JP2019046555A - Plasma reactor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマリアクタに関するものであり、特には、内燃機関(エンジン)の排ガスを浄化するための装置に好適なプラズマリアクタに関するものである。 The present invention relates to a plasma reactor, and more particularly to a plasma reactor suitable for an apparatus for purifying exhaust gas from an internal combustion engine (engine).
従来、エンジンや焼却炉の排ガスをプラズマ場に通すことにより、排ガス中に含まれているCO(一酸化炭素)、HC(炭化水素)、NOx(窒素酸化物)及びPM(Particulate Matter:粒子状物質)などの有害物質を処理するプラズマリアクタが提案されている。 Conventionally, exhaust gas from an engine or incinerator is passed through a plasma field, so that CO (carbon monoxide), HC (hydrocarbon), NOx (nitrogen oxide), and PM (particulate matter) contained in the exhaust gas are in particulate form. Plasma reactors for treating harmful substances such as substances have been proposed.
例えば、放電電極が形成された複数の電極パネルを積層し、隣接する電極パネル間に電圧を印加して誘電体バリア放電による低温プラズマ(非平衡プラズマ)を発生させることにより、電極パネル間を流れる排ガス中のPMを酸化して除去するプラズマリアクタが種々提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。なお、特許文献1〜3に記載のプラズマリアクタは、電極パネルを積層してなるプラズマパネル積層体を収容するためのケースや、ケース及びプラズマパネル積層体の間に介在されるマット状のシール部材などを備えている。また、プラズマリアクタには、放電電極に電気的に接続される電気導通部材が設けられており、電気導通部材は、シール部材を介してケースに接触している。例えば、特許文献1には、電気導通部材であるリードライン部材が設けられており、リードライン部材はシール部材を介してハウジング(ケース)に接触している。また、特許文献2には、電気導通部材であるコネクタ(insulated connector )が設けられており、コネクタは、シール部材(dielectric mat)を介してケースに接触している。
For example, by laminating a plurality of electrode panels on which discharge electrodes are formed and applying a voltage between adjacent electrode panels to generate low temperature plasma (non-equilibrium plasma) due to dielectric barrier discharge, the electrodes flow between the electrode panels. Various plasma reactors that oxidize and remove PM in exhaust gas have been proposed (see, for example,
ところで、プラズマリアクタを車両等に搭載して使用する際に、プラズマリアクタに水が流入することがある。ここで、プラズマリアクタに流入する水としては、例えば、車両の冷間始動時において排気管内の結露に起因して発生する排気凝縮水や、水たまりへの車両の進入に伴いマフラーから流入する水等がある。 By the way, when the plasma reactor is mounted on a vehicle or the like and used, water may flow into the plasma reactor. Here, as the water flowing into the plasma reactor, for example, exhaust condensed water generated due to condensation in the exhaust pipe at the time of cold start of the vehicle, water flowing from the muffler as the vehicle enters the puddle, etc. There is.
ところが、特許文献1〜3に記載の従来技術では、プラズマリアクタへの水の流入に伴い、乾燥状態では絶縁性を有していたシール部材が水を吸って含水状態となるため、シール部材の絶縁性が低下してしまう。その結果、電気導通部材(及び放電電極)とケースとの間が、含水状態にあるシール部材を介して導通してしまい、リーク電流が発生する虞がある。この場合、投入電力に対するプラズマの発生量が少なくなるため、排ガスの浄化効率が低いという問題がある。
However, in the prior arts described in
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水が流入した場合であっても、プラズマを確実に発生させることができるプラズマリアクタを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a plasma reactor capable of reliably generating plasma even when water flows in.
上記課題を解決するための手段(手段1)としては、ガスが流入する上流側端面及びガスが流出する下流側端面を有し、放電電極を有する複数の電極パネルを積層した構造を有し、隣接する前記電極パネル間に電圧が印加されたときにプラズマを発生するプラズマパネル積層体と、前記プラズマパネル積層体が収容される筒状のケースと、前記ケース及び前記プラズマパネル積層体の間に介在され、前記プラズマパネル積層体を前記ケースに保持するマット状のシール部材とを備えるプラズマリアクタであって、前記シール部材は、前記上流側端面側から前記下流側端面側に流れるガスの通過方向に沿って配置され、かつ、互いに隙間を介して配置された上流側シール部と下流側シール部とを含んで構成され、前記上流側シール部の体積と前記下流側シール部の体積とが互いに異なることを特徴とするプラズマリアクタがある。 As means (means 1) for solving the above-mentioned problem, it has a structure in which a plurality of electrode panels having discharge electrodes are stacked, having an upstream end face into which gas flows and a downstream end face from which gas flows out, A plasma panel laminate that generates plasma when a voltage is applied between the adjacent electrode panels, a cylindrical case in which the plasma panel laminate is accommodated, and between the case and the plasma panel laminate A plasma reactor comprising a mat-like seal member interposed and holding the plasma panel laminate in the case, wherein the seal member passes a gas flowing from the upstream end face side to the downstream end face side And includes an upstream seal portion and a downstream seal portion disposed with a gap therebetween. There are plasma reactor, characterized in that the volume of the downstream-side seal portion are different from each other.
従って、上記手段1に記載の発明では、ケース及びプラズマパネル積層体の間に介在されるシール部材が、互いに隙間を介して配置された上流側シール部と下流側シール部とを含んで構成されている。よって、上流側からプラズマリアクタに水が流入した場合、流入した水は最初に上流側シール部に吸収されるため、下流側シール部への水の到達が抑制される。また、下流側からプラズマリアクタに水が流入した場合、流入した水は最初に下流側シール部に吸収されるため、上流側シール部への水の到達が抑制される。その結果、シール部材全体に水が広がることが防止されるため、シール部材のうち含水して導通しやすくなった領域とケースとの接触面積が小さくなる。従って、プラズマパネル積層体からシール部材を介してケースに流れるリーク電流の発生量を低減することができ、プラズマパネル積層体−ケース間の静電容量の低下を抑制することができる。ゆえに、投入電力に対するプラズマの発生量を確保できるため、隣接する電極パネル間を流れる排ガス中のPMをプラズマを用いて酸化して除去する場合に、PMの除去を効率良く行うことができる。
Therefore, in the invention described in the
しかも、上流側シール部の体積と下流側シール部の体積とが互いに異なるため、体積が小さい側のシール部が含水する場合には、シール部材のうち含水して導通しやすくなる領域とケースとの接触面積をよりいっそう小さくすることができる。その結果、上記したリーク電流の発生量をより確実に低減することができる。ゆえに、投入電力に対するプラズマの発生量を十分に確保することができる。 In addition, since the volume of the upstream side seal portion and the volume of the downstream side seal portion are different from each other, when the seal portion on the side with a small volume contains water, the region of the seal member that easily contains water and becomes conductive. The contact area can be further reduced. As a result, the amount of leakage current described above can be reduced more reliably. Therefore, it is possible to secure a sufficient amount of plasma generated with respect to the input power.
なお、上流側シール部がプラズマパネル積層体の上流側端部に配置されるとともに、下流側シール部がプラズマパネル積層体の下流側端部に配置される場合、上流側シール部の体積が下流側シール部の体積より小さくてもよいし、下流側シール部の体積が上流側シール部の体積より小さくてもよい。上流側シール部の体積が下流側シール部の体積よりも小さい場合には、上流側からプラズマリアクタに水が流入して上流側シール部が含水したとしても、シール部材のうち含水して導通しやすくなる領域(上流側シール部)とケースとの接触面積が小さくなる。一方、下流側シール部の体積が上流側シール部の体積よりも小さい場合には、下流側からプラズマリアクタに水が流入して下流側シール部が含水したとしても、シール部材のうち含水して導通しやすくなる領域(下流側シール部)とケースとの接触面積が小さくなる。以上の結果、プラズマパネル積層体からシール部材を介してケースに流れるリーク電流の発生量を確実に低減することができる。 When the upstream seal portion is disposed at the upstream end portion of the plasma panel laminate and the downstream seal portion is disposed at the downstream end portion of the plasma panel laminate, the volume of the upstream seal portion is downstream. The volume of the side seal portion may be smaller, or the volume of the downstream seal portion may be smaller than the volume of the upstream seal portion. When the volume of the upstream seal portion is smaller than the volume of the downstream seal portion, even if water flows into the plasma reactor from the upstream side and the upstream seal portion contains water, the seal member contains water and conducts. The contact area between the region (upstream side seal portion) and the case that becomes easier is reduced. On the other hand, if the volume of the downstream seal part is smaller than the volume of the upstream seal part, even if water flows into the plasma reactor from the downstream side and the downstream seal part contains water, The contact area between the case (downstream seal portion) and the case that are likely to be conductive is reduced. As a result, the amount of leakage current flowing from the plasma panel laminate to the case via the seal member can be reliably reduced.
なお、上流側シール部の体積が下流側シール部の体積よりも小さくなる構造は、特に限定される訳ではなく、例えば、上流側シール部が下流側シール部よりも薄く形成されている構造や、ガスの通過方向に沿った上流側シール部の長さが、ガスの通過方向に沿った下流側シール部の長さよりも短くなっている構造などが挙げられる。これらの構造を採用すれば、上流側シール部の体積が下流側シール部の体積よりも小さくなる構造を容易に得ることができる。 The structure in which the volume of the upstream seal portion is smaller than the volume of the downstream seal portion is not particularly limited. For example, the structure in which the upstream seal portion is formed thinner than the downstream seal portion, Examples include a structure in which the length of the upstream seal portion along the gas passage direction is shorter than the length of the downstream seal portion along the gas passage direction. By adopting these structures, it is possible to easily obtain a structure in which the volume of the upstream seal portion is smaller than the volume of the downstream seal portion.
上記プラズマリアクタを構成するプラズマパネル積層体は、放電電極を有する複数の電極パネルを積層した構造を有する。放電電極の形成材料としては、例えば、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、酸化ルテニウム(RuO2)、銀(Ag)、銅(Cu)、白金(Pt)などを挙げることができる。 The plasma panel laminate constituting the plasma reactor has a structure in which a plurality of electrode panels having discharge electrodes are laminated. Examples of the material for forming the discharge electrode include tungsten (W), molybdenum (Mo), ruthenium oxide (RuO 2 ), silver (Ag), copper (Cu), platinum (Pt), and the like.
上記プラズマリアクタを構成するシール部材は、ケース及びプラズマパネル積層体の間に介在される。ここで、シール部材の形成材料としては、例えば、セラミック繊維、金属繊維、発泡金属等の絶縁材料を挙げることができる。また、シール部材は、互いに隙間を介して配置された上流側シール部と下流側シール部とを含んで構成される。ここで、上流側シール部及び下流側シール部は、例えば、互いに3mm以上50mm以下だけ離間して配置されていることが好ましい。上流側シール部と下流側シール部とが3mm以上離間して配置されることにより、上流側シール部に吸収されている水が浸み出たとしても、浸み出た水が下流側シール部に到達することが防止される。なお、上流側シール部と下流側シール部とが50mmよりも大きく離間して配置されていると、シール部を配置できる領域が小さくなってしまう。その結果、ケースとシール部との接触面積、及び、シール部とプラズマパネル積層体との接触面積が小さくなるため、シール部を介してプラズマパネル積層体を確実にケースに固定できない可能性がある。 The seal member constituting the plasma reactor is interposed between the case and the plasma panel laminate. Here, examples of the material for forming the seal member include insulating materials such as ceramic fiber, metal fiber, and foam metal. The seal member includes an upstream seal portion and a downstream seal portion that are disposed with a gap therebetween. Here, it is preferable that the upstream side seal portion and the downstream side seal portion are arranged to be separated from each other by, for example, 3 mm or more and 50 mm or less. Even if the water absorbed in the upstream seal portion has oozed out due to the upstream seal portion and the downstream seal portion being arranged at a distance of 3 mm or more, the leached water will be in the downstream seal portion. Reaching is prevented. In addition, if the upstream seal portion and the downstream seal portion are disposed apart from each other by more than 50 mm, an area where the seal portion can be disposed becomes small. As a result, the contact area between the case and the seal part and the contact area between the seal part and the plasma panel laminate are reduced, and thus there is a possibility that the plasma panel laminate cannot be securely fixed to the case via the seal part. .
なお、シール部材は、上流側シール部及び下流側シール部の少なくとも一部を連結する連結部を含んで構成されていてもよい。この場合においても、一方のシール部からもう一方のシール部に水が広がることが防止されるため、シール部材のうち含水して導通しやすくなった領域とケースとの接触面積が小さくなる。従って、プラズマパネル積層体からシール部材を介してケースに流れるリーク電流の発生量を低減することができる。さらに、連結部は、プラズマパネル積層体を構成する最上層の電極パネルを覆う部位において、上流側シール部及び下流側シール部を連結していることが好ましい。このようにすれば、プラズマリアクタに水が流入したとしても、連結部が水没しにくくなるため、連結部の水没に起因して、一方のシール部からもう一方のシール部に水が広がることを防止することができる。 The seal member may include a connecting portion that connects at least a part of the upstream seal portion and the downstream seal portion. Also in this case, since water is prevented from spreading from one seal part to the other seal part, the contact area between the region of the seal member that has become easy to contain water and become conductive is reduced. Therefore, it is possible to reduce the amount of leakage current flowing from the plasma panel laminate to the case via the seal member. Furthermore, it is preferable that the connecting portion connects the upstream seal portion and the downstream seal portion at a portion covering the uppermost electrode panel constituting the plasma panel laminate. In this way, even if water flows into the plasma reactor, the connecting portion is not easily submerged, so that the water spreads from one seal portion to the other due to the submergence of the connecting portion. Can be prevented.
また、放電電極に電気的に接続される電気導通部材を備え、上流側シール部または下流側シール部に、同シール部を厚さ方向に貫通する切欠部が配置され、切欠部の内側領域に電気導通部材が位置していてもよい。このようにした場合、電気導通部材は、上流側シール部または下流側シール部に囲まれるようになる。その結果、プラズマリアクタに流入した水は上流側シール部または下流側シール部に吸収されるため、電気導通部材への水の接触が防止されるようになる。よって、上流側シール部または下流側シール部を介して電気導通部材とケースとが導通することに起因する、リーク電流の発生を防止することができる。なお、上流側からプラズマリアクタに水が流入する場合には、下流側シール部に、同下流側シール部を厚さ方向に貫通する切欠部が配置され、切欠部の内側領域に電気導通部材が位置していることが好ましい。このようにすれば、上流側シール部及び下流側シール部の両方によって電気導通部材への水の接触を防止できるため、電気導通部材とケースとの導通に起因するリーク電流の発生をより確実に防止することができる。 In addition, an electrical conduction member that is electrically connected to the discharge electrode is provided, and a cutout portion that penetrates the seal portion in the thickness direction is disposed in the upstream seal portion or the downstream seal portion, and an inner region of the cutout portion is provided. An electrically conductive member may be located. In this case, the electrically conductive member is surrounded by the upstream seal portion or the downstream seal portion. As a result, the water flowing into the plasma reactor is absorbed by the upstream seal portion or the downstream seal portion, so that contact of water with the electrically conductive member is prevented. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of leakage current due to the electrical conduction member and the case being conducted through the upstream side seal portion or the downstream side seal portion. When water flows into the plasma reactor from the upstream side, a cutout portion that penetrates the downstream seal portion in the thickness direction is disposed in the downstream seal portion, and an electrically conductive member is provided in the inner region of the cutout portion. Preferably it is located. In this way, water contact with the electrically conductive member can be prevented by both the upstream side seal portion and the downstream side seal portion, so that the generation of a leakage current due to the conduction between the electrically conductive member and the case is more reliably generated. Can be prevented.
さらに、電気導通部材は、例えば、上流側シール部及び下流側シール部から2mm以上30mm以下だけ離間して配置されていることがよい。仮に、電気導通部材がシール部(上流側シール部または下流側シール部)から2mm未満だけ離間して配置されていると、沿面放電が生じやすくなるため、シール部を介して電気導通部材とケースとが導通する虞がある。一方、電気導通部材がシール部から30mmよりも大きく離間して配置されていると、シール部を配置できる領域が小さくなってしまう。その結果、ケースとシール部との接触面積、及び、シール部とのプラズマパネル積層体との接触面積が小さくなるため、シール部を介してプラズマパネル積層体を確実にケースに固定できない可能性がある。なお、シール部と電気導通部材との距離は、プラズマの形成に必要な電圧のレベルに応じて変化する。一般的に、沿面放電の発生を防止するためには、1kV当り1mm離間させればよいことが知られている。従って、シール部と電気導通部材との距離は、電極パネル間に印加される電圧に応じた距離とすることがよい。 Furthermore, it is preferable that the electrical conduction member be disposed, for example, by being separated from the upstream seal portion and the downstream seal portion by 2 mm or more and 30 mm or less. If the electrical conduction member is disposed at a distance of less than 2 mm from the seal portion (upstream seal portion or downstream seal portion), creeping discharge is likely to occur. Therefore, the electrical conduction member and the case are interposed via the seal portion. There is a risk of continuity. On the other hand, when the electrically conductive member is disposed farther than 30 mm from the seal portion, an area where the seal portion can be disposed becomes small. As a result, the contact area between the case and the seal part and the contact area between the seal part and the plasma panel laminate are reduced, and therefore there is a possibility that the plasma panel laminate cannot be securely fixed to the case via the seal part. is there. Note that the distance between the seal portion and the electrically conductive member varies depending on the level of voltage required for plasma formation. In general, it is known that 1 mm per 1 kV may be separated to prevent the occurrence of creeping discharge. Therefore, the distance between the seal portion and the electrically conductive member is preferably a distance corresponding to the voltage applied between the electrode panels.
上記課題を解決するための別の手段(手段2)としては、ガスが流入する上流側端面及びガスが流出する下流側端面を有し、放電電極を有する複数の電極パネルを積層した構造を有し、隣接する前記電極パネル間に電圧が印加されたときにプラズマを発生するプラズマパネル積層体と、前記プラズマパネル積層体が収容される筒状のケースと、前記ケース及び前記プラズマパネル積層体の間に介在され、前記プラズマパネル積層体を前記ケースに保持するマット状のシール部材とを備えるプラズマリアクタであって、前記シール部材は、前記上流側端面側から前記下流側端面側に流れるガスの通過方向に沿って配置され、かつ、互いに隙間を介して配置された上流側シール部と下流側シール部とを含んで構成され、積層体保持状態において、前記上流側シール部の気孔率と前記下流側シール部の気孔率とが互いに異なることを特徴とするプラズマリアクタがある。 As another means (means 2) for solving the above problem, there is a structure in which a plurality of electrode panels each having a discharge electrode are stacked, having an upstream end face into which gas flows and a downstream end face from which gas flows out. A plasma panel laminate that generates plasma when a voltage is applied between the adjacent electrode panels, a cylindrical case that accommodates the plasma panel laminate, and the case and the plasma panel laminate. A plasma reactor comprising a mat-like seal member interposed between and holding the plasma panel laminate in the case, wherein the seal member is configured to transmit gas flowing from the upstream end face side to the downstream end face side. It is arranged along the passing direction and includes an upstream seal portion and a downstream seal portion that are arranged with a gap between each other. There are plasma reactor, characterized in that the serial upstream seal portion porosity and the porosity of the downstream sealing portion are different from each other.
従って、上記手段2に記載の発明では、ケース及びプラズマパネル積層体の間に介在されるシール部材が、互いに隙間を介して配置された上流側シール部と下流側シール部とを含んで構成されている。よって、上流側からプラズマリアクタに水が流入した場合、流入した水は最初に上流側シール部に吸収されるため、下流側シール部への水の到達が抑制される。また、下流側からプラズマリアクタに水が流入した場合、流入した水は最初に下流側シール部に吸収されるため、上流側シール部への水の到達が抑制される。その結果、シール部材全体に水が広がることが防止されるため、シール部材のうち含水して導通しやすくなった領域とケースとの接触面積が小さくなる。従って、プラズマパネル積層体からシール部材を介してケースに流れるリーク電流の発生量を低減することができ、プラズマパネル積層体−ケース間の静電容量の低下を抑制することができる。ゆえに、投入電力に対するプラズマの発生量を確保できるため、隣接する電極パネル間を流れる排ガス中のPMをプラズマを用いて酸化して除去する場合に、PMの除去を効率良く行うことができる。 Therefore, in the invention described in the above means 2, the seal member interposed between the case and the plasma panel laminate is configured to include an upstream seal portion and a downstream seal portion that are disposed with a gap therebetween. ing. Therefore, when water flows into the plasma reactor from the upstream side, the water that has flowed in is first absorbed by the upstream seal portion, so that the arrival of water at the downstream seal portion is suppressed. Further, when water flows into the plasma reactor from the downstream side, the water that has flowed in is first absorbed by the downstream seal portion, so that the arrival of water at the upstream seal portion is suppressed. As a result, since water is prevented from spreading over the entire seal member, the contact area between the case and the region of the seal member that has become water-containing and easily conducted is reduced. Therefore, it is possible to reduce the amount of leakage current flowing from the plasma panel laminate to the case via the seal member, and to suppress a decrease in capacitance between the plasma panel laminate and the case. Therefore, since the amount of plasma generated with respect to the input power can be secured, PM can be efficiently removed when the PM in the exhaust gas flowing between the adjacent electrode panels is oxidized and removed using plasma.
しかも、積層体保持状態において、上流側シール部の気孔率と下流側シール部の気孔率とが互いに異なるため、気孔率が大きい側のシール部に多量の水を吸収させることが可能である。よって、気孔率が大きい側のシール部が含水する場合には、含水したシール部から水が浸み出して含水していないシール部に到達する可能性を低くすることができる。その結果、シール部材全体に水が広がることが確実に防止されるため、上記したリーク電流の発生量をより確実に低減することができる。ゆえに、投入電力に対するプラズマの発生量を十分に確保することができる。 Moreover, in the laminated body holding state, the porosity of the upstream seal portion and the porosity of the downstream seal portion are different from each other, so that a large amount of water can be absorbed by the seal portion having the higher porosity. Therefore, when the seal portion on the side having a large porosity contains water, it is possible to reduce the possibility that water will ooze out from the water-containing seal portion and reach the seal portion not containing water. As a result, since the water is reliably prevented from spreading over the entire seal member, the amount of leakage current described above can be more reliably reduced. Therefore, it is possible to secure a sufficient amount of plasma generated with respect to the input power.
なお、上流側シール部がプラズマパネル積層体の上流側端部に配置されるとともに、下流側シール部がプラズマパネル積層体の下流側端部に配置される場合、積層体保持状態において、上流側シール部の気孔率が下流側シール部の気孔率より大きくてもよいし、下流側シール部の気孔率が上流側シール部の気孔率より大きくてもよい。上流側シール部の気孔率が下流側シール部の気孔率よりも大きい場合には、上流側からプラズマリアクタに水が流入した際に上流側シール部に多量の水を吸収できるため、上流側シール部から水が浸み出して下流側シール部に到達する可能性を低くすることができる。一方、下流側シール部の気孔率が上流側シール部の気孔率よりも大きい場合には、下流側からプラズマリアクタに水が流入した際に下流側シール部に多量の水を吸収できるため、下流側シール部から水が浸み出して上流側シール部に到達する可能性を低くすることができる。以上の結果、シール部材全体に水が広がることが確実に防止されるため、プラズマパネル積層体からシール部材を介してケースに流れるリーク電流の発生量を確実に低減することができる。 In addition, when the upstream seal portion is disposed at the upstream end portion of the plasma panel laminate and the downstream seal portion is disposed at the downstream end portion of the plasma panel laminate, The porosity of the seal portion may be greater than the porosity of the downstream seal portion, or the porosity of the downstream seal portion may be greater than the porosity of the upstream seal portion. When the porosity of the upstream seal portion is larger than the porosity of the downstream seal portion, a large amount of water can be absorbed by the upstream seal portion when water flows into the plasma reactor from the upstream side. The possibility that water oozes out from the portion and reaches the downstream seal portion can be reduced. On the other hand, when the porosity of the downstream seal portion is larger than the porosity of the upstream seal portion, a large amount of water can be absorbed by the downstream seal portion when water flows into the plasma reactor from the downstream side. The possibility of water seeping out from the side seal portion and reaching the upstream seal portion can be reduced. As a result, since it is reliably prevented that water spreads over the entire sealing member, it is possible to reliably reduce the amount of leakage current flowing from the plasma panel laminate to the case via the sealing member.
上記課題を解決するための別の手段(手段3)としては、ガスが流入する上流側端面及びガスが流出する下流側端面を有し、放電電極を有する複数の電極パネルを積層した構造を有し、隣接する前記電極パネル間に電圧が印加されたときにプラズマを発生するプラズマパネル積層体と、前記プラズマパネル積層体が収容される筒状のケースと、前記ケース及び前記プラズマパネル積層体の間に介在され、前記プラズマパネル積層体を前記ケースに保持するマット状のシール部材とを備えるプラズマリアクタであって、前記シール部材は、前記上流側端面側から前記下流側端面側に流れるガスの通過方向に沿って配置され、かつ、互いに隙間を介して配置された上流側シール部と下流側シール部とを含んで構成され、積層体保持状態において、前記上流側シール部の圧縮率と前記下流側シール部の圧縮率とが互いに異なることを特徴とするプラズマリアクタがある。 As another means (means 3) for solving the above problem, there is a structure in which a plurality of electrode panels each having a discharge electrode are stacked, each having an upstream end face into which gas flows and a downstream end face from which gas flows out. A plasma panel laminate that generates plasma when a voltage is applied between the adjacent electrode panels, a cylindrical case that accommodates the plasma panel laminate, and the case and the plasma panel laminate. A plasma reactor comprising a mat-like seal member interposed between and holding the plasma panel laminate in the case, wherein the seal member is configured to transmit gas flowing from the upstream end face side to the downstream end face side. It is arranged along the passing direction and includes an upstream seal portion and a downstream seal portion that are arranged with a gap between each other. There are plasma reactor, characterized in that the serial upstream seal portion of the compression ratio and the compression ratio of the downstream sealing portion are different from each other.
従って、手段3に記載の発明では、ケース及びプラズマパネル積層体の間に介在されるシール部材が、互いに隙間を介して配置された上流側シール部と下流側シール部とを含んで構成されている。よって、上流側からプラズマリアクタに水が流入した場合、流入した水は最初に上流側シール部に吸収されるため、下流側シール部への水の到達が抑制される。また、下流側からプラズマリアクタに水が流入した場合、流入した水は最初に下流側シール部に吸収されるため、上流側シール部への水の到達が抑制される。その結果、シール部材全体に水が広がることが防止されるため、シール部材のうち含水して導通しやすくなった領域とケースとの接触面積が小さくなる。従って、プラズマパネル積層体からシール部材を介してケースに流れるリーク電流の発生量を低減することができ、プラズマパネル積層体−ケース間の静電容量の低下を抑制することができる。ゆえに、投入電力に対するプラズマの発生量を確保できるため、隣接する電極パネル間を流れる排ガス中のPMをプラズマを用いて酸化して除去する場合に、PMの除去を効率良く行うことができる。
Therefore, in the invention described in the
しかも、積層体保持状態において、上流側シール部の圧縮率と下流側シール部の圧縮率とが互いに異なるため、圧縮率が小さい側のシール部に多量の水を吸収させることが可能である。よって、圧縮率が小さい側のシール部が含水する場合には、含水したシール部から水が浸み出して含水していないシール部に到達する可能性を低くすることができる。その結果、シール部材全体に水が広がることが確実に防止されるため、上記したリーク電流の発生量をより確実に低減することができる。ゆえに、投入電力に対するプラズマの発生量を十分に確保することができる。 Moreover, since the compression rate of the upstream seal portion and the compression rate of the downstream seal portion are different from each other in the laminated body holding state, a large amount of water can be absorbed by the seal portion on the side where the compression rate is small. Therefore, when the seal part on the side with a small compressibility contains water, the possibility that water oozes out from the water-containing seal part and reaches the seal part not containing water can be reduced. As a result, since the water is reliably prevented from spreading over the entire seal member, the amount of leakage current described above can be more reliably reduced. Therefore, it is possible to secure a sufficient amount of plasma generated with respect to the input power.
なお、上流側シール部がプラズマパネル積層体の上流側端部に配置されるとともに、下流側シール部がプラズマパネル積層体の下流側端部に配置される場合、積層体保持状態において、上流側シール部の圧縮率が下流側シール部の圧縮率より小さくてもよいし、下流側シール部の圧縮率が上流側シール部の圧縮率より小さくてもよい。上流側シール部の圧縮率が下流側シール部の圧縮率よりも小さい場合には、上流側からプラズマリアクタに水が流入した際に上流側シール部に多量の水を吸収できるため、上流側シール部から水が浸み出して下流側シール部に到達する可能性を低くすることができる。一方、下流側シール部の圧縮率が上流側シール部の圧縮率よりも小さい場合には、下流側からプラズマリアクタに水が流入した際に下流側シール部に多量の水を吸収できるため、下流側シール部から水が浸み出して上流側シール部に到達する可能性を低くすることができる。以上の結果、シール部材全体に水が広がることが確実に防止されるため、プラズマパネル積層体からシール部材を介してケースに流れるリーク電流の発生量を確実に低減することができる。 In addition, when the upstream seal portion is disposed at the upstream end portion of the plasma panel laminate and the downstream seal portion is disposed at the downstream end portion of the plasma panel laminate, The compression rate of the seal portion may be smaller than the compression rate of the downstream seal portion, or the compression rate of the downstream seal portion may be smaller than the compression rate of the upstream seal portion. When the compression rate of the upstream seal portion is smaller than the compression rate of the downstream seal portion, a large amount of water can be absorbed by the upstream seal portion when water flows into the plasma reactor from the upstream side. The possibility that water oozes out from the portion and reaches the downstream seal portion can be reduced. On the other hand, when the compression rate of the downstream seal portion is smaller than the compression rate of the upstream seal portion, a large amount of water can be absorbed by the downstream seal portion when water flows into the plasma reactor from the downstream side. The possibility of water seeping out from the side seal portion and reaching the upstream seal portion can be reduced. As a result, since it is reliably prevented that water spreads over the entire sealing member, it is possible to reliably reduce the amount of leakage current flowing from the plasma panel laminate to the case via the sealing member.
なお、上流側シール部の圧縮率が下流側シール部の圧縮率よりも小さくなる構造は、特に限定される訳ではなく、例えば、積層体非保持状態において、上流側シール部の厚さが下流側シール部の厚さよりも小さくなる構造や、上流側シール部の配置領域におけるケースの内面とプラズマパネル積層体の外表面との距離が、下流側シール部の配置領域におけるケースの内面とプラズマパネル積層体の外表面との距離よりも大きくなる構造などが挙げられる。これらの構造を採用すれば、上流側シール部の圧縮率が下流側シール部の圧縮率よりも小さくなる構造を容易に得ることができる。 The structure in which the compression rate of the upstream seal portion is smaller than the compression rate of the downstream seal portion is not particularly limited. For example, the thickness of the upstream seal portion is downstream in the laminate non-holding state. The structure smaller than the thickness of the side seal part, or the distance between the inner surface of the case and the outer surface of the plasma panel laminate in the arrangement area of the upstream seal part, the inner surface of the case and the plasma panel in the arrangement area of the downstream seal part Examples include a structure that is larger than the distance from the outer surface of the laminate. By adopting these structures, it is possible to easily obtain a structure in which the compression rate of the upstream seal portion is smaller than the compression rate of the downstream seal portion.
以下、本発明のプラズマリアクタ1を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
Hereinafter, an embodiment of the
図1〜図4に示されるように、本実施形態のプラズマリアクタ1は、自動車のエンジン(図示略)の排ガスに含まれているPMを除去する装置であり、排気管2に取り付けられている。プラズマリアクタ1は、電源3、ケース10及びプラズマパネル積層体20を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
ケース10は、例えばステンレス鋼を用いて矩形筒状に形成されている。ケース10の第1端部(図1では左端部)には第1コーン部11が接続され、ケース10の第2端部(図1では右端部)には第2コーン部12が接続されている。さらに、第1コーン部11は、排気管2の上流側部分4(エンジン側の部分)に接続され、第2コーン部12は、排気管2の下流側部分5(エンジン側とは反対側の部分)に接続されている。なお、エンジンからの排ガスは、排気管2の上流側部分4から第1コーン部11を介してケース10内に流入し、ケース10内を通過した後、第2コーン部12を介して排気管2の下流側部分5に流出する。
The
図1,図3〜図7に示されるように、プラズマパネル積層体20は、ケース10内に収容されており、排ガスが流入する上流側端面21と、排ガスが流出する下流側端面22と、4つのガス非通過面23,24,25,26とを有する略直方体状を成している。上流側端面21及び下流側端面22は、プラズマパネル積層体20において互いに反対側に位置している。各ガス非通過面23〜26は、上流側端面21と下流側端面22との間に位置している。
As shown in FIGS. 1, 3 to 7, the
また、プラズマパネル積層体20は、複数の電極パネル30と、各電極パネル30よりも外層側に位置する一対の外層パネル50とを積層した構造を有している。各パネル30,50は、上流側端面21側から下流側端面22側に流れる排ガスの通過方向F1(第1コーン部11から第2コーン部12に向かう方向)と平行に配置されており、互いに隙間(本実施形態では、0.5mmの隙間)を有するように配置されている。詳述すると、プラズマパネル積層体20は、隣接する電極パネル30間に、排ガスが通過するガス流路27を有している。
The
図1に示されるように、各電極パネル30には、プラズマパネル積層体20の厚さ方向に沿って第1の配線6及び第2の配線7が交互に電気的に接続されている。第1の配線6は、電源3の第1の端子に電気的に接続され、第2の配線7は、電源3の第2の端子に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
図1,図8に示されるように、本実施形態の電極パネル30は、第1主面31及び第2主面32を有し、縦100mm×横120mmの略矩形板状を成している。さらに、電極パネル30は、矩形板状の誘電体33に放電電極34(厚さ10μm)を内蔵してなる構造を有している。本実施形態において、誘電体33はアルミナ(Al2O3)等のセラミックからなり、放電電極34はタングステン(W)からなっている。また、電極パネル30は、第2主面32にて開口する凹部35を有している。凹部35は、電極パネル30の横方向に延びており、電極パネル30の両端面にて開口している。そして、本実施形態のプラズマパネル積層体20では、凹部35の内側面と下層側に隣接する電極パネル30の第1主面31との間に、上記したガス流路27が構成される。
As shown in FIGS. 1 and 8, the
図8に示されるように、電極パネル30における凹部35の両側部分には、第1主面31側と第2主面32側とを導通させる導通構造40がそれぞれ1つずつ設けられている。各導通構造40は、スルーホール導体41、第1パッド42及び第2パッド43を備えている。スルーホール導体41は、電極パネル30を厚さ方向に貫通している。そして、一方の導通構造40に設けられたスルーホール導体41は、放電電極34から外周側に延出する延出部36を貫通している。また、第1パッド42は、第1主面31に形成されており、スルーホール導体41の第1主面31側端部に対して電気的に接続されている。一方、第2パッド43は、第2主面32に形成されており、スルーホール導体41の第2主面32側端部に対して電気的に接続されている。なお、第1パッド42及び第2パッド43は、それぞれ長方形状を成しており、表面にNi等のめっきが施されている。
As shown in FIG. 8, one
図1,図4〜図7に示されるように、本実施形態の外層パネル50は、第1主面51及び第2主面52を有し、縦100mm×横120mmの略矩形板状を成している。なお、本実施形態の外層パネル50には、凹部35と同様の凹部は形成されていない。
As shown in FIGS. 1 and 4 to 7, the
また、外層パネル50は、矩形板状の誘電体53によって構成されている。本実施形態において、誘電体53はアルミナ等のセラミックからなっている。即ち、本実施形態の外層パネル50は、電極パネル30と同じ材料を用いて形成されている。なお、本実施形態の誘電体53には、放電電極34と同様の放電電極は内蔵されていない。
Further, the
また、外層パネル50の両端部分には、第1主面51側と第2主面52側とを導通させる導通構造(図示略)がそれぞれ1つずつ設けられている。各導通構造は、スルーホール導体(図示略)、第1パッド(図示略)及び第2パッド(図示略)を備えている。スルーホール導体は、外層パネル50を厚さ方向に貫通している。第1パッドは、第1主面51に形成されており、スルーホール導体の第1主面51側端部に対して電気的に接続されている。そして、下層側の外層パネル50の第1主面51に形成された第1パッドは、最下層の電極パネル30に形成された第2パッド43に接触するようになっている。一方、第2パッドは、第2主面52に形成されており、スルーホール導体の第2主面52側端部に対して電気的に接続されている。そして、上層側の外層パネル50の第2主面52に形成された第2パッドは、最上層の電極パネル30に形成された第1パッド42に接触するようになっている。なお、第1パッド及び第2パッドは、それぞれ長方形状を成しており、表面にNi等のめっきが施されている。
In addition, one conductive structure (not shown) that connects the first
図5〜図7に示されるように、プラズマリアクタ1は、各パネル30,50(プラズマパネル積層体20)をガス非通過面24側から挟み込んで固定する1つの第1クランプ61と、各パネル30,50をガス非通過面26側から挟み込んで固定する1つの第2クランプ62とを備えている。各クランプ61,62は、金属板(例えば、SUS430等の材料からなるステンレス板)を折り曲げることによって形成されている。なお、各クランプ61,62は、各パネル30,50を積層方向に挟み込む機能に加えて、放電電極34に電気的に接続される電気導通部材としての機能を有している。
As shown in FIG. 5 to FIG. 7, the
また、各クランプ61,62は、板部材63及び押さえ板64を備えている。板部材63は、パネル30,50の積層方向に延びている。押さえ板64は、板部材63と一体に形成され、板部材63の両端部に配置されている。各押さえ板64は、弾性を有しており、折り返し構造を有する板ばねである。なお、各押さえ板64は、上層側の外層パネル50の第1主面51に形成された第1パッド、または、下層側の外層パネル50の第2主面52に形成された第2パッドに圧接している。
Each
図2〜図7に示されるように、プラズマリアクタ1は、一対の電源供給端子71,72を備えている。本実施形態の電源供給端子71,72は、スパークプラグと同様の構造を有している。詳述すると、電源供給端子71,72は、外部接続部、金属粉末を含む導電性シール、絶縁体、主体金具、滑石、パッキン類等を備えている。外部接続部は、導電性シールを介して中心軸73に接続されている。中心軸73は、片側の端部が絶縁体内に配置されている。なお、電源供給端子は、本実施形態のものに限定される訳ではなく、絶縁体によって外部接続部とケース10との間が絶縁されている構造であれば、他の構造であってもよい。
As shown in FIGS. 2 to 7, the
また、電源供給端子71は、基端部(中心軸73)が第1クランプ61の板部材63の中央部に電気的に接続され、先端部がケース10から露出している。同様に、電源供給端子72は、基端部(中心軸73)が第2クランプ62の板部材63の中央部に電気的に接続され、先端部がケース10から露出している。そして、各電源供給端子71,72は、互いに反対方向に突出している。なお、本実施形態では、電源供給端子71の先端部が第1の配線6(図1参照)に接続されるとともに、電源供給端子72の先端部が第2の配線7(図1参照)に接続されるようになっている。
Further, the
図4〜図6に示されるように、ケース10とプラズマパネル積層体20との間には、側面視で矩形環状を成すマット状のシール部材80が介在されている。シール部材80は、プラズマパネル積層体20をケース10に保持する機能を有している。
As shown in FIGS. 4 to 6, a mat-
また、図5,図6に示されるように、シール部材80は、矩形環状を成す上流側シール部81と、同じく矩形環状を成す下流側シール部82とによって構成されている。上流側シール部81及び下流側シール部82は、排ガスの通過方向F1に沿って配置されている。そして、上流側シール部81は、プラズマパネル積層体20の上流側端部(即ち、上流側端面21側の端部)に配置され、下流側シール部82は、プラズマパネル積層体20の下流側端部(即ち、下流側端面22側の端部)に配置されている。また、上流側シール部81及び下流側シール部82は、3mm以上50mm以下(本実施形態では45mm)の隙間S1を介して互いに離間して配置されている。さらに、上流側シール部81及び下流側シール部82は、クランプ61,62との間にも隙間を有するように配置されている。具体的に言うと、クランプ61,62の上流側端縁65は、上流側シール部81の下流側端縁83から2mm以上30mm以下(本実施形態では20mm)だけ離間して配置されている。それとともに、クランプ61,62の下流側端縁66は、下流側シール部82の上流側端縁84から2mm以上30mm以下(本実施形態では5mm)だけ離間して配置されている。なお、上流側シール部81の上流側端縁85は、プラズマパネル積層体20の上流側端面21から5mmだけ離間して配置されている。また、下流側シール部82の下流側端縁86は、プラズマパネル積層体20の下流側端面22から5mmだけ離間して配置されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
なお、図5,図6に示されるシール部材80は、上流側シール部81の体積と下流側シール部82の体積とが互いに異なっている。詳述すると、積層体非保持状態(即ち、プラズマパネル積層体20をケース10に保持していない状態)において、排ガスの通過方向F1に沿った上流側シール部81の長さL1(図5参照)は25mm、上流側シール部81の厚さT1(図5,図6参照)は22mmとなっている。また、同じく積層体保持状態において、通過方向F1に沿った下流側シール部82の長さL2(図5参照)は40mm、下流側シール部82の厚さT2(図5,図6参照)は22mmとなっている。即ち、上流側シール部81の厚さT1が下流側シール部82の厚さT2と等しいものの、上流側シール部81の長さL1は下流側シール部82の長さL2よりも短くなっている。よって、本実施形態では、上流側シール部81の体積が下流側シール部82の体積よりも小さくなる。
5 and 6, the volume of the
また、図5,図6に示される上流側シール部81及び下流側シール部82は、それぞれ同じ材料(本実施形態では、セラミック繊維からなる絶縁材料)を用いて形成されている。よって、積層体保持状態(即ち、プラズマパネル積層体20をケース10に保持している状態)において、上流側シール部81の気孔率及び下流側シール部82の気孔率は、互いに等しくなる。さらに、上流側シール部81の配置領域におけるケース10の内面とプラズマパネル積層体20の外表面との距離、及び、下流側シール部82の配置領域におけるケース10の内面とプラズマパネル積層体20の外表面との距離は、互いに等しくなっており、本実施形態では15mmとなっている。よって、積層体保持状態において、上流側シール部81の圧縮率及び下流側シール部82の圧縮率は、互いに等しくなっている。詳述すると、シール部81,82の圧縮率は、0%以上50%以下、具体的には10%以上40%以下(本実施形態では約32%)となっている。
Moreover, the upstream
なお、図5,図6では、プラズマパネル積層体20を覆うシール部81,82を一体のものとして示しているが、製造方法を最適化するために、複数のマットを組み合わせることによりシール部を構成してもよい。例えば、上流側シール部81を、各ガス非通過面23〜26をそれぞれ覆う4枚のマットを組み合わせることによって構成してもよい。さらに、ガス非通過面23〜26を覆うマットをそれぞれ2枚重ねとし、合計8枚のマットを組み合わせることにより上流側シール部81を構成してもよい。また、各マットの圧縮率は、互いに等しくなくてもよい。例えば、ガス非通過面23,25を覆うマットの圧縮率、及び、ガス非通過面24,26を覆うマットの圧縮率は、互いに等しくなくてもよい。つまり、プラズマパネル積層体20の耐圧力を考慮したうえで、マットの圧縮率を設定することにより、破損に強いプラズマリアクタ1を得ることができる。
5 and 6, the
なお、図1に示されるように、本実施形態のプラズマリアクタ1は、例えば、排ガスに含まれているPMを除去するために用いられる。この場合、電源3から隣接する電極パネル30間にパルス電圧(例えば、ピーク電圧:5kV(5000V)、パルス繰返し周波数:100Hz)が印加されると、誘電体バリア放電が生じ、放電電極34間に誘電体バリア放電によるプラズマが発生する。そして、プラズマの発生により、ガス流路27を流れる排ガスに含まれるPMが酸化(燃焼)されて除去される。
In addition, as FIG. 1 shows, the
次に、プラズマリアクタ1の製造方法を説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、アルミナ粉末を主成分とするセラミック材料を用いて、誘電体33となる第1〜第3のセラミックグリーンシートを形成する。なお、セラミックグリーンシートの形成方法としては、テープ成形や押出成形などの周知の成形法を用いることができる。そして、各セラミックグリーンシートに対してレーザ加工を行い、スルーホール導体41用の貫通孔を形成する。なお、貫通孔の形成を、パンチング加工、ドリル加工等によって行ってもよい。
First, the 1st-3rd ceramic green sheet used as the
次に、従来周知のペースト印刷装置(図示略)を用いて、スルーホール導体41用の貫通孔に導電性ペースト(本実施形態では、タングステンペースト)を充填し、スルーホール導体41となる未焼成のスルーホール導体部を形成する。
Next, using a conventionally known paste printing apparatus (not shown), the through hole for the through-
次に、第1のセラミックグリーンシートを支持台(図示略)に載置する。さらに、ペースト印刷装置を用いて、第1のセラミックグリーンシートの裏面上に導電性ペーストを印刷する。その結果、第1のセラミックグリーンシートの裏面上に、放電電極34となる厚さ10μmの未焼成電極が形成される。なお、第1のセラミックグリーンシートに対する未焼成電極の印刷方法としては、スクリーン印刷などの周知の印刷法を用いることができる。
Next, the first ceramic green sheet is placed on a support base (not shown). Furthermore, a conductive paste is printed on the back surface of the first ceramic green sheet using a paste printing apparatus. As a result, an unsintered electrode having a thickness of 10 μm to be the
そして、導電性ペーストの乾燥後、未焼成電極が印刷された第1のセラミックグリーンシートの裏面上に、第2のセラミックグリーンシート及び第3のセラミックグリーンシートを順番に積層し、シート積層方向に押圧力を付与する。その結果、各セラミックグリーンシートが一体化され、セラミック積層体が形成される。さらに、ペースト印刷装置を用いて、第1のセラミックグリーンシートの主面上に導電性ペーストを印刷し、未焼成の第1パッド42を形成するとともに、第3のセラミックグリーンシートの裏面上に導電性ペーストを印刷し、未焼成の第2パッド43を形成する。なお、第3のセラミックグリーンシートは、凹部35の形状に合わせた打抜加工を施した後に積層される。
Then, after the conductive paste is dried, the second ceramic green sheet and the third ceramic green sheet are sequentially laminated on the back surface of the first ceramic green sheet on which the unfired electrodes are printed, in the sheet lamination direction. Apply pressing force. As a result, the ceramic green sheets are integrated to form a ceramic laminate. Further, using a paste printing device, a conductive paste is printed on the main surface of the first ceramic green sheet to form the unfired
また、第1〜第3のセラミックグリーンシートを形成する手法と同様の手法を用いて、外層パネル50となる第4のセラミックグリーンシートを形成する。そして、第4のセラミックグリーンシートに対してレーザ加工を行い、スルーホール導体用の貫通孔を形成する。次に、ペースト印刷装置を用いて、スルーホール導体用の貫通孔に導電性ペーストを充填し、スルーホール導体となる未焼成のスルーホール導体部を形成する。
Moreover, the 4th ceramic green sheet used as the
次に、第4のセラミックグリーンシートを支持台に載置する。さらに、ペースト印刷装置を用いて、第4のセラミックグリーンシートの主面上に導電性ペーストを印刷し、未焼成の第1パッドを形成するとともに、第4のセラミックグリーンシートの裏面上に導電性ペーストを印刷し、未焼成の第2パッドを形成する。 Next, a fourth ceramic green sheet is placed on the support base. Further, using a paste printing apparatus, the conductive paste is printed on the main surface of the fourth ceramic green sheet to form the unfired first pad, and the conductive material is formed on the back surface of the fourth ceramic green sheet. The paste is printed to form an unfired second pad.
次に、周知の手法に従って乾燥工程や脱脂工程などを行った後、セラミックグリーンシート及び未焼成電極をアルミナ及びタングステンが焼結しうる所定の温度(例えば、1400℃〜1600℃程度)に加熱する同時焼成を行う。その結果、第1〜第3のセラミックグリーンシート中のアルミナ、及び、導電性ペースト中のタングステンが同時焼結し、誘電体33、放電電極34、スルーホール導体41、第1パッド42及び第2パッド43が同時焼成によって形成され、第1〜第3のセラミックグリーンシートが電極パネル30となる。また、第4のセラミックグリーンシート中のアルミナ、及び、導電性ペースト中のタングステンが同時焼結し、誘電体53、スルーホール導体、第1パッド及び第2パッドが同時焼成によって形成され、第4のセラミックグリーンシートが外層パネル50となる。
Next, after performing a drying process or a degreasing process according to a known technique, the ceramic green sheet and the unfired electrode are heated to a predetermined temperature (for example, about 1400 ° C. to 1600 ° C.) at which alumina and tungsten can be sintered. Simultaneous firing is performed. As a result, alumina in the first to third ceramic green sheets and tungsten in the conductive paste are simultaneously sintered, and the dielectric 33, the
その後、積層工程を行い、得られたパネル30,50を複数枚積層して、プラズマパネル積層体20を形成する。次に、クランプ61,62を用いて、複数の電極パネル30及び一対の外層パネル50を積層方向に挟み込んで固定する。このとき、クランプ61,62を構成する一対の押さえ板64が、上層側の外層パネル50に形成された第1パッドと、下層側の外層パネル50に形成された第2パッドとに圧接する。さらに、溶接等を行うことにより、第1クランプ61を構成する板部材63の中央部に電源供給端子71の中心軸73を電気的に接続するとともに、第2クランプ62を構成する板部材63の中央部に電源供給端子72の中心軸73を電気的に接続する。次に、プラズマパネル積層体20の上流側端部を覆うように上流側シール部81を取り付けるとともに、プラズマパネル積層体20の下流側端部を覆うように下流側シール部82を取り付ける。さらに、上流側シール部81の外表面と下流側シール部82の外表面を覆うようにケース10を取り付ける。その後、電源供給端子71の先端部に第1の配線6を接続するとともに、電源供給端子72の先端部に第2の配線7を接続する。以上のプロセスを経て、プラズマリアクタ1が完成する。
Thereafter, a lamination process is performed, and a plurality of the obtained
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。 Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1)本実施形態のプラズマリアクタ1は、自動車に搭載して使用されるため、水が流入することがある。ところが、ケース10及びプラズマパネル積層体20の間に介在されるシール部材80は、吸水性に優れたセラミック繊維からなるため、少量の水であってもシール部材80全体が含水状態となってしまう。その結果、本来絶縁されるべきプラズマパネル積層体20−ケース10間がシール部材80を介して導通してしまうため、リーク電流が発生してしまう虞がある。
(1) Since the
そこで、本実施形態では、シール部材80を、互いに隙間S1を介して配置された上流側シール部81と下流側シール部82とによって構成している。よって、上流側からプラズマリアクタ1に水が流入した場合、流入した水は最初に上流側シール部81に吸収されるため、下流側シール部82への水の到達が抑制される。また、下流側からプラズマリアクタ1に水が流入した場合、流入した水は最初に下流側シール部82に吸収されるため、上流側シール部81への水の到達が抑制される。その結果、シール部材80全体に水が広がることが防止されるため、シール部材80のうち含水して導通しやすくなった領域とケース10との接触面積が小さくなる。従って、プラズマパネル積層体20からシール部材80を介してケース10に流れるリーク電流の発生量を低減することができ、プラズマパネル積層体20−ケース10間の静電容量の低下を抑制することができる。ゆえに、投入電力に対するプラズマの発生量を確保できるため、隣接する電極パネル30間を流れる排ガス中のPMをプラズマを用いて酸化して除去する場合に、PMの除去を効率良く行うことができる。
Therefore, in the present embodiment, the
(2)ところで、プラズマリアクタ1に流入する水としては、車両の冷間始動時において排気管2内の結露に起因して発生する排気凝縮水や、水たまりへの車両の進入に伴いマフラーから流入する水がある。排気凝縮水は、上流側からプラズマリアクタ1に流入する一方、マフラーから流入した水は、下流側からプラズマリアクタ1に流入するようになっている。なお、下流側からの水の流入は、マフラーの形状等を工夫することにより防ぐことが可能である。しかし、上流側からの水(排気凝縮水)の流入を避けることは困難である。
(2) By the way, as water flowing into the
そこで、本実施形態では、上流側シール部81の体積を下流側シール部82の体積よりも小さくし、上流側シール部81とケース10との接触面積を下流側シール部82とケース10との接触面積よりも小さくしている。この場合、排気凝縮水は、上流側からプラズマリアクタ1に流入して、ケース10との接触面積が小さい上流側シール部81に吸収されるため、シール部材80のうち含水して導通しやすくなった領域とケース10との接触面積がより確実に小さくなる。その結果、プラズマパネル積層体20からシール部材80を介してケース10に流れるリーク電流の発生量がよりいっそう低減されることになる。ゆえに、投入電力に対するプラズマの発生量を十分に確保することができる。
Therefore, in the present embodiment, the volume of the
(3)本実施形態では、プラズマパネル積層体20を構成する一対の外層パネル50が、排ガスの流路(ガス流路)となる凹部を有しておらず、かつ、放電電極を有していないパネルとなっている。その結果、クランプ61,62の押さえ板64と放電電極との間の距離が長くなるため、ガス流路27(即ち、放電電極34が対向する空間)とは別の箇所において、不要なプラズマ(不具合の発生や部材の劣化の原因となるプラズマ)の発生を抑制することができる。
(3) In the present embodiment, the pair of
(4)本実施形態のプラズマリアクタ1は、第1コーン部11及び第2コーン部12を介して排気管2に取り付けられている。その結果、排気管2の上流側部分4→第1コーン部11→プラズマリアクタ1→第2コーン部12→排気管2の下流側部分5の順番に排ガスが流れる排ガス流路内の抵抗が低減されるため、排ガス流路内における圧力損失を抑えることができる。ひいては、圧力損失に伴うエンジンの出力低下も防止することができる。
(4) The
なお、上記実施形態を以下のように変更してもよい。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
・上記実施形態のシール部材80は、上流側シール部81の体積が下流側シール部82の体積よりも小さくなっていた。しかし、排気凝縮水の発生が少なく、マフラーからの水の逆流が起こる可能性が高い場合、例えば、プラズマリアクタを熱帯地方等で用いる場合には、下流側シール部82の体積を上流側シール部81の体積よりも小さくしてもよい。
In the sealing
・上記実施形態では、上流側シール部81の長さL1を下流側シール部82の長さL2よりも短くすることにより、上流側シール部81の体積を下流側シール部82の体積よりも小さくしていた。しかし、図9に示されるように、上流側シール部91を下流側シール部92よりも薄く形成することにより、上流側シール部91の体積を下流側シール部92の体積よりも小さくしてもよい。さらに、排ガスの通過方向に沿った上流側シール部の長さを、排ガスの通過方向に沿った下流側シール部の長さよりも短くするとともに、上流側シール部を下流側シール部よりも薄く形成することにより、上流側シール部の体積を下流側シール部の体積よりも小さくしてもよい。
In the above embodiment, the length of the
・上記実施形態のシール部材80では、上流側シール部81の体積が下流側シール部82の体積よりも小さくなっていた。しかし、図10に示されるように、プラズマパネル積層体101をケース102に保持している積層体保持状態、即ち、シール部材103が圧縮される状態において、上流側シール部104の気孔率を下流側シール部105の気孔率より大きくしてもよい。この場合、上流側シール部104の体積及び下流側シール部105の体積は、互いに等しくなる。また、積層体保持状態において、下流側シール部105の気孔率を上流側シール部104の気孔率より大きくしてもよい。なお、上流側シール部104の気孔率と下流側シール部105の気孔率とが異なるようにすれば、上流側シール部104や下流側シール部105が吸収できる水量を調整することができる。但し、気孔率を大きくし過ぎると、シール部材103の吸水量は増加するものの、シール部材103によるプラズマパネル積層体101の保持力が低下する虞がある。
In the
・さらに、積層体保持状態において、上流側シール部104の圧縮率を下流側シール部105の圧縮率よりも小さくしてもよい。この場合においても、上流側シール部104の体積及び下流側シール部105の体積は、互いに等しくなる(図10参照)。ここで、上流側シール部104の圧縮率を下流側シール部105の圧縮率よりも小さくする手法としては、プラズマパネル積層体101をケース102に保持していない積層体非保持状態において、上流側シール部104の厚さを下流側シール部105の厚さよりも小さくしたプラズマパネル積層体101を、図10に示すケース102と同様のケースに収容することなどが挙げられる。また、上流側シール部104の圧縮率を下流側シール部105の圧縮率よりも小さくする別の手法としては、上流側シール部111の配置領域におけるケース112の内面とプラズマパネル積層体113の外表面との距離D1を、下流側シール部114の配置領域におけるケース112の内面とプラズマパネル積層体113の外表面との距離D2よりも大きくすることなどが挙げられる(図11参照)。この場合、上流側シール部111の厚さ及び下流側シール部114の厚さは、積層体非保持状態において互いに等しくなる。なお、積層体保持状態において、下流側シール部114の圧縮率を上流側シール部111の圧縮率より小さくしてもよい。
Furthermore, in the stacked body holding state, the compression rate of the upstream
・図12に示されるように、シール部材120を、複数個(ここでは2個)の上流側シール部121と1個の下流側シール部122とによって構成してもよい。このようにすれば、上流側端面123側(または下流側端面124側)への水の伝達をより確実に防止することができる。なお、シール部材120を、1個の上流側シール部と複数個の下流側シール部とによって構成してもよいし、複数個の上流側シール部と複数個の下流側シール部とによって構成してもよい。
As shown in FIG. 12, the
・上記実施形態では、プラズマパネル積層体20のガス非通過面24側に第1クランプ61(及び電源供給端子71)が配置され、プラズマパネル積層体20のガス非通過面26側に第2クランプ62(及び電源供給端子72)が配置されていた。しかし、図13に示されるように、プラズマパネル積層体131の片側(ここでは、ガス非通過面132側)に一対の電源供給端子133を配置するようにしてもよい。このようにすれば、シール部材134(ここでは、下流側シール部135)の保持面積を増やすことができる。
In the above embodiment, the first clamp 61 (and the power supply terminal 71) is disposed on the
・図14に示されるように、シール部材140は、上流側シール部141及び下流側シール部142の少なくとも一部(ここでは、最上層の電極パネル、具体的には、上層側の外層パネル143を覆う部位)を連結する連結部144を含んで構成されていてもよい。なお、連結部144は、下層側の外層パネル143を覆う部位において、上流側シール部141及び下流側シール部142を連結してもよいし、プラズマパネル積層体145の側面(ガス非通過面146,147)を覆う部位において、上流側シール部141及び下流側シール部142を連結してもよい。
As shown in FIG. 14, the
・図15に示されるように、下流側シール部151に、同下流側シール部151を厚さ方向に貫通してプラズマパネル積層体152のガス非通過面153側を露出させる第1切欠部154と、下流側シール部151を厚さ方向に貫通してプラズマパネル積層体152のガス非通過面155側を露出させる第2切欠部156を配置してもよい。そして、第1切欠部154の内側領域に第1クランプ157(電気導通部材)を位置させるとともに、第2切欠部156の内側領域に第2クランプ158(電気導通部材)を位置させるようにしてもよい。なお、切欠部154,156は、上流側シール部159に配置されていてもよい。
As shown in FIG. 15, the
・図16に示されるように、下流側シール部161に、同下流側シール部161を厚さ方向に貫通するとともに、排ガスの通過方向F1と直交する方向に開口して、プラズマパネル積層体162のガス非通過面163側を露出させる切欠部164を配置し、切欠部164の内側領域に一対のクランプ165(電気導通部材)を位置させるようにしてもよい。このようにすれば、上流側シール部166に吸収されている水が浸み出たとしても、浸み出た水が直接切欠部164に到達することはないため、クランプ165への水の付着を確実に防止することができる。なお、切欠部164は、上流側シール部166に配置されていてもよい。
As shown in FIG. 16, the
・上記実施形態において、シール部材を非分割の構造にしてもよい。例えば、図17に示されるように、積層体保持状態、即ち、シール部材170が圧縮される状態において、プラズマパネル積層体171の上流側端部に位置するシール部材170の上流側部位172の気孔率を、プラズマパネル積層体171の下流側端部に位置するシール部材170の下流側部位173の気孔率より大きくしてもよい。また、積層体保持状態において、下流側部位173の気孔率を上流側部位172の気孔率より大きくしてもよい。なお、上流側部位172の気孔率と下流側部位173の気孔率とが異なるようにすれば、上流側部位172や下流側部位173が吸収できる水量を調整することができる。
In the above embodiment, the seal member may be a non-divided structure. For example, as shown in FIG. 17, the pores in the
・さらに、積層体保持状態において、上流側部位172の圧縮率を下流側部位173の圧縮率より小さくしてもよい。ここで、上流側部位172の圧縮率を下流側部位173の圧縮率よりも小さくする手法としては、積層体非保持状態において、上流側部位172の厚さを下流側部位173の厚さよりも小さくしたプラズマパネル積層体171を、図17に示すケース174と同様のケースに収容することなどが挙げられる。また、上流側部位172の圧縮率を下流側部位173の圧縮率よりも小さくする別の手法としては、上流側部位181の配置領域におけるケース182の内面とプラズマパネル積層体183の外表面との距離D3を、下流側部位184の配置領域におけるケース182の内面とプラズマパネル積層体183の外表面との距離D4よりも大きくすることなどが挙げられる(図18参照)。この場合、上流側部位181の厚さ及び下流側部位184の厚さは、積層体非保持状態において互いに等しくなる。なお、積層体保持状態において、下流側部位184の圧縮率を上流側部位181の圧縮率より小さくしてもよい。
Furthermore, in the stacked body holding state, the compression rate of the
・図19に示されるように、シール部材190は、上流側部位191と下流側部位192との間に、排ガスの通過方向F3と交差する方向に延びる壁部193を有していてもよい。また、図20に示されるように、シール部材200は、上流側部位201と下流側部位202との間に、排ガスの通過方向F4と交差する方向に延びるスリット203を有していてもよい。
As shown in FIG. 19, the
・上記実施形態の電極パネル30は、誘電体33に放電電極34を内蔵することによって構成されていた。しかし、誘電体33の表面に放電電極34を形成することによって電極パネルを形成してもよい。
-The
・上記実施形態のプラズマリアクタ1は、自動車のエンジンの排ガス浄化に用いられていたが、例えば、船舶等のエンジンの排ガス浄化に用いてもよい。また、プラズマリアクタ1は、プラズマ処理を行うものであればよく、排ガスの処理を行うものでなくてもよいし、浄化に用いるものでなくてもよい。
-Although the
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。 Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the embodiment described above are listed below.
(1)上記手段1乃至3のいずれか1つにおいて、前記プラズマパネル積層体は略直方体状を成すことを特徴とするプラズマリアクタ。
(1) The plasma reactor according to any one of the
(2)上記手段1乃至3のいずれか1つにおいて、前記電極パネルは、第1主面及び第2主面を有しており、前記電極パネルに、前記第1主面側と前記第2主面側とを導通させる導通構造が設けられることを特徴とするプラズマリアクタ。 (2) In any one of the above means 1 to 3, the electrode panel has a first main surface and a second main surface, and the electrode panel includes the first main surface side and the second main surface. A plasma reactor characterized in that a conduction structure is provided for conducting the main surface.
(3)技術的思想(2)において、前記導通構造は、前記第1主面及び前記第2主面を貫通するスルーホール導体と、前記第1主面に形成され、前記スルーホール導体の前記第1主面側端部に電気的に接続される第1パッドと、前記第2主面に形成され、前記スルーホール導体の前記第2主面側端部に電気的に接続される第2パッドとを備えることを特徴とするプラズマリアクタ。 (3) In the technical idea (2), the conductive structure is formed in the first main surface and the through hole conductor that penetrates the first main surface and the second main surface, and the through hole conductor includes the through hole conductor. A first pad electrically connected to the first main surface side end portion and a second pad formed on the second main surface and electrically connected to the second main surface side end portion of the through-hole conductor. A plasma reactor comprising a pad.
(4)ガスが流入する上流側端面及びガスが流出する下流側端面を有し、放電電極を有する複数の電極パネルを積層した構造を有し、隣接する前記電極パネル間に電圧が印加されたときにプラズマを発生するプラズマパネル積層体と、前記プラズマパネル積層体が収容される筒状のケースと、前記ケース及び前記プラズマパネル積層体の間に介在され、前記プラズマパネル積層体を前記ケースに保持するマット状のシール部材とを備えるプラズマリアクタであって、積層体保持状態において、前記プラズマパネル積層体の上流側端部に位置する前記シール部材の上流側部位の気孔率と、前記プラズマパネル積層体の下流側端部に位置する前記シール部材の下流側部位の気孔率とが互いに異なることを特徴とするプラズマリアクタ。 (4) It has a structure in which a plurality of electrode panels each having a discharge electrode are stacked, and a voltage is applied between the adjacent electrode panels. A plasma panel laminate that sometimes generates plasma, a cylindrical case in which the plasma panel laminate is accommodated, and the plasma panel laminate that is interposed between the case and the plasma panel laminate, A plasma reactor comprising a mat-like sealing member to be held, and in a laminated body holding state, a porosity of an upstream portion of the sealing member located at an upstream end of the plasma panel laminated body, and the plasma panel A plasma reactor characterized in that the porosity of the downstream portion of the seal member located at the downstream end of the laminate is different from each other.
(5)ガスが流入する上流側端面及びガスが流出する下流側端面を有し、放電電極を有する複数の電極パネルを積層した構造を有し、隣接する前記電極パネル間に電圧が印加されたときにプラズマを発生するプラズマパネル積層体と、前記プラズマパネル積層体が収容される筒状のケースと、前記ケース及び前記プラズマパネル積層体の間に介在され、前記プラズマパネル積層体を前記ケースに保持するマット状のシール部材とを備えるプラズマリアクタであって、積層体保持状態において、前記プラズマパネル積層体の上流側端部に位置する前記シール部材の上流側部位の圧縮率と、前記プラズマパネル積層体の下流側端部に位置する前記シール部材の下流側部位の圧縮率とが互いに異なることを特徴とするプラズマリアクタ。 (5) It has an upstream end face into which gas flows in and a downstream end face from which gas flows out, and has a structure in which a plurality of electrode panels having discharge electrodes are stacked, and a voltage is applied between the adjacent electrode panels. A plasma panel laminate that sometimes generates plasma, a cylindrical case in which the plasma panel laminate is accommodated, and the plasma panel laminate that is interposed between the case and the plasma panel laminate, A plasma reactor comprising a mat-like sealing member to be held, and in a laminated body holding state, a compressibility of an upstream portion of the sealing member located at an upstream end of the plasma panel laminated body, and the plasma panel A plasma reactor characterized in that the compressibility of the downstream portion of the seal member located at the downstream end of the laminate is different from each other.
(6)技術的思想(5)において、積層体非保持状態において、前記シール部材の上流側部位の厚さと前記シール部材の下流側部位の厚さとが互いに異なることを特徴とするプラズマリアクタ。 (6) The plasma reactor according to the technical idea (5), wherein the thickness of the upstream portion of the seal member and the thickness of the downstream portion of the seal member are different from each other in the non-holding state of the laminate.
(7)技術的思想(5)において、前記シール部材の上流側部位の配置領域における、前記ケースの内面と前記プラズマパネル積層体の外表面との距離、及び、前記シール部材の下流側部位の配置領域における、前記ケースの内面と前記プラズマパネル積層体の外表面との距離が互いに異なることを特徴とするプラズマリアクタ。 (7) In the technical idea (5), the distance between the inner surface of the case and the outer surface of the plasma panel laminate in the arrangement region of the upstream portion of the seal member, and the downstream portion of the seal member The plasma reactor characterized in that the distance between the inner surface of the case and the outer surface of the plasma panel laminate in the arrangement region is different.
(8)ガスが流入する上流側端面及びガスが流出する下流側端面を有し、放電電極を有する複数の電極パネルを積層した構造を有し、隣接する前記電極パネル間に電圧が印加されたときにプラズマを発生するプラズマパネル積層体と、前記プラズマパネル積層体が収容される筒状のケースと、前記ケース及び前記プラズマパネル積層体の間に介在され、前記プラズマパネル積層体を前記ケースに保持するマット状のシール部材とを備えるプラズマリアクタであって、前記シール部材は、前記プラズマパネル積層体の上流側端部に位置する上流側部位と、前記プラズマパネル積層体の下流側端部に位置する下流側部位との間に、前記上流側端面側から前記下流側端面側に流れるガスの通過方向と交差する方向に延びる壁部を有していることを特徴とするプラズマリアクタ。 (8) It has a structure in which a plurality of electrode panels having discharge electrodes are stacked, and a voltage is applied between adjacent electrode panels, having an upstream end face into which gas flows and a downstream end face from which gas flows out. A plasma panel laminate that sometimes generates plasma, a cylindrical case in which the plasma panel laminate is accommodated, and the plasma panel laminate that is interposed between the case and the plasma panel laminate, A plasma reactor including a mat-shaped sealing member to be held, wherein the sealing member is provided at an upstream portion located at an upstream end of the plasma panel laminate and a downstream end of the plasma panel laminate. A wall portion extending in a direction intersecting with a passage direction of a gas flowing from the upstream end face side to the downstream end face side between the upstream end face side. Plasma reactor to be.
(9)ガスが流入する上流側端面及びガスが流出する下流側端面を有し、放電電極を有する複数の電極パネルを積層した構造を有し、隣接する前記電極パネル間に電圧が印加されたときにプラズマを発生するプラズマパネル積層体と、前記プラズマパネル積層体が収容される筒状のケースと、前記ケース及び前記プラズマパネル積層体の間に介在され、前記プラズマパネル積層体を前記ケースに保持するマット状のシール部材とを備えるプラズマリアクタであって、前記シール部材は、前記プラズマパネル積層体の上流側端部に位置する上流側部位と、前記プラズマパネル積層体の下流側端部に位置する下流側部位との間に、前記上流側端面側から前記下流側端面側に流れるガスの通過方向と交差する方向に延びるスリットを有していることを特徴とするプラズマリアクタ。 (9) It has a structure in which a plurality of electrode panels each having a discharge electrode are stacked, and a voltage is applied between adjacent electrode panels, having an upstream end surface into which gas flows and a downstream end surface from which gas flows out. A plasma panel laminate that sometimes generates plasma, a cylindrical case in which the plasma panel laminate is accommodated, and the plasma panel laminate that is interposed between the case and the plasma panel laminate, A plasma reactor including a mat-shaped sealing member to be held, wherein the sealing member is provided at an upstream portion located at an upstream end of the plasma panel laminate and a downstream end of the plasma panel laminate. Between the downstream part located, it has a slit extended in the direction which cross | intersects the passage direction of the gas which flows from the said upstream end surface side to the said downstream end surface side. Plasma reactor which is characterized.
(10)技術的思想(4)乃至(9)のいずれか1つにおいて、前記放電電極に電気的に接続される電気導通部材を備え、前記電気導通部材は前記シール部材によって囲まれていることを特徴とするプラズマリアクタ。 (10) In any one of the technical ideas (4) to (9), an electrical conduction member electrically connected to the discharge electrode is provided, and the electrical conduction member is surrounded by the seal member. A plasma reactor characterized by.
(11)技術的思想(10)において、前記電気導通部材は、前記シール部材から2mm以上30mm以下だけ離間して配置されていることを特徴とするプラズマリアクタ。 (11) The plasma reactor according to the technical idea (10), wherein the electrically conductive member is spaced apart from the seal member by 2 mm or more and 30 mm or less.
(12)技術的思想(4)乃至(11)のいずれか1つに記載のプラズマリアクタに用いられるシール部材。 (12) A sealing member used in the plasma reactor according to any one of technical ideas (4) to (11).
1…プラズマリアクタ
10,102,112…ケース
20,101,113,131,145,152,162…プラズマパネル積層体
21,123…上流側端面
22,124…下流側端面
30…電極パネル
34…放電電極
61,157…電気導通部材としての第1クランプ
62,158…電気導通部材としての第2クランプ
165…電気導通部材としてのクランプ
80,103,120,134,140…シール部材
81,91,104,111,121,141,159,166…上流側シール部
82,92,105,114,122,135,142,151,161…下流側シール部
144…連結部
154…切欠部としての第1切欠部
156…切欠部としての第2切欠部
164…切欠部
D1…上流側シール部の配置領域におけるケースの内面とプラズマパネル積層体の外表面との距離
D2…下流側シール部の配置領域におけるケースの内面とプラズマパネル積層体の外表面との距離
F1…ガスの通過方向
L1…ガスの通過方向に沿った上流側シール部の長さ
L2…ガスの通過方向に沿った下流側シール部の長さ
S1…隙間
T1…上流側シール部の厚さ
T2…下流側シール部の厚さ
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記プラズマパネル積層体が収容される筒状のケースと、
前記ケース及び前記プラズマパネル積層体の間に介在され、前記プラズマパネル積層体を前記ケースに保持するマット状のシール部材と
を備えるプラズマリアクタであって、
前記シール部材は、前記上流側端面側から前記下流側端面側に流れるガスの通過方向に沿って配置され、かつ、互いに隙間を介して配置された上流側シール部と下流側シール部とを含んで構成され、
前記上流側シール部の体積と前記下流側シール部の体積とが互いに異なる
ことを特徴とするプラズマリアクタ。 It has a structure in which a plurality of electrode panels having discharge electrodes are stacked, and has an upstream end face into which gas flows and a downstream end face from which gas flows out, and plasma is applied when a voltage is applied between the adjacent electrode panels. A plasma panel laminate that generates
A cylindrical case in which the plasma panel laminate is accommodated;
A plasma reactor comprising a mat-shaped sealing member interposed between the case and the plasma panel laminate, and holding the plasma panel laminate in the case;
The seal member includes an upstream seal portion and a downstream seal portion that are arranged along a passage direction of a gas flowing from the upstream end face side to the downstream end face side and that are arranged with a gap therebetween. Consists of
The plasma reactor characterized in that a volume of the upstream seal portion and a volume of the downstream seal portion are different from each other.
前記上流側シール部の体積が前記下流側シール部の体積よりも小さい
ことを特徴とする請求項1に記載のプラズマリアクタ。 The upstream seal portion is disposed at the upstream end portion of the plasma panel laminate, and the downstream seal portion is disposed at the downstream end portion of the plasma panel laminate,
The plasma reactor according to claim 1, wherein the volume of the upstream seal portion is smaller than the volume of the downstream seal portion.
前記プラズマパネル積層体が収容される筒状のケースと、
前記ケース及び前記プラズマパネル積層体の間に介在され、前記プラズマパネル積層体を前記ケースに保持するマット状のシール部材と
を備えるプラズマリアクタであって、
前記シール部材は、前記上流側端面側から前記下流側端面側に流れるガスの通過方向に沿って配置され、かつ、互いに隙間を介して配置された上流側シール部と下流側シール部とを含んで構成され、
積層体保持状態において、前記上流側シール部の気孔率と前記下流側シール部の気孔率とが互いに異なる
ことを特徴とするプラズマリアクタ。 It has a structure in which a plurality of electrode panels having discharge electrodes are stacked, and has an upstream end face into which gas flows and a downstream end face from which gas flows out, and plasma is applied when a voltage is applied between the adjacent electrode panels. A plasma panel laminate that generates
A cylindrical case in which the plasma panel laminate is accommodated;
A plasma reactor comprising a mat-shaped sealing member interposed between the case and the plasma panel laminate, and holding the plasma panel laminate in the case;
The seal member includes an upstream seal portion and a downstream seal portion that are arranged along a passage direction of a gas flowing from the upstream end face side to the downstream end face side and that are arranged with a gap therebetween. Consists of
The plasma reactor according to claim 1, wherein the porosity of the upstream seal portion and the porosity of the downstream seal portion are different from each other in the laminated body holding state.
前記積層体保持状態において、前記上流側シール部の気孔率が前記下流側シール部の気孔率よりも大きい
ことを特徴とする請求項5に記載のプラズマリアクタ。 The upstream seal portion is disposed at the upstream end portion of the plasma panel laminate, and the downstream seal portion is disposed at the downstream end portion of the plasma panel laminate,
6. The plasma reactor according to claim 5, wherein a porosity of the upstream seal portion is larger than a porosity of the downstream seal portion in the stacked body holding state.
前記プラズマパネル積層体が収容される筒状のケースと、
前記ケース及び前記プラズマパネル積層体の間に介在され、前記プラズマパネル積層体を前記ケースに保持するマット状のシール部材と
を備えるプラズマリアクタであって、
前記シール部材は、前記上流側端面側から前記下流側端面側に流れるガスの通過方向に沿って配置され、かつ、互いに隙間を介して配置された上流側シール部と下流側シール部とを含んで構成され、
積層体保持状態において、前記上流側シール部の圧縮率と前記下流側シール部の圧縮率とが互いに異なる
ことを特徴とするプラズマリアクタ。 It has a structure in which a plurality of electrode panels having discharge electrodes are stacked, and has an upstream end face into which gas flows and a downstream end face from which gas flows out, and plasma is applied when a voltage is applied between the adjacent electrode panels. A plasma panel laminate that generates
A cylindrical case in which the plasma panel laminate is accommodated;
A plasma reactor comprising a mat-shaped sealing member interposed between the case and the plasma panel laminate, and holding the plasma panel laminate in the case;
The seal member includes an upstream seal portion and a downstream seal portion that are arranged along a passage direction of a gas flowing from the upstream end face side to the downstream end face side and that are arranged with a gap therebetween. Consists of
A plasma reactor, wherein a compression rate of the upstream-side seal portion and a compression rate of the downstream-side seal portion are different from each other in the laminated body holding state.
前記積層体保持状態において、前記上流側シール部の圧縮率が前記下流側シール部の圧縮率よりも小さい
ことを特徴とする請求項7に記載のプラズマリアクタ。 The upstream seal portion is disposed at the upstream end portion of the plasma panel laminate, and the downstream seal portion is disposed at the downstream end portion of the plasma panel laminate,
8. The plasma reactor according to claim 7, wherein in the stacked body holding state, the compression rate of the upstream seal portion is smaller than the compression rate of the downstream seal portion.
前記上流側シール部または前記下流側シール部に、同シール部を厚さ方向に貫通する切欠部が配置され、前記切欠部の内側領域に前記電気導通部材が位置している
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のプラズマリアクタ。 Comprising an electrically conductive member electrically connected to the discharge electrode;
The upstream seal portion or the downstream seal portion is provided with a notch passing through the seal portion in the thickness direction, and the electrically conductive member is located in an inner region of the notch. The plasma reactor according to any one of claims 1 to 12.
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