KR20050110633A

KR20050110633A - 플라즈마 반응기 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20050110633A
Application number: KR1020057014993A
Authority: KR
Inventors: 유이치로 이마니시; 신이치 미와; 후미오 아베; 유키오 미야이리
Original assignee: 니뽄 가이시 가부시키가이샤; 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2005-11-23
Also published as: JPWO2004072445A1; DE602004011185T2; US20060133970A1; DE602004011185D1; US7727487B2; EP1596047B1; WO2004072445A1; US20090196800A1; KR100724516B1; JP4499660B2; EP1596047A4; EP1596047A1; US7780923B2

Abstract

본 발명의 플라즈마 반응기(1)는, 플라즈마를 발생시킬 수 있는 플라즈마 발생 전극(2)이, 2장의 테이프형으로 성형된 세라믹 성형체(3, 4)와, 2장의 세라믹 성형체(3, 4)들 사이에 끼워져 배치된 전기적으로 연속되는 막형의 도전체 전극(5)을 구비하는 2 이상의 적층 구조체(6)를 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(7)을 형성한 상태로 적층함으로써 구성되며, 도전체 전극(5) 중에서 인접하는 전극들의 상호간의 방전에 의하여, 플라즈마 발생 공간(7)에 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 것으로, 균일하고 또한 안정적인 플라즈마를 저전력으로 발생시킬 수 있는 동시에, 그 내부를 통과하는 기체의 통과 저항을 작게 할 수 있다.

Description

플라즈마 반응기 및 그 제조 방법{PLASMA REACTION VESSEL, AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

본 발명은 플라즈마 반응기 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 균일하고 또한 안정적인 플라즈마를 낮은 전력으로 발생시키는 것이 가능한 동시에, 그 내부를 통과하는 기체의 통과 저항을 작게 할 수 있는 플라즈마 반응기 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

2장의 전극 사이에 유전체를 배치하여 고전압의 교류, 혹은 주기 펄스 전압을 걸리게 함으로써, 무성 방전이 발생하고, 이에 따라 생기는 플라즈마장에서는 활성종, 라디칼, 이온이 생성되어, 기체의 반응, 분해를 촉진하는 것이 알려져 있으며, 이것을 엔진 배기 가스나 각종 소각로 배기 가스 중의 유해 성분의 제거에 이용할 수 있다는 것이 알려져 있다.

예컨대, 엔진 배기 가스나 각종 소각로 배기 가스를 플라즈마장을 통과시킴으로써, 엔진 배기 가스나 각종 소각로 배기 가스 중에 포함되는 예컨대 NO_x 카본 미립자, HC, CO 등을 플라즈마장으로 처리하는 플라즈마 반응기 등이 개시되어 있다(예컨대, 일본 특허 공개 2001-164925호 공보).

그러나, 플라즈마를 가능한 한 낮은 전력으로 안정적으로 균일하게 발생시켜, 배기 가스 등의 기체가 효율적으로 플라즈마장을 통과하는 구조를 채용하고자 하면, 전극 사이 거리를 작게 할 필요가 있어, 부품 개수가 많아지는 동시에 부착이 번잡하게 된다고 하는 문제가 있었다. 또한, 플라즈마를 발생시키기 위해 이용되는 전극을 구성하는 각 부품의 치수 변동이 플라즈마 반응기의 성능에 악영향을 미친다고 하는 문제도 있었다. 또한, 플라즈마 반응기의 기체의 통과 저항이 커짐에 따라, 엔진 등의 고장이나 연료 소비율이 악화된다고 하는 문제도 있었다.

도 1은 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 한 실시형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 2는 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 3은 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 한 실시형태에 이용되는 도전체 전극의 하나의 형상을 도시하는 평면도이다.

도 4는 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 한 실시형태에 이용되는 도전체 전극의 다른 형상을 도시하는 평면도이다.

도 5는 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 한 실시형태에 이용되는 도전체 전극의 다른 형상을 도시하는 평면도이다.

도 6은 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 한 실시형태에 이용되는 도전체 전극의 다른 형상을 도시하는 평면도이다.

도 7은 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 8은 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태에 이용되는 플라즈마 발생 전극을 도시하는 단면도이다.

도 9는 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태에 이용되는 플라즈마 발생 전극을 도시하는 단면도이다.

도 10은 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태에 이용되는 플라즈마 발생 전극을 도시하는 단면도이다.

도 11은 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태에 이용되는 플라즈마 발생 전극을 도시하는 단면도이다.

도 12는 본 발명(제2 발명)의 플라즈마 반응기의 한 실시형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 13은 본 발명(제2 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 14는 본 발명(제2 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 15는 본 발명(제2 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태에 이용되는 플라즈마 발생 전극을 도시하는 단면도이다.

도 16은 본 발명(제2 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태에 이용되는 플라즈마 발생 전극을 도시하는 단면도이다.

도 17은 본 발명(제2 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태에 이용되는 플라즈마 발생 전극을 도시하는 단면도이다.

도 18은 본 발명(제2 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태에 이용되는 플라즈마 발생 전극을 도시하는 단면도이다.

도 19는 본 발명(제2 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 20은 본 발명(제2 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 21은 본 발명(제3 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 22는 본 발명(제3 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 23은 본 발명(제3 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 적층하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 24는 본 발명(제3 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 소성공정을 도시하는 설명도이다.

도 25는 본 발명(제4 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 26은 본 발명(제4 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 27은 본 발명(제4 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 적층하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 28은 본 발명(제4 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 플라즈마 발생 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 29는 본 발명(제5 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 30은 본 발명(제5 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 31은 본 발명(제5 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 적층하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 32는 본 발명(제5 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 플라즈마 발생 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 33은 본 발명(제5 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체에 요철을 형성하는 공정의 한 형태를 도시하는 설명도이다.

도 34(a) 및 도 34(b)는 본 발명(제5 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체에 요철을 형성하는 공정의 다른 형태를 공정 순으로 도시하는 설명도이다.

도 35는 본 발명(제6 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 36은 본 발명(제6 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 37은 본 발명(제6 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 적층하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 38은 본 발명(제6 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 플라즈마 발생 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 39는 본 발명(제7 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 40은 본 발명(제7 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 41은 본 발명(제7 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 적층하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 42는 본 발명(제7 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체에 요철을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 43은 본 발명(제7 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 플라즈마 발생 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 44는 본 발명(제8 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 45는 본 발명(제8 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 46은 본 발명(제8 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 적층하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 47은 본 발명(제8 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체에 요철을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 48은 본 발명(제9 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 49는 본 발명(제9 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 제1 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 50은 본 발명(제9 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 적층하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 51은 본 발명(제9 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체에 요철을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 52는 본 발명(제9 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 제2 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 53은 본 발명(제9 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 플라즈마 발생 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 54는 본 발명(제9 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체에 요철을 형성하는 공정의 한 형태를 도시하는 설명도이다.

도 55는 본 발명(제10 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 56은 본 발명(제10 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 제1 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 57은 본 발명(제10 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 적층하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 58은 본 발명(제10 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체에 요철을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 59는 본 발명(제10의 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 제2 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 60은 본 발명(제10 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 플라즈마 발생 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 61은 본 발명(제11 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 62는 본 발명(제11 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 제1 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 63은 본 발명(제11 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 적층하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 64는 본 발명(제11 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체에 요철을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 65는 본 발명(제11 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 제2 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 66은 본 발명(제11 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 플라즈마 발생 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 67은 본 발명(제12 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 68은 본 발명(제12 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 제1 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 69는 본 발명(제12 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체를 적층하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 70은 본 발명(제12 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 세라믹 성형체에 요철을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 71은 본 발명(제12 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 제2 도전체 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 72는 본 발명(제12 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서의 플라즈마 발생 전극을 형성하는 공정을 도시하는 설명도이다.

도 73은 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 74는 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 75는 본 발명(제1 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 76은 본 발명(제2 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

본 발명은 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 균일하고 또한 안정적인 플라즈마를 낮은 전력으로 발생시키는 것이 가능한 동시에, 그 내부를 통과하는 기체의 통과 저항을 작게 할 수 있는 플라즈마 반응기 및 그 제조 방법을 제공한다.

즉, 본 발명은 이하의 플라즈마 반응기 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

[1] 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시킬 수 있는 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기로서, 상기 플라즈마 발생 전극은, 2장의 테이프형으로 성형된 세라믹 성형체와, 2장의 상기 세라믹 성형체들 사이에 끼워지게 배치된 전기적으로 연속되는 막형의 도전체 전극을 구비하는 2 이상의 적층 구조체를 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간을 형성한 상태로 적층하거나 또는 2 이상(짝수)의 상기 적층 구조체를 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간을 형성한 상태로 권회하거나 절첩함으로써 구성되고, 상기 도전체 전극 중에서 인접하는 전극들의 상호간의 방전에 의하여, 상기 플라즈마 발생 공간에 상기 플라즈마를 발생시킬 수 있는 것인 플라즈마 반응기(「제1 발명」이라고 하는 경우가 있음).

[2] 상기 적층 구조체를 구성하는 상기 2장의 상기 세라믹 성형체의 표면 중에서 상기 도전체 전극을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면 중 어느 한 쪽에 요철이 형성되고, 상기 세라믹 성형체의 표면에 형성된 상기 요철의 오목 부분이 상기 플라즈마 발생 공간을 형성하는 것인 상기 [1]에 기재한 플라즈마 반응기.

[3] 상기 도전체 전극은 인쇄에 의해 상기 세라믹 성형체에 배치된 것인 상기 [1] 또는 [2]에 기재한 플라즈마 반응기.

[4] 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기로서, 상기 플라즈마 발생 전극은, 2장의 테이프형으로 성형된 세라믹 성형체와, 2장의 상기 세라믹 성형체들 사이에 끼워지게 배치된 전기적으로 연속되는 막형의 제1 도전체 전극과, 2장의 상기 세라믹 성형체의 표면 중에서 상기 제1 도전체 전극을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면 중 어느 한 쪽에 배치된 전기적으로 연속되는 막형 또는 판형의 제2 도전체 전극을 구비하는 2 이상의 적층 구조체를 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간을 형성한 상태로 적층하거나 또는 1 이상의 상기 적층 구조체를 내부에 서로의 권회면 혹은 절첩면을 포함하는 플라즈마 발생 공간을 형성한 상태로 권회하거나 절첩함으로써 구성되고, 인접하는 상기 제1 및 제2 도전체 전극의 상호간의 방전에 의하여, 상기 플라즈마 발생 공간에 상기 플라즈마를 발생시킬 수 있는 것인 플라즈마 반응기(이하, 「제2 발명」이라고 하는 경우가 있음).

[5] 상기 적층 구조체를 구성하는 상기 2장의 상기 세라믹 성형체의 표면 중에서 상기 제1 도전체 전극을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면의 적어도 어느 한 쪽에 요철이 형성되고, 상기 세라믹 성형체의 표면에 형성된 상기 요철의 오목 부분이 상기 플라즈마 발생 공간을 형성하는 것인 상기 [4]에 기재한 플라즈마 반응기.

[6] 상기 제1 도전체 전극이 인쇄에 의해 상기 세라믹 성형체에 배치된 상기 것인 [4] 또는 [5]에 기재한 플라즈마 반응기.

[7] 상기 제2 도전체 전극이 인쇄에 의해 상기 세라믹 성형체에 배치된 것인 상기 [6]에 기재한 플라즈마 반응기.

[8] 상기 플라즈마 발생 전극은 도전성 및 탄성을 갖는 완충재를 개재시킨 상태로 도전성의 케이스에 수납된 것인 상기 [1]∼[7] 중 어느 것에 기재한 플라즈마 반응기.

[9] 상기 적층 구조체는 코디어라이트, 멀라이트, 알루미나, 질화규소, 사이알론 및 지르코니아로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 포함하는 것인 상기 [1]∼[8] 중 어느 것에 기재한 플라즈마 반응기.

[10] 상기 적층 구조체의 기공율이 0.5∼35%인 것인 상기 [1]∼[9] 중 어느 것에 기재한 플라즈마 반응기.

[11] 상기 플라즈마 발생 전극의 얇은 부분의 두께(t)와, 상기 플라즈마 발생 전극을 구성하는 상기 적층 구조체의 표면의 볼록 부분의 높이(h)의 관계가 하기 식(1)을 만족하도록 구성된 것인 상기 [2], [3] 및 [5]∼[10] 중 어느 것에 기재한 플라즈마 반응기.

0.7t<h (1)

[12] 상기 플라즈마 발생 전극의 얇은 부분의 두께(t)가 0.2∼6 mm인 것인 상기 [1]∼[11] 중 어느 것에 기재한 플라즈마 반응기.

[13] 엔진의 연소 가스의 배기계 중에 설치된 것인 상기 [1]∼[12] 중 어느 것에 기재한 플라즈마 반응기.

[14] 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체를 소성하여 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 적층 구조체의 2 이상을 적층하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법(이하, 「제3 발명」이라고 하는 경우가 있음).

[15] 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 2 이상(짝수)을 권회 또는 절첩하여 권회 미소성 적층 구조체를 형성하고, 상기 권회 미소성 적층 구조체를 소성하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법(이하, 「제4 발명」이라고 하는 경우가 있음).

[16] 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 도전체 전극을 인쇄하며, 또 다른 쪽의 표면에 요철을 형성하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체를 소성하여 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 적층 구조체의 2 이상을 적층하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법(이하, 「제5 발명」이라고 하는 경우가 있음).

[17] 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 도전체 전극을 인쇄하며, 또 다른 쪽의 표면에 요철을 형성하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 2 이상(짝수)을 권회 또는 절첩하여 권회 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 권회 미소성 적층 구조체를 소성하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법(이하, 「제6 발명」이라고 하는 경우가 있음).

[18] 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 한 쪽의 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 상기 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 소성하여 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 적층 구조체의 2 이상을 적층하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법(이하, 「제7 발명」이라고 하는 경우가 있음).

[19] 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 한 쪽의 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 요철을 지닌 미소성 적층 구조체의 2 이상(짝수)을 권회 또는 절첩하여 권회 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 권회 미소성 적층 구조체를 소성하여 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법(이하, 「제8 발명」이라고 하는 경우가 있음).

[20] 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 제1 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 양 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 요철을 지닌 미소성 적층 구조체의 한 쪽의 표면에 판형의 제2 도전체 전극을 배치하여 전극을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 상기 전극을 지닌 미소성 적층 구조체를 소성하여 전극을 지닌 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 적층 구조체의 2 이상을 적층하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법(이하, 「제9 발명」이라고 하는 경우가 있음).

[21] 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 제1 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 양 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 요철을 지닌 미소성 적층 구조체의 한 쪽의 표면에 판형의 제2 도전체 전극을 배치하여 전극을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 적층 구조체의 1 이상을 권회 또는 절첩하여 권회 미소성 적층 구조체를 형성하고, 상기 권회 미소성 적층 구조체를 소성하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법(이하, 「제10 발명」이라고 하는 경우가 있음).

[22] 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 제1 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 한 쪽의 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 요철을 지닌 미소성 적층 구조체의 다른 쪽의 표면에 제2 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 적층 구조체를 소성하여 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 적층 구조체의 2 이상을 적층하여, 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법(이하, 「제11 발명」이라고 하는 경우가 있음).

[23] 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 제1 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 한 쪽의 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 요철을 지닌 미소성 적층 구조체의 다른 쪽의 표면에 제2 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 적층 구조체의 1 이상을 권회 또는 절첩하여 권회 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 권회 미소성 적층 구조체를 소성하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법(이하, 「제12 발명」이라고 하는 경우가 있음).

[24] 상기 제1 미소성 세라믹 성형체 또는 상기 미소성 적층 구조체의 표면 위로 요철형의 톱니바퀴를 누르면서 회전시킴으로써, 그 표면에 상기 요철을 형성하는 것인 상기 [14]∼[23] 중 어느 것에 기재한 플라즈마 반응기의 제조 방법.

[25] 상기 플라즈마 발생 전극을 도전성 및 탄성을 갖는 완충재를 개재시킨 상태로 도전성의 케이스에 수납하는 것인 상기 [14]∼[24] 중 어느 것에 기재한 플라즈마 반응기의 제조 방법.

[26] 상기 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체의 재료로서, 코디어라이트, 멀라이트, 알루미나, 질화규소, 사이알론 및 지르코니아로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 이용하는 것인 상기 [14]∼[25] 중 어느 것에 기재한 플라즈마 반응기의 제조 방법.

[27] 상기 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 소성후의 기공율이 0.5∼35%가 되도록 소성하는 것인 상기 [14]∼[26] 중 어느 것에 기재한 플라즈마 반응기의 제조 방법.

이와 같이, 본 발명의 플라즈마 반응기에 따르면, 균일하고 또한 안정적인 플라즈마를 낮은 전력으로 발생시키는 것이 가능한 동시에, 그 내부를 통과하는 기체의 통과 저항을 작게 할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 플라즈마 반응기 및 그 제조 방법의 실시형태에 대해서 상세히 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되어 해석되는 것이 아니라, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 당업자의 지식에 기초하여, 여러 가지 변경, 수정, 개량을 가할 수 있는 것이다.

우선, 본 발명(제1 발명)의 한 실시형태의 플라즈마 반응기에 관해서 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(1)는 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극(2)을 갖추며, 발생된 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기(1)로서, 플라즈마 발생 전극(2)은, 2장의 테이프형으로 성형된 세라믹 성형체(3, 4)와, 2장의 세라믹 성형체(3, 4)들 사이에 끼워지게 배치된 전기적으로 연속되는 막형의 도전체 전극(5)을 갖는 2 이상의 적층 구조체(6)를 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(7)을 형성한 상태로 적층함으로써 구성되며, 도전체 전극(5) 중, 인접하는 전극들의 상호간의 방전에 의하여, 플라즈마 발생 공간(7)에 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 것이다.

도 1에서는, 플라즈마 발생 전극(2)이, 2 이상의 적층 구조체(6)가 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(7)을 형성한 상태로 적층되는 것을 나타내고 있는데, 도 2에 도시한 바와 같이, 플라즈마 발생 전극(2)이, 2장의 테이프형으로 성형된 세라믹 성형체(3, 4)와, 2장의 세라믹 성형체(3, 4)들 사이에 끼워져 배치된 전기적으로 연속되는 막형의 도전체 전극(5)을 갖는 2 이상(짝수)의 적층 구조체(6)를 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(7)을 형성한 상태로 권회하여 구성한 것이라도 좋다. 또한, 후술하는 바와 같이, 절첩에 의해 구성된 것이라도 좋다.

또, 본 실시형태에서는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 적층 구조체(6)를 구성하는 2장의 세라믹 성형체(3, 4)의 표면 중 도전체 전극(5)을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면 중 어느 한 쪽에 요철이 형성되어, 2장의 세라믹 성형체(3, 4)의 표면에 형성된 요철의 오목 부분이 플라즈마 발생 공간(7)을 형성하고 있다.

이와 같이 구성함으로써, 균일하고 또한 안정적인 플라즈마를 낮은 전력으로 발생시킬 수 있는 동시에, 그 내부를 통과하는 기체의 통과 저항을 작게 할 수 있다. 또한, 도전체 전극(5)이 세라믹 성형체(3, 4)에 의해서 덮여 있으므로, 도전체 전극(5)의 산화나 부식을 유효하게 방지할 수 있다.

한편, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(1)에 있어서는, 2 이상의 적층 구조체(6)가 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(7)을 형성한 상태로 적층된 것이면 되므로, 예컨대 세라믹 성형체(3, 4)의 표면에 요철을 형성하지 않고서, 도 73에 도시한 바와 같이, 서로 대향하는 플라즈마 발생 전극(2)의 상호간에, 소정의 두께를 갖는 간극 부재(8)를 배치한 것이라도 좋다. 이 간극 부재(8)에 의해서 형성된 간극이 플라즈마 발생 공간(7)이 된다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(1)에 있어서는, 적층한 상태로 배치된 도전체 전극(5)이, 교대로, 플라즈마를 발생하기 위한 전압을 인가하는 펄스 전극(5a)과, 플라즈마 발생 전극(2)의 어스가 되는 어스 전극(5b)으로 되고 있다. 이 때문에, 본 실시형태에 있어서의 플라즈마 발생 전극(2)은 적층한 상태로 배치된 도전체 전극(5)에 대하여, 1개 걸러서 전압을 인가할 수 있도록 도전체 전극(5)〔펄스 전극(5a)〕과 전원을 접속하고, 전원을 접속하지 않는 도전체 전극(5)〔어스 전극(5b)〕은 어스 등에 접속하여 이용된다.

또한, 본 실시형태에서는, 도전체 전극(5)이 인쇄에 의해 세라믹 성형체(3, 4)에 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 도전체 전극(5)의 배치가 용이하게 되는 동시에, 두께가 얇은 도전체 전극(5)을 형성할 수 있어, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(1)의 소형화를 실현할 수 있다. 또한, 세라믹 성형체(3, 4)의 표면 중 도전체 전극(5)을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 표면의 일부 또는 전면에 촉매(Pt, Pd, Rh, K, Ba, Li, V 및 Na로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 금속을 담지한 Al₂O₃, CeO₂, ZrO₂로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 촉매 담지 코트층)를 코트하더라도 좋다.

본 실시형태의 플라즈마 반응기(1)는 예컨대, 연소 가스의 배기계에 있어서 배기 가스에 포함되는 그을음 등의 입자형 물질을 포집하기 위한 필터의 상류 측에 설치하여 이용할 수 있으며, 구체적으로는, 배기 가스에 포함되는 일산화질소(NO)를 산화하여, 필터의 재생에 필요한 이산화질소(NO₂)를 생성하는 데에 이용할 수 있다. 또한, 공기 등에 포함되는 산소를 반응시켜 오존을 정제하는 오존 발생기로서 적합하게 이용할 수도 있다. 또한, 배기 가스 촉매 컨버터 앞에 설치하여, NO를 NO₂로 변환하는 동시에, 반응 활성종(오존, OH) 등을 생성함으로써, 하류의 컨버터의 정화 효율(HC, CO, NO_x 등의)을 현저히 향상시키는 데에 이용할 수 있다. 또한, 이 플라즈마 반응기(1)의 전극 표면에 촉매를 코트한 사용 방법에서는, 상기한 촉매 컨버터를 포함한 역할을 갖게 할 수 있다.

본 실시형태에 이용되는 세라믹 성형체(3, 4)는 코디어라이트, 멀라이트, 알루미나, 질화규소, 사이알론 및 지르코니아로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 예컨대 톨루엔이나 부타디엔 등의 유기 용제를 더 포함하고 있는 것이라도 좋고, 또한 예컨대, 부티랄계 수지나 셀룰로오스계 수지 등의 바인더를 더 포함하고 있는 것이라도 좋고, 또한 DOP(프탈산디옥틸)이나 DBP(프탈산디에틸)등의 가소제를 더 포함하고 있는 것이라도 좋다. 세라믹 성형체(3, 4)의 재료로서, 코디어라이트를 이용한 경우는, 특히 내열충격성이 우수한 것으로 된다. 세라믹 성형체(3, 4)의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 0.2∼6 mm인 것이 바람직하다. 세라믹 성형체(3, 4)의 두께가 0.2 mm 미만이면, 펄스 전극(5a)과 어스 전극(5b) 사이의 전기 절연성을 확보할 수 없는 경우가 있다. 또한, 세라믹 성형체(3, 4)의 두께가 6 mm를 넘으면, 세라믹 성형체(3, 4)의 가소성이 저해되어, 권회 등의 형상을 변형시킬 때의 조작에 의해 크랙이 발생하는 경우가 있다.

본 실시형태에 있어서는, 세라믹 성형체(3, 4)의 기공율이 0.5∼35%인 것이 바람직하고, 또한 0.5∼10%인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 세라믹 성형체(3, 4)에 끼워져, 인접하는 2개의 도전체 전극(5) 사이, 즉, 펄스 전극(5a)과 어스 전극(5b) 사이에, 효율적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있어, 플라즈마 반응기(1)의 에너지 절약을 실현할 수 있다.

도전체 전극(5)의 재료로서는, 도전성이 높은 금속을 이용하는 것이 바람직하며, 예컨대 텅스텐, 은, 백금, 금, 철, 구리 및 서멧으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 성분을 포함하는 금속을 적합한 예로서 들 수 있다.

또한, 도전체 전극(5)의 두께는, 플라즈마 발생 전극(2)의 소형화 및 기체의 통과 저항을 저감시키는 등의 이유에서, 0.01∼0.1 mm인 것이 바람직하며, 또한 0.01∼0.015 mm인 것이 바람직하다. 또한, 도전체 전극(5)을 인쇄에 의해서 형성하는 경우에는, 스크린 인쇄를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

도전체 전극(5)의 형상은, 도전체 전극(5) 중 인접하는 전극들의 상호간의 방전에 의하여, 플라즈마 발생 공간(7)에 플라즈마를 유효하게 발생시킬 수 있는 형상이면 되며, 예컨대 세라믹 성형체(3, 4)의 한 쪽의 표면 전역을 덮도록 형성되어 있더라도 좋고, 또한 도 3에 도시한 바와 같은 메쉬 형상이나, 도 4∼도 6에 도시한 바와 같이, 다각형, 원, 또는 타원 등의 형상의 공극 부분이, 격자형 또는 지그재그형으로 배열된 형상이라도 좋다. 전술한 형상의 도전체 전극(5)은 유기 용제, 가소제를 섞어 페이스트형으로 조정된 텅스텐, 은, 백금, 금, 철, 구리 및 서멧으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 성분을 포함하는 금속을, 세라믹 성형체(3, 4)의 표면에 스크린 인쇄함으로써 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 플라즈마 발생 전극(2)의 얇은 부분의 두께(t)와, 플라즈마 발생 전극(2)을 구성하는 적층 구조체(6)의 표면에 형성된 요철의 볼록 부분의 높이(h)의 관계가 하기 식(2)을 만족하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

0.7t<h (2)

이러한 구성으로 함으로써, 플라즈마 발생 공간(7)을 통과하는 기체를 고효율로 반응시킬 수 있다. 또한, 이 플라즈마 발생 전극(2)은 기계적 강도의 면에서도 우수하여, 충격이 항상 가해지는 자동차 등의 배기계 내에 플라즈마 반응기(1)를 설치하는 것도 가능하게 된다. 플라즈마 발생 전극(2)의 얇은 부분의 두께(t)와, 플라즈마 발생 전극(2)을 구성하는 적층 구조체의 표면에 형성된 요철의 볼록 부분의 높이(h)의 관계가 상기 식(2)을 만족하지 않는 경우는, 외력에 대한 구조 강도의 저하가 현저한 경우가 있다. 또한, 특별히 한정되지는 않지만, 플라즈마 발생 전극(2)을 구성하는 적층 구조체(6)의 표면에 형성된 요철의 볼록 부분의 높이(h)는 플라즈마 발생 전극(2)의 얇은 부분의 두께(t)의 3배 이하인 것이 보다 바람직하다. 요철의 볼록 부분의 높이(h)가 플라즈마 발생 전극(2)의 얇은 부분의 두께(t)의 3배를 넘으면, 구조 강도가 부족한 경우가 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 플라즈마 발생 전극(2)의 얇은 부분의 두께(t)가 0.2∼6 mm인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 반응성이 우수한 플라즈마장을 발생시킬 수 있는 동시에, 기체의 통과 저항을 저감시킬 수 있다. 플라즈마 발생 전극(2)의 얇은 부분의 두께(t)가 0.2 mm 미만이면, 외력에 대한 구조 강도가 불충분한 경우가 있고, 6 mm를 넘으면 , 구조의 강성(영률)이 지나치게 높아져, 내열충격성이 악화되는 경우가 있다.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(1)에 있어서는, 플라즈마 발생 전극(2)이, 도전성 및 탄성을 갖는 완충재(11)를 개재시킨 상태로 도전성의 케이스(10)에 수납되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 도전성의 케이스(10)와 어스 전극(5b)으로 되는 도전체 전극(5)이 전기적으로 접속된 상태로 수납되어 있으므로, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(1)의 접지가 용이하게 된다. 완충재(11)로서는, 스테인레스 금속 와이어 메쉬 등을 적합하게 이용할 수 있으며, 또한 이러한 완충재(11)를 개재시켜 도전성의 케이스(10)에 수납함으로써, 플라즈마 발생 전극(2)의 파손을 유효하게 방지할 수 있다. 또한, 펄스 전극(5a)으로 되는 도전체 전극(5)은 절연 부재(12)에 의해서 덮인 배선(14)에 의해서, 완충재(11)와 전기적으로 절연된 상태로, 전압을 인가하기 위한 전원(13)과 전기적으로 접속되어 있다.

본 실시형태에 이용되는 케이스(10)의 재료는 특별히 제한은 없지만, 예컨대 우수한 도전성을 갖는 동시에, 경량이고 염가이며, 열팽창에 의한 변형이 적은 페라이트계 스테인리스 등인 것이 바람직하다.

또한, 본 실시형태에서는, 전원(13)으로부터 공급되는 전류가, 전압이 1 kV 이상의 직류 전류, 피크 전압이 1 kV 이상 또 1초당 펄스수가 1000 이상(1 kHz 이상)인 펄스 전류, 피크 전압이 1 kV 이상 또 주파수가 1000 이상(1 kHz 이상)인 교류 전류, 또는 이들의 어느 2개를 중첩하여 이루어지는 전류인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 효율적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

또한, 도 7에서는, 그 단면의 형상이 소용돌이형이 되도록 권회한 플라즈마 발생 전극(2)을 나타내고 있지만, 권회의 형상은 이것에 한정되지 않고, 본 실시형태에서는 예컨대, 도 8에 도시한 바와 같은, 그 단면의 형상에 있어서, 권회된 형상의 적어도 일부가 직선형의 형상으로 되어 있는 플라즈마 발생 전극(2), 도 9에 도시한 바와 같은, 그 단면의 형상이 8자형으로 감긴 플라즈마 발생 전극(2)도 포함된다.

또한, 예컨대 도 10에 도시한 바와 같이, 평면적으로 2 이상의 적층 구조체(6)(도 7 참조)가 적층된 플라즈마 발생 전극(2)을, 더 절첩하여 구성된 것이라도 좋고, 또한 도 11에 도시한 바와 같이, 평면적으로 2 이상의 적층 구조체(6)(도 7 참조)가 적층된 플라즈마 발생 전극(2)을, 더 권회하여 구성된 것이라도 좋다.

또한, 도 73에 도시하는 플라즈마 반응기(1)를, 상술한 전원(13)과 전기적으로 접속하는 경우에는, 도 74에 도시한 바와 같이, 펄스 전극(5a)이 배치된 각각의 플라즈마 발생 전극(2)의 한 쪽의 단부에, 이 펄스 전극(5a)과 전기적으로 접속하는 접속 단자(15a)를 배치하고, 각각의 접속 단자(15a)에 대하여 한번에 통전을 하기 위한 집전 부재(16a)를 더 배치하여, 이 집전 부재(16a)와 전원(13)을 전기적으로 접속하는 것이 바람직하다. 이 경우, 어스 전극(5b)이 배치된 각각의 플라즈마 발생 전극(2)에는 그 다른 쪽의 단부에, 어스 전극(5b)과 전기적으로 접속하는 접속 단자(15b)를 배치하고, 각각의 접속 단자(15b)에 대하여 한번에 통전을 하기 위한 집전 부재(16b)를 더 배치하여, 이 집전 부재(16b)를 어스로 접속하는 것이 바람직하다. 한편, 도 74에 있어서는, 펄스 전극(5a) 측의 접속 단자(15a)와, 어스 전극(5b)의 접속 단자(15b)가 플라즈마 발생 전극(2)의 반대측의 단부에 배치된 것을 나타내고 있지만, 각각이 같은 측의 단부에 배치된 것이라도 좋다.

또한, 본 실시형태의 플라즈마 반응기에 있어서는, 도 74에 도시한 바와 같은 플라즈마 반응기(1)를 도전성의 케이스에 수납한 구성으로 하여도 좋다. 예컨대, 도 75에 도시한 바와 같이, 서로 대향 배치된 플라즈마 발생 전극(2)의 양단을, 누름 부재(17)에 의해서 고정하고, 또한 배기 가스 등이 실제로 통과하는 면 이외의 4면(도 75에서의 상하좌우)을 4개의 프레임(18)에 의해서 고정하여, 플라즈마 발생 전극(2), 누름 부재(17) 및 프레임(18)을 케이스(10)의 내부에 수납한 플라즈마 반응기(1)를 적합한 예로서 들 수 있다. 이 때, 프레임(18)과 케이스(10) 사이에는 탄성을 갖는 완충재(11)를 개재시킨 상태로 수납하는 것이 바람직하다. 완충재(11)로서는, 알루미나나 실리카를 포함하는 매트를 압축한 것을 적합하게 이용할 수 있다. 한편, 도 73∼도 75에서, 도 1 및 도 2에 도시하는 각 요소와 같은 식으로 구성된 것에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

다음에, 본 발명(제2 발명)의 플라즈마 반응기의 한 실시형태에 관해서 설명한다. 도 12에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)는 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극(22)을 갖추며, 발생된 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기(21)로서, 플라즈마 발생 전극(22)이, 2장의 테이프형으로 성형된 세라믹 성형체(23, 24)와, 2장의 세라믹 성형체(23, 24)들 사이에 끼워져 배치된 전기적으로 연속되는 막형의 제1 도전체 전극(25a)과, 2장의 세라믹 성형체(23, 24)의 표면 중에서 제1 도전체 전극(25a)을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면 중 어느 한 쪽에 배치된 전기적으로 연속되는 막형 또는 판형의 제2 도전체 전극(25b)을 갖는 2 이상의 적층 구조체(26)를 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(27)을 형성한 상태로 적층함으로써 구성되고, 인접하는 제1 및 제2 도전체 전극(25a, 25b)의 상호간의 방전에 의하여, 플라즈마 발생 공간(27)에 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 것이다.

도 12에서는, 플라즈마 발생 전극(22)이, 2 이상의 적층 구조체(26)를 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(27)을 형성한 상태로 적층한 것을 나타내고 있지만, 도 13에 도시한 바와 같이, 플라즈마 발생 전극(22)이, 2장의 테이프형으로 성형된 세라믹 성형체(23, 24)와, 2장의 세라믹 성형체(23, 24)들 사이에 끼워져 배치된 전기적으로 연속되는 막형의 도전체 전극(25a)과, 2장의 세라믹 성형체(23, 24)의 표면의 제1 도전체 전극(25a)을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면 중 어느 한 쪽에 배치된 전기적으로 연속되는 막형 또는 판형의 제2 도전체 전극(25b)을 갖는 적층 구조체(26)의 1 이상이, 내부에 플라즈마 발생 공간(27)을 형성한 상태로 권회되어 구성된 것이라도 좋다. 또한, 후술하는 바와 같이, 절첩하여 구성된 것이라도 좋다.

이와 같이 구성함으로써, 균일하고 또한 안정적인 플라즈마를 낮은 전력으로 발생시킬 수 있는 동시에, 그 내부를 통과하는 기체의 통과 저항을 작게 할 수 있다. 또한, 제1 도전체 전극(25a)이 세라믹 성형체(23, 24)에 의해서 덮여 있으므로, 제1 도전체 전극(25a)의 산화나 부식을 유효하게 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 적층 구조체(26)를 구성하는 2장의 세라믹 성형체(23, 24)의 표면 중에서 제1 도전체 전극(25a)을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면의 적어도 어느 한 쪽에 요철이 형성되며, 세라믹 성형체(23, 24)의 표면에 형성된 요철의 오목 부분이 플라즈마 발생 공간(27)을 형성하는 것이 바람직하다. 도 12 및 도 13에 있어서는, 2장의 세라믹 성형체(23, 24)의 표면 중에서 제1 도전체 전극(25a)을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면의 양방에 요철이 형성된 적층 구조체(26)를 나타내고 있다.

본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)에 있어서는, 제1 도전체 전극(25a)과 제2 도전체 전극(25b)의 어느 한 쪽이, 플라즈마를 발생시키기 위한 전압을 인가하는 펄스 전극으로 되고, 다른 쪽이, 어스 등과 접속하는 어스 전극이 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 제1 도전체 전극(25a) 및/또는 제2 도전체 전극(25b)이 인쇄에 의해 세라믹 성형체(23, 24)에 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 제1 도전체 전극(25a) 및/또는 제2 도전체 전극(25b)를 용이하게 배치할 수 있는 동시에, 두께가 얇은 제1 도전체 전극(25a) 및/또는 제2 도전체 전극(25b)을 형성하는 것이 가능하게 되어, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)의 소형화를 실현할 수 있다. 또한, 제1 발명과 마찬가지로, 촉매를 코트하더라도 좋다.

본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)는 예컨대, 연소 가스의 배기계의, 배기 가스에 포함되는 그을음 등의 입자형 물질을 포집하기 위한 필터의 상류 측에 설치하여 이용할 수 있으며, 구체적으로는, 배기 가스에 포함되는 일산화질소(NO)를 산화하여, 필터의 재생에 필요한 이산화질소(NO₂)를 생성하는 데에 이용할 수 있다. 또한, 공기 등에 포함되는 산소를 반응시켜 오존을 정제하는 오존 발생기로서 적합하게 이용할 수도 있다. 또한, 배기 가스 촉매 컨버터 앞에 설치하여, NO를 NO₂로 변환하는 동시에, 반응 활성종(오존, OH) 등을 생성함으로써, 하류의 컨버터의 정화 효율(HC, CO, NO_x 등의)을 현저히 향상시키는 데에 이용할 수도 있다. 또한, 이 플라즈마 반응기(21)의 전극 표면에 촉매를 코트한 사용 방법에서는, 상기한 촉매 컨버터를 포함한 역할을 갖게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 이용되는 세라믹 성형체(23, 24)는 제1 발명의 플라즈마 반응기의 실시형태에 있어서 설명한 세라믹 성형체(3, 4)(도 1 참조)와 같은 식으로 구성된 것을 적합하게 이용할 수 있다.

제1 및 제2 도전체 전극(25a, 25b)의 재료는, 도전성이 높은 금속을 이용하는 것이 바람직하며, 예컨대 텅스텐, 은, 백금, 금, 철, 구리 및 서멧으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 성분을 포함하는 금속을 적합한 예로서 들 수 있다. 인쇄에 의해 배치하는 경우에는, 페이스트형으로 조정된 상술한 금속을, 세라믹 성형체(23, 24)의 표면에 스크린 인쇄함으로써 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 제1 및 제2 도전체 전극(25a, 25b)의 두께는, 플라즈마 발생 전극(22)의 소형화 및 기체의 통과 저항을 저감시키는 등의 이유에서, 0.01∼0.1 mm인 것이 바람직하고, 0.01∼0.015mm인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 전술한 바와 같이, 제1 도전체 전극(25a) 및/또는 제2 도전체 전극(25b)을 인쇄에 의해서 형성하는 경우에는, 스크린 인쇄를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 제1 및 제2 도전체 전극(25a, 25b)의 형상은, 인접하는 제1 및 제2 도전체 전극(25a, 25b)의 상호간의 방전에 의하여, 플라즈마 발생 공간(27)에 플라즈마를 유효하게 발생시킬 수 있는 형상이면 되며, 예컨대 세라믹 성형체(23, 24)의 한 쪽의 표면 전역을 덮도록 형성되어 있더라도 좋고, 또한 도 3∼도 6에 도시한 도전체 전극(5)과 같이, 메쉬 형상이나, 다각형, 원, 또는 타원 등의 형상의 공극 부분이, 격자형 또는 지그재그형으로 배열된 형상이라도 좋다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 플라즈마 발생 전극(22)의 얇은 부분의 두께(t)와, 플라즈마 발생 전극(22)을 구성하는 적층 구조체(26)의 표면에 형성된 요철의 볼록 부분의 높이(h)의 관계가 하기 식(3)을 만족하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

0.7t<h (3)

이러한 구성으로 함으로써, 플라즈마 발생 공간(27)을 통과하는 기체를 고효율로 반응시킬 수 있다. 또한, 이와 같이 구성된 플라즈마 발생 전극(22)은 기계적 강도의 면에서도 우수하여, 충격이 항상 가해지는 자동차 등의 배기계 내에 설치하는 것도 가능하게 된다. 플라즈마 발생 전극(22)의 얇은 부분의 두께(t)와, 플라즈마 발생 전극(22)을 구성하는 적층 구조체(26)의 표면에 형성된 요철의 볼록 부분의 높이(h)의 관계가 상기 식(3)을 만족하지 않는 경우는, 구조 강도가 저하되는 경우가 있다. 또한, 특별히 한정되지는 않지만, 플라즈마 발생 전극(22)을 구성하는 적층 구조체(26)의 표면에 형성된 요철의 볼록 부분의 높이(h)는 플라즈마 발생 전극(22)의 얇은 부분의 두께(t)의 3배 이하인 것이 더욱 바람직하다. 요철의 볼록 부분의 높이(h)가 플라즈마 발생 전극(22)의 얇은 부분의 두께(t)의 3배를 넘으면, 구조 강도가 부족한 경우가 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 플라즈마 발생 전극(22)의 얇은 부분의 두께(t)가 0.2∼6 mm인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 반응성이 우수한 플라즈마장을 발생시킬 수 있는 동시에, 기체의 통과 저항을 저감시킬 수 있다. 플라즈마 발생 전극(22)의 얇은 부분의 두께(t)가 0.2 mm 미만이면, 구조 강도가 저하하는 경우가 있고, 6 mm을 넘으면, 구조 강성이 높아져, 내열충격성이 저하되는 경우가 있다.

또한, 도 14에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)에 있어서는, 플라즈마 발생 전극(22)이, 도전성 및 탄성을 갖는 완충재(31)를 개재시킨 상태로 도전성의 케이스(30)에 수납되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제2 도전체 전극(25b)을 어스 전극으로 함으로써, 도전성의 케이스(30)와, 어스 전극이 되는 제2 도전체 전극(25b)이 전기적으로 접속된 상태로 되므로, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)의 접지가 용이하게 된다. 완충재(31)로서는, 금속 와이어 메쉬 등을 적합하게 이용할 수 있고, 또한 이러한 완충재(31)를 개재시켜 도전성의 케이스(30)에 수납함으로써, 플라즈마 발생 전극(22)의 파손을 유효하게 방지할 수 있다. 또한, 펄스 전극이 되는 제1 도전체 전극(25a)은 절연 부재(32)에 의해서 덮인 배선(34)에 의해서, 완충재(31)와 전기적으로 절연된 상태로, 전압을 인가하기 위한 전원(33)과 전기적으로 접속되어 있다. 이 전원(33)으로서는 도 7에 도시한 플라즈마 반응기(1)의 전원(13)을 적합하게 이용할 수 있다.

본 실시형태에 이용되는 케이스(30)의 재료는 특별히 제한은 없지만, 예컨대 우수한 도전성을 갖는 동시에, 경량이고 또 염가이며, 열팽창에 의한 변형이 적은 페라이트계 스테인리스 등인 것이 바람직하다.

또한, 본 실시형태에 이용되는 플라즈마 발생 전극(22)은 도 14에 도시한 바와 같은, 그 단면의 형상이 소용돌이형이 되도록 권회된 것에 한정되지는 않으며, 예컨대 도 15에 도시한 바와 같은, 그 단면의 형상에 있어서, 권회한 형상의 적어도 일부가 직선형의 형상으로 되도록 권회된 플라즈마 발생 전극(22), 도 16에 도시한 바와 같은, 그 단면의 형상이 8자형으로 권회된 플라즈마 발생 전극(22), 도 17에 도시한 바와 같이, 1 이상의 적층 구조체를 절첩한 플라즈마 발생 전극(22), 도 18에 도시한 바와 같이, 1 이상의 적층 구조체를 절첩하고, 또한 소정의 형상으로 권회한 플라즈마 발생 전극(22)이라도 좋다.

이어서, 본 발명(제2 발명)의 플라즈마 반응기의 다른 실시형태에 대해서 설명한다. 도 19에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)는 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극(22)을 갖추며, 발생된 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기(21)로서, 플라즈마 발생 전극(22)이, 2장의 테이프형으로 성형된 세라믹 성형체(23, 24)와, 2장의 세라믹 성형체(23, 24)들 사이에 끼워져 배치된 전기적으로 연속되는 막형의 제1 도전체 전극(25a)과, 2장의 세라믹 성형체(23, 24)의 표면의 제1 도전체 전극(25a)을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면 중 어느 한 쪽에 배치된 전기적으로 연속되는 막형 또는 판형의 제2 도전체 전극(25b)을 갖는 2 이상의 적층 구조체(26)를 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(27)을 형성한 상태로 적층함으로써 구성되고, 인접하는 제1 및 제2 도전체 전극(25a, 25b)의 상호간의 방전에 의하여, 플라즈마 발생 공간(27)에 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 것이다.

도 19에서는, 플라즈마 발생 전극(22)이, 2 이상의 적층 구조체(26)가 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(27)을 형성한 상태로 적층된 것을 나타내고 있지만, 도 20에 도시한 바와 같이, 플라즈마 발생 전극(22)이, 2장의 테이프형으로 성형된 세라믹 성형체(23, 24)와, 2장의 세라믹 성형체(23, 24)들 사이에 끼워져 배치된 전기적으로 연속되는 막형의 제1 도전체 전극(25a)과, 2장의 세라믹 성형체(23, 24)의 표면의 제1 도전체 전극(25a)을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면 중 어느 한 쪽에 배치되는 전기적으로 연속되는 막형 또는 판형의 제2 도전체 전극(25b)을 갖는 적층 구조체(26)의 1 이상이, 내부에 서로의 권회면 혹은 절첩면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(27)을 형성한 상태로 권회되어 구성된 것이라도 좋다. 또한, 후술하는 바와 같이, 절첩되어 구성된 것이라도 좋다.

이러한 플라즈마 반응기(21)는 균일하고 또한 안정적인 플라즈마를 낮은 전력으로 발생시킬 수 있는 동시에, 그 내부를 통과하는 기체의 통과 저항을 작게 할 수 있다. 또한, 제1 도전체 전극(25a)이 세라믹 성형체(23, 24)에 의해 덮여 있으므로, 제1 도전체 전극(25a)의 산화나 부식을 유효하게 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)는 적층 구조체(26)를 구성하는 2장의 세라믹 성형체(23, 24)의 표면 중에서 제1 도전체 전극(25a)을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면의 한 쪽에 요철이 형성되어 있다.

본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)에 있어서는, 제1 도전체 전극(25a)과 제2 도전체 전극(25b)의 어느 한 쪽이, 플라즈마를 발생시키기 위한 전압을 인가하는 펄스 전극이 되고, 다른 쪽이, 어스 등과 접속하는 어스 전극이 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 제1 도전체 전극(25a)이, 인쇄에 의해 세라믹 성형체(23, 24)에 배치된 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 제1 도전체 전극(25a)의 배치가 용이하게 되는 동시에, 두께가 얇은 제1 도전체 전극(25a)을 형성할 수 있어, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)의 소형화를 실현할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 제2 도전체 전극(25b)이, 평판상의 도전성 금속판으로 형성되어 있다.

한편, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)에 있어서는, 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(27)을 형성한 상태로 적층된 것이면 되므로, 예컨대 세라믹 성형체(23, 24)의 표면 중에서 제1 도전체 전극(25a)을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면의 한 쪽에 요철을 형성하지 않고, 도 76에 도시한 바와 같이, 플라즈마 발생 전극(22)과, 제2 도전체 전극(25b)의 상호간에, 소정의 두께를 갖는 간극 부재(28)를 배치한 것이라도 좋다. 이 간극 부재(28)에 의해서 형성된 간극이 플라즈마 발생 공간(27)으로 된다. 또한, 도 76에 도시한 바와 같이, 플라즈마 반응기(21)를 전원(33)과 접속하는 경우에는, 제1 도전체 전극(25a)이 배치된 각각의 플라즈마 발생 전극(22)의 한 쪽의 단부에, 이 제1 도전체 전극(25a)과 전기적으로 접속하는 접속 단자(15a)를 배치하고, 각각의 접속 단자(15a)에 대하여 한번에 통전을 하기 위한 집전 부재(16a)를 더 배치하여, 이 집전 부재(16a)와 전원(33)을 전기적으로 접속하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제2 도전체 전극(25b)의 다른 쪽의 단부에는 각각의 제2 도전체 전극(25b)에 대하여 한번에 통전을 하기 위한 집전 부재(16b)를 더 배치하여, 이 집전 부재(16b)를 어스로 접속하는 것이 바람직하다. 또한, 예컨대 제2 도전체 전극(25b)을 전원(33)에 접속하여, 제1 도전체 전극(25a)을 어스로 접속하더라도 좋다. 한편, 도 76에서, 도 19에 도시하는 각 요소와 같은 식으로 구성된 것에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)는 예컨대, 연소 가스의 배기계의, 배기가스에 포함되는 그을음 등의 입자형 물질을 포집하기 위한 필터의 상류 측에 설치하여 이용할 수 있으며, 구체적으로는, 배기 가스에 포함되는 일산화질소를 산화하여, 필터의 재생에 필요한 이산화질소를 생성하는 데에 이용할 수 있다. 또한, 공기 등에 포함되는 산소를 반응시켜 오존을 정제하는 오존 발생기로서 적합하게 이용할 수도 있다. 또한, 배기 가스 촉매 컨버터 앞에 설치하여, NO를 NO₂로 변환하는 동시에, 반응 활성종(오존, OH) 등을 생성함으로써, 하류의 컨버터의 정화 효율(HC, CO, NO_x 등의)을 현저히 향상시키는 데에 이용할 수도 있다. 또한, 이 플라즈마 반응기(21)의 전극 표면에 촉매를 코트한 사용 방법에서는, 상기한 촉매 컨버터를 포함한 역할을 갖게 할 수 있다.

제1 도전체 전극(25a)의 재료로서는 도전성이 높은 금속을 이용하는 것이 바람직하며, 예컨대 텅스텐, 은, 백금, 금, 철, 구리 및 서멧으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 성분을 포함하는 금속을 적합한 예로서 들 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 제1 도전체 전극(25a)의 두께는, 플라즈마 발생 전극(22)의 소형화 및 기체의 통과 저항을 저감시키는 등의 이유에서, 0.01∼0.1 mm인 것이 바람직하고, 0.01∼0.015 mm인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상술한 바와 같이, 제1 도전체 전극(25a)을 인쇄에 의해서 형성하는 경우에는 스크린 인쇄를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

제2 도전체 전극(25b)의 재료로서는 도전성이 높은 금속을 이용하는 것이 바람직하며, 예컨대 텅스텐, 은, 백금, 금, 철, 구리 및 서멧으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 성분을 포함하는 금속을 적합한 예로서 들 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 제2 도전체 전극(25b)의 두께는, 플라즈마 발생 전극(22)의 소형화 및 기체의 통과 저항을 저감시키는 등의 이유에서, 0.01∼0.1 mm인 것이 바람직하며, 0.01∼0.015 mm인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 실시형태에서는, 플라즈마 발생 전극(22)의 얇은 부분의 두께(t)와, 플라즈마 발생 전극(22)을 구성하는 적층 구조체(26)의 표면에 형성된 요철의 볼록 부분의 높이(h)의 관계가 하기 식(4)을 만족하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

0.7t<h (4)

이러한 구성으로 함으로써, 플라즈마 발생 공간(27)을 통과하는 기체를 고효율로 반응시킬 수 있다. 또한, 이 플라즈마 발생 전극(22)은 기계적 강도의 면에서도 우수하여, 충격이 항상 가해지는 자동차 등의 배기계 내에 설치하는 것도 가능하게 된다. 플라즈마 발생 전극(22)의 얇은 부분의 두께(t)와, 플라즈마 발생 전극(22)을 구성하는 적층 구조체(26)의 표면에 형성된 요철의 볼록 부분의 높이(h)의 관계가 상기 식(4)을 만족하지 않는 경우는 구조 강도가 저하되는 경우가 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 플라즈마 발생 전극(22)의 얇은 부분의 두께(t)가 0.2∼6 mm인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 반응성이 우수한 플라즈마장을 발생시킬 수 있는 동시에, 기체의 통과 저항을 저감시킬 수 있다. 플라즈마 발생 전극(22)의 얇은 부분의 두께(t)가 0.2 mm 미만이면, 구조 강도가 저하되는 경우가 있고, 6 mm을 넘으면, 구조 강성이 높아져, 내열충격성이 악화되는 경우가 있다.

또한, 본 실시형태의 플라즈마 반응기(21)에 있어서는, 도시하지는 않지만, 플라즈마 발생 전극이, 도전성 및 탄성을 갖는 완충재를 통해 도전성의 케이스에 수납되어 있는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 이용되는 케이스는, 도 14에 도시한 케이스(30)와 같은 식으로 구성된 것을 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 플라즈마 반응기는 제1 또는 제2 도전체 전극에 전압을 인가하기 위한 전원을 더 구비한 것이라도 좋다. 이 전원으로서는, 도 7에 도시한 플라즈마 반응기(1)의 전원(13)을 적합하게 이용할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 플라즈마 발생 전극(22)은 도 20에 도시한 바와 같은, 그 단면의 형상이 소용돌이형이 되도록 권회된 것에 한정되지 않으며, 예컨대 도 15에 도시한 바와 같이, 그 단면의 형상에 있어서, 권회된 형상의 적어도 일부가 직선형의 형상으로 되도록 권회된 플라즈마 발생 전극(22), 도 16에 도시한 바와 같이, 그 단면의 형상이 8자형으로 권회된 플라즈마 발생 전극(22), 도 17에 도시한 바와 같이, 1 이상의 적층 구조체를 절첩한 플라즈마 발생 전극(22), 및 도 18에 도시한 바와 같이, 1 이상의 적층 구조체를 절첩하고, 또한 소정의 형상으로 권회한 플라즈마 발생 전극(22)이라도 좋다.

이어서 본 발명(제3 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시형태의 플라즈마 반응기의 제조 방법은 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 도 21에 도시한 바와 같이, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)를 형성하고, 도 22에 도시한 바와 같이, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체(43)의 한 쪽의 표면에 도전체 전극(45)을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 형성하고, 도 23에 도시한 바와 같이, 얻어진 전극부 미소성 세라믹 성형체(51a)와 제2 미소성 세라믹 성형체(44)를, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 구성하는 도전체 전극(45)을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체(52)를 형성하고, 도 24에 도시한 바와 같이, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)를 소성하여 적층 구조체(53)를 형성하고, 얻어진 적층 구조체(53)의 2 이상을 적층하여 플라즈마 발생 전극을 형성하는 제조 방법이다.

이하, 상술한 각 공정을 더욱 구체적으로 설명한다. 우선, 도 21에 도시한 바와 같이, 코디어라이트, 멀라이트, 알루미나, 질화규소, 사이알론 및 지르코니아로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 재료를, 트로멜(trommel)로 혼합하여 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)의 원료가 되는 슬러리를 제작한다. 또한, 슬러리에는, 톨루엔이나 부타디엔 등의 유기 용제, 부티랄계 수지나 셀룰로오스계 수지 등의 바인더 및 DOP나 DBP 등의 가소제로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종을 더 가하더라도 좋다.

이와 같이 제작된 원료를, 감압하에 교반하여 탈포하고, 점도를 조정하여, 닥터블레이드법 등의 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)를 형성한다. 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)의 크기는 특별히 한정되지는 않지만, 예컨대 길이 방향의 길이가 10∼60000 mm, 폭이 10∼300 mm, 두께가 0.2∼4 mm인 것이 바람직하다.

이어서, 도 22에 도시한 바와 같이, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체(43)의 한 쪽의 표면에, 예컨대 페이스트형으로 조정된 텅스텐, 은, 백금, 금, 철, 구리 및 서멧으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 성분을 포함하는 금속을 스크린 인쇄 등에 의해서 인쇄하여 도전체 전극(45)을 배치하여, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 형성한다. 도전체 전극(45)의 형상은 도 1에 도시한 플라즈마 반응기(1)에 이용되는 도전체 전극(5)의 형상과 같은 형상인 것이 바람직하다.

이어서, 도 23에 도시한 바와 같이, 얻어진 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)와 제2 미소성 세라믹 성형체(44)를, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 구성하는 도전체 전극(45)을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체(52)를 형성한다. 이 때, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)와 제2 미소성 세라믹 성형체(44)를 롤러 등으로 누르는 것이 바람직하다.

이어서, 도 24에 도시한 바와 같이, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)를, 전기로 등의 속에 넣어, 미소성 적층 구조체(52)의 크기 등에 따라 다르기도 하지만, 예컨대 1000∼1500℃에서 1∼5시간 소성하여 적층 구조체(53)를 형성한다.

이어서, 얻어진 적층 구조체(53)의 2 이상을, 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간을 형성하고, 인접하는 전극들의 상호간의 방전에 의하여 플라즈마 발생 공간에 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 적층한다.

이와 같이 구성함으로써, 균일하고 또한 안정적인 플라즈마를 낮은 전력으로 발생시킬 수 있는 플라즈마 반응기를 간편하고 또 낮은 비용으로 제조할 수 있다.

이어서, 본 발명(제4 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법의 한 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 플라즈마 반응기의 제조 방법은, 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 도 25에 도시한 바와 같이, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)를 형성하고, 도 26에 도시한 바와 같이, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체(43)의 한 쪽의 표면에 도전체 전극(45)을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 형성하고, 도 27에 도시한 바와 같이, 얻어진 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)와 제2 미소성 세라믹 성형체(44)를, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 구성하는 도전체 전극(45)을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체(52)를 형성하고, 도 28에 도시한 바와 같이, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)의 2 이상(짝수)을 권회 또는 절첩하여 권회 미소성 적층 구조체(54)를 형성하고, 얻어진 권회 미소성 적층 구조체(54)를 소성하여, 플라즈마 발생 전극을 형성하는 제조 방법이다.

이하, 상술한 각 공정을 더 구체적으로 설명하지만, 도 25∼도 27의 공정에서는, 상술한 도 21∼도 23의 공정과 같은 식으로 이루어지기 때문에 설명을 생략한다.

본 실시형태의 플라즈마 반응기의 제조 방법은 도 25∼도 27의 공정에 따라서 미소성 적층 구조체(52)를 얻은 후에, 도 28에 도시한 바와 같이, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)의 2 이상(짝수)을, 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간을 형성하고, 인접하는 전극들의 상호간의 방전에 의하여, 플라즈마 발생 공간에 플라즈마를 발생시킬 수 있도록, 예컨대 단면 형상이 소용돌이형이 되도록, 권회하여 권회 미소성 적층 구조체(54)를 형성한다. 또한, 미소성 적층 구조체(52)를 권회할 때의 단면 형상은 소용돌이형에 한정되지는 않는다.

이어서, 권회 미소성 적층 구조체(54)를, 전기로 등의 속에 넣어, 권회 미소성 적층 구조체(54)의 형상 등에 따라 다르기도 하지만, 예컨대 1000∼1500℃에서 1∼5시간 소성하여 플라즈마 발생 전극을 형성한다.

이와 같이 구성함으로써, 균일하고 또한 안정적인 플라즈마를 낮은 전력으로 발생시킬 수 있는 플라즈마 반응기를 간편하고 또한 낮은 비용으로 제조할 수 있다.

이어서, 본 발명(제5 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법의 한 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 플라즈마 반응기의 제조 방법은, 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 도 29에 도시한 바와 같이, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)를 형성하고, 도 30에 도시한 바와 같이, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체(43)의 한 쪽의 표면에 도전체 전극(45)을 인쇄하며, 또 다른 쪽의 표면에 요철을 형성하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51b)를 형성하고, 도 31에 도시한 바와 같이, 얻어진 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51b)와 제2 미소성 세라믹 성형체(44)를, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51b)를 구성하는 도전체 전극(45)을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체(52)를 형성하고, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)를 소성하여, 도 32에 도시한 바와 같이, 적층 구조체(55)를 형성하고, 얻어진 적층 구조체(55)의 2 이상을 적층하여, 플라즈마 발생 전극(60)을 형성하는 제조 방법이다.

이하, 상술한 각 공정을 더 구체적으로 설명하지만, 도 29 및 도 31의 공정은 상술한 도 21 및 도 23의 공정과 대략 같은 식으로 이루어지기 때문에 설명의 일부를 생략한다.

우선, 도 29에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)를 형성한 후에, 도 30에 도시한 바와 같이, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체(43)의 한 쪽의 표면에, 예컨대 페이스트형으로 조정된 텅스텐, 은, 백금, 금, 철, 구리 및 서멧으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 성분을 포함하는 금속을, 스크린 인쇄 등에 의해서 도전체 전극(45)을 인쇄한다.

이어서, 도 33에 도시한 바와 같이, 제1 미소성 세라믹 성형체(43)의 표면을 요철형의 톱니바퀴(70)를 누르면서 회전시킴으로써, 그 표면에 요철을 형성한다. 또한, 도 34(a)에 도시한 바와 같이, 막대 형상의 미소성 세라믹 부재(71)를 소정의 간격으로, 제1 미소성 세라믹 성형체(43)에 부착시킴으로써, 도 34(b)에 도시한 바와 같은 요철을 갖는 제1 미소성 세라믹 성형체(43)를 형성하더라도 좋다. 한편, 상술한 요철의 형성과, 도 30에 도시하는 도전체 전극(45)의 형성은 순서가 반대로 되더라도 좋다.

이어서, 도 23과 대략 같은 공정으로 미소성 적층 구조체(52)를 형성한다.

다음에, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)를, 전기로 등의 속에 넣어, 미소성 적층 구조체(52)의 크기 등에 따라 다르기도 하지만, 예컨대 1000∼1500℃에서 1∼5시간 소성하여, 도 32에 나타내는 것과 같은 적층 구조체(55)를 형성한다.

이어서, 얻어진 적층 구조체(55)의 2 이상을, 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(67)을 형성하고, 인접하는 전극들의 상호간의 방전에 의하여, 플라즈마 발생 공간(67)에 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 적층하여 플라즈마 발생 전극(60)을 형성한다.

또한, 본 실시형태에서는, 도 30에서 형성하는 요철의 형상이, 얻어진 플라즈마 발생 전극(60)(도 32 참조)의 얇은 부분의 두께(t)와, 플라즈마 발생 전극(60)(도 32 참조)을 구성하는 적층 구조체(55)(도 32 참조)의 표면의 볼록 부분의 높이(h)의 관계가 하기 식(5)을 만족하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 플라즈마 발생 전극(60)(도 32 참조)의 얇은 부분의 두께(t)는 0.2∼6 mm가 되도록 제조하는 것이 바람직하다.

0.7t<h (5)

이어서, 본 발명(제6 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법의 한 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 플라즈마 반응기의 제조 방법은, 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 도 35에 도시한 바와 같이, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)를 형성하고, 도 36에 도시한 바와 같이, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체(43)의 한 쪽의 표면에 도전체 전극(45)을 인쇄하며, 또 다른 쪽의 표면에 요철을 형성하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51b)를 형성하고, 도 37에 도시한 바와 같이, 얻어진 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51b)와 제2 미소성 세라믹 성형체(44)를, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51b)를 구성하는 도전체 전극(45)을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체(52)를 형성하고, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)의 2 이상(짝수)을 권회 또는 절첩하여, 도 38에 도시한 바와 같이, 권회 미소성 적층 구조체(56)를 형성하고, 얻어진 권회 미소성 적층 구조체(56)를 소성하여, 플라즈마 발생 전극(60)을 형성하는 제조 방법이다.

이하, 상술한 각 공정을 더 구체적으로 설명하지만, 도 35∼도 37의 공정은 상술한 도 29∼도 31의 공정과 대략 같은 식으로 이루어지기 때문에 설명의 일부를 생략한다.

도 35∼도 37의 공정에 따라서 미소성 적층 구조체(52)를 얻은 후에, 도 38에 도시한 바와 같이, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)(도 37 참조)의 2 이상(짝수)을, 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간(67)을 형성하고, 인접하는 전극들의 상호간의 방전에 의하여, 플라즈마 발생 공간(67)에 플라즈마를 발생시킬 수 있도록, 예컨대 단면의 형상이 소용돌이형이 되도록, 권회하여 권회 미소성 적층 구조체(56)를 형성한다. 한편, 미소성 적층 구조체(52)를 권회할 때의 단면의 형상은 도 38에 도시하는 형상에 한정되지 않는다.

이어서, 얻어진 권회 미소성 적층 구조체(56)를, 전기로 등의 속에 넣어, 미소성 적층 구조체(56)의 형상 등에 따라 다르기도 하지만, 예컨대 1000∼1500℃에서 1∼5시간 소성하여 플라즈마 발생 전극(60)을 형성한다.

이어서, 본 발명(제7 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법의 한 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 플라즈마 반응기의 제조 방법은, 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 도 39에 도시한 바와 같이, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)를 형성하고, 도 40에 도시한 바와 같이, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체(43)의 한 쪽의 표면에 도전체 전극(50)을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 형성하고, 도 41에 도시한 바와 같이, 얻어진 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)와 제2 미소성 세라믹 성형체(44)를, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 구성하는 도전체 전극(45)을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체(52)를 형성하고, 도 42에 도시한 바와 같이, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)(도 41 참조)의 한 쪽의 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체(57)를 형성하고, 도 43에 도시한 바와 같이, 요철을 지닌 미소성 적층 구조체(57)를 소성하여 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 적층 구조체의 2 이상을 적층하여, 플라즈마 발생 전극(60)을 형성하는 제조 방법이다.

이어서, 본 발명(제8 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법의 한 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 플라즈마 반응기의 제조 방법은, 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 도 44에 도시한 바와 같이, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)를 형성하고, 도 45에 도시한 바와 같이, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체(44)의 한 쪽의 표면에 도전체 전극(45)을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 형성하고, 도 46에 도시한 바와 같이, 얻어진 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)와 제2 미소성 세라믹 성형체(44)를, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 구성하는 도전체 전극(45)을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체(52)를 형성하고, 도 47에 도시한 바와 같이, 얻어진 미소성 적층 구조체(47)의 한 쪽의 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체(57)를 형성하고, 도 38에 도시하는 공정과 같은 식으로 하여, 요철을 지닌 미소성 적층 구조체(57)(도 47 참조)의 2 이상(짝수)을 권회 또는 절첩하여 권회 미소성 적층 구조체(56)를 형성하고, 얻어진 권회 미소성 적층 구조체(56)를 소성하여 플라즈마 발생 전극(60)을 형성하는 제조 방법이다.

이어서, 본 발명(제9 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법의 한 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 플라즈마 반응기의 제조 방법은, 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 도 48에 도시한 바와 같이, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)를 형성하고, 도 49에 도시한 바와 같이, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체(43)의 한 쪽의 표면에 제1 도전체 전극(45)을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 형성하고, 도 50에 도시한 바와 같이, 얻어진 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)와 제2 미소성 세라믹 성형체(44)를, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 구성하는 도전체 전극(45)을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체(52)를 형성하고, 도 51에 도시한 바와 같이, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)(도 50 참조)의 양 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체(58)를 형성하고, 도 52에 도시한 바와 같이, 얻어진 요철을 지닌 미소성 적층 구조체(58)(도 51 참조)의 한 쪽의 표면에 판형의 제2 도전체 전극(61)을 배치하여 전극을 지닌 미소성 적층 구조체(59)를 형성하고, 전극을 지닌 미소성 적층 구조체(59)를 소성하여, 도 53에 도시한 바와 같이, 전극을 지닌 적층 구조체(62)를 형성하고, 얻어진 전극을 지닌 적층 구조체(62)의 2 이상을 적층하여, 플라즈마 발생 전극(60)을 형성하는 제조 방법이다.

도 50 및 도 51에 도시한 미소성 적층 구조체(52)의 양 표면에 요철을 형성하는 방법으로서는, 도 54에 도시한 바와 같이, 표면에 요철이 형성된 톱니바퀴(롤러)(70)를 이용하여, 미소성 적층 구조체(52)를 성형하는 방법을 적합하게 이용할 수 있다.

이어서, 본 발명(제10 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법의 한 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 플라즈마 반응기의 제조 방법은, 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 도 55에 도시한 바와 같이, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)를 형성하고, 도 56에 도시한 바와 같이, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체(43)의 한 쪽의 표면에 제1 도전체 전극(45)을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 형성하고, 도 57에 도시한 바와 같이, 얻어진 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)와 제2 미소성 세라믹 성형체(44)를, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 구성하는 도전체 전극(45)을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체(52)를 형성하고, 도 58에 도시한 바와 같이, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)(도 57 참조)의 양 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체(58)를 형성하고, 도 59에 도시한 바와 같이, 얻어진 요철을 지닌 미소성 적층 구조체(58)의 한 쪽의 표면에 판형의 제2 도전체 전극(61)을 배치하여 전극을 지닌 미소성 적층 구조체(59)를 형성하고, 얻어진 전극을 지닌 미소성 적층 구조체(59)의 1 이상을 권회 또는 절첩하여, 도 60에 도시한 바와 같이, 권회 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 권회 미소성 적층 구조체를 소성하여, 플라즈마 발생 전극(60)을 형성하는 제조 방법이다.

이어서, 본 발명(제11 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법의 한 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 플라즈마 반응기의 제조 방법은, 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 도 61에 도시한 바와 같이, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)를 형성하고, 도 62에 도시한 바와 같이, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체(43)의 한 쪽의 표면에 제1 도전체 전극(45)을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 형성하고, 도 63에 도시한 바와 같이, 얻어진 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)와 제2 미소성 세라믹 성형체(44)를, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 구성하는 도전체 전극(45)을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체(52)를 형성하고, 도 64에 도시한 바와 같이, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)(도 63 참조)의 한 쪽의 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체(58)를 형성하고, 도 65에 도시한 바와 같이, 얻어진 요철을 지닌 미소성 적층 구조체(58)의 다른 쪽의 표면에 제2 도전체 전극(61)을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 적층 구조체(59)를 형성하고, 도 66에 도시한 바와 같이, 얻어진 전극을 지닌 미소성 적층 구조체(59)(도 65 참조)를 소성하여 적층 구조체(62)를 형성하고, 얻어진 적층 구조체(62)의 2 이상을 적층하여, 플라즈마 발생 전극(60)을 형성하는 제조 방법이다.

이어서, 본 발명(제12 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법의 한 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 플라즈마 반응기의 제조 방법은, 전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서, 도 67에 도시한 바와 같이, 테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체(43, 44)를 형성하고, 도 68에 도시한 바와 같이, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체(43)의 한 쪽의 표면에 제1 도전체 전극(45)을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 형성하고, 도 69에 도시한 바와 같이, 얻어진 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)와 제2 미소성 세라믹 성형체(44)를, 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체(51a)를 구성하는 도전체 전극(45)을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체(52)를 형성하고, 도 70에 도시한 바와 같이, 얻어진 미소성 적층 구조체(52)(도 69 참조)의 한 쪽의 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체(58)를 형성하고, 도 71에 도시한 바와 같이, 얻어진 요철을 지닌 미소성 적층 구조체(58)의 다른 쪽의 표면에 제2 도전체 전극(61)을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 적층 구조체(59)를 형성하고, 얻어진 전극을 지닌 미소성 적층 구조체(59)의 1 이상을 권회 또는 절첩하여, 도 72에 도시한 바와 같이, 권회 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 권회 미소성 적층 구조체를 소성하여, 플라즈마 발생 전극(60)을 형성하는 제조 방법이다.

또한, 지금까지 설명한 본 발명(제3∼제12 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에서는, 플라즈마 발생 전극을, 도전성 및 탄성을 갖는 완충재를 개재시킨 상태로 도전성의 케이스에 수납하는 공정을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또, 본 발명(제3∼제12 발명)의 플라즈마 반응기의 제조 방법에 있어서는 지금까지 설명한 제조 방법에 한정되지 않고, 예컨대 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체의 표면에 요철을 형성하는 공정은 각종 적층 구조체를 적층 및 권회하는 공정의 전, 또는 적층 구조체를 절첩하는 공정의 전이라면, 그 순서를 앞이나 뒤로 하더라도 좋다. 또한, 적층한 형상으로 플라즈마 발생 전극을 형성하는 공정에서는, 미소성 적층 구조체를 소성한 후에 적층을 하고 있지만, 먼저 적층을 하고, 그 후에 소성을 하더라도 좋다.

이하, 본 발명을 실시예를 참고로 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1∼6)

알루미나 분말에 유기 용제로서 톨루엔을, 바인더로서 셀룰로오스계 수지를, 가소제로서 DOP(프탈산디옥틸)을 섞어, 이것을 트로멜에 의해 충분히 확산 혼합한 후, 감압하의 교반 기포 제거법에 의해 점도 조정하여 슬러리를 제작하고, 이 슬러리를 이용하여, 닥터블레이드법에 의해 두께 0.5∼1 mm의 세라믹 성형체를 테이프 성형했다. 이 테이프형의 세라믹 성형체의 한 면에 텅스텐 서멧 분말 페이스트를 인쇄하고, 이 페이스트를 건조하여 도전체 전극을 형성했다. 그리고, 도전체 전극을 형성한 면에 다른 세라믹 성형체를 겹쳐, 세라믹 성형체/도전체 전극/세라믹 성형체의 샌드위치 구조의 적층 구조체를 제작했다. 이 적층 구조체를 평면대 위에 얹어 놓고, 그 표면에, 요철이 형성된 톱니바퀴를 눌러 회전시킴으로써, 요철 피치가 4 mm, 볼록부의 폭이 1 mm이고, 볼록부의 높이(h)가 0.3∼1.5 mm, 가공후 얇은 부분의 두께가 0.7∼1.5 mm인 6종류의 적층 구조체를 제조했다. 이들 적층 구조체를 가소성이 있는 상태로, 동형상의 요철이 형성된 2장을 겹쳐, 소용돌이형으로 권회한 후, 탈바인더, 본소성을 실시하여 소성체로 함으로써 플라즈마 발생 전극을 형성했다. 얻어진 플라즈마 발생 전극을 금속 케이스 내에 수납하고, 전극 배선을 하여 직경 93 mm, 길이 50 mm의 플라즈마 반응기(플라즈마 디바이스)(실시예 1∼6)를 제조했다.

플라즈마 반응기(실시예 1∼6)를 구성하는 펄스 전극이 되는 도전체 전극에, 피크 전압 5 kV, 피크수 1 kHz의 펄스 전압을 걸어, 플라즈마 발생 상황을 관찰하는 동시에, NO 농도 400 ppm을 포함하는 상온 공기 100 리터/min을, 플라즈마 반응기 내로 통기하여, 통기 전후의 NO 농도를 측정함으로써 NO에서 NO₂의 변환율을 측정했다. 또한, 플라즈마 반응기의 기체 통기시의 통과 저항을 측정했다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6
요철의 볼록부의 높이(mm)	0.3	0.5	0.5	1	1	1.5
플라즈마 발생 전극의 얇은 부분의 두께 (mm)	0.7	0.7	1.5	0.7	1.5	1.5
0.7t	0.49	0.49	1.05	0.49	1.05	1.05
통과 저항	소	중	소	대	중	대

실시예 1∼6의 플라즈마 반응기는 90% 이상의 NO 감소율이 인정되었다. 또한, 특히, 실시예 1 및 3의 플라즈마 반응기의 통과 저항이 작고, 자동차의 엔진 등에 설치하였더라도, 엔진의 성능을 저하시키는 일은 없다.

(실시예 7∼10)

실시예 1∼6의 플라즈마 반응기를 제조한 방법과 같은 식으로 하여, 코디어라이트를 이용하여 제조한 소용돌이형의 플라즈마 발생 전극을 갖춘 플라즈마 반응기(실시예 7 및 8)와, 알루미나를 이용하여 제조한 소용돌이형의 플라즈마 발생 전극을 갖춘 플라즈마 반응기(실시예 9 및 10)를 제조했다. 이들 플라즈마 반응기에 이용되는 플라즈마 발생 전극(코디어라이트제 플라즈마 발생 전극과 알루미나제 플라즈마 발생 전극)의 내열충격성을 측정했다. 내열충격성의 측정은 플라즈마 발생 전극을 전기로에 넣어 30분 가열하고, 가열한 후에 전기로에서 꺼내 방냉하여, 플라즈마 발생 전극의 표면에 방냉에 의한 크랙 발생의 유무를 현미경 관찰로 조사함으로써 실시했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

가열온도(℃)	실시예 7	실시예 8	실시예 9	실시예 10
650	○	○	○	○
700	○	○	○	×
750	○	○	○	×
800	○	○	×	×
850	○	○	×	×
900	○	○	×	×
950	○	○	×	×
1000	○	○	×	×
1050	○	○	×	×
1100	○	○	×	×
1150	○	○	×	×
1200	○	○	×	×

실시예 7 및 8의 플라즈마 반응기에 이용되는 플라즈마 발생 전극은 1200℃까지 크랙이 발생하지 않아, 특히 내열충격성이 우수한 것이었다. 또한, 실시예 9의 플라즈마 반응기에 이용되는 플라즈마 발생 전극은 750℃까지, 실시예 10의 플라즈마 반응기에 이용되는 플라즈마 발생 전극은 650℃까지 크랙이 발생하지 않아, 코디어라이트제 플라즈마 발생 전극에는 뒤떨어지지만, 종래의 플라즈마 발생 전극과 비교하면 내열충격성이 우수한 것이었다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 반응기는 균일하고 또한 안정적인 플라즈마를 낮은 전력으로 발생시키는 것이 가능한 동시에, 그 내부를 통과하는 기체의 통과 저항을 작게 할 수 있어, 엔진 배기 가스나 각종 소각로 배기 가스를 처리하는 처리 장치 등에 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 플라즈마 반응기의 제조 방법은 이러한 플라즈마 반응기를 간편하고 또한 저렴하게 제조할 수 있다.

Claims

전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기로서,

상기 플라즈마 발생 전극은, 2장의 테이프형으로 성형된 세라믹 성형체와, 2장의 상기 세라믹 성형체 사이에 끼워지게 배치된 전기적으로 연속되는 막형의 도전체 전극을 갖는 2 이상의 적층 구조체를 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간을 형성한 상태로 적층하거나 또는 2 이상(짝수)의 상기 적층 구조체를 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간을 형성한 상태로 권회하거나 절첩함으로써 구성되고,

상기 도전체 전극 중에서 인접하는 전극들의 상호간의 방전에 의해, 상기 플라즈마 발생 공간에 상기 플라즈마를 발생시킬 수 있는 것인 플라즈마 반응기.
제1항에 있어서, 상기 적층 구조체를 구성하는 2장의 상기 세라믹 성형체의 표면 중에서 상기 도전체 전극을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면 중 어느 한 쪽에 요철이 형성되고, 상기 세라믹 성형체의 표면에 형성된 상기 요철의 오목 부분이 상기 플라즈마 발생 공간을 형성하는 것인 플라즈마 반응기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도전체 전극은 인쇄에 의해 상기 세라믹 성형체에 배치된 것인 플라즈마 반응기.
전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기로서,

상기 플라즈마 발생 전극은, 2장의 테이프형으로 성형된 세라믹 성형체와, 2장의 상기 세라믹 성형체들 사이에 끼워지게 배치된 전기적으로 연속되는 막형의 제1 도전체 전극과, 2장의 상기 세라믹 성형체의 표면 중에서 상기 제1 도전체 전극을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면 중 어느 한 쪽에 배치된 전기적으로 연속되는 막형 또는 판형의 제2 도전체 전극을 갖는 2 이상의 적층 구조체를 내부에 서로의 적층면을 포함하는 플라즈마 발생 공간을 형성한 상태로 적층하거나 또는 1 이상의 상기 적층 구조체를 내부에 서로의 권회면 혹은 절첩면을 포함하는 플라즈마 발생 공간을 형성한 상태로 권회하거나 절첩함으로써 구성되고,

인접하는 상기 제1 및 제2 도전체 전극의 상호간의 방전에 의하여, 상기 플라즈마 발생 공간에 상기 플라즈마를 발생시킬 수 있는 것인 플라즈마 반응기.
제4항에 있어서, 상기 적층 구조체를 구성하는 상기 2장의 상기 세라믹 성형체의 표면 중에서 상기 제1 도전체 전극을 사이에 유지하는 표면 이외의 2개의 외표면의 적어도 어느 한 쪽에 요철이 형성되고, 상기 세라믹 성형체의 표면에 형성된 상기 요철의 오목 부분이 상기 플라즈마 발생 공간을 형성하는 것인 플라즈마 반응기.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제1 도전체 전극은 인쇄에 의해 상기 세라믹 성형체에 배치된 것인 플라즈마 반응기.
제6항에 있어서, 상기 제2 도전체 전극은 인쇄에 의해 상기 세라믹 성형체에 배치된 것인 플라즈마 반응기.
제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 전극은 도전성 및 탄성을 갖는 완충재를 개재시킨 상태로 도전성의 케이스에 수납된 것인 플라즈마 반응기.
제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 적층 구조체는 코디어라이트, 멀라이트, 알루미나, 질화규소, 사이알론 및 지르코니아로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 포함하는 것인 플라즈마 반응기.
제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 적층 구조체의 기공율이 0.5∼35%인 것인 플라즈마 반응기.
제2항, 제3항, 제5항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 전극의 얇은 부분의 두께(t)와, 상기 플라즈마 발생 전극을 구성하는 상기 적층 구조체의 표면의 볼록 부분의 높이(h)의 관계가 하기 식(1)을 만족하도록 구성된 것인 플라즈마 반응기.

0.7t<h (1)
제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 전극의 얇은 부분의 두께(t)가 0.2∼6 mm인 것인 플라즈마 반응기.
제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 엔진의 연소 가스의 배기계 내에 설치된 것인 플라즈마 반응기.
전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서,

테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체를 소성하여 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 적층 구조체의 2 이상을 적층하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서,

테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 2 이상(짝수)을 권회 또는 절첩하여 권회 미소성 적층 구조체를 형성하고, 상기 권회 미소성 적층 구조체를 소성하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서,

테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 도전체 전극을 인쇄하며, 또 다른 쪽의 표면에 요철을 형성하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체를 소성하여 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 적층 구조체의 2 이상을 적층하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서,

테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 도전체 전극을 인쇄하며, 또 다른 쪽의 표면에 요철을 형성하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 2 이상(짝수)을 권회 또는 절첩하여 권회 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 권회 미소성 적층 구조체를 소성하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서,

테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 한 쪽의 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 상기 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 소성하여 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 적층 구조체의 2 이상을 적층하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서,

테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 한 쪽의 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 요철을 지닌 미소성 적층 구조체의 2 이상(짝수)을 권회 또는 절첩하여 권회 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 권회 미소성 적층 구조체를 소성하여 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서,

테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 제1 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 양 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 요철을 지닌 미소성 적층 구조체의 한 쪽의 표면에 판형의 제2 도전체 전극을 배치하여 전극을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 상기 전극을 지닌 미소성 적층 구조체를 소성하여 전극을 지닌 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 적층 구조체의 2 이상을 적층하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서,

테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 제1 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 양 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 요철을 지닌 미소성 적층 구조체의 한 쪽의 표면에 판형의 제2 도전체 전극을 배치하여 전극을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 적층 구조체의 1 이상을 권회 또는 절첩하여 권회 미소성 적층 구조체를 형성하고, 상기 권회 미소성 적층 구조체를 소성하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서,

테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 제1 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 한 쪽의 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 요철을 지닌 미소성 적층 구조체의 다른 쪽의 표면에 제2 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 적층 구조체를 소성하여 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 적층 구조체의 2 이상을 적층하여, 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
전압을 인가함으로써 플라즈마를 발생시키는 것이 가능한 플라즈마 발생 전극을 갖추며, 발생된 상기 플라즈마에 의해서 기체를 반응시키는 것이 가능한 플라즈마 반응기의 제조 방법으로서,

테이프 성형에 의해 테이프형의 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 제1 미소성 세라믹 성형체의 한 쪽의 표면에 제1 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체와 상기 제2 미소성 세라믹 성형체를, 상기 전극을 지닌 미소성 세라믹 성형체를 구성하는 상기 도전체 전극을 덮도록 서로 겹쳐 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 미소성 적층 구조체의 한 쪽의 표면에 요철을 형성하여 요철을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 요철을 지닌 미소성 적층 구조체의 다른 쪽의 표면에 제2 도전체 전극을 인쇄하여 전극을 지닌 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 전극을 지닌 미소성 적층 구조체의 1 이상을 권회 또는 절첩하여 권회 미소성 적층 구조체를 형성하고, 얻어진 상기 권회 미소성 적층 구조체를 소성하여, 상기 플라즈마 발생 전극을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
제14항 내지 제23항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 미소성 세라믹 성형체 또는 상기 미소성 적층 구조체의 표면 위를 요철형의 톱니바퀴를 누르면서 회전시킴으로써, 그 표면에 상기 요철을 형성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
제14항 내지 제24항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 전극을 도전성 및 탄성을 갖는 완충재를 개재시킨 상태로 도전성의 케이스에 수납하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
제14항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체의 재료로서, 코디어라이트, 멀라이트, 알루미나, 질화규소, 사이알론 및 지르코니아로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 이용하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.
제14항 내지 제26항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 미소성 세라믹 성형체를 소성후의 기공율이 0.5∼35%가 되도록 소성하는 것인 플라즈마 반응기의 제조 방법.