(57)【要約】【課題】プラズマリアクタの装着性及び保持性を向上させる。【解決手段】略円筒形状に形成された外側電極と、この外側電極に略同心軸線上に対向して設けられた線状の内側電極を含むプラズマリアクタにおいて、前記外側電極がその外周面及び内周面にセラミックが一体成形されてなることを特徴とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒形状に形成された外側電極と、この外側電極に略同心軸線上に対向して設けられた線状の内側電極を含み、前記外側電極がその外周面及び内周面にセラミックが一体成形されてなることを特徴とするプラズマリアクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガス等の浄化に用いられるプラズマリアクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プラズマを用いた排気ガス浄化装置が知られている。例えば、特許文献１には、プラズマを利用して排気ガス中の窒素酸化物等を分解処理するため、ワイヤ型放電電極とハニカム状の対向電極からなる排気ガス浄化装置が開示されている。図１に、このような排気ガス浄化装置に用いられている典型的なプラズマリアクタの構造を示す。
【０００３】
図１に示すように、従来のプラズマリアクタ１は、線電極２と、この線電極２の周囲に配置した円筒電極３と、線電極２と円筒電極３に電位を付与する電源４とから構成されている。このプラズマリアクタ１において、排気ガスが円筒電極３内に流入すると、電極間に発生したプラズマによって各種ラジカルが発生し、排気ガス中の有害成分はこのラジカルとの反応によってＣＯはＣＯ２に、ＳＯｘはＳＯ３に、ＮＯｘはＮＯ２に酸化され、浄化されることになる。また、排気ガス中に含まれるパティキュレートやダイオキシン等も分解されて無害化される。
【０００４】
このプラズマリアクタを排気ガス流路に設置するには、図２に示すように、外筒（排気管）５に絶縁性保持材６を設置し、この保持材６上に絶縁層７を積層し、この絶縁層７上に円筒電極３を設置し、さらにこの円筒電極３上にバリア層を積層している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２６５６５２号公報（第２頁、図１、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように排気管内に円筒電極を配置するには、外筒に保持材、絶縁層、円筒電極、バリア層を順に積層する必要があり、電極の保持構造が複雑であった。また、この保持にはかなりの強度が必要であり、十分な強度を達成することは困難であった。さらに、電極は通電効率を高め、熱損失を防ぐためには薄膜であることが好ましいが、薄いほど保持が困難であった。
【０００７】
本発明は上記問題を解決し、排気管への装着性と電極の保持性を向上させたプラズマリアクタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために本発明によれば、略円筒形状に形成された外側電極と、この外側電極に略同心軸線上に対向して設けられた線状の内側電極を含むプラズマリアクタにおいて、前記外側電極がその外周面及び内周面にセラミックが一体成形されてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明のプラズマリアクタにおいては、あらかじめセラミックの層が外側電極の外周面及び内周面に形成されており、このセラミックの層が絶縁層とバリア層の役割を果たすため、排気管へプラズマリアクタを設置する際に、この絶縁層及びバリア層を積層する必要なく、容易に設置することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の排気ガス浄化装置を説明する。図３は、本発明のプラズマリアクタを排気ガス流路に設置した構成を示す断面図であり、図中、３１は外側電極、３２は内側電極、３３はセラミック層、３４は絶縁性保持材、３５は電極座である。
【００１１】
外側電極３１及び内側電極３２はともに導電性と耐熱性に優れた金属、例えばＳＵＳ、及びＮｉ、Ｆｅ、Ｃｕ等の合金より形成される。外側電極３１はこの金属のシートを円筒形に成形したものであり、その厚さは数μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。この金属シートは網状もしくは格子状であってもよい。本発明のプラズマリアクタにおいては、この外側電極３１の外周面及び内周面にセラミック層３３が一体成形されている。このセラミック層３３は従来のプラズマリアクタにおけるバリア層及び絶縁層として機能し、その厚さは５〜１０ｍｍであることが好ましい。このセラミック層を形成するセラミックとしては、Ｓｉ系材料、アルミナ等を用いることができる。
【００１２】
このセラミック層は、例えば以下のようにして形成することができる。すなわち、まず上記のセラミック材料を混練し、押し出し成形によって径の異なる２種の円筒形のセラミック成形体を成形する。この成形体の一方の内径は他方の成形体の外径よりも金属シートの厚み、すなわち数μｍ〜１ｍｍ程度大きくしておく。これとは別に、上記金属の網状もしくはメッシュ状のシートを円筒形にし、外側電極を成形する。次いで、この外側電極を上記セラミック成形体のうちの径の大きな成形体に挿入し、さらに、この外側電極内に径の小さなセラミック成形体を挿入する。セラミック成形体と外側電極の間及び外側電極のメッシュ内の隙間を埋めるようセラミック材料を充填し、乾燥後、最後に焼成する。
【００１３】
また、上記のセラミック材料を混練し、押し出し成形によって、円筒形のセラミック成形体を成形する。これとは別に、上記金属の網状もしくはメッシュ状のシートを円筒形にし、上記セラミック成形体の外径と略同一の内径を有する外側電極を成形する。次いで、セラミック成形体を外側電極に挿入し、外側電極の外側面にセラミック材料を塗布し、乾燥後、焼成する。
【００１４】
内側電極３２は線状の電極であり、外側電極３１に対して略同心軸線上に対向して設けられている。外側電極３１は絶縁性保持材３４を介して外筒３６に設置され、外側電極３１及び内側電極３２は電極座３５に接続され、ここから電源に接続される。
【００１５】
こうして設置したプラズマリアクタに排気ガスを通し、電極間に電圧を印加すると、外側電極３１と内側電極３２の間に放電現象が生じ、ここでプラズマが発生し、プラズマによる電子による排気ガス中のＳＯｘやＮＯｘが酸化され、またこの酸化作用によって、ＮＯ２、ＨＣ、Ｈ２Ｏが分解してＯＨやＯラジカルが発生し、これらが以下の反応式に示すようにカーボン粒子と反応することにより、結果として排気ガスが浄化されることになる。
Ｃ＋Ｏ→ＣＯ
Ｃ＋ＯＨ→ＣＯ＋１／２Ｈ２
Ｃ＋ＮＯ２→ＣＯ＋ＮＯ
【００１６】
外側電極３１と内側電極３２の間に印加する電圧は、処理しようとする排気ガスによって異なるが、通常数ｋＶ〜数十ｋＶである。
【００１７】
こうして浄化処理された排気ガスは、排出口から排出される。この排出口にさらに、従来の排気ガス浄化用触媒を設置してもよい。
【００１８】
本発明のプラズマリアクタにおいては、上記のようにセラミックの層３３が外側電極３１を覆うようにそのの外周面及び内周面に形成されており、このセラミックの層３３が絶縁層とバリア層の役割を果たすため、外筒３６にプラズマリアクタを設置する際に、従来のように絶縁層及びバリア層を積層する必要なく、容易に設置することができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のプラズマリアクタによれば、排気管への設置が容易であり、かつ構成部材の保持性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のプラズマリアクタの構成を示す斜視図である。
【図２】従来のプラズマリアクタを含む排気ガス浄化装置の断面図である。
【図３】本発明のプラズマリアクタを含む排気ガス浄化装置の断面図である。
【符号の説明】
１…プラズマリアクタ
２、３２…内側電極
３、３１…外側電極
４…電源
５、３６…外筒
６、３４…絶縁性保持材
７…絶縁層
８…バリア層
３３…セラミック層
３５…電極座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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