JP2017014977A - Plasma reactor - Google Patents

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一哉 内藤
Kazuya Naito
一哉 内藤
和彦 間所
Kazuhiko Madokoro
和彦 間所
上西　真里
Mari Uenishi
真里 上西
田中　裕久
Hirohisa Tanaka
裕久 田中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma reactor capable of suppressing occurrence of PM slip.SOLUTION: In a plasma reactor 4, on the upstream side in a circulation direction of exhaust, a plurality of first electrode panels 21A are arranged in parallel with first intervals in a direction orthogonal to the circulation direction of exhaust gas; on the downstream side in the circulation direction of exhaust gas, a plurality of second electrode panels 21B are arranged in parallel with second intervals in the direction orthogonal to the circulation direction of exhaust gas; and between the second electrode panels 21B, a net-like PM capture electrode 28 is interposed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、プラズマリアクタに関し、とくに、内燃機関（エンジン）からの排ガスに含まれるＰＭ（粒子状物質）を除去するための装置に好適なプラズマリアクタに関する。   The present invention relates to a plasma reactor, and more particularly to a plasma reactor suitable for an apparatus for removing PM (particulate matter) contained in exhaust gas from an internal combustion engine (engine).

エンジン、とくにディーゼルエンジンから排出される排ガスには、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）およびＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）などが含まれる。   Exhaust gas discharged from an engine, particularly a diesel engine, includes CO (carbon monoxide), HC (hydrocarbon), NOx (nitrogen oxide), PM (particulate matter), and the like.

排ガスに含まれるＰＭを除去する手法として、たとえば、ＰＭをＤＰＦ（Diesel particulate filter）で捕集し、燃料のポスト噴射または排気管内噴射により排ガスを昇温し、ＤＰＦに捕集されたＰＭを燃焼させる手法が提案されている。しかしながら、この手法は、ＰＭを燃焼させる際に燃料を消費することによる燃費の悪化の問題を有している。また、いわゆる街乗り（市街地走行）では、排ガスの温度がＰＭを燃焼させる高温にならないため、かかる手法は、街乗りに多用される小型車には不向きである。   As a method for removing PM contained in exhaust gas, for example, PM is collected by DPF (Diesel particulate filter), the temperature of exhaust gas is raised by fuel post injection or exhaust pipe injection, and the PM collected in DPF is burned A technique to make it has been proposed. However, this method has a problem of deterioration in fuel consumption due to consumption of fuel when burning PM. Further, in so-called city riding (city driving), the temperature of exhaust gas does not reach a high temperature for burning PM, so that this method is not suitable for small cars frequently used for city riding.

そこで、プラズマリアクタを用いて、排ガスに含まれるＰＭを除去する手法が提案されている。プラズマリアクタは、複数の電極パネルを備えている。電極パネルは、誘電体に電極を内蔵した構成であり、複数の電極パネルは、排ガスの流れ方向と直交する方向に間隔を空けて対向配置される。電極間に電圧が印加されると、誘電体バリア放電が生じて、電極パネル間に低温プラズマ（非平衡プラズマ）が発生し、電極パネル間を流れる排ガス中のＰＭが酸化により除去される。   Therefore, a method for removing PM contained in exhaust gas using a plasma reactor has been proposed. The plasma reactor includes a plurality of electrode panels. The electrode panel has a configuration in which an electrode is built in a dielectric, and the plurality of electrode panels are arranged to face each other with a gap in a direction orthogonal to the flow direction of the exhaust gas. When a voltage is applied between the electrodes, dielectric barrier discharge occurs, low temperature plasma (non-equilibrium plasma) is generated between the electrode panels, and PM in the exhaust gas flowing between the electrode panels is removed by oxidation.

特開２００１−９２３２号公報JP 2001-9232 A

ところが、排ガス中からＰＭを除去しきれずに、ＰＭがプラズマリアクタ（電極パネル間）の下流側に排出される、いわゆるＰＭスリップを生じるおそれがある。   However, PM may not be completely removed from the exhaust gas, and PM may be discharged to the downstream side of the plasma reactor (between electrode panels).

本発明の目的は、ＰＭスリップの発生を抑制できる、プラズマリアクタを提供することである。   The objective of this invention is providing the plasma reactor which can suppress generation | occurrence | production of PM slip.

前記の目的を達成するため、本発明に係るプラズマリアクタは、誘電体に電極を内蔵した構成を有する電極パネルが排ガスの流通方向と直交する方向に間隔を空けて並列に配置され、電極パネル間に誘電体バリア放電によるプラズマを発生させるプラズマリアクタであって、電極パネルは、排ガスの流通方向の上流側および下流側に複数ずつ分かれて設けられ、上流側の電極パネルは、流通方向と直交する方向に第１間隔を空けて並列に配置され、下流側の電極パネルは、流通方向と直交する方向に第１間隔よりも大きい第２間隔を空けて並列に配置され、下流側の電極パネルの各間に、網状または多孔質状のＰＭ捕捉電極が介装されている。   In order to achieve the above object, a plasma reactor according to the present invention includes an electrode panel having a configuration in which an electrode is incorporated in a dielectric, and is arranged in parallel at intervals in a direction perpendicular to the flow direction of exhaust gas. A plasma reactor for generating plasma by dielectric barrier discharge, wherein the electrode panels are provided separately on the upstream side and the downstream side in the exhaust gas flow direction, and the upstream electrode panel is orthogonal to the flow direction The downstream electrode panel is arranged in parallel with a second interval larger than the first interval in the direction orthogonal to the flow direction, and the downstream electrode panel is arranged in parallel with a first interval in the direction. A mesh-like or porous PM trapping electrode is interposed between each.

この構成によれば、排ガスの流通方向の上流側には、複数の電極パネルが排ガスの流通方向と直交する方向に第１間隔を空けて並列に配置されている。互いに対向する電極パネルの電極間に電圧が印加されると、誘電体バリア放電が生じ、電極パネル間に誘電体バリア放電によるプラズマが発生する。このプラズマの発生により、電極パネル間を流通する排ガスに含まれるＰＭが酸化されて除去される。   According to this configuration, the plurality of electrode panels are arranged in parallel at a first interval in a direction orthogonal to the flow direction of the exhaust gas, upstream of the flow direction of the exhaust gas. When a voltage is applied between the electrodes of the electrode panels facing each other, a dielectric barrier discharge occurs, and plasma due to the dielectric barrier discharge is generated between the electrode panels. Due to the generation of this plasma, PM contained in the exhaust gas flowing between the electrode panels is oxidized and removed.

排ガスの流通方向の下流側には、複数の電極パネルが排ガスの流通方向と直交する方向に第２間隔を空けて並列に配置されている。そして、その電極パネル間には、網状または多孔質状のＰＭ捕捉電極が介装されている。互いに対向する電極パネルの電極間に電圧が印加されると、電極パネル間に誘電体バリア放電が生じる。そのため、ＰＭが上流側の電極パネル間で除去されずに下流側に排出されても、下流側の電極パネル間のＰＭ捕捉電極により、そのＰＭを静電気的あるいは物理的に捕捉することができる。その結果、ＰＭがプラズマリアクタの下流側に排出される、いわゆるＰＭスリップの発生を抑制することができる。   On the downstream side of the exhaust gas flow direction, a plurality of electrode panels are arranged in parallel at a second interval in a direction orthogonal to the exhaust gas flow direction. A net-like or porous PM trapping electrode is interposed between the electrode panels. When a voltage is applied between the electrodes of the electrode panels facing each other, a dielectric barrier discharge is generated between the electrode panels. Therefore, even if PM is discharged downstream without being removed between the upstream electrode panels, the PM can be electrostatically or physically captured by the PM capturing electrodes between the downstream electrode panels. As a result, the occurrence of so-called PM slip, in which PM is discharged to the downstream side of the plasma reactor, can be suppressed.

下流側の電極パネル間には、誘電体バリア放電によるプラズマが発生し、また、上流側の電極パネル間から活性種（ラジカル、オゾンなど）が流下してくる。そのため、ＰＭ捕捉電極に捕捉されたＰＭは、プラズマにより酸化されて除去されるか、または、上流側から流下してくる活性種との酸化反応により除去される。その結果、ＰＭ捕捉電極にＰＭが堆積することを抑制でき、ＰＭ捕捉電極によるＰＭ除去性能を良好に維持することができる。   Plasma due to dielectric barrier discharge is generated between the electrode panels on the downstream side, and active species (radicals, ozone, etc.) flow down between the electrode panels on the upstream side. Therefore, the PM trapped by the PM trapping electrode is oxidized and removed by plasma or removed by an oxidation reaction with active species flowing down from the upstream side. As a result, accumulation of PM on the PM trapping electrode can be suppressed, and the PM removal performance by the PM trapping electrode can be favorably maintained.

本発明によれば、ＰＭスリップの発生を抑制することができる。   According to the present invention, the occurrence of PM slip can be suppressed.

本発明の一実施形態に係るプラズマリアクタが備えられたＰＭ除去装置の構成を図解的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of PM removal apparatus provided with the plasma reactor which concerns on one Embodiment of this invention schematically. 網状のＰＭ捕捉電極の構成を図解的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the composition of a net-like PM capture electrode schematically. 多孔質状のＰＭ捕捉電極の構成を図解的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a porous PM trapping electrode schematically.

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

＜ＰＭ除去装置＞ <PM removal device>

図１は、本発明の一実施形態に係るプラズマリアクタ４が備えられたＰＭ除去装置１の構成を図解的に示す断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a PM removal apparatus 1 provided with a plasma reactor 4 according to an embodiment of the present invention.

ＰＭ除去装置１は、たとえば、自動車のエンジン（図示せず）から排出される排ガスに含まれるＰＭを除去するための装置であり、エキゾーストパイプなどの排気管２の途中部に介装される。ＰＭ除去装置１は、流通管３、プラズマリアクタ４および高電圧パルス発生電源５を備えている。   The PM removal device 1 is a device for removing PM contained in exhaust gas discharged from an automobile engine (not shown), for example, and is interposed in the middle of an exhaust pipe 2 such as an exhaust pipe. The PM removal device 1 includes a flow tube 3, a plasma reactor 4, and a high voltage pulse generation power source 5.

流通管３は、一端部および他端部にそれぞれ排ガス流入口１１および排ガス流出口１２を有する管状（筒状）をなしている。排ガス流入口１１は、排気管２におけるエンジン側の部分２Ａに接続され、排ガス流出口１２は、排気管２におけるエンジン側と反対側の部分２Ｂに接続されている。エンジンから排出される排ガスは、排気管２におけるエンジン側の部分２Ａを流れ、排ガス流入口１１から流通管３に流入して、流通管３を流通し、排ガス流出口１２から排気管２におけるエンジン側と反対側の部分２Ｂに流出する。   The flow pipe 3 has a tubular shape (cylindrical shape) having an exhaust gas inlet 11 and an exhaust gas outlet 12 at one end and the other end, respectively. The exhaust gas inlet 11 is connected to the engine side portion 2A of the exhaust pipe 2, and the exhaust gas outlet 12 is connected to the portion 2B of the exhaust pipe 2 opposite to the engine side. The exhaust gas discharged from the engine flows through the engine side portion 2A of the exhaust pipe 2, flows into the flow pipe 3 from the exhaust gas inlet 11, flows through the flow pipe 3, and the engine in the exhaust pipe 2 from the exhaust gas outlet 12 It flows out to the part 2B on the opposite side.

＜プラズマリアクタ＞ <Plasma reactor>

プラズマリアクタ４は、流通管３内に配置されている。プラズマリアクタ４は、複数の電極パネル２１を備えている。   The plasma reactor 4 is disposed in the flow pipe 3. The plasma reactor 4 includes a plurality of electrode panels 21.

電極パネル２１は、四角板状をなし、誘電体２２に電極２３を内蔵した構成、言い換えれば、電極２３をその両面から誘電体２２で挟み込んだ構成を有している。誘電体２２の材料としては、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）を例示することができる。電極２３の材料としては、タングステンを例示することができる。電極２３は、たとえば、縦方向に延びる複数の線状部および縦方向と直交する横方向に延びる複数の線状部からなる格子状をなし、四角形状の網目を多数有している。 The electrode panel 21 has a rectangular plate shape and has a configuration in which the electrode 23 is built in the dielectric 22, in other words, a configuration in which the electrode 23 is sandwiched between the dielectrics 22 from both sides. An example of the material of the dielectric 22 is Al 2 O 3 (alumina). An example of the material of the electrode 23 is tungsten. The electrode 23 has, for example, a lattice shape including a plurality of linear portions extending in the vertical direction and a plurality of linear portions extending in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction, and has a large number of square meshes.

電極パネル２１は、第１電極パネル２１Ａおよび第２電極パネル２１Ｂとして、それぞれ排ガスの流通方向の上流側および下流側に複数ずつ分かれて配置されている。   As the first electrode panel 21A and the second electrode panel 21B, a plurality of electrode panels 21 are arranged separately on the upstream side and the downstream side in the exhaust gas flow direction, respectively.

上流側の第１電極パネル２１Ａは、流通管３における排ガスの流通方向（排ガス流入口１１から排ガス流出口１２に向かう方向）に延び、排ガスの流通方向と直交する方向に第１間隔を空けて並列に配置されている。第１電極パネル２１Ａの電極２３には、第１電極パネル２１Ａの積層方向の一端側から順に、プラス配線２４およびマイナス配線２５が交互に接続されている。プラス配線２４およびマイナス配線２５は、それぞれ高電圧パルス発生電源５のプラス端子およびマイナス端子と電気的に接続されている。   The first electrode panel 21A on the upstream side extends in the flow direction of exhaust gas in the flow pipe 3 (the direction from the exhaust gas inlet 11 to the exhaust gas outlet 12), and has a first interval in a direction perpendicular to the flow direction of the exhaust gas. They are arranged in parallel. A plus wire 24 and a minus wire 25 are alternately connected to the electrode 23 of the first electrode panel 21A in order from one end side in the stacking direction of the first electrode panel 21A. The plus wiring 24 and the minus wiring 25 are electrically connected to the plus terminal and the minus terminal of the high voltage pulse generating power source 5, respectively.

下流側の第２電極パネル２１Ｂは、排ガスの流通方向に延び、排ガスの流通方向と直交する方向に第１間隔よりも大きい第２間隔を空けて並列に配置されている。第２電極パネル２１Ｂの電極２３には、第２電極パネル２１Ｂの積層方向の一端側から順に、プラス配線２６およびマイナス配線２７が交互に接続されている。プラス配線２６およびマイナス配線２７は、それぞれ高電圧パルス発生電源５のプラス端子およびマイナス端子と電気的に接続されている。   The second electrode panel 21B on the downstream side extends in the exhaust gas flow direction, and is arranged in parallel with a second interval larger than the first interval in a direction orthogonal to the exhaust gas flow direction. Positive wirings 26 and negative wirings 27 are alternately connected to the electrodes 23 of the second electrode panel 21B in order from one end side in the stacking direction of the second electrode panel 21B. The plus wiring 26 and the minus wiring 27 are electrically connected to the plus terminal and the minus terminal of the high voltage pulse generating power source 5, respectively.

そして、第２電極パネル２１Ｂの各間には、ＰＭ捕捉電極２８が介装されている。ＰＭ捕捉電極２８は、たとえば、図２に示されるように、金属製の線材３１からなる金属網を排ガスの流通方向に起伏が繰り返される正弦波状に折り曲げて形成されている。   A PM trapping electrode 28 is interposed between the second electrode panels 21B. For example, as shown in FIG. 2, the PM trapping electrode 28 is formed by bending a metal net made of a metal wire 31 into a sinusoidal shape in which undulations are repeated in the exhaust gas flow direction.

＜作用効果＞ <Effect>

以上のように、排ガスの流通方向の上流側には、複数の第１電極パネル２１Ａが排ガスの流通方向と直交する方向に第１間隔を空けて並列に配置されている。高電圧パルス発生電源５から互いに対向する第１電極パネル２１Ａの電極間にパルス電圧（たとえば、８ｋＶｐ、１００Ｈｚ）が印加されると、誘電体バリア放電が生じ、第１電極パネル２１Ａ間に誘電体バリア放電によるプラズマが発生する。このプラズマの発生により、第１電極パネル２１Ａ間を流通する排ガスに含まれるＰＭが酸化（燃焼）されて除去される。   As described above, the plurality of first electrode panels 21A are arranged in parallel with a first interval in the direction orthogonal to the flow direction of the exhaust gas, on the upstream side in the flow direction of the exhaust gas. When a pulse voltage (for example, 8 kVp, 100 Hz) is applied between the electrodes of the first electrode panel 21A facing each other from the high voltage pulse generation power source 5, a dielectric barrier discharge occurs, and a dielectric is generated between the first electrode panels 21A. Plasma is generated by barrier discharge. Due to the generation of this plasma, PM contained in the exhaust gas flowing between the first electrode panels 21A is oxidized (burned) and removed.

排ガスの流通方向の下流側には、複数の第２電極パネル２１Ｂが排ガスの流通方向と直交する方向に第２間隔を空けて並列に配置されている。そして、その第２電極パネル２１Ｂ間には、網状のＰＭ捕捉電極２８が介装されている。互いに対向する第２電極パネル２１Ｂの電極間に電圧が印加されると、ＰＭ捕捉電極が介装された第２電極パネル２１Ｂ間に誘電体バリア放電が生じる。そのため、ＰＭが上流側の第１電極パネル２１Ａ間で除去されずに下流側に排出されても、下流側の第２電極パネル２１Ｂ間のＰＭ捕捉電極２８により、そのＰＭを静電気的あるいは物理的に捕捉することができる。その結果、ＰＭがプラズマリアクタの下流側に排出される、いわゆるＰＭスリップの発生を抑制することができる。   A plurality of second electrode panels 21B are arranged in parallel at a second interval in a direction orthogonal to the flow direction of the exhaust gas, on the downstream side in the flow direction of the exhaust gas. A mesh-like PM trapping electrode 28 is interposed between the second electrode panels 21B. When a voltage is applied between the electrodes of the second electrode panel 21B facing each other, a dielectric barrier discharge is generated between the second electrode panels 21B in which the PM trapping electrodes are interposed. Therefore, even if PM is discharged downstream without being removed between the first electrode panels 21A on the upstream side, the PM is electrostatically or physically caused by the PM trapping electrodes 28 between the second electrode panels 21B on the downstream side. Can be captured. As a result, the occurrence of so-called PM slip, in which PM is discharged to the downstream side of the plasma reactor, can be suppressed.

下流側の第２電極パネル２１Ｂ間には、誘電体バリア放電によるプラズマが発生し、また、上流側の第１電極パネル２１Ａ間から活性種（ラジカル、オゾンなど）が流下してくる。そのため、ＰＭ捕捉電極２８に捕捉されたＰＭは、プラズマにより酸化されて除去されるか、または、上流側から流下してくる活性種との酸化反応により除去される。その結果、捕捉電極２８にＰＭが堆積することを抑制でき、捕捉電極２８によるＰＭ除去性能を良好に維持することができる。   Plasma due to dielectric barrier discharge is generated between the second electrode panels 21B on the downstream side, and active species (radicals, ozone, etc.) flow between the first electrode panels 21A on the upstream side. Therefore, the PM trapped by the PM trapping electrode 28 is oxidized and removed by plasma, or removed by an oxidation reaction with active species flowing down from the upstream side. As a result, accumulation of PM on the capture electrode 28 can be suppressed, and the PM removal performance by the capture electrode 28 can be maintained well.

なお、ＰＭ捕捉電極２８が第１電極パネル２１Ａ間および第２電極パネル２１Ｂ間の両方に設けられていると、第１電極パネル２１Ａ間のＰＭ捕捉電極２８によっても、排ガスに含まれるＰＭが静電気的あるいは物理的に捕捉される。ところが、上流側の第１電極パネル２１Ａ間には、その上流側から活性種が流下してこないため、第１電極パネル２１Ａ間のＰＭ捕捉電極２８に捕捉されたＰＭを除去しきれず、捕捉電極２８にＰＭが蓄積するおそれがある。プラズマリアクタ４では、第１電極パネル２１Ａ間にＰＭ捕捉電極２８が設けられていないので、かかる問題を生じるおそれがない。   If the PM trapping electrodes 28 are provided between the first electrode panels 21A and the second electrode panels 21B, the PM trapped electrodes 28 between the first electrode panels 21A also cause the PM contained in the exhaust gas to be electrostatically charged. Captured physically or physically. However, since the active species does not flow down from the upstream side between the first electrode panels 21A on the upstream side, the PM trapped by the PM trapping electrodes 28 between the first electrode panels 21A cannot be completely removed. There is a possibility that PM accumulates in 28. In the plasma reactor 4, since the PM trapping electrode 28 is not provided between the first electrode panels 21A, there is no possibility of causing such a problem.

また、第１電極パネル２１Ａ間の間隔（距離）が第２電極パネル２１Ｂ間の間隔と同じである場合、第１電極パネル２１Ａと第２電極パネル２１Ｂとに同電圧を印加する条件では、第１電極パネル２１Ａ間における放電が相対的に弱く、ＰＭ捕捉電極２８が設けられている第２電極パネル２１Ｂ間における放電が相対的に強くなる。そのため、第１電極パネル２１Ａ間の間隔が第２電極パネル２１Ｂ間の第２間隔よりも小さい第１間隔に設定されている。これにより、第１電極パネル２１Ａと第２電極パネル２１Ｂとに同電圧を印加する条件において、プラズマリアクタ４の全体で均一な放電を得ることができる。   In addition, when the interval (distance) between the first electrode panels 21A is the same as the interval between the second electrode panels 21B, under the condition that the same voltage is applied to the first electrode panel 21A and the second electrode panel 21B, The discharge between the first electrode panels 21A is relatively weak, and the discharge between the second electrode panels 21B provided with the PM trapping electrodes 28 is relatively strong. Therefore, the interval between the first electrode panels 21A is set to a first interval that is smaller than the second interval between the second electrode panels 21B. Thereby, uniform discharge can be obtained in the entire plasma reactor 4 under the condition that the same voltage is applied to the first electrode panel 21A and the second electrode panel 21B.

＜変形例＞ <Modification>

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.

ＰＭ捕捉電極２８は、正弦波状に折り曲げられた金属網からなるとしたが、その形状は、正弦波状に限らず、三角波状であってもよいし、波状に起伏していれば、規則的または不規則的に凹凸を有する三次元曲面状であってもよい。   Although the PM trapping electrode 28 is made of a metal net bent in a sine wave shape, the shape thereof is not limited to a sine wave shape, and may be a triangular wave shape. It may be a three-dimensional curved surface having regular irregularities.

また、ＰＭ捕捉電極２８は、図３に示されるように、多数の空孔４１を有する多孔質金属を用いて、四角板状に形成されていてもよい。   Further, as shown in FIG. 3, the PM trapping electrode 28 may be formed in a square plate shape using a porous metal having a large number of holes 41.

ＰＭ捕捉電極２８自体（ＰＭ捕捉電極２８の素材である金属）がプラズマ雰囲気中で酸化（経年劣化）されるのを抑えるため、ＰＭ捕捉電極の表面にＡｌ２Ｏ３（アルミナ）等の誘電体粉末（金属酸化物）がコーティングされていてもよい。 In order to prevent the PM trapping electrode 28 itself (the metal that is the material of the PM trapping electrode 28) from being oxidized (aged over time) in the plasma atmosphere, a dielectric such as Al 2 O 3 (alumina) is formed on the surface of the PM trapping electrode. Powder (metal oxide) may be coated.

排ガスの流通方向の上流側の第１電極パネル２１Ａと下流側の第２電極パネル２１Ｂが共通に構成された例を取り上げたが、たとえば、第１電極パネル２１Ａのサイズと第２電極パネル２１Ｂのサイズとが異なっていてもよい。具体例としては、プラズマリアクタ４のサイズが相対的に大きい場合には、上流側の第１電極パネル２１Ａ間に発生するプラズマで排ガス中のＰＭを良好に除去できるので、下流側の第２電極パネル２１Ｂのサイズが上流側の第１電極パネル２１Ａのサイズよりも小さくされるとよい。逆に、プラズマリアクタ４のサイズが相対的に小さい場合には、第２電極パネル２１Ｂ間を流通する排ガス中のＰＭをＰＭ捕捉電極２８に確実に捕捉されるように、下流側の第２電極パネル２１Ｂのサイズが上流側の第１電極パネル２１Ａのサイズよりも大きくされるとよい。   The example in which the first electrode panel 21A on the upstream side in the flow direction of the exhaust gas and the second electrode panel 21B on the downstream side are configured in common has been taken up. For example, the size of the first electrode panel 21A and the second electrode panel 21B The size may be different. As a specific example, when the size of the plasma reactor 4 is relatively large, the PM generated in the exhaust gas can be satisfactorily removed by the plasma generated between the first electrode panels 21A on the upstream side, so the second electrode on the downstream side. The size of the panel 21B may be smaller than the size of the first electrode panel 21A on the upstream side. Conversely, when the size of the plasma reactor 4 is relatively small, the second electrode on the downstream side is surely trapped by the PM trapping electrode 28 in the exhaust gas flowing between the second electrode panels 21B. The size of the panel 21B may be larger than the size of the first electrode panel 21A on the upstream side.

また、第１電極パネル２１Ａの電極２３は、排ガスの流通方向に複数の部分に分けられて、その網目が排ガスの流通方向の最上流側の部分で最も小さく（細かく）、排ガスの流通方向の下流側ほど段階的に大きく（荒く）なるように形成されてもよい。最上流側部分の網目が最も小さいので、第１電極パネル２１Ａ間における排ガスの流通方向の最上流部分では、最も強い放電が生じ、最も高いプラズマ密度のプラズマが発生する。そのため、第１電極パネル２１Ａ間における排ガスの流通方向の最上流側部分において、ＰＭを効率よく除去することができ、誘電体２２の表面にＰＭが堆積することを抑制できる。そして、第１電極パネル２１Ａ間における排ガスの流通方向の最上流側部分よりも下流側の部分では、最上流側部分で除去されずに流下したＰＭが誘電体２２の表面に付着しても、そのＰＭを下流側部分で発生したプラズマまたは最上流側部分から流下した活性種（ラジカル、オゾンなど）により除去することができ、誘電体２２の表面にＰＭが堆積することを抑制できる。その結果、第１電極パネル２１Ａ間におけるＰＭ除去性能を良好に維持することができるので、ＰＭを含む排ガスが第２電極パネル２１Ｂ間に流下することを抑制でき、ＰＭスリップの発生を一層抑制することができる。   The electrode 23 of the first electrode panel 21A is divided into a plurality of portions in the exhaust gas flow direction, and the mesh is the smallest (fine) in the uppermost stream side portion of the exhaust gas flow direction, and the exhaust gas flow direction You may form so that it may become large (rough) in steps toward the downstream side. Since the mesh of the uppermost stream side portion is the smallest, the strongest discharge occurs in the uppermost stream portion of the exhaust gas flow direction between the first electrode panels 21A, and the plasma with the highest plasma density is generated. Therefore, PM can be efficiently removed at the most upstream side portion in the exhaust gas flow direction between the first electrode panels 21 </ b> A, and PM can be prevented from being deposited on the surface of the dielectric 22. And in the part downstream from the most upstream side part in the flow direction of the exhaust gas between the first electrode panels 21A, even if PM that flows down without being removed at the most upstream side part adheres to the surface of the dielectric 22, The PM can be removed by plasma generated in the downstream portion or active species (radical, ozone, etc.) flowing down from the most upstream portion, and PM can be suppressed from being deposited on the surface of the dielectric 22. As a result, the PM removal performance between the first electrode panels 21A can be maintained satisfactorily, so that the exhaust gas containing PM can be prevented from flowing down between the second electrode panels 21B, and the occurrence of PM slip is further suppressed. be able to.

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.

４ プラズマリアクタ
２１ 電極パネル
２１Ａ 第１電極パネル（上流側の電極パネル）
２１Ｂ 第２電極パネル（下流側の電極パネル）
２２ 誘電体
２３ 電極
２８ ＰＭ捕捉電極 4 plasma reactor 21 electrode panel 21A first electrode panel (upstream electrode panel)
21B Second electrode panel (downstream electrode panel)
22 Dielectric 23 Electrode 28 PM capture electrode

Claims (1)

誘電体に電極を内蔵した構成を有する電極パネルが排ガスの流通方向と直交する方向に間隔を空けて並列に配置され、前記電極パネル間に誘電体バリア放電によるプラズマを発生させるプラズマリアクタであって、
前記電極パネルは、排ガスの流通方向の上流側および下流側に複数ずつ分かれて設けられ、
前記上流側の前記電極パネルは、前記流通方向と直交する方向に第１間隔を空けて並列に配置され、
前記下流側の前記電極パネルは、前記流通方向と直交する方向に前記第１間隔よりも大きい第２間隔を空けて並列に配置され、
前記下流側の前記電極パネルの各間に、網状または多孔質状のＰＭ捕捉電極が介装されている、プラズマリアクタ。 An electrode panel having a configuration in which an electrode is incorporated in a dielectric is arranged in parallel at intervals in a direction perpendicular to the flow direction of exhaust gas, and a plasma reactor that generates plasma by dielectric barrier discharge between the electrode panels. ,
The electrode panel is provided separately on the upstream side and the downstream side in the flow direction of the exhaust gas,
The upstream electrode panel is arranged in parallel at a first interval in a direction perpendicular to the flow direction,
The downstream electrode panel is arranged in parallel with a second interval larger than the first interval in a direction orthogonal to the flow direction,
A plasma reactor in which a net-like or porous PM trapping electrode is interposed between each of the electrode panels on the downstream side.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190018234A (en) * 2017-08-14 2019-02-22 광운대학교 산학협력단 DBD plasma device with multi-parallel capillaries
JP7101521B2 (en) 2018-04-17 2022-07-15 ダイハツ工業株式会社 Plasma reactor and its control method
KR102465656B1 (en) * 2022-05-24 2022-11-11 울산과학기술원 Plasma device for surface treatment of powder using horizontal plate electrode

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190018234A (en) * 2017-08-14 2019-02-22 광운대학교 산학협력단 DBD plasma device with multi-parallel capillaries
KR101958557B1 (en) * 2017-08-14 2019-03-14 광운대학교 산학협력단 DBD plasma device with multi-parallel capillaries
JP7101521B2 (en) 2018-04-17 2022-07-15 ダイハツ工業株式会社 Plasma reactor and its control method
KR102465656B1 (en) * 2022-05-24 2022-11-11 울산과학기술원 Plasma device for surface treatment of powder using horizontal plate electrode

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