JP2020165681A - プラズマリアクターシステム - Google Patents

Abstract

【課題】漏電が生じる場合において、早急に電気回路を制御して、漏電回路を形成する導電体の損傷を低減することができるプラズマリアクターシステムを提供する。【解決手段】プラズマリアクターシステム１は、バッテリー２およびプラズマリアクター３と、電源装置５と、アース配線６と、プラス配線７およびマイナス配線８と、保護配線９と、スイッチ１０と、電源装置５の筐体５１内で、プラス配線７側の浮遊容量５４よりも下流部分と、マイナス配線８側の浮遊容量５５よりも上流部分とに接続され、プラス配線７を流れる電流とマイナス配線８を流れる電流との差を検知する電流差センサ１１と、スイッチ１０の開閉を制御する制御装置１２とを備え、制御装置１２は、電流差センサ１１により検知される電流差に基づいて、プラス配線７および／またはマイナス配線８の漏電の有無を判断し、漏電が検知される場合には、スイッチ１０を閉状態とする。【選択図】図２

Description

本発明は、プラズマリアクターシステムに関する。

従来、排ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）などの有害成分を分解する装置として、プラズマリアクターが知られている。プラズマリアクターでは、制御回路を介して一対の電極に電力を供給し、電極間に放電およびプラズマを発生させることにより、有害成分を分解している。

このようなプラズマリアクター用制御装置としては、例えば、ゲートドライブ回路の制御により、プラズマリアクター用電源装置からプラズマリアクターへの通電のオン／オフを切り替えするとともに、プラズマリアクターの放電電極に印加される印加電流を電流センサでモニターして、電流センサの検知によって、プラズマリアクターに異常放電が生じたか否かを判定するプラズマリアクター用制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、このようなプラズマリアクター用制御装置では、プラズマリアクターと電源装置との間の回路に導電体（金属部品など）が接触するなどして、新たな回路（漏電回路）を形成し、漏電を生じる場合がある。

このような場合、漏電回路を形成する導電体が、漏電により損傷する場合があるため、プラズマリアクター用制御装置では、漏電を検出し、漏電時にはプラズマリアクターに対する電力供給を停止することが要求される。

漏電を検出する装置としては、例えば、プラズマリアクターに印加される電流値を一定周期で取得し、異常放電（漏電）によって電流値が所定範囲から外れた回数をカウントし、カウント回数が閾値以上である場合に、異常であると検出する異常検出装置が、提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１７−１５２３４１号公報 特開２０１８−１８７７７号公報

上記の異常検出装置では、異常放電（漏電）によって電流値が所定範囲から外れた回数をカウントし、所定回数を超えた場合にプラズマリアクターが漏電していると判定できる。

しかし、このような方法では、異常放電（漏電）によって電流値が所定範囲から外れた回数をカウントするため、漏電電流が大きい場合には、上記カウントが所定回数を超える前に、漏電回路を形成する導電体が損傷する場合がある。

そのため、漏電回路を形成する導電体の損傷を抑制するためには、とりわけ早急に電気回路を制御して、導電体の損傷を低減することが要求される。

本発明は、漏電が生じる場合において、早急に電気回路を制御して、漏電回路を形成する導電体の損傷を低減することができるプラズマリアクターシステムである。

本発明［１］は、バッテリーおよびプラズマリアクターと、バッテリーからプラズマリアクターに電力を供給する電源装置と、前記バッテリー、前記電源装置および前記プラズマリアクターに電気的に接続されるアース配線と、前記電源装置と前記プラズマリアクターとを電気的に接続するプラス配線およびマイナス配線と、前記プラス配線および／または前記マイナス配線と前記アース配線とを電気的に接続する保護配線と、前記保護配線を開閉可能とするスイッチと、前記電源装置の筐体内において、前記プラス配線側の浮遊容量よりも下流部分と、前記マイナス配線側の浮遊容量よりも上流部分とに電気的に接続され、前記プラス配線を流れる電流と前記マイナス配線を流れる電流との差を検知する電流差センサと、前記電流差センサおよび前記スイッチに接続され、前記スイッチの開閉を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電流差センサにより検知される電流差に基づいて、前記プラス配線および／または前記マイナス配線の漏電の有無を判断し、前記漏電が検知される場合には、前記スイッチを閉状態とする、プラズマリアクターシステムである。

このようなプラズマリアクターシステムでは、電流差センサが、電源装置の筐体内において、プラス配線の浮遊容量よりも下流側と、マイナス配線の浮遊容量よりも上流側とに電気的に接続されており、プラス配線に流れる電流とマイナス配線に流れる電流との差を検知している。そして、このプラズマリアクターシステムでは、電流差センサにより検知される電流差に基づいて、保護配線が接続されるプラス配線および／またはマイナス配線の漏電の有無を判断し、漏電が検知される場合には、スイッチを閉状態とする。

このようなプラズマリアクターシステムによれば、プラス配線および／またはマイナス配線に導電体が接触して漏電を生じる場合にも、その漏電回路と電気的に並列な保護配線を、スイッチにより閉状態とできる。

その結果、漏出した電流は、漏電回路だけでなく保護配線にも流れ、漏電回路（導電体）に流れる電流が低減される。

このようにして、上記のプラズマリアクターシステムによれば、電流差センサにより漏電を継続的に検知できるため、異常放電（漏電）によって電流値が所定範囲から外れた回数をカウントする場合などに比べて、早急に電気回路を制御することができ、漏電回路を形成する導電体の損傷を低減することができる。

本発明［２］は、前記保護配線が、前記プラス配線および前記アース配線を接続するプラス側保護配線と、前記マイナス配線および前記アース配線を接続するマイナス側保護配線とを備え、前記スイッチは、前記プラス側保護配線を開閉可能とするプラス側スイッチと、前記マイナス側保護配線を開閉可能とするマイナス側スイッチとを備え、前記制御装置は、前記プラス配線を流れる電流が前記マイナス配線を流れる電流よりも大きいと、前記電流差センサにより検知される場合に、前記プラス側スイッチを閉状態とし、前記プラス配線を流れる電流が前記マイナス配線を流れる電流よりも小さいと、前記電流差センサにより検知される場合に、前記マイナス側スイッチを閉状態とする、上記［１］のプラズマリアクターシステムを含んでいる。

このようなプラズマリアクターシステムでは、電流差センサにより検知される電流差の正負（プラス配線に流れる電流が、マイナス配線に流れる電流よりも大きいか、あるいは、小さいか）により、プラス配線またはマイナス配線のいずれにおいて漏電が生じているものか判断することができる。そして、上記のプラズマリアクターシステムでは、制御装置が、漏電の発生場所に応じて、プラス側スイッチの開閉と、マイナス側スイッチの開閉とを制御することができる。

つまり、上記のプラズマリアクターシステムによれば、漏電箇所を検知することができ、また、漏電箇所に応じて、プラス側保護配線およびマイナス側保護配線を開閉できるため、とりわけ効率よく、漏電回路を形成する導電体の損傷を、低減することができる。

本発明によれば、漏電が生じた場合に、早急に電気回路を制御して、漏電回路を形成する導電体の損傷を、低減することができる。

図１は、本発明のプラズマリアクターシステムの一実施形態を備える車両の概略構成図である。 図２は、図１に示すプラズマリアクターシステムにおける電力制御システムを示す回路図である。 図３は、図２において、プラス配線に漏電を生じた場合の電力制御システムの概略図である。 図４は、図２において、マイナス配線に漏電を生じた場合の電力制御システムの概略図である。

１．プラズマリアクターシステムの概略
図１に示すように、プラズマリアクターシステム１は、例えば、車両１００に搭載される。

車両１００は、エンジン１０１と、エンジン１０１に吸気するための図示しない吸気システムと、エンジン１０１に燃料を供給するための図示しない燃料噴射システムと、エンジン１０１から排気するための排気システム１０３とを備える。

排気システム１０３は、排気管１０４を備える。

排気管１０４は、エンジン１０１から排出される排ガスを排気するための配管である。排気管１０４は、エンジン１０１に接続される。

さらに、車両１００は、プラズマリアクターシステム１を備えている。

プラズマリアクターシステム１は、バッテリー２およびプラズマリアクター３と、電力制御システム４とを備えている。

（１）バッテリー
バッテリー２としては、例えば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの公知の二次電池が挙げられる。バッテリー２は、例えば、金属筐体などの筐体（ケース）に格納される。

（２）プラズマリアクター
プラズマリアクター３は、エンジン１０１から排出される排ガスに含まれる有害成分（例えば、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、粒子状物質（ＰＭ）など）を分解する。プラズマリアクター３は、排気管１０４の途中に介在される。

プラズマリアクター３は、図２に示されるように、例えば、金属筐体などの筐体（ケース）３１と、その筐体３１に格納される少なくとも１対の正極パネル３２および負極パネル３３とを有する。正極パネル３２および負極パネル３３は、互いに間隔を隔てて対向する。プラズマリアクター３に、プラス配線７（後述）およびマイナス配線８（後述）を介して電力が供給されると、正極パネル３２および負極パネル３３の間で放電が生じる。これにより、正極パネル３２および負極パネル３３の間の気体が、プラズマ状態となる。すなわち、プラズマリアクター３内にプラズマが発生する。

すると、図１に示されるように、排気管１０４を介してプラズマリアクター３内に流入した排ガスに含まれる有害成分は、プラズマリアクター３内のプラズマにより、分解される。プラズマリアクター３を通過した排ガスは、排気管１０４を介して、車外に排出される。

また、プラズマリアクター３では、図２において仮想線で示されるように、プラズマリアクター３に電力（パルス電圧）が供給されるときに、電圧変化時において、プラズマリアクター３の筐体３１の内側表面とプラス配線７（後述）との間に、浮遊容量３４が生じる。つまり、プラス配線７（後述）と筐体３１との間が導通可能となる。

このような浮遊容量３４は、プラス配線７（後述）と筐体３１とが導通し易い部位（例えば、プラス配線７（後述）と筐体３１とが近接する部位など）に生じる。換言すれば、プラス配線７（後述）の配置や、筐体３１の形状などを適宜設計して、プラス配線７（後述）と筐体３１とが導通し易い部位を形成することにより、任意の箇所に浮遊容量３４を発生させることができる。

また、プラズマリアクター３では、プラズマリアクター３に電力（パルス電圧）が供給されるときに、電圧変化時において、プラズマリアクター３の筐体３１の内側表面とマイナス配線８（後述）との間に、浮遊容量３５が生じる。つまり、マイナス配線８（後述）と筐体３１との間が導通可能となる。

このような浮遊容量３５は、例えば、マイナス配線８（後述）と筐体３１とが導通し易い部位（例えば、マイナス配線８（後述）と筐体３１とが近接する部位など）に生じる。換言すれば、マイナス配線８（後述）の配置や、筐体３１の形状などを適宜設計して、マイナス配線８（後述）と筐体３１とが導通し易い部位を形成することにより、任意の箇所に浮遊容量３５を発生させることができる。

（３）電力制御システム
電力制御システム４は、バッテリー２からプラズマリアクター３への電力の供給および停止を制御するシステムである。

電力制御システム４は、図１および図２に示されるように、電源装置５と、アース配線６と、プラス配線７およびマイナス配線８と、保護配線９およびスイッチ１０と、電流差センサ１１と、制御装置１２とを備える。

（４）電源装置
電源装置５は、バッテリー２からプラズマリアクター３に電力を供給する。詳しくは、電源装置５は、金属筐体などの筐体（ケース）５１と、筐体５１内に配置される昇圧回路（例えば、フライバックコンバーターなど）５２、および、図示しないスイッチ回路（例えば、ゲートドライブ回路など）とを備える。

電源装置５は、電源配線２１を介して、バッテリー２に電気的に接続される。なお、スイッチ回路（図示せず）は、図１において破線で示されるように、信号配線２２を介して、制御装置１２に電気的に接続される。

そして、制御装置１２がスイッチ回路（図示せず）をオンすることにより、電源装置５は、バッテリー２からプラズマリアクター３に電力を供給する。また、制御装置１２がスイッチ回路をオフすることにより、電源装置５は、バッテリー２からプラズマリアクター３への電力供給を停止する。

また、電源装置５では、図２において破線で示されるように、プラズマリアクター３に電力（パルス電圧）が供給されるときに、電圧変化時において、電源装置５の筐体５１の内側表面とプラス配線７（後述）との間に、浮遊容量５４が生じる。つまり、プラス配線７（後述）と筐体５１との間が導通可能となる。

このような浮遊容量５４は、プラス配線７（後述）と筐体５１とが導通し易い部位（例えば、プラス配線７（後述）と筐体５１とが近接する部位など）に生じる。換言すれば、プラス配線７（後述）の配置や、筐体５１の形状などを適宜設計して、プラス配線７（後述）と筐体５１とが導通し易い部位を形成することにより、任意の箇所に浮遊容量５４を発生させることができる。

また、電源装置５では、プラズマリアクター３に電力（パルス電圧）が供給されるときに、電圧変化時において、電源装置５の筐体５１の内側表面とマイナス配線８（後述）との間に、浮遊容量５５が生じる。つまり、マイナス配線８（後述）と筐体５１との間が導通可能となる。

このような浮遊容量５５は、例えば、マイナス配線８（後述）と筐体５１とが導通し易い部位（例えば、マイナス配線８（後述）と筐体５１とが近接する部位など）に生じる。換言すれば、マイナス配線８（後述）の配置や、筐体５１の形状などを適宜設計して、マイナス配線８（後述）と筐体５１とが導通し易い部位を形成することにより、任意の箇所に浮遊容量５５を発生させることができる。

さらに、電源装置５では、図２において破線で示されるように、プラズマリアクター３に電力（パルス電圧）が供給されるときに、電圧変化時において、昇圧回路５２に浮遊容量５６が生じる。より具体的には、図２に示されるように、昇圧回路５２がフライバックコンバーターである場合、一対のコイルのプラス側およびマイナス側のそれぞれで、浮遊容量５６が生じ、一対のコイルの間が導通可能となる。

（５）アース配線
アース配線６は、バッテリー２、電源装置５およびプラズマリアクター３に電気的に接続されるグラウンド（接地）である。アース配線６は、例えば、バッテリー２の筐体（図示せず）と、電源装置５の筐体５１と、プラズマリアクター３の筐体３１とを、並列接続している。

より具体的には、アース配線６は、アース本線６０と、バッテリー２の筐体（図示せず）およびアース本線６０の間を電気的に接続する第１アース６１と、電源装置５の筐体５１およびアース本線６０の間を電気的に接続する第２アース６２と、プラズマリアクター３の筐体３１およびアース本線６０の間を電気的に接続する第３アース６３とを備えている。これにより、アース配線６は、バッテリー２、電源装置５およびプラズマリアクター３から漏出する電流を、アース可能としている。

アース配線６として、より具体的には、例えば、車両１００の金属ボデーなどが挙げられる。

すなわち、バッテリー２の筐体（図示せず）と、電源装置５の筐体５１と、プラズマリアクター３の筐体３１とを、車両１００の金属ボデーに対して接触配置することにより、車両１００の金属ボデーを、アース配線６として用いることができる。

（６）プラス配線およびマイナス配線
プラス配線７およびマイナス配線８は、電源装置５とプラズマリアクター３とを電気的に接続する配線である。

詳しくは、プラス配線７は、電源装置５の筐体５１内において、電源装置５のプラス端子に電気的に接続されるとともに、プラズマリアクター３の筐体３１内において、正極パネル３２に電気的に接続される。

また、マイナス配線８は、電源装置５の筐体５１内において、電源装置５のマイナス端子に電気的に接続されるとともに、プラズマリアクター３の筐体３１内において、負極パネル３３に電気的に接続される。

なお、図１では、電源装置５の筐体５１内に配置されるプラス配線７およびマイナス配線８を、それぞれ、破線で示している。

（７）保護配線およびスイッチ
保護配線９は、電源装置５の筐体５１の外側、かつ、プラズマリアクター３の筐体３１の外側において、プラス配線７およびマイナス配線８と、アース配線６とを接続する配線である。また、スイッチ１０は、保護配線９を開閉可能とする機構であって、保護配線９の途中部分に介在されている。

より具体的には、保護配線９は、プラス側保護配線９Ａと、マイナス側保護配線９Ｂとを備えている。また、スイッチ１０は、プラス側保護配線９Ａを開閉可能とするプラス側スイッチ１０Ａと、マイナス側保護配線９Ｂを開閉可能とするマイナス側スイッチ１０Ｂとを備えている。

プラス側保護配線９Ａは、所定の抵抗を有する回路であり、電源装置５の筐体５１の外側、かつ、プラズマリアクター３の筐体３１の外側において、プラス配線７の途中部分と、アース配線６（例えば、アース本線６０と第３アース６３との接点）とを、電気的に接続している。

プラス側保護配線９Ａの途中部分には、プラス側スイッチ１０Ａが介在されている。

プラス側スイッチ１０Ａは、図２において図示しないが、後述する制御装置１２（図１参照）に電気的に接続されている。プラス側スイッチ１０Ａの開閉は、後述する電流差センサ１１の検知に基づいて、制御装置１２により制御される。

マイナス側保護配線９Ｂは、所定の抵抗を有する回路であり、電源装置５の筐体５１の外側、かつ、プラズマリアクター３の筐体３１の外側において、マイナス配線８の途中部分と、アース配線６（例えば、アース本線６０における、第２アース６２および第３アース６３の中間部分）とを、電気的に接続している。

マイナス側保護配線９Ｂの途中部分には、マイナス側スイッチ１０Ｂが介在されている。

マイナス側スイッチ１０Ｂは、図２において図示しないが、後述する制御装置１２（図１参照）に電気的に接続されている。マイナス側スイッチ１０Ｂの開閉は、後述する電流差センサ１１の検知に基づいて、制御装置１２により制御される。

（８）電流差センサ
電流差センサ１１は、プラス配線７を流れる電流と、マイナス配線８を流れる電流とを、それぞれ測定して、プラス配線７を流れる電流と、マイナス配線８を流れる電流との差分（電流差）を検知するセンサである。このような電流差センサ１１としては、特に制限されず、公知の電流差センサを用いることができる。

より具体的には、電流差センサ１１は、プラス配線７を流れる電流の大きさ（電流値）を測定するためのプラス側センサ１７と、マイナス配線８を流れる電流の大きさ（電流値）を測定するためマイナス側センサ１８と、電流差を電気信号として出力する出力部１９とを備えている。

プラス側センサ１７は、電源装置５の筐体５１内において、プラス配線７側の浮遊容量５４よりも電気の流れ方向下流部分に、接続されている。

マイナス側センサ１８は、電源装置５の筐体５１内において、マイナス配線８側の浮遊容量５５よりも電気の流れ方向上流部分に、接続されている。

出力部１９は、プラス側センサ１７およびマイナス側センサ１８に電気的に接続されている。つまり、出力部１９は、電源装置５の筐体５１内において、プラス配線７側の浮遊容量５４よりも下流部分と、マイナス配線８側の浮遊容量５５よりも上流部分とに、電気的に接続されている。そして、出力部１９は、図１において破線で示されるように、信号配線２３を介して、制御装置１２に電気的に接続されている。これにより、出力部１９は、プラス配線７に流れる電流（プラス側センサ１７により測定される電流値）と、マイナス配線８に流れる電流（マイナス側センサ１８により測定される電流値）との差に応じた電気信号を出力可能としている。なお、出力部１９が出力した電気信号は、信号配線２３を介して、制御装置１２に入力される。

（９）制御装置
制御装置１２は、車両１００における電気的な制御を実行するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを備える。

また、制御装置１２は、上記の通り、電流差センサ１１およびスイッチ１０に対して、電気的に接続されている。そして、制御装置１２は、詳しくは後述するように、電流差センサ１１が出力した電気信号に基づいて、電源装置５のスイッチ１０を開閉可能としている。

２．プラズマリアクターシステムの作動
プラズマリアクターシステム１は、例えば、エンジン１０１の駆動時において、排気管１０４から排出される排ガス中の有害成分を分解するために、作動する。

より具体的には、エンジン１０１が駆動されると、所定のタイミングで、制御装置１２の制御により、バッテリー２から電源装置５を介してプラズマリアクター３に電力が供給される。これにより、正極パネル３２および負極パネル３３の間で放電が生じ、正極パネル３２および負極パネル３３の間の気体が、プラズマ状態となる。すなわち、プラズマリアクター３内にプラズマが発生する。そして、生じたプラズマにより、排ガス中の有害成分が、分解される。

一方、上記のようにプラズマリアクター３を作動させる場合に、プラズマリアクター３と電源装置５との間の回路に、金属部品などの導電体が接触すると、漏電回路７０が形成され、漏電を生じる。このような場合、漏電回路７０を形成する導電体が、漏電により損傷する場合がある。

そこで、上記のプラズマリアクターシステム１では、以下の制御により、電流差センサ１１により検知される電流差に基づいて、プラス配線７およびマイナス配線８の漏電の有無を判断する。そして、漏電が検知される場合には、スイッチ１０を閉状態として、漏電回路７０を形成する導電体の損傷を低減する。

３．プラズマリアクターシステムの制御
プラズマリアクターシステム１では、まず、保護配線９のスイッチ１０（プラス側スイッチ１０Ａおよびマイナス側スイッチ１０Ｂ）を、開状態（オフ）とする。これにより、保護配線９（プラス側保護配線９Ａおよびマイナス側保護配線９Ｂ）は、開状態とされる。

そして、上記のプラズマリアクターシステム１では、制御装置１２の制御によって、プラズマリアクター３を作動させるとともに、連続的または断続的（好ましくは、連続的）に、電流差センサ１１を用いて電流差を検知する。

すなわち、プラス配線７を流れる電流の大きさ（電流値）が、プラス側センサ１７により測定され、また、マイナス配線８を流れる電流の大きさ（電流値）が、マイナス側センサ１８により測定される。そして、それらの差に応じた電気信号が、信号配線２３を介して、出力部１９から制御装置１２に出力される。

このとき、電源装置５とプラズマリアクター３との間で、漏電が生じていない場合には、プラス配線７を流れる電流は、その大きさ（電流値）を維持して、マイナス配線８を流れる。

つまり、プラス側センサ１７で測定される電流値と、マイナス側センサ１８で測定される電流値との差は、０（またはその誤差範囲）である。このような場合、制御装置１２は、漏電が生じていないものと判断する。

これに対して、電源装置５とプラズマリアクター３との間で、漏電が生じている場合には、プラス配線７およびマイナス配線８以外の回路（漏電回路）に、電流が漏出するため、プラス配線７の電流の大きさ（電流値）と、マイナス配線８の電流の大きさ（電流値）とが、互いに異なる。

より具体的には、例えば、図２において仮想線で示されるように、プラス配線７と、アース配線６（金属ボデーなど）とに、導電体（金属部品など）が接触すると、プラス側漏電回路７０Ａが形成される。

このとき、プラス側漏電回路７０Ａとプラス配線７との接点αの位置は、通常、プラス配線７の途中部分であり、プラス側センサ１７よりも下流側であり、電源装置５の筐体５１と、プラズマリアクター３の筐体３１との間の部分である。

このような場合、プラズマリアクター３を作動させると、電源装置５から供給される電流の一部が、プラス側センサ１７を通過した後に、接点αから、プラス側漏電回路７０Ａに漏電（漏出）する。そして、漏出した電流は、例えば、アース配線６、プラズマリアクター３の筐体３１、電源装置５の筐体５１などを通過し、浮遊容量５５を介して、電源装置５に戻る。

一例として、漏出した電流が、プラス側漏電回路７０Ａ、アース本線６０、第２アース６２、電源装置５の筐体５１、および、浮遊容量５５を介して、電源装置５に戻る順路を、図３に示す。

つまり、プラス配線７側において漏電が生じる場合、電流は、プラス側センサ１７を通過した後に、漏電回路７０に漏出し、マイナス側センサ１８を通過せずに電源装置５に戻る。

そのため、プラス側漏電回路７０Ａが形成される場合には、プラス配線７を流れる電流（プラス側センサ１７により測定される電流値）が、マイナス配線８を流れる電流（マイナス側センサ１８により測定される電流値）よりも、大きくなる。

換言すれば、プラス配線７を流れる電流（プラス側センサ１７により測定される電流値）が、マイナス配線８を流れる電流（マイナス側センサ１８により測定される電流値）よりも大きく、その差が閾値以上である場合には、プラス配線７側で漏電が生じ、プラス側漏電回路７０Ａが形成されていると判断される。なお、電流差の閾値としては、例えば、２０ｍＡ以上、好ましくは、５ｍＡ以上であり、例えば、１０００ｍＡ以下、好ましくは、１００ｍＡ以下である。

そして、このような場合には、制御装置１２の制御により、プラス側スイッチ１０Ａを閉状態（ＯＮ）として、プラス側保護配線９Ａを閉状態とする。なお、このとき、マイナス側スイッチ１０Ｂを開状態（ＯＦＦ）として、マイナス側保護配線９Ｂを開状態とする。

このように制御すれば、プラス側漏電回路７０Ａに対して電気的に並列な電気回路（プラス側保護配線９Ａ）が接続されるため、漏出する電流を、プラス側漏電回路７０Ａと、プラス側保護配線９Ａとに分流することができる。その結果、プラス側漏電回路７０Ａの負荷を低減することができ、プラス側漏電回路７０Ａを形成している導電体（金属部品など）の損傷を低減することができる。

一方、マイナス配線８と、アース配線６（金属ボデーなど）とに導電体（金属部品など）が接触すると、マイナス側漏電回路７０Ｂが形成される。

このとき、マイナス側漏電回路７０Ｂとマイナス配線８との接点βの位置は、通常、マイナス配線８の途中部分であり、マイナス側センサ１８よりも上流側であり、電源装置５の筐体５１と、プラズマリアクター３の筐体３１との間の部分である。

このような場合、プラズマリアクター３を作動させると、電源装置５から供給される電流の一部が、プラス側センサ１７を通過する前に、浮遊容量５４や、電源装置５の筐体５１などを介して、マイナス側漏電回路７０Ｂに漏電（漏出）する。そして、漏出した電流は、接点βを介して、マイナス配線８に合流し、マイナス側センサ１８を通過して、電源装置５に戻る。

一例として、漏出した電流が、浮遊容量５４、電源装置５の筐体５１、第２アース６２、アース本線６０およびマイナス側漏電回路７０Ｂを介して、電源装置５に戻る順路を、図４に示す。

つまり、マイナス配線８側において漏電が生じる場合、漏出した電流は、プラス側センサ１７を通過する前に、漏電回路７０に漏出し、マイナス側センサ１８を通過して電源装置５に戻る。

そのため、マイナス側漏電回路７０Ｂが形成される場合には、プラス配線７を流れる電流（プラス側センサ１７により測定される電流値）が、マイナス配線８を流れる電流（マイナス側センサ１８により測定される電流値）よりも、小さくなる。

換言すれば、プラス配線７を流れる電流（プラス側センサ１７により測定される電流値）が、マイナス配線８を流れる電流（マイナス側センサ１８により測定される電流値）よりも小さく、その差が誤差範囲の閾値以上である場合には、マイナス配線８側で漏電が生じ、マイナス側漏電回路７０Ｂが形成されていると判断される。なお、電流差の閾値としては、例えば、２０ｍＡ以上、好ましくは、５ｍＡ以上であり、例えば、１０００ｍＡ以下、好ましくは、１００ｍＡ以下である。

そして、このような場合には、制御装置１２の制御により、マイナス側スイッチ１０Ｂを閉状態（ＯＮ）として、マイナス側保護配線９Ｂを閉状態とする。なお、このとき、プラス側スイッチ１０Ａを開状態（ＯＦＦ）として、プラス側保護配線９Ａを開状態とする。

このように制御すれば、マイナス側漏電回路７０Ｂに対して電気的に並列な電気回路（すなわち、マイナス側保護配線９Ｂ）が接続されるため、漏出する電流を、マイナス側漏電回路７０Ｂと、マイナス側保護配線９Ｂとに分流することができる。その結果、マイナス側漏電回路７０Ｂの負荷を低減することができ、マイナス側漏電回路７０Ｂを形成している導電体（金属部品など）の損傷を低減することができる。

４．作用・効果
上記の通り、プラズマリアクターシステム１では、電流差センサ１１が、電源装置５の筐体５１内において、プラス配線７の浮遊容量５４よりも下流側と、マイナス配線８の浮遊容量５５よりも上流側とに電気的に接続され、プラス配線７に流れる電流とマイナス配線８に流れる電流との差を、検知している。そして、このプラズマリアクターシステム１では、電流差センサ１１により検知される電流差に基づいて、プラス配線７およびマイナス配線８の漏電の有無を判断し、漏電が検知される場合には、スイッチ１０を閉状態とする。

このようなプラズマリアクターシステム１によれば、プラス配線７および／またはマイナス配線８に導電体が接触して漏電を生じる場合にも、その漏電回路７０と電気的に並列な保護配線９を、スイッチ１０により閉状態とできる。

その結果、漏出した電流は、漏電回路７０だけでなく保護配線９にも流れ、漏電回路７０（導電体）に流れる電流が低減される。

このようにして、上記のプラズマリアクターシステム１によれば、電流差センサ１１により漏電を継続的に検知できるため、異常放電（漏電）によって電流値が所定範囲から外れた回数をカウントする場合などに比べて、早急に電気回路を制御することができ、漏電回路を形成する導電体の損傷を、低減することができる。

とりわけ、上記のプラズマリアクターシステム１では、電流差センサ１１により検知される電流差の正負（プラス配線に流れる電流が、マイナス配線に流れる電流よりも大きいか、あるいは、小さいか）により、プラス配線７またはマイナス配線８のいずれにおいて漏電が生じているものか判断することができる。そして、上記のプラズマリアクターシステム１では、制御装置１２が、漏電の発生場所に応じて、プラス側スイッチ１０Ａの開閉と、マイナス側スイッチ１０Ｂの開閉とを制御することができる。

つまり、上記のプラズマリアクターシステム１によれば、漏電箇所を検知することができ、また、漏電箇所に応じて、プラス側保護配線９Ａおよびマイナス側保護配線９Ｂを開閉できるため、とりわけ効率よく、漏電回路７０を形成する導電体の損傷を、低減することができる。

５．変形例
上記のプラズマリアクターシステム１は、図２が参照されるように、保護配線９として、プラス側保護配線９Ａおよびマイナス側保護配線９Ｂの両方を備えているが、プラズマリアクターシステム１は、例えば、図３が参照されるように、保護配線９として、プラス側保護配線９Ａのみを備えていてもよく、また、図４が参照されるように、保護配線９として、マイナス側保護配線９Ｂのみを備えていてもよい。

このような構成においても、電流差センサ１１により検知される電流差に基づいて、プラス配線７またはマイナス配線８の漏電の有無を判断して、漏電が検知される場合に、スイッチ１０を閉状態とする。

より具体的には、プラズマリアクターシステム１が、保護配線９として、プラス側保護配線９Ａのみを備える場合（図３参照）には、保護配線９として、プラス側保護配線９Ａ（プラス配線７とアース配線６と接続する保護配線）のみが備えられる。

そして、このようなプラズマリアクターシステム１では、プラス配線７における漏電のみを検知する。つまり、プラス配線７を流れる電流がマイナス配線８を流れる電流よりも大きいと検知される場合に、プラス側スイッチ１０Ａを閉状態とする。

これにより、プラス配線７側で漏電が生じ、プラス側漏電回路７０Ａが形成された場合に、そのプラス側漏電回路７０Ａを形成する導電体の損傷を、抑制することができる。

一方、プラズマリアクターシステム１が、保護配線９として、マイナス側保護配線９Ｂのみを備える場合（図４参照）には、保護配線９として、マイナス側保護配線９Ｂ（マイナス配線８とアース配線６と接続する保護配線）のみが備えられる。

そして、このようなプラズマリアクターシステム１では、マイナス配線８における漏電のみを検知する。つまり、プラス配線７を流れる電流がマイナス配線８を流れる電流よりも小さいと検知される場合に、マイナス側スイッチ１０Ｂを閉状態とする。

これにより、マイナス配線８側で漏電が生じ、マイナス側漏電回路７０Ｂが形成された場合に、そのマイナス側漏電回路７０Ｂを形成する導電体の損傷を、抑制することができる。

以上のように、上記したプラズマリアクターシステム１によれば、漏電が生じた場合に、早急に電気回路を制御して、漏電回路７０を形成する導電体の損傷を、低減することができる。

１ プラズマリアクターシステム
２ バッテリー
３ プラズマリアクター
５ 電源装置
６ アース配線
７ プラス配線
８ マイナス配線
９ 保護配線
１０ スイッチ
５１ 筐体
５４ 浮遊容量
５５ 浮遊容量

Claims (2)

1. バッテリーおよびプラズマリアクターと、
   バッテリーからプラズマリアクターに電力を供給する電源装置と、
   前記バッテリー、前記電源装置および前記プラズマリアクターに電気的に接続されるアース配線と、
   前記電源装置と前記プラズマリアクターとを電気的に接続するプラス配線およびマイナス配線と、
   前記プラス配線および／または前記マイナス配線と前記アース配線とを電気的に接続する保護配線と、
   前記保護配線を開閉可能とするスイッチと、
   前記電源装置の筐体内において、前記プラス配線側の浮遊容量よりも下流部分と、前記マイナス配線側の浮遊容量よりも上流部分とに電気的に接続され、前記プラス配線を流れる電流と前記マイナス配線を流れる電流との差を検知する電流差センサと、
   前記電流差センサおよび前記スイッチに接続され、前記スイッチの開閉を制御する制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記電流差センサにより検知される電流差に基づいて、前記プラス配線および／または前記マイナス配線の漏電の有無を判断し、前記漏電が検知される場合には、前記スイッチを閉状態とする
   ことを特徴とする、プラズマリアクターシステム。
2. 前記保護配線が、
   前記プラス配線および前記アース配線を接続するプラス側保護配線と、
   前記マイナス配線および前記アース配線を接続するマイナス側保護配線とを備え、
   前記スイッチは、
   前記プラス側保護配線を開閉可能とするプラス側スイッチと、
   前記マイナス側保護配線を開閉可能とするマイナス側スイッチとを備え、
   前記制御装置は、
   前記プラス配線を流れる電流が前記マイナス配線を流れる電流よりも大きいと、前記電流差センサにより検知される場合に、前記プラス側スイッチを閉状態とし、
   前記プラス配線を流れる電流が前記マイナス配線を流れる電流よりも小さいと、前記電流差センサにより検知される場合に、前記マイナス側スイッチを閉状態とする
   ことを特徴とする、請求項１に記載のプラズマリアクターシステム。

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