(57)【要約】【課題】漏電と、絶縁抵抗の低下とを検知できるプラズマリアクターシステムを提供する。【解決手段】プラズマリアクターシステム１は、バッテリー２およびプラズマリアクター３と、電源装置５と、アース配線６と、プラス配線７およびマイナス配線８と、電流差センサ１１と、制御装置１２とを備え、電流差センサ１１は、筐体５１内のプラス配線７と筐体３１内のマイナス配線８とに電気的に接続される第１電流差センサ１３を備え、制御装置１２は、昇圧時に電流差センサにより検知される電流差に基づいて、漏電の有無を判断し、定圧印加時に電流差センサにより検知される電流差に基づいて、絶縁抵抗の低下の有無を判断する。【選択図】図２
2020165680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーおよびプラズマリアクターと、
バッテリーからプラズマリアクターに電力を供給する電源装置と、
前記バッテリー、前記電源装置および前記プラズマリアクターに電気的に接続されるアース配線と、
前記電源装置と前記プラズマリアクターとを電気的に接続するプラス配線およびマイナス配線と、
前記プラス配線を流れる電流と前記マイナス配線を流れる電流との差を検知する電流差センサと、
前記電流差センサにより検知された電流差から、前記プラス配線および／または前記マイナス配線における絶縁抵抗低下の有無を判断するための制御手段と
を備え、
前記電流差センサは、
前記電源装置の筐体内における前記プラス配線と、前記プラズマリアクターの筐体内における前記マイナス配線とに電気的に接続される第１電流差センサを、少なくとも備えており、
前記制御装置は、
前記プラズマリアクターに対する電力の供給時において、
前記電源装置から前記プラズマリアクターに印加される電圧の変化率が所定値以上である昇圧時に、前記プラス配線を流れる電流と、前記マイナス配線を流れる電流との差を検知して、前記電流差センサにより検知される電流差に基づいて、漏電の有無を判断し、
漏電が発生していると判断される場合に、
前記電源装置から前記プラズマリアクターに印加される電圧の変化率が所定値未満となる定圧印加時に、前記電流差センサにより検知される電流差に基づいて、絶縁抵抗の低下の有無を判断する
ことを特徴とする、プラズマリアクターシステム。
【請求項２】
昇圧時における電流差と、定圧印加時における電流差とを、同一の前記第１電流差センサによって検知することを特徴とする、請求項１に記載のプラズマリアクターシステム。
【請求項３】
前記電流差センサは、
さらに、前記電源装置の筐体内における前記プラス配線と、前記電源装置の筐体内における前記マイナス配線とに電気的に接続され、前記プラス配線を流れる電流と前記マイナス配線を流れる電流との差を検知する第２電流差センサを備え、
前記制御装置は、
前記プラズマリアクターに対する電力の供給時において、
昇圧時に、前記第２電流差センサにより検知される電流差に基づいて、漏電の有無を判断し、漏電が発生していると判断される場合に、
定圧印加時に、前記第１電流差センサにより検知される電流差に基づいて、絶縁抵抗の低下の有無を判断する
ことを特徴とする、請求項１に記載のプラズマリアクターシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマリアクターシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）などの有害成分を分解する装置として、プラズマリアクターが知られている。プラズマリアクターでは、制御回路を介して一対の電極に電力を供給し、電極間に放電およびプラズマを発生させることにより、有害成分を分解している。
【０００３】
このようなプラズマリアクター用制御装置としては、例えば、ゲートドライブ回路の制御により、プラズマリアクター用電源装置からプラズマリアクターへの通電のオン／オフを切り替えするとともに、プラズマリアクターの放電電極に印加される印加電流を電流センサでモニターして、電流センサの検知によって、プラズマリアクターに異常放電が生じたか否かを判定するプラズマリアクター用制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１５２３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、このようなプラズマリアクター用制御装置では、プラズマリアクターと電源装置との間の回路に導電体（金属部品など）が接触するなどして、新たな回路（漏電回路）を形成し、漏電を生じる場合がある。このような場合、漏電回路を形成する導電体が、漏電により損傷する場合がある。さらに、漏電時において、プラズマリアクター内の回路に水滴や炭素が付着し、絶縁抵抗が低下していると、漏電する電力が大きくなり、導電体の損傷の度合いが大きくなる。
【０００６】
そのため、プラズマリアクターで漏電が生じる場合には、絶縁抵抗の低下の有無を検知することが要求される。
【０００７】
本発明は、漏電と、絶縁抵抗の低下とを検知できるプラズマリアクターシステムである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明［１］は、バッテリーおよびプラズマリアクターと、バッテリーからプラズマリアクターに電力を供給する電源装置と、前記バッテリー、前記電源装置および前記プラズマリアクターに電気的に接続されるアース配線と、前記電源装置と前記プラズマリアクターとを電気的に接続するプラス配線およびマイナス配線と、前記プラス配線を流れる電流と前記マイナス配線を流れる電流との差を検知する電流差センサと、前記電流差センサにより検知された電流差から、前記プラス配線および／または前記マイナス配線における絶縁抵抗低下の有無を判断するための制御手段とを備え、前記電流差センサは、前記電源装置の筐体内における前記プラス配線と、前記プラズマリアクターの筐体内における前記マイナス配線とに電気的に接続される第１電流差センサを、少なくとも備えており、前記制御装置は、前記プラズマリアクターに対する電力の供給時において、前記電源装置から前記プラズマリアクターに印加される電圧の変化率が所定値以上である昇圧時に、前記プラス配線を流れる電流と、前記マイナス配線を流れる電流との差を検知して、前記電流差センサにより検知される電流差に基づいて、漏電の有無を判断し、漏電が発生していると判断される場合に、前記電源装置から前記プラズマリアクターに印加される電圧の変化率が所定値未満となる定圧印加時に、前記電流差センサにより検知される電流差に基づいて、絶縁抵抗の低下の有無を判断する、プラズマリアクターシステムである。
【０００９】
このようなプラズマリアクターシステムにおいて、漏電は、プラズマリアクターの筐体内に生じる浮遊容量や、電源装置の筐体内に生じる浮遊容量を介して発生する。すなわち、漏出した電力が流れる電気回路（漏電回路）には、浮遊容量（コンデンサ成分）が介在される。なお、浮遊容量（コンデンサ成分）には、電圧の変化時（例えば、昇圧時）にのみ電流が流れ、定圧印加時には電流が流れない。そのため、漏電は、電圧の変化時（例えば、昇圧時）にのみ、発生する。
【００１０】
一方、電気回路内に水滴や炭素が付着して短絡するなどして、絶縁抵抗が低下している場合、その絶縁抵抗が低下している部分において、電力が漏出する場合がある。このような場合、絶縁抵抗が低下している部分の回路（抵抗低下回路）には、浮遊容量が介在されない。そのため、抵抗低下回路を介した電力漏出は、電圧の変化時（例えば、昇圧時）だけでなく、定圧印加時にも発生する。
【００１１】
そこで、上記のプラズマリアクターシステムでは、プラズマリアクターへの電力供給時に、プラス配線を流れる電流とマイナス配線を流れる電流との差を電流差センサにより検知する。また、電流差センサは、少なくとも、電源装置の筐体内におけるプラス配線と、プラズマリアクターの筐体内におけるマイナス配線とに接続され、それらの電流差を検知する第１電流差センサを備えている。
【００１２】
このようなプラズマリアクターシステムでは、まず、昇圧時に、プラス配線を流れる電流と、マイナス配線を流れる電流との差を検知する。そして、電流差センサにより検知される電流差に基づいて、漏電の有無を判断する。さらに、漏電が発生していると判断される場合に、定圧印加時にも、プラス配線を流れる電流と、マイナス配線を流れる電流との差を検知する。そして、電流差センサにより検知される電流差に基づいて、絶縁抵抗の低下の有無を判断する。
【００１３】
このようなプラズマリアクターシステムでは、昇圧時において、電流差センサにより電流差が検知されると、漏電が発生していると判断でき、また、定圧印加時において、電流差センサにより電流差が検知されると、絶縁抵抗の低下も発生していると判断できる。
【００１４】
以上のように、上記のプラズマリアクターシステムにおいて、昇圧時および定圧印加時に電流差を検知することによって、漏電の発生と、絶縁抵抗の低下の発生とを、判断することができる。
【００１５】
本発明［２］は、昇圧時における電流差と、前記定圧印加時における電流差とを、同一の電流差センサによって検知する、上記［１］に記載のプラズマリアクターシステムを含んでいる。
【００１６】
上記のプラズマリアクターシステムでは、昇圧時における電流差と、定圧印加時における電流差とが、同一の第１電流差センサにより検知される。そのため、部品点数を削減して、低コストで、漏電および絶縁抵抗の低下を検知できる。
【００１７】
本発明［３］は、前記電流差センサは、さらに、前記電源装置の筐体内における前記プラス配線と、前記電源装置の筐体内における前記マイナス配線とに電気的に接続され、前記プラス配線を流れる電流と前記マイナス配線を流れる電流との差を検知する第２電流差センサを備え、前記制御装置は、前記プラズマリアクターに対する電力の供給時において、昇圧時に、前記第２電流差センサにより検知される電流差に基づいて、漏電の有無を判断し、漏電が発生していると判断される場合に、定圧印加時に、前記第１電流差センサにより検知される電流差に基づいて、絶縁抵抗の低下の有無を判断する、上記［１］のプラズマリアクターシステムを含んでいる。
【００１８】
このようなプラズマリアクターシステムでは、昇圧時における電流差が、第２電流差センサで検知され、一方、定圧印加時における電流差が、第１電流差センサにより検知される。
【００１９】
このように、異なるタイミングにおける電流差を、それぞれ異なる電流差センサにより検知すれば、検知された電流差に対して、増幅処理、ピークホールド処理などの電気処理をすることができるため、検知の正確性を向上させることができ、より確実に、漏電および絶縁抵抗の低下を検知できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のプラズマリアクターシステムによれば、電気回路内の漏電および絶縁抵抗の低下を、検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明のプラズマリアクターシステムの一実施形態を備える車両の概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示すプラズマリアクターシステムにおける電力制御システムを示す回路図である。
【図３】図３は、図２に示す電力制御システムにおいて、漏電が生じており、かつ、絶縁抵抗の低下が生じていない場合の、昇圧時の電流の流れの一例を示す概略図である。
【図４】図４は、図２に示す電力制御システムにおいて、漏電が生じており、かつ、絶縁抵抗の低下が生じていない場合の、定圧印加時の電流の流れの一例を示す概略図である。
【図５】図５は、図２に示す電力制御システムにおいて、漏電が生じており、かつ、絶縁抵抗の低下が生じている場合の、昇圧時の電流の流れの一例を示す概略図である。
【図６】図６は、図２に示す電力制御システムにおいて、漏電が生じており、かつ、絶縁抵抗の低下が生じている場合の、定圧印加時の電流の流れの一例を示す概略図である。
【図７】図７は、本発明のプラズマリアクターシステムの他の実施形態を備える車両の概略構成図である。
【図８】図８は、図７に示すプラズマリアクターシステムにおける電力制御システムを示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
１．プラズマリアクターシステムの概略
図１に示すように、プラズマリアクターシステム１は、例えば、車両１００に搭載される。
【００２３】
車両１００は、エンジン１０１と、エンジン１０１に吸気するための図示しない吸気システムと、エンジン１０１に燃料を供給するための図示しない燃料噴射システムと、エンジン１０１から排気するための排気システム１０３とを備える。
【００２４】
排気システム１０３は、排気管１０４を備える。
【００２５】
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。
【００２６】
さらに、車両１００は、プラズマリアクターシステム１を備えている。
【００２７】
プラズマリアクターシステム１は、バッテリー２およびプラズマリアクター３と、電力制御システム４とを備えている。
【００２８】
（１）バッテリー
バッテリー２としては、例えば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの公知の二次電池が挙げられる。バッテリー２は、例えば、金属筐体などの筐体（ケース）に格納される。
【００２９】
（２）プラズマリアクター
プラズマリアクター３は、エンジン１０１から排出される排ガスに含まれる有害成分（例えば、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、粒子状物質（ＰＭ）など）を分解する。プラズマリアクター３は、排気管１０４の途中に介在される。
【００３０】
プラズマリアクター３は、図２に示されるように、例えば、金属筐体などの筐体（ケース）３１と、その筐体３１に格納される少なくとも１対の正極パネル３２および負極パネル３３とを有する。正極パネル３２および負極パネル３３は、互いに間隔を隔てて対向する。プラズマリアクター３に、プラス配線７（後述）およびマイナス配線８（後述）を介して電力が供給されると、正極パネル３２および負極パネル３３の間で放電が生じる。これにより、正極パネル３２および負極パネル３３の間の気体が、プラズマ状態となる。すなわち、プラズマリアクター３内にプラズマが発生する。
【００３１】
すると、図１に示されるように、排気管１０４を介してプラズマリアクター３内に流入した排ガスに含まれる有害成分は、プラズマリアクター３内のプラズマにより、分解される。プラズマリアクター３を通過した排ガスは、排気管１０４を介して、車外に排出される。
【００３２】
また、プラズマリアクター３では、図２において仮想線で示されるように、プラズマリアクター３に電力（パルス電圧）が供給されるときに、電圧変化時において、プラズマリアクター３の筐体３１の内側表面とプラス配線７（後述）との間に、浮遊容量３４が生じる。つまり、プラス配線７（後述）と筐体３１との間が導通可能となる。
【００３３】
このような浮遊容量３４は、プラス配線７（後述）と筐体３１とが導通し易い部位（例えば、プラス配線７（後述）と筐体３１とが近接する部位など）に生じる。換言すれば、プラス配線７（後述）の配置や、筐体３１の形状などを適宜設計して、プラス配線７（後述）と筐体３１とが導通し易い部位を形成することにより、任意の箇所に浮遊容量３４を発生させることができる。
【００３４】
また、プラズマリアクター３では、プラズマリアクター３に電力（パルス電圧）が供給されるときに、電圧変化時において、プラズマリアクター３の筐体３１の内側表面とマイナス配線８（後述）との間に、浮遊容量３５が生じる。つまり、マイナス配線８（後述）と筐体３１との間が導通可能となる。
【００３５】
このような浮遊容量３５は、例えば、マイナス配線８（後述）と筐体３１とが導通し易い部位（例えば、マイナス配線８（後述）と筐体３１とが近接する部位など）に生じる。換言すれば、マイナス配線８（後述）の配置や、筐体３１の形状などを適宜設計して、マイナス配線８（後述）と筐体３１とが導通し易い部位を形成することにより、任意の箇所に浮遊容量３５を発生させることができる。
【００３６】
なお、図１では、プラズマリアクター３の筐体３１内に配置されるプラス配線７（後述）およびマイナス配線８（後述）を、それぞれ、破線で示している。
【００３７】
（３）電力制御システム
電力制御システム４は、バッテリー２からプラズマリアクター３への電力の供給および停止を制御するシステムである。
【００３８】
電力制御システム４は、図１および図２に示されるように、電源装置５と、アース配線６と、プラス配線７およびマイナス配線８と、電流差センサ１１と、制御装置１２とを備える。
【００３９】
（４）電源装置
電源装置５は、バッテリー２からプラズマリアクター３に電力を供給する。詳しくは、電源装置５は、金属筐体などの筐体（ケース）５１と、筐体５１内に配置される昇圧回路（例えば、フライバックコンバーターなど）５２、および、図示しないスイッチ回路（例えば、ゲートドライブ回路など）とを備える。
【００４０】
電源装置５は、電源配線２１を介して、バッテリー２に電気的に接続される。なお、スイッチ回路（図示せず）は、図１において破線で示されるように、信号配線２２を介して、制御装置１２に電気的に接続される。
【００４１】
そして、制御装置１２がスイッチ回路（図示せず）をオンすることにより、電源装置５は、バッテリー２からプラズマリアクター３に電力を供給する。また、制御装置１２がスイッチ回路をオフすることにより、電源装置５は、バッテリー２からプラズマリアクター３への電力供給を停止する。
【００４２】
また、電源装置５では、図２において破線で示されるように、プラズマリアクター３に電力（パルス電圧）が供給されるときに、電圧変化時において、電源装置５の筐体５１の内側表面とプラス配線７（後述）との間に、浮遊容量５４が生じる。つまり、プラス配線７（後述）と筐体５１との間が導通可能となる。
【００４３】
このような浮遊容量５４は、プラス配線７（後述）と筐体５１とが導通し易い部位（例えば、プラス配線７（後述）と筐体５１とが近接する部位など）に生じる。換言すれば、プラス配線７（後述）の配置や、筐体５１の形状などを適宜設計して、プラス配線７（後述）と筐体５１とが導通し易い部位を形成することにより、任意の箇所に浮遊容量５４を発生させることができる。
【００４４】
また、電源装置５では、プラズマリアクター３に電力（パルス電圧）が供給されるときに、電圧変化時において、電源装置５の筐体５１の内側表面とマイナス配線８（後述）との間に、浮遊容量５５が生じる。つまり、マイナス配線８（後述）と筐体５１との間が導通可能となる。
【００４５】
このような浮遊容量５５は、例えば、マイナス配線８（後述）と筐体５１とが導通し易い部位（例えば、マイナス配線８（後述）と筐体５１とが近接する部位など）に生じる。換言すれば、マイナス配線８（後述）の配置や、筐体５１の形状などを適宜設計して、マイナス配線８（後述）と筐体５１とが導通し易い部位を形成することにより、任意の箇所に浮遊容量５５を発生させることができる。
【００４６】
さらに、電源装置５では、図２において破線で示されるように、プラズマリアクター３に電力（パルス電圧）が供給されるときに、電圧変化時において、昇圧回路５２に浮遊容量５６が生じる。より具体的には、図２に示されるように、昇圧回路５２がフライバックコンバーターである場合、一対のコイルのプラス側およびマイナス側のそれぞれで、浮遊容量５６が生じ、一対のコイルの間が導通可能となる。
【００４７】
（５）アース配線
アース配線６は、バッテリー２、電源装置５およびプラズマリアクター３に電気的に接続されるグラウンド（接地）である。アース配線６は、例えば、バッテリー２の筐体（図示せず）と、電源装置５の筐体５１と、プラズマリアクター３の筐体３１とを、並列接続している。
【００４８】
より具体的には、アース配線６は、アース本線６０と、バッテリー２の筐体（図示せず）およびアース本線６０の間を電気的に接続する第１アース６１と、電源装置５の筐体５１およびアース本線６０の間を電気的に接続する第２アース６２と、プラズマリアクター３の筐体３１およびアース本線６０の間を電気的に接続する第３アース６３とを備えている。これにより、アース配線６は、バッテリー２、電源装置５およびプラズマリアクター３から漏出する電流を、アース可能としている。
【００４９】
アース配線６として、より具体的には、例えば、車両１００の金属ボデーなどが挙げられる。
【００５０】
すなわち、バッテリー２の筐体（図示せず）と、電源装置５の筐体５１と、プラズマリアクター３の筐体３１とを、車両１００の金属ボデーに対して接触配置することにより、車両１００の金属ボデーを、アース配線６として用いることができる。
【００５１】
（６）プラス配線およびマイナス配線
プラス配線７およびマイナス配線８は、電源装置５とプラズマリアクター３とを電気的に接続する配線である。
【００５２】
詳しくは、プラス配線７は、電源装置５の筐体５１内において、電源装置５のプラス端子に電気的に接続されるとともに、プラズマリアクター３の筐体３１内において、正極パネル３２に電気的に接続される。
【００５３】
また、マイナス配線８は、電源装置５の筐体５１内において、電源装置５のマイナス端子に電気的に接続されるとともに、プラズマリアクター３の筐体３１内において、負極パネル３３に電気的に接続される。
【００５４】
なお、図１では、電源装置５の筐体５１内に配置されるプラス配線７およびマイナス配線８を、それぞれ、破線で示している。
【００５５】
（７）電流差センサ
電流差センサ１１は、プラス配線７を流れる電流と、マイナス配線８を流れる電流とを、それぞれ測定して、プラス配線７を流れる電流と、マイナス配線８を流れる電流との差分（電流差）を検知するセンサである。
【００５６】
電流差センサ１１は、少なくとも、第１電流差センサ１３を備えている。図１および図２に示す実施形態では、電流差センサ１１は、第１電流差センサ１３からなる。
【００５７】
第１電流差センサ１３は、プラス配線７を流れる電流の大きさ（電流値）を測定するためのプラス側センサ１７と、マイナス配線８を流れる電流の大きさ（電流値）を測定するためマイナス側センサ１８と、電流差を電気信号として出力する出力部１９とを備えている。
【００５８】
プラス側センサ１７は、電源装置５の筐体５１内において、プラス配線７側の浮遊容量５４よりも電気の流れ方向下流部分に、接続されている。
【００５９】
マイナス側センサ１８は、プラズマリアクター３の筐体３１内において、マイナス配線８側の浮遊容量３３よりも電気の流れ方向下流部分に、接続されている。
【００６０】
出力部１９は、プラス側センサ１７およびマイナス側センサ１８に電気的に接続されている。つまり、出力部１９は、電源装置５の筐体５１内におけるプラス配線７と、プラズマリアクター３の筐体３１内におけるマイナス配線８とに、電気的に接続されている。そして、出力部１９は、図１において破線で示されるように、信号配線２３を介して、制御装置１２に電気的に接続されている。これにより、出力部１９は、プラス配線７に流れる電流（プラス側センサ１７により測定される電流値）と、マイナス配線８に流れる電流（マイナス側センサ１８により測定される電流値）との差に応じた電気信号を出力可能としている。なお、出力部１９が出力した電気信号は、信号配線２３を介して、制御装置１２に入力される。
【００６１】
（９）制御装置
制御装置１２は、車両１００における電気的な制御を実行するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを備える。
【００６２】
また、制御装置１２は、上記の通り、電流差センサ１１に対して、電気的に接続されている。そして、制御装置１２は、詳しくは後述するように、電流差センサ１１が出力した電気信号に基づいて、漏電および絶縁抵抗低下を判断可能としている。
【００６３】
２．プラズマリアクターシステムの作動
プラズマリアクターシステム１は、例えば、エンジン１０１の駆動時において、排気管１０４から排出される排ガス中の有害成分を分解するために、作動する。
【００６４】
より具体的には、エンジン１０１が駆動されると、所定のタイミングで、制御装置１２の制御により、バッテリー２から電源装置５を介してプラズマリアクター３に電力が供給される。これにより、正極パネル３２および負極パネル３３の間で放電が生じ、正極パネル３２および負極パネル３３の間の気体が、プラズマ状態となる。すなわち、プラズマリアクター３内にプラズマが発生する。そして、生じたプラズマにより、排ガス中の有害成分が、分解される。
【００６５】
一方、上記のようにプラズマリアクター３を作動させる場合に、プラズマリアクター３と電源装置５との間の回路に、金属部品などの導電体が接触すると、漏電回路７０が形成され、漏電を生じる。このような場合、漏電回路７０を形成する導電体が、漏電により損傷する場合がある。さらに、漏電が生じる場合において、プラズマリアクター３や、電源装置５の回路に水滴や炭素が付着し、絶縁抵抗が低下していると、漏電する電力が大きくなり、導電体の損傷の度合いが大きくなる。
【００６６】
そこで、上記のプラズマリアクターシステム１では、以下の制御により、電流差センサ１１により検知される電流差に基づいて、漏電の有無、および、絶縁抵抗の低下の有無を検知する。
【００６７】
３．プラズマリアクターシステムの制御
以下において、プラス配線７側において漏電が生じている場合に、マイナス配線８側において絶縁抵抗の低下が生じているか否かを判断する制御方法について、詳述する。
【００６８】
具体的には、上記のプラズマリアクターシステム１では、まず、制御装置１２の制御によって、電源装置５からプラズマリアクター３にパルス電圧を印加し、プラズマリアクター３を作動させる。
【００６９】
一方、この制御では、プラズマリアクター３に対する電力の供給を、昇圧と定圧印加に区分する。
【００７０】
より具体的には、プラズマリアクター３に対する電力の供給時において、電源装置５からプラズマリアクター３に印加される電圧の周波数が、所定の閾値以上（例えば、５０Ｈｚ以上、好ましくは、１０ｋＨｚ以上）である時間を、昇圧時と定義する。一方、電圧の周波数が上記の閾値未満である時間を、定圧印加時と定義する。
【００７１】
そして、この制御では、プラズマリアクター３に対する電力の供給時のうち、昇圧時に、プラス配線７を流れる電流と、マイナス配線８を流れる電流との差を、電流差センサ１１（第１電流差センサ１３）により検知する。
【００７２】
つまり、プラズマリアクターシステム１において、漏電は、プラズマリアクター３の筐体３１内に生じる浮遊容量や、電源装置５の筐体１内に生じる浮遊容量を介して発生する。すなわち、漏出した電力が流れる電気回路（漏電回路）には、浮遊容量（コンデンサ成分）が介在される。なお、浮遊容量（コンデンサ成分）には、電圧の変化時（例えば、昇圧時）にのみ電流が流れ、定圧印加時には電流が流れない。そのため、漏電は、電圧の変化時（例えば、昇圧時）にのみ、発生する。
【００７３】
そこで、昇圧時において、プラス配線７を流れる電流の大きさ（電流値）が、プラス側センサ１７により測定され、また、マイナス配線８を流れる電流の大きさ（電流値）が、マイナス側センサ１８により測定される。そして、それらの差に応じた電気信号が、信号配線２３を介して、出力部１９から制御装置１２に出力される。
【００７４】
このとき、図２に示されるように、電源装置５とプラズマリアクター３との間で、漏電が生じていない場合には、プラス配線７を流れる電流は、その大きさ（電流値）を維持して、マイナス配線８を流れる。
【００７５】
つまり、プラス側センサ１７で測定される電流値と、マイナス側センサ１８で測定される電流値との差は、０（またはその誤差範囲）である。このような場合、制御装置１２は、漏電が生じていないものと判断する。
【００７６】
これに対して、図３に示されるように、電源装置５とプラズマリアクター３との間で、漏電が生じている場合には、プラス配線７およびマイナス配線８以外の回路に、電流が漏出するため、プラス配線７の電流の大きさ（電流値）と、マイナス配線８の電流の大きさ（電流値）とが、互いに異なる。
【００７７】
より具体的には、例えば、図３に示されるように、プラス配線７と、アース配線６（金属ボデーなど）とに、導電体（金属部品など）が接触すると、プラス側漏電回路７０Ａが形成される。
【００７８】
このとき、プラス側漏電回路７０Ａとプラス配線７との接点αの位置は、通常、プラス配線７の途中部分であり、プラス側センサ１７よりも下流側であり、電源装置５の筐体５１と、プラズマリアクター３の筐体３１との間の部分である。
【００７９】
このような場合、プラズマリアクター３を作動させると、電源装置５から供給される電流の一部が、プラス側センサ１７を通過した後に、接点αから、プラス側漏電回路７０Ａに漏電（漏出）する。そして、漏出した電流は、例えば、アース配線６、プラズマリアクター３の筐体３１、電源装置５の筐体５１などを通過し、浮遊容量５５を介して、電源装置５に戻る。
【００８０】
一例として、漏出した電流が、プラス側漏電回路７０Ａ、アース本線６０、第２アース６２、電源装置５の筐体５１、および、浮遊容量５５を介して、電源装置５に戻る順路を、図３に示す。
【００８１】
つまり、昇圧時において、プラス配線７側において漏電が生じる場合、電流は、プラス側センサ１７を通過した後に、漏電回路７０に漏出し、マイナス側センサ１８を通過せずに電源装置５に戻る。
【００８２】
そのため、プラス側漏電回路７０Ａが形成される場合には、昇圧時において、プラス配線７を流れる電流（プラス側センサ１７により測定される電流値）が、マイナス配線８を流れる電流（マイナス側センサ１８により測定される電流値）よりも、大きくなる。
【００８３】
換言すれば、昇圧時に、プラス配線７を流れる電流（プラス側センサ１７により測定される電流値）が、マイナス配線８を流れる電流（マイナス側センサ１８により測定される電流値）よりも大きく、その差が誤差範囲の閾値以上である場合には、プラス配線７側で漏電が生じ、プラス側漏電回路７０Ａが形成されていると判断される。電流差の閾値としては、例えば、２０ｍＡ以上、好ましくは、５ｍＡ以上であり、例えば、１０００ｍＡ以下、好ましくは、１００ｍＡ以下である。なお、電流差センサ１１（第１電流差センサ１３）で検知される電流差は、必要に応じて、例えば、反転増幅回路、全波整流回路などにより処理することができる。
【００８４】
続いて、この制御では、プラズマリアクター３に対する電力の供給時のうち、昇圧後の定圧印加時にも、プラス配線７を流れる電流と、マイナス配線８を流れる電流との差を、電流差センサ１１（第１電流差センサ１３）により検知する。
【００８５】
つまり、電気回路内に水滴や炭素が付着して短絡するなどして、絶縁抵抗が低下している場合、その絶縁抵抗が低下している部分において、電力が漏出する場合がある。このような場合、絶縁抵抗が低下している部分の回路（抵抗低下回路）には、浮遊容量が介在されない。そのため、抵抗低下回路を介した電力漏出は、電圧の変化時（例えば、昇圧時）だけでなく、定圧印加時にも発生する。
【００８６】
そこで、この制御では、定圧印加時にも、上記と同様、プラス配線７を流れる電流の大きさ（電流値）が、プラス側センサ１７により測定され、また、マイナス配線８を流れる電流の大きさ（電流値）が、マイナス側センサ１８により測定される。そして、それらの差に応じた電気信号が、信号配線２３を介して、出力部１９から制御装置１２に出力される。
【００８７】
ただし、このような定圧印加時には、上記の通り、浮遊容量を介した漏電が生じない。
【００８８】
そのため、図４に示されるように、電源装置５とプラズマリアクター３との間で、絶縁抵抗の低下が生じていない場合には、プラス配線７を流れる電流は、その大きさ（電流値）を維持して、マイナス配線８を流れる。
【００８９】
つまり、プラス側センサ１７で測定される電流値と、マイナス側センサ１８で測定される電流値との差は、０（またはその誤差範囲）である。このような場合、制御装置１２は、絶縁抵抗の低下が生じていないものと判断する。
【００９０】
一方、図５に示されるように、電源装置５とプラズマリアクター３との間で、漏電と、絶縁抵抗の低下との両方が生じている場合には、昇圧時および定圧印加時の両方において、プラス配線７およびマイナス配線８以外の回路（漏電回路および抵抗低下回路）に、電流が漏出するため、プラス配線７の電流の大きさ（電流値）と、マイナス配線８の電流の大きさ（電流値）とが、互いに異なる。
【００９１】
より具体的には、例えば、図５に示されるように、プラス配線７と、アース配線６（金属ボデーなど）とに、導電体（金属部品など）が接触すると、プラス側漏電回路７０Ａが形成される。
【００９２】
このとき、プラス側漏電回路７０Ａとプラス配線７との接点αの位置は、通常、プラス配線７の途中部分であり、プラス側センサ１７よりも下流側であり、電源装置５の筐体５１と、プラズマリアクター３の筐体３１との間の部分である。
【００９３】
また、マイナス配線８において、水滴や炭素が付着して短絡などを生じると、マイナス側抵抗低下回路７０Ｂが形成される。
【００９４】
このとき、マイナス側抵抗低下回路７０Ｂとマイナス配線８との接点βの位置は、通常、マイナス配線８の途中部分であり、マイナス側センサ１８よりも下流側であり、電源装置５の筐体５１と、プラズマリアクター３の筐体３１との間の部分である。
【００９５】
このような場合、プラズマリアクター３を作動させると、上記と同様、電源装置５から供給される電流の一部が、プラス側センサ１７を通過した後に、接点αから、プラス側漏電回路７０Ａに漏電（漏出）する。そして、漏出した電流は、例えば、アース配線６、プラズマリアクター３の筐体３１、電源装置５の筐体５１などを通過し、浮遊容量５５を介して、電源装置５に戻る。
【００９６】
さらに、漏出した電流の一部は、マイナス側抵抗低下回路７０Ｂおよび接点βを通過して、電源装置５に戻る。
【００９７】
一例として、漏出した電流が、プラス側漏電回路７０Ａ、アース本線６０、第２アース６２、電源装置５の筐体５１、および、浮遊容量５５を介して、電源装置５に戻る順路と、プラス側漏電回路７０Ａ、アース本線６０、マイナス側抵抗低下回路７０Ｂおよび接点βを通過して、電源装置５に戻る順路とを、図５に示す。
【００９８】
つまり、漏電と、絶縁抵抗の低下との両方が生じている場合にも、電流は、プラス側センサ１７を通過した後に、漏電回路７０に漏出し、マイナス側センサ１８を通過せずに電源装置５に戻る。
【００９９】
そのため、プラス側漏電回路７０Ａが形成される場合には、プラス配線７を流れる電流（プラス側センサ１７により測定される電流値）が、マイナス配線８を流れる電流（マイナス側センサ１８により測定される電流値）よりも、大きくなる。
【０１００】
換言すれば、プラス配線７を流れる電流（プラス側センサ１７により測定される電流値）が、マイナス配線８を流れる電流（マイナス側センサ１８により測定される電流値）よりも大きく、その差が誤差範囲の閾値以上である場合には、プラス配線７側で漏電が生じ、プラス側漏電回路７０Ａが形成されていると判断される。
【０１０１】
続いて、この制御では、定圧印加時にも、上記と同様、プラス配線７を流れる電流の大きさ（電流値）が、プラス側センサ１７により測定され、また、マイナス配線８を流れる電流の大きさ（電流値）が、マイナス側センサ１８により測定される。そして、それらの差に応じた電気信号が、信号配線２３を介して、出力部１９から制御装置１２に出力される。
【０１０２】
ただし、このような定圧印加時には、上記の通り、浮遊容量を介した漏電が生じない。
【０１０３】
しかし、その一方で、定圧印加時にも、マイナス側抵抗低下回路７０Ｂを介して、電力の漏出が発生する。
【０１０４】
より具体的には、プラス側漏電回路７０Ａが形成された上記の電気回路において、定圧印加時に、マイナス配線８側で絶縁抵抗の低下が発生している場合には、図６に示されるように、電源装置５から供給される電流の一部が、プラス側センサ１７を通過した後に、接点αから、プラス側漏電回路７０Ａに漏出し、アース本線６０、マイナス側抵抗低下回路７０Ｂおよび接点βを通過して、電源装置５に戻る。
【０１０５】
つまり、定圧印加時にも、プラス配線７側から電力が漏出して、マイナス側センサ１８を通過せずに、マイナス側抵抗低下回路７０Ｂを介して、電源装置５に戻る。
【０１０６】
そのため、プラス側漏電回路７０Ａと、マイナス側抵抗低下回路７０Ｂとが形成される場合には、定圧印加時にも、プラス配線７を流れる電流（プラス側センサ１７により測定される電流値）が、マイナス配線８を流れる電流（マイナス側センサ１８により測定される電流値）よりも、大きくなる。
【０１０７】
換言すれば、昇圧時に、プラス配線７を流れる電流（プラス側センサ１７により測定される電流値）が、マイナス配線８を流れる電流（マイナス側センサ１８により測定される電流値）よりも大きく、その差が誤差範囲の閾値以上である場合には、マイナス配線８側で絶縁抵抗の低下が生じていると判断される。電流差の閾値としては、電流差の閾値としては、例えば、２０ｍＡ以上、好ましくは、５ｍＡ以上であり、例えば、１０００ｍＡ以下、好ましくは、１００ｍＡ以下である。なお、電流差センサ１１（第１電流差センサ１３）で検知される電流差は、必要に応じて、例えば、反転増幅回路、全波整流回路などにより処理することができる。
【０１０８】
また、絶縁抵抗の低下が生じている場合、定圧印加時に検知される電圧差は、昇圧時において検知される電圧差よりも、通常は、高くなる。
【０１０９】
以上のようにして、昇圧時および定圧印加時に、それぞれ、電流差を検知することによって、制御装置１２は、漏電の発生と、絶縁抵抗の低下が発生とを検知することができる。そして、制御装置１２は、例えば、漏電および／または絶縁抵抗の低下を検知した場合に、必要に応じて、プラズマリアクター３の停止などの安全化処理を実行する。
【０１１０】
４．作用・効果
以上の通り、上記のプラズマリアクターシステム１では、プラズマリアクター３への電力供給時に、プラス配線７を流れる電流とマイナス配線７を流れる電流との差を電流差センサ１１により検知する。また、電流差センサ１１は、少なくとも、電源装置５の筐体５１内におけるプラス配線７と、プラズマリアクター３の筐体３１内におけるマイナス配線８とに接続され、それらの電流差を検知する第１電流差センサ１３を備えている。
【０１１１】
このようなプラズマリアクターシステムでは、まず、昇圧時に、プラス配線７を流れる電流と、マイナス配線８を流れる電流との差を検知する。そして、電流差センサ１１により検知される電流差に基づいて、漏電の有無を判断する。さらに、漏電が発生していると判断される場合に、定圧印加時にも、プラス配線７を流れる電流と、マイナス配線８を流れる電流との差を検知する。そして、電流差センサ１１により検知される電流差に基づいて、絶縁抵抗の低下の有無を判断する。
【０１１２】
このようなプラズマリアクターシステム１では、昇圧時において、電流差センサ１１により電流差が検知されると、漏電が発生していると判断でき、また、定圧印加時において、電流差センサ１１により電流差が検知されると、絶縁抵抗の低下も発生していると判断できる。
【０１１３】
以上のように、上記のプラズマリアクターシステム１において、昇圧時および定圧印加時に電流差を検知することによって、漏電の発生と、絶縁抵抗の低下の発生とを、判断することができる。
【０１１４】
また、プラズマリアクターシステム１では、昇圧時における電流差と、定圧印加時における電流差とが、同一の第１電流差センサ１３により検知される。そのため、部品点数を削減して、低コストで、漏電および絶縁抵抗の低下を検知できる。
【０１１５】
５．変形例
上記のプラズマリアクターシステム１では、電流差センサ１１として、第１電流差センサ１３のみを用いて、昇圧時における電流差と、定圧印加時における電流差とを、同一の第１電流差センサ１３により検知している。
【０１１６】
一方、図７および図８が参照されるように、電流差センサ１１は、上記の第１電流差センサ１３の他、さらに、第２電流差センサ１４を備えることができる。
【０１１７】
この実施形態において、第１電流差センサ１３は、上記と同様に、プラス配線７を流れる電流の大きさ（電流値）を測定するためのプラス側センサ１７（以下、第１プラス側センサ１７Ａとする。）と、マイナス配線８を流れる電流の大きさ（電流値）を測定するためマイナス側センサ１８（以下、第１マイナス側センサ１８Ａとする。）と、電流差を電気信号として出力する出力部１９（以下、第１出力部１９Ａとする。）とを備えている。
【０１１８】
第２電流差センサ１４は、プラス配線７を流れる電流の大きさ（電流値）を測定するための第２プラス側センサ１７Ｂと、マイナス配線８を流れる電流の大きさ（電流値）を測定するため第２マイナス側センサ１８Ｂと、電流差を電気信号として出力する第２出力部１９Ｂとを備えている。
【０１１９】
第２プラス側センサ１７Ｂは、電源装置５の筐体５１内において、プラス配線７側の浮遊容量５４よりも電気の流れ方向下流部分に、接続されている。なお、図８に示されるように、第２プラス側センサ１７Ｂとして、例えば、上記第１プラス側センサ１７Ａを兼用することもできる。
【０１２０】
第２マイナス側センサ１８Ｂは、電源装置５の筐体５１内において、マイナス配線８側の浮遊容量３３よりも電気の流れ方向下流部分に、接続されている。
【０１２１】
第２出力部１９Ｂは、第２プラス側センサ１７Ｂおよび第２マイナス側センサ１８Ｂに電気的に接続されている。つまり、第２出力部１９Ｂは、電源装置５の筐体５１内におけるプラス配線７と、電源装置５の筐体５１内におけるマイナス配線８とに、電気的に接続されている。そして、第２出力部１９は、図７において破線で示されるように、信号配線２４を介して、制御装置１２に電気的に接続されている。これにより、第２出力部１９Ｂは、プラス配線７に流れる電流（第２プラス側センサ１７Ｂにより測定される電流値）と、マイナス配線８に流れる電流（第２マイナス側センサ１８Ｂにより測定される電流値）との差に応じた電気信号を出力可能としている。なお、第２出力部１９Ｂが出力した電気信号は、信号配線２４を介して、制御装置１２に入力される。
【０１２２】
そして、この実施形態では、以下の通り、昇圧時における電流差を、第１電流差センサ１３ではなく、第２電流差センサ１４により検知する。
【０１２３】
より具体的には、図８が参照されるように、この実施形態でも、上記と同様に、プラス側漏電回路７０Ａおよびマイナス側抵抗低下回路７０Ｂが形成される場合がある。このような場合に、プラズマリアクター３を作動させると、その昇圧時には、電源装置５から供給される電流の一部が、プラス側センサ１７を通過した後に、接点αから、プラス側漏電回路７０Ａに漏電（漏出）する。そして、漏出した電流は、例えば、アース配線６、プラズマリアクター３の筐体３１、電源装置５の筐体５１などを通過し、浮遊容量５５を介して、電源装置５に戻る（図５参照。）。
【０１２４】
さらに、漏出した電流の一部は、マイナス側抵抗低下回路７０Ｂおよび接点βを通過して、電源装置５に戻る（図５参照。）。
【０１２５】
そのため、第２プラス側センサ１７Ｂにより測定される電流値が、第２マイナス側センサ１８Ｂにより測定される電流値よりも、大きくなる。
【０１２６】
一方、上記と同様に、プラス側漏電回路７０Ａおよびマイナス側抵抗低下回路７０Ｂが形成されていれば、定圧印加時にも、電気が漏出する。
【０１２７】
より具体的には、プラス側漏電回路７０Ａが形成された上記の電気回路において、定圧印加時に、マイナス配線８側で絶縁抵抗の低下が発生している場合には、図６に示されるように、電源装置５から供給される電流の一部が、プラス側センサ１７を通過した後に、接点αから、プラス側漏電回路７０Ａに漏出し、アース本線６０、マイナス側抵抗低下回路７０Ｂおよび接点βを通過して、電源装置５に戻る（図６参照。）。
【０１２８】
つまり、定圧印加時にも、プラス配線７側から電力が漏出して、マイナス側センサ１８を通過せずに、マイナス側抵抗低下回路７０Ｂを介して、電源装置５に戻る。
【０１２９】
そのため、プラス側漏電回路７０Ａと、マイナス側抵抗低下回路７０Ｂとが形成される場合には、定圧印加時において、第１プラス側センサ１７Ａにより測定される電流値が、第１マイナス側センサ１８Ａにより測定される電流値よりも、大きくなる。
【０１３０】
そのため、上記と同様に、昇圧時および定圧印加時に、それぞれ、電流差を検知することによって、制御装置１２は、漏電の発生と、絶縁抵抗の低下が発生とを検知することができる。そして、制御装置１２は、例えば、漏電および／または絶縁抵抗の低下を検知した場合に、必要に応じて、プラズマリアクター３の停止などの安全化処理を実行する。
【０１３１】
さらに、上記の実施形態では、昇圧時における電流差が、第２電流差センサ１４で検知され、一方、定圧印加時における電流差が、第１電流差センサ１３により検知される。
【０１３２】
このように、異なるタイミングにおける電流差を、それぞれ異なる電流差センサ（第１電流差センサ１３および第２電流差センサ１４）により検知すれば、検知された電流差に対して、増幅処理、ピークホールド処理などの電気処理をすることができるため、検知の正確性を向上させることができ、より確実に、漏電および絶縁抵抗の低下を検知できる。
【０１３３】
なお、上記した説明では、プラス配線７側で漏電を生じ、マイナス配線８側で絶縁抵抗の低下が生じている形態について説明したが、マイナス配線８側で漏電を生じ、プラス配線７側で絶縁抵抗の低下が生じている場合にも、同様にして、漏電および絶縁抵抗の低下を検出できる。
【符号の説明】
【０１３４】
１      プラズマリアクターシステム
２      バッテリー
３      プラズマリアクター
５      電源装置
６      アース配線
７      プラス配線
８      マイナス配線
３１    筐体
５１    筐体
【図１】
2020165680.tif 000003
【図２】
2020165680.tif 000004
【図３】
2020165680.tif 000005
【図４】
2020165680.tif 000006
【図５】
2020165680.tif 000007
【図６】
2020165680.tif 000008
【図７】
2020165680.tif 000009
【図８】
2020165680.tif 000010