JP6645385B2 - ガス改質装置 - Google Patents

Description

本発明は、誘電体バリア放電によってガスを改質するガス改質装置に関する。

誘電体バリア放電によってガスを改質するガス改質装置が知られている（下記特許文献１参照）。このガス改質装置は、ガスが流れるガス流路と、該ガス流路を挟む位置に配された、対をなす電極と、該電極の表面を被覆するバリア層とを備える。そして、電極に電圧を印加することにより、ガス流路に放電（プラズマ）を発生させ、この放電を用いて、ガスを改質するよう構成されている。ガス改質装置は、例えば、空気清浄器やオゾン発生装置として用いられる。

近年、ガス改質装置を車両等に搭載できるように、小型化したり、消費電力を低減したりするための研究が行われている。例えば下記特許文献１のガス改質装置では、複数の配線部を互いに隣り合うように配置し、これらを連結して上記電極を形成している。このようにすると、配線部において電界が局所的に高まるため、平板状の電極を用いた場合と比べて放電しやすくなる。そのため、ガス改質装置の消費電力を抑制できる。

特開２０１５−４８７７３号公報

しかしながら、上記ガス改質装置では、ガスの改質効率を充分に高めることができなかった。すなわち、ガスの改質効率を高めるためには、ガス流路内に多くの放電（プラズマ）を発生させる必要があり、そのためには、後述するように、配線部のピッチやガス流路の厚さを最適化する必要がある。上記ガス改質装置では、複数の配線部を備えた電極を用いることが検討されているが、配線部のピッチやガス流路の厚さを最適化することは検討されていない。そのため、ガス流路内に多くの放電（プラズマ）を発生することができず、ガスの改質効果を充分に高めることができない。したがって、上記ガス改質装置では、多くのガスを改質するために、外部から供給する電力を増やして、放電の量を増やしたり、配線部の本数を増やしたりする必要があった。そのため、ガス改質装置の消費電力を充分に低減しにくく、装置が大型化しやすいという問題があった。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、小型化でき、消費電力を抑制しつつ、ガスの改質効果を向上できるガス改質装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、誘電体バリア放電によってガス（ｇ）を改質するガス改質装置（１）であって、
上記ガスが流れるガス流路（２）と、
該ガス流路を挟む位置に配された、対をなす電極（３）と、
誘電体からなり、上記電極の上記ガス流路側の表面を被覆するバリア層（４）とを備え、
個々の上記電極は、所定間隔をおいて互いに隣り合うように配された複数の配線部（３１）と、該複数の配線部を連結する連結部（３２）とを有し、
上記ガスは上記ガス流路内を、上記配線部の配列方向に流れるよう構成されており、
上記配線部のピッチｄと、上記バリア層の厚さ方向における上記ガス流路の厚さｈとが、下記の関係を満たす、ガス改質装置にある。
０．４≦ｄ／ｈ≦０．６
本発明の他の態様は、誘電体バリア放電によってガス（ｇ）を改質するガス改質装置（１）であって、
上記ガスが流れるガス流路（２）と、
該ガス流路を挟む位置に配された、対をなす電極（３）と、
誘電体からなり、上記電極の上記ガス流路側の表面を被覆するバリア層（４）とを備え、
個々の上記電極は、所定間隔をおいて互いに隣り合うように配された複数の配線部（３１）と、該複数の配線部を連結する連結部（３２）とを有し、
上記配線部のピッチｄと、上記バリア層の厚さ方向における上記ガス流路の厚さｈとが、下記（１）の関係を満たし、
上記バリア層の比誘電率εと上記バリア層の厚さＢとの積εＢに上記ガス流路の厚さｈを加えた値である実効電極間距離Ｌと、上記ピッチｄとが下記（２）の関係を満たす、
ガス改質装置にある。
０．４≦ｄ／ｈ≦１．５ ・・・（１）
０．０６≦ｄ／Ｌ≦０．１６ ・・・（２）
本発明のさらに他の態様は、誘電体バリア放電によってガス（ｇ）を改質するガス改質装置（１）であって、
上記ガスが流れるガス流路（２）と、
該ガス流路を挟む位置に配された、対をなす電極（３）と、
誘電体からなり、上記電極の上記ガス流路側の表面を被覆するバリア層（４）とを備え、
個々の上記電極は、所定間隔をおいて互いに隣り合うように配された複数の配線部（３１）と、該複数の配線部を連結する連結部（３２）とを有し、
上記ガス流路に発生した放電によって、上記ガスに含まれる酸素をオゾンに変化させるよう構成されており、
上記対をなす電極に、電圧および周波数を変更可能な可変交流電源（６）が電気接続しており、上記オゾンの発生量が最も多くなるように上記可変交流電源の電圧および周波数を制御する制御手段（７）が設けられており、
上記配線部のピッチｄと、上記バリア層の厚さ方向における上記ガス流路の厚さｈとが、下記の関係を満たす、ガス改質装置にある。
０．４≦ｄ／ｈ≦１．５

上記ガス改質装置では、配線部のピッチｄと、上記厚さ方向におけるガス流路の厚さｈとが、０．４≦ｄ／ｈ≦１．５の関係を満たす。
本発明者らは、鋭意検討した結果、ｄ／ｈを０．４〜１．５にすると、ガス流路に細い放電ストリーマを多数形成でき、ガスの改質効果を向上できることを見出した（図１、図９〜図１１参照）。すなわち、ｄ／ｈが１．５を超えると、配線部のピッチが広すぎるため、各配線部に発生するストリーマの間隔が広くなりすぎる。そのため、隣り合うストリーマ同士が互いに電磁気的に干渉しにくくなり、個々のストリーマが太くなる。その結果、個々のストリーマに多くの電流が必要となり、ガス流路内に発生できるストリーマの本数が減少し、空間効率が低下するため、ガスの改質効果が低減する。

また、ｄ／ｈが０．４未満になると、隣り合う複数の配線部にそれぞれ発生したストリーマが融合し、太いストリーマが形成される。そのため、この場合も、ガス流路内に発生できるストリーマの本数が低減し、ガスの改質効果が低減する。

これに対して、ｄ／ｈが０．４〜１．５の範囲内であれば、隣り合う複数のストリーマが、融合することなく、互いに近い位置に存在し得る。そして、ストリーマ同士が電磁気的に干渉し合い、斥力が働いて、個々のストリーマが細くなる。そのため、ガス流路に細いストリーマが多数発生し、空間効率が向上するため、ガスの改質効率を高めることができる。また、ｄ／ｈを０．４〜１．５にすると、後述するように、放電の電子温度が高くなることが分かっており、ガスを効率的に改質できる。
したがって、ｄ／ｈを０．４〜１．５にすることにより、ガス改質装置に供給する電力を少なくしても、ガスの改質効率を高めることが可能になる。また、配線部の本数を減らすことができるため、ガス改質装置を小型化することができる。

以上のごとく、本態様によれば、小型化でき、消費電力を抑制しつつ、ガスの改質効果を向上できるガス改質装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、ｄ／ｈとオゾン生成量との関係を表すグラフ。 実施形態１における、ガス改質装置の要部拡大断面図。 図１に、６ｅＶよりエネルギーが高い電子の存在割合をプロットしたグラフ。 図３のグラフを作成するにあたって測定した、プラズマの発光強度を表すグラフ。 実施形態１における、ガス改質装置の斜視図。 実施形態１における、ガス改質装置の断面図。 実施形態１における、基板と、電極と、バリア層との斜視図。 実施形態１における、基板及び電極の平面図。 実施形態１における、ｄ／ｈが１．５より大きい場合の、放電の発生状態を表す拡大斜視図。 実施形態１における、ｄ／ｈが０．４〜１．５である場合の、放電の発生状態を表す拡大斜視図。 実施形態１における、ｄ／ｈが０．４より小さい場合の、放電の発生状態を表す拡大斜視図。 実施形態１における、ｄ／Ｌとオゾン生成量との関係を表すグラフ。 実施形態２における、ガス改質装置の概念図。 実施形態３における、ガス改質装置の概念図。

上記ガス改質装置は、車両に搭載するための、車載用ガス改質装置として用いることができる。

（実施形態１）
上記ガス改質装置に係る実施形態について、図１〜図１２を用いて説明する。図２に示すごとく、本形態のガス改質装置１は、ガス流路２と、対をなす電極３（３ａ，３ｂ）と、バリア層４とを備える。ガス流路２には、大気等のガスｇが流れる。電極３（３ａ，３ｂ）は、ガス流路２を挟む位置に配されている。バリア層４は、誘電体からなり、電極３のガス流路２側の表面を被覆している。

個々の電極３は、複数の配線部３１と、連結部３２（図７、図８参照）とを有する。複数の配線部３１は、所定間隔をおいて互いに隣り合うように配されている。上記連結部３２は、複数の配線部３１を連結している。

ガス改質装置１は、配線部３１のピッチｄと、バリア層４の厚さ方向（Ｚ方向）におけるガス流路２の厚さｈとが、下記の関係を満たすよう構成されている。
０．４≦ｄ／ｈ≦１．５

本形態のガス改質装置１は、車両に搭載するための、車載用ガス改質装置である。また、上記ガス改質装置１は、オゾン発生装置として用いられる。本形態では、ガス流路２に発生した放電（プラズマＰ）を用いて、ガスｇに含まれる酸素をオゾンに変化させている。そして、このオゾンを車両の排管に導入し、排ガスを浄化している。より詳しくは、生成したオゾンを用いて、排ガス中のＮＯをＮＯ₂に酸化し、このＮＯ₂を、排ガスの下流に設けられたＬＮＴ（Lean NOx Trap）を用いて吸着し、排ガスから除去するよう構成してある。

図５に示すごとく、ガス改質装置１は、筐体１０と、ガス流入口１１と、ガス排出口１２とを備える。筐体１０内に、複数の基板５が配されている。これら複数の基板５の間に、上記ガス流路２が形成されている。また、筐体１０内には、基板５を保持する保持部１３が設けられている。筐体１０から、上記電極３を図示しない交流電源に電気接続するための端子１４が突出している。

図７に示すごとく、基板５の両面に、電極３とバリア層４とが配されている。基板５とバリア層４とは、アルミナ等のセラミックスからなる。また、１枚の基板５の両面にそれぞれ形成された２つの電極３は、上記保持部１３において、互いに電気的に接続されている。
なお、図７においては、基板５の両面に電極３を形成しているが、片面にのみ電極３を形成しても良い。

図８に示すごとく、電極３は、互いに平行な複数の配線部３１と、該配線部３１を連結する連結部３２とを備える。ガスｇはガス流路２（図２参照）内を、配線部３１の配列方向（Ｘ方向）に流れる。また、連結部３２はＸ方向に延びている。連結部３２は、配線部３１の延出方向（Ｙ方向）における、該配線部３１の両端に形成されている。

図６に示すごとく、本形態では、複数の基板５をＺ方向に積層してある。これら複数の基板５の間に、それぞれガス流路２が形成されている。

図２に示すごとく、ガス流路２を挟んで互いに隣り合う２枚の基板５（５ａ，５ｂ）の表面に、それぞれ電極３が形成されている。一方の基板５ａに形成した電極３ａと、他方の基板５ｂに形成した電極３ｂとの間に、交流電圧が加えられる。これにより、ガス流路２に放電（プラズマＰ）を発生させている。これによって、ガスｇに含まれる酸素をオゾンに変化させている。

バリア層４は、電極３をプラズマＰから保護すると共に、プラズマＰを介して電極３に過剰な電流が流れることを抑制している。また、上述したように、本形態のガス改質装置１は、配線部３１のピッチｄと、Ｚ方向におけるガス流路２の厚さｈとが、０．４≦ｄ／ｈ≦１．５の関係を満たすよう構成されている。このようにすると、ガス改質装置１の大型化を抑制しつつ、ガスｇの改質効率を高めることが可能となる。

本形態の効果を確認するための実験を行った。まず、図５、図６に示す構造を有し、配線部３１の本数が２本であるガス改質装置１を、複数個作成した。各ガス改質装置１の、Ｘ方向における配線部３１の幅ｗ（図２参照）を０．１ｍｍとし、Ｙ方向における配線部３１の長さを４０ｍｍとした。また、バリア層４の厚さを０．３ｍｍとし、Ｚ方向におけるガス流路２の厚さｈを１ｍｍとした。そして、各ガス改質装置１の、配線部３１のピッチｄを０．３５ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍにした。これにより、各ガス改質装置１のｄ／ｈを、０．３５、０．５、１．０、２．０に条件振りした。

次に、ガスｇとしての空気（Ｎ₂：Ｏ₂＝８０：２０）を、各ガス改質装置１のガス流路２に流し、電極３ａ，３ｂ間に交流電圧を加えてプラズマを発生させた。交流電圧は、最大値８ｋＶ、周波数を８ｋＨｚとした。また、投入電力は、０．１Ｗとした。そして、排出したガスｇに含まれるオゾンの量を測定した。その結果を図１に示す。同図に示すごとく、０．４≦ｄ／ｈ≦１．５の範囲で、比較的高い量のオゾンを生成できることが確認できた。これは、プラズマの発生数が増加したことと、プラズマ中の電子温度が高くなったことが原因だと考えられる。その根拠を以下に説明する。

まず、ｄ／ｈを０．４〜１．５にするとプラズマの発生数が増加する理由について説明する。放電プラズマ内に形成されるストリーマは、隣接する他のストリーマと電磁的な干渉をおこすため、各ストリーマは、互いにある程度の距離を保ちつつ発生する。隣接するストリーマ間の距離は、Ｘ方向においてはピッチｄによってその下限が制約されるが、Ｙ方向においても、電磁的な干渉（ストリーマが電子流束であることによる電子的斥力と磁気的引力）によってｄと関係する距離を確保すると考えられる。ここで、ｄ／ｈが大きい（＞１．０）場合、即ちｄが広い場合（図９参照）、Ｘ方向、及びＹ方向のストリーマは比較的距離を確保しながらその位置を安定化させる。その結果、放電領域に多くのストリーマが形成されず、（ストリーマの総数が少ないため）ストリーマ１本あたりに比較的大きな電流が流れる状態で安定化する。さらにこの様な場合においては、ガスｇは、間隔を広く保たれたストリーマ−ストリーマ間を改質されることなく通過しやすくなる。そのため、プラズマＰによるガスｇの改質効率が低下する。

また、ピッチｄが狭くなり、ｄ／ｈが最適化（０．４〜１．５）された場合、図１０に示すごとく、ストリーマはＸ方向、Ｙ方向ともに隣接する他のストリーマとの距離が狭くなる。同時に、各ストリーマが電磁的に干渉し合い、１本あたりのストリーマ電流を減らした状態で安定化する。その結果、放電領域全体のストリーマ数が増加し、ストリーマ間隔が狭くなる（図１０参照）。そのため、ガスｇの改質効率が高くなる。

ピッチｄがさらに狭くなり、ｄ／ｈが０．４未満になると、図１１に示すごとく、互いに隣り合う複数の配線部３１があたかも１本の配線部３１の様に機能し、各配線部３１に発生していたストリーマは、互いに隣り合う複数本の配線部３１を跨ぐように発生する。そのため、ｄ／ｈ≧１．５の場合（図９参照）と同様に、ストリーマの本数が減少してしまう。したがって、ガスｇの改質効率が低下する。

また、上述したように、０．４≦ｄ／ｈ≦１．５の場合は、プラズマ中の電子温度が高くなる。プラズマ中の発光を観測することにより、これを確認したので、以下にその説明をする。

発光の観測は、図１のグラフを作成した際に用いた、ｄ／ｈが０．３５、０．５、１．０のガス改質装置１を用いて行った。また、ガスｇとして、発光観測のために、プラズマ状態を攪乱しない程度に少量のＡｒを添加した空気を用いた。そして、図１のグラフを作成した際と同様に、電極３に最大値８ｋＶ、周波数８ｋＨｚの交流電圧を加え、ガス流路２にプラズマを発生させた。このときのプラズマの発光強度を、Ocean Optics社製ＨＲ４０００を用いて、３００ｎｍ〜９００ｎｍにわたって測定した。

図４に、ｄ／ｈ＝０．５のガス改質装置１を用いた場合における、プラズマの発光強度を示す。同図から、３００〜４００ｎｍと、６５０〜８５０ｎｍとに発光ピーク群が存在することが分かる。３００〜４００ｎｍの発光は、窒素分子の2nd Positive system bandsに帰属する発光遷移（電子衝突等によってＸ→Ｃに励起された窒素分子が光を放出してＣ→Ｂに遷移した際の発光）に対応する。また、６５０〜８５０ｎｍの発光はＡｒの発光遷移（電子衝突等によって励起されたＡｒの２Ｐ→１Ｓ遷移の発光）によるものである。これらの発光ピーク群から３３７ｎｍ（窒素）、７５０ｎｍ（Ａｒ）の発光強度を測定し、その比を算出した。

上記窒素分子の発光は、プラズマに含まれる１０．８ｅＶ以上のエネルギーを持つ電子が窒素分子に衝突した際に生じる。また、Ａｒの発光は、プラズマに含まれる１３．３ｅＶ以上の電子がＡｒ原子に衝突した際に生じる。そのため、上述の発光強度比は、プラズマ中の１０．８ｅＶ以上のエネルギーを持つ電子と、１３．３ｅＶ以上のエネルギーを持つ電子との、相対的な割合と見なすことができる。

また、プラズマ中の電子のエネルギー分布はボルツマン分布に従うと仮定し、上記発光強度の比を用いて、プラズマ中の電子の平均エネルギーを算出した。この測定および算出を、上述したｄ／ｈ＝０．３５、０．５、１．０の各ガス改質装置１について行った。

測定の結果、ｄ／ｈ＝１．０の場合の電子の平均エネルギーを２ｅＶとすると、ｄ／ｈ＝０．３５の場合は同平均エネルギーが１．７ｅＶ、ｄ／ｈ＝０．５の場合は２．３ｅＶとなることが分かった。即ち、ｄ／ｈ＝０．５の場合は他の場合に比べ特に電子の平均エネルギーが増加傾向にあることが分かった。

これらから、上述の電子エネルギー分布を用いて、各プラズマにおける６ｅＶ（オゾン生成の前駆体であるＯラジカルの電子衝突生成に必要なエネルギー）以上のエネルギーを持つ電子の割合を算出したところ、ｄ／ｈ＝０．３５、０．５、１．０にて、それぞれ０．６５：１．３：１となった。

図３に、オゾン生成量とｄ／ｈの関係を示した図１のグラフに、上記の結果を追加プロットしたものを示す。図３より、ｄ／ｈ＝０．５付近ではプラズマ電子の平均エネルギーが高いことが分かる。そのため、これに伴いオゾン生成に関与する６ｅＶ以上の電子の存在割合が増加し、オゾン生成効率が増加したと考えられる。また、ｄ／ｈ＝０．３５と１．０では、プラズマ電子の平均エネルギーが若干低い。そのため、オゾン生成に寄与する、エネルギーが６ｅＶ以上の電子の存在割合が若干低くなる。そのため、ｄ／ｈ＝０．５の場合と比べて、オゾンの生成量が若干低下する。

図３から、６ｅＶよりエネルギーが高い電子の存在割合と、オゾン生成量との間に相関関係があることが分かる。そのため、ｄ／ｈが０．４〜１．５の間でオゾン生成量が特に高いのは、プラズマ中の電子のエネルギーが高くなったことが大きな原因であると考えられる。

次に、図１の横軸を変更したグラフを図１２に示す。同図では、ｄ／Ｌを横軸にしてある。実効電極間距離Ｌは、バリア層４の比誘電率εを加味した、電極３ａ，３ｂ間の距離である。すなわち、実効電極間距離Ｌは、バリア層４の比誘電率εとバリア層４の厚さＢとの積εＢにガス流路２のＺ方向厚さｈを加えた値である。図１２では、ｈ＝１ｍｍ、Ｂ＝０．６ｍｍ、ε＝８．５を用いて、ｄ／Ｌを算出してある。なお、上記厚さＢは、２枚のバリア層４の厚さを合計した値である。

図１２から、ｄ／Ｌが０．０６〜０．１６のときは、オゾンの生成量が特に高く、ガスｇの改質効率が高いことが分かる。

次に、本形態の作用効果について説明する。本形態のガス改質装置１は、ピッチｄと、Ｚ方向におけるガス流路２の厚さｈとが、０．４≦ｄ／ｈ≦１．５の関係を満たす。
そのため、図１０に示すごとく、ガス流路２内に細いストリーマを多数形成できる。したがって、図１に示すごとく、ガスｇの改質効率を高めることができる。

また、ピッチｄとガス流路２のＺ方向厚さｈとは、０．４≦ｄ／ｈ≦１．０の関係を満たすことがより好ましい。
この場合は、図１に示すごとく、オゾンの生成量をより多くすることができる。つまり、ガスｇの改質効果をより高めることができる。

また、ピッチｄとガス流路２のＺ方向厚さｈとは、０．４≦ｄ／ｈ≦０．６の関係を満たすことが、さらに好ましい。
この場合は、図１に示すごとく、オゾンの生成量を特に多くすることができる。つまり、ガスｇの改質効果を特に高めることができる。

また、本形態では図２に示すごとく、ガスｇはガス流路２内を、配線部３１の配列方向（Ｘ方向）に流れるよう構成されている。
図１０に示すごとく、配線部３１の延出方向（Ｙ方向）におけるプラズマの間隔は、Ｘ方向におけるプラズマの間隔よりも狭い。そのため、ガスｇをＸ方向に流せば、ガスｇがプラズマ間の隙間を通過しにくくなり、プラズマ内をより通過しやすくなる。したがって、ガスｇの改質効果をより高めることができる。

また、本形態のガス改質装置１は、上記実効電極間距離Ｌとピッチｄとが、下記の関係を満たす。
０．０６≦ｄ／Ｌ≦０．１６
この場合には、ガスｇの改質効率をより高めることができる。

また、本形態のガス改質装置１は、放電によってガスｇに含まれる酸素をオゾンに変化させるよう構成されている。すなわち、本形態のガス改質装置１は、オゾン発生装置として用いられている。
そのため、より少ない消費電力で、効率的にオゾンを発生させることができる。したがって、車両等に搭載するための、車載用オゾン発生装置として特に好適に用いることができる。

以上のごとく、本形態によれば、小型化でき、消費電力を抑制しつつ、ガスの改質効果を向上できるガス改質装置を提供することができる。

なお、本形態では、ガス改質装置１をオゾン発生装置として用いていたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、空気中に含まれる臭気成分等をプラズマによって分解し、空気を清浄化する空気清浄器として用いることもできる。

また、本形態では、ガスｇを、配線部３１の配列方向（Ｘ方向）に流したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、ガスｇを、配線部３１の延出方向（Ｙ方向）に流してもよい。

（実施形態２）
本形態は、オゾンの発生量を最適化できるようにした例である。本形態では実施形態１と同様に、図１３に示すごとく、エンジン１９から発生した排ガス１９０に、ガス改質装置１によって生成したオゾンを混入し、排ガス１９０中のＮＯをＮＯ₂に酸化している。そして、このＮＯ₂をＬＮＴ１８によって吸着し、排ガス１９０から除去するよう構成してある。排ガス１９０は、排管１７内を通る。ＬＮＴ１８の下流には、ＮＯｘセンサ１６を設けてある。このＮＯｘセンサ１６を用いて、ＬＮＴ１８を通過した排ガス１９０に含まれるＮＯｘの量を測定している。

ガス改質装置１の電極３ａ，３ｂ（図２参照）には、可変交流電源６が電気接続している。可変交流電源６は、電圧及び周波数を変更可能に構成されている。この可変交流電源６に制御手段７が接続している。制御手段７は、オゾンの発生量が最も多くなるように、可変交流電源６の電圧および周波数を制御するよう構成されている。

制御手段７は、ＮＯｘセンサ１６に接続している。何らかの原因によりオゾンの発生量が低減した場合、排ガス１９０中のＮＯを充分に酸化できなくなる。そのため、ＬＮＴ１８を通過するＮＯの量が増加し、ＮＯｘセンサによるＮＯの検出量が増加する。この場合、制御手段７は、ＮＯの検出量が最も少なくなるように、すなわちオゾンの発生量が最も多くなるように、可変交流電源６の電圧および周波数を制御する。

本形態の作用効果について説明する。上記構成を採用すると、何らかの原因によってオゾンの発生量が低減した場合でも、可変交流電源６の電圧および周波数を変更して、オゾンの発生量を増やすことができる。そのため、排ガスからＮＯをより効果的に除去することができる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施形態３）
本形態は、オゾンセンサ１５を設けた例である。図１４に示すごとく、本形態のガス改質装置１は、発生したオゾンの量を検出するオゾンセンサ１５を備える。また、実施形態２と同様に、電極３ａ，３ｂに可変交流電源６が接続している。この可変交流電源６の電圧および周波数を制御する制御手段７が設けられている。制御手段７は、オゾンセンサ１５に接続している。制御手段７は、オゾンセンサ１５によって検出されたオゾンの量が最も多くなるように、可変交流電源６の電圧および周波数を制御するよう構成されている。
その他、実施形態２と同様の構成および作用効果を備える。

１ ガス改質装置
２ ガス流路
３ 電極
３１ 配線部
３２ 連結部
４ バリア層
ｄ 配線部のピッチ
ｇ ガス
ｈ ガス流路の厚さ

Claims (9)

1. 誘電体バリア放電によってガス（ｇ）を改質するガス改質装置（１）であって、
   上記ガスが流れるガス流路（２）と、
   該ガス流路を挟む位置に配された、対をなす電極（３）と、
   誘電体からなり、上記電極の上記ガス流路側の表面を被覆するバリア層（４）とを備え、
   個々の上記電極は、所定間隔をおいて互いに隣り合うように配された複数の配線部（３１）と、該複数の配線部を連結する連結部（３２）とを有し、
   上記ガスは上記ガス流路内を、上記配線部の配列方向に流れるよう構成されており、
   上記配線部のピッチｄと、上記バリア層の厚さ方向における上記ガス流路の厚さｈとが、下記の関係を満たす、ガス改質装置。
   ０．４≦ｄ／ｈ≦０．６
2. 誘電体バリア放電によってガス（ｇ）を改質するガス改質装置（１）であって、
   上記ガスが流れるガス流路（２）と、
   該ガス流路を挟む位置に配された、対をなす電極（３）と、
   誘電体からなり、上記電極の上記ガス流路側の表面を被覆するバリア層（４）とを備え、
   個々の上記電極は、所定間隔をおいて互いに隣り合うように配された複数の配線部（３１）と、該複数の配線部を連結する連結部（３２）とを有し、
   上記配線部のピッチｄと、上記バリア層の厚さ方向における上記ガス流路の厚さｈとが、下記（１）の関係を満たし、
   上記バリア層の比誘電率εと上記バリア層の厚さＢとの積εＢに上記ガス流路の厚さｈを加えた値である実効電極間距離Ｌと、上記ピッチｄとが下記（２）の関係を満たす、
   ガス改質装置。
   ０．４≦ｄ／ｈ≦１．５ ・・・（１）
   ０．０６≦ｄ／Ｌ≦０．１６ ・・・（２）
3. 誘電体バリア放電によってガス（ｇ）を改質するガス改質装置（１）であって、
   上記ガスが流れるガス流路（２）と、
   該ガス流路を挟む位置に配された、対をなす電極（３）と、
   誘電体からなり、上記電極の上記ガス流路側の表面を被覆するバリア層（４）とを備え、
   個々の上記電極は、所定間隔をおいて互いに隣り合うように配された複数の配線部（３１）と、該複数の配線部を連結する連結部（３２）とを有し、
   上記ガス流路に発生した放電によって、上記ガスに含まれる酸素をオゾンに変化させるよう構成されており、
   上記対をなす電極に、電圧および周波数を変更可能な可変交流電源（６）が電気接続しており、上記オゾンの発生量が最も多くなるように上記可変交流電源の電圧および周波数を制御する制御手段（７）が設けられており、
   上記配線部のピッチｄと、上記バリア層の厚さ方向における上記ガス流路の厚さｈとが、下記の関係を満たす、ガス改質装置。
   ０．４≦ｄ／ｈ≦１．５
4. 上記ピッチと上記厚さｈとは、下記の関係を満たす、請求項２又は３に記載のガス改質装置。
   ０．４≦ｄ／ｈ≦１．０
5. 上記ピッチと上記厚さｈとは、下記の関係を満たす、請求項４に記載のガス改質装置。
   ０．４≦ｄ／ｈ≦０．６
6. 上記ガスは上記ガス流路内を、上記配線部の配列方向に流れるよう構成されている、請求項２〜５のいずれか一項に記載のガス改質装置。
7. 上記バリア層の比誘電率εと上記バリア層の厚さＢとの積εＢに上記ガス流路の厚さｈを加えた値である実効電極間距離Ｌと、上記ピッチｄとが下記の関係を満たす、請求項１に記載のガス改質装置。
   ０．０６≦ｄ／Ｌ≦０．１６
8. 上記ガス流路に発生した放電によって、上記ガスに含まれる酸素をオゾンに変化させるよう構成されている、請求項１、２、４〜６のいずれか一項に記載のガス改質装置。
9. 上記対をなす電極に、電圧および周波数を変更可能な可変交流電源（６）が電気接続しており、上記オゾンの発生量が最も多くなるように上記可変交流電源の電圧および周波数を制御する制御手段（７）が設けられている、請求項８に記載のガス改質装置。

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