とでは、金属粒径が小さいほど発生する雷状放電の数量
も増加し、ＣＯ2ガスとの接触確率が増加するので、ガ
ス改質効率は向上することが判明した。
【００５６】（実施例４）次に、実施例２におけるＣＯ
2の分解の際に、金属微粒子の分散の形態の相違による
ガス改質率を測定した。
2の分解の際に、金属微粒子の分散の形態の相違による
ガス改質率を測定した。
【００５７】分散の形態としては、金属製平板型電極１
４の表面に金属微粒子１３を集中的に分散させた場合
と、均一に分散させた場合とで実施した。
４の表面に金属微粒子１３を集中的に分散させた場合
と、均一に分散させた場合とで実施した。
【００５８】なお、金属微粒子を表面に分散析出させた
金属電極の分散状態図を図６に示す。
金属電極の分散状態図を図６に示す。
【００５９】なお、金属微粒子の粒径は５μｍとした。
【００６０】その結果を図７に示す。
【００６１】図７に示すように、金属微粒子を集中分散
させた場合（図６（Ａ）参照）及び金属微粒子を均一分
散させた場合（図６（Ｂ）参照）共に、放電状態が局所
集中放電に移行するまでは被覆率の増加と共に、ＣＯ2
改質率が増加することが判明した。
させた場合（図６（Ａ）参照）及び金属微粒子を均一分
散させた場合（図６（Ｂ）参照）共に、放電状態が局所
集中放電に移行するまでは被覆率の増加と共に、ＣＯ2
改質率が増加することが判明した。
【００６２】金属微粒子の分散状態の差は、局所集中放
電に移行する表面被覆率の差として現れ、集中分散の場
合では３５％、均一分散の場合では６５％を境として局
所集中放電に移行することが判明した。
電に移行する表面被覆率の差として現れ、集中分散の場
合では３５％、均一分散の場合では６５％を境として局
所集中放電に移行することが判明した。
【００６３】なお、被覆率が低い場合２０〜２５程度で
は、集中分散の形態のほうが分解率が高いが、その後の
２５％以上では均一分散のほうが良好であるので、全体
としては均一分散とするのが好ましいことが判明した。
は、集中分散の形態のほうが分解率が高いが、その後の
２５％以上では均一分散のほうが良好であるので、全体
としては均一分散とするのが好ましいことが判明した。
【００６４】
【発明の効果】本発明によれば、対向する電極の一方の
電極表面に金属微粒子を分散析出してなるので、高電圧
を印加すると複合バリア放電が発生し、ＣＯ2、ＮＯX等
のガスを高効率で分解することができる。
電極表面に金属微粒子を分散析出してなるので、高電圧
を印加すると複合バリア放電が発生し、ＣＯ2、ＮＯX等
のガスを高効率で分解することができる。
【図１】本発明のガス改質器の概略図である。
【図２】金属微粒子を表面に分散析出させた金属電極の
斜視図である。
斜視図である。
【図３】熱電子放出性の高い金属微粒子の表面被覆率と
ＮＯXガス分解率との関係図である。
ＮＯXガス分解率との関係図である。
【図４】熱電子放出性の高い金属微粒子の表面被覆率と
ＣＯ2ガス分解率との関係図である。
ＣＯ2ガス分解率との関係図である。
【図５】熱電子放出性の高い金属微粒子の粒径とＣＯ2
ガス分解率との関係図である。
ガス分解率との関係図である。
【図６】金属微粒子を表面に分散析出させた金属電極の
分散状態図である。
分散状態図である。
【図７】熱電子放出性の高い金属微粒子の表面分散状態
とＣＯ2ガス分解率との関係図である。
とＣＯ2ガス分解率との関係図である。
１１ ガス １２ 分解容器 １３ 金属微粒子 １４ 金属製平板型電極 １５ 金属製平板型電極 １６ 誘電体 １７ 電源ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤代 秀行 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 堂坂 健児 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 鳥居 稔 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 安藤 和夫 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 小谷 耕爾 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 4D002 AA02 AA09 AA12 BA07 BA09 CA20 4G075 AA03 AA37 BA05 CA15 CA47 EB42 EC21 EE05 FB02 FC15
Claims (10)
- 【請求項１】 相対向する第１の平板型電極及び第２の
平板型電極と、これら両電極の間に介装される誘電体
と、前記両電極の間に電位差を付与する電位差付与手段
とを備え、 前記第１の電極の表面に金属微粒子を分散析出してな
り、高電圧を印加し、複合バリア放電を発生させること
を特徴とするプラズマ分解装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記第２の電極の表
面に前記誘電体を積層してなることを特徴とするプラズ
マ分解装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記金属微粒子が熱
電子放出性の高い金属微粒子であることを特徴とするプ
ラズマ分解装置。 - 【請求項４】 請求項３において、前記金属微粒子がタ
ングステン、白金、タリウム、ニオブ、ニッケル、ジル
コニウム、セシウム、バリウムからなる群から選択され
る少なくとも一つであることを特徴とするプラズマ分解
装置。 - 【請求項５】 請求項１において、前記金属微粒子が二
次電子放出性の高い金属微粒子であることを特徴とする
プラズマ分解装置。 - 【請求項６】 請求項１において、前記金属微粒子がグ
ロー陰極降下電圧が低く電子放出性の高い金属微粒子で
あることを特徴とするプラズマ分解装置。 - 【請求項７】 請求項５又は６において、前記金属微粒
子がマグネシウム酸化物、セシウム複合物、銅ベリリウ
ム、銀マグネシウム、ルビジウム複合物、カルシウム酸
化物からなる群から選択される少なくとも一つであるこ
とを特徴とするプラズマ分解装置。 - 【請求項８】 請求項１〜７の何れかにおいて、前記金
属微粒子の分散形態が均一分散又は集中分散であること
を特徴とするプラズマ分解装置。 - 【請求項９】 請求項１〜８の何れかにおいて、前記金
属微粒子の分散析出率が２０〜６０％であることを特徴
とするプラズマ分解装置。 - 【請求項１０】 相対向する電極の間に電位差を付与
し、プラズマを発生させてなり、ガスを分解するガスプ
ラズマ分解方法において、一方の電極の表面に金属微粒
子を分散析出させ、高電圧を印加し、複合バリア放電を
発生させつつガスを分解することを特徴とするガスプラ
ズマ分解方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140294A JP4036600B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | プラズマ分解装置及びガスプラズマ分解方法 |
| US09/849,340 US6774335B2 (en) | 2000-05-12 | 2001-05-07 | Plasma reactor and gas modification method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140294A JP4036600B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | プラズマ分解装置及びガスプラズマ分解方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001314753A true JP2001314753A (ja) | 2001-11-13 |
| JP4036600B2 JP4036600B2 (ja) | 2008-01-23 |
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ID=18647614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000140294A Expired - Fee Related JP4036600B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | プラズマ分解装置及びガスプラズマ分解方法 |
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| JP (1) | JP4036600B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006278236A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Ngk Insulators Ltd | プラズマ発生電極及びプラズマ反応器 |
| JP2007144360A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Ngk Insulators Ltd | プラズマ放電用電極装置 |
| US7438789B2 (en) | 2005-02-22 | 2008-10-21 | Medusa Special Projects, Llc | Decomposition cell |
| US7482533B2 (en) | 2005-02-22 | 2009-01-27 | Medusa Special Projects, Llc | Nuclear-cored battery |
| US7488889B2 (en) | 2005-02-22 | 2009-02-10 | Medusa Special Projects, Llc | Layered nuclear-cored battery |
| US7491882B2 (en) | 2005-02-22 | 2009-02-17 | Medusa Special Projects, Llc | Super electromagnet |
| US7491881B2 (en) | 2005-02-22 | 2009-02-17 | Medusa Special Projects, Llc | Method of manufacturing a nuclear-cored battery |
| JP2010050004A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Hitachi Kokusai Electric Inc | プラズマ発生電極 |
-
2000
- 2000-05-12 JP JP2000140294A patent/JP4036600B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2010050004A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Hitachi Kokusai Electric Inc | プラズマ発生電極 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4036600B2 (ja) | 2008-01-23 |
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