JP2018134577A - ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス処理能力の安定化を図る前に、処理対象ガス中のガス処理負荷を確実に求め、プラズマ処理部のガス処理能力をガス処理負荷に対応する適切なガス処理能力に速やかに合わせ込めるようにする。【解決手段】センサ用のリアクタＳＲ（第２のプラズマ処理部）を設ける。湿度センサＳ３によってセンサ用のリアクタＳＲの上流側の絶対湿度ｈＦ２を検出し、湿度センサＳ４によってセンサ用のリアクタＳＲの下流側の絶対湿度ｈＲ２を検出し、ガス処理負荷演算部７へ送る。ガス処理負荷演算部７は、ガス処理装置１００の起動時、絶対湿度ｈＦ２とｈＲ２との湿度差Δｈ２を算出し、この算出した湿度差Δｈ２よりメインのリアクタＭＲ（第１のプラズマ処理部）への混合処理対象ガスＤ中のガス処理負荷Ｌｐを求める。【選択図】 図１

Description

本発明は、処理対象ガスを浄化するガス処理装置に関する。

従来より、排気ガス中で高電圧放電を行ってプラズマ状態を作ることで、排気ガスを浄化する技術が知られている。近年、この技術は、脱臭を目的として、工場の排気を浄化する浄化装置や室内の空気を浄化する空気清浄機に応用されつつある。

熱的に非平衡な状態、つまり気体の温度やイオン温度に比べ、電子温度が非常に高い状態のプラズマ（非平衡プラズマ（以下、単にプラズマと言う））は、電子衝突でつくられるイオンやラジカルが常温では起こらない化学反応を促進させるので、有害ガスを効率的に除去あるいは分解することが可能な媒体として有害ガス処理において有用であると考えられている。この技術の実用化上で肝心なことは、処理時のエネルギーの効率の向上と、プラズマで処理した後に完全に安全な生成物質へと変換されることである。

一般に、大気圧でのプラズマは気体放電や電子ビームなどによって生成される。現在において、適用が考えられているものに、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、フロン、二酸化炭素（ＣＯ₂） ，揮発性有機溶剤（ＶＯＣ）などがある。中でもＮＯｘは車の排ガスなどに含まれているので早急な実用化が必要となっている。

この種のガスを浄化するガス処理装置として、多数の貫通孔を有するハニカム構造体を通風路内に配置し、ハニカム構造体の両端に配置された電極間に高電圧を印加し、ハニカム構造体の貫通孔内にプラズマを発生させるタイプのものがある。このガス処理装置では、ハニカム構造体の貫通孔に発生しているプラズマにより、この貫通孔を通過する処理対象ガスに含まれている有害ガスが無害な物質に分解される（例えば、特許文献１参照）。

このタイプのガス処理装置では、ハニカム構造体内において全体として均一なプラズマを発生させる技術が確立されておらず、ガス処理能力が不安定となる。一方、ハニカム構造体の内部でのプラズマの発生状態は、処理対象ガス中の水分が多いほど活発に行われ、水分が少ないと抑制されるという特性がある。すなわち、処理対象ガス中の水分が多いほどガス処理能力が高まり、水分が少ないとガス処理能力が低下するという特性がある。

そこで、特許文献２には、電極とハニカム構造体との間の空間へ加湿装置によって水分を送り込み、処理対象ガス中の水分濃度を高め、プラズマ放電を活性化させて、ガス処理能力を高めるようにしたガス処理装置が開示されている。

特開２０００−１４０５６２号公報 特開２００４−０８９７０８号公報

しかしながら、特許文献２に開示された技術では、加湿装置によって送り込む水分量を制御していないため、供給する水分量が過小であれば、プラズマ放電の発生が不十分でガス処理能力が不足し、処理物質が完全に分解されずに副生成物が発生する虞がある。供給する水分量が過多であれば、ガス処理能力は高まるが、放電が激しくなり、火花放電のような異常放電が発生する虞がある。また、プラズマ処理後の空気を室内に供給するものとした場合、室内に供給される空気の湿度が高くなってしまい、室内にいる人に不快な思いを感じさせてしまうという問題も生じる。

また、様々な種類のガスの処理を同じ構成で処理できるように要求されるガス処理装置では、ガス処理のスタート時には処理対象ガス中の処理すべきガス処理負荷の大きさが分からないので、適切なガス処理能力とすることが困難であり、ハニカム構造体への印加電圧が高すぎて異常放電が生じたり、それを回避しようとして印加電圧を低く設定するとプラズマが発生しない、というような不具合も生じる可能性がある。

なお、印加電圧を中程度にした状態で処理対象ガスの湿度を高めに設定することで、ガス処理能力を調整することが考えられる。しかし、湿度を高めに設定し過ぎると、プラズマ処理後のガスの湿度が高すぎて在室者に不快感を与えたり、カビや菌が発生し易くなり、衛生上の問題も生じる。また、湿度が低すぎると、望ましくない副生成物が生じることもある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ハニカム構造体内の湿度環境を一定に保ち、ガス処理能力の安定化を図ることが可能なガス処理装置を提供することにある。
また、プラズマ処理後の空気の湿度が高くなって室内にいる人に不快な思いを感じさせてしまうということがないガス処理装置を提供することにある。
また、ガス処理能力の安定化を図る前に処理対象ガス中のガス処理負荷を確実に求め、プラズマ処理部のガス処理能力をガス処理負荷に対応する適切なガス処理能力に速やかに合わせ込むことが可能なガス処理装置を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、処理対象ガスを浄化し処理済みガスとして出力するように構成されたガス処理装置（１００）において、通風路（Ａ）に配置され、通風路を流れる処理対象ガスに加湿を行うように構成された水処理部（１）と、水処理部よりも通風路の下流側に設けられ、水処理部によって加湿された処理対象ガスを第１のガスとし、水処理部によって加湿される前の処理対象ガスあるいは処理済みガスを第２のガスとし、第１のガスと第２のガスとを混合することによって湿度調整を行うように構成された混合部（２）と、混合部よりも通風路の下流側に設けられ、混合部において湿度調整が行われた処理対象ガスが混合処理対象ガスとして通過する多数の貫通孔（３１ａ）を有する第１のハニカム構造体（３１）、および混合処理対象ガスが通過する方向に対して第１のハニカム構造体の上流側と下流側にそれぞれ配置された電極（３２，３３）を有し、この電極間に印加される電圧によって第１のハニカム構造体の貫通孔にプラズマを発生させるように構成された第１のプラズマ処理部（３）と、混合部から第１のプラズマ処理部に向かう混合処理対象ガスの絶対湿度を第１の絶対湿度として計測するように構成された第１の湿度計測部（Ｓ１）と、第１のプラズマ処理部を通過した混合処理対象ガスを処理済みガスとし、この処理済みガスの絶対湿度を第２の絶対湿度として計測するように構成された第２の湿度計測部（Ｓ２）と、第１の絶対湿度が目標値となるように混合部における第１のガスと第２のガスとの混合比を制御するように構成された混合比制御部（９）と、第１の絶対湿度と第２の絶対湿度との差が所定の湿度差の範囲に入るように第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧を制御するように構成された印加電圧制御部（１０）と、混合部から第１のプラズマ処理部に向かう混合処理対象ガス中の処理すべきガス処理負荷を検出するガス処理負荷検出部（１３）と、混合比制御部による混合比の制御および印加電圧制御部による第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧の制御が開始される前に、ガス処理負荷検出部によって検出されたガス処理負荷に対応したガス処理能力を第１のプラズマ処理部が発揮するように、第１のガスと第２のガスとの混合比および第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧を制御するように構成された混合比印加電圧初回制御部（８）とを備えることを特徴とする。

この発明において、第１の湿度計測部は、混合部から第１のプラズマ処理部に向かう混合処理対象ガスの絶対湿度を第１の絶対湿度（ｈＦ１）として計測し、第２の湿度制御部は、第１のプラズマ処理部を通過した混合処理対象ガス（処理済みガス）の絶対湿度を第２の絶対湿度（ｈＲ１）として計測する。混合比制御部は、第１の絶対湿度（ｈＦ１）が目標値（ｈｓｐ）となるように、第１のガス（水処理部によって加湿された処理対象ガス）と第２のガス（水処理部によって加湿される前の処理対象ガスあるいは処理済みガス）との混合比（Ｍ）を制御する。これにより、混合部から第１のプラズマ処理部に向かう混合処理対象ガスの絶対湿度（ｈＦ１）が目標値（ｈｓｐ）とされ、この絶対湿度（ｈＦ１）が目標値（ｈｓｐ）とされた混合処理対象ガスが第１のプラズマ処理部に送り込まれる。

一方、印加電圧制御部は、第１の絶対湿度（ｈＦ１）と第２の絶対湿度（ｈＲ１）との差（Δｈ１＝ｈＦ１−ｈＲ１）が所定の湿度差の範囲（ΔｈＢ±α）に入るように、第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧（Ｖ_MR）を制御する。
例えば、第１の絶対湿度（ｈＦ１）と第２の絶対湿度（ｈＲ１）との差（Δｈ１）が大きく、所定の湿度差の範囲を外れている場合（Δｈ１＞ΔｈＢ＋α）、第１のプラズマ処理部における混合処理対象ガスに対するガス処理能力を抑制するように、第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧（Ｖ_MR）を制御する。ガス処理能力が抑制されると、第１のプラズマ処理部での水分の消費量が減り、第２の絶対湿度（ｈＲ１）が高くなり、第１の絶対湿度（ｈＦ１）と第２の絶対湿度（ｈＲ１）との差（Δｈ１）が小さくなって、第１の絶対湿度（ｈＦ１）と第２の絶対湿度（ｈＲ１）との差（Δｈ１）が所定の湿度差の範囲（ΔｈＢ±α）に入るようになる。
例えば、第１の絶対湿度（ｈＦ１）と第２の絶対湿度（ｈＲ１）との差（Δｈ１）が小さく、所定の湿度差範囲を外れている場合（Δｈ１＜ΔｈＢ−α）、第１のプラズマ処理部における混合処理対象ガスに対するガス処理能力を高めるように、第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧（Ｖ_MR）を制御する。ガス処理能力が高められると、第１のプラズマ処理部での水分の消費量が増え、第２の絶対湿度（ｈＲ１）が低くなり、第１の絶対湿度（ｈＦ１）と第２の絶対湿度（ｈＲ１）との差（Δｈ１）が大きくなって、第１の絶対湿度（ｈＦ１）と第２の絶対湿度（ｈＲ１）との差（Δｈ１）が所定の湿度差の範囲（ΔｈＢ±α）に入るようになる。

このようにして、本発明では、第１の絶対湿度（ｈＦ１）が目標値（ｈｓｐ）となるように第１のガスと第２のガスとの混合比（Ｍ）が制御され、第１の絶対湿度（ｈＦ１）と第２の絶対湿度（ｈＲ１）との差（Δｈ１）が所定の湿度差の範囲（ΔｈＢ±α）に入るように第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧（Ｖ_MR）が制御される。これにより、第１のハニカム構造体内の湿度環境が一定に保たれ、ガス処理能力の安定化が図られるものとなる。また、プラズマ処理後の空気の湿度が高くなって室内にいる人に不快な思いを感じさせてしまうというような問題も生じないものとなる。

また、本発明において、ガス処理負荷検出部は、混合部から第１のプラズマ処理部に向かう混合処理対象ガス中の処理すべきガス処理負荷を検出する。混合比印加電圧初回制御部は、混合比制御部による混合比の制御および印加電圧制御部によるプラズマ処理部の電極間に印加される電圧の制御が開始される前に、ガス処理負荷検出部によって検出されたガス処理負荷に対応したガス処理能力を第１のプラズマ処理部が発揮するように、第１のガスと第２のガスとの混合比およびプラズマ処理部の電極間に印加される電圧を制御する。これにより、ガス処理能力の安定化を図る前に処理すべきガス処理負荷を求め、第１のプラズマ処理部のガス処理能力をその求めたガス処理負荷に対応する適切なガス処理能力に速やかに合わせ込むことが可能となる。

なお、本発明において、ガス処理負荷検出部は、例えば、混合部から第１のプラズマ処理部に向かう混合処理対象ガスが通過する多数の貫通孔を有する第２のハニカム構造体、および混合処理対象ガスが通過する方向に対して第２のハニカム構造体の上流側と下流側にそれぞれ配置された電極を有し、この電極間に印加される電圧によって第２のハニカム構造体の貫通孔にプラズマを発生させるように構成された第２のプラズマ処理部（４）と、混合部から第２のプラズマ処理部に向かう混合処理対象ガスの絶対湿度を第３の絶対湿度として計測するように構成された第３の湿度計測部（Ｓ３）と、第２のプラズマ処理部を通過した混合処理対象ガスの絶対湿度を第４の絶対湿度として計測するように構成された第４の湿度計測部（Ｓ４）と、第３の絶対湿度と第４の絶対湿度との湿度差に基づいて混合部から第１のプラズマ処理部に向かう混合処理対象ガス中のガス処理負荷を求めるように構成されたガス処理負荷演算部（７）とから構成することが可能である。

この場合、第１の湿度計測部（Ｓ１）は、第４の湿度計測部（Ｓ４）を兼ねるようにするとよい。このようにすると、第４の湿度計測部を省略することが可能となり、構成の簡略化が図られる。また、ガス処理負荷演算部でガス処理負荷を求めた後、第２のプラズマ処理部の電極間への電圧の印加を停止するようにするとよい。このようにすると、第１のプラズマ処理部に向かう混合処理対象ガス中のガス処理負荷を求める間だけ、第２のプラズマ処理部の電極間に電圧が印加されるものとなり、省エネルギーとなる。

また、本発明において、ガス処理負荷検出部（１３）は、さらに、混合処理対象ガス中のガス処理負荷が検出可能範囲を超えていた場合、その旨を混合比印加電圧初回制御部に通知するように構成され、混合比印加電圧初回制御部（８）は、さらに、ガス処理負荷検出部からガス処理負荷が検出可能範囲を超えている旨の通知を受けた場合、第１のプラズマ処理部のガス処理能力が実用最大処理能力となるように、第１のガスと第２のガスとの混合比および第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧を制御するように構成されていてもよい。このようにすることで、ガス処理開始時点でガス処理負荷検出部の検出可能範囲を超えるような高いガス処理負荷の処理対象ガス（高濃度の処理対象ガス）が供給されたとしても、第１のプラズマ処理部が直ちに実用最大処理能力を発揮し、高濃度の処理対象ガスを遅滞なく処理することができるようになる。

なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。

以上説明したことにより、本発明によれば、第１の絶対湿度が目標値となるように混合部における第１のガスと第２のガスとの混合比を制御し、第１の絶対湿度と第２の絶対湿度との差が所定の湿度差の範囲に入るように第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧を制御するようにしたので、第１のハニカム構造体内の湿度環境を一定に保ち、ガス処理能力の安定化を図ることが可能となる。また、プラズマ処理後の空気の湿度が高くなって室内にいる人に不快な思いを感じさせてしまうというような問題も生じないものとなる。

また、本発明によれば、混合比制御部による混合比の制御および印加電圧制御部による電圧の制御が開始される前に、ガス処理負荷検出部によって検出されたガス処理負荷に対応したガス処理能力を第１のプラズマ処理部が発揮するように、第１のガスと第２のガスとの混合比およびプラズマ処理部の電極間に印加される電圧を制御するようにしたので、ガス処理能力の安定化を図る前に処理すべきガス処理負荷を求め、第１のプラズマ処理部のガス処理能力をその求めたガス処理負荷に対応する適切なガス処理能力に速やかに合わせ込むことが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態に係るガス処理装置の要部を示す図である。 図２は、このガス処理装置におけるスクラバーユニットの構成を示す概略図である。 図３は、このガス処理装置における第１のプラズマ処理部の構成を示す概略図である。 図４は、このガス処理装置における制御装置のハードウェア構成の概略を示す図である。 図５は、制御装置のＣＰＵが実行する処理動作（ガス処理負荷演算部が行う処理動作）を説明するためのフローチャートである。 図６は、制御装置のＣＰＵが実行する処理動作（混合比印加電圧初回制御部が行う処理動作）を説明するためのフローチャートである。 図７は、制御装置のＣＰＵが実行する処理動作（ミキシング制御部が行う処理動作）を説明するためのフローチャートである。 図８は、制御装置のＣＰＵが実行する処理動作（印加電圧制御部が行う処理動作）を説明するためのフローチャートである。 図９は、制御装置のＣＰＵが実行する処理動作（混合比印加電圧変更部が行う処理動作）を説明するためのフローチャートである。 図１０は、湿度差Δｈ２とガス処理負荷Ｌとの関係を定めたテーブルＴＢ１を例示する図である。 図１１は、混合比Ｍと印加電圧Ｖ_SRとの関係を示す図である。 図１２は、ガス処理負荷Ｌと印加電圧Ｖ_MRとの関係を定めたテーブルＴＢ２を例示する図である。 図１３は、混合比Ｍと印加電圧Ｖ_MRとの関係を示す図である。 図１４は、第１のプラズマ処理部（メインのリアクタ）のガス処理能力が第２のプラズマ処理部（センサ用のリアクタ）によって検出されたガス処理負荷Ｌｐに対応する適切なガス処理能力のポイントＺ（Ｍｐ，Ｖｐ）に合わせ込まれた状態を示す図である。 図１５は、第１のプラズマ処理部のガス処理能力が実用最大処理能力のポイントＺ（Ｍｍａｘ，Ｖ_MRｍａｘ）とされた状態を示す図である。 図１６Ａは、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が大きく、基準湿度差範囲ΔｈＢ±αを外れている状態（Δｈ１＞ΔｈＢ＋α）を示す図である。 図１６Ｂは、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が基準湿度差範囲ΔｈＢ±αに入った状態を示す図である。 図１７Ａは、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が小さく、基準湿度差範囲ΔｈＢ±αを外れている状態（Δｈ１＜ΔｈＢ−α）を示す図である。 図１７Ｂは、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が基準湿度差範囲ΔｈＢ±αに入った状態を示す図である。 図１８は、第１のプラズマ処理部のガス処理能力がより適切なガス処理能力のポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）に合わせ込まれた状態を示す図である。 図１９は、第１のプラズマ処理部のガス処理能力が実用最大処理能力（Ｍｍａｘ，Ｖ_MRｍａｘ）とされた状態からより適切なガス処理能力のポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）に合わせ込まれた状態を示す図である。 図２０は、第１のプラズマ処理部の現在の処理能力を維持させながら、現在の動作ポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）を指定された実用上限混合比Ｍｍａｘと変更後の印加電圧Ｖ_MRｘ（実用下限電圧Ｖ_MRｍｉｎの方向への変更値）とで規定されるポイントＺＡ（Ｍｍａｘ，Ｖ_MRｘ）に移行させた状態を示す図である。 図２１は、第１のプラズマ処理部の現在の処理能力を維持させながら、現在の動作ポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）を指定された実用下限混合比Ｍｍｉｎと変更後の印加電圧Ｖ_MRｘ（実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘの方向への変更値）とで規定される動作ポイントＺＢ（Ｍｍｉｎ，Ｖ_MRｘ）に移行させた状態を示す図である。 図２２は、第１のプラズマ処理部の現在の処理能力を維持させながら、現在の動作ポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）を指定された実用下限電圧Ｖ_MRｍｉｎと変更後の混合比Ｖ_MRｘ（実用上限混合比Ｍｍａｘの方向への変更値）とで規定されるポイントＺＣ（Ｍｘ，Ｖ_MRｍｉｎ）に移行させた状態を示す図である。 図２３は、第１のプラズマ処理部の現在の処理能力を維持させながら、現在の動作ポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）を指定された実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘと混合比Ｍｘ（実用下限混合比Ｍｍｉｎの方向への変更値）とで規定されるポイントＺＤ（Ｍｘ，Ｖ_MRｍａｘ）に移行させた状態を示す図である。 図２４は、ガス処理負荷演算部の要部の機能ブロック図である。 図２５は、混合比印加電圧初回制御部の要部の機能ブロック図である。 図２６は、ミキシング制御部の要部の機能ブロック図である。 図２７は、印加電圧制御部の要部の機能ブロック図である。 図２８は、混合比印加電圧変更部の要部の機能ブロック図である。 図２９は、スクラバーユニットによって加湿される前の処理対象ガスを第２のガスとしてミキシング部に供給するようにした例を示す図である。 図３０は、第１のプラズマ処理部の上流側の湿度センサを第２のプラズマ処理部の下流側の湿度センサと兼用させるようにした例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係るガス処理装置１００の要部を示す図である。

このガス処理装置１００は、通風路Ａに配置された、スクラバーユニット（水処理部）１、ミキシング部（混合部）２、第１のプラズマ処理部３および第２のプラズマ処理部４と、ミキシング部２に供給する処理済みガスＥの流量の制御および第１のプラズマ処理部３の電極間に印加される電圧（以下、印加電圧とも呼ぶ。）Ｖ_MRの制御を行う制御装置５とを備えている。

このガス処理装置１００において、通風路ＡにはダクトＡ１が接続されている。ダクトＡ１は、第１のプラズマ処理部３の下流側からミキシング部２に延びるダクトであり、処理済みガスＥの一部をミキシング部２に戻す役割を果たす。ダクトＡ１には、ミキシング部２へ戻す処理済みガスＥの流量を調整するための給気弁６が設けられている。

また、このガス処理装置１００において、スクラバーユニット１は、通風路Ａを流れる処理対象ガスＢに加湿を行う。ミキシング部２は、スクラバーユニット１よりも通風路Ａの下流側に設けられ、スクラバーユニット１によって加湿された処理対象ガスＣを第１のガスＧ１とし、ダクトＡ１を介する処理済みガスＥを第２のガスＧ２とし、第１のガスＧ１と第２のガスＧ２とを混合することによって湿度調整を行う。

第１のプラズマ処理部３は、ミキシング部２よりも通風路Ａの下流側にメインのリアクタとして設けられ、ミキシング部２において湿度調整が行われた処理対象ガスを混合処理対象ガスＤとして入力し、この入力される混合処理対象ガスＤを浄化して処理済みガスＥとする。以下、第１のプラズマ処理部３をメインのリアクタＭＲと呼び変える。

第２のプラズマ処理部４は、ミキシング部２とメインのリアクタＭＲとの間の通風路Ａ内にセンサ用のリアクタとして設けられ、ミキシング部２からメインのリアクタＭＲに向かう混合処理対象ガスＤ中の処理すべきガス処理負荷を検出するためのセンサの役割を果たす。以下、第２のプラズマ処理部４をセンサ用のリアクタＳＲと呼び変える。

また、このガス処理装置１００において、メインのリアクタＭＲとセンサ用のリアクタＳＲとの間の通風路Ａには、ミキシング部２からメインのリアクタＭＲに向かう混合処理対象ガスＤの絶対湿度を第１の絶対湿度ｈＦ１として計測する湿度センサＳ１が設けられている。また、メインのリアクタＭＲの下流側の通風路Ａには、メインのリアクタＭＲを通過した処理済みガスＥの絶対湿度を第２の絶対湿度ｈＲ１として計測する湿度センサＳ２が設けられている。

また、ミキシング部２とセンサ用のリアクタＳＲとの間の通風路Ａには、ミキシング部２からセンサ用のリアクタＳＲに向かう混合処理対象ガスＤの絶対湿度を第３の絶対湿度ｈＦ２として計測する湿度センサＳ３が設けられている。また、センサ用のリアクタＳＲとメインのリアクタＭＲとの間の通風路Ａには、センサ用のリアクタＳＲを通過した混合処理対象ガスＤの絶対湿度を第４の絶対湿度ｈＲ２として計測する湿度センサＳ４が設けられている。

なお、処理対象ガスＢに含まれる有毒ガスには、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、フロン、二酸化炭素（ＣＯ₂） ，揮発性有機溶剤（ＶＯＣ）などがある。また、処理対象ガスＢに含まれる粉塵には、金属粉、岩石粉などの無機粉塵、綿埃などの有機粉塵があり、本発明では、物の燃焼に伴い発生する煤塵や、自動車などの排気ガスに含まれる粒子状物質なども粉塵に含むものとする。

図２は、このガス処理装置１００におけるスクラバーユニット１の構成を示す概略図である。図２に示されるように、スクラバーユニット１の槽１１１の内部は、仕切板１１２によって下部が連通した状態の２つの空間１１３−１，１１３−２に仕切られている。一方の空間１１３−１には、槽１１１の内壁１１１ａと仕切板１１２とにより充填材１１４が支持され、充填材１１４の上方に、充填材１１４に向けて水を霧状に散布する散布部１１５が設けられている。

また、散布部１１５の上方の位置の槽１１１には、充填材１１４を通過した相対湿度１００％の処理対象ガスＣを通風路Ａに排気する排気口１１６が設けられている。また、充填材１１４が支持されている空間１１３−１とは他方の空間１１３−２を形成する槽１１１には、通風路Ａに接続され、処理対象ガスＢを吸気する吸気口１１７が設けられている。また、充填材１１４は、繊維状に加工されたポリエステル、ポリプロピレンなどの樹脂により構成され、繊維状の樹脂間には空隙が形成されている。

槽１１１の底部には、水を貯留する水槽１１８が設けられており、水槽１１８に対してはこの水槽１１８の水を散布部１１５に揚水するポンプ１１９が設けられている。また、水槽１１８の底面には、排水ホース１２０が接続されており、排水ホース１２０には、排水弁１２１が設けられている。また、槽１１１には、給水口１２２が設けられ、給水口１２２には給水ホース１２３が接続されている。

水槽１１８に貯留される水は循環水として利用され、ポンプ１１９により揚水され、散布部１１５により散布されるサイクルを繰り返す。汚れなどにより、循環水を交換する必要が生じた際には、排水弁１２１を開いて排水ホース１２０より排水し、給水ホース１２３が接続された給水口１２２より新たな水を供給する。

このように構成されたスクラバーユニット１では、吸気口１１７から槽１１１内に送り込まれた処理対象ガスＢが、充填材１１４内の空隙を上昇する際に、散布部１１５より散布される霧状の水と気液接触する。本実施の形態では、処理対象ガスＢを水と気液接触させることにより、流入した処理対象ガスＢの相対湿度を１００％とする。相対湿度１００％の処理対象ガスＣはスクラバーユニット１の排気口１１６から排気される。

ミキシング部２は、スクラバーユニット１側から吸気された相対湿度１００％の処理対象ガスＣを第１のガスＧ１とし、ダクトＡ１を介する処理済みガスＥを第２のガスＧ２とし、第１のガスＧ１と第２のガスＧ２とを混合することによって、湿度が調整された混合処理対象ガスＤを作る。

ミキシング部２において、第２のガスＧ２として供給される処理済みガスＥは、混合処理対象ガスＤよりも湿度が低下している。すなわち、メインのリアクタＭＲで混合処理対象ガスＤの水分が消費されることによって、処理済みガスＥ中の水分濃度は混合処理対象ガスＤの水分濃度よりも低下する。ミキシング部２は、この混合処理対象ガスＤよりも湿度の低い処理済みガスＥと相対湿度１００％の処理対象ガスＣと混合する。この場合、混合処理対象ガスＤの湿度は、第１のガスＧ１と第２のガスＧ２との混合比Ｍ（Ｍ＝Ｇ１／Ｇ２）によって定められる。この混合比Ｍを制御装置５中のミキシング制御部９が制御する。ミキシング制御部９による混合比Ｍの制御については後述する。

図３は、このガス処理装置１００におけるメインのリアクタＭＲの構成を示す概略図である。図３に示されるように、メインのリアクタＭＲは、混合処理対象ガスＤが通過するハニカム構造体３１と、ハニカム構造体３１の上流側に配置される第１の電極３２と、ハニカム構造体３１の下流側に配置される第２の電極３３と、第１の電極３２と第２の電極３３との間に高電圧を印加する高電圧電源３４とを備えている。

ハニカム構造体３１は、通風路Ａを流れる混合処理対象ガスＤを通過させる方向に、蜂の巣状に形成された多数の貫通孔３１ａを有し、セラミックなどで構成されている。第１の電極３２は、導線を介して高電圧電源３４のプラス極に接続され、金属製メッシュなどで構成されている。第２の電極３３は、導線を介して高電圧電源３４のマイナス極に接続され、金属製メッシュなどで構成されている。第１の電極３２および第２の電極３３のメッシュ形状は、ハニカム構造体３１に形成されている貫通孔３１ａより粗いものとされている。高電圧電源３４は、第１の電極３２と第２の電極３３との間に数ｋＶ〜数１０ｋＶの高電圧を電圧Ｖ_MRとして印加する。

このメインのリアクタＭＲにおいて、第１の電極３２と第２の電極３３との間に高電圧が印加されると、ハニカム構造体３１の貫通孔３１ａの内部にプラズマが発生する。これにより、プラズマ中に生成されるイオンやラジカルによって、混合処理対象ガスＤに含まれる有害ガスが無害な物質に分解される。また、混合処理対象ガスＤに含まれる粉塵が、第１の電極３２および第２の電極３３に帯電付着し、吸着除去される。メインのリアクタＭＲによって処理されたガスは、処理済みガスＥとして通風路Ａの下流側に排気される。

センサ用のリアクタＳＲもメインのリアクタＭＲと同様の構成とされている。但し、メインのリアクタＭＲとセンサ用のリアクタＳＲとはガス処理能力が異なり、この例において、メインのリアクタＭＲのガス処理能力はセンサ用のリアクタＳＲのガス処理能力の１０倍とされている。言い換えると、センサ用のリアクタＳＲのガス処理能力は、メインのリアクタＭＲのガス処理能力の１／１０とされている。

このガス処理装置１００において、制御装置５は、ガス処理負荷演算部７と、混合比印加電圧初回制御部８と、ミキシング制御部９と、印加電圧制御部１０と、混合比印加電圧変更部１１とを備えている。また、制御装置５に対しては、混合比印加電圧変更値指定部１２が設けられている。図４に制御装置５のハードウェア構成の概略を示す。

制御装置５は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５−１と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５−２と、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５−３と、インタフェース５−４，５−５と、これらを接続する母線５−６とを備えている。また、この制御装置５には、本実施の形態特有のプログラムとして、混合比印加電圧制御プログラムがインストールされている。

ＣＰＵ５−１は、インタフェース５−４を介して入力される情報を処理することで、ＲＡＭ５−２やＲＯＭ５−３にアクセスしながら、制御装置５にインストールされている混合比印加電圧制御プログラムに従って動作する。

この制御装置５において、ガス処理負荷演算部７、混合比印加電圧初回制御部８、ミキシング制御部９、印加電圧制御部１０および混合比印加電圧変更部１１は、ＣＰＵ５−１の処理機能として実現される。また、この制御装置５におけるガス処理負荷演算部７と、通風路Ａに設けられたセンサ用のリアクタＳＲおよび湿度センサＳ３，Ｓ４とで、ガス処理負荷検出部１３が構成されている。

以下、この混合比印加電圧制御プログラムに従うＣＰＵ５−１の処理動作について、図５〜図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。

なお、ここでは、ガス処理負荷演算部７が図５に示したフローチャートに従う処理動作を、混合比印加電圧初回制御部８が図６に示したフローチャートに従う処理動作を、ミキシング制御部９が図７に示したフローチャートに従う処理動作を、印加電圧制御部１０が図８に示したフローチャートに従う処理動作を、混合比印加電圧変更部１１が図９に示したフローチャートに従う処理動作を行うものとして説明する。

〔ガス処理負荷の演算〕
ガス処理負荷演算部７は、ガス処理装置１００の起動時、後述するミキシング制御部９による混合比Ｍの制御および印加電圧制御部１０によるメインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRの制御が開始される前に、センサ用のリアクタＳＲの電極間への電圧Ｖ_SRの印加を開始する（ステップＳ１０１）。

この状態で、ガス処理装置１００への処理対象ガスＢの供給が開始されると、この処理対象ガスＢがスクラバーユニット１によって加湿され、このスクラバーユニット１によって加湿された処理対象ガスＣが第１のガスＧ１としてミキシング部２へ供給される。

この場合、ミキシング制御部９による混合比Ｍの制御はまだ行われておらず、ミキシング部２における第１のガスＧ１と第２のガスＧ２との混合比Ｍは実用最大混合比Ｍｍａｘにあるものとする。ミキシング部２は、この実用最大混合比Ｍｍａｘとされた混合処理対象ガスＤをセンサ用のリアクタＳＲへ送る。なお、実用最大混合比Ｍｍａｘについては後述する。

センサ用のリアクタＳＲでは、その電極間に印加されている電圧Ｖ_SRによってプラズマが発生しており、このプラズマによって処理対象ガスＣ（Ｇ１）が化学反応を起こして分解される。この際、センサ用のリアクタＳＲでは、処理されたガス成分の量に応じて水分が消費される。

この水分の消費量は、すなわちミキシング部２からメインのリアクタＭＲに向かう混合処理対象ガスＤ中の処理すべきガス処理負荷は、センサ用のリアクタＳＲの上流側の絶対湿度と下流側の絶対湿度との湿度差に相当する。

本実施の形態において、センサ用のリアクタＳＲの上流側の絶対湿度は、湿度センサＳ３によって第３の絶対湿度ｈＦ２として計測され、センサ用のリアクタＳＲの下流側の絶対湿度は、湿度センサＳ４によって第４の絶対湿度ｈＲ２として計測される。

ガス処理負荷演算部７は、この湿度センサＳ３によって計測される第３の絶対湿度ｈＦ２および湿度センサＳ４によって計測される第４の絶対湿度ｈＲ２を取り込み（ステップＳ１０２）、この取り込んだ第３の絶対湿度ｈＦ２と第４の絶対湿度ｈＲ２との湿度差Δｈ２（Δｈ２＝ｈＦ２−ｈＲ２）を算出する（ステップＳ１０３）。

そして、ガス処理負荷演算部７は、予め定められている湿度差Δｈ２とガス処理負荷Ｌとの関係を示すテーブルＴＢ１を読み出し（ステップＳ１０４）、この読み出したテーブルＴＢ１より算出された湿度差Δｈ２（Δｈ２ｐ）に対応するガス処理負荷Ｌ（Ｌｐ）を求める（ステップＳ１０５）。

〔テーブルＴＢ１について〕
図１０に、湿度差Δｈ２とガス処理負荷Ｌとの関係を定めたテーブルＴＢ１を例示する。このテーブルＴＢ１は、次のようにして作成され、ＲＯＭ５−３に格納されている。

〔混合比Ｍと印加電圧Ｖ_SRとの関係〕
テーブルＴＢ１の説明に入る前に混合比Ｍと印加電圧Ｖ_SRとの関係について述べておく。図１１に混合比Ｍと印加電圧Ｖ_SRとの関係を示す。同図において、縦軸は印加電圧Ｖ_SR、横軸は混合比Ｍを示している。

本実施の形態において、混合比ＭはＭ＝Ｇ１／Ｇ２として表され、混合比Ｍが大きくなるほど混合処理対象ガスＤ中の水分濃度は高くなり、混合比Ｍが小さくなるほど混合処理対象ガスＤ中の水分濃度は低くなる。すなわち、混合比Ｍが大きくなるほど混合処理対象ガスＤの湿度が高くなり、混合比Ｍが小さくなるほど混合処理対象ガスＤの湿度が低くなる。

センサ用のリアクタＳＲのガス処理能力は、印加電圧Ｖ_SRの大きさと混合比Ｍとの積で決まる。但し、印加電圧Ｖ_SRも混合比Ｍもともに実用可能範囲が定められる。

すなわち、センサ用のリアクタＳＲで火花放電（異常放電）が生ずることのない印加電圧Ｖ_SRの上限値を実用上限電圧（実用最大電圧）Ｖ_SRｍａｘとし、センサ用のリアクタＳＲでプラズマを発生させることが可能な印加電圧Ｖ_SRの下限値を実用下限電圧（実用最小電圧）Ｖ_SRｍｉｎとした場合、印加電圧Ｖ_SRの実用可能範囲はＶ_SRｍｉｎ≦Ｖ_SR≦Ｖ_SRｍａｘとして定められる。

また、第３の絶対湿度ｈＦ２の許容上限値（室内の快適性を損なわない湿度の限界値）に対応する混合比Ｍを実用上限混合比（実用最大混合比）Ｍｍａｘとし、センサ用のリアクタＳＲで水分不足により発生したプラズマより混合処理対象ガスＤから副生成物が生じることのない第３の絶対湿度ｈＦ２の下限値に対応する混合比Ｍを実用下限混合比（実用最小混合比）Ｍｍｉｎとした場合、混合比Ｍの実用可能範囲はＭｍｉｎ≦Ｍ≦Ｍｍａｘとして定められる。

したがって、センサ用のリアクタＳＲの実用上のガス処理能力は、印加電圧Ｖ_SRを実用下限電圧Ｖ_SRｍｉｎとし、混合比Ｍを実用下限混合比ＭｍｉｎとしたポイントＸＳ（Ｍｍｉｎ，Ｖｍｉｎ）で最小となり、印加電圧Ｖ_SRを実用上限電圧Ｖ_SRｍａｘとし、混合比Ｍを実用上限混合比ＭｍａｘとしたポイントＹＳ（Ｍｍａｘ，Ｖｍａｘ）で最大となる。

〔テーブルＴＢ１の作成〕
(１)予め、第１のガスＧ１と第２のガスＧ２との混合比Ｍを実用最大混合比Ｍｍａｘとし、かつセンサ用のリアクタＳＲに印加する電圧Ｖ_SRを実用最大電圧Ｖ_SRｍａｘとして、濃度の高い処理対象ガスＢを流す。
(２)その時の第３の絶対湿度ｈＦ２と第４の絶対湿度ｈＲ２との湿度差Δｈ２（Δｈ２＝ｈＦ２−ｈＲ２）を最大湿度差Δｈ２ｍａｘとして記録する。また、その時の混合比Ｍ（実用最大混合比Ｍｍａｘ）と印加電圧Ｖ_SR（実用最大電圧Ｖ_SRｍａｘ）との積で決まるガス処理能力（＝ガス処理負荷）を最大検知負荷Ｌ_SRｍａｘとする。この最大検知負荷Ｌ_SRｍａｘは図１１中のポイントＹＳ（Ｍｍａｘ，Ｖ_SRｍａｘ）にあるときの四角形の面積として表すことができる。
(３)次に、この状態から印加電圧Ｖ_SRを徐々に下げて行き、各電圧値のもとでの湿度差Δｈ２を記録し、各湿度差Δｈ２に対応するガス処理負荷Ｌが最大検知負荷Ｌ_SRｍａｘの何倍になるかを求め記録する。
(４)これにより、湿度差Δｈ２とガス処理負荷Ｌとの関係が求められ、この求められた関係をテーブルＴＢ１としてＲＯＭ５−３に格納する。

なお、上記の（３）の工程において、印加電圧Ｖ_SRを徐々に下げて行くのではなく、処理対象ガスＢの濃度を徐々に薄めて行き、ガス処理負荷Ｌが徐々に小さくなるように変化させるようにして、湿度差Δｈ２とガス処理負荷Ｌとの関係を求めるようにしてもよい。

また、図１１において、ポイントＹＳ（Ｍｍａｘ，Ｖ_SRｍａｘ）にあるとき、湿度差Δｈ２は最大値となり、これよりもガス処理負荷Ｌが大きくてもセンサ用のリアクタＳＲのガス処理能力を大きくすることはできない。このため、湿度差Δｈ２は湿度差Δｈ２ｍａｘで飽和し、それ以上大きくならない。

ガス処理負荷演算部７は、ステップＳ１０５において、テーブルＴＢ１よりガス処理負荷Ｌｐを求めるが、ステップＳ１０３で求めた湿度差Δｈ２が最大湿度差Δｈ２ｍａｘであり、この最大湿度差Δｈ２ｍａｘで飽和していた場合、混合処理対象ガスＤ中のガス処理負荷は検出可能範囲を超えていると判断する（ステップＳ１０６のＹＥＳ）。この場合、ガス処理負荷演算部７は、混合処理対象ガスＤ中のガス処理負荷が検出可能範囲を超えていることを混合比印加電圧初回制御部８に通知する（ステップＳ１０８）。

これに対し、ガス処理負荷演算部７は、混合処理対象ガスＤ中のガス処理負荷は検出可能範囲を超えていないと判断すると（ステップＳ１０６のＮＯ）、すなわち混合処理対象ガスＤ中のガス処理負荷が検出可能範囲内にあると判断すると、ステップＳ１０５で求めたガス処理負荷Ｌｐと合わせてガス処理負荷が検出可能範囲内であることを混合比印加電圧初回制御部８に通知する（ステップＳ１０７）。

そして、ガス処理負荷演算部７は、このステップＳ１０１〜Ｓ１０８に従う処理動作を行った後、センサ用のリアクタＳＲの電極間への電圧Ｖ_SRの印加を停止する（ステップＳ１０９）。これにより、メインのリアクタＭＲに向かう混合処理対象ガスＤ中のガス処理負荷Ｌｐを求める間だけ、センサ用のリアクタＳＲの電極間に電圧Ｖ_SRが印加されるものとなり、省エネルギーとなる。

〔混合比および印加電圧の初回制御〕
混合比印加電圧初回制御部８は、ガス処理負荷演算部７から混合処理対象ガスＤ中のガス処理負荷が検出可能範囲内にある旨の通知を受けると（図６：ステップＳ２０１のＹＥＳ）、予め定められているガス処理負荷ＬとメインのリアクタＭＲの電極間への印加電圧Ｖ_MRとの関係を示すテーブルＴＢ２を読み出し（ステップＳ２０２）、この読み出したテーブルＴＢ２よりガス処理負荷演算部７からのガス処理負荷Ｌｐに対応する印加電圧Ｖ_MR（Ｖｐ）を求める（ステップＳ２０３）。

〔テーブルＴＢ２について〕
図１２に、ガス処理負荷Ｌと印加電圧Ｖ_MRとの関係を定めたテーブルＴＢ２を例示する。このテーブルＴＢ２は、次のようにして作成され、ＲＯＭ５−３に格納されている。

〔混合比Ｍと印加電圧Ｖ_MRとの関係〕
テーブルＴＢ２の説明に入る前に混合比Ｍと印加電圧Ｖ_MRとの関係について述べておく。図１３に混合比Ｍと印加電圧Ｖ_MRとの関係を示す。同図において、縦軸は印加電圧Ｖ_MR、横軸は混合比Ｍを示している。

本実施の形態において、混合比ＭはＭ＝Ｇ１／Ｇ２として表され、混合比Ｍが大きくなるほど混合処理対象ガスＤ中の水分濃度は高くなり、混合比Ｍが小さくなるほど混合処理対象ガスＤ中の水分濃度は低くなる。すなわち、混合比Ｍが大きくなるほど混合処理対象ガスＤの湿度が高くなり、混合比Ｍが小さくなるほど混合処理対象ガスＤの湿度が低くなる。

メインのリアクタＭＲのガス処理能力は、印加電圧Ｖ_MRの大きさと混合比Ｍとの積で決まる。但し、印加電圧Ｖ_MRも混合比Ｍもともに制御可能な範囲が定められる。

すなわち、メインのリアクタＭＲで火花放電（異常放電）が生ずることのない印加電圧Ｖ_MRの上限値を実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘとし、メインのリアクタＭＲでプラズマを発生させることが可能な印加電圧の下限値を実用下限電圧Ｖ_MRｍｉｎとした場合、印加電圧Ｖ_MRの制御可能な範囲はＶ_MRｍｉｎ≦Ｖ_MR≦Ｖ_MRｍａｘとして定められる。

また、第１の絶対湿度ｈＦ１の許容上限値（室内の快適性を損なわない湿度の限界値）に対応する混合比Ｍを実用上限混合比Ｍｍａｘとし、メインのリアクタＭＲで水分不足により発生したプラズマより混合処理対象ガスＤから副生成物が生じることのない第１の絶対湿度ｈＦ１の下限値に対応する混合比Ｍを実用下限混合比Ｍｍｉｎとした場合、混合比Ｍの制御可能な範囲はＭｍｉｎ≦Ｍ≦Ｍｍａｘとして定められる。

したがって、メインのリアクタＭＲの実用上のガス処理能力は、印加電圧Ｖ_MRを実用下限電圧Ｖ_MRｍｉｎとし、混合比Ｍを実用下限混合比ＭｍｉｎとしたポイントＸＭ（Ｍｍｉｎ，Ｖ_MRｍｉｎ）で最小となり、印加電圧Ｖ_MRを実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘとし、混合比Ｍを実用上限混合比ＭｍａｘとしたポイントＹＭ（Ｍｍａｘ，Ｖ_MRｍａｘ）で最大となる。

〔テーブルＴＢ２の作成〕
(１)予め、第１のガスＧ１と第２のガスＧ２との混合比Ｍを実用最大混合比Ｍｍａｘとし、かつメインのリアクタＭＲに印加する電圧Ｖ_MRを実用最大電圧Ｖ_MRｍａｘとした時に、濃度の高い処理対象ガスＢを流す。
(２)その時の第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との湿度差Δｈ１（Δｈ１＝ｈＦ１−ｈＲ１）を最大湿度差Δｈ１ｍａｘとして記録する。また、その時の混合比Ｍ（実用最大混合比Ｍｍａｘ）と印加電圧Ｖ_MR（実用最大電圧Ｖ_MRｍａｘ）との積で決まるガス処理能力（＝ガス処理負荷）を最大検知負荷Ｌ_MRｍａｘとする。この最大検知負荷Ｌ_MRｍａｘは図１３に示すポイントＹＭ（Ｍｍａｘ，Ｖ_MRｍａｘ）にあるときの四角形の面積として表すことができる。
(３)次に、この状態から印加電圧Ｖ_MRを徐々に下げて行き、各電圧値のもとでの湿度差Δｈ１を記録し、各湿度差Δｈ１に対応するガス処理負荷Ｌが最大検知負荷Ｌ_MRｍａｘの何倍になるかを求め記録する。
(４)これにより、ガス処理負荷Ｌ、湿度差Δｈ２、印加電圧Ｖ_MRの３者の関係が求められ、この３者の関係からガス処理負荷Ｌと印加電圧Ｖ_MRとの関係が求められ、この求められた関係をテーブルＴＢ２としてＲＯＭ５−３に格納する。

混合比印加電圧初回制御部８は、ステップＳ２０３でガス処理負荷演算部７から通知されたガス処理負荷Ｌｐに対応する印加電圧Ｖｐを求めると、この求めた印加電圧ＶｐをメインのリアクタＭＲの電極間に加えたときにそのガス処理能力がガス処理負荷Ｌｐに対応する能力となる混合比Ｍｐを求める（ステップＳ２０４）。

そして、混合比印加電圧初回制御部８は、ミキシング部２における混合比ＭをステップＳ２０４で求めた混合比Ｍｐとするように、給気弁６の開度θを調整する（ステップＳ２０５）。また、混合比印加電圧初回制御部８は、メインのリアクタＭＲの電極間の電圧Ｖ_MRをステップＳ２０３で求めた印加電圧Ｖｐとする（ステップＳ２０６）。

これにより、ミキシング制御部９および印加電圧制御部１０が後述する制御動作を開始する前に、メインのリアクタＭＲのガス処理能力がガス処理負荷演算部７で求められたガス処理負荷Ｌｐに対応したガス処理能力（Ｍｐ，Ｖｐ）とされる。

すなわち、本実施の形態では、メインのリアクタＭＲでのガス処理能力の安定化を図る前に、ガス処理負荷検出部１３によって処理すべきガス処理負荷Ｌｐが検出され、メインのリアクタＭＲのガス処理能力がその検出されたガス処理負荷Ｌｐに対応する適切なガス処理能力に速やかに合わせ込まれるものとなる。

図１４に、メインのリアクタＭＲのガス処理能力がガス処理負荷Ｌｐに対応する適切なガス処理能力のポイントＺ（Ｍｐ，Ｖｐ）に合わせ込まれた状態を示す。以下では、このポイントＺを動作ポイントとも呼ぶ。

なお、混合比印加電圧初回制御部８は、ガス処理負荷演算部７から混合処理対象ガスＤ中のガス処理負荷が検出可能範囲を超えている旨の通知を受けると（ステップＳ２０１のＮＯ）、ミキシング部２における混合比Ｍを実用上限混合比Ｍｍａｘとするように給気弁６の開度θを調整する（ステップＳ１０７）。また、メインのリアクタＭＲの電極間の電圧Ｖ_MRを実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘとする（ステップＳ２０８）。

これにより、ミキシング制御部９および印加電圧制御部１０が後述する制御動作を開始する前に、メインのリアクタＭＲのガス処理能力が実用最大処理能力（Ｍｍａｘ，Ｖ_MRｍａｘ）とされ、メインのリアクタＭＲが実用可能範囲で最大限のガス処理能力を発揮するものとなる。すなわち、ガス処理開始時点でセンサ用のリアクタＳＲの最大検知負荷Ｌ_SRｍａｘを超えるような高いガス処理負荷の処理対象ガス（高濃度の処理対象ガス）が供給されたとしても、メインのリアクタＭＲが直ちに実用最大処理能力を発揮するので、高濃度の処理対象ガスを遅滞なく処理することができるようになる。図１５に、メインのリアクタＭＲのガス処理能が実用最大処理能力のポイントＺ（Ｍｍａｘ，Ｖ_MRｍａｘ）とされた状態を示す。

〔混合比の制御〕
ミキシング制御部９は、ガス処理負荷演算部７からのガス処理負荷Ｌｐの演算が終了した旨の知らせを受けると（図７：ステップＳ３０１のＹＥＳ）、湿度センサＳ１が計測する第１の絶対湿度ｈＦ１を取り込み（ステップＳ２０２）、また予め設定されている目標値ｈｓｐを読み出し（ステップＳ２０３）、この取り込んだ第１の絶対湿度ｈＦ１と読み出した目標値ｈｓｐとを比較する（ステップＳ３０４）。

ここで、第１の絶対湿度ｈＦ１が目標値ｈｓｐと一致していなければ（ステップＳ３０４のＮＯ）、ミキシング制御部９は、第１の絶対湿度ｈＦ１と目標値ｈｓｐとが一致するように給気弁６の開度θを調整する（ステップＳ３０５）。

すなわち、ミキシング制御部９は、ミキシング部２に供給する処理済みガスＥの流量を調整することによって、第１の絶対湿度ｈＦ１と目標値ｈｓｐとが一致するように、ミキシング部２における第１のガスＧ１と第２のガスＧ２との混合比Ｍを調整（制御）する。

この実施の形態では、目標値ｈｓｐの設定によって、混合処理対象ガスＤの相対湿度が約９０％となるように、第１のガスＧ１と第２のガスＧ２との混合比Ｍを調整する。これにより、相対湿度が約９０％とされた混合処理対象ガスＤがメインのリアクタＭＲに送りこまれる。

ここで、混合処理対象ガスＤの相対湿度として設定する約９０％とは、プラズマ放電の発生に十分な水分量、且つ火花放電のような異常放電の発生を抑制する水分量である。なお、この例では、混合処理対象ガスＤの相対湿度を約９０％とするが、これはあくまでも一例に過ぎない。プラズマ放電の発生に十分な水分量、且つ火花放電のような異常放電を発生を抑制する水分量であれば、混合処理対象ガスＤの相対湿度の設定値すなわち第１の絶対湿度ｈＦ１に対して定める目標値ｈｓｐは、適宜変更可能である。

〔印加電圧の制御〕
印加電圧制御部１０は、混合比印加電圧初回制御部８によってメインのリアクタＭＲのガス処理能力がガス処理負荷Ｌｐに対応する能力（あるいは実用最大処理能力）とされると（図８：ステップＳ４０１のＹＥＳ）、湿度センサＳ１が計測する第１の絶対湿度ｈＦ１と湿度センサＳ２が計測する第２の絶対湿度ｈＲ１を取り込み（ステップＳ４０２）、この取り込んだ第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１（Δｈ１＝ｈＦ１−ｈＲ１）を算出する（ステップＳ４０３）。

そして、印加電圧制御部１０は、所定の湿度差の範囲として予め設定されている基準湿度差範囲ΔｈＢ±αを読み出し（ステップＳ４０４）、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１がこの基準湿度差範囲ΔｈＢ±αに入るように、メインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRを調整（制御）する（ステップＳ４０５〜Ｓ４０８）。

すなわち、図１６Ａに示すように、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が大きく、基準湿度差範囲ΔｈＢ±αを外れている場合（Δｈ１＞ΔｈＢ＋α、ステップＳ４０５のＹＥＳ）、印加電圧制御部１０は、メインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRを下げる（ステップＳ４０６）。

これにより、メインのリアクタＭＲにおける混合処理対象ガスＤに対するガス処理能力が抑制され、メインのリアクタＭＲでの水分の消費量が減り、第２の絶対湿度ｈＲ１が高くなり、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が小さくなって、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が基準湿度差範囲ΔｈＢ±αに入るものとなる（図１６Ｂ参照）。

また、図１７Ａに示すように、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が小さく、基準湿度差範囲ΔｈＢ±αを外れている場合（Δｈ１＜ΔｈＢ−α、ステップＳ４０７のＹＥＳ）、印加電圧制御部１０は、メインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRを上げる（ステップＳ４０８）。

これにより、メインのリアクタＭＲにおける混合処理対象ガスＤに対するガス処理能力が高まり、メインのリアクタＭＲでの水分の消費量が増え、第２の絶対湿度ｈＲ１が低くなり、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が大きくなって、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が基準湿度差範囲ΔｈＢ±αに入るものとなる（図１７Ｂ参照）。

このようにして、本実施の形態では、第１の絶対湿度ｈＦ１が目標値ｈｓｐとるように第１のガスＧ１と第２のガスＧ２との混合比Ｍが調整（制御）され、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が基準湿度差範囲ΔｈＢ±αに入るようにメインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRが調整（制御）されるものとなる。

図１８に、ミキシング制御部９による混合比Ｍの制御および印加電圧制御部１０による印加電圧Ｖ_MRの制御により、メインのリアクタＭＲのガス処理能力がより適切なガス処理能力のポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）に合わせ込まれた状態を示す。

これにより、本実施の形態では、ハニカム構造体３１内の湿度環境が一定に保たれ、ガス処理能力の安定化が図られるものとなる。また、プラズマ処理後の空気を室内に供給するものとした場合、プラズマ処理後の空気の湿度が高くなって室内にいる人に不快な思いを感じさせるというようなこともなくなる。

なお、混合比印加電圧初回制御部８によってメインのリアクタＭＲの処理能力が実用最大処理能力（Ｍｍａｘ，Ｖ_MRｍａｘ）とされている場合には、この状態からミキシング制御部９による混合比Ｍの制御および印加電圧制御部１０による印加電圧Ｖ_MRの制御が実行され、メインのリアクタＭＲのガス処理能力がより適切なガス処理能力のポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）に合わせ込まれるものとなる（図１９参照）。

〔混合比および印加電圧の変更〕
〔例１〕
混合比印加電圧変更部１１は、メインのリアクタＭＲのガス処理能力が適切なガス処理能力のポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）に合わせ込まれている状態において、混合比印加電圧変更値指定部１２より混合比Ｍの変更値（変更後の値）として例えば実用上限混合比Ｍｍａｘが指定されると（図９：ステップＳ５０１のＹＥＳ）、メインのリアクタＭＲが発揮している現在のガス処理能力を維持することのできる印加電圧Ｖ_MRｘを印加電圧Ｖ_MRの変更値（変更後の値）として求める（ステップＳ５０２）。

この場合、混合比印加電圧変更部１１は、メインのリアクタＭＲが発揮している現在のガス処理能力を維持することを条件とすることから、実用下限電圧Ｖ_MRｍｉｎの方向への変更値として印加電圧Ｖ_MRｘを求める。

そして、混合比印加電圧変更部１１は、混合比印加電圧変更値指定部１２より混合比Ｍの変更値として指定された実用上限混合比Ｍｍａｘをミキシング制御部９に送り、ミキシング制御部９が制御する混合比Ｍを実用上限混合比Ｍｍａｘに変更する（ステップＳ５０３）。また、印加電圧Ｖ_MRの変更値として求めた印加電圧Ｖ_MRｘを印加電圧制御部１０へ送り、メインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRをＶ_MRｘに変更する（ステップＳ５０３）。

図２０に、メインのリアクタＭＲの現在のガス処理能力を維持させながら、現在の動作ポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）を実用上限混合比Ｍｍａｘ（指定された変更値）と印加電圧Ｖ_MRｘ（実用下限電圧Ｖ_MRｍｉｎの方向への算出された変更値）とで規定される動作ポイントＺＡ（Ｍｍａｘ，Ｖ_MRｘ）に移行させた状態を示す。この図からも分かるように、例１では、メインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRが下げられ、ガス処理能力を重視しながら、省エネルギー制御が実現されるものとなる。

〔例２〕
混合比印加電圧変更部１１は、メインのリアクタＭＲのガス処理能力が適切なガス処理能力のポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）に合わせ込まれている状態において、混合比印加電圧変更値指定部１２より混合比Ｍの変更値（変更後の値）として例えば実用下限混合比Ｍｍｉｎが指定されると（図９：ステップＳＳ５０１のＹＥＳ）、メインのリアクタＭＲが発揮している現在のガス処理能力を維持することのできる印加電圧Ｖ_MRｘを印加電圧Ｖ_MRの変更値（変更後の値）として求める（ステップＳ５０２）。

この場合、混合比印加電圧変更部１１は、メインのリアクタＭＲが発揮している現在のガス処理能力を維持することを条件とすることから、実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘの方向への変更値として印加電圧Ｖ_MRｘを求める。

そして、混合比印加電圧変更部１１は、混合比印加電圧変更値指定部１２より混合比Ｍの変更値として指定された実用下限混合比Ｍｍｉｎをミキシング制御部９に送り、ミキシング制御部９が制御する混合比Ｍを実用下限混合比Ｍｍｉｎに変更する（ステップＳ５０３）。また、印加電圧Ｖ_MRの変更値として求めた印加電圧Ｖ_MRｘを印加電圧制御部１０へ送り、メインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRをＶ_MRｘに変更する（ステップＳ５０３）。

図２１に、メインのリアクタＭＲの現在のガス処理能力を維持させながら、現在の動作ポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）を実用下限混合比Ｍｍｉｎ（指定された変更値）と印加電圧Ｖ_MRｘ（実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘの方向への算出された変更値）とで規定される動作ポイントＺＢ（Ｍｍｉｎ，Ｖ_MRｘ）に移行させた状態を示す。この図からも分かるように、例２では、ミキシング制御部９が制御する混合比Ｍが下げられ（混合処理対象ガスＤの湿度が下げられ）、ガス処理能力を重視しながら、湿度低下制御が実現されるものとなる。

〔例３〕
混合比印加電圧変更部１１は、メインのリアクタＭＲのガス処理能力が適切なガス処理能力のポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）に合わせ込まれている状態において、混合比印加電圧変更値指定部１２より印加電圧Ｖ_MRの変更値（変更後の値）として例えば実用下限電圧Ｖ_MRｍｉｎが指定されると（図９：ステップＳ５０４のＹＥＳ）、メインのリアクタＭＲが発揮している現在のガス処理能力を維持することのできる混合比Ｍｘを混合比Ｍの変更値（変更後の値）として求める（ステップＳ５０５）。

この場合、混合比印加電圧変更部１１は、メインのリアクタＭＲが発揮している現在のガス処理能力を維持することを条件とすることから、実用上限混合比Ｍｍａｘの方向への変更値として混合比Ｍｘを求める。

そして、混合比印加電圧変更部１１は、混合比印加電圧変更値指定部１２より印加電圧Ｖ_MRの変更値として指定された実用下限電圧Ｖ_MRｍｉｎを印加電圧制御部１０へ送り、メインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRを実用下限電圧Ｖ_MRｍｉｎに変更する（ステップＳ５０６）。また、混合比Ｍの変更値として求めた混合比Ｍｘをミキシング制御部９に送り、ミキシング制御部９が制御する混合比ＭをＭｘに変更する（ステップＳ５０６）。

図２２に、メインのリアクタＭＲの現在のガス処理能力を維持させながら、現在の動作ポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）を実用下限電圧Ｖ_MRｍｉｎ（指定された変更値）と混合比Ｍｘ（実用上限混合比Ｍｍａｘの方向への算出された変更値）とで規定される動作ポイントＺＣ（Ｍｘ，Ｖ_MRｍｉｎ）に移行させた状態を示す。この図からも分かるように、例３では、メインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRが下げられ、ガス処理能力を重視しながら、省エネルギー制御が実現されるものとなる。

〔例４〕
混合比印加電圧変更部１１は、メインのリアクタＭＲのガス処理能力が適切なガス処理能力のポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）に合わせ込まれている状態において、混合比印加電圧変更値指定部１２より印加電圧Ｖ_MRの変更値（変更後の値）として例えば実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘが指定されると（図９：ステップＳ５０４のＹＥＳ）、メインのリアクタＭＲが発揮している現在のガス処理能力を維持することのできる混合比Ｍｘを混合比Ｍの変更値（変更後の値）として求める（ステップＳ５０５）。

この場合、混合比印加電圧変更部１１は、メインのリアクタＭＲが発揮している現在のガス処理能力を維持することを条件とすることから、実用下限混合比Ｍｍｉｎの方向への変更値として混合比Ｍｘを求める。

そして、混合比印加電圧変更部１１は、混合比印加電圧変更値指定部１２より印加電圧Ｖ_MRの変更値として指定された実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘを印加電圧制御部１０へ送り、メインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRを実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘに変更する（ステップＳ５０６）。また、混合比Ｍの変更値として求めた混合比Ｍｘをミキシング制御部９に送り、ミキシング制御部９が制御する混合比ＭをＭｘに変更する（ステップＳ５０６）。

図２３に、メインのリアクタＭＲの現在のガス処理能力を維持させながら、現在の動作ポイントＺ（ＭＳ，Ｖ_MRＳ）を実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘ（指定された変更値）と混合比Ｍｘ（実用下限混合比Ｍｍｉｎの方向への算出された変更値）とで規定される動作ポイントＺＤ（Ｍｘ，Ｖ_MRｍａｘ）に移行させた状態を示す。この図からも分かるように、例４では、ミキシング制御部９が制御する混合比Ｍが下げられ（混合処理対象ガスＤの湿度が下げられ）、ガス処理能力を重視しながら、湿度低下制御が実現されるものとなる。

なお、上述した例１，２では、混合比印加電圧変更値指定部１２より実用上限混合比Ｍｍａｘ，実用下限混合比Ｍｍｉｎを混合比Ｍの変更値として指定した場合について説明したが、また、上述した例３，４では、混合比印加電圧変更値指定部１２より実用下限電圧Ｖ_MRｍｉｎ，実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘを印加電圧Ｖ_MRの変更値として指定した場合について説明したが、混合比印加電圧変更値指定部１２より指定する混合比Ｍの変更値や印加電圧Ｖ_MRの変更値はこれらに限られるものではない。例えば、ダイアルなどの操作により、実用上限混合比Ｍｍａｘから実用下限混合比Ｍｍｉｎまでの範囲の任意の値として混合比Ｍの変更値を指定してもよく、実用下限電圧Ｖ_MRｍｉｎから実用上限電圧Ｖ_MRｍａｘまでの範囲の任意の値として印加電圧Ｖ_MRの変更値を指定するものとしてもよい。

図２４に、ガス処理負荷演算部７の要部の機能ブロック図を示す。ガス処理負荷演算部７は、第３の絶対湿度取込部７−１と、第４の絶対湿度取込部７−２と、湿度差算出部７−３と、ガス処理負荷演算部７−４とを備えている。

このガス処理負荷演算部７において、第３の絶対湿度取込部７−１は、湿度センサＳ３が計測する第３の絶対湿度ｈＦ２を取り込み、第４の絶対湿度取込部７−２は、湿度センサＳ４が計測する第４の絶対湿度ｈＲ２を取り込む。

湿度差算出部７−３は、湿度センサＳ３によって計測された第３の絶対湿度ｈＦ２と湿度センサＳ４によって計測された第４の絶対湿度ｈＲ２との湿度差Δｈ２（Δｈ２＝ｈＦ２−ｈＲ２）を算出し、その算出した湿度差Δｈ２をΔｈ２ｐとしてガス処理負荷演算部７−５へ送る。

ガス処理負荷演算部７−４は、湿度差算出部７−３より湿度差Δｈ２ｐが送られてくると、ＲＯＭ５−３に格納されているテーブルＴＢ１を読み出し、この読み出したテーブルＴＢ１より湿度差Δｈ２ｐに対応するガス処理負荷Ｌｐを求め、この求めたガス処理負荷Ｌｐを混合比印加電圧初回制御部８に通知する。

図２５に、混合比印加電圧初回制御部８の要部の機能ブロック図を示す。混合比印加電圧初回制御部８は、印加電圧算出部８−１と、混合比算出部８−２とを備えている。

この混合比印加電圧初回制御部８において、印加電圧算出部８−１は、ガス処理負荷演算部７よりガス処理負荷Ｌｐが送られてくると、ＲＯＭ５−３に格納されているテーブルＴＢ２を読み出し、この読み出したテーブルＴＢ２よりガス処理負荷Ｌｐに対応する印加電圧Ｖｐを求め、メインのリアクタＭＲの電極間の電圧Ｖ_MRをＶｐとする。

混合比算出部８−２は、ガス処理負荷演算部７からのガス処理負荷Ｌｐと印加電圧算出部８−１で算出された印加電圧Ｖｐとから、印加電圧ＶｐをメインのリアクタＭＲの電極間に加えたときにそのガス処理能力がガス処理負荷Ｌｐに対応する能力となる混合比Ｍｐを求め、ミキシング部２における混合比ＭをＭｐとする。

図２６に、ミキシング制御部９の要部の機能ブロック図を示す。ミキシング制御部９は、第１の絶対湿度取込部９−１と、目標値記憶部９−２と、湿度比較部９−３と、開度調整部（混合比調整部）９−４とを備えている。

このミキシング制御部９において、第１の絶対湿度取込部９−１は、湿度センサＳ１が計測する第１の絶対湿度ｈＦ１を取り込む。目標値記憶部９−２には、予め設定される目標値ｈｓｐが記憶されている。湿度比較部９−３は、第１の絶対湿度取込部９−１が取り込んだ第１の絶対湿度ｈＦ１と目標値記憶部９−２に記憶されている目標値ｈｓｐとを比較する。開度調整部（混合比調整部）９−４は、湿度比較部９−３からの比較結果に基づいて、第１の絶対湿度ｈＦ１と目標値ｈｓｐとが一致するように、給気弁６の開度θ（ミキシング部２における混合比Ｍ）を調整する。

図２７に、印加電圧制御部１０の要部の機能ブロック図を示す。印加電圧制御部１０は、第１の絶対湿度取込部１０−１と、第２の絶対湿度取込部１０−２と、湿度差算出部１０−３と、基準湿度差範囲記憶部１０−４と、印加電圧調整部１０−５とを備えている。

この印加電圧制御部１０において、第１の絶対湿度取込部１０−１は、湿度センサＳ１が計測する第１の絶対湿度ｈＦ１を取り込み、第２の絶対湿度取込部１０−２は、湿度センサＳ２が計測する第２の絶対湿度ｈＲ１を取り込む。湿度差算出部１０−３は、湿度センサＳ１によって計測された第１の絶対湿度ｈＦ１と湿度センサＳ２によって計測された第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１（Δｈ１＝ｈＦ１−ｈＲ１）を算出する。基準湿度差範囲記憶部１０−４には、予め設定されている基準湿度差範囲ΔｈＢ±αが記憶されている。

印加電圧調整部１０−５は、湿度差算出部１０−３によって算出された湿度の差Δｈ１が基準湿度差範囲ΔｈＢ±α内にあるか否かを確認し、算出された湿度の差Δｈ１が基準湿度差範囲ΔｈＢ＋αよりも大きい場合にはメインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRを下げるように、算出された湿度の差Δｈ１が基準湿度差範囲ΔｈＢ−αよりも小さい場合にはメインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRを上げるように、メインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRを調整する。

図２８に、混合比印加電圧変更部１１の要部の機能ブロック図を示す。混合比印加電圧変更部１１は、指定変更値取得部１１−１と、印加電圧変更値算出部１１−２と、混合比変更値算出部１１−３と、変更値出力部１１−４とを備えている。

混合比印加電圧変更部１１において、指定変更値取得部１１−１は、混合比印加電圧変更値指定部１２から指定される変更値を取得する。印加電圧変更値算出部１１−２は、指定変更値取得部１１−１が取得した変更値が混合比Ｍの変更値であった場合、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が基準湿度差範囲ΔｈＢ±αにある状況下において、メインのリアクタＭＲが発揮している現在のガス処理能力を発揮することを条件として、メインのリアクタＭＲへの印加電圧Ｖ_MRの変更値Ｖ_MRｘを算出する。

混合比変更値算出部１１−３は、指定変更値取得部１１−１が取得した変更値が印加電圧Ｖ_MRの変更値であった場合、第１の絶対湿度ｈＦ１と第２の絶対湿度ｈＲ１との差Δｈ１が基準湿度差範囲ΔｈＢ±αにある状況下において、メインのリアクタＭＲが発揮している現在のガス処理能力を発揮することを条件として、ミキシング制御部９への混合比Ｍの変更値Ｍｘを算出する。

変更値出力部１１−４は、印加電圧変更値算出部１１−２で算出された印加電圧Ｖ_MRの変更値Ｖ_MRｘを印加電圧制御部１０へ送り、混合比変更値算出部１１−３で算出された混合比Ｍの変更値Ｍｘをミキシング制御部９へ送る。

なお、上述した実施の形態では、印加電圧制御部１０によってメインのリアクタＭＲの電極間に印加される電圧Ｖ_MRの値（レベル）を調整（制御）するようにしたが、メインのリアクタＭＲの電極間に周期的に電圧Ｖ_MRを印加するものとし、この印加される電圧Ｖ_MRのデューティ比（１周期内のオン時間とオフ時間との割合）を調整（制御）するなどしてもよい。

また、上述した実施の形態では、スクラバーユニット１が処理対象ガスＢの相対湿度を１００％に調整するものとしたが、スクラバーユニット１が調整する相対湿度は１００％に限られるものではない。すなわち、安定した高湿度の処理対象ガスＢを得ることができれば、スクラバーユニット１が調整する相対湿度の設定値は適宜設定可能である。

また、上述した実施の形態では、メインのリアクタＭＲの下流側からミキシング部２に延びるダクトＡ１を設け、処理済みガスＥを第２のガスＧ２としてミキシング部２に供給するようにしたが、図２９に示すように、スクラバーユニット１の上流側からミキシング部２に延びるダクトＡ２を設け、スクラバーユニット１によって加湿される前の処理対象ガスＢを第２のガスＧ２としてミキシング部２に供給するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、混合比印加電圧変更部１１を設けることによって、ガス処理能力を重視しながら省エネルギー制御を行ったり、ガス処理能力を重視しながら湿度低下制御を行ったりすることができりようにしたが、混合比印加電圧変更部１１を設けないタイプのガス処理装置に本発明を適用してもよい。

また、上述した実施の形態では、センサ用のリアクタＳＲとメインのリアクタＭＲとの間の通風路Ａに、センサ用のリアクタＳＲを通過した混合処理対象ガスＤの絶対湿度を第４の絶対湿度ｈＲ２として計測する湿度センサＳ４を設けるようにしたが、メインのリアクタＭＲの上流側に設けた湿度センサＳ１を湿度センサＳ４と兼用させるようにしてもよい。この場合、図３０に示すように、湿度センサＳ１が計測する第１の絶対湿度ｈＦ１を第４の絶対湿度ｈＲとして、ガス処理負荷演算部７へ送るようにする。

なお、センサ用のリアクタＳＲが検知可能なガス処理負荷のレンジを拡大するためには、センサ用のリアクタＳＲのガス処理能力を高くすればよいが、センサ用のリアクタＳＲが動作するのはガス処理開始時のみであるので、センサ用のリアクタＳＲのガス処理能力を高いものにするとコストパフォーマンスが落ちる。このため、本実施の形態では、センサ用のリアクタＳＲのガス処理能力をメインのリアクタＭＲのガス処理能力の１／１０として、コストパフォーマンスを高めるようにしている。

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

本発明のガス処理装置は、燃料電池等に用いられる水素を効率的に生成する目的で、炭化水素類等から水素含有ガスを生成する、いわゆる改質にも適用することができる。
例えばオクタン（ガソリンの平均分子量に比較的近い物質）Ｃ₈Ｈ₁₈の場合は、本ガス処理装置に供給すると下記（１）式で示される化学反応が促進され、その結果水素ガスを効率よく生成することができる。
Ｃ₈Ｈ₁₈＋８Ｈ₂Ｏ＋４（Ｏ₂＋４Ｎ₂）→８ＣＯ₂＋１７Ｈ₂＋１６Ｎ₂・・・・（１）

１…スクラバーユニット（水処理部）、２…ミキシング部（混合部）、３（ＭＲ）…第１のプラズマ処理部（メインのリアクタ）、４（ＳＲ）…第２のプラズマ処理部（センサ用のリアクタ）、５…制御装置、５−１…ＣＰＵ、５−２…ＲＡＭ、５−３…ＲＯＭ、５−４，５−５…インタフェース、６…給気弁、７…ガス処理負荷演算部、８…混合比印加電圧初回制御部、９…ミキシング制御部、１０…印加電圧制御部、１１…混合比印加電圧変更部、１２…混合比印加電圧変更値指定部、Ａ…通風路、Ａ１，Ａ２…ダクト、Ｓ１〜Ｓ４…湿度センサ、３１…ハニカム構造体、３２，３３…電極、７−１…第３の絶対湿度取込部、７−２…第４の絶対湿度取込部、７−３…湿度差算出部、７−４…ガス処理負荷演算部、８−１…印加電圧算出部、８−２…混合比算出部、９−１…第１の絶対湿度取込部、９−２…目標値記憶部、９−３…湿度比較部、９−４…開度調整部（混合比調整部）、１０−１…第１の絶対湿度取込部、１０−２…第２の絶対湿度取込部、１０−３…湿度差算出部、１０−４…基準湿度差範囲記憶部、１０−５…印加電圧調整部、１１−１…指定変更値取得部、１１−２…印加電圧変更値算出部、１１−３…混合比変更値算出部、１１−４…変更値出力部、１００…ガス処理装置。

Claims (5)

1. 処理対象ガスを浄化し処理済みガスとして出力するように構成されたガス処理装置において、
   通風路に配置され、前記通風路を流れる前記処理対象ガスに加湿を行うように構成された水処理部と、
   前記水処理部よりも前記通風路の下流側に設けられ、前記水処理部によって加湿された処理対象ガスを第１のガスとし、前記水処理部によって加湿される前の処理対象ガスあるいは前記処理済みガスを第２のガスとし、前記第１のガスと前記第２のガスとを混合することによって湿度調整を行うように構成された混合部と、
   前記混合部よりも前記通風路の下流側に設けられ、前記混合部において湿度調整が行われた前記処理対象ガスが混合処理対象ガスとして通過する多数の貫通孔を有する第１のハニカム構造体、および前記混合処理対象ガスが通過する方向に対して前記第１のハニカム構造体の上流側と下流側にそれぞれ配置された電極を有し、この電極間に印加される電圧によって前記第１のハニカム構造体の前記貫通孔にプラズマを発生させるように構成された第１のプラズマ処理部と、
   前記混合部から前記第１のプラズマ処理部に向かう前記混合処理対象ガスの絶対湿度を第１の絶対湿度として計測するように構成された第１の湿度計測部と、
   前記第１のプラズマ処理部を通過した前記混合処理対象ガスを前記処理済みガスとし、この処理済みガスの絶対湿度を第２の絶対湿度として計測するように構成された第２の湿度計測部と、
   前記第１の絶対湿度が目標値となるように前記混合部における前記第１のガスと前記第２のガスとの混合比を制御するように構成された混合比制御部と、
   前記第１の絶対湿度と前記第２の絶対湿度との差が所定の湿度差の範囲に入るように前記第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧を制御するように構成された印加電圧制御部と、
   前記混合部から前記第１のプラズマ処理部に向かう前記混合処理対象ガス中の処理すべきガス処理負荷を検出するガス処理負荷検出部と、
   前記混合比制御部による前記混合比の制御および前記印加電圧制御部による前記第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧の制御が開始される前に、前記ガス処理負荷検出部によって検出された前記ガス処理負荷に対応したガス処理能力を前記第１のプラズマ処理部が発揮するように、前記第１のガスと前記第２のガスとの混合比および前記第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧を制御するように構成された混合比印加電圧初回制御部と
   を備えることを特徴とするガス処理装置。
2. 請求項１に記載されたガス処理装置において、
   前記ガス処理負荷検出部は、
   前記混合部から前記第１のプラズマ処理部に向かう前記混合処理対象ガスが通過する多数の貫通孔を有する第２のハニカム構造体、および前記混合処理対象ガスが通過する方向に対して前記第２のハニカム構造体の上流側と下流側にそれぞれ配置された電極を有し、この電極間に印加される電圧によって前記第２のハニカム構造体の前記貫通孔にプラズマを発生させるように構成された第２のプラズマ処理部と、
   前記混合部から前記第２のプラズマ処理部に向かう前記混合処理対象ガスの絶対湿度を第３の絶対湿度として計測するように構成された第３の湿度計測部と、
   前記第２のプラズマ処理部を通過した前記混合処理対象ガスの絶対湿度を第４の絶対湿度として計測するように構成された第４の湿度計測部と、
   前記第３の絶対湿度と前記第４の絶対湿度との湿度差に基づいて前記混合部から前記第１のプラズマ処理部に向かう前記混合処理対象ガス中の前記ガス処理負荷を求めるように構成されたガス処理負荷演算部と
   を備えることを特徴とするガス処理装置。
3. 請求項２に記載されたガス処理装置において、
   前記ガス処理負荷演算部は、
   さらに、前記ガス処理負荷を求めた後、前記第２のプラズマ処理部の電極間への電圧の印加を停止するように構成されている
   ことを特徴とするガス処理装置。
4. 請求項２又は３に記載されたガス処理装置において、
   前記第１の湿度計測部は、
   前記第４の湿度計測部を兼ねている
   ことを特徴とするガス処理装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載されたガス処理装置において、
   前記ガス処理負荷検出部は、
   さらに、前記混合処理対象ガス中の前記ガス処理負荷が検出可能範囲を超えていた場合、その旨を前記混合比印加電圧初回制御部に通知するように構成され、
   前記混合比印加電圧初回制御部は、
   さらに、前記ガス処理負荷検出部から前記ガス処理負荷が検出可能範囲を超えている旨の通知を受けた場合、前記第１のプラズマ処理部のガス処理能力が実用最大処理能力となるように、前記第１のガスと前記第２のガスとの混合比および前記第１のプラズマ処理部の電極間に印加される電圧を制御するように構成されている
   ことを特徴とするガス処理装置。

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