JP7258577B2 - plasma reactor - Google Patents

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Description

本発明は、プラズマリアクターに関する。 The present invention relates to plasma reactors.

従来、排気ガスに含まれる炭化水素(HC)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。また、プラズマリアクターとしては、HC分解効率の向上が要求されている。 A plasma reactor is conventionally known as a device for decomposing harmful components such as hydrocarbons (HC) contained in exhaust gas. Further, plasma reactors are required to have improved HC decomposition efficiency.

そこで、プラズマリアクター内に、ゼオライトなどのHC吸着材と、貴金属などの触媒活性成分とを含むHC吸着触媒を備えることが、提案されている。このようなHC吸着触媒は、例えば、プラズマリアクター中で互いに対向配置される絶縁性担体の表面などに担持される。そして、排ガス中のHCは、HC吸着材に吸着されて触媒浄化されるとともに、絶縁性担体(電極パネル)間の放電で生じるプラズマによっても浄化される(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, it has been proposed to equip the plasma reactor with an HC adsorption catalyst containing an HC adsorbent such as zeolite and a catalytically active component such as a noble metal. Such HC adsorption catalysts are supported, for example, on the surfaces of insulating carriers arranged opposite each other in the plasma reactor. HC in the exhaust gas is adsorbed by the HC adsorbent and catalytically purified, and is also purified by plasma generated by discharge between insulating carriers (electrode panels) (see, for example, Patent Document 1).

特開2005-90400号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-90400

しかしながら、プラズマリアクターでは、内部温度の低下などによって水蒸気の凝縮が生じる場合があり、これにより生じた水分が、吸湿性のHC吸着材(吸着層)を湿潤させて、導電性を上昇させる場合がある。 However, in a plasma reactor, condensation of water vapor may occur due to a decrease in internal temperature, etc., and the resulting moisture may wet the hygroscopic HC adsorbent (adsorption layer) and increase the conductivity. be.

そして、HC吸着材(吸着層)の導電性が上昇すると、絶縁性担体(電極パネル)間の電子授受が発生し難くなるため、絶縁性担体(電極パネル)間で放電が発生し難くなり、プラズマによるHC分解性能が低下するという不具合がある。 When the conductivity of the HC adsorbent (adsorption layer) increases, it becomes difficult to transfer electrons between the insulating carriers (electrode panels). There is a problem that the HC decomposition performance by plasma is lowered.

本発明は、吸着層が湿潤する場合にも、電極パネル間の放電性能に優れ、HC分解性能に優れるプラズマリアクターである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a plasma reactor that exhibits excellent discharge performance between electrode panels and excellent HC decomposition performance even when the adsorption layer is wet.

本発明[1]は、排ガスが流入する入口、および、排ガスが流出する出口を有するケーシングと、前記ケーシング内に配置され、前記入口から前記出口に向かう第1方向に延び、前記第1方向と直交する第2方向において互いに間隔を隔てて並ぶ複数の電極パネルと
を備え、第2方向において互いに対向する一対の前記電極パネルにおいて、一方側の前記電極パネルは、他方側の前記電極パネルとの対向面に、炭化水素を吸着する吸着層を備える吸着領域を有し、他方側の前記電極パネルは、一方側の前記電極パネルとの対向面に、前記吸着層を備えない露出領域を有し、前記電極パネルは、前記吸着領域と前記露出領域とが互いに対向するように配置される、プラズマリアクターを含んでいる。
The present invention [1] includes a casing having an inlet through which exhaust gas flows in and an outlet through which exhaust gas flows out; a plurality of electrode panels spaced apart from each other in a second direction perpendicular to each other, and a pair of the electrode panels facing each other in the second direction, wherein the electrode panel on one side and the electrode panel on the other side The opposing surface has an adsorption area with an adsorption layer that adsorbs hydrocarbons, and the electrode panel on the other side has an exposed area without the adsorption layer on the surface facing the electrode panel on the one side. , the electrode panel includes a plasma reactor arranged such that the adsorption area and the exposure area are opposed to each other.

本発明のプラズマリアクターでは、互いに対向する電極パネルのうち、一方側の電極パネルは吸着層を有する吸着領域を有し、他方側の電極パネルは吸着層を有しない露出領域を有する。そして、電極パネルは、吸着領域と露出領域とが互いに対向するように、配置される。 In the plasma reactor of the present invention, of the electrode panels facing each other, one electrode panel has an adsorption area with an adsorption layer, and the other electrode panel has an exposed area without an adsorption layer. The electrode panel is arranged such that the attraction area and the exposure area are opposed to each other.

一方側の電極パネルの吸着領域と、他方側の電極パネルの露出領域とが互いに対向していれば、一方側の電極パネルの吸着層が湿潤する場合にも、その吸着層は、他方側の電極パネルの露出面と対向するため、それらの間において電子を良好に授受することができる。 If the adsorption area of the electrode panel on one side and the exposed area of the electrode panel on the other side face each other, even if the adsorption layer of the electrode panel on one side gets wet, the adsorption layer on the other side Since it faces the exposed surface of the electrode panel, it is possible to exchange electrons well therebetween.

その結果、本発明のプラズマリアクターは、吸着層が湿潤する場合にも、電極パネル間の放電性に優れ、優れたHC分解性能を得ることができる。 As a result, the plasma reactor of the present invention can achieve excellent discharge performance between electrode panels and excellent HC decomposition performance even when the adsorption layer is wet.

図1は、本発明のプラズマリアクターの第1実施形態を備える車両の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a first embodiment of the plasma reactor of the present invention. 図2は、プラズマリアクターの第1実施形態(正極パネルが両面に吸着層を備える形態)の電極パネルを示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the electrode panel of the first embodiment of the plasma reactor (positive electrode panel having adsorption layers on both sides). 図3は、プラズマリアクターの第2実施形態(正極パネルおよび負極パネルが一方面に吸着層を備える形態)の電極パネルを示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing the electrode panel of the second embodiment of the plasma reactor (the positive electrode panel and the negative electrode panel have an adsorption layer on one side). 図4は、プラズマリアクターの第3実施形態(正極パネルおよび負極パネルが他方面に吸着層を備える形態)の電極パネルを示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing the electrode panel of the third embodiment of the plasma reactor (the positive electrode panel and the negative electrode panel have an adsorption layer on the other side). 図5は、プラズマリアクターの第4実施形態(正極パネルが上流側一方面と下流側他方面とに吸着層を備え、負極パネルが上流側他方面と下流側一方面とに吸着層を備える形態)の電極パネルを示す側面図である。FIG. 5 shows a fourth embodiment of the plasma reactor (the positive electrode panel has adsorption layers on one upstream side and the other downstream side, and the negative electrode panel has adsorption layers on the other upstream side and one downstream side). ) is a side view showing the electrode panel. 図6は、プラズマリアクターの第5実施形態(正極パネルおよび負極パネルにおいて、吸着層がパターン成形される形態)の電極パネルを示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing the electrode panel of the fifth embodiment of the plasma reactor (the form in which the adsorption layers are patterned in the positive electrode panel and the negative electrode panel). 図7は、実施例1のプラズマリアクターの放電状態を示す写真であり、図7Aは、乾燥時における放電状態を示し、図7Bは、湿潤時における放電状態を示す。7A and 7B are photographs showing the discharge state of the plasma reactor of Example 1. FIG. 7A shows the discharge state when dry, and FIG. 7B shows the discharge state when wet. 図8は、比較例1のプラズマリアクターの放電状態を示す写真であり、図8Aは、乾燥時における放電状態を示し、図8Bは、湿潤時における放電状態を示す。8A and 8B are photographs showing the discharge state of the plasma reactor of Comparative Example 1. FIG. 8A shows the discharge state when dry, and FIG. 8B shows the discharge state when wet.

1.プラズマリアクターの概略
本発明のプラズマリアクターの第1実施形態について、図1および図2を参照して詳述する。
1. Outline of Plasma Reactor A first embodiment of the plasma reactor of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

図1に示すように、プラズマリアクター1は、車両100の排気システム103に含まれる。 As shown in FIG. 1, plasma reactor 1 is included in exhaust system 103 of vehicle 100 .

車両100は、エンジン101と、バッテリー102を含む電気システムと、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。 The vehicle 100 includes an engine 101, an electric system including a battery 102, an intake system (not shown) for drawing air into the engine 101, a fuel injection system (not shown) for supplying fuel to the engine 101, and exhaust from the engine 101. and an exhaust system 103 for

排気システム103は、排気管104と、プラズマリアクター1とを備える。 The exhaust system 103 includes an exhaust pipe 104 and the plasma reactor 1 .

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。 The exhaust pipe 104 is a pipe for exhausting the exhaust gas discharged from the engine 101 . The exhaust pipe 104 is connected to the engine 101 .

プラズマリアクター1は、排気管104の途中に介在される。プラズマリアクター1は、電源配線105を介して、バッテリー102に電気的に接続される。プラズマリアクター1は、後で詳しく説明するが、バッテリー102から電源配線105を介して電力が供給されることにより、プラズマを発生させ、排ガスに含まれる有害成分を分解する。プラズマリアクター1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。 The plasma reactor 1 is interposed in the middle of the exhaust pipe 104 . The plasma reactor 1 is electrically connected to the battery 102 via the power wiring 105 . The plasma reactor 1 generates plasma and decomposes harmful components contained in the exhaust gas when power is supplied from the battery 102 through the power supply wiring 105, which will be described later in detail. Exhaust gas that has passed through the plasma reactor 1 is discharged outside the vehicle through an exhaust pipe 104 .

2.プラズマリアクターの詳細
図1に示すように、プラズマリアクター1は、ケーシング2と、複数の電極パネル3とを備える。
2. Details of Plasma Reactor As shown in FIG. 1, a plasma reactor 1 comprises a casing 2 and a plurality of electrode panels 3 .

(1)ケーシング
ケーシング2は、中空の筒形状を有する。ケーシング2は、入口2Aと、出口2Bとを有する。エンジン101から排出された排ガスは、排気管104を通って、入口2Aからケーシング2の内部に流入する。ケーシング2の内部を通過した排ガスは、出口2Bから排出される。
(1) Casing The casing 2 has a hollow cylindrical shape. Casing 2 has an inlet 2A and an outlet 2B. Exhaust gas discharged from the engine 101 passes through the exhaust pipe 104 and flows into the casing 2 from the inlet 2A. Exhaust gas that has passed through the casing 2 is discharged from the outlet 2B.

(2)電極パネル
複数の電極パネル3は、ケーシング2内に配置される。
(2) Electrode Panels A plurality of electrode panels 3 are arranged inside the casing 2 .

複数の電極パネル3のそれぞれは、入口2Aから出口2Bに向かう第1方向に延びる。複数の電極パネル3のそれぞれは、平板形状を有する。複数の電極パネル3は、第1方向と直交する第2方向において互いに間隔を隔てて並ぶ。 Each of the multiple electrode panels 3 extends in a first direction from the entrance 2A to the exit 2B. Each of the plurality of electrode panels 3 has a flat plate shape. The plurality of electrode panels 3 are arranged at intervals in a second direction perpendicular to the first direction.

互いに隣接する2つの電極パネル3の間隔は、例えば、0.10mm以上、好ましくは、0.30mm以上であり、例えば、1.00mm以下、好ましくは、0.80mm以下である。 The distance between two adjacent electrode panels 3 is, for example, 0.10 mm or more, preferably 0.30 mm or more, and for example, 1.00 mm or less, preferably 0.80 mm or less.

図2に示すように、複数の電極パネル3は、正極パネル3Aと、負極パネル3Bとを含む。正極パネル3Aは、バッテリー102(図1参照)の正極に電気的に接続される電極パネル3である。負極パネル3Bは、バッテリー102の負極に電気的に接続される電極パネル3である。正極パネル3Aと負極パネル3Bとは、第2方向において対向配置される。正極パネル3Aと負極パネル3Bとは、交互に並ぶ。正極パネル3Aと負極パネル3Bとは、同じ構造を有する。すなわち、複数の電極パネル3のそれぞれは、同じ構造を有する。詳しくは、複数の電極パネル3のそれぞれは、誘電体層4と、導体層5とを備えており、また、後述する所定の領域に、吸着層6を備えている。 As shown in FIG. 2, the plurality of electrode panels 3 includes positive panels 3A and negative panels 3B. The positive electrode panel 3A is the electrode panel 3 electrically connected to the positive electrode of the battery 102 (see FIG. 1). The negative electrode panel 3B is the electrode panel 3 electrically connected to the negative electrode of the battery 102 . The positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B are arranged to face each other in the second direction. The positive electrode panels 3A and the negative electrode panels 3B are arranged alternately. The positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B have the same structure. That is, each of the plurality of electrode panels 3 has the same structure. Specifically, each of the plurality of electrode panels 3 includes a dielectric layer 4 and a conductor layer 5, and also includes an adsorption layer 6 in a predetermined region described later.

誘電体層4は、第1方向に延びる。誘電体層4は、平板形状を有する。誘電体層4は、例えば、酸化アルミニウムなどのセラミックスからなる。誘電体層4は、第1表面S1と、第2表面S2とを有する。第1表面S1は、第2方向における一方側の表面である。第2表面S2は、第2方向における他方側の表面である。 Dielectric layer 4 extends in a first direction. Dielectric layer 4 has a flat plate shape. The dielectric layer 4 is made of, for example, ceramics such as aluminum oxide. Dielectric layer 4 has a first surface S1 and a second surface S2. The first surface S1 is a surface on one side in the second direction. The second surface S2 is the surface on the other side in the second direction.

誘電体層4の厚み(第2方向における長さ)は、例えば、0.20mm以上、好ましくは、0.30mm以上であり、例えば、3.00mm以下、好ましくは、2.00mm以下である。 The thickness (length in the second direction) of the dielectric layer 4 is, for example, 0.20 mm or more, preferably 0.30 mm or more, and for example, 3.00 mm or less, preferably 2.00 mm or less.

導体層5は、例えば、タングステンなどの金属からなり、電源配線105(図1参照)に電気的に接続されている。 The conductor layer 5 is made of metal such as tungsten, and is electrically connected to the power supply wiring 105 (see FIG. 1).

導体層5は、第1方向に延びるシート形状を有する。また、導体層5は、第1方向における誘電体層4の全体において、誘電体層4の内部に配置される。 The conductor layer 5 has a sheet shape extending in the first direction. Also, the conductor layer 5 is arranged inside the dielectric layer 4 over the entire dielectric layer 4 in the first direction.

具体的には、導体層5は、第1方向における誘電体層4の全体において、誘電体層4の第2方向略中央に配置される。これにより、誘電体層4による導体層5の被覆厚み(導体層5から誘電体層4の表面までの厚み)を確保して、電極パネル3の耐久性を確保することができる。 Specifically, the conductor layer 5 is arranged substantially in the center of the dielectric layer 4 in the second direction in the entire dielectric layer 4 in the first direction. As a result, the thickness of the conductor layer 5 covered by the dielectric layer 4 (thickness from the conductor layer 5 to the surface of the dielectric layer 4) can be ensured, and the durability of the electrode panel 3 can be ensured.

吸着層6は、炭化水素(HC)を吸着するための無機層であって、HC吸着材から構成されている。HC吸着材としては、例えば、アルミナ、ゼオライトなどの無機材料などが挙げられる。これらHC吸着材は、単独使用または2種類以上併用することができる。HC吸着材として、好ましくは、ゼオライトが挙げられる。 The adsorption layer 6 is an inorganic layer for adsorbing hydrocarbons (HC), and is made of an HC adsorbent. Examples of HC adsorbents include inorganic materials such as alumina and zeolite. These HC adsorbents can be used alone or in combination of two or more. Zeolite is preferably used as the HC adsorbent.

吸着層6の形成方法としては、特に制限されないが、例えば、HC吸着材(ゼオライトなど)を含むスラリーを、電極パネル3の誘電体層4の表面に塗布し、乾燥させ、必要により焼成すればよい。これにより、誘電体層4を被覆する吸着層6が形成される。 The method of forming the adsorption layer 6 is not particularly limited, but for example, a slurry containing an HC adsorbent (such as zeolite) may be applied to the surface of the dielectric layer 4 of the electrode panel 3, dried, and baked if necessary. good. As a result, an adsorption layer 6 covering the dielectric layer 4 is formed.

吸着層6の厚みは、例えば、0.01mm以上、好ましくは、0.05mm以上であり、例えば、0.2mm以下、好ましくは、0.1mm以下である。 The thickness of the adsorption layer 6 is, for example, 0.01 mm or more, preferably 0.05 mm or more, and for example, 0.2 mm or less, preferably 0.1 mm or less.

このような吸着層6は、第2方向において互いに対向する一対の電極パネル3の対向方向の内側において、一方側の電極パネル3の表面の少なくとも一部に配置され、誘電体層4を被覆する。これにより、吸着層6が形成された領域としての吸着領域αが区画される。また、吸着層6は、他方側の電極パネル3の表面の少なくとも一部には配置されず、誘電体層4を露出させる。これにより、誘電体層4が露出された領域としての露出領域βが区画される。 Such an adsorption layer 6 is arranged on at least part of the surface of one electrode panel 3 inside the pair of electrode panels 3 facing each other in the second direction in the facing direction, and covers the dielectric layer 4. . As a result, an adsorption region α is defined as a region in which the adsorption layer 6 is formed. Moreover, the adsorption layer 6 is not arranged on at least a part of the surface of the electrode panel 3 on the other side, and the dielectric layer 4 is exposed. As a result, an exposed region β as a region where the dielectric layer 4 is exposed is defined.

より具体的には、図2では、正極パネル3Aと、紙面上側の負極パネル3Bとが、第2方向において互いに対向している。そして、それらの対向方向の内側において、一方側の電極パネル3としての正極パネル3Aの表面(第1表面S1)全体に、吸着層6が形成されている。つまり、正極パネル3Aの表面(第1表面S1)全体が、吸着領域αとされている。 More specifically, in FIG. 2, the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B on the upper side of the paper face each other in the second direction. An adsorption layer 6 is formed on the entire surface (first surface S1) of the positive electrode panel 3A as the electrode panel 3 on one side on the inside in the opposing direction. That is, the entire surface (first surface S1) of the positive electrode panel 3A is the adsorption area α.

また、他方側の電極パネル3としての負極パネル3Bの裏面(第2表面S2)には、吸着層6が形成されず、誘電体層4が露出している。つまり、紙面上側の負極パネル3Bの裏面(第2表面S2)全体が、露出領域βとされている。 Moreover, the adsorption layer 6 is not formed on the back surface (second surface S2) of the negative electrode panel 3B as the electrode panel 3 on the other side, and the dielectric layer 4 is exposed. That is, the entire back surface (second surface S2) of the negative electrode panel 3B on the upper side of the paper surface is the exposed region β.

また、図2では、正極パネル3Aと、紙面下側の負極パネル3Bとが、第2方向において互いに対向している。そして、それらの対向方向の内側において、一方側の電極パネル3としての正極パネル3Aの裏面(第2表面S2)全体に、吸着層6が形成されている。つまり、正極パネル3Aの裏面(第2表面S2)全体が、吸着領域αとされている。 Also, in FIG. 2, the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B on the lower side of the paper face each other in the second direction. An adsorption layer 6 is formed on the entire rear surface (second surface S2) of the positive electrode panel 3A as the electrode panel 3 on one side inside in the facing direction. That is, the entire back surface (second surface S2) of the positive electrode panel 3A is the adsorption area α.

また、他方側の電極パネル3としての負極パネル3Bの表面(第1表面S1)には、吸着層6が形成されず、誘電体層4が露出している。つまり、紙面下側の負極パネル3Bの表面(第1表面S1)全体が、露出領域βとされている。 Moreover, the adsorption layer 6 is not formed on the surface (first surface S1) of the negative electrode panel 3B as the electrode panel 3 on the other side, and the dielectric layer 4 is exposed. That is, the entire surface (first surface S1) of the negative electrode panel 3B on the lower side of the paper is the exposed region β.

このように、プラズマリアクター1では、第2方向において互いに対向する一対の電極パネル3において、一方側の電極パネル3(正極パネル3A)は、他方側の電極パネル3(負極パネル3B)との対向面に、吸着層6を備える吸着領域αを有する。また、他方側の電極パネル3(負極パネル3B)は、一方側の電極パネル3(正極パネル3A)との対向面に、吸着層6を備えない露出領域βを有する。 Thus, in the plasma reactor 1, in the pair of electrode panels 3 facing each other in the second direction, the electrode panel 3 (positive electrode panel 3A) on one side faces the electrode panel 3 (negative electrode panel 3B) on the other side. The surface has an adsorption area α with an adsorption layer 6 . Further, the electrode panel 3 (negative electrode panel 3B) on the other side has an exposed region β without the adsorption layer 6 on the surface facing the electrode panel 3 (positive electrode panel 3A) on the one side.

そして、これら電極パネル3は、正極パネル3Aの吸着領域αと、負極パネル3Bの露出領域βとが、第2方向において互いに対向するように、ケーシング2内に配置されている。 These electrode panels 3 are arranged in the casing 2 such that the adsorption area α of the positive electrode panel 3A and the exposed area β of the negative electrode panel 3B face each other in the second direction.

すなわち、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bは、それらを厚み方向に投影した投影面において、正極パネル3Aの吸着領域αの投影面と、負極パネル3Bの露出領域βの投影面とが互いに重複するように、配置される。これにより、吸着領域αと露出領域βとが、第2方向において対向する。 That is, the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B are arranged so that the projection surface of the adsorption region α of the positive electrode panel 3A and the projection surface of the exposed region β of the negative electrode panel 3B overlap each other in the projection plane of them in the thickness direction. , is placed. Thereby, the adsorption region α and the exposed region β face each other in the second direction.

3.排ガス浄化
車両100では、エンジン101から排出される排ガスが、排気管104を通過し、プラズマリアクター1に供給される。
3. Exhaust Gas Purification In vehicle 100 , exhaust gas discharged from engine 101 passes through exhaust pipe 104 and is supplied to plasma reactor 1 .

このとき、図1に示すように、バッテリー102から電源配線105を介してプラズマリアクター1に電力が供給されると、各電極パネル3の第1表面S1と第2表面S2との間に、放電が生じる。 At this time, as shown in FIG. 1, when power is supplied from the battery 102 to the plasma reactor 1 through the power wiring 105, a discharge occurs between the first surface S1 and the second surface S2 of each electrode panel 3. occurs.

これにより、各電極パネル3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1内にプラズマが発生する。 Thereby, the gas between each electrode panel 3 becomes a plasma state. That is, plasma is generated within the plasma reactor 1 .

すると、プラズマリアクター1に流入した排ガスに含まれる有害成分(例えば、炭化水素(HC)など)は、プラズマリアクター1内のプラズマにより分解(プラズマ分解)される。 Then, harmful components (eg, hydrocarbons (HC), etc.) contained in the exhaust gas that has flowed into the plasma reactor 1 are decomposed (plasma decomposition) by the plasma within the plasma reactor 1 .

4.作用・効果
通常、プラズマリアクター1では、内部温度の低下などによって水蒸気の凝縮が生じる場合があり、これにより生じた水分が、吸着層6を湿潤させて、導電性を上昇させる場合がある。そして、吸着層6の導電性が上昇すると、電極パネル3間の電子授受が発生し難くなるため、電極パネル3間で放電が発生し難くなり、プラズマによるHC分解性能が低下するという不具合がある。
4. Functions and Effects Usually, in the plasma reactor 1, condensation of water vapor may occur due to a decrease in the internal temperature, etc., and the resulting moisture may wet the adsorption layer 6 and increase the electrical conductivity. When the conductivity of the adsorption layer 6 increases, it becomes difficult to transfer electrons between the electrode panels 3, so that it becomes difficult to generate electric discharge between the electrode panels 3, resulting in a problem that the HC decomposition performance by plasma is lowered. .

これに対して、上記のプラズマリアクター1では、互いに対向する電極パネル3のうち、一方側の電極パネル3は吸着層6を有する吸着領域αを有し、他方側の電極パネル3は吸着層6を有しない露出領域βを有する。そして、電極パネル3は、吸着領域αと露出領域βとが互いに対向するように、配置される。 On the other hand, in the plasma reactor 1 described above, among the electrode panels 3 facing each other, the electrode panel 3 on one side has an adsorption area α having an adsorption layer 6 , and the electrode panel 3 on the other side has an adsorption layer 6 . has an exposed area β that has no The electrode panel 3 is arranged such that the adsorption area α and the exposed area β face each other.

このように、一方側の電極パネル3の吸着領域αと、他方側の電極パネル3の露出領域βとが互いに対向していれば、一方側の電極パネル3の吸着層6が湿潤する場合にも、その吸着層6は、他方側の電極パネル3の誘電体層4の露出面と対向するため、それらの間において電子を良好に授受することができる。 Thus, if the adsorption area α of the electrode panel 3 on one side and the exposed area β of the electrode panel 3 on the other side face each other, when the adsorption layer 6 of the electrode panel 3 on the one side is wetted, Also, since the adsorption layer 6 faces the exposed surface of the dielectric layer 4 of the electrode panel 3 on the other side, electrons can be transferred well between them.

その結果、上記のプラズマリアクター1は、吸着層6が湿潤する場合にも、電極パネル3間の放電性に優れ、優れたHC分解性能を得ることができる。 As a result, even when the adsorption layer 6 is wet, the plasma reactor 1 described above is excellent in discharge between the electrode panels 3, and excellent HC decomposition performance can be obtained.

5.変形例
上記の第1実施形態では、図2が参照されるように、第2方向において互いに対向する一対の電極パネル3のうち、正極パネル3Aにのみ吸着層6が形成され、負極パネル3Bには吸着層6が形成されていないが、吸着層6が形成される部分は、上記に限定されない。
5. Modification In the first embodiment described above, as shown in FIG. 2, of the pair of electrode panels 3 facing each other in the second direction, the adsorption layer 6 is formed only on the positive electrode panel 3A, and the adsorption layer 6 is formed on the negative electrode panel 3B. Although the adsorption layer 6 is not formed, the part in which the adsorption layer 6 is formed is not limited to the above.

つまり、第2方向において互いに対向する一対の電極パネル3のうち、少なくともいずれか一方の電極パネル3の表面に、吸着層6が形成され、吸着領域αが区画されており、また、他方の電極パネル3の表面に、吸着層6が備えられない露出領域βが区画されており、それらが対向するように電極パネル3が配置されていればよい。 That is, the adsorption layer 6 is formed on the surface of at least one of the electrode panels 3 of the pair of electrode panels 3 facing each other in the second direction, and the adsorption region α is defined. The surface of the panel 3 may be divided into exposed regions β where the adsorption layer 6 is not provided, and the electrode panel 3 may be arranged so that they face each other.

より具体的には、例えば、図3に第2実施形態として示されるように、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bの両方が、第1表面S1の全体に吸着層6を備えることもできる。このような場合、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bの両方において、第2表面S2には吸着層6が備えられず、誘電体層4が露出される。つまり、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bの第1表面S1全体が吸着領域αとされ、また、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bの第2表面S2全体が露出領域βとされ、それらが互いに対向するように電極パネル3が配置される。 More specifically, for example, as shown in FIG. 3 as a second embodiment, both the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B can be provided with the adsorption layer 6 over the entire first surface S1. In such a case, the adsorption layer 6 is not provided on the second surface S2 of both the positive panel 3A and the negative panel 3B, and the dielectric layer 4 is exposed. That is, the entire first surface S1 of the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B is the adsorption area α, and the entire second surface S2 of the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B is the exposed area β, and they are arranged to face each other. , the electrode panel 3 is arranged.

また、例えば、図4に第3実施形態として示されるように、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bの両方が、第2表面S2の全体に吸着層6を備えることもできる。このような場合、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bの両方において、第1表面S1には吸着層6が備えられず、誘電体層4が露出される。つまり、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bの第2表面S2全体が吸着領域αとされ、また、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bの第1表面S1全体が露出領域βとされ、それらが互いに対向するように電極パネル3が配置される。 Also, for example, both the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B can be provided with the adsorption layer 6 over the entire second surface S2, as shown in FIG. 4 as a third embodiment. In such a case, the adsorption layer 6 is not provided on the first surface S1 of both the positive panel 3A and the negative panel 3B, and the dielectric layer 4 is exposed. In other words, the entire second surface S2 of the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B is the adsorption area α, and the entire first surface S1 of the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B is the exposed area β, which are arranged to face each other. , the electrode panel 3 is arranged.

さらに、例えば、図5に第4実施形態として示されるように、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bが、第1方向上流側部分の第1表面S1と、第1方向下流側部分の第2表面S2とにおいて、吸着層6を備えることもできる。このような場合、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bは、第1方向上流側部分の第2表面S2と、第1方向下流側部分の第1表面S1とには、吸着層6が備えられず、誘電体層4が露出される。つまり、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bの、第1方向上流側部分の第1表面S1、および、第1方向下流側部分の第2表面S2とが吸着領域αとされ、また、第1方向上流側部分の第2表面S2、および、第1方向下流側部分の第1表面S1が露出領域βとされ、それらが互いに対向するように電極パネル3が配置される。 Further, for example, as shown in FIG. 5 as a fourth embodiment, the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B have a first surface S1 on the upstream side in the first direction and a second surface S2 on the downstream side in the first direction. , an adsorption layer 6 can also be provided. In such a case, the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B are not provided with the adsorption layer 6 on the second surface S2 of the upstream portion in the first direction and the first surface S1 of the downstream portion in the first direction. Dielectric layer 4 is exposed. That is, the first surface S1 of the upstream portion in the first direction and the second surface S2 of the downstream portion in the first direction of the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B serve as the adsorption region α, and the first direction upstream The second surface S2 of the side portion and the first surface S1 of the downstream portion in the first direction are the exposed region β, and the electrode panel 3 is arranged such that they face each other.

なお、図示しないが、上記とは逆に、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bの、第1方向上流側部分の第1表面S1、および、第1方向下流側部分の第2表面S2とが露出領域βとされ、また、第1方向上流側部分の第2表面S2、および、第1方向下流側部分の第1表面S1が吸着領域αとされ、それらが互いに対向するように配置されていてもよい。 Although not shown, contrary to the above, the first surface S1 of the upstream portion in the first direction and the second surface S2 of the downstream portion in the first direction of the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B are exposed regions. β, and the second surface S2 on the upstream side in the first direction and the first surface S1 on the downstream side in the first direction are the adsorption areas α, and they are arranged to face each other. good.

加えて、例えば、図6に第5実施形態として示されるように、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bのそれぞれにおいて、吸着層6がパターン成形されていてもよい。 In addition, for example, as shown in FIG. 6 as a fifth embodiment, the adsorption layer 6 may be patterned in each of the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B.

より具体的には、この第5実施形態では、吸着層6が、第1方向および第2方向に直交する方向(紙面奥行き方向)に沿って、所定パターンとしての適宜の幅の縞模様を形成するように、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bの両面に形成される。 More specifically, in the fifth embodiment, the adsorption layer 6 forms a striped pattern with an appropriate width as a predetermined pattern along a direction perpendicular to the first direction and the second direction (the depth direction of the paper surface). are formed on both sides of the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B.

これにより、正極パネル3Aおよび負極パネル3Bの両面において、縞状の吸着領域αが区画されるとともに、スリット状の露出領域βが区画され、それらが互いに対向するように電極パネル3が配置される。なお、吸着層6のパターンとしては、上記に限定されず、例えば、ドットパターン、チェックパターンなど、任意のパターンを採用することができる。 As a result, on both surfaces of the positive electrode panel 3A and the negative electrode panel 3B, striped adsorption regions α are defined, and slit-shaped exposed regions β are defined, and the electrode panels 3 are arranged such that they face each other. . The pattern of the adsorption layer 6 is not limited to the above, and any pattern such as a dot pattern or check pattern can be adopted.

以上のような第2実施形態~第6実施形態においても、一方側の電極パネル3の吸着領域αと、他方側の電極パネル3の露出領域βとが互いに対向している。そのため、一方側の電極パネル3の吸着層6が湿潤する場合にも、その吸着層6は、他方側の電極パネル3の誘電体層4の露出面と対向するため、それらの間において電子を良好に授受することができる。 In the second to sixth embodiments as described above, the adsorption area α of the electrode panel 3 on one side and the exposed area β of the electrode panel 3 on the other side face each other. Therefore, even when the adsorption layer 6 of the electrode panel 3 on one side is wet, the adsorption layer 6 faces the exposed surface of the dielectric layer 4 of the electrode panel 3 on the other side, so that electrons are transferred between them. Able to give and receive well.

その結果、上記のプラズマリアクター1は、吸着層6が湿潤する場合にも、電極パネル3間の放電性に優れ、優れたHC分解性能を得ることができる。 As a result, even when the adsorption layer 6 is wet, the plasma reactor 1 described above is excellent in discharge between the electrode panels 3, and excellent HC decomposition performance can be obtained.

以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。 EXAMPLES Examples and comparative examples are shown below to describe the present invention more specifically. In addition, the present invention is not limited to Examples and Comparative Examples. In addition, specific numerical values such as the mixing ratio (content ratio), physical property values, and parameters used in the following description are the corresponding mixing ratios ( Content ratio), physical properties, parameters, etc. be able to.

なお、「部」および「%」は、特に言及がない限り、質量基準である。 "Parts" and "%" are based on mass unless otherwise specified.

実施例1
プラズマリアクターの正極パネルの両面に、ゼオライトのスラリー(乾燥重量としてゼオライト90質量%、バインダー10質量%)を塗布し、450℃で1時間焼成することにより、ゼオライトからなる吸着層(厚み0.075μm)を形成した。一方、負極パネルには、吸着層を形成しなかった。
Example 1
A zeolite slurry (dry weight of 90% by mass of zeolite and 10% by mass of binder) was applied to both sides of the positive electrode panel of the plasma reactor and baked at 450° C. for 1 hour to form an adsorption layer made of zeolite (0.075 μm thick). ) was formed. On the other hand, no adsorption layer was formed on the negative electrode panel.

次いで、プラズマリアクターのケーシング内において、正極パネルおよび負極パネルを交互に0.5mmの間隔を隔てて積層配置した。その後、プラズマリアクターを作動させ、乾燥時の放電状態を確認した。 Next, in the casing of the plasma reactor, the positive electrode panel and the negative electrode panel were alternately stacked with an interval of 0.5 mm. After that, the plasma reactor was operated to confirm the discharge state during drying.

また、プラズマリアクターの入口方向から出口方向に向かって、水道水を霧吹きで30回噴霧し、15分放置した。その後、プラズマリアクターを作動させ、湿潤時の放電状態を確認した。 Further, tap water was sprayed 30 times from the inlet to the outlet of the plasma reactor, and left for 15 minutes. After that, the plasma reactor was operated to confirm the discharge state when wet.

乾燥時の放電状態の写真を、図7Aに示し、湿潤時の放電状態の写真を、図7Bに示す。なお、図7は、プラズマリアクターの側面図であり、白色部分が放電による発光を示している。 A photograph of the discharge state when dry is shown in FIG. 7A, and a photograph of the discharge state when wet is shown in FIG. 7B. Note that FIG. 7 is a side view of the plasma reactor, and the white portion indicates light emission due to discharge.

比較例1
正極パネルの両面に吸着層を形成し、かつ、負極パネルの両面に吸着層を形成した以外は、実施例1と同じ方法で、プラズマリアクターを作動させ、放電状態を確認した。
Comparative example 1
The plasma reactor was operated in the same manner as in Example 1, except that the adsorption layers were formed on both sides of the positive electrode panel and the adsorption layers were formed on both sides of the negative electrode panel, and the discharge state was confirmed.

乾燥時の放電状態の写真を、図8Aに示し、湿潤時の放電状態の写真を、図8Bに示す。なお、図8も、プラズマリアクターの側面図であり、白色部分が放電による発光を示している。 FIG. 8A shows a photograph of the discharge state when dry, and FIG. 8B shows a photograph of the discharge state when wet. FIG. 8 is also a side view of the plasma reactor, and the white portion indicates light emission due to discharge.

1 プラズマリアクター
2 ケーシング
2A 入口
2B 出口
3 電極パネル
4 誘電体層
5 導体層
6 吸着層
α 吸着領域
β 露出領域
REFERENCE SIGNS LIST 1 plasma reactor 2 casing 2A inlet 2B outlet 3 electrode panel 4 dielectric layer 5 conductor layer 6 adsorption layer α adsorption region β exposure region

Claims (1)

排ガスが流入する入口、および、排ガスが流出する出口を有するケーシングと、
前記ケーシング内に配置され、前記入口から前記出口に向かう第1方向に延び、前記第1方向と直交する第2方向において互いに間隔を隔てて並ぶ複数の電極パネルと
を備え、
複数の前記電極パネルのそれぞれには、両面において、
炭化水素を吸着する吸着層を備える吸着領域と、
前記吸着層を備えない露出領域と
を有しており、
第2方向において互いに対向する一対の前記電極パネルにおいて
記電極パネルは、前記吸着領域と前記露出領域とが互いに対向するように配置される
ことを特徴とする、プラズマリアクター。
a casing having an inlet through which exhaust gases flow in and an outlet through which exhaust gases flow out;
a plurality of electrode panels disposed within the casing, extending in a first direction from the inlet toward the outlet, and spaced apart from each other in a second direction orthogonal to the first direction;
Each of the plurality of electrode panels includes, on both sides,
an adsorption region comprising an adsorption layer that adsorbs hydrocarbons;
an exposed region without the adsorption layer;
and
In a pair of electrode panels facing each other in the second direction ,
The plasma reactor, wherein the electrode panel is arranged such that the adsorption area and the exposure area are opposed to each other.
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