(57)【要約】【課題】一対の電気導通部間の絶縁や、電気導通部とケースとの間の絶縁を確保することにより、信頼性を向上させることが可能なプラズマリアクタを提供すること。【解決手段】本発明のプラズマリアクタは、プラズマパネル積層体２０及び電気導通部５１，５２を備える。プラズマパネル積層体２０は、電極パネル３０を積層した構造を有し、隣接する電極パネル３０間に電圧が印加されたときにプラズマを発生する。電気導通部５１，５２は、電極パネル３０の放電電極に電気的に接続される。なお、プラズマパネル積層体２０において上流側端面２１からの距離と下流側端面２２からの距離とが等しくなる位置に仮想面Ｃ１を設定したとき、仮想面Ｃ１よりも下流側に電気導通部５１，５２の中間点Ｐ１が位置する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスが流入する上流側端面及びガスが流出する下流側端面を有し、放電電極を有する複数の電極パネルを積層した構造を有し、隣接する前記電極パネル間に電圧が印加されたときにプラズマを発生するプラズマパネル積層体と、
前記複数の電極パネルの前記放電電極に電気的に接続される一対の電気導通部と
を備えるプラズマリアクタであって、
前記プラズマパネル積層体において前記上流側端面からの距離と前記下流側端面からの距離とが等しくなる位置に仮想面を設定したときに、前記仮想面よりも下流側に前記一対の電気導通部の中間点が位置する
ことを特徴とするプラズマリアクタ。
【請求項２】
前記電気導通部に電気的に接続される電気取出部を有し、前記電気取出部は、前記仮想面よりも下流側に位置してい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。
【請求項３】
前記プラズマパネル積層体が収容されるケースと、前記ケース及び前記プラズマパネル積層体の間に介在され、前記プラズマパネル積層体を前記ケースに固定するマットとを有し、
前記マットに、同マットを厚さ方向に貫通する切欠部が配置され、前記切欠部の内側領域に前記電気導通部が位置している
ことを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマリアクタ。
【請求項４】
隣接する前記電極パネル間に、前記上流側端面側から前記下流側端面側にガスが通過するガス流路が設けられ、
前記電気導通部は、前記ガス流路に露出しないように構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラズマリアクタ。
【請求項５】
前記電気導通部に電気的に接続される電気取出部を有し、前記電気取出部は、前記プラズマパネル積層体の上半分の領域に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプラズマリアクタ。
【請求項６】
前記一対の電気導通部は、前記プラズマパネル積層体の上半分の領域に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマリアクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマリアクタに関するものであり、特には、内燃機関（エンジン）の排ガスを浄化するための装置に好適なプラズマリアクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンや焼却炉の排ガスをプラズマ場に通すことにより、排ガス中に含まれているＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）及びＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）などの有害物質を処理するプラズマリアクタが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ケース内に一対の電極を配置し、隣接する電極間に電圧を印加してプラズマを発生させることにより、隣接する電極間を流れる排ガス中のＰＭを除去するプラズマリアクタが提案されている。また、特許文献２には、放電電極が形成された複数の電極パネルを積層してなる積層体をケース内に収容し、隣接する電極パネル間に電圧を印加して誘電体バリア放電による低温プラズマ（非平衡プラズマ）を発生させることにより、電極パネル間を流れる排ガス中のＰＭを酸化して除去するプラズマリアクタが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５１２１６７号公報（図１等）
【特許文献２】特許第３８３２６５４号公報（図１，図４等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、プラズマリアクタを車両等に搭載して使用する際には、プラズマリアクタのガス流路内に煤（ＰＭ）を含んだ排ガスが流入する。なお、排ガスには、水（具体的には、車両の冷間始動時において排気管内の結露に起因して発生する排気凝縮水）が含まれることもある。
【０００６】
ところが、特許文献１に記載の従来技術では、電極に電気的に接続された端子がガス流路内に配置されているため、ガス流路内に流入した排ガスが端子に接触し、端子に対して排ガス中のＰＭや水が付着してしまう。その結果、端子（及び電極）とケースとの間が、ＰＭや水を介して導通してしまうため、端子とケースとの間の絶縁を確保できないという問題がある。この場合、リーク電流が発生するため、投入電力に対するプラズマの発生量が少なくなり、排ガスの浄化効率が低くなる可能性がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の従来技術では、放電電極に電気的に接続された一対のリードライン部材が、プラズマリアクタの中央部分、即ち、除去し切れなかったＰＭが付着して堆積しやすいプラズマリアクタの上流側部分の近傍に配置されるようになる。その結果、一対のリードライン部材間や、リードライン部材と同リードラインに接触するケースとの間が、ＰＭや水を介して導通しやすくなるため、絶縁を確保できないという問題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一対の電気導通部間の絶縁や、電気導通部とケースとの間の絶縁を確保することにより、信頼性を向上させることが可能なプラズマリアクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための手段（手段１）としては、ガスが流入する上流側端面及びガスが流出する下流側端面を有し、放電電極を有する複数の電極パネルを積層した構造を有し、隣接する前記電極パネル間に電圧が印加されたときにプラズマを発生するプラズマパネル積層体と、前記複数の電極パネルの前記放電電極に電気的に接続される一対の電気導通部とを備えるプラズマリアクタであって、前記プラズマパネル積層体において前記上流側端面からの距離と前記下流側端面からの距離とが等しくなる位置に仮想面を設定したときに、前記仮想面よりも下流側に前記一対の電気導通部の中間点が位置することを特徴とするプラズマリアクタがある。
【００１０】
従って、上記手段１に記載の発明では、上流側端面からの距離と下流側端面からの距離とが等しくなる位置に設定した仮想面よりも下流側に、一対の電気導通部の中間点が位置している。よって、プラズマリアクタにガスが流入した際に、電気導通部にガス中のＰＭや水が到達しにくくなるため、隣接する電極パネル間を流れる排ガス中のＰＭをプラズマを用いて酸化して除去する場合に、電気導通部への排ガス中のＰＭや水の付着が防止されるようになる。また、電気導通部は、排ガス中のＰＭが堆積しやすい箇所であるプラズマリアクタの上流側から離れた箇所に配置されるため、堆積したＰＭの電気導通部への付着が防止されるようになる。その結果、ＰＭや水を介した一対の電気導通部間の導通や、同じくＰＭや水を介した電気導通部−プラズマパネル積層体が収容されるケース間の導通が防止されるため、一対の電気導通部間の絶縁や、電気導通部とケースとの間の絶縁を確保することができる。ゆえに、プラズマリアクタの信頼性を向上させることができる。
【００１１】
上記プラズマリアクタを構成するプラズマパネル積層体は、放電電極が形成された複数の電極パネルを積層した構造を有する。放電電極の形成材料としては、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）などを挙げることができる。
【００１２】
また、上記プラズマリアクタは、複数の電極パネルの放電電極に電気的に接続される一対の電気導通部を有している。ここで、一対の電気導通部は、プラズマパネル積層体の上半分の領域に配置されていることが好ましい。このようにすれば、プラズマリアクタに水が流入した際に、各電極パネルへの通電を担う電気導通部に水が到達しにくくなるため、電気導通部への水の付着に起因する一対の電気導通部間の導通や、同じく電気導通部への水の付着に起因する電気導通部−ケース間の導通を防止することができる。その結果、一対の電気導通部間の絶縁や、電気導通部とケースとの間の絶縁が確実に確保されるため、プラズマリアクタの信頼性がいっそう向上する。
【００１３】
なお、隣接する電極パネル間には、上流側端面側から下流側端面側にガスが通過するガス流路が設けられ、電気導通部は、ガス流路に露出しないように構成されていることがよい。このようにすれば、ガス流路を通過するガスの電気導通部への接触が防止されるため、隣接する電極パネル間を流れる排ガス中のＰＭをプラズマを用いて酸化して除去する場合に、電気導通部への排ガス中のＰＭや水の付着がより確実に防止されるようになる。その結果、ＰＭや水を介した電気導通部−ケース間の導通が確実に防止されるため、電気導通部とケースとの間の絶縁を確実に確保することができる。ゆえに、プラズマリアクタの信頼性がよりいっそう向上する。
【００１４】
さらに、プラズマリアクタが、電気導通部に電気的に接続される電気取出部を有する場合、電気取出部は、仮想面よりも下流側に位置していることが好ましい。このようにすれば、プラズマリアクタにガスが流入した際に、電気取出部にガス中のＰＭや水が接触しにくくなるため、隣接する電極パネル間を流れる排ガス中のＰＭをプラズマを用いて酸化して除去する場合に、電気取出部への排ガス中のＰＭや水の付着が防止されるようになる。その結果、電気取出部を介した電気導通部−ケース間の導通が防止されるため、電気導通部とケースとの間の絶縁を確保することができる。ゆえに、プラズマリアクタの信頼性がよりいっそう向上する。
【００１５】
しかも、電気取出部は、プラズマパネル積層体の上半分の領域に配置されていることが好ましい。つまり、電気導通部がプラズマパネル積層体の上半分の領域に配置されるのに加えて、電気取出部も、プラズマパネル積層体の上半分の領域に配置されることが好ましい。このようにすれば、プラズマリアクタに水が流入した際に、電気導通部に水が到達しにくくなるのに加えて、電気取出部に水が到達しにくくなる。このため、電気導通部及び電気取出部への水の付着に起因する、一対の電気導通部間の導通や電気導通部−ケース間の導通を防止することができる。
【００１６】
また、プラズマリアクタが、プラズマパネル積層体が収容されるケースと、ケース及びプラズマパネル積層体の間に介在され、プラズマパネル積層体をケースに固定するマットとを有する場合、マットに、同マットを厚さ方向に貫通する切欠部が配置され、切欠部の内側領域に電気導通部が位置していることが好ましい。このようにした場合、電気導通部がマットに囲まれるようになる。その結果、隣接する電極パネル間を流れる排ガス中のＰＭをプラズマを用いて酸化して除去する場合に、プラズマリアクタに流入した排ガスはマットによって遮断されるため、電気導通部への排ガス中のＰＭや水の付着が防止されるようになる。よって、マットを介して一対の電気導通部間が導通することや、マットを介して電気導通部とケースとが導通することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態におけるプラズマリアクタを示す概略断面図。
【図２】プラズマリアクタを示す斜視図。
【図３】プラズマリアクタを示す側面図。
【図４】プラズマパネル積層体、クランプ、電源供給端子及びマットを示す斜視図。
【図５】プラズマパネル積層体、クランプ及び電源供給端子を示す平面図。
【図６】プラズマパネル積層体、クランプ及び電源供給端子を示す斜視図。
【図７】プラズマパネル積層体を示す側面図。
【図８】電極パネルを示す斜視図。
【図９】電極パネルを示す平面図。
【図１０】ＰＭの付着状態を説明するための図（図１１のＢ−Ｂ線断面図）。
【図１１】ＰＭの付着状態を説明するための図（図１０のＡ−Ａ線断面図）。
【図１２】他の実施形態において、プラズマリアクタを示す平面図。
【図１３】他の実施形態において、プラズマパネル積層体、クランプ及び電源供給端子を示す平面図。
【図１４】他の実施形態において、プラズマリアクタを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のプラズマリアクタ１を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１９】
図１〜図３に示されるように、本実施形態のプラズマリアクタ１は、自動車のエンジン（図示略）の排ガスに含まれているＰＭを除去する装置であり、排気管２に取り付けられている。プラズマリアクタ１は、電源３、ケース１０及びプラズマパネル積層体２０を備えている。
【００２０】
ケース１０は、例えばステンレス鋼を用いて矩形筒状に形成されている。ケース１０の第１端部（図１では左端部）には第１コーン部１１が接続され、ケース１０の第２端部（図１では右端部）には第２コーン部１２が接続されている。さらに、第１コーン部１１は、排気管２の上流側部分４（エンジン側の部分）に接続され、第２コーン部１２は、排気管２の下流側部分５（エンジン側とは反対側の部分）に接続されている。なお、エンジンからの排ガスは、排気管２の上流側部分４から第１コーン部１１を介してケース１０内に流入し、ケース１０内を通過した後、第２コーン部１２を介して排気管２の下流側部分５に流出する。
【００２１】
図１，図４〜図７に示されるように、プラズマパネル積層体２０は、ケース１０内に収容されており、排ガスが流入する上流側端面２１と、排ガスが流出する下流側端面２２と、４つのガス非通過面２３，２４，２５，２６とを有する略直方体状を成している。上流側端面２１及び下流側端面２２は、プラズマパネル積層体２０において互いに反対側に位置している。各ガス非通過面２３〜２６は、上流側端面２１と下流側端面２２との間に位置している。
【００２２】
また、プラズマパネル積層体２０は、複数の電極パネル３０を積層した構造を有している。各電極パネル３０は、上流側端面２１側から下流側端面２２側に流れる排ガスの通過方向Ｆ１（第１コーン部１１から第２コーン部１２に向かう方向）と平行に配置されており、互いに隙間（本実施形態では、０．５ｍｍの隙間）を有するように配置されている。詳述すると、プラズマパネル積層体２０は、隣接する電極パネル３０間に、排ガスが通過するガス流路２７（図１参照）を有している。そして、ガス流路２７は、上流側端面２１及び下流側端面２２において開口する開口部２８を備えている。なお、本実施形態のプラズマパネル積層体２０は、開口部２８が横長となる横置きの積層体である（図４，図６参照）。
【００２３】
なお、図３，図５〜図７，図９に示されるように、プラズマパネル積層体２０において上流側端面２１からの距離と下流側端面２２からの距離とが等しくなる位置には、仮想面Ｃ１が設定されている。仮想面Ｃ１は、電極パネル３０の積層方向に平行であって、排ガスの通過方向Ｆ１とは垂直に配置されている。そして、プラズマパネル積層体２０は、仮想面Ｃ１を基準として上流側領域Ａ１と下流側領域Ａ２とに分けられている。
【００２４】
また、図３，図７に示されるように、プラズマパネル積層体２０においてガス非通過面２３からの距離とガス非通過面２５からの距離とが等しくなる位置には、仮想面Ｃ２が設定されている。仮想面Ｃ２は、電極パネル３０の積層方向に垂直であって、排ガスの通過方向Ｆ１に平行に配置されている。そして、プラズマパネル積層体２０は、仮想面Ｃ２を基準として上半分の領域Ｂ１と下半分の領域Ｂ２とに分けられている。ここで、「プラズマパネル積層体２０の上半分の領域Ｂ１」とは、プラズマリアクタ１が車両に取り付けられた際に、鉛直方向において上半分となる領域をいう。同様に、「プラズマパネル積層体２０の下半分の領域Ｂ２」とは、プラズマリアクタ１が車両に取り付けられた際に、鉛直方向において下半分となる領域をいう。
【００２５】
図１に示されるように、各電極パネル３０には、プラズマパネル積層体２０の厚さ方向に沿って第１の配線６及び第２の配線７が交互に電気的に接続されている。第１の配線６は、電源３の第１の端子に電気的に接続され、第２の配線７は、電源３の第２の端子に電気的に接続されている。
【００２６】
図１，図８，図９に示されるように、本実施形態の電極パネル３０は、第１主面３１及び第２主面３２を有し、縦１００ｍｍ×横２００ｍｍの略矩形板状を成している。さらに、電極パネル３０は、矩形板状の誘電体３３に放電電極３４（厚さ１０μｍ）を内蔵してなる構造を有している。本実施形態において、誘電体３３はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックからなり、放電電極３４はタングステン（Ｗ）からなる。また、誘電体３３は、第２主面３２にて開口する凹部３５を有している。凹部３５は、電極パネル３０の横方向に延びており、電極パネル３０の両端面にて開口している。本実施形態のプラズマパネル積層体２０では、凹部３５の内側面と下層側に隣接する電極パネル３０の第１主面３１との間に、上記したガス流路２７が構成される。なお、プラズマパネル積層体２０を構成する最下層の電極パネル３０には、下層側に電極パネル３０が存在しないため、凹部３５が形成されていない。
【００２７】
図８，図９に示されるように、電極パネル３０における凹部３５の片側部分（具体的には、ガス非通過面２４側の部分）には、第１主面３１側と第２主面３２側とを導通させる導通構造４１，４２が一対設けられている。一方の導通構造４１は仮想面Ｃ１上に位置しており、もう一方の導通構造４２は、仮想面Ｃ１よりも下流側（下流側領域Ａ２）に位置している。各導通構造４１，４２は、スルーホール導体４３、第１パッド４４及び第２パッド４５を備えている。スルーホール導体４３は、電極パネル３０を厚さ方向に貫通している。そして、一方の導通構造４１に設けられたスルーホール導体４３は、放電電極３４から外周側に延出する延出部３６を貫通している。また、第１パッド４４は、第１主面３１に形成されており、スルーホール導体４３の第１主面３１側端部に電気的に接続されている。一方、第２パッド４５は、第２主面３２に形成されており、スルーホール導体４３の第２主面３２側端部に電気的に接続されている。なお、第１パッド４４及び第２パッド４５は、それぞれ長方形状を成しており、表面にＮｉ等のめっきが施されている。
【００２８】
図４〜図７に示されるように、プラズマリアクタ１は、各電極パネル３０（プラズマパネル積層体２０）をガス非通過面２４側から挟み込んで固定する３つの第１クランプ５０，５１，５２と、各電極パネル３０をガス非通過面２６側から挟み込んで固定する３つの第２クランプ５３，５４，５５とを備えている。なお、各クランプ５０〜５５は、ガス流路２７に露出しないように構成されている。各クランプ５０〜５５は、金属板（例えば、ＳＵＳ４３０等の材料からなるステンレス板）を折り曲げることによって形成されている。また、各第１クランプ５０〜５２は、ガス非通過面２４において、排ガスの通過方向Ｆ１に沿って等間隔に配置され、各第２クランプ５３〜５５は、ガス非通過面２６において、排ガスの通過方向Ｆ１に沿って等間隔に配置されている。
【００２９】
なお、第１クランプ５０〜５２のうちガス非通過面２４の上流側部分に配置された第１クランプ５０、及び、第２クランプ５３〜５５は、各電極パネル３０を積層方向に挟み込む機能のみを有している。一方、第１クランプ５０〜５２のうちガス非通過面２４の中央部分及び下流側部分に配置された第１クランプ５１，５２は、各電極パネル３０を積層方向に挟み込む機能に加えて、放電電極３４に電気的に接続される一対の電気導通部としての機能を有している。ここで、第１クランプ５１、具体的に言うと、第１クランプ５１の中央線Ｌ１（即ち、第１クランプ５１において上流側端縁５８からの距離と下流側端縁５９からの距離とが等しくなる位置に設定された線）は、仮想面Ｃ１上に位置している。また、第１クランプ５２、具体的に言うと、第１クランプ５２の中央線Ｌ２（即ち、第１クランプ５２において上流側端縁５８からの距離と下流側端縁５９からの距離とが等しくなる位置に設定された線）は、仮想面Ｃ１よりも下流側（下流側領域Ａ２）に位置している。よって、第１クランプ５１の中央線Ｌ１と第１クランプ５２の中央線Ｌ２との中間点Ｐ１（図３，図７参照）は、仮想面Ｃ１よりも下流側に位置するようになる。
【００３０】
また、図４〜図７に示されるように、各クランプ５０〜５５は、クランプ本体５６及び押さえ板５７を備えている。クランプ本体５６は、電極パネル３０の積層方向に延びている。押さえ板５７は、クランプ本体５６と一体に形成され、クランプ本体５６の両端部に配置されている。各押さえ板５７は、弾性を有しており、折り返し構造を有する板ばねである。なお、各押さえ板５７は、プラズマパネル積層体２０のガス非通過面２３とガス非通過面２５とにそれぞれ圧接している。そして、第１クランプ５１，５２を構成する両押さえ板５７は、ガス非通過面２３（最上層の電極パネル３０の第１主面３１）に形成された第１パッド４４と、ガス非通過面２５（最下層の電極パネル３０の第２主面３２）に形成された第２パッド４５とに圧接している。
【００３１】
図２〜図７に示されるように、プラズマリアクタ１は、一対の電源供給端子６１，６２を備えている。本実施形態の電源供給端子６１，６２は、スパークプラグと同様の構造を有している。詳述すると、電源供給端子６１，６２は、外部接続部、金属粉末を含む導電性シール、絶縁体、主体金具、滑石、パッキン類等を備えている。外部接続部は、導電性シールを介して中心軸６３に接続されている。中心軸６３は、先端部が絶縁体内に配置されている。なお、電源供給端子は、本実施形態のものに限定される訳ではなく、絶縁体によって外部接続部とケース１０との間が絶縁されている構造であれば、他の構造であってもよい。
【００３２】
また、電源供給端子６１は、先端部がケース１０から露出するとともに、基端部（中心軸６３）が、第１クランプ５１（具体的には、クランプ本体５６の上半分の領域における中央線Ｌ１上）に電気的に接続される電気取出部である。よって、電源供給端子６１は、プラズマパネル積層体２０の上半分の領域Ｂ１に配置されるようになる。同様に、電源供給端子６２は、先端部がケース１０から露出するとともに、基端部（中心軸６３）が、第１クランプ５２（具体的には、クランプ本体５６の上半分の領域における中央線Ｌ２上）に電気的に接続される電気取出部である。よって、電源供給端子６２も、上半分の領域Ｂ１に配置されるようになる。そして、各電源供給端子６１，６２は、互いに同一方向に突出している。なお、本実施形態では、電源供給端子６１の先端部が第１の配線６（図１参照）に接続されるとともに、電源供給端子６２の先端部が第２の配線７（図１参照）に接続されるようになっている。
【００３３】
図２〜図７に示されるように、各電源供給端子６１，６２は、同一のガス非通過面２４上において、排ガスの通過方向Ｆ１に沿って配置されている。また、電源供給端子６１の中心軸６３は仮想面Ｃ１上に位置しており、電源供給端子６２の中心軸６３は、仮想面Ｃ１よりも下流側（下流側領域Ａ２）に位置している。なお、一対の電源供給端子６１，６２の中心軸６３同士の離間距離は、少なくとも１６ｍｍ以上（本実施形態では５０ｍｍ）であることが好ましい。また、電源供給端子６１，６２に対する排ガス中のＰＭの付着状況（汚損度）に応じて、離間距離を大きく（例えば６３ｍｍ以上）にしてもよい。
【００３４】
図１，図４に示されるように、ケース１０とプラズマパネル積層体２０との間には、側面視で矩形環状を成すマット７１が介在されている。マット７１は、プラズマパネル積層体２０をケース１０に固定する機能を有している。また、マット７１は、プラズマパネル積層体２０の外表面を覆っている。詳述すると、マット７１は、ガス非通過面２３を覆う略矩形板状の第１マット片７２と、ガス非通過面２４を覆う略矩形板状の第２マット片７３と、ガス非通過面２５を覆う略矩形板状の第３マット片７４と、ガス非通過面２６を覆う略矩形板状の第４マット片７５とによって構成されている。マット７１は、各マット片７２〜７５を、必要に応じて、接着テープ等を用いて互いに接合することにより構成される。ここで、マット７１を構成する材料としては、例えば、セラミック繊維、金属繊維、発泡金属等の絶縁材料を用いることができる。
【００３５】
また、図４に示されるように、本実施形態のマット７１には、同マット７１を厚さ方向に貫通する２つの切欠部８１，８２が形成されている。切欠部８１の内側領域には第１クランプ５１が位置しており、切欠部８２の内側領域には第１クランプ５２が位置している。詳述すると、切欠部８１，８２は、第２マット片７３を厚さ方向に貫通する溝部８３と、マット片７２，７４をそれぞれ厚さ方向に貫通する一対の凹部８４とからなっている。溝部８３は、電極パネル３０の積層方向に沿って延びており、第２マット片７３を分断している。一方、凹部８４は、マット片７２，７４の外周部の一部のみに形成されており、マット片７２，７４を分断しないようになっている。なお、溝部８３内には、第１クランプ５１，５２のクランプ本体５６と電源供給端子６１，６２の中心軸６３とが配置され、凹部８４内には、第１クランプ５１，５２の押さえ板５７が配置されている。
【００３６】
そして、図４に示されるように、本実施形態のプラズマリアクタ１では、マット７１と第１クランプ５１，５２との間（具体的に言うと、溝部８３の内壁面とクランプ本体５６の側縁との間、及び、凹部８４の内側面と押さえ板５７の外周縁との間）に、隙間Ｓ１を有している。隙間Ｓ１の大きさは、２ｍｍ以上３０ｍｍ以下（本実施形態では、最小で５ｍｍ）に設定されている。仮に、隙間Ｓ１の大きさが２ｍｍ未満になると、沿面放電が生じやすくなるため、マット７１を介して第１クランプ５１，５２とケース１０とが導通する虞がある。一方、隙間Ｓ１が３０ｍｍよりも大きくなると、マット７１を配置できる領域が小さくなってしまう。その結果、ケース１０とマット７１との接触面積、及び、マット７１とプラズマパネル積層体２０との接触面積が小さくなるため、マット７１を介してプラズマパネル積層体２０を確実にケース１０に固定できない可能性がある。なお、マット７１と第１クランプ５１，５２との距離は、プラズマの形成に必要な電圧のレベルに応じて変化する。一般的に、沿面放電の発生を防止するためには、１ｋＶ当り１ｍｍ離間させればよいことが知られている。従って、マット７１と第１クランプ５１，５２との距離は、電極パネル３０間に印加される電圧に応じた距離とすることがよい。
【００３７】
なお、図１に示されるように、本実施形態のプラズマリアクタ１は、例えば、排ガスに含まれているＰＭを除去するために用いられる。この場合、電源３から互いに隣接する電極パネル３０間にパルス電圧（例えば、ピーク電圧：５ｋＶ（５０００Ｖ）、パルス繰返し周波数：１００Ｈｚ）が印加されると、誘電体バリア放電が生じ、放電電極３４間に誘電体バリア放電によるプラズマが発生する。そして、プラズマの発生により、ガス流路２７を流れる排ガスに含まれるＰＭが酸化（燃焼）されて除去される。
【００３８】
次に、プラズマリアクタ１の製造方法を説明する。
【００３９】
まず、アルミナ粉末を主成分とするセラミック材料を用いて、誘電体３３となる第１〜第３のセラミックグリーンシートを形成する。なお、セラミックグリーンシートの形成方法としては、テープ成形や押出成形などの周知の成形法を用いることができる。そして、各セラミックグリーンシートに対してレーザ加工を行い、スルーホール導体４３用の貫通孔を形成する。なお、貫通孔の形成を、パンチング加工、ドリル加工等によって行ってもよい。
【００４０】
次に、従来周知のペースト印刷装置（図示略）を用いて、スルーホール導体４３用の貫通孔に導電性ペースト（本実施形態では、タングステンペースト）を充填し、スルーホール導体４３となる未焼成のスルーホール導体部を形成する。
【００４１】
次に、第１のセラミックグリーンシートを支持台（図示略）に載置する。さらに、ペースト印刷装置を用いて、第１のセラミックグリーンシートの裏面上に導電性ペーストを印刷する。その結果、第１のセラミックグリーンシートの裏面上に、放電電極３４となる厚さ１０μｍの未焼成電極が形成される。なお、第１のセラミックグリーンシートに対する未焼成電極の印刷方法としては、スクリーン印刷などの周知の印刷法を用いることができる。
【００４２】
そして、導電性ペーストの乾燥後、未焼成電極が印刷された第１のセラミックグリーンシートの裏面上に、第２のセラミックグリーンシート及び第３のセラミックグリーンシートを順番に積層し、シート積層方向に押圧力を付与する。その結果、各セラミックグリーンシートが一体化され、セラミック積層体が形成される。さらに、ペースト印刷装置を用いて、第１のセラミックグリーンシートの主面上に導電性ペーストを印刷し、未焼成の第１パッド４４を形成するとともに、第３のセラミックグリーンシートの裏面上に導電性ペーストを印刷し、未焼成の第２パッド４５を形成する。なお、第３のセラミックグリーンシートは、凹部３５の形状に合わせた打抜加工を施した後に積層される。
【００４３】
次に、周知の手法に従って乾燥工程や脱脂工程などを行った後、セラミックグリーンシート及び未焼成電極をアルミナ及びタングステンが焼結しうる所定の温度（例えば、１４００℃〜１６００℃程度）に加熱する同時焼成を行う。その結果、第１〜第３のセラミックグリーンシート中のアルミナ、及び、導電性ペースト中のタングステンが同時焼結し、誘電体３３、放電電極３４、スルーホール導体４３、第１パッド４４及び第２パッド４５が同時焼成によって形成され、第１〜第３のセラミックグリーンシートが電極パネル３０となる。
【００４４】
その後、積層工程を行い、得られた電極パネル３０を複数枚積層して、プラズマパネル積層体２０を形成する。次に、クランプ５０〜５５を用いて、複数の電極パネル３０を積層方向に挟み込んで固定する。このとき、第１クランプ５１，５２を構成する一対の押さえ板５７が、第１パッド４４と第２パッド４５とに圧接する。さらに、溶接等を行うことにより、第１クランプ５１を構成するクランプ本体５６の上半分の領域に電源供給端子６１の中心軸６３を電気的に接続するとともに、第１クランプ５２を構成するクランプ本体５６の上半分の領域に電源供給端子６２の中心軸６３を電気的に接続する。次に、プラズマパネル積層体２０の外表面を覆うようにマット７１を取り付けた後、マット７１の外表面を覆うようにケース１０を取り付ける。その後、電源供給端子６１の先端部に第１の配線６を接続するとともに、電源供給端子６２の先端部に第２の配線７を接続する。以上のプロセスを経て、プラズマリアクタ１が完成する。
【００４５】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００４６】
（１）本実施形態のプラズマリアクタ１では、仮想面Ｃ１よりも下流側に、第１クランプ５１，５２の中間点Ｐ１が位置している。よって、プラズマリアクタ１に排ガスが流入した際に、第１クランプ５１，５２に排ガス中のＰＭや水が到達しにくくなるため、第１クランプ５１，５２へのＰＭ８や水の付着が防止されるようになる（図１０，図１１参照）。また、第１クランプ５１，５２は、ＰＭ８が堆積しやすい箇所であるプラズマリアクタ１の上流側から離れた箇所に配置されるため、堆積したＰＭ８の第１クランプ５１，５２への付着が防止されるようになる。その結果、ＰＭ８や水を介した第１クランプ５１，５２間の導通や、同じくＰＭ８や水を介した第１クランプ５１，５２−ケース１０間の導通が防止されるため、第１クランプ５１，５２間の絶縁や、第１クランプ５１，５２とケース１０との間の絶縁を確保することができる。ゆえに、プラズマリアクタ１の信頼性を向上させることができる。
【００４７】
（２）本実施形態では、マット７１に対して第１クランプ５１，５２を避けるように切欠部８１，８２を形成することにより、マット７１と第１クランプ５１，５２との間に隙間Ｓ１を設けている。このため、例えば、複数のマット間にクランプを配置するなどして、マットとクランプとの間に隙間を設ける場合よりも、プラズマリアクタ１の部品点数を減らすことができる。
【００４８】
（３）本実施形態のプラズマリアクタ１は、第１コーン部１１及び第２コーン部１２を介して排気管２に取り付けられている。その結果、排気管２の上流側部分４→第１コーン部１１→プラズマリアクタ１→第２コーン部１２→排気管２の下流側部分５の順番に排ガスが流れる排ガス流路内の抵抗が低減されるため、排ガス流路内における圧力損失を抑えることができる。ひいては、圧力損失に伴うエンジンの出力低下も防止することができる。
【００４９】
なお、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
【００５０】
・上記実施形態のプラズマリアクタ１では、第１クランプ５１の中央線Ｌ１が仮想面Ｃ１上に位置し、第１クランプ５２の中央線Ｌ２が仮想面Ｃ１よりも下流側に位置していた。しかし、第１クランプ５１の中央線Ｌ１及び第１クランプ５２の中央線Ｌ２の両方が、仮想面Ｃ１より下流側に位置していてもよい。また、中央線Ｌ１と中央線Ｌ２との中間点Ｐ１が仮想面Ｃ１よりも下流側に位置するのであれば、上流側の第１クランプ５１の中央線Ｌ１は、仮想面Ｃ１より上流側に位置していてもよい。
【００５１】
・上記実施形態のプラズマリアクタ１では、電気導通部である第１クランプ５１，５２と電気取出部である電源供給端子６１，６２とが、プラズマパネル積層体２０において同じ側（ガス非通過面２４上）に配置されていた。しかし、電気導通部及び電気取出部は、プラズマパネル積層体において互いに異なる箇所に配置されていてもよい。例えば、図１２，図１３のプラズマリアクタ９１に示されるように、クランプ９２，９３（電気導通部）及び電源供給端子９４，９５（電気取出部）は、プラズマパネル積層体９６を挟んで互いに反対側に位置していてもよい。具体的に言うと、クランプ９２及び電源供給端子９４がガス非通過面９７上に配置されるとともに、クランプ９３及び電源供給端子９５がガス非通過面９８上に配置されていてもよい。なお、クランプ９２，９３は、仮想面Ｃ３よりも下流側に位置している。また、一対のクランプ９２，９３の中間点は、クランプ９２，９３と同じ位置にあるため、仮想面Ｃ３よりも下流側に位置するようになる。
【００５２】
・上記実施形態のプラズマリアクタ１では、一対の電源供給端子６１，６２が、ガス非通過面２４（側面）から同一方向（側方）に突出していたが、電源供給端子は、別の方向に突出するものであってもよい。例えば、図１４のプラズマリアクタ１０１に示されるように、一対の電源供給端子１０２，１０３（電気取出部）は、ガス非通過面２３（上面）から同一方向（鉛直方向）に突出していてもよい。この場合、ケース１０４内に収容されるプラズマパネル積層体は、開口部２８（図４，図６参照）が縦長となる縦置きの積層体となる。また、電気導通部となるクランプは、プラズマパネル積層体をガス非通過面２３（上面）側から挟み込んで固定するようになる。即ち、クランプは、プラズマパネル積層体の上半分の領域に配置されるようになる。なお、クランプは、プラズマパネル積層体の下半分の領域に配置されていてもよい。
【００５３】
・上記実施形態では、電源供給端子６１，６２が、プラズマパネル積層体２０の上半分の領域Ｂ１に配置されていた。しかし、電源供給端子６１，６２は、仮想面Ｃ２上に配置されていてもよいし、プラズマパネル積層体２０の下半分の領域Ｂ２に配置されていてもよい。
【００５４】
・上記実施形態のプラズマリアクタ１では、切欠部８１，８２の内側面と第１クランプ５１，５２の外周縁との間に隙間Ｓ１を有していたが、隙間Ｓ１を省略し、切欠部８１，８２の内側面と第１クランプ５１，５２の外周縁とを互いに接触させてもよい。
【００５５】
・上記実施形態のマット７１は、第１〜第４マット片７２〜７５を互いに接合することによって構成されていた。しかし、マットは、非分割の構造を有していてもよい。
【００５６】
・上記実施形態の電極パネル３０は、誘電体３３に放電電極３４を内蔵することによって構成されていた。しかし、誘電体３３の表面に放電電極３４を形成することによって電極パネルを構成してもよい。
【００５７】
・上記実施形態のプラズマリアクタ１は、自動車のエンジンの排ガス浄化に用いられていたが、例えば、船舶等の排ガス浄化に用いてもよい。また、プラズマリアクタ１は、プラズマ処理を行うものであればよく、排ガスの処理を行うものでなくてもよいし、浄化に用いるものでなくてもよい。
【００５８】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００５９】
（１）上記手段１において、前記一対の電気導通部は、前記仮想面よりも前記下流側端面寄りに配置されていることを特徴とするプラズマリアクタ。
【００６０】
（２）上記手段１において、前記電気導通部に電気的に接続される電気取出部を有し、前記電気取出部は、前記仮想面よりも前記下流側端面寄りに配置されていることを特徴とするプラズマリアクタ。
【００６１】
（３）上記手段１において、隣接する前記電極パネル間に、前記上流側端面側から前記下流側端面側にガスが通過するガス流路が設けられ、前記一対の電気導通部は、ガスの通過方向に沿って配置されていることを特徴とするプラズマリアクタ。
【００６２】
（４）技術的思想（３）において、前記電気導通部に電気的に接続される電気取出部を有し、前記電気取出部は、ガスの通過方向に沿って一対配置されており、一対の前記電気取出部同士の離間距離は、１６ｍｍ以上、好ましくは６３ｍｍ以上であることを特徴とするプラズマリアクタ。
【００６３】
（５）上記手段１において、前記一対の電気導通部は、前記プラズマパネル積層体を挟んで互いに反対側に位置していることを特徴とするプラズマリアクタ。
【００６４】
（６）上記手段１において、前記電極パネルは、第１主面及び第２主面を有しており、前記電極パネルに、前記第１主面側と前記第２主面側とを導通させる導通構造が設けられ、前記導通構造は、前記仮想面よりも下流側に位置していることを特徴とするプラズマリアクタ。
【符号の説明】
【００６５】
１，９１，１０１…プラズマリアクタ
１０，１０４…ケース
２０，９６…プラズマパネル積層体
２１…上流側端面
２２…下流側端面
２７…ガス流路
３０…電極パネル
３４…放電電極
５１，５２…電気導通部としての第１クランプ
６１，６２，９４，９５，１０２，１０３…電気取出部としての電源供給端子
７１…マット
８１，８２…切欠部
９２，９３…電気導通部としてのクランプ
Ｂ１…プラズマパネル積層体の上半分の領域
Ｃ１，Ｃ３…仮想面
Ｐ１…一対の電気導通部の中間点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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