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JP5486208B2 - Gas processing equipment - Google Patents
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Description

この発明は、処理対象ガスに含まれる有害ガスを浄化するガス処理装置に関するものである。   The present invention relates to a gas processing apparatus that purifies harmful gas contained in a gas to be processed.

従来より、排気ガス中で高電圧放電を行ってプラズマ状態を作ることで、排気ガスに含まれる有害ガスの浄化を行う技術が知られている。近年、この技術は、脱臭を目的として、工場の排気を浄化する浄化装置や室内の空気を浄化する空気清浄機に応用されつつある。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for purifying harmful gas contained in exhaust gas by creating a plasma state by performing high voltage discharge in the exhaust gas is known. In recent years, this technology is being applied to a purification device for purifying factory exhaust and an air purifier for purifying indoor air for the purpose of deodorization.

熱的に非平衡な状態、つまり気体の温度やイオン温度に比べ、電子温度が非常に高い状態のプラズマ(非平衡プラズマ(以下、単にプラズマと言う))は、電子衝突でつくられるイオンやラジカルが常温では起こらない化学反応を促進させるので、有害ガスを効率的に除去あるいは分解することが可能な媒体として有害ガス処理において有用であると考えられている。実用化で肝心なことは、処理時のエネルギーの効率の向上と、プラズマで処理した後に完全に安全な生成物質へと変換されることである。   Plasma that is in a thermally non-equilibrium state, that is, in which the electron temperature is much higher than the temperature of the gas or ion (non-equilibrium plasma (hereinafter simply referred to as plasma)) is the ion or radical produced by electron collision. Promotes a chemical reaction that does not occur at room temperature, and is considered useful in hazardous gas treatment as a medium that can efficiently remove or decompose harmful gases. The key to practical use is to improve the energy efficiency during processing and to convert it into a completely safe product after processing with plasma.

一般に、大気圧でのプラズマは気体放電や電子ビームなどによって生成される。現在において、適用が考えられているものに、窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)、フロン、CO2 ,揮発性有機溶剤(VOC)などがある。中でもNOxは車の排ガスなどに含まれているので早急な実用化が必要となっている。 In general, plasma at atmospheric pressure is generated by gas discharge or electron beam. There are nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), chlorofluorocarbons, CO 2 , volatile organic solvents (VOC), etc. that are currently being considered for application. Above all, NOx is contained in the exhaust gas of a car, so that it needs to be put into practical use immediately.

NOx除去における放電プラズマ(気体放電によって生成されたプラズマ)内の現象は、電子衝突によって1次的に生成されたイオンやラジカルが最初の反応を起こし、その後の反応を通してN2 ,H2 O,NH4 NO3 などの各粒子に変換されて行くものと考えられている。 The phenomenon in discharge plasma (plasma generated by gas discharge) in NOx removal is that ions and radicals generated primarily by electron collision cause an initial reaction, and N 2 , H 2 O, It is thought that it is converted into each particle such as NH 4 NO 3 .

また、有害ガスを例えばアセトアルデヒドやホルムアルデヒドとした場合、この有害ガスをプラズマを通すことによって、CO2 とH2 Oに変換される。この場合、副生成物として、オゾン(O3 )が発生する。 Further, when the harmful gas is, for example, acetaldehyde or formaldehyde, the harmful gas is converted into CO 2 and H 2 O by passing plasma. In this case, ozone (O 3 ) is generated as a by-product.

図17に放電プラズマを利用した従来のガス処理装置の要部を例示する(例えば、特許文献1参照)。同図において、1は処理対象ガス(有害ガスを含む空気)GSが流れるダクト(通風路)であり、ダクト1内には、ダクト1の入口から出口へ向かう方向に沿って放電電極2とアース電極3とが交互に配置され、これら電極2,3間にセルと呼ばれる多数の貫通孔4aを有するハニカム構造体4が配設されている。貫通孔4aはハニカム構造体4に蜂の巣状に設けられている。5は高電圧電源である。なお、ハニカム構造体4はセラミックス等の絶縁体で形成されており、特許文献2にもその使用例がある。   FIG. 17 illustrates a main part of a conventional gas processing apparatus using discharge plasma (see, for example, Patent Document 1). In the figure, reference numeral 1 denotes a duct (ventilation path) through which a gas to be treated (air containing toxic gas) GS flows. Inside the duct 1, the discharge electrode 2 and the earth are connected along the direction from the inlet to the outlet of the duct 1. The electrodes 3 are alternately arranged, and a honeycomb structure 4 having a large number of through holes 4 a called cells is disposed between the electrodes 2 and 3. The through holes 4a are provided in the honeycomb structure 4 in a honeycomb shape. Reference numeral 5 denotes a high voltage power source. The honeycomb structure 4 is formed of an insulator such as ceramics, and Patent Document 2 also has an example of its use.

放電電極2は、金属製メッシュ、極細ワイヤ、または針状体等で形成されている。各放電電極2は、導線6によって高電圧電源5の+極に接続されている。アース電極3は、金属性メッシュ等で形成されている。各アース電極3は、導線7によって高電圧電源5の−極に接続されている。   The discharge electrode 2 is formed of a metal mesh, a fine wire, a needle-like body, or the like. Each discharge electrode 2 is connected to the + pole of the high voltage power supply 5 by a conducting wire 6. The ground electrode 3 is formed of a metallic mesh or the like. Each ground electrode 3 is connected to the negative pole of the high voltage power supply 5 by a conducting wire 7.

このガス処理装置では、処理対象ガスGSをダクト1に流し、放電電極2とアース電極3との間に高電圧電源5からの高電圧(数kV〜数10kV)を印加する。これにより、各ハニカム構造体4の貫通孔4a内にプラズマが発生し、このプラズマ中に生成されるイオンやラジカルによって、処理対象ガスGSに含まれる有害ガスが無害な物質に分解される。   In this gas processing apparatus, the gas GS to be processed is caused to flow through the duct 1, and a high voltage (several kV to several tens kV) from the high voltage power supply 5 is applied between the discharge electrode 2 and the ground electrode 3. Thereby, plasma is generated in the through-holes 4a of the honeycomb structures 4, and harmful gases contained in the processing target gas GS are decomposed into harmless substances by ions and radicals generated in the plasma.

この種のガス処理装置では、処理対象ガスの風速、湿度、温度などプラズマの発生に影響を与える処理対象ガスの環境要素をモニターし、その環境要素のモニタ結果に基づいて印加する高電圧を制御することが必要であることが知られている(例えば、特許文献3参照)。   This type of gas processing equipment monitors the environmental elements of the target gas that affect the generation of plasma, such as the wind speed, humidity, and temperature of the target gas, and controls the high voltage to be applied based on the monitoring results of the environmental element. It is known that it is necessary (see, for example, Patent Document 3).

例えば、処理対象ガスの通過風量が小さい場合は、ガス処理能力を小さくして、省エネルギーを図ることが可能である。このため、処理対象ガスの風速を検出し、処理対象ガスの風速(風量)が大きい場合はプラズマの発生能力を上げるように、処理対象ガスの風速(風量)が小さい場合はプラズマの発生能力を下げるように、ハニカム構造体に印加する高電圧を制御する。   For example, when the passing air volume of the gas to be processed is small, the gas processing capacity can be reduced to save energy. For this reason, the wind speed of the gas to be processed is detected, and if the wind speed (air volume) of the gas to be processed is high, the plasma generation capacity is increased. If the wind speed (air volume) of the gas to be processed is small, the plasma generation capacity is increased. The high voltage applied to the honeycomb structure is controlled so as to decrease.

また、ハニカム構造体は処理対象ガス内の水分が多い場合(高湿状態)はプラズマの発生が活発になり、逆に水分が少ない場合(低湿状態)はプラズマの発生が抑制される。このため、処理対象ガスの湿度を検出し、高湿状態ではハニカム構造体への印加電圧を下げて省エネルギーを図り、低湿状態ではハニカム構造体への印加電圧を上げてガス処理能力を高める。   In addition, when the honeycomb structure has a large amount of moisture in the gas to be treated (high humidity state), plasma is actively generated, and conversely, when the moisture is low (low humidity state), the generation of plasma is suppressed. For this reason, the humidity of the gas to be treated is detected, and in the high humidity state, the voltage applied to the honeycomb structure is reduced to save energy, and in the low humidity state, the voltage applied to the honeycomb structure is increased to increase the gas processing capacity.

また、ハニカム構造体は処理対象ガスの温度が高い場合(高温状態)はプラズマの発生が活発になり、逆に温度が低い場合(低温状態)はプラズマの発生が抑制される。このため、処理対象ガスの温度を検出し、高温状態ではハニカム構造体への印加電圧を下げて省エネルギーを図り、低温状態ではハニカム構造体への印加電圧を上げてガス処理能力を高める。   In the honeycomb structure, when the temperature of the gas to be treated is high (high temperature state), plasma is actively generated, and conversely, when the temperature is low (low temperature state), generation of plasma is suppressed. For this reason, the temperature of the gas to be treated is detected, and the applied voltage to the honeycomb structure is lowered in a high temperature state to save energy, and the applied voltage to the honeycomb structure is raised in a low temperature state to increase the gas processing capacity.

特開2000−140562号公報JP 2000-140562 A 特開2001−276561号公報JP 2001-276561 A 特開2004−68613号公報JP 2004-68613 A

しかしながら、上述した従来のガス処理装置では、プラズマの発生に影響を与える処理対象ガスの複数種類の環境要素を考慮するものとした場合、これら複数種類の環境要素間でプラズマの発生能力の増減要求が対立した場合のアルゴリズムが確立されておらず、複数種類の環境要素の変化に対してガス処理能力を適切に調整することができなかった。   However, in the conventional gas processing apparatus described above, when a plurality of types of environmental elements of the gas to be processed that affect the generation of plasma are taken into account, a request to increase or decrease the plasma generation capability between the plurality of types of environmental elements is required. The algorithm in case of conflict was not established, and the gas treatment capacity could not be adjusted appropriately for changes in multiple types of environmental factors.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、プラズマの発生に影響を与える処理対象ガスの複数種類の環境要素の変化に対して、ガス処理能力を適切に調整することが可能なガス処理装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to provide a gas processing capability with respect to changes in a plurality of types of environmental elements of the gas to be processed that affect the generation of plasma. An object of the present invention is to provide a gas processing apparatus capable of appropriately adjusting the pressure.

このような目的を達成するために本発明は、通風路内に配置され、通風路内を流れる処理対象ガスが通過する多数の貫通孔を有する複数の多孔体と、複数の多孔体のうち隣り合う複数の多孔体を1群の多孔体群とし、これら多孔体群毎にその両端に位置する多孔体の外側に配置された第1および第2の電極と、各多孔体群の第1の電極と第2の電極との間に高電圧を印加し多孔体の貫通孔および多孔体間の空間にプラズマを発生させる高電圧印加手段と、プラズマの発生に影響を与える処理対象ガスの複数種類の環境要素として処理対象ガスの風速,湿度,温度,濃度および多孔体での異常放電のうちの少なくとも2種類の環境要素の状況を検出する環境要素検出手段と、環境要素検出手段によって検出された複数種類の環境要素の状況に基づいて各環境要素毎に現在のプラズマの発生状況を判断し、この各環境要素毎の現在のプラズマの発生状況の判断結果を総合的に判断し、この総合的な判断結果に基づいて高電圧印加手段からの第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する制御手段とを設けたものである。 In order to achieve such an object, the present invention provides a plurality of porous bodies that are arranged in a ventilation path and have a large number of through-holes through which a gas to be processed flowing in the ventilation path passes, and adjacent among the plurality of porous bodies. A plurality of matching porous bodies are used as one group of porous bodies, and the first and second electrodes arranged outside the porous bodies located at both ends of each porous body group, and the first of each porous body group High voltage applying means for applying a high voltage between the electrode and the second electrode to generate plasma in the through holes of the porous body and the space between the porous bodies, and a plurality of types of processing target gases that affect the generation of the plasma The environmental element detecting means for detecting the status of at least two kinds of environmental elements among the wind speed, humidity, temperature, concentration and abnormal discharge in the porous body as the environmental element of the processing object, and detected by the environmental element detecting means Based on the status of multiple types of environmental elements The current plasma generation status is determined for each environmental element, the current plasma generation status determination result for each environmental element is comprehensively determined, and a high voltage is applied based on this comprehensive determination result. Control means for controlling application of a high voltage between the first electrode and the second electrode from the means is provided.

例えば、この発明において、複数の多孔体を第1の多孔体群と第2の多孔体群とに分けた場合、第1の多孔体群の両端に位置する多孔体の外側に第1の電極と第2の電極が配置され、第2の多孔体群の両端に位置する多孔体の外側に第1の電極と第2の電極が配置され、第1の多孔体群の第1の電極と第2の電極との間および第2の多孔体群の第1の電極と第2の電極との間に高電圧が印加される。この第1の多孔体群および第2の多孔体群の第1の電極と第2の電極との間に印加される高電圧の印加は制御手段によって制御される。この場合、制御手段は、環境要素検出手段によって検出されたプラズマの発生に影響を与える処理対象ガスの複数種類の環境要素(例えば、風速,温度,湿度)の状況に基づいて各環境要素毎に現在のプラズマの発生状況(例えば、能力不足、能力適正、能力過剰など)を判断し、この各環境要素毎の現在のプラズマの発生状況の判断結果を総合的に判断し、この総合的な判断結果に基づいて第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する。 For example, in the present invention, when a plurality of porous bodies are divided into a first porous body group and a second porous body group, the first electrode is disposed outside the porous bodies located at both ends of the first porous body group. And the second electrode, the first electrode and the second electrode are arranged outside the porous body located at both ends of the second porous body group, and the first electrode of the first porous body group, A high voltage is applied between the second electrode and between the first electrode and the second electrode of the second porous body group. Application of a high voltage applied between the first electrode and the second electrode of the first porous body group and the second porous body group is controlled by the control means. In this case, the control means for each environmental element based on the status of a plurality of types of environmental elements ( for example, wind speed, temperature, humidity ) of the gas to be processed that affects the generation of plasma detected by the environmental element detection means. The current plasma generation status (for example, insufficient capability, appropriate capability, excessive capability, etc.) is judged, and the judgment result of the current plasma generation status for each environmental element is comprehensively judged, and this comprehensive judgment is made. The application of a high voltage between the first electrode and the second electrode is controlled based on the result.

なお、この場合、第1の多孔体群に対して配置する第1の電極および第2の電極と、第2の多孔体群に対して配置する第1の電極および第2の電極とが存在することになるが、第1の多孔体群に対して配置する第2の電極と第2の多孔体群に対して配置する第1の電極とを共通電極とするなどとしてもよい。In this case, there are a first electrode and a second electrode arranged for the first porous body group, and a first electrode and a second electrode arranged for the second porous body group. However, the second electrode disposed with respect to the first porous body group and the first electrode disposed with respect to the second porous body group may be used as a common electrode.
また、本発明において、多孔体は、処理対象ガスが通過する多数の貫通孔を有していればよく、その貫通孔は必ずしも蜂の巣状に設けられていなくてもよい。Moreover, in this invention, the porous body should just have many through-holes through which process object gas passes, and the through-hole does not necessarily need to be provided in the shape of a honeycomb.

この発明において、プラズマは多孔体の貫通孔だけではなく、多孔体間の空間(空気層)にも発生する。このため、貫通孔内での有害ガスの分子分解効果に加え、多孔体間の空間での有害ガスの分子分解効果が加わり、さらにこの貫通孔内での分子分解効果と多孔体間の空間での分子分解効果との相乗効果により、有害ガスの無害な物質への分解が促進される。また、多孔体間の空間には、均一なプラズマが大量に発生する。   In the present invention, plasma is generated not only in the through holes of the porous body but also in the space (air layer) between the porous bodies. For this reason, in addition to the molecular decomposition effect of the harmful gas in the through hole, the molecular decomposition effect of the harmful gas in the space between the porous bodies is added. Further, the molecular decomposition effect in the through hole and the space between the porous bodies are added. Due to the synergistic effect with the molecular decomposition effect, decomposition of harmful gases into harmless substances is promoted. A large amount of uniform plasma is generated in the space between the porous bodies.

また、この発明において、多孔体間には空気層が設けられるので、上流側電極と下流側電極との間のインピーダンスが安定し、多孔体の吸湿・乾燥によるインピーダンス変化に対して流れる電流の変化が小さくなり、専用に設計された特殊な高電圧電源を使用する必要がなくなる。
また、この発明において、多孔体群毎の電極は上流側電極と下流側電極の2個の電極のみでよく、多孔体毎に電極を配置する必要がなくなり、部品点数が削減され、構造が簡単となり、組立工数も少なくて済む。
Further, in the present invention, since an air layer is provided between the porous bodies, the impedance between the upstream electrode and the downstream electrode is stabilized, and the change of the flowing current with respect to the impedance change due to moisture absorption / drying of the porous body This eliminates the need to use a special high-voltage power supply specially designed.
In the present invention, the electrodes for each porous body group need only be two electrodes, that is, an upstream electrode and a downstream electrode, so that it is not necessary to arrange electrodes for each porous body, the number of parts is reduced, and the structure is simple. Therefore, the number of assembly steps can be reduced.

本発明において、制御手段はプラズマの発生状況の総合的な判断結果に基づいて高電圧印加手段からの第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御するが、その際のプラズマの発生状況の総合的な判断結果を得る方式として次のような方式が考えられる。
(1)各環境要素毎に現在のプラズマの発生状況を能力不足,能力適正,能力過剰の何れに該当するかを判断し、この各環境要素毎の現在のプラズマの発生状況の判断結果を各環境要素間に定められた優先度に従って総合的に判断し、この総合的な判断結果に基づいて高電圧印加手段からの第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する(優先度方式)。
(2)各環境要素毎に現在のプラズマの発生状況を能力不足,能力適正,能力過剰の何れに該当するかを判断し、この各環境要素毎の現在のプラズマの発生状況の判断結果を能力不足,能力適正,能力過剰の各項目に該当する数に従って総合的に判断し、この総合的な判断結果に基づいて高電圧印加手段からの第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する(投票方式)。
(3)各環境要素毎に現在のプラズマの発生状況を能力不足,能力適正,能力過剰の何れに該当するかを判断し、この各環境要素毎の現在のプラズマの発生状況の判断結果をその判断結果に各環境要素毎に定められた重みを乗じて総合的に判断し、この総合的な判断結果に基づいて高電圧印加手段からの第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する(重み付け方式)。
In the present invention, the control means controls the application of the high voltage between the first electrode and the second electrode from the high voltage application means based on the comprehensive judgment result of the plasma generation state. The following method is conceivable as a method for obtaining a comprehensive determination result of the plasma generation state.
(1) For each environmental element, it is determined whether the current plasma generation status is inadequate capacity, appropriate capacity, or excessive capacity, and the current plasma generation status determination result for each environmental element is determined for each environmental element. Comprehensive determination is made according to the priority set between the environmental elements, and application of a high voltage between the first electrode and the second electrode from the high voltage applying means is performed based on the comprehensive determination result. Control (priority method).
(2) For each environmental element, determine whether the current plasma generation status corresponds to insufficient capability, appropriate capability, or excess capability, and determine the current plasma generation status for each environmental component. Comprehensive judgment is made according to the number corresponding to each item of deficiency, appropriate capacity, and excess capacity, and based on this comprehensive determination result, the high voltage application means is connected between the first electrode and the second electrode. Controls the application of high voltage (voting method).
(3) For each environmental element, determine whether the current plasma generation status corresponds to insufficient capability, appropriate capability, or excessive capability, and determine the current plasma generation status determination result for each environmental component. The determination result is comprehensively determined by multiplying the weight determined for each environmental element, and based on the comprehensive determination result, the high voltage applying means is connected to the first electrode and the second electrode. Controls the application of high voltage (weighting method).

また、本発明において、制御手段はプラズマの発生状況の総合的な判断結果に基づいて高電圧印加手段からの第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御するが、その際のプラズマの発生状況の総合的な判断結果に従う制御方式として次のような方式が考えられる。
(1)接地電位から正方向に立ち上がる正電圧(+V)を第1の電極に、接地電位から負方向に立ち下がる負電圧(−V)を第2の電極に交互に印加させるように、第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する一方、総合的な判断結果からプラズマの発生能力を増大させる必要があると判断した場合には、第1の電極に印加される正電圧が正方向に立ち上がった状態と第2の電極に印加される負電圧が負方向に立ち下がった状態とが一部重なるように、第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する。これにより、第1の電極への正電圧の立ち上がり状態と第2の電極への負電圧の立ち下がり状態とが重なった期間、第1の電極と第2の電極との間に印加される差電圧が倍電圧(2V=+V−(−V))となり、プラズマの発生状態がさらに活発となって、プラズマの発生能力が増大する。
(2)接地電位から正方向に立ち上がる正電圧(+V)を第1の電極に、接地電位から負方向に立ち下がる負電圧(−V)を第2の電極に交互に印加させるように、第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する一方、総合的な判断結果からプラズマの発生能力を減少させる必要があると判断した場合には、第1の電極に印加される正電圧が接地電位に立ち下がった状態と第2の電極に印加される負電圧が接地電位に立ち上がった状態とが一部重なるように、第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する。これにより、第1の電極への正電圧が接地電位に立ち下がった状態と第2の電極への負電圧が接地電位に立ち上がった状態とが重なった期間、第1の電極と第2の電極との間に電圧が印加されなくなり、この期間を高電圧の休止期間として、プラズマの発生能力が減少する。
In the present invention, the control means controls the application of the high voltage between the first electrode and the second electrode from the high voltage application means based on the comprehensive judgment result of the plasma generation state. The following method can be considered as a control method according to the comprehensive judgment result of the plasma generation state at that time.
(1) A positive voltage (+ V) rising in the positive direction from the ground potential is applied to the first electrode, and a negative voltage (−V) falling in the negative direction from the ground potential is alternately applied to the second electrode. If the application of high voltage between the first electrode and the second electrode is controlled while it is determined from the comprehensive judgment result that the plasma generation capacity needs to be increased, the first electrode The first electrode and the second electrode are overlapped so that the state in which the applied positive voltage rises in the positive direction and the state in which the negative voltage applied to the second electrode falls in the negative direction partially overlap. Control the application of high voltage between them . As a result, the difference applied between the first electrode and the second electrode during the period in which the rising state of the positive voltage to the first electrode and the falling state of the negative voltage to the second electrode overlap. The voltage becomes a double voltage (2V = + V − (− V)), the plasma generation state becomes more active, and the plasma generation capability increases.
(2) The positive voltage (+ V) rising in the positive direction from the ground potential is applied to the first electrode, and the negative voltage (−V) falling in the negative direction from the ground potential is alternately applied to the second electrode. When the application of a high voltage between the first electrode and the second electrode is controlled while it is determined from the comprehensive determination result that the plasma generation capability needs to be reduced, the first electrode The first electrode and the second electrode are overlapped so that the state in which the applied positive voltage falls to the ground potential and the state in which the negative voltage applied to the second electrode rises to the ground potential partially overlap. Control the application of high voltage between them . As a result, during the period in which the state in which the positive voltage to the first electrode falls to the ground potential and the state in which the negative voltage to the second electrode rises to the ground potential overlap, the first electrode and the second electrode The voltage is not applied between the two, and this period is set as a high voltage pause period, and the plasma generation capability decreases.

本発明によれば、プラズマの発生に影響を与える処理対象ガスの複数種類の環境要素の状況を検出し、この検出された複数種類の環境要素の状況に基づいて各環境要素毎に現在のプラズマの発生状況を判断し、この各環境要素毎の現在のプラズマの発生状況の判断結果を総合的に判断し、この総合的な判断結果に基づいて高電圧印加手段からの第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御するようにしたので、各環境要素毎のプラズマの発生状況の判断結果を考慮した総合的な判断結果に基づいて高電圧の印加が制御されるものとなり、プラズマの発生に影響を与える処理対象ガスの複数種類の環境要素の変化に対して、ガス処理能力を適切に調整することが可能となる。   According to the present invention, the status of a plurality of types of environmental elements of the gas to be processed that affects the generation of plasma is detected, and the current plasma is detected for each environmental element based on the status of the detected types of environmental elements. Of the current plasma generation state for each environmental element is comprehensively determined. Based on the comprehensive determination result, the first electrode and the first electrode from the high voltage applying means are determined. Since the application of a high voltage between the two electrodes is controlled, the application of the high voltage is controlled based on a comprehensive judgment result considering the judgment result of the plasma generation status for each environmental element. Therefore, it is possible to appropriately adjust the gas processing capacity with respect to changes in a plurality of types of environmental elements of the processing target gas that affect the generation of plasma.

本発明に係るガス処理装置の一実施の形態の説明に入る前の参考例(参考例 1)の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the reference example (reference example 1) before going into description of one Embodiment of the gas processing apparatus which concerns on this invention. このガス処理装置における制御部が出力する駆動パルスPS1,PS2および駆動パルスPS2のオンタイミングの変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change of the ON timing of drive pulse PS1, PS2 and the drive pulse PS2 which the control part in this gas processing apparatus outputs. 駆動パルスPS1のオンタイミングに対する駆動パルスPS2のオンタイミングの遅延時間TC1、進み時間TC2が0とされている場合のハニカム構造体の電極への印加電圧の変化を示すタイムチャートである。10 is a time chart showing changes in applied voltage to the electrodes of the honeycomb structure when the delay time TC1 and the advance time TC2 of the ON timing of the drive pulse PS2 with respect to the ON timing of the drive pulse PS1 are set to zero. 図3のタイムチャートにおいて駆動パルスPS1,PS2が「H」レベルとなった時のハニカム構造体の電極間への高電圧の印加を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating application of a high voltage between electrodes of a honeycomb structure when drive pulses PS1 and PS2 are at “H” level in the time chart of FIG. 3. 図3のタイムチャートにおいて駆動パルスPS1,PS2が「L」レベルとなった時のハニカム構造体の電極間への高電圧の印加を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining application of a high voltage between electrodes of a honeycomb structure when drive pulses PS1 and PS2 are at “L” level in the time chart of FIG. 3. 駆動パルスPS1のオンタイミングに対する駆動パルスPS2のオンタイミングの遅延時間TC1がTC1>0とされた場合のハニカム構造体の電極への印加電圧の変化を示すタイムチャートである。10 is a time chart showing a change in voltage applied to the electrodes of the honeycomb structure when a delay time TC1 of the ON timing of the drive pulse PS2 with respect to the ON timing of the drive pulse PS1 is TC1> 0. 駆動パルスPS1のオンタイミングに対する駆動パルスPS2のオンタイミングの進み時間TC2がTC2>0とされた場合のハニカム構造体の電極への印加電圧の変化を示すタイムチャートである。10 is a time chart showing a change in voltage applied to the electrodes of the honeycomb structure when the on-timing time TC2 of the driving pulse PS2 with respect to the on-timing of the driving pulse PS1 is TC2> 0. このガス処理装置の制御部においてプラズマの発生状況の総合的な判断結果を優先度方式で得るようにした場合の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement at the time of making it obtain | require the comprehensive judgment result of the generation condition of a plasma by a priority system in the control part of this gas processing apparatus. このガス処理装置の制御部においてプラズマの発生状況の総合的な判断結果を投票方式で得るようにした場合の判断ロジックを示す図である。It is a figure which shows the judgment logic at the time of trying to obtain the comprehensive judgment result of the generation condition of a plasma by a voting method in the control part of this gas processing apparatus. このガス処理装置の制御部においてプラズマの発生状況の総合的な判断結果を重み付け方式で得るようにした場合の能力制御参照値Cの値と総合判断結果との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the value of the capability control reference value C at the time of obtaining the comprehensive judgment result of the generation state of a plasma by a weighting method in the control part of this gas processing apparatus, and a comprehensive judgment result. 本発明に係るガス処理装置の別の参考例(参考例2)の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of another reference example (reference example 2) of the gas processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るガス処理装置の別の参考例(参考例3)の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of another reference example (reference example 3) of the gas processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るガス処理装置の一実施の形態(実施の形態1)の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of one Embodiment (Embodiment 1) of the gas processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るガス処理装置の他の実施の形態(実施の形態2)の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of other embodiment (Embodiment 2) of the gas processing apparatus which concerns on this invention. 駆動パルスPS2のオフタイミングに対する駆動パルスPS1のオフタイミングの遅延時間TD1を調整するようにした例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the example which adjusted the delay time TD1 of the off timing of drive pulse PS1 with respect to the off timing of drive pulse PS2. 駆動パルスPS2のオフタイミングに対する駆動パルスPS1のオフタイミングの進み時間TD2を調整するようにした例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the example which adjusted the advance time TD2 of the off timing of drive pulse PS1 with respect to the off timing of drive pulse PS2. 放電プラズマを利用した従来のガス処理装置の要部を例示する図である。It is a figure which illustrates the principal part of the conventional gas processing apparatus using discharge plasma.

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
参考例1
図1はこの発明に係るガス処理装置の一実施の形態の説明に入る前の参考例(参考例1)の要部を示す図である。同図において、図17と同一符号は図17を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[ Reference Example 1 ]
FIG. 1 is a diagram showing a main part of a reference example (reference example 1) before the description of an embodiment of a gas processing apparatus according to the present invention. In this figure, the same reference numerals as those in FIG. 17 denote the same or equivalent components as those described with reference to FIG. 17, and the description thereof will be omitted.

この参考例1では、ダクト1内にハニカム構造体4を配置し、このハニカム構造体4の外側の一方および他方に第1の電極8および第2の電極9を配置し、第1の電極8を導線16によって高電圧印加部20の正電圧供給端子T1に接続し、第2の電極9を導線17によって高電圧印加部20の負電圧供給端子T2に接続している。 In Reference Example 1 , the honeycomb structure 4 is disposed in the duct 1, the first electrode 8 and the second electrode 9 are disposed on one and the other sides of the honeycomb structure 4, and the first electrode 8 is disposed. Is connected to the positive voltage supply terminal T1 of the high voltage application unit 20 by the conducting wire 16, and the second electrode 9 is connected to the negative voltage supply terminal T2 of the high voltage application unit 20 by the conducting wire 17.

ハニカム構造体4は、セラミックス等の絶縁体で形成されており、処理対象ガスGSが通過する多数の貫通孔(セル)4aを有している。第1の電極8および第2の電極9は、処理対象ガスGSが通過するように、金属製メッシュとされている。   The honeycomb structure 4 is formed of an insulator such as ceramics, and has a large number of through holes (cells) 4a through which the processing target gas GS passes. The first electrode 8 and the second electrode 9 are made of metal mesh so that the processing target gas GS passes therethrough.

高電圧印加部20は、トランスTR1,TR2と、ダイオードD1,D2,D3,D4と、コンデンサC1,C2と、トランジスタQ1,Q2,Q3と、抵抗R1,R2,R3と、スイッチング用集積回路IC1,IC2と、制御部CNTとを備えている。高電圧印加部20において、トランジスタQ1のコレクタはトランスTR2の1次巻線の一端に接続され、トランジスタQ1のエミッタは接地されている。トランスTR2の1次巻線の他端には電源電圧Vcが印加されている。   The high voltage application unit 20 includes transformers TR1, TR2, diodes D1, D2, D3, D4, capacitors C1, C2, transistors Q1, Q2, Q3, resistors R1, R2, R3, and a switching integrated circuit IC1. , IC2 and a control unit CNT. In the high voltage application unit 20, the collector of the transistor Q1 is connected to one end of the primary winding of the transformer TR2, and the emitter of the transistor Q1 is grounded. A power supply voltage Vc is applied to the other end of the primary winding of the transformer TR2.

また、高電圧印加部20において、トランジスタQ2のコレクタは抵抗R1を介して高電位電源に接続され、トランジスタQ2のエミッタは接地されている。トランジスタQ3のコレクタはトランスTR1の1次巻線の一端に接続され、トランジスタQ3のエミッタは接地されている。トランスTR1の1次巻線の他端には電源電圧Vcが印加されている。トランジスタQ3のベースはスイッチング用集積回路IC1を介しトランジスタQ2のコレクタと抵抗R1との接続点に接続され、スイッチング用集積回路IC1とトランジスタQ3のベースとの接続ラインには抵抗R3を介して高電位電源が接続されている。また、トランジスタQ1のベースはスイッチング用集積回路IC2を介して制御部CNTの駆動パルスPS2の出力端子O2に接続され、スイッチング用集積回路IC2とトランジスタQ1のベースとの接続ラインには抵抗R2を介して高電位電源が接続されている。トランジスタQ2のベースは制御部CNTの駆動パルスPS1の出力端子O1に接続されている。   In the high voltage application unit 20, the collector of the transistor Q2 is connected to a high potential power supply via a resistor R1, and the emitter of the transistor Q2 is grounded. The collector of the transistor Q3 is connected to one end of the primary winding of the transformer TR1, and the emitter of the transistor Q3 is grounded. A power supply voltage Vc is applied to the other end of the primary winding of the transformer TR1. The base of the transistor Q3 is connected to a connection point between the collector of the transistor Q2 and the resistor R1 via the switching integrated circuit IC1, and the connection line between the switching integrated circuit IC1 and the base of the transistor Q3 has a high potential via the resistor R3. The power supply is connected. The base of the transistor Q1 is connected to the output terminal O2 of the drive pulse PS2 of the control unit CNT via the switching integrated circuit IC2, and the connection line between the switching integrated circuit IC2 and the base of the transistor Q1 is connected via the resistor R2. High-potential power supply is connected. The base of the transistor Q2 is connected to the output terminal O1 of the drive pulse PS1 of the control unit CNT.

また、高電圧印加部20において、トランスTR1の2次巻線の一端と正電圧供給端子T1との間には、そのカソードを正電圧供給端子T1側としてダイオードD1が接続されており、ダイオードD1のカソードとトランスTR1の2次巻線の他端との間にはコンデンサC1が接続されている。コンデンサC1とトランスTR1の2次巻線の他端との接続ラインは接地されている。更に、トランスTR1の非動作時の電圧降下防止用のダイオードD3が、そのカソードをダイオードD1のカソード側に向けて、そのアノードを接地側に向けて、コンデンサC1と並列に接続されている。   In the high voltage application unit 20, a diode D1 is connected between one end of the secondary winding of the transformer TR1 and the positive voltage supply terminal T1, with the cathode as the positive voltage supply terminal T1 side. A capacitor C1 is connected between the cathode and the other end of the secondary winding of the transformer TR1. A connection line between the capacitor C1 and the other end of the secondary winding of the transformer TR1 is grounded. Further, a diode D3 for preventing a voltage drop when the transformer TR1 is not operating is connected in parallel with the capacitor C1 with its cathode facing the cathode side of the diode D1 and its anode facing the ground side.

また、高電圧印加部20において、トランスTR2の2次巻線の一端と負電圧供給端子T2との間には、そのアノードを負電圧供給端子T2側としてダイオードD2が接続されており、ダイオードD2のアノードとトランスTR2の2次巻線の他端との間にはコンデンサC2が接続されている。コンデンサC2とトランスTR2の2次巻線の他端との接続ラインは接地されている。更に、トランスTR2の非動作時の電圧降下防止用のダイオードD4が、そのアノードをダイオードD2のアノード側に向けて、そのカソードを接地側に向けて、コンデンサC2と並列に接続されている。   In the high voltage application unit 20, a diode D2 is connected between one end of the secondary winding of the transformer TR2 and the negative voltage supply terminal T2, with the anode serving as the negative voltage supply terminal T2 side. A capacitor C2 is connected between the anode and the other end of the secondary winding of the transformer TR2. A connection line between the capacitor C2 and the other end of the secondary winding of the transformer TR2 is grounded. Further, a diode D4 for preventing a voltage drop when the transformer TR2 is not operating is connected in parallel with the capacitor C2 with its anode facing the anode side of the diode D2 and its cathode facing the ground side.

また、この参考例1では、ハニカム構造体4の上流側に処理対象ガスGSの風速を検出する風速センサ21と、処理対象ガスGSの湿度を検出する湿度センサ22と、処理対象ガスGSの温度を検出する温度センサ23とを設け、この風速センサ21が検出する処理対象ガスGSの風速、湿度センサ22が検出する処理対象ガスGSの湿度および温度センサ23が検出する処理対象ガスGSの温度を制御部CNTへ与えるようにしている。 In Reference Example 1 , a wind speed sensor 21 that detects the wind speed of the processing target gas GS upstream of the honeycomb structure 4, a humidity sensor 22 that detects the humidity of the processing target gas GS, and the temperature of the processing target gas GS. And a temperature of the processing target gas GS detected by the wind speed sensor 21, a humidity of the processing target gas GS detected by the humidity sensor 22, and a temperature of the processing target gas GS detected by the temperature sensor 23. This is given to the control unit CNT.

制御部CNTは、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、駆動パルスPS1,PS2の出力機能を有している。 Controller CNT has a hardware composed of a processor and a storage device, in cooperation with these hardware is realized by a program for realizing various functions, the output function of driving dynamic pulse PS1, PS2.

この例では、制御部CNTの出力端子O1より、時間幅TW1の駆動パルスPS1をトランジスタQ2のベースに所定周期で与え、制御部CNTの出力端子O2より、時間幅TW2の駆動パルスPS2をスイッチング用集積回路IC2に所定周期で与える。   In this example, the drive pulse PS1 with the time width TW1 is given to the base of the transistor Q2 from the output terminal O1 of the control unit CNT at a predetermined cycle, and the drive pulse PS2 with the time width TW2 is used for switching from the output terminal O2 of the control unit CNT. It is given to the integrated circuit IC2 at a predetermined cycle.

また、図2(a)に示すように、駆動パルスPS1をそのオン期間Tonとオフ期間Toff とが等しいデューティ比50%のパルスとし、図2(b)〜(d)に示すように、駆動パルスPS1のオンタイミングに対する駆動パルスPS2のオンタイミングを後述するプラズマの発生状況の総合的な判断結果に基づいて自動調整する。   Further, as shown in FIG. 2A, the driving pulse PS1 is a pulse having a duty ratio of 50% in which the ON period Ton and the OFF period Toff are equal, and the driving pulse PS1 is driven as shown in FIGS. The on-timing of the driving pulse PS2 with respect to the on-timing of the pulse PS1 is automatically adjusted based on the comprehensive judgment result of the plasma generation state described later.

なお、この場合、駆動パルスPS1のオンタイミングに対する駆動パルスPS2のオンタイミングの調整量をTCとし、駆動パルスPS1のオンタイミングに対して遅延させる方向への調整量を遅れ時間TC1、進ませる方向の調整量を進み時間TC2とする。また、この参考例1において、スイッチング用集積回路IC1およびIC2は、「494」タイプのスイッチングコントロールICを用いている。 In this case, the adjustment amount of the on-timing of the driving pulse PS2 with respect to the on-timing of the driving pulse PS1 is TC, and the adjustment amount in the direction of delaying with respect to the on-timing of the driving pulse PS1 is the delay time TC1. The adjustment amount is set to advance time TC2. In the first reference example , the switching integrated circuits IC1 and IC2 use “494” type switching control ICs.

〔駆動パルスPS2のオンタイミングの遅延時間TC1、進み時間TC2が0(TC1,TC2=0(TC=0))とされている場合の動作〕
図3に駆動パルスPS2のオンタイミングの遅延時間TC1、進み時間TC2が0とされている場合のハニカム構造体4の電極8および9への印加電圧の変化を示す。
[Operation in the case where the delay time TC1 and the advance time TC2 of the ON timing of the drive pulse PS2 are 0 (TC1, TC2 = 0 (TC = 0))]
FIG. 3 shows changes in applied voltage to the electrodes 8 and 9 of the honeycomb structure 4 when the delay time TC1 and the advance time TC2 of the ON timing of the drive pulse PS2 are set to zero.

高電圧印加部20において、制御部CNTの出力端子O1からの駆動パルスPS1が「H」レベルとなると(図3(a):t1点)、トランジスタQ2がオンとされる。トランジスタQ2がオンとされると、スイッチング用集積回路IC1のデッドタイムコントロール端子dc1が「L」レベルとなり、スイッチング用集積回路IC1から高周波スイッチングパルスが出力される。この高周波スイッチングパルスによりトランジスタQ3がオン、オフされ、トランスTR1の1次巻線に電流が流れ、トランスTR1の2次巻線側に電圧V1が発生する(図4参照)。この電圧V1は、コンデンサC1によって平滑され、ダイオードD1を介してハニカム構造体4の第1の電極8に印加される。すなわち、ハニカム構造体4の第1の電極8に、接地電位(GND)から正方向に立ち上がる正電圧+V1が印加される(図3(b):t1点)。   In the high voltage applying unit 20, when the drive pulse PS1 from the output terminal O1 of the control unit CNT becomes the “H” level (FIG. 3A: point t1), the transistor Q2 is turned on. When the transistor Q2 is turned on, the dead time control terminal dc1 of the switching integrated circuit IC1 becomes “L” level, and a high frequency switching pulse is output from the switching integrated circuit IC1. The high-frequency switching pulse turns on / off the transistor Q3, a current flows through the primary winding of the transformer TR1, and a voltage V1 is generated on the secondary winding side of the transformer TR1 (see FIG. 4). This voltage V1 is smoothed by the capacitor C1 and applied to the first electrode 8 of the honeycomb structure 4 via the diode D1. That is, the positive voltage + V1 rising in the positive direction from the ground potential (GND) is applied to the first electrode 8 of the honeycomb structure 4 (FIG. 3B: point t1).

また、制御部CNTの出力端子O2からの駆動パルスPS2が駆動パルスPS1と同タイミングで「H」レベルとなると(図3(c):t1点)、スイッチング用集積回路IC2のデッドタイムコントロール端子dc2が「H」レベルとなり、スイッチング用集積回路IC2からの高周波スイッチングパルスの出力が中断される。これによりトランジスタQ1がオフとされ、トランスTR2の2次巻線を流れる電流が遮断される。これにより、コンデンサC2の蓄積電荷がダイオードD2,トランスTR2の2次巻線の経路で放電し、それまでハニカム構造体4の第2の電極9に印加されていた負電圧−V2(後述)が接地電位(GND)に向かって変化する(図3(d):t1点)。   When the drive pulse PS2 from the output terminal O2 of the control unit CNT becomes the “H” level at the same timing as the drive pulse PS1 (FIG. 3 (c): t1 point), the dead time control terminal dc2 of the switching integrated circuit IC2 Becomes “H” level, and the output of the high-frequency switching pulse from the switching integrated circuit IC2 is interrupted. Thereby, the transistor Q1 is turned off, and the current flowing through the secondary winding of the transformer TR2 is cut off. As a result, the accumulated charge in the capacitor C2 is discharged through the path of the secondary winding of the diode D2 and the transformer TR2, and a negative voltage −V2 (described later) applied to the second electrode 9 of the honeycomb structure 4 until then is generated. It changes toward the ground potential (GND) (FIG. 3 (d): t1 point).

ここで、駆動パルスPS1の「H」レベルへの立ち上がり時には、すなわち第1の電極8に正電圧+V1を印加する電圧の切換時には、第2の電極9への印加電圧が接地電位(GND)に戻されるまでの間、第1の電極8と第2の電極9との間には正電圧+V1と負電圧−V2との差電圧V1+V2が瞬間的に印加された後、V1へと降下するオーバシュート電圧が印加される。この場合、V1=V2=Vとすると、倍電圧2Vが第1の電極8と第2の電極9との間に瞬間的に印加されることになる。   Here, when the drive pulse PS1 rises to the “H” level, that is, when the voltage for applying the positive voltage + V1 to the first electrode 8 is switched, the voltage applied to the second electrode 9 becomes the ground potential (GND). Until it is returned, the difference voltage V1 + V2 between the positive voltage + V1 and the negative voltage −V2 is instantaneously applied between the first electrode 8 and the second electrode 9, and then the voltage drops to V1. A shoot voltage is applied. In this case, when V1 = V2 = V, the double voltage 2V is instantaneously applied between the first electrode 8 and the second electrode 9.

高電圧印加部20において、駆動パルスPS2が「L」レベルとなると(図3(c):t2点)、スイッチング用集積回路IC2のデッドタイムコントロール端子dc2が「L」レベルとなり、スイッチング用集積回路IC2から高周波スイッチングパルスが出力される。この高周波スイッチングパルスの出力によりトランジスタQ1がオン、オフされ、トランスTR2の1次巻線に電流が流れ、トランスTR2の2次巻線側に電圧V2が発生する(図5参照)。この電圧V2は、コンデンサC2によって平滑され、ダイオードD2を介してハニカム構造体4の第2の電極9に印加される。すなわち、ハニカム構造体4の第2の電極9に、接地電位(GND)から負方向に立ち下がる負電圧−V2が印加される(図3(d):t2点)。   When the drive pulse PS2 becomes “L” level in the high voltage application unit 20 (FIG. 3 (c): t2 point), the dead time control terminal dc2 of the switching integrated circuit IC2 becomes “L” level, and the switching integrated circuit A high frequency switching pulse is output from IC2. The transistor Q1 is turned on and off by the output of the high-frequency switching pulse, a current flows through the primary winding of the transformer TR2, and a voltage V2 is generated on the secondary winding side of the transformer TR2 (see FIG. 5). This voltage V2 is smoothed by the capacitor C2 and applied to the second electrode 9 of the honeycomb structure 4 via the diode D2. That is, a negative voltage −V2 that falls in the negative direction from the ground potential (GND) is applied to the second electrode 9 of the honeycomb structure 4 (FIG. 3 (d): point t2).

また、制御部CNTの出力端子O1からの駆動パルスPS1が駆動パルスPS2と同タイミングで「L」レベルとなると(図3(a):t2点)、トランジスタQ2がオフとされる。トランジスタQ2がオフとされると、スイッチング用集積回路IC1のデッドタイムコントロール端子dc1が「H」レベルとなり、スイッチング用集積回路IC1からの高周波スイッチングパルスの出力が中断される。これによりトランジスタQ3がオフとされ、トランスTR1の2次巻線を流れる電流が遮断される。これにより、コンデンサC1の蓄積電荷がトランスTR1の2次巻線,ダイオードD1の経路で放電し、それまでハニカム構造体4の第1の電極8に印加されていた正電圧+V1が接地電位(GND)に向かって変化する(図3(b):t2点)。   Further, when the drive pulse PS1 from the output terminal O1 of the control unit CNT becomes the “L” level at the same timing as the drive pulse PS2 (FIG. 3A: point t2), the transistor Q2 is turned off. When the transistor Q2 is turned off, the dead time control terminal dc1 of the switching integrated circuit IC1 becomes “H” level, and the output of the high-frequency switching pulse from the switching integrated circuit IC1 is interrupted. Thereby, the transistor Q3 is turned off, and the current flowing through the secondary winding of the transformer TR1 is cut off. As a result, the accumulated charge of the capacitor C1 is discharged through the secondary winding of the transformer TR1 and the path of the diode D1, and the positive voltage + V1 that has been applied to the first electrode 8 of the honeycomb structure 4 until then is the ground potential (GND). ) (FIG. 3B: point t2).

ここで、駆動パルスPS2の「L」レベルへの立ち下がり時には、すなわち第2の電極9に負電圧−V2を印加する電圧の切換時には、第1の電極8への印加電圧が接地電位(GND)に戻されるまでの間、第1の電極8と第2の電極9との間には正電圧+V1と負電圧−V2との差電圧V1+V2が瞬間的に印加された後、V2へと降下するオーバシュート電圧が印加される。この場合、V1=V2=Vとすると、倍電圧2Vが第1の電極8と第2の電極9との間に瞬間的に印加されることになる。   Here, when the drive pulse PS2 falls to the “L” level, that is, when the voltage for applying the negative voltage −V2 to the second electrode 9 is switched, the applied voltage to the first electrode 8 is the ground potential (GND). ), The difference voltage V1 + V2 between the positive voltage + V1 and the negative voltage −V2 is momentarily applied between the first electrode 8 and the second electrode 9, and then drops to V2. An overshoot voltage is applied. In this case, when V1 = V2 = V, the double voltage 2V is instantaneously applied between the first electrode 8 and the second electrode 9.

このようにして、駆動パルスPS2のオンタイミングの遅れ時間TC1、進み時間TC2が0とされている場合、駆動パルスPS1,PS2のオンタイミングおよびオフタイミングで、第1の電極8と第2の電極9との間に正電圧+V1と負電圧−V2との差電圧V1+V2が瞬間的に印加される。   In this way, when the delay time TC1 and the advance time TC2 of the ON timing of the drive pulse PS2 are set to 0, the first electrode 8 and the second electrode at the ON timing and the OFF timing of the drive pulses PS1 and PS2. 9, the difference voltage V1 + V2 between the positive voltage + V1 and the negative voltage −V2 is instantaneously applied.

なお、この例では、V1,V2を数kV〜数10kVの高電圧(V1=V2=V)とし、駆動パルスPS1,PS2のオンタイミングおよびオフタイミングでは倍電圧2Vが瞬間的に印加されるものとする。これにより、ハニカム構造体4の貫通孔4aにプラズマが発生し、このプラズマ中に生成されるイオンやラジカルによって、処理対象ガスGSに含まれる有害ガスが無害な物質に分解されるものとなる。なお、この場合、駆動パルスPS1,PS2のオンタイミングおよびオフタイミング以外の期間においても高電圧Vが印加されるので、プラズマは発生する。   In this example, V1 and V2 are set to high voltages (V1 = V2 = V) of several kV to several tens of kV, and a double voltage 2V is instantaneously applied at the on timing and off timing of the drive pulses PS1 and PS2. And As a result, plasma is generated in the through-holes 4a of the honeycomb structure 4, and harmful gases contained in the processing target gas GS are decomposed into harmless substances by ions and radicals generated in the plasma. In this case, plasma is generated because the high voltage V is applied even during periods other than the on timing and off timing of the drive pulses PS1 and PS2.

〔駆動パルスPS2のオンタイミングの遅延時間TC1がTC1>0とされた場合の動作〕
制御部CNTは、図3に示したTC1,TC2=0の制御状態から、プラズマの発生能力を増大させる必要があると判断すると、その時のプラズマの発生能力の必要量に応じて遅れ時間TC1を大きくする(TC1>0)。この時のプラズマの発生能力を増大させる必要があるか否かの判断は、風速センサ21が検出する処理対象ガスGSの風速、湿度センサ22が検出する処理対象ガスGSの湿度および温度センサ23が検出する処理対象ガスGSの温度に基づいて行う。
[Operation when the delay time TC1 of the ON timing of the drive pulse PS2 is TC1> 0]
If the control unit CNT determines that it is necessary to increase the plasma generation capability from the control state of TC1, TC2 = 0 shown in FIG. 3, the control unit CNT sets the delay time TC1 according to the required amount of the plasma generation capability at that time. Increase (TC1> 0). Whether or not it is necessary to increase the plasma generation capability at this time is determined by the wind speed of the processing target gas GS detected by the wind speed sensor 21, the humidity of the processing target gas GS detected by the humidity sensor 22, and the temperature sensor 23. This is performed based on the temperature of the processing target gas GS to be detected.

この場合、制御部CNTは、風速センサ21が検出する処理対象ガスGSの風速に基づいて、現在のプラズマの発生状況を「能力不足」,「能力適正」,「能力過剰」の何れに該当するかを判断する。また、湿度センサ22が検出する処理対象ガスGSの湿度に基づいて、現在のプラズマの発生状況を「能力不足」,「能力適正」,「能力過剰」の何れに該当するかを判断する。また、温度センサ23が検出する処理対象ガスGSの温度に基づいて、現在のプラズマの発生状況を「能力不足」,「能力適正」,「能力過剰」の何れに該当するかを判断する。そして、この風速に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果と、湿度に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果と、温度に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果を総合的に判断し、この総合的な判断結果に基づいてプラズマの発生能力を増大させる必要があるか否かを判断する。この際の総合的な判断結果を得る方式としては、優先度方式、投票方式、重み付け方式があるが、これについては後述する。   In this case, based on the wind speed of the processing target gas GS detected by the wind speed sensor 21, the control unit CNT corresponds to the current plasma generation state of “insufficient capacity”, “appropriate capacity”, or “excess capacity”. Determine whether. Further, based on the humidity of the processing target gas GS detected by the humidity sensor 22, it is determined whether the current plasma generation state corresponds to “insufficient capability”, “appropriate capability”, or “excess capability”. Further, based on the temperature of the processing target gas GS detected by the temperature sensor 23, it is determined whether the current plasma generation state corresponds to “insufficient capability”, “appropriate capability”, or “excess capability”. Then, the judgment result of the current plasma generation status based on the wind speed, the judgment result of the current plasma generation status based on the humidity, and the judgment result of the current plasma generation status based on the temperature are comprehensively judged, Based on this comprehensive determination result, it is determined whether or not it is necessary to increase the plasma generation capability. As a method for obtaining a comprehensive judgment result at this time, there are a priority method, a voting method, and a weighting method, which will be described later.

図6に駆動パルスPS2のオンタイミングの遅延時間TC1がTC1>0とされた場合のハニカム構造体4の電極8および9への印加電圧の変化を示す。   FIG. 6 shows a change in the voltage applied to the electrodes 8 and 9 of the honeycomb structure 4 when the delay time TC1 of the ON timing of the drive pulse PS2 is TC1> 0.

高電圧印加部20において、制御部CNTの出力端子O1からの駆動パルスPS1が「H」レベルとなると(図6(a):t1点)、トランジスタQ2がオンとされる。トランジスタQ2がオンとされると、スイッチング用集積回路IC1のデッドタイムコントロール端子dc1が「L」レベルとなり、スイッチング用集積回路IC1から高周波スイッチングパルスが出力される。この高周波スイッチングパルスによりトランジスタQ3がオン、オフされ、トランスTR1の1次巻線に電流が流れ、トランスTR1の2次巻線側に電圧V1が発生する(図4参照)。この電圧V1は、コンデンサC1によって平滑され、ダイオードD1を介してハニカム構造体4の第1の電極8に印加される。すなわち、ハニカム構造体4の第1の電極8に、接地電位(GND)から正方向に立ち上がる正電圧+V1が印加される(図6(b):t1点)。   In the high voltage applying unit 20, when the drive pulse PS1 from the output terminal O1 of the control unit CNT becomes the “H” level (FIG. 6A: t1 point), the transistor Q2 is turned on. When the transistor Q2 is turned on, the dead time control terminal dc1 of the switching integrated circuit IC1 becomes “L” level, and a high frequency switching pulse is output from the switching integrated circuit IC1. The high-frequency switching pulse turns on / off the transistor Q3, a current flows through the primary winding of the transformer TR1, and a voltage V1 is generated on the secondary winding side of the transformer TR1 (see FIG. 4). This voltage V1 is smoothed by the capacitor C1 and applied to the first electrode 8 of the honeycomb structure 4 via the diode D1. That is, the positive voltage + V1 rising in the positive direction from the ground potential (GND) is applied to the first electrode 8 of the honeycomb structure 4 (FIG. 6B: point t1).

そして、TC1時間の経過後、制御部CNTの出力端子O2からの駆動パルスPS2が「H」レベルとなると(図6(c):t2点)、スイッチング用集積回路IC2のデッドタイムコントロール端子dc2が「H」レベルとなり、スイッチング用集積回路IC2からの高周波スイッチングパルスの出力が中断される。これによりトランジスタQ1がオフとされ、トランスTR2の2次巻線を流れる電流が遮断される。これにより、コンデンサC2の蓄積電荷がダイオードD2,トランスTR2の2次巻線の経路で放電し、それまでハニカム構造体4の第2の電極9に印加されていた負電圧−V2(後述)が接地電位(GND)に向かって変化する(図6(d):t2点)。   When the drive pulse PS2 from the output terminal O2 of the control unit CNT becomes “H” level after elapse of TC1 time (FIG. 6 (c): t2 point), the dead time control terminal dc2 of the switching integrated circuit IC2 is It becomes “H” level, and the output of the high frequency switching pulse from the switching integrated circuit IC2 is interrupted. Thereby, the transistor Q1 is turned off, and the current flowing through the secondary winding of the transformer TR2 is cut off. As a result, the accumulated charge in the capacitor C2 is discharged through the path of the secondary winding of the diode D2 and the transformer TR2, and a negative voltage −V2 (described later) applied to the second electrode 9 of the honeycomb structure 4 until then is generated. It changes toward the ground potential (GND) (FIG. 6 (d): t2 point).

ここで、駆動パルスPS1の「H」レベルへの立ち上がり時には、すなわち第1の電極8に正電圧+V1を印加する電圧の切換時には、TC1時間の間、第1の電極8への正電圧+V1の立ち上がり状態と第2の電極9への負電圧−V2の立ち下がり状態とが重なり、第1の電極8と第2の電極9との間には正電圧+V1と負電圧−V2との差電圧V1+V2が継続して印加される。この場合、V1=V2=Vとすると、倍電圧2Vが第1の電極8と第2の電極9との間にTC1時間の間印加されることになる。   Here, when the drive pulse PS1 rises to the “H” level, that is, when the voltage for applying the positive voltage + V1 to the first electrode 8 is switched, the positive voltage + V1 applied to the first electrode 8 is maintained for TC1 time. The rising state and the falling state of the negative voltage −V2 to the second electrode 9 overlap, and the difference voltage between the positive voltage + V1 and the negative voltage −V2 is present between the first electrode 8 and the second electrode 9. V1 + V2 is continuously applied. In this case, if V1 = V2 = V, the double voltage 2V is applied between the first electrode 8 and the second electrode 9 for TC1 time.

高電圧印加部20において、駆動パルスPS2が「L」レベルとなると(図6(c):t3点)、スイッチング用集積回路IC2のデッドタイムコントロール端子dc2が「L」レベルとなり、スイッチング用集積回路IC2から高周波スイッチングパルスが出力される。この高周波スイッチングパルスの出力によりトランジスタQ1がオン、オフされ、トランスTR2の1次巻線に電流が流れ、トランスTR2の2次巻線側に電圧V2が発生する(図5参照)。この電圧V2は、コンデンサC2によって平滑され、ダイオードD2を介してハニカム構造体4の第2の電極9に印加される。すなわち、ハニカム構造体4の第2の電極9に、接地電位(GND)から負方向に立ち下がる負電圧−V2が印加される(図6(d):t3点)。   When the drive pulse PS2 becomes “L” level in the high voltage application unit 20 (FIG. 6C: point t3), the dead time control terminal dc2 of the switching integrated circuit IC2 becomes “L” level, and the switching integrated circuit A high frequency switching pulse is output from IC2. The transistor Q1 is turned on and off by the output of the high-frequency switching pulse, a current flows through the primary winding of the transformer TR2, and a voltage V2 is generated on the secondary winding side of the transformer TR2 (see FIG. 5). This voltage V2 is smoothed by the capacitor C2 and applied to the second electrode 9 of the honeycomb structure 4 via the diode D2. That is, the negative voltage −V2 that falls in the negative direction from the ground potential (GND) is applied to the second electrode 9 of the honeycomb structure 4 (FIG. 6D: point t3).

また、制御部CNTの出力端子O1からの駆動パルスPS1が駆動パルスPS2と同タイミングで「L」レベルとなると(図6(a):t3点)、トランジスタQ2がオフとされる。トランジスタQ2がオフとされると、スイッチング用集積回路IC1のデッドタイムコントロール端子dc1が「H」レベルとなり、スイッチング用集積回路IC1からの高周波スイッチングパルスの出力が中断される。これによりトランジスタQ3がオフとされ、トランスTR1の2次巻線を流れる電流が遮断される。これにより、コンデンサC1の蓄積電荷がトランスTR1の2次巻線,ダイオードD1の経路で放電し、それまでハニカム構造体4の第1の電極8に印加されていた正電圧+V1が接地電位(GND)に向かって変化する(図6(b):t3点)。 Further, when the drive pulse PS1 from the output terminal O1 of the control unit CNT becomes the “L” level at the same timing as the drive pulse PS2 (FIG. 6A: t3 point), the transistor Q2 is turned off. When the transistor Q2 is turned off, the dead time control terminal dc1 of the switching integrated circuit IC1 becomes “H” level, and the output of the high-frequency switching pulse from the switching integrated circuit IC1 is interrupted. Thereby, the transistor Q3 is turned off, and the current flowing through the secondary winding of the transformer TR1 is cut off. As a result, the accumulated charge of the capacitor C1 is discharged through the secondary winding of the transformer TR1 and the path of the diode D1, and the positive voltage + V1 that has been applied to the first electrode 8 of the honeycomb structure 4 until then is the ground potential (GND). ) (FIG. 6B: t3 point ).

ここで、駆動パルスPS2の「L」レベルへの立ち下がり時には、すなわち第2の電極9に負電圧−V2を印加する電圧の切換時には、第1の電極8への印加電圧が接地電位(GND)に戻されるまでの間、第1の電極8と第2の電極9との間には正電圧+V1と負電圧−V2との差電圧V1+V2が瞬間的に印加された後、V2へと降下するオーバシュート電圧が印加される。この場合、V1=V2=Vとすると、倍電圧2Vが第1の電極8と第2の電極9との間に瞬間的に印加されることになる。   Here, when the drive pulse PS2 falls to the “L” level, that is, when the voltage for applying the negative voltage −V2 to the second electrode 9 is switched, the applied voltage to the first electrode 8 is the ground potential (GND). ), The difference voltage V1 + V2 between the positive voltage + V1 and the negative voltage −V2 is momentarily applied between the first electrode 8 and the second electrode 9, and then drops to V2. An overshoot voltage is applied. In this case, when V1 = V2 = V, the double voltage 2V is instantaneously applied between the first electrode 8 and the second electrode 9.

このようにして、駆動パルスPS2のオンタイミングの遅延時間TC1がTC1>0とされた場合、第1の電極8への正電圧+V1の立ち上がり状態と第2の電極9への負電圧−V2の立ち下がり状態とが重なるTC1時間の間、正電圧+V1と負電圧−V2との差電圧V1+V2が第1の電極8と第2の電極9との間に印加され、ハニカム構造体4の貫通孔4aに発生するプラズマの量が増大する。   In this way, when the delay time TC1 of the ON timing of the drive pulse PS2 is TC1> 0, the rising state of the positive voltage + V1 to the first electrode 8 and the negative voltage −V2 to the second electrode 9 During the TC1 time when the falling state overlaps, the differential voltage V1 + V2 between the positive voltage + V1 and the negative voltage −V2 is applied between the first electrode 8 and the second electrode 9, and the through-hole of the honeycomb structure 4 The amount of plasma generated in 4a increases.

〔駆動パルスPS2のオンタイミングの進み時間TC2がTC2>0とされた場合の動作〕
制御部CNTは、図3に示したTC1,TC2=0の制御状態から、プラズマの発生能力を減少させる必要があると判断すると、その時のプラズマの発生能力の必要量に応じて進み時間TC2を大きくする(TC2>0)。この時のプラズマの発生能力を減少させる必要があるか否かの判断は、風速センサ21が検出する処理対象ガスGSの風速、湿度センサ22が検出する処理対象ガスGSの湿度および温度センサ23が検出する処理対象ガスGSの温度に基づいて行う。
[Operation when drive pulse PS2 ON timing advance time TC2 is TC2> 0]
When the control unit CNT determines that it is necessary to reduce the plasma generation capability from the control state of TC1, TC2 = 0 shown in FIG. 3, the control unit CNT sets the advance time TC2 according to the required amount of the plasma generation capability at that time. Increase (TC2> 0). Whether or not it is necessary to reduce the plasma generation capability at this time is determined by the wind speed of the processing target gas GS detected by the wind speed sensor 21, the humidity of the processing target gas GS detected by the humidity sensor 22, and the temperature sensor 23. This is performed based on the temperature of the processing target gas GS to be detected.

この場合、制御部CNTは、風速センサ21が検出する処理対象ガスGSの風速に基づいて、現在のプラズマの発生状況を「能力不足」,「能力適正」,「能力過剰」の何れに該当するかを判断する。また、湿度センサ22が検出する処理対象ガスGSの湿度に基づいて、現在のプラズマの発生状況を「能力不足」,「能力適正」,「能力過剰」の何れに該当するかを判断する。また、温度センサ23が検出する処理対象ガスGSの温度に基づいて、現在のプラズマの発生状況を「能力不足」,「能力適正」,「能力過剰」の何れに該当するかを判断する。そして、この風速に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果と、湿度に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果と、温度に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果を総合的に判断し、この総合的な判断結果に基づいてプラズマの発生能力を減少させる必要があるか否かを判断する。この際の総合的な判断結果を得る方式としては、優先度方式、投票方式、重み付け方式がある(後述)。   In this case, based on the wind speed of the processing target gas GS detected by the wind speed sensor 21, the control unit CNT corresponds to the current plasma generation state of “insufficient capacity”, “appropriate capacity”, or “excess capacity”. Determine whether. Further, based on the humidity of the processing target gas GS detected by the humidity sensor 22, it is determined whether the current plasma generation state corresponds to “insufficient capability”, “appropriate capability”, or “excess capability”. Further, based on the temperature of the processing target gas GS detected by the temperature sensor 23, it is determined whether the current plasma generation state corresponds to “insufficient capability”, “appropriate capability”, or “excess capability”. Then, the judgment result of the current plasma generation status based on the wind speed, the judgment result of the current plasma generation status based on the humidity, and the judgment result of the current plasma generation status based on the temperature are comprehensively judged, Based on this comprehensive determination result, it is determined whether or not it is necessary to reduce the plasma generation capability. As a method for obtaining a comprehensive determination result at this time, there are a priority method, a voting method, and a weighting method (described later).

図7に駆動パルスPS2のオンタイミングの進み時間TC2がTC2>0とされた場合のハニカム構造体4の電極8および9への印加電圧の変化を示す。   FIG. 7 shows changes in applied voltage to the electrodes 8 and 9 of the honeycomb structure 4 when the on-timing advance time TC2 of the drive pulse PS2 is TC2> 0.

高電圧印加部20において、制御部CNTの出力端子O2からの駆動パルスPS2が「H」レベルとなると(図7(c):t0点)、スイッチング用集積回路IC2のデッドタイムコントロール端子dc2が「H」レベルとなり、スイッチング用集積回路IC2からの高周波スイッチングパルスの出力が中断される。これによりトランジスタQ1がオフとされ、トランスTR2の2次巻線を流れる電流が遮断される。これにより、コンデンサC2の蓄積電荷がダイオードD2,トランスTR2の2次巻線の経路で放電し、それまでハニカム構造体4の第2の電極9に印加されていた負電圧−V2(後述)が接地電位(GND)に向かって変化する(図7(d):t0点)。   In the high voltage application unit 20, when the drive pulse PS2 from the output terminal O2 of the control unit CNT becomes “H” level (FIG. 7 (c): point t0), the dead time control terminal dc2 of the switching integrated circuit IC2 is “ The high-frequency switching pulse output from the switching integrated circuit IC2 is interrupted. Thereby, the transistor Q1 is turned off, and the current flowing through the secondary winding of the transformer TR2 is cut off. As a result, the accumulated charge in the capacitor C2 is discharged through the path of the secondary winding of the diode D2 and the transformer TR2, and a negative voltage −V2 (described later) applied to the second electrode 9 of the honeycomb structure 4 until then is generated. It changes toward the ground potential (GND) (FIG. 7 (d): t0 point).

そして、TC2時間の経過後、制御部CNTの出力端子O1からの駆動パルスPS1が「H」レベルとなると(図7(a):t1点)、トランジスタQ2がオンとされる。トランジスタQ2がオンとされると、スイッチング用集積回路IC1のデッドタイムコントロール端子dc1が「L」レベルとなり、スイッチング用集積回路IC1から高周波スイッチングパルスが出力される。この高周波スイッチングパルスによりトランジスタQ3がオン、オフされ、トランスTR1の1次巻線に電流が流れ、トランスTR1の2次巻線側に電圧V1が発生する(図4参照)。この電圧V1は、コンデンサC1によって平滑され、ダイオードD1を介してハニカム構造体4の第1の電極8に印加される。すなわち、ハニカム構造体4の第1の電極8に、接地電位(GND)から正方向に立ち上がる正電圧+V1が印加される(図7(b):t1点)。 Then, after the elapse of TC2 time, when the drive pulse PS1 from the output terminal O1 of the control unit CNT becomes the “H” level (FIG. 7A: point t1), the transistor Q2 is turned on. When the transistor Q2 is turned on, the dead time control terminal dc1 of the switching integrated circuit IC1 becomes “L” level, and a high frequency switching pulse is output from the switching integrated circuit IC1. The high-frequency switching pulse turns on / off the transistor Q3, a current flows through the primary winding of the transformer TR1, and a voltage V1 is generated on the secondary winding side of the transformer TR1 (see FIG. 4). This voltage V1 is smoothed by the capacitor C1 and applied to the first electrode 8 of the honeycomb structure 4 via the diode D1. That is, the positive voltage + V1 rising in the positive direction from the ground potential (GND) is applied to the first electrode 8 of the honeycomb structure 4 (FIG. 7B: point t1).

ここで、駆動パルスPS2の「H」レベルへの立ち上がり時には、すなわち第2の電極9への負電圧−V2の印加を第1の電極8への正電圧+V1への印加に切り換える電圧の切換時には、駆動パルスPS1が「H」レベルへ立ち上がるまでの間(ほぼTC2時間)、第1の電極8への正電圧+V1が接地電位に立ち下がった状態と第2の電極9への負電圧−V2が接地電位に立ち上がった状態とが重なり、第1の電極8と第2の電極9との間に電圧が印加されなくなる。すなわち、駆動パルスPS2が「H」レベルへ立ち上がってから駆動パルスPS1が「H」レベルへ立ち上がるまでのほぼTC2時間の間、第1の電極8と第2の電極9との間への高電圧(V1,V2)の印加が休止される。   Here, when the drive pulse PS2 rises to the “H” level, that is, when the voltage is switched to switch the application of the negative voltage −V2 to the second electrode 9 to the application of the positive voltage + V1 to the first electrode 8. Until the drive pulse PS1 rises to the “H” level (approximately TC2 time), the positive voltage + V1 to the first electrode 8 falls to the ground potential and the negative voltage −V2 to the second electrode 9 Is overlapped with the ground potential and no voltage is applied between the first electrode 8 and the second electrode 9. That is, the high voltage between the first electrode 8 and the second electrode 9 for approximately TC2 time from when the drive pulse PS2 rises to the “H” level to when the drive pulse PS1 rises to the “H” level. Application of (V1, V2) is suspended.

高電圧印加部20において、駆動パルスPS2が「L」レベルとなると(図7(c):t2点)、スイッチング用集積回路IC2のデッドタイムコントロール端子dc2が「L」レベルとなり、スイッチング用集積回路IC2から高周波スイッチングパルスが出力される。この高周波スイッチングパルスの出力によりトランジスタQ1がオン、オフされ、トランスTR2の1次巻線に電流が流れ、トランスTR2の2次巻線側に電圧V2が発生する(図5参照)。この電圧V2は、コンデンサC2によって平滑され、ダイオードD2を介してハニカム構造体4の第2の電極9に印加される。すなわち、ハニカム構造体4の第2の電極9に、接地電位(GND)から負方向に立ち下がる負電圧−V2が印加される(図7(d):t2点)。   When the drive pulse PS2 becomes “L” level in the high voltage application unit 20 (FIG. 7C: point t2), the dead time control terminal dc2 of the switching integrated circuit IC2 becomes “L” level, and the switching integrated circuit A high frequency switching pulse is output from IC2. The transistor Q1 is turned on and off by the output of the high-frequency switching pulse, a current flows through the primary winding of the transformer TR2, and a voltage V2 is generated on the secondary winding side of the transformer TR2 (see FIG. 5). This voltage V2 is smoothed by the capacitor C2 and applied to the second electrode 9 of the honeycomb structure 4 via the diode D2. That is, the negative voltage −V2 that falls in the negative direction from the ground potential (GND) is applied to the second electrode 9 of the honeycomb structure 4 (FIG. 7D: point t2).

また、制御部CNTの出力端子O1からの駆動パルスPS1が駆動パルスPS2と同タイミングで「L」レベルとなると(図7(a):t2点)、トランジスタQ2がオフとされる。トランジスタQ2がオフとされると、スイッチング用集積回路IC1のデッドタイムコントロール端子dc1が「H」レベルとなり、スイッチング用集積回路IC1からの高周波スイッチングパルスの出力が中断される。これによりトランジスタQ3がオフとされ、トランスTR1の2次巻線を流れる電流が遮断される。これにより、コンデンサC1の蓄積電荷がトランスTR1の2次巻線,ダイオードD1の経路で放電し、それまでハニカム構造体4の第1の電極8に印加されていた正電圧+V1が接地電位(GND)に向かって変化する(図7(b):t2点)。   Further, when the drive pulse PS1 from the output terminal O1 of the control unit CNT becomes the “L” level at the same timing as the drive pulse PS2 (FIG. 7A: t2 point), the transistor Q2 is turned off. When the transistor Q2 is turned off, the dead time control terminal dc1 of the switching integrated circuit IC1 becomes “H” level, and the output of the high-frequency switching pulse from the switching integrated circuit IC1 is interrupted. Thereby, the transistor Q3 is turned off, and the current flowing through the secondary winding of the transformer TR1 is cut off. As a result, the accumulated charge of the capacitor C1 is discharged through the secondary winding of the transformer TR1 and the path of the diode D1, and the positive voltage + V1 that has been applied to the first electrode 8 of the honeycomb structure 4 until then is the ground potential (GND). ) (FIG. 7B: point t2).

ここで、駆動パルスPS2の「L」レベルへの立ち下がり時には、すなわち第2の電極9に負電圧−V2を印加する電圧の切換時には、第1の電極8への印加電圧が接地電位(GND)に戻されるまでの間、第1の電極8と第2の電極9との間には正電圧+V1と負電圧−V2との差電圧V1+V2が瞬間的に印加された後、V2へと降下するオーバシュート電圧が印加される。この場合、V1=V2=Vとすると、倍電圧2Vが第1の電極8と第2の電極9との間に瞬間的に印加されることになる。   Here, when the drive pulse PS2 falls to the “L” level, that is, when the voltage for applying the negative voltage −V2 to the second electrode 9 is switched, the applied voltage to the first electrode 8 is the ground potential (GND). ), The difference voltage V1 + V2 between the positive voltage + V1 and the negative voltage −V2 is momentarily applied between the first electrode 8 and the second electrode 9, and then drops to V2. An overshoot voltage is applied. In this case, when V1 = V2 = V, the double voltage 2V is instantaneously applied between the first electrode 8 and the second electrode 9.

このようにして、駆動パルスPS2のオンタイミングの進み時間TC2がTC2>0とされた場合、第2の電極9への負電圧−V2の印加を第1の電極8への正電圧+V1への印加に切り換える電圧の切換時に、ほぼTC2時間の間、第1の電極8への正電圧+V1が接地電位に立ち下がった状態と第2の電極9への負電圧−V2が接地電位に立ち上がった状態とが重なり、第1の電極8と第2の電極9との間に電圧が印加されなくなり、この期間を高電圧の休止期間としてハニカム構造体4の貫通孔4aに発生するプラズマの量が減少する。また、この高電圧の休止期間において処理対象ガスGSがハニカム構造体4に吸着し、この休止期間中に吸着された分も含めて高電圧印加時に分解処理が行われるものとなり、低電力でも効率的にガス処理を行うことが可能となる。 In this way, when the on-timing advance time TC2 of the drive pulse PS2 is TC2> 0, the application of the negative voltage −V2 to the second electrode 9 is applied to the positive voltage + V1 to the first electrode 8. At the time of switching the voltage to be applied, the positive voltage + V1 to the first electrode 8 falls to the ground potential and the negative voltage −V2 to the second electrode 9 rises to the ground potential for approximately TC2 hours. The state overlaps and no voltage is applied between the first electrode 8 and the second electrode 9, and the amount of plasma generated in the through-holes 4a of the honeycomb structure 4 is defined as a high voltage pause period. Decrease. Further, the gas to be treated GS is adsorbed on the honeycomb structure 4 during the high voltage pause period, and the decomposition process is performed when the high voltage is applied including the amount adsorbed during the pause period. Gas treatment can be performed.

〔優先度方式〕
図8に制御部CNTにおいてプラズマの発生状況の総合的な判断結果を優先度方式で得るようにした場合のフローチャートを示す。なお、この優先度方式を採用するにあたっては、風速センサ21によって検出される処理対象ガスGSの風速と、湿度センサ22によって検出される処理対象ガスGSの湿度と、温度センサ23によって検出される処理対象ガスGSの温度との間に優先度を定めておく。この例では、「風速」を優先度1、「湿度」を優先度2、「温度」を優先度3とする。
[Priority method]
FIG. 8 shows a flowchart when the control unit CNT obtains a comprehensive determination result of the plasma generation state by the priority method. In adopting this priority method, the wind speed of the processing target gas GS detected by the wind speed sensor 21, the humidity of the processing target gas GS detected by the humidity sensor 22, and the processing detected by the temperature sensor 23. A priority is determined between the target gas GS and the temperature. In this example, “wind speed” is given priority 1, “humidity” is given priority 2, and “temperature” is given priority 3.

この場合、制御部CNTは、先ず、優先度1の風速センサ21が検出する処理対象ガスGSの風速に基づいて、現在のプラズマの発生状況を判断する(ステップS101)。そして、この風速に基づく現在のプラズマの発生状況が「能力不足」,「能力適正」,「能力過剰」の何れに該当するかを判断し(ステップS102)、「能力不足」であればプラズマの発生能力を増大させ(ステップS108)、「能力過剰」であればプラズマの発生能力を減少させる(ステップS109)。   In this case, the control unit CNT first determines the current plasma generation state based on the wind speed of the processing target gas GS detected by the wind speed sensor 21 with priority 1 (step S101). Then, it is determined whether the current plasma generation status based on the wind speed corresponds to “insufficient capability”, “appropriate capability”, or “excess capability” (step S102). The generation capability is increased (step S108), and if it is “overcapacity”, the generation capability of plasma is decreased (step S109).

風速に基づく現在のプラズマの発生状況が「能力適正」であれば、制御部CNTは、優先度2の湿度センサ22が検出する処理対象ガスGSの湿度に基づいて、現在のプラズマの発生状況を判断する(ステップS103)。そして、この湿度に基づく現在のプラズマの発生状況が「能力不足」,「能力適正」,「能力過剰」の何れに該当するかを判断し(ステップS104)、「能力不足」であればプラズマの発生能力を増大させ(ステップS108)、「能力過剰」であればプラズマの発生能力を減少させる(ステップS109)。   If the current plasma generation status based on the wind speed is “appropriate capability”, the control unit CNT determines the current plasma generation status based on the humidity of the processing target gas GS detected by the humidity sensor 22 of priority 2. Judgment is made (step S103). Then, it is determined whether the current plasma generation state based on the humidity corresponds to “insufficient capability”, “appropriate capability”, or “excess capability” (step S104). The generation capability is increased (step S108), and if it is “overcapacity”, the generation capability of plasma is decreased (step S109).

湿度に基づく現在のプラズマの発生状況が「能力適正」であれば、制御部CNTは、優先度3の温度センサ23が検出する処理対象ガスGSの温度に基づいて、現在のプラズマの発生状況を判断する(ステップS105)。そして、この温度に基づく現在のプラズマの発生状況が「能力不足」,「能力適正」,「能力過剰」の何れに該当するかを判断し(ステップS106)、「能力不足」であればプラズマの発生能力を増大させ(ステップS108)、「能力過剰」であればプラズマの発生能力を減少させ(ステップS109)、「能力適正」であれば現在のプラズマの発生能力を維持させる(ステップS107)。   If the current plasma generation status based on humidity is “appropriate capability”, the control unit CNT determines the current plasma generation status based on the temperature of the processing target gas GS detected by the temperature sensor 23 with priority 3. Judgment is made (step S105). Then, it is determined whether the current plasma generation state based on this temperature corresponds to “insufficient capability”, “appropriate capability”, or “excess capability” (step S106). The generation capability is increased (step S108). If “capacity is excessive”, the plasma generation capability is decreased (step S109). If “capability is appropriate”, the current plasma generation capability is maintained (step S107).

〔投票方式〕
図9に制御部CNTにおいてプラズマの発生状況の総合的な判断結果を投票方式で得るようにした場合の判断ロジックを示す。
[Voting method]
FIG. 9 shows determination logic when the control unit CNT obtains a comprehensive determination result of the plasma generation state by a voting method.

この投票方式では、風速センサ21によって検出される処理対象ガスGSの風速に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果と、湿度センサ22によって検出される処理対象ガスGSの湿度に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果と、温度センサ23によって検出される処理対象ガスGSの温度に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果とは同じ重みを持つものとする。   In this voting method, the determination result of the current plasma generation state based on the wind speed of the processing target gas GS detected by the wind speed sensor 21 and the current plasma based on the humidity of the processing target gas GS detected by the humidity sensor 22. It is assumed that the determination result of the generation status and the determination result of the current plasma generation status based on the temperature of the processing target gas GS detected by the temperature sensor 23 have the same weight.

この投票方式において、制御部CNTは、各センサによる個別の判断結果を「能力不足」,「能力適正」,「能力過剰」のどの項目に該当するかを調べ、各項目に該当する数が最大の項目より総合的な判断結果を得る。この場合、「能力不足」に該当する数が最大であれば、総合的な判断結果を「能力増大」とし、「能力過剰」に該当する数が最大であれば、総合的な判断結果を「能力減少」とする。「能力適正」に該当する数が最大であれば、総合的な判断結果を「現状維持」とする。なお、3項目が同数の場合には、特別ルールとして、総合的な判断結果を「現状維持」とする。   In this voting method, the control unit CNT examines the individual judgment result of each sensor as to which item “insufficient ability”, “appropriate ability”, or “excess ability” corresponds, and the number corresponding to each item is the maximum. A comprehensive judgment result is obtained from the item of In this case, if the number corresponding to “insufficient ability” is the maximum, the overall judgment result is “capacity increase”, and if the number corresponding to “overcapacity” is the maximum, the overall judgment result is “ “Capacity reduction”. If the number corresponding to “appropriate ability” is the maximum, the overall judgment result is “maintain current”. In addition, when the three items are the same number, the overall judgment result is “maintain current” as a special rule.

この例では、プラズマの発生に影響を与える処理対象ガスの環境要素を風速,温度,湿度の3種類とし、この3種類の環境要素の状況を検出するようにしているが、この環境要素は風速,温度,湿度の3種類に限られるものではない。例えば、処理対象ガスの濃度、ハニカム構造体での異常放電なども環境要素として考えられる。処理対象ガスの環境要素の種類が増えたような場合、最大数となる項目が2項目生じる場合がある。このような場合、特別ルールとして、「能力過剰」と「能力適正」が同数の場合には総合的な判断結果を「能力減少」とし、「能力適正」と「能力不足」が同数の場合には総合的な判断結果を「能力増大」とし、「能力過剰」と「能力不足」が同数の場合には総合的な判断結果を「現状維持」とする。   In this example, there are three types of environmental elements of the processing target gas that affect the generation of plasma: wind speed, temperature, and humidity, and the status of these three types of environmental elements is detected. , Temperature and humidity are not limited to three types. For example, the concentration of the gas to be processed, abnormal discharge in the honeycomb structure, and the like are also considered as environmental factors. When the types of environmental elements of the gas to be processed increase, two items may be generated as the maximum number. In such a case, as a special rule, if the number of “overcapacity” and “appropriate ability” is the same, the overall judgment result is “decreased ability”. The overall judgment result is “capacity increase”, and when “overcapacity” and “capability shortage” are the same number, the overall judgment result is “maintain current”.

〔重み付け方式〕
図10に制御部CNTにおいてプラズマの発生状況の総合的な判断結果を重み付け方式で得るようにした場合の能力制御参照値Cの値(後述)と総合判断結果との関係を示す。
[Weighting method]
FIG. 10 shows the relationship between the ability control reference value C (described later) and the overall judgment result when the control unit CNT obtains the overall judgment result of the plasma generation state by the weighting method.

この重み付け方式では、風速センサ21によって検出される処理対象ガスGSの風速、湿度センサ22によって検出される処理対象ガスGSの湿度、温度センサ23によって検出される処理対象ガスGSの温度に対し、個々に重みWi(0<Wi<1)を予め定めておく。この場合、その重みWiの合計は、1とする(ΣWi=1)。   In this weighting method, the wind speed of the processing target gas GS detected by the wind speed sensor 21, the humidity of the processing target gas GS detected by the humidity sensor 22, and the temperature of the processing target gas GS detected by the temperature sensor 23 are individually set. A weight Wi (0 <Wi <1) is determined in advance. In this case, the sum of the weights Wi is 1 (ΣWi = 1).

この重み付け方式において、制御部CNTは、風速センサ21によって検出される処理対象ガスGSの風速に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果が「能力過剰」の場合、風速に対して定められた重みWiにk=−1を乗じたものを個別判断結果Ri=Wi×k=−Wiとする。同様に、湿度センサ22によって検出される処理対象ガスGSの湿度に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果が「能力過剰」の場合、湿度に対して定められた重みWiにk=−1を乗じたものを個別判断結果Ri=Wi×k=−Wiとし、温度センサ23によって検出される処理対象ガスGSの温度に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果が「能力過剰」の場合、温度に対して定められた重みWiにk=−1を乗じたものを個別判断結果Ri=Wi×k=−Wiとする。   In this weighting method, when the determination result of the current plasma generation state based on the wind speed of the processing target gas GS detected by the wind speed sensor 21 is “overcapacity”, the control unit CNT determines the weight determined for the wind speed. A value obtained by multiplying Wi by k = −1 is set as an individual determination result Ri = Wi × k = −Wi. Similarly, when the determination result of the current plasma generation state based on the humidity of the processing target gas GS detected by the humidity sensor 22 is “overcapacity”, k = −1 is set to the weight Wi determined for the humidity. If the result of determination of the current plasma generation state based on the temperature of the processing target gas GS detected by the temperature sensor 23 is “overcapacity”, the individual determination result Ri = Wi × k = −Wi Is obtained by multiplying the weight Wi determined for k by −1 as an individual determination result Ri = Wi × k = −Wi.

また、制御部CNTは、風速センサ21によって検出される処理対象ガスGSの風速に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果が「能力適正」の場合、風速に対して定められた重みWiにk=0を乗じたものを個別判断結果Ri=Wi×k=0とする。同様に、湿度センサ22によって検出される処理対象ガスGSの湿度に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果が「能力適正」の場合、湿度に対して定められた重みWiにk=0を乗じたものを個別判断結果Ri=Wi×k=0とし、温度センサ23によって検出される処理対象ガスGSの温度に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果が「能力適正」の場合、温度に対して定められた重みWiにk=0を乗じたものを個別判断結果Ri=Wi×k=0とする。   In addition, when the determination result of the current plasma generation state based on the wind speed of the processing target gas GS detected by the wind speed sensor 21 is “appropriate capability”, the control unit CNT sets the weight Wi determined for the wind speed to k. Multiplication of = 0 is set as an individual determination result Ri = Wi × k = 0. Similarly, when the determination result of the current plasma generation state based on the humidity of the processing target gas GS detected by the humidity sensor 22 is “appropriate capability”, the weight Wi determined for the humidity is multiplied by k = 0. In the case where the individual determination result Ri = Wi × k = 0 and the determination result of the current plasma generation state based on the temperature of the processing target gas GS detected by the temperature sensor 23 is “capability appropriate”, The weight Wi determined by multiplying k = 0 is set as the individual determination result Ri = Wi × k = 0.

また、制御部CNTは、風速センサ21によって検出される処理対象ガスGSの風速に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果が「能力不足」の場合、風速に対して定められた重みWiにk=+1を乗じたものを個別判断結果Ri=Wi×k=+Wiとする。同様に、湿度センサ22によって検出される処理対象ガスGSの湿度に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果が「能力不足」の場合、湿度に対して定められた重みWiにk=+1を乗じたものを個別判断結果Ri=Wi×k=+Wiとし、温度センサ23によって検出される処理対象ガスGSの温度に基づく現在のプラズマの発生状況の判断結果が「能力不足」の場合、温度に対して定められた重みWiにk=+1を乗じたものを個別判断結果Ri=Wi×k=+Wiとする。   In addition, when the determination result of the current plasma generation state based on the wind speed of the processing target gas GS detected by the wind speed sensor 21 is “insufficient”, the control unit CNT sets the weight Wi determined for the wind speed to k. = + 1 is multiplied by individual determination result Ri = Wi × k = + Wi. Similarly, when the determination result of the current plasma generation state based on the humidity of the processing target gas GS detected by the humidity sensor 22 is “insufficient”, the weight Wi determined for the humidity is multiplied by k = + 1. If the determination result of the current plasma generation state based on the temperature of the processing target gas GS detected by the temperature sensor 23 is “insufficient”, the individual determination result Ri = Wi × k = + Wi. Multiplying the determined weight Wi by k = + 1 is defined as an individual determination result Ri = Wi × k = + Wi.

そして、制御部CNTは、このようにして求めた全ての個別判断結果Riを積算し、この個別判断結果Riの積算値を能力制御参照値C(C=Σ(Wi×k))として求める。この能力制御参照値Cは、−1≦C≦+1となるが、この能力制御参照値Cと総合判断結果との関係を図10に示すように定めておく。なお、図10において、mは、0≦m<1の値とする。   Then, the control unit CNT integrates all the individual determination results Ri thus determined, and determines the integrated value of the individual determination results Ri as a capability control reference value C (C = Σ (Wi × k)). The capability control reference value C is −1 ≦ C ≦ + 1. The relationship between the capability control reference value C and the overall determination result is determined as shown in FIG. In FIG. 10, m is a value of 0 ≦ m <1.

制御部CNTは、この図10に示された関係に従って、能力制御参照値Cが−1≦C<−mの場合には総合判断結果を「能力減少」とし、能力制御参照値Cが−m≦C≦mの場合には総合判断結果を「現状維持」とし、能力制御参照値Cがm<C≦+1の場合には総合判断結果を「能力増大」とする。   In accordance with the relationship shown in FIG. 10, the control unit CNT sets the overall determination result to “decrease capability” when the capability control reference value C is −1 ≦ C <−m, and the capability control reference value C is −m. When ≦ C ≦ m, the comprehensive determination result is “maintain current”, and when the ability control reference value C is m <C ≦ + 1, the comprehensive determination result is “capacity increase”.

参考例2
参考例1では、ダクト1内にハニカム構造体4を1つしか配置しなかったが、ダクト1内にハニカム構造体4を複数配置するようにしてもよい。
[ Reference Example 2 ]
In Reference Example 1 , only one honeycomb structure 4 is arranged in the duct 1, but a plurality of honeycomb structures 4 may be arranged in the duct 1.

図11にダクト1内にハニカム構造体4を複数配置した例(参考例2)を示す。この参考例2では、ダクト1内にダクト1の入口から出口へ向かう方向に沿って所定の間隔G(G1,G2)を設けてハニカム構造体4(4−1〜4−3)を配置し、このハニカム構造体4のうち最も上流に配置されるハニカム構造体4−1の上流側に第1の電極(上流側電極)8を、最も下流に配置されるハニカム構造体4−3の下流側に第2の電極(下流側電極)9を配置し、上流側電極8を導線16によって高電圧印加部20の正電圧供給端子T1に接続し、下流側電極9を導線17によって高電圧印加部20の負電圧供給端子T2に接続するようにしている。高電圧印加部20は参考例1で使用したものと同じである。 FIG. 11 shows an example ( Reference Example 2 ) in which a plurality of honeycomb structures 4 are arranged in the duct 1. In Reference Example 2 , the honeycomb structure 4 (4-1 to 4-3) is arranged in the duct 1 with a predetermined gap G (G1, G2) along the direction from the inlet to the outlet of the duct 1. The first electrode (upstream electrode) 8 is disposed upstream of the honeycomb structure 4-1 disposed upstream of the honeycomb structure 4, and the downstream of the honeycomb structure 4-3 disposed downstream. The second electrode (downstream electrode) 9 is arranged on the side, the upstream electrode 8 is connected to the positive voltage supply terminal T1 of the high voltage application unit 20 by the conducting wire 16, and the downstream electrode 9 is applied by the conducting wire 17 to the high voltage. The negative voltage supply terminal T2 of the unit 20 is connected. The high voltage application unit 20 is the same as that used in Reference Example 1 .

この参考例2において、各ハニカム構造体4の単位面積当たりの貫通孔4aの数は等しくされている。すなわち、ハニカム構造体4−1〜4−3として、単位面積当たりの貫通孔4aの数が等しい同一種類のハニカム構造体4を使用している。また、ハニカム構造体4−1と4−2との間の間隔G1と、ハニカム構造体4−2と4−3との間の間隔G2とは等しく、例えば0.5mm〜数mmとされている。これにより、ハニカム構造体4−1と4−2との間に空気層12−1が形成され、ハニカム構造体4−2と4−3との間に空気層12−2が形成されている。以下、空気層12(12−1,12−2)を空間ギャップと呼ぶ。 In Reference Example 2 , the number of through holes 4a per unit area of each honeycomb structure 4 is made equal. That is, the same type of honeycomb structure 4 having the same number of through holes 4a per unit area is used as the honeycomb structures 4-1 to 4-3. Further, the gap G1 between the honeycomb structures 4-1 and 4-2 and the gap G2 between the honeycomb structures 4-2 and 4-3 are equal, for example, 0.5 mm to several mm. Yes. Thereby, an air layer 12-1 is formed between the honeycomb structures 4-1 and 4-2, and an air layer 12-2 is formed between the honeycomb structures 4-2 and 4-3. . Hereinafter, the air layer 12 (12-1, 12-2) is referred to as a space gap.

このガス処理装置においても、トランジスタQ2のベースに駆動パルスPS1を与え、高電圧印加部20のスイッチング用集積回路IC2に駆動パルスPS2を与える。これにより、参考例1と同様にして、プラズマの発生状況の総合的な判断結果に基づいて、上流側電極(第1の電極)8と下流側電極(第2の電極)9との間に、正電圧+V1と負電圧−V2との差電圧V1+V2がその印加時間が自動調整されながら印加されたり、正電圧+V1と負電圧−V2とが交互にその高電圧の休止期間が自動調整されながら印加されたりする。この高電圧の印加により、ハニカム構造体4の貫通孔4aおよびハニカム構造体4間の空間ギャップ12にプラズマが発生し、このプラズマ中に生成されるイオンやラジカルによって、処理対象ガスGSに含まれる有害ガスが無害な物質に分解される。 Also in this gas processing apparatus, the drive pulse PS1 is applied to the base of the transistor Q2, and the drive pulse PS2 is applied to the switching integrated circuit IC2 of the high voltage application unit 20. Thus, in the same manner as in Reference Example 1 , based on the comprehensive determination result of the plasma generation state, between the upstream electrode (first electrode) 8 and the downstream electrode (second electrode) 9. The difference voltage V1 + V2 between the positive voltage + V1 and the negative voltage −V2 is applied while the application time is automatically adjusted, or the high voltage pause period is automatically adjusted alternately between the positive voltage + V1 and the negative voltage −V2. Applied. By applying this high voltage, plasma is generated in the through-holes 4a of the honeycomb structure 4 and the space gap 12 between the honeycomb structures 4, and is included in the processing target gas GS by ions and radicals generated in the plasma. Hazardous gases are broken down into harmless substances.

このガス処理装置において、プラズマはハニカム構造体4の貫通孔4aだけではなく、ハニカム構造体4間の空間ギャップ12にも発生する。このため、貫通孔4a内での有害ガスの分子分解効果に加え、ハニカム構造体4間の空間ギャップ12での有害ガスの分子分解効果が加わり、さらにこの貫通孔4a内での分子分解効果とハニカム構造体4間の空間ギャップ12での分子分解効果との相乗効果により、有害ガスの無害な物質への分解が促進され、ガス処理能力が高まる。   In this gas processing apparatus, plasma is generated not only in the through holes 4 a of the honeycomb structure 4 but also in the space gap 12 between the honeycomb structures 4. For this reason, in addition to the molecular decomposition effect of the harmful gas in the through hole 4a, the molecular decomposition effect of the harmful gas in the space gap 12 between the honeycomb structures 4 is added, and the molecular decomposition effect in the through hole 4a is further increased. The synergistic effect with the molecular decomposition effect in the space gap 12 between the honeycomb structures 4 promotes the decomposition of harmful gases into harmless substances and increases the gas processing capacity.

また、このガス処理装置において、ハニカム構造体4間の空間ギャップ12には、対向する貫通孔4aの縁面から電界が広がって、均一なプラズマが大量に発生する。これにより、貫通孔4a内に発生するプラズマのばらつきによる影響が小さくなり、ガス処理能力が安定する。   Further, in this gas processing apparatus, in the space gap 12 between the honeycomb structures 4, an electric field spreads from the edge surface of the opposing through hole 4 a, and a large amount of uniform plasma is generated. Thereby, the influence by the dispersion | variation in the plasma which generate | occur | produces in the through-hole 4a becomes small, and gas processing capability is stabilized.

また、このガス処理装置において、ハニカム構造体4間には空気層である空間ギャップ12が設けられるので、この空間ギャップ12により上流側電極8と下流側電極9との間のインピーダンスが安定し、ハニカム構造体の吸湿・乾燥によるインピーダンス変化に対して流れる電流の変化が小さくなる。これにより、上流側電極8と下流側電極9との間に加わる高電圧値の変化が小さくなり、専用に設計された特殊な高電圧電源を使用する必要がなくなる。   Further, in this gas treatment device, since the space gap 12 that is an air layer is provided between the honeycomb structures 4, the space gap 12 stabilizes the impedance between the upstream electrode 8 and the downstream electrode 9, The change in the flowing current is small with respect to the impedance change due to moisture absorption and drying of the honeycomb structure. As a result, the change in the high voltage value applied between the upstream electrode 8 and the downstream electrode 9 is reduced, and there is no need to use a special high voltage power supply designed exclusively.

また、このガス処理装置において、電極は上流側電極8と下流側電極9の2個の電極のみでよく、ハニカム構造体4毎に電極を配置する必要がない。これにより、部品点数が削減され、構造が簡単となり、組立工数も少なくて済み、コストダウンが図られる。   Further, in this gas treatment apparatus, the electrodes need only be the two electrodes of the upstream electrode 8 and the downstream electrode 9, and it is not necessary to arrange the electrodes for each honeycomb structure 4. As a result, the number of parts is reduced, the structure is simplified, the number of assembly steps is reduced, and the cost can be reduced.

参考例3
参考例2では、ダクト1の入口から出口へ向かう方向に沿って複数のハニカム構造体4をダクト1内に設けるようにしたが、図12に示すように、ダクト1の入口から出口へ向かう方向に対し直交する方向に沿って複数のハニカム構造体4をダクト1内に設けるようにしてもよい。
[ Reference Example 3 ]
In Reference Example 2 , a plurality of honeycomb structures 4 are provided in the duct 1 along the direction from the inlet to the outlet of the duct 1, but as shown in FIG. 12, the direction from the inlet to the outlet of the duct 1 A plurality of honeycomb structures 4 may be provided in the duct 1 along a direction perpendicular to the duct 1.

このようにすると、各ハニカム構造体4がダクト1の入口から出口へ向かう方向に対し直交する方向に沿って間隔を設けて配置されるので、ダクト1の入口から出口へ向かう方向に沿って配置される場合よりも、処理対象ガスGSが各ハニカム構造体4の貫通孔4aやハニカム構造体4間の空間ギャップ12でプラズマに晒される時間が長くなる。これにより、ガス分解が行われる機会が多くなり、ガス処理能力が向上し、高速流におけるガス処理能力の低下を防ぐことが可能となる。   In this case, the honeycomb structures 4 are arranged at intervals along the direction orthogonal to the direction from the inlet to the outlet of the duct 1, so that the honeycomb structures 4 are arranged along the direction from the inlet to the outlet of the duct 1. Compared to the case, the time during which the processing target gas GS is exposed to the plasma in the through holes 4a of the honeycomb structures 4 and the space gaps 12 between the honeycomb structures 4 becomes longer. As a result, the opportunity for gas decomposition is increased, the gas processing capacity is improved, and it is possible to prevent the gas processing capacity from being lowered in a high-speed flow.

実施の形態1
図13にこの発明に係るガス処理装置の実施の形態実施の形態1)の要部を示す。この実施の形態1では、ハニカム構造体4−1と4−2との間に間隔G1を設けて、ハニカム構造体4−3と4−4との間に間隔G2を設けて、ハニカム構造体4−1〜4−4をダクト1内に配置している。
[ Embodiment 1 ]
FIG. 13 shows a main part of an embodiment ( Embodiment 1 ) of a gas processing apparatus according to the present invention. In the first embodiment , a gap G1 is provided between the honeycomb structures 4-1 and 4-2, and a gap G2 is provided between the honeycomb structures 4-3 and 4-4. 4-1 to 4-4 are arranged in the duct 1.

また、ダクト1内の複数のハニカム構造体4のうち隣り合うハニカム構造体4−1と4−2を第1のハニカム構造体群4Aとし、この第1のハニカム構造体群4Aの両端に位置するハニカム構造体4−1および4−2の外側に、第1の電極として電極8を、第2の電極として電極9を配置している。   In addition, adjacent honeycomb structures 4-1 and 4-2 among the plurality of honeycomb structures 4 in the duct 1 serve as a first honeycomb structure group 4A and are positioned at both ends of the first honeycomb structure group 4A. Outside the honeycomb structures 4-1 and 4-2, the electrode 8 as the first electrode and the electrode 9 as the second electrode are arranged.

同様にして、ダクト1内の複数のハニカム構造体4のうち隣り合うハニカム構造体4−3と4−4を第2のハニカム構造体群4Bとし、この第2のハニカム構造体群4Bの両端に位置するハニカム構造体4−3および4−3の外側に、第1の電極として電極10を、第2の電極として電極9を配置している。   Similarly, the adjacent honeycomb structures 4-3 and 4-4 among the plurality of honeycomb structures 4 in the duct 1 are defined as the second honeycomb structure group 4B, and both ends of the second honeycomb structure group 4B. The electrode 10 as the first electrode and the electrode 9 as the second electrode are disposed outside the honeycomb structures 4-3 and 4-3 located in the area.

なお、この実施の形態1において、電極9は第1のハニカム構造体群4Aの第2の電極と第2のハニカム構造体群4Bの第2の電極とを兼ねた共通電極とされているが、第1のハニカム構造体群4Aの第2の電極と第2のハニカム構造体群4Bの第2の電極とを独立した電極とするようにしてもよい。 In the first embodiment , the electrode 9 is a common electrode that serves as both the second electrode of the first honeycomb structure group 4A and the second electrode of the second honeycomb structure group 4B. The second electrode of the first honeycomb structure group 4A and the second electrode of the second honeycomb structure group 4B may be independent electrodes.

電極8,9および10は、処理対象ガスGSが通過するように、金属製メッシュとされている。また、この実施の形態1では、電極8および10を導線16および18によって高電圧印加部20の正電圧供給端子T1に接続し、電極9を導線17によって高電圧印加部20の負電圧供給端子T2に接続するようにしている。高電圧印加部20は参考例1で使用したものと同じである。 The electrodes 8, 9 and 10 are made of metal mesh so that the gas to be processed GS passes through. In the first embodiment , the electrodes 8 and 10 are connected to the positive voltage supply terminal T1 of the high voltage application unit 20 by the conductive wires 16 and 18, and the electrode 9 is connected to the negative voltage supply terminal of the high voltage application unit 20 by the conductive wire 17. The connection is made to T2. The high voltage application unit 20 is the same as that used in Reference Example 1 .

このガス処理装置においても、トランジスタQ2のベースに駆動パルスPS1を与え、高電圧印加部20のスイッチング用集積回路IC2に駆動パルスPS2を与える。これにより、参考例1と同様にして、プラズマの発生状況の総合的な判断結果に基づいて、第1のハニカム構造体群4Aの第1の電極8と第2の電極9との間および第2のハニカム構造体群4Bの第1の電極10と第2の電極9との間に、正電圧+V1と負電圧−V2との差電圧V1+V2がその印加時間が自動調整されながら印加されたり、正電圧+V1と負電圧−V2とが交互にその高電圧の休止期間が自動調整されながら印加されたりする。この高電圧の印加により、ハニカム構造体4の貫通孔4aおよびハニカム構造体4間の空間ギャップ12にプラズマが発生し、このプラズマ中に生成されるイオンやラジカルによって、処理対象ガスGSに含まれる有害ガスが無害な物質に分解される。 Also in this gas processing apparatus, the drive pulse PS1 is applied to the base of the transistor Q2, and the drive pulse PS2 is applied to the switching integrated circuit IC2 of the high voltage application unit 20. Thus, in the same manner as in Reference Example 1 , based on the overall determination result of the plasma generation state, the first honeycomb structure 4A between the first electrode 8 and the second electrode 9 and the first The difference voltage V1 + V2 between the positive voltage + V1 and the negative voltage −V2 is applied between the first electrode 10 and the second electrode 9 of the second honeycomb structure group 4B while the application time is automatically adjusted, The positive voltage + V1 and the negative voltage −V2 are alternately applied while the high voltage pause period is automatically adjusted. By applying this high voltage, plasma is generated in the through-holes 4a of the honeycomb structure 4 and the space gap 12 between the honeycomb structures 4, and is included in the processing target gas GS by ions and radicals generated in the plasma. Hazardous gases are broken down into harmless substances.

このガス処理装置では、第1のハニカム構造体群4Aの第1の電極8と第2の電極9との間および第2のハニカム構造体群4Bの第1の電極10と第2の電極9との間に高電圧を個別に印加しているので、空間ギャップ12−1,12−2での電位を安定的に高電界状態に保ち、プラズマを安定して発生させることが可能となる。   In this gas processing apparatus, the first electrode 10 and the second electrode 9 of the first honeycomb structure group 4A and between the first electrode 8 and the second electrode 9 and of the second honeycomb structure group 4B. Since a high voltage is individually applied between the two, a potential in the space gaps 12-1 and 12-2 can be stably maintained in a high electric field state, and plasma can be stably generated.

なお、このガス処理装置において、第1のハニカム構造体群4Aおよび第2のハニカム構造体群4Bに対して高電圧印加部20を個別に設け、第1のハニカム構造体群4Aに印加する高電圧(VA)と第2のハニカム構造体群4Bに印加する高電圧(VB)とを異なる値とするようにしてもよい。高電圧VAと高電圧VBの値を異ならせるようにすると、第1のハニカム構造体群4Aと第2のハニカム構造体群4Bとでプラズマの発生量を変えて、分解可能な有害ガスの種類を異ならせたりすることが可能となる。   In this gas treatment apparatus, a high voltage application unit 20 is provided separately for the first honeycomb structure group 4A and the second honeycomb structure group 4B, and a high voltage applied to the first honeycomb structure group 4A. The voltage (VA) and the high voltage (VB) applied to the second honeycomb structure group 4B may have different values. If the values of the high voltage VA and the high voltage VB are made different from each other, the types of harmful gases that can be decomposed by changing the amount of plasma generated in the first honeycomb structure group 4A and the second honeycomb structure group 4B Can be made different.

実施の形態2
図14にこの発明に係るガス処理装置の他の実施の形態(実施の形態2)の要部を示す。この実施の形態2では、ハニカム構造体4−1と4−2との間に間隔G1を設けて、ハニカム構造体4−3と4−4との間に間隔G2を設けて、ハニカム構造体4−5と4−6との間に間隔G3を設けて、ハニカム構造体4−1〜4−6をダクト1内に配置している。
[ Embodiment 2 ]
FIG. 14 shows a main part of another embodiment (Embodiment 2) of the gas treatment apparatus according to the present invention. In the second embodiment , a gap G1 is provided between the honeycomb structures 4-1 and 4-2, and a gap G2 is provided between the honeycomb structures 4-3 and 4-4. The honeycomb structures 4-1 to 4-6 are arranged in the duct 1 with a gap G3 provided between 4-5 and 4-6.

また、ダクト1内の複数のハニカム構造体4のうち隣り合うハニカム構造体4−1と4−2を第1のハニカム構造体群4Aとし、この第1のハニカム構造体群4Aの両端に位置するハニカム構造体4−1および4−2の外側に、第1の電極として電極8を、第2の電極として電極9を配置している。   In addition, adjacent honeycomb structures 4-1 and 4-2 among the plurality of honeycomb structures 4 in the duct 1 serve as a first honeycomb structure group 4A and are positioned at both ends of the first honeycomb structure group 4A. Outside the honeycomb structures 4-1 and 4-2, the electrode 8 as the first electrode and the electrode 9 as the second electrode are arranged.

同様にして、ダクト1内の複数のハニカム構造体4のうち隣り合うハニカム構造体4−3と4−4を第2のハニカム構造体群4Bとし、この第2のハニカム構造体群4Bの両端に位置するハニカム構造体4−3および4−3の外側に、第1の電極として電極10を、第2の電極として電極9を配置している。   Similarly, the adjacent honeycomb structures 4-3 and 4-4 among the plurality of honeycomb structures 4 in the duct 1 are defined as the second honeycomb structure group 4B, and both ends of the second honeycomb structure group 4B. The electrode 10 as the first electrode and the electrode 9 as the second electrode are disposed outside the honeycomb structures 4-3 and 4-3 located in the area.

同様にして、ダクト1内の複数のハニカム構造体4のうち隣り合うハニカム構造体4−5と4−6を第3のハニカム構造体群4Cとし、この第3のハニカム構造体群4Cの両端に位置するハニカム構造体4−5および4−6の外側に、第1の電極として電極10を、第2の電極として電極11を配置している。   Similarly, adjacent honeycomb structures 4-5 and 4-6 among the plurality of honeycomb structures 4 in the duct 1 are defined as a third honeycomb structure group 4C, and both ends of the third honeycomb structure group 4C are arranged. Outside the honeycomb structures 4-5 and 4-6, the electrode 10 is disposed as the first electrode, and the electrode 11 is disposed as the second electrode.

なお、この実施の形態2において、電極9は第1のハニカム構造体群4Aの第2の電極と第2のハニカム構造体群4Bの第2の電極とを兼ねた共通電極とされているが、第1のハニカム構造体群4Aの第2の電極と第2のハニカム構造体群4Bの第2の電極とを独立した電極とするようにしてもよい。また、電極10は第2のハニカム構造体群4Bの第1の電極と第3のハニカム構造体群4Cの第1の電極とを兼ねた共通電極とされているが、第2のハニカム構造体群4Bの第1の電極と第3のハニカム構造体群4Cの第1の電極とを独立した電極とするようにしてもよい。 In the second embodiment , the electrode 9 is a common electrode that serves as both the second electrode of the first honeycomb structure group 4A and the second electrode of the second honeycomb structure group 4B. The second electrode of the first honeycomb structure group 4A and the second electrode of the second honeycomb structure group 4B may be independent electrodes. The electrode 10 is a common electrode that serves as both the first electrode of the second honeycomb structure group 4B and the first electrode of the third honeycomb structure group 4C. The first electrode of the group 4B and the first electrode of the third honeycomb structure group 4C may be independent electrodes.

電極8,9,10および11は、処理対象ガスGSが通過するように、金属製メッシュとされている。また、この実施の形態2では、電極8および10を導線16および18によって高電圧印加部20の正電圧供給端子T1に接続し、電極9および11を導線17および19によって高電圧印加部20の負電圧供給端子T2に接続するようにしている。高電圧印加部20は参考例1で使用したものと同じである。 The electrodes 8, 9, 10 and 11 are made of metal mesh so that the processing target gas GS can pass therethrough. In the second embodiment , the electrodes 8 and 10 are connected to the positive voltage supply terminal T1 of the high voltage applying unit 20 by the conducting wires 16 and 18, and the electrodes 9 and 11 are connected to the positive voltage supplying unit 20 by the conducting wires 17 and 19. The negative voltage supply terminal T2 is connected. The high voltage application unit 20 is the same as that used in Reference Example 1 .

このガス処理装置においても、トランジスタQ2のベースに駆動パルスPS1を与え、高電圧印加部20のスイッチング用集積回路IC2に駆動パルスPS2を与える。これにより、参考例1と同様にして、プラズマの発生状況の総合的な判断結果に基づいて、第1のハニカム構造体群4Aの第1の電極8と第2の電極9との間、第2のハニカム構造体群4Bの第1の電極10と第2の電極9との間および第3のハニカム構造体群4Cの第1の電極10と第2の電極11との間に、正電圧+V1と負電圧−V2との差電圧V1+V2がその印加時間が自動調整されながら印加されたり、正電圧+V1と負電圧−V2とが交互にその高電圧の休止期間が自動調整されながら印加されたりする。この高電圧の印加により、ハニカム構造体4の貫通孔4aおよびハニカム構造体4間の空間ギャップ12にプラズマが発生し、このプラズマ中に生成されるイオンやラジカルによって、処理対象ガスGSに含まれる有害ガスが無害な物質に分解される。 Also in this gas processing apparatus, the drive pulse PS1 is applied to the base of the transistor Q2, and the drive pulse PS2 is applied to the switching integrated circuit IC2 of the high voltage application unit 20. Thus, in the same manner as in Reference Example 1 , based on the comprehensive determination result of the plasma generation state, the first electrode 8 and the second electrode 9 of the first honeycomb structure group 4A are Positive voltage between the first electrode 10 and the second electrode 9 of the second honeycomb structure group 4B and between the first electrode 10 and the second electrode 11 of the third honeycomb structure group 4C. The difference voltage V1 + V2 between + V1 and negative voltage −V2 is applied while the application time is automatically adjusted, or the positive voltage + V1 and negative voltage −V2 are alternately applied while the high voltage pause period is automatically adjusted. To do. By applying this high voltage, plasma is generated in the through-holes 4a of the honeycomb structure 4 and the space gap 12 between the honeycomb structures 4, and is included in the processing target gas GS by ions and radicals generated in the plasma. Hazardous gases are broken down into harmless substances.

このガス処理装置では、第1のハニカム構造体群4Aの第1の電極8と第2の電極9との間、第2のハニカム構造体群4Bの第1の電極10と第2の電極9との間および第3のハニカム構造体群4Cの第1の電極10と第2の電極11との間に高電圧を個別に印加しているので、空間ギャップ12−1,12−2,12−3での電位を安定的に高電界状態に保ち、プラズマを安定して発生させることが可能となる。   In this gas treatment apparatus, the first electrode 10 and the second electrode 9 of the second honeycomb structure group 4B are disposed between the first electrode 8 and the second electrode 9 of the first honeycomb structure group 4A. And a high voltage is individually applied between the first electrode 10 and the second electrode 11 of the third honeycomb structure group 4C, so that the space gaps 12-1, 12-2, 12 -3 can be stably maintained in a high electric field state, and plasma can be stably generated.

なお、このガス処理装置において、第1のハニカム構造体群4A、第2のハニカム構造体群4Bおよび第3のハニカム構造体群4Cに対して高電圧印加部20を個別に設け、第1のハニカム構造体群4Aに印加する高電圧(VA)と、第2のハニカム構造体群4Bに印加する高電圧(VB)と、第3のハニカム構造体群4Cに印加する高電圧(VC)とを異なる値とするようにしてもよい。高電圧VAと高電圧VBと高電圧VCの値を異ならせるようにすると、第1のハニカム構造体群4Aと第2のハニカム構造体群4Bと第3のハニカム構造体群4Cとでプラズマの発生量を変えて、分解可能な有害ガスの種類を異ならせたりすることが可能となる。   In this gas treatment apparatus, the high voltage application unit 20 is provided separately for the first honeycomb structure group 4A, the second honeycomb structure group 4B, and the third honeycomb structure group 4C, A high voltage (VA) applied to the honeycomb structure group 4A, a high voltage (VB) applied to the second honeycomb structure group 4B, and a high voltage (VC) applied to the third honeycomb structure group 4C; May be set to different values. If the values of the high voltage VA, the high voltage VB, and the high voltage VC are made different, the plasma of the first honeycomb structure group 4A, the second honeycomb structure group 4B, and the third honeycomb structure group 4C is changed. It is possible to change the amount of generated harmful gas by changing the generation amount.

なお、上述した実施の形態1,2では、ハニカム構造体4(4−1〜4−6)の単位面積当たりの貫通孔4aの数を等しくしているが、ハニカム構造体(4−1〜4−6)の単位面積当たりの貫通孔4aの数を選択的に異ならせるようにしてもよい。 In the first and second embodiments described above, the number of through holes 4a per unit area of the honeycomb structure 4 (4-1 to 4-6) is made equal. 4-6) The number of through holes 4a per unit area may be selectively varied.

例えば、図13に示した構成において、ハニカム構造体4−1,4−2については単位面積当たりの貫通孔4aの数を少なし、ハニカム構造体4−3,4−4については単位面積当たりの貫通孔4aの数を多くするようにしたり、ハニカム構造体4−1,4−2,4−3,4−4の順で単位面積当たりの貫通孔4aの数を多くするなどとしてもよい。   For example, in the configuration shown in FIG. 13, the number of through holes 4a per unit area is reduced for the honeycomb structures 4-1 and 4-2, and the number per unit area for the honeycomb structures 4-3 and 4-4. The number of through holes 4a may be increased, or the number of through holes 4a per unit area may be increased in the order of honeycomb structures 4-1, 4-2, 4-3, and 4-4. .

ハニカム構造体4−1,4−2,4−3,4−4の順で単位面積当たりの貫通孔4aの数を多くすると、ハニカム構造体4−1,4−2,4−3,4−4の順でプラズマの発生量が大きくなり、各ハニカム構造体4で分解可能な有害ガスの種類を異ならせることが可能となる。   When the number of the through holes 4a per unit area is increased in the order of the honeycomb structure 4-1, 4-2, 4-3, 4-4, the honeycomb structure 4-1, 4-2, 4-3, 4 The amount of generated plasma increases in the order of −4, and the types of harmful gases that can be decomposed in each honeycomb structure 4 can be made different.

例えば、その分子が持つエネルギー準位が順に高い有害ガスA,B,C,Dが処理対象ガスGSに含まれていたものとした場合、処理対象ガスGSに含まれる有害ガスAをハニカム構造体4−1で分解し、処理対象ガスGSに含まれる有害ガスBをハニカム構造体4−2で分解し、処理対象ガスGSに含まれる有害ガスCをハニカム構造体4−3で分解し、処理対象ガスGSに含まれる有害ガスDをハニカム構造体4−4で分解するなど、各ハニカム構造体4で分解可能な有害ガスの種類を異ならせることができる。   For example, in the case where harmful gases A, B, C, and D having higher energy levels in their molecules are included in the processing target gas GS, the harmful gas A included in the processing target gas GS is converted into the honeycomb structure. 4-1 is decomposed, the harmful gas B contained in the processing target gas GS is decomposed by the honeycomb structure 4-2, and the harmful gas C contained in the processing target gas GS is decomposed by the honeycomb structure 4-3. The kind of harmful gas that can be decomposed in each honeycomb structure 4 can be made different, for example, the harmful gas D contained in the target gas GS is decomposed by the honeycomb structure 4-4.

この場合、ハニカム構造体4−2での有害ガスBの分解に際し、ハニカム構造体4−1によって分解しきれなかった有害ガスAの分解が行われ、ハニカム構造体4−3での有害ガスCの分解に際し、ハニカム構造体4−1,4−2で分解しきれなかった有害ガスA,Bの分解が行われ、ハニカム構造体4−4での有害ガスDの分解に際し、ハニカム構造体4−1,4−2,4−3で分解しきれなかった有害ガスA,B,Cの分解が行われる。   In this case, when the harmful gas B is decomposed in the honeycomb structure 4-2, the harmful gas A that could not be decomposed by the honeycomb structure 4-1 is decomposed, and the harmful gas C in the honeycomb structure 4-3 is decomposed. At the time of decomposition, harmful gases A and B that could not be decomposed by the honeycomb structures 4-1 and 4-2 are decomposed, and at the time of decomposition of the harmful gas D by the honeycomb structures 4-4, the honeycomb structure 4 Hazardous gases A, B, and C that could not be decomposed by -1,4-2,4-3 are decomposed.

このような方法とすると、1つのハニカム構造体4で全ての有害ガスA,B,C,Dの分解を行うようにした場合よりも、有害ガスの分解に際して発生する副生成物(例えば、オゾン)の発生量を少なくすることができる。   With such a method, a by-product (for example, ozone) generated during the decomposition of the harmful gas, compared with the case where all the harmful gases A, B, C, and D are decomposed by one honeycomb structure 4. ) Can be reduced.

また、上述した実施の形態1,2ではハニカム構造体4間の間隔G(G1,G2,G3)を等しくしているが、異ならせるようにしてもよい。例えば、図14に示した構成において、ハニカム構造体4間の間隔G1,G2,G3を異ならせると、空間ギャップ12−1,12−2,12−3でのプラズマの発生量が異なるものとなり、ハニカム構造体4−1〜4−6の単位面積当たりの貫通孔4aの数を選択的に異ならせた場合と同様の作用・効果を得ることができる。この場合、ハニカム構造体4−1〜4−6を単位面積当たりの貫通孔4aの数が等しい同一種類のハニカム構造体とすることができるので、部品の種類を増やさずに済む。 In the first and second embodiments described above, the gap G (G1, G2, G3) between the honeycomb structures 4 is made equal, but it may be made different. For example, in the configuration shown in FIG. 14, if the gaps G1, G2, and G3 between the honeycomb structures 4 are made different, the amount of plasma generated in the space gaps 12-1, 12-2, and 12-3 becomes different. The same actions and effects as when the number of the through holes 4a per unit area of the honeycomb structures 4-1 to 4-6 are selectively made different can be obtained. In this case, the honeycomb structures 4-1 to 4-6 can be the same type of honeycomb structure having the same number of the through holes 4a per unit area, so that it is not necessary to increase the types of components.

また、上述した実施の形態1,2において、ハニカム構造体4はオゾンを分解する触媒機能を備えたものとしてもよく、例えば、図13に示した構成において、ハニカム構造体4−4の下流位置にオゾンを分解する触媒を設けるようにしてもよい。 In the first and second embodiments described above, the honeycomb structure 4 may be provided with a catalytic function for decomposing ozone. For example, in the configuration shown in FIG. 13, the downstream position of the honeycomb structure 4-4. A catalyst for decomposing ozone may be provided.

また、上述した参考例2,3(図11,図12)において、ハニカム構造体4の数は、2つ以上あれば、幾つあっても構わない。また、上述した実施の形態1(図13)において、ハニカム構造体4の数は、2つ以上のハニカム構造体群を形成することができればよく、幾つあっても構わない。実施の形態2(図14)では、実施の形態1の変形例として、ハニカム構造体群を3つ設けた例を示している。 In Reference Examples 2 and 3 (FIGS. 11 and 12) described above, the number of honeycomb structures 4 is not limited as long as it is two or more. In the first embodiment (FIG. 13) described above, the number of honeycomb structures 4 is not limited as long as two or more honeycomb structure groups can be formed. In the second embodiment (FIG. 14), an example in which three honeycomb structure groups are provided is shown as a modification of the first embodiment .

また、上述した実施の形態1,2において、副生成物としてオゾンを大量に発生させ、オゾン発生器として転用するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態1,2において、ハニカム構造体4には貫通孔4aが蜂の巣状に設けられているが、多数の貫通孔4aが設けられていればよく、蜂の巣状に限られるものではない。
Further, in the first and second embodiments described above, a large amount of ozone may be generated as a by-product and used as an ozone generator.
Further, in the first and second embodiments described above, the honeycomb structure 4 is provided with the through holes 4a in a honeycomb shape, but it is only necessary to have a large number of through holes 4a, and the honeycomb structure 4 is limited to the honeycomb shape. is not.

また、上述した実施の形態1,2では、駆動パルスPS1のオンタイミングに対する駆動パルスPS2のオンタイミングの遅延時間TC1を調整するようにしたが、図15に示すように、駆動パルスPS2のオフタイミングに対する駆動パルスPS1のオフタイミングの遅延時間TD1を調整するようにしてもよい。 In the first and second embodiments described above, the delay time TC1 of the ON timing of the drive pulse PS2 with respect to the ON timing of the drive pulse PS1 is adjusted. However, as shown in FIG. 15, the OFF timing of the drive pulse PS2 The delay time TD1 of the off timing of the drive pulse PS1 with respect to may be adjusted.

また、上述した実施の形態1,2では、駆動パルスPS1のオンタイミングに対する駆動パルスPS2のオンタイミングの進み時間TC2を調整するようにしたが、図16に示すように、駆動パルスPS2のオフタイミングに対する駆動パルスPS1のオフタイミングの進み時間TD2を調整するようにしてもよい。 In the first and second embodiments described above, the advance time TC2 of the ON timing of the drive pulse PS2 with respect to the ON timing of the drive pulse PS1 is adjusted. However, as shown in FIG. 16, the OFF timing of the drive pulse PS2 The advance time TD2 of the off timing of the drive pulse PS1 with respect to may be adjusted.

また、駆動パルスPS1のオンタイミングに対する駆動パルスPS2のオンタイミングの遅延時間TC1と、駆動パルスPS2のオフタイミングに対する駆動パルスPS1のオフタイミングの遅延時間TD1をともに調整するようにしてもよく、駆動パルスPS1のオンタイミングに対する駆動パルスPS2のオンタイミングの進み時間TC2と、駆動パルスPS2のオフタイミングに対する駆動パルスPS1のオフタイミングの進み時間TD2をともに調整するようにしてもよい。   The delay time TC1 of the on timing of the drive pulse PS2 with respect to the on timing of the drive pulse PS1 and the delay time TD1 of the off timing of the drive pulse PS1 with respect to the off timing of the drive pulse PS2 may both be adjusted. The on-timing advance time TC2 of the driving pulse PS2 with respect to the on-timing of PS1 and the off-timing advance time TD2 of the driving pulse PS1 with respect to the off-timing of the driving pulse PS2 may be adjusted together.

また、上述した実施の形態1,2では、プラズマの発生状況の総合的な判断結果に基づいて、正電圧+V1と負電圧−V2との差電圧V1+V2の印加時間を自動調整したり、正電圧+V1と負電圧−V2とを交互に印加する際の高電圧の休止期間を自動調整するようにしたが、電極間に印加する高電圧の値そのものを自動調整するようにしたり、電極間に印加する高電圧の周波数を自動調整するなどとしてもよい。 In the first and second embodiments described above, the application time of the differential voltage V1 + V2 between the positive voltage + V1 and the negative voltage -V2 is automatically adjusted based on the comprehensive determination result of the plasma generation state, or the positive voltage The high voltage pause period when + V1 and negative voltage -V2 are applied alternately is adjusted automatically. However, the high voltage value applied between the electrodes is automatically adjusted or applied between the electrodes. The frequency of the high voltage to be automatically adjusted may be used.

本発明のガス処理装置は、燃料電池等に用いられる水素を効率的に生成する目的で、炭化水素類等から水素含有ガスを生成する、いわゆる改質にも適用することができる。例えばオクタン(ガソリンの平均分子量に比較的近い物質)C818の場合は、本ガス処理装置に供給すると下記(1)式で示される化学反応が促進され、その結果水素ガスを効率よく生成することができる。
818+8H2O+4(O2+4N2)→8CO2+17H2+16N2・・・・(1)
The gas processing apparatus of the present invention can also be applied to so-called reforming for generating a hydrogen-containing gas from hydrocarbons or the like for the purpose of efficiently generating hydrogen used in a fuel cell or the like. For example, in the case of octane (substance relatively close to the average molecular weight of gasoline) C 8 H 18 , when supplied to this gas treatment device, the chemical reaction represented by the following formula (1) is promoted, and as a result, hydrogen gas is efficiently generated. can do.
C 8 H 18 + 8H 2 O + 4 (O 2 + 4N 2 ) → 8CO 2 + 17H 2 + 16N 2 ... (1)

1…ダクト(通風路)、4(4−1〜4−6)…ハニカム構造体、4a…貫通孔(セル)、4A,4B,4C…ハニカム構造体群、8〜11…電極、12(12−1〜12−3)…空間ギャップ、16〜19…導線、G(G1〜G3)…間隔、GS…処理対象ガス、20…高電圧印加部、21…風速センサ、22…湿度センサ、23…温度センサ、TR1,TR2…トランス、D1,D2,D3,D4…ダイオード、C1,C2…コンデンサ、Q1,Q2,Q3…トランジスタ、R1,R2,R3…抵抗、T1…正電圧供給端子、T2…負電圧供給端子、IC1,IC2…スイッチング用集積回路、CNT…制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Duct (ventilation path), 4 (4-1 to 4-6) ... Honeycomb structure, 4a ... Through-hole (cell), 4A, 4B, 4C ... Honeycomb structure group, 8-11 ... Electrode, 12 ( 12-1 to 12-3) ... space gap, 16 to 19 ... conductor, G (G1 to G3) ... interval, GS ... gas to be processed, 20 ... high voltage application unit, 21 ... wind speed sensor, 22 ... humidity sensor, 23 ... Temperature sensor, TR1, TR2 ... Transformer, D1, D2, D3, D4 ... Diode, C1, C2 ... Capacitor, Q1, Q2, Q3 ... Transistor, R1, R2, R3 ... Resistance, T1 ... Positive voltage supply terminal, T2 ... negative voltage supply terminal, IC1, IC2 ... switching integrated circuit, CNT ... control unit.

Claims (6)

通風路内に間隔を設けて配置され、前記通風路内を流れる処理対象ガスが通過する多数の貫通孔を有する複数の多孔体と、
前記複数の多孔体のうち隣り合う複数の多孔体を1群の多孔体群とし、これら多孔体群毎にその両端に位置する多孔体の外側に配置された第1および第2の電極と、
前記各多孔体群の第1の電極と第2の電極との間に高電圧を印加し前記多孔体の貫通孔および前記多孔体間の空間にプラズマを発生させる高電圧印加手段と、
前記プラズマの発生に影響を与える前記処理対象ガスの複数種類の環境要素として前記処理対象ガスの風速,湿度,温度,濃度および前記多孔体での異常放電のうちの少なくとも2種類の環境要素の状況を検出する環境要素検出手段と、
前記環境要素検出手段によって検出された複数種類の環境要素の状況に基づいて各環境要素毎に現在の前記プラズマの発生状況を判断し、この各環境要素毎の現在のプラズマの発生状況の判断結果を総合的に判断し、この総合的な判断結果に基づいて前記高電圧印加手段からの前記第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する制御手段と
を備えることを特徴とするガス処理装置。
A plurality of porous bodies that are arranged at intervals in the ventilation path and have a large number of through holes through which the gas to be processed flowing in the ventilation path passes;
A plurality of adjacent porous bodies among the plurality of porous bodies are used as a group of porous bodies, and for each of the porous bodies, first and second electrodes disposed outside the porous bodies located at both ends thereof,
High voltage applying means for applying a high voltage between the first electrode and the second electrode of each porous body group to generate plasma in the through hole of the porous body and the space between the porous bodies;
Status of at least two types of environmental elements among the wind speed, humidity, temperature, concentration, and abnormal discharge in the porous body as the plurality of types of environmental elements of the processing target gas that affect the generation of the plasma Environmental element detecting means for detecting
Based on the status of a plurality of types of environmental elements detected by the environmental element detection means, the current plasma generation status is determined for each environmental element, and the current plasma generation status determination result for each environmental element And a control means for controlling application of a high voltage between the first electrode and the second electrode from the high voltage application means based on the comprehensive judgment result. A gas processing apparatus characterized by that.
請求項1に記載されたガス処理装置において、
前記制御手段は、
前記各環境要素毎に現在のプラズマの発生状況を能力不足,能力適正,能力過剰の何れに該当するかを判断し、この各環境要素毎の現在のプラズマの発生状況の判断結果を各環境要素間に定められた優先度に従って総合的に判断し、この総合的な判断結果に基づいて前記高電圧印加手段からの前記第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する
ことを特徴とするガス処理装置。
The gas treatment device according to claim 1, wherein
The control means includes
For each environmental element, it is determined whether the current plasma generation status corresponds to insufficient capability, appropriate capability, or excessive capability, and the determination result of the current plasma generation status for each environmental element is determined as each environmental element. A comprehensive determination is made according to the priority set between them, and the application of the high voltage between the first electrode and the second electrode from the high voltage applying means is performed based on the comprehensive determination result. A gas processing apparatus characterized by controlling .
請求項1に記載されたガス処理装置において、
前記制御手段は、
前記各環境要素毎に現在のプラズマの発生状況を能力不足,能力適正,能力過剰の何れに該当するかを判断し、この各環境要素毎の現在のプラズマの発生状況の判断結果を、前記能力不足に該当すると判断した前記環境要素の数,前記能力適正に該当すると判断した前記環境要素の数および前記能力過剰に該当すると判断した前記環境要素の数に従って総合的に判断し、この総合的な判断結果に基づいて前記高電圧印加手段からの前記第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する
ことを特徴とするガス処理装置。
The gas treatment device according to claim 1, wherein
The control means includes
For each environmental element, it is determined whether the current plasma generation status corresponds to insufficient capability, appropriate capability, or excessive capability, and the determination result of the current plasma generation status for each environmental element is used as the determination result. The overall judgment is made according to the number of the environmental elements determined to fall under the shortage, the number of the environmental elements judged to fall under the capacity suitability, and the number of the environmental elements judged to fall under the overcapacity. A gas processing apparatus that controls application of a high voltage between the first electrode and the second electrode from the high voltage applying means based on a determination result .
請求項1に記載されたガス処理装置において、
前記制御手段は、
前記各環境要素毎に現在のプラズマの発生状況を能力不足,能力適正,能力過剰の何れに該当するかを判断し、この各環境要素毎の現在のプラズマの発生状況の判断結果をその判断結果に各環境要素毎に定められた重みを乗じて総合的に判断し、この総合的な判断結果に基づいて前記高電圧印加手段からの前記第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する
ことを特徴とするガス処理装置。
The gas treatment device according to claim 1, wherein
The control means includes
For each environmental element, it is determined whether the current plasma generation status corresponds to insufficient capability, appropriate capability, or excessive capability, and the determination result of the current plasma generation status for each environmental element is the determination result. Is multiplied by a weight determined for each environmental element, and based on the comprehensive determination result, the high voltage applying means is connected to the first electrode and the second electrode from the high voltage applying means. A gas processing apparatus characterized by controlling application of a high voltage.
請求項1〜4の何れか1項に記載されたガス処理装置において、
前記制御手段は、
接地電位から正方向に立ち上がる正電圧を前記第1の電極に、接地電位から負方向に立ち下がる負電圧を前記第2の電極に交互に印加させるように、前記第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する一方、
前記総合的な判断結果から前記プラズマの発生能力を増大させる必要があると判断した場合には、
前記第1の電極に印加される正電圧が正方向に立ち上がった状態と前記第2の電極に印加される負電圧が負方向に立ち下がった状態とが一部重なるように、前記第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する
ことを特徴とするガス処理装置。
In the gas treatment device according to any one of claims 1 to 4 ,
The control means includes
A positive voltage rising in the positive direction from the ground potential is applied to the first electrode, and a negative voltage falling in the negative direction from the ground potential is alternately applied to the second electrode. While controlling the application of high voltage to and from the electrode,
When it is determined from the comprehensive determination result that it is necessary to increase the generation capacity of the plasma,
The first voltage is applied so that the positive voltage applied to the first electrode rises in the positive direction and the negative voltage applied to the second electrode falls in the negative direction. A gas processing apparatus that controls application of a high voltage between an electrode and a second electrode .
請求項1〜4の何れか1項に記載されたガス処理装置において、
前記制御手段は、
接地電位から正方向に立ち上がる正電圧を前記第1の電極に、接地電位から負方向に立ち下がる負電圧を前記第2の電極に交互に印加させるように、前記第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する一方、
前記総合的な判断結果から前記プラズマの発生能力を減少させる必要があると判断した場合には、
前記第1の電極に印加される正電圧が接地電位に立ち下がった状態と前記第2の電極に印加される負電圧が接地電位に立ち上がった状態とが一部重なるように、前記第1の電極と第2の電極との間への高電圧の印加を制御する
ことを特徴とするガス処理装置。
In the gas treatment device according to any one of claims 1 to 4 ,
The control means includes
A positive voltage rising in the positive direction from the ground potential is applied to the first electrode, and a negative voltage falling in the negative direction from the ground potential is alternately applied to the second electrode. While controlling the application of high voltage to and from the electrode,
When it is determined from the comprehensive determination result that it is necessary to reduce the plasma generation capability,
The state where the positive voltage applied to the first electrode falls to the ground potential and the state where the negative voltage applied to the second electrode rises to the ground potential partially overlap. A gas processing apparatus that controls application of a high voltage between an electrode and a second electrode .
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