JP2003164723A - ガス分解装置 - Google Patents
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- Plasma Technology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、プラズマの点火を開始するため
の特別な装置を必要とせず、自動的に電極間距離を調整
し、その電極の長期間の使用を可能としうるガス分解装
置を提供することを目的とする。 【解決手段】 この発明のガス分解装置は、マイクロ波
発振器と、このマイクロ波発振器からのマイクロ波を伝
搬する第１の導波管と、この第１の導波管に連結され、
マイクロ波によりプラズマを発生させる外導体及び内導
体を有する第２の導波管と、この第２の導波管に連通さ
れ、プラズマによりガスの分解反応を行う反応器と、前
記内導体に接続され、前記外導体に対する間隔を狭くす
ることによりプラズマを起こさせるように前記内導体を
所望量だけ移動させる駆動手段とを備えたものである。
の特別な装置を必要とせず、自動的に電極間距離を調整
し、その電極の長期間の使用を可能としうるガス分解装
置を提供することを目的とする。 【解決手段】 この発明のガス分解装置は、マイクロ波
発振器と、このマイクロ波発振器からのマイクロ波を伝
搬する第１の導波管と、この第１の導波管に連結され、
マイクロ波によりプラズマを発生させる外導体及び内導
体を有する第２の導波管と、この第２の導波管に連通さ
れ、プラズマによりガスの分解反応を行う反応器と、前
記内導体に接続され、前記外導体に対する間隔を狭くす
ることによりプラズマを起こさせるように前記内導体を
所望量だけ移動させる駆動手段とを備えたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波プラ
ズマを利用してＰＦＣ（Ｐｅｒ ＦｌｕｏｒｏＣｏｍｐ
ｏｕｎｄ）等のガスを分解するガス分解装置に関するも
のである。
ズマを利用してＰＦＣ（Ｐｅｒ ＦｌｕｏｒｏＣｏｍｐ
ｏｕｎｄ）等のガスを分解するガス分解装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のガス分解装置としては、
例えば図５に示す構成のものがあった。図５は、従来の
マイクロ波プラズマジェット型トーチと呼ばれるプラズ
マ発生装置がある。このプラズマ発生装置は、マイクロ
波発振器２から出力されたマイクロ波を矩形導波管１に
より伝搬し、同軸導波管変換器２２により同軸導波管２
３に導き、その同軸導波管２３の摺動可能な内導体２４
とその同軸導波管２３の外導体２５との電極間にプラズ
マ放電を起こさせる。このとき、同軸導波管２３側から
反応器２６に供給された被処理ガスは、高温粒子の衝突
により原子間の結合が切れて分解される。
例えば図５に示す構成のものがあった。図５は、従来の
マイクロ波プラズマジェット型トーチと呼ばれるプラズ
マ発生装置がある。このプラズマ発生装置は、マイクロ
波発振器２から出力されたマイクロ波を矩形導波管１に
より伝搬し、同軸導波管変換器２２により同軸導波管２
３に導き、その同軸導波管２３の摺動可能な内導体２４
とその同軸導波管２３の外導体２５との電極間にプラズ
マ放電を起こさせる。このとき、同軸導波管２３側から
反応器２６に供給された被処理ガスは、高温粒子の衝突
により原子間の結合が切れて分解される。
【０００３】また、キャビテイを利用したプラズマ発生
装置としては、例えば特開２０００−１２２８３号公報
に記載されたような構成のものがあった。このようなキ
ャビテイ型プラズマ発生装置では、マイクロ波発振器で
発生したマイクロ波は矩形導波管により伝送され、この
マイクロ波は金属導体及びプローブアンテナを介して円
筒形空洞共振器に伝送される。このとき、円筒形空洞共
振器内の電界は、電界強度の大きいＴＭ０１０モードが
形成される。放電管内にガスを供給し、これにマイクロ
波を照射すると、放電管内は電子エネルギが高く、温度
が２０００Ｋ〜６０００Ｋの熱プラズマが発生するた
め、ガスは容易に原子レベルに解離し易い状態となって
分解する。
装置としては、例えば特開２０００−１２２８３号公報
に記載されたような構成のものがあった。このようなキ
ャビテイ型プラズマ発生装置では、マイクロ波発振器で
発生したマイクロ波は矩形導波管により伝送され、この
マイクロ波は金属導体及びプローブアンテナを介して円
筒形空洞共振器に伝送される。このとき、円筒形空洞共
振器内の電界は、電界強度の大きいＴＭ０１０モードが
形成される。放電管内にガスを供給し、これにマイクロ
波を照射すると、放電管内は電子エネルギが高く、温度
が２０００Ｋ〜６０００Ｋの熱プラズマが発生するた
め、ガスは容易に原子レベルに解離し易い状態となって
分解する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のマイクロ波プラズマジェット型プラズマ発
生装置では、運転開始時にプラズマを点火させるため
に、一旦同軸導波管の内導体を移動させてその内導体と
外導体の間隔を小さくして放電させることによりプラズ
マを点火させ、その後にその内導体を元の位置まで戻す
必要があり、これを人手により行う必要があるという課
題があった。一方、上記のような従来のキャビテイ型プ
ラズマ発生装置では、運転開始時にコイルを利用する等
の方法により放電管内で放電を起こさせ、これをトリガ
としてプラズマを点火させる必要があるため装置自体の
構成が複雑になるほか、電界強度を調整するためにプロ
ーブアンテナをスライドするような構成ではやはり人手
に依らざるをえないという課題があった。さらに、プラ
ズマ状態はガスの種類や流量等の影響を受けてマイクロ
波の反射波が刻々と変化するが、従来のプラズマ発生装
置において、反射波の電力を最小にするためには、スタ
ブチューナ等を用いて反射波を相殺する必要があり、更
に自動化のためにはオートチューナ等の高価なコンポー
ネントを必要とするという課題もあった。
ような従来のマイクロ波プラズマジェット型プラズマ発
生装置では、運転開始時にプラズマを点火させるため
に、一旦同軸導波管の内導体を移動させてその内導体と
外導体の間隔を小さくして放電させることによりプラズ
マを点火させ、その後にその内導体を元の位置まで戻す
必要があり、これを人手により行う必要があるという課
題があった。一方、上記のような従来のキャビテイ型プ
ラズマ発生装置では、運転開始時にコイルを利用する等
の方法により放電管内で放電を起こさせ、これをトリガ
としてプラズマを点火させる必要があるため装置自体の
構成が複雑になるほか、電界強度を調整するためにプロ
ーブアンテナをスライドするような構成ではやはり人手
に依らざるをえないという課題があった。さらに、プラ
ズマ状態はガスの種類や流量等の影響を受けてマイクロ
波の反射波が刻々と変化するが、従来のプラズマ発生装
置において、反射波の電力を最小にするためには、スタ
ブチューナ等を用いて反射波を相殺する必要があり、更
に自動化のためにはオートチューナ等の高価なコンポー
ネントを必要とするという課題もあった。
【０００５】この発明はかかる課題を解決するためにな
されたもので、プラズマの点火を開始するための特別な
装置を必要とせず、自動的に電極間距離を調整し、その
電極の長期間の使用を可能としうる新規なガス分解装置
を提供することを目的とする。
されたもので、プラズマの点火を開始するための特別な
装置を必要とせず、自動的に電極間距離を調整し、その
電極の長期間の使用を可能としうる新規なガス分解装置
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るガス分解装置は、マイクロ波発振器と、このマイクロ
波発振器からのマイクロ波を伝搬する第１の導波管と、
この第１の導波管に連結され、マイクロ波によりプラズ
マを発生させる外導体及び内導体を有する第２の導波管
と、この第２の導波管に連通され、プラズマによりガス
の分解反応を行う反応器と、前記内導体に接続され、前
記外導体に対する間隔を狭くすることによりプラズマを
起こさせるように前記内導体を所望量だけ移動させる駆
動手段とを備えたものである。
るガス分解装置は、マイクロ波発振器と、このマイクロ
波発振器からのマイクロ波を伝搬する第１の導波管と、
この第１の導波管に連結され、マイクロ波によりプラズ
マを発生させる外導体及び内導体を有する第２の導波管
と、この第２の導波管に連通され、プラズマによりガス
の分解反応を行う反応器と、前記内導体に接続され、前
記外導体に対する間隔を狭くすることによりプラズマを
起こさせるように前記内導体を所望量だけ移動させる駆
動手段とを備えたものである。
【０００７】この発明の請求項２に係るガス分解装置
は、マイクロ波発振器と、このマイクロ波発振器からの
マイクロ波を伝搬する第１の導波管と、この第１の導波
管に連結され、マイクロ波によりプラズマを発生させる
外導体及び内導体を有する第２の導波管と、この第２の
導波管に連通され、プラズマによりガスの分解反応を行
う反応器と、前記内導体に接続され、前記外導体に対し
て前記内導体を移動させる駆動手段と、前記反応器側か
ら前記第１の導波管側に反射される反射波電力を検出す
る検出手段と、この検出手段による検出出力に基いて前
記外導体に対する前記内導体の移動量を制御する制御手
段とを備えたものである。
は、マイクロ波発振器と、このマイクロ波発振器からの
マイクロ波を伝搬する第１の導波管と、この第１の導波
管に連結され、マイクロ波によりプラズマを発生させる
外導体及び内導体を有する第２の導波管と、この第２の
導波管に連通され、プラズマによりガスの分解反応を行
う反応器と、前記内導体に接続され、前記外導体に対し
て前記内導体を移動させる駆動手段と、前記反応器側か
ら前記第１の導波管側に反射される反射波電力を検出す
る検出手段と、この検出手段による検出出力に基いて前
記外導体に対する前記内導体の移動量を制御する制御手
段とを備えたものである。
【０００８】この発明の請求項３に係るガス分解装置
は、前記制御手段が前記検出手段の検出出力が最小とな
るように、前記駆動手段により前記内導体の位置を設置
するものである。
は、前記制御手段が前記検出手段の検出出力が最小とな
るように、前記駆動手段により前記内導体の位置を設置
するものである。
【０００９】この発明の請求項４に係るガス分解装置
は、前記内導体が前記外導体に接触したことを感知する
感知手段を設け、前記制御手段は前記感知手段の出力に
基いて前記駆動手段を停止するようにした請求項２に記
載のガス分解装置。
は、前記内導体が前記外導体に接触したことを感知する
感知手段を設け、前記制御手段は前記感知手段の出力に
基いて前記駆動手段を停止するようにした請求項２に記
載のガス分解装置。
【００１０】この発明の請求項５に係るガス分解装置
は、前記駆動手段の回転軸と前記内導体の導体棒とを同
軸上に配置した請求項１又は２に記載のものである。
は、前記駆動手段の回転軸と前記内導体の導体棒とを同
軸上に配置した請求項１又は２に記載のものである。
【００１１】この発明の請求項６に係るガス分解装置
は、マイクロ波発振器と、このマイクロ波発振器からの
マイクロ波を伝搬する第１の導波管と、この第１の導波
管に連結され、マイクロ波によりプラズマを発生させる
外導体及び内導体を有する第２の導波管と、この第２の
導波管に連通され、プラズマによりガスの分解反応を行
う反応器と、前記内導体に接続され、前記外導体に対し
て前記内導体を移動させる駆動手段と、前記反応器側か
ら前記第１の導波管側に反射される反射波電力に応じて
前記外導体に対する前記内導体の移動量を制御する制御
手段と、前記駆動手段を支持する貫通孔を設けた支持部
材と、この支持部材を冷却する冷却手段とを備えたもの
である。
は、マイクロ波発振器と、このマイクロ波発振器からの
マイクロ波を伝搬する第１の導波管と、この第１の導波
管に連結され、マイクロ波によりプラズマを発生させる
外導体及び内導体を有する第２の導波管と、この第２の
導波管に連通され、プラズマによりガスの分解反応を行
う反応器と、前記内導体に接続され、前記外導体に対し
て前記内導体を移動させる駆動手段と、前記反応器側か
ら前記第１の導波管側に反射される反射波電力に応じて
前記外導体に対する前記内導体の移動量を制御する制御
手段と、前記駆動手段を支持する貫通孔を設けた支持部
材と、この支持部材を冷却する冷却手段とを備えたもの
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１について、図１を用いて説明する。図１
は、この実施の形態１に係るガス分解装置の主要な概略
構成図である。図１において、１はマグネトロン等のマ
イクロ波発振器２から発せられたマイクロ波を導く矩形
導波管で、その中央部にはガス供給口２１を配設してい
る。２２はマイクロ波の伝送路を矩形導波管１から同軸
導波管２３に変換する同軸導波管変換器、２３は同軸導
波管で、先端が尖った棒状の構造であって摺動可能な内
導体２４と円筒状の構造であって結合口２６を形成した
外導体２５とにより構成されている。マイクロ波発振器
２から発せられたマイクロ波は矩形導波管１により導か
れ、同軸導波管変換器２２に到達する。同軸導波管２３
の先端では、内導体２４と外導体２５を電極として放電
が生じてマイクロ波のプラズマ２９が発生し、そのプラ
ズマ２９は供給されるマイクロ波電力により維持され
る。このときのプラズマ２９は熱プラズマであり、全て
の粒子が一定の温度になっている。
実施の形態１について、図１を用いて説明する。図１
は、この実施の形態１に係るガス分解装置の主要な概略
構成図である。図１において、１はマグネトロン等のマ
イクロ波発振器２から発せられたマイクロ波を導く矩形
導波管で、その中央部にはガス供給口２１を配設してい
る。２２はマイクロ波の伝送路を矩形導波管１から同軸
導波管２３に変換する同軸導波管変換器、２３は同軸導
波管で、先端が尖った棒状の構造であって摺動可能な内
導体２４と円筒状の構造であって結合口２６を形成した
外導体２５とにより構成されている。マイクロ波発振器
２から発せられたマイクロ波は矩形導波管１により導か
れ、同軸導波管変換器２２に到達する。同軸導波管２３
の先端では、内導体２４と外導体２５を電極として放電
が生じてマイクロ波のプラズマ２９が発生し、そのプラ
ズマ２９は供給されるマイクロ波電力により維持され
る。このときのプラズマ２９は熱プラズマであり、全て
の粒子が一定の温度になっている。
【００１３】５は同軸導波管２３の外導体２５と結合す
る結合口２６により連通した反応器で、外導体２５と内
導体２４との電極間において発生したマイクロ波プラズ
マ２９によりガス供給口２１から供給したガスを分解す
るための空間を形成するとともに、分解後の高温ガスを
冷却してガス排出口２７からガスを排出する。２８は窓
で、ガス供給口２１のマイクロ波発振器２側の矩形導波
管１内に配置している。このため、ガス供給口２１から
供給される被処理ガスはマイクロ波発振器２側には流れ
ず、矩形導波管１から同軸導波管２３を通過して反応器
５内でマイクロ波プラズマ２９中を通過する。
る結合口２６により連通した反応器で、外導体２５と内
導体２４との電極間において発生したマイクロ波プラズ
マ２９によりガス供給口２１から供給したガスを分解す
るための空間を形成するとともに、分解後の高温ガスを
冷却してガス排出口２７からガスを排出する。２８は窓
で、ガス供給口２１のマイクロ波発振器２側の矩形導波
管１内に配置している。このため、ガス供給口２１から
供給される被処理ガスはマイクロ波発振器２側には流れ
ず、矩形導波管１から同軸導波管２３を通過して反応器
５内でマイクロ波プラズマ２９中を通過する。
【００１４】２０は矩形導波管１の略中間部に設置した
方向性結合器で、それぞれマイクロ波発振器２から反応
器５の方向に進むマイクロ波電力及び反応器５からマイ
クロ波発振器２の方向に進むマイクロ波電力（以下、反
射波電力という。）を検出し、それぞれの電力に対応し
た電圧を出力するものである。３３はモータで、支え３
５により矩形導波管１の管壁に固定するとともに、その
回転軸にはねじ棒３１を固定している。３０は内部に雌
ねじを切ったブロック、３２はねじ棒３１とモータ３３
の回転軸とを接続するためのジョイントである。なお、
ブロック３０と内導体２４とは接続バー４０により接続
している。したがって、モータ３３を駆動させるとその
回転軸の正逆方向の回転により、ねじ棒３１、ブロック
３０及び接続バー４０を介して内導体２４を上下方向に
移動させることが可能となる。
方向性結合器で、それぞれマイクロ波発振器２から反応
器５の方向に進むマイクロ波電力及び反応器５からマイ
クロ波発振器２の方向に進むマイクロ波電力（以下、反
射波電力という。）を検出し、それぞれの電力に対応し
た電圧を出力するものである。３３はモータで、支え３
５により矩形導波管１の管壁に固定するとともに、その
回転軸にはねじ棒３１を固定している。３０は内部に雌
ねじを切ったブロック、３２はねじ棒３１とモータ３３
の回転軸とを接続するためのジョイントである。なお、
ブロック３０と内導体２４とは接続バー４０により接続
している。したがって、モータ３３を駆動させるとその
回転軸の正逆方向の回転により、ねじ棒３１、ブロック
３０及び接続バー４０を介して内導体２４を上下方向に
移動させることが可能となる。
【００１５】３４は制御装置で、方向性結合器２０によ
り検出される反射波電力を一意的に決まる電圧に変換
し、その電圧値に応じてモータ３３の駆動を制御するも
のである。次に、制御装置３４の制御方法について説明
する。まず、プラズマの点火をする前の状態では、内導
体２４は初期位置（元の位置）に設定する。プラズマを
点火させるときには、制御装置３４により、モータ３３
を駆動して内導体２４を移動させて外導体２５に接近さ
せる。内導体２４が外導体２５に接近すると、内導体２
４と外導体２５との電極間は電界が大きくなって絶縁破
壊が生じ、放電が発生する。その放電を契機としてプラ
ズマが点火することになる。このとき、内導体２４の位
置を所定位置として設定する。内導体２４が所定位置に
移動したときにプラズマが点火すれば、プラズマはマイ
クロ波の電力をよく吸収するためにマイクロ波の電力は
プラズマを維持するために消費され、反射波電力は急激
に小さくなる。したがって、方向性結合器２０によりそ
の反射波電力を検出すれば、その反射波電力が急激に小
さくなったときの内導体２４の位置が所定位置に対応す
ることになる。一旦、プラズマが点火すれば、制御装置
３４はモータ３３を駆動させて内導体２４を元の位置に
戻す。内導体２４を元の位置に戻しても、マイクロ波の
電力が供給されている間、プラズマは消えることなく維
持される。
り検出される反射波電力を一意的に決まる電圧に変換
し、その電圧値に応じてモータ３３の駆動を制御するも
のである。次に、制御装置３４の制御方法について説明
する。まず、プラズマの点火をする前の状態では、内導
体２４は初期位置（元の位置）に設定する。プラズマを
点火させるときには、制御装置３４により、モータ３３
を駆動して内導体２４を移動させて外導体２５に接近さ
せる。内導体２４が外導体２５に接近すると、内導体２
４と外導体２５との電極間は電界が大きくなって絶縁破
壊が生じ、放電が発生する。その放電を契機としてプラ
ズマが点火することになる。このとき、内導体２４の位
置を所定位置として設定する。内導体２４が所定位置に
移動したときにプラズマが点火すれば、プラズマはマイ
クロ波の電力をよく吸収するためにマイクロ波の電力は
プラズマを維持するために消費され、反射波電力は急激
に小さくなる。したがって、方向性結合器２０によりそ
の反射波電力を検出すれば、その反射波電力が急激に小
さくなったときの内導体２４の位置が所定位置に対応す
ることになる。一旦、プラズマが点火すれば、制御装置
３４はモータ３３を駆動させて内導体２４を元の位置に
戻す。内導体２４を元の位置に戻しても、マイクロ波の
電力が供給されている間、プラズマは消えることなく維
持される。
【００１６】そのプラズマ２９は、熱プラズマであって
全ての粒子が一定の温度になっている。このとき、被処
理ガスは、高温粒子の衝突により原子間の結合が切れて
分解される。分解されたガスは、反応器５内で冷却さ
れ、ガス排出口２７を通して排出される。
全ての粒子が一定の温度になっている。このとき、被処
理ガスは、高温粒子の衝突により原子間の結合が切れて
分解される。分解されたガスは、反応器５内で冷却さ
れ、ガス排出口２７を通して排出される。
【００１７】プラズマが点火している個所におけるマイ
クロ波の反射率は、プラズマ密度や内導体２４と外導体
２５との位置関係により決定されるが、その反射率が小
さい方がプラズマ発生装置として効率よくプラズマを点
火し、更には効率よくガス分解を行えることになる。そ
のため、方向性結合器２０から得られる反射波の電力を
最小にするように、制御装置３４はモータ３３の駆動を
制御して内導体２４の外導体２５に対する位置を最適な
所定位置に移動させる。一方、プラズマが維持されてい
る間において、内導体２４の先端部を高温に曝した状態
にしておくと僅かづづではあるが損耗するため、制御装
置３４のモータ３３の駆動制御により内導体２４をわず
かに外導体２５に近づけることができ、内導体２４の先
端部の損耗による電極形状の変化を補償するようにし
て、結果的に、内導体２４の電極の使用期間を長くする
ことができる。
クロ波の反射率は、プラズマ密度や内導体２４と外導体
２５との位置関係により決定されるが、その反射率が小
さい方がプラズマ発生装置として効率よくプラズマを点
火し、更には効率よくガス分解を行えることになる。そ
のため、方向性結合器２０から得られる反射波の電力を
最小にするように、制御装置３４はモータ３３の駆動を
制御して内導体２４の外導体２５に対する位置を最適な
所定位置に移動させる。一方、プラズマが維持されてい
る間において、内導体２４の先端部を高温に曝した状態
にしておくと僅かづづではあるが損耗するため、制御装
置３４のモータ３３の駆動制御により内導体２４をわず
かに外導体２５に近づけることができ、内導体２４の先
端部の損耗による電極形状の変化を補償するようにし
て、結果的に、内導体２４の電極の使用期間を長くする
ことができる。
【００１８】実施の形態２．次に、実施の形態２につい
て、図２を用いて説明する。図２は、この実施の形態２
に係るガス分解装置の主要な概略構成図である。図２に
おける図１と同一符号は同一又は相当部分を示すため説
明を省略する。図２において、４１は内導体２４の先端
部の軸が外導体２５に接触したときに、その接触を感知
する機能、例えば感知手段を有する駆動手段である。こ
の駆動手段４１は内導体２４の先端部の軸と外導体２５
との接触を感知したときに、モータ３３に流す電流を小
さくし、モータ３３による駆動力を小さくする。また、
この駆動手段４１が内導体２４の先端部が外導体２５に
接触したことを制御装置４２に伝達し、制御装置４２が
モータ３３の駆動力を停止又は小さくするように構成し
てもよい。このように構成することにより、内導体２４
が外導体２５に接触したときにも無理な力がかからず、
内導体２４の電極構造が破損することが少なくなり、装
置自体の信頼性が向上するほか、電極構造の寿命を長く
することができる。
て、図２を用いて説明する。図２は、この実施の形態２
に係るガス分解装置の主要な概略構成図である。図２に
おける図１と同一符号は同一又は相当部分を示すため説
明を省略する。図２において、４１は内導体２４の先端
部の軸が外導体２５に接触したときに、その接触を感知
する機能、例えば感知手段を有する駆動手段である。こ
の駆動手段４１は内導体２４の先端部の軸と外導体２５
との接触を感知したときに、モータ３３に流す電流を小
さくし、モータ３３による駆動力を小さくする。また、
この駆動手段４１が内導体２４の先端部が外導体２５に
接触したことを制御装置４２に伝達し、制御装置４２が
モータ３３の駆動力を停止又は小さくするように構成し
てもよい。このように構成することにより、内導体２４
が外導体２５に接触したときにも無理な力がかからず、
内導体２４の電極構造が破損することが少なくなり、装
置自体の信頼性が向上するほか、電極構造の寿命を長く
することができる。
【００１９】実施の形態３．次に、この実施の形態３に
ついて、図３を用いて説明する。図３は、この実施の形
態３に係るガス分解装置の主要な概略構成図である。通
常、実施の形態１又は２によるガス分解装置は、内導体
２４を冷却するために内導体２４の上端部には冷却水の
出入り口を設けている。このため、駆動手段４１と内導
体２４とは接続バー４０により接続していた。しかし、
冷却水の出入り口を他の場所に配置すれば、図３に示す
ように、駆動手段４１の駆動軸と内導体２４の棒状の軸
とを同軸上に配設することが可能となる。このように構
成すれば、内導体２４の上下方向の移動がよりスムーズ
に行えるという効果を奏する。
ついて、図３を用いて説明する。図３は、この実施の形
態３に係るガス分解装置の主要な概略構成図である。通
常、実施の形態１又は２によるガス分解装置は、内導体
２４を冷却するために内導体２４の上端部には冷却水の
出入り口を設けている。このため、駆動手段４１と内導
体２４とは接続バー４０により接続していた。しかし、
冷却水の出入り口を他の場所に配置すれば、図３に示す
ように、駆動手段４１の駆動軸と内導体２４の棒状の軸
とを同軸上に配設することが可能となる。このように構
成すれば、内導体２４の上下方向の移動がよりスムーズ
に行えるという効果を奏する。
【００２０】実施の形態４．次に、この実施の形態４に
ついて、図４を用いて説明する。図４は、この実施の形
態４に係るガス分解装置の主要な概略構成図である。前
述のように、実施の形態１乃至３では、内導体２４を移
動させるための駆動手段４１、モータ３３は、モータ支
え３５駆動手段支え４３により支えているが、これらは
同軸導波管変換器２２上に設置しているため、同軸導波
管変換器２２は内部をマイクロ波が通過するので、温度
上昇することがある。その熱が駆動手段４１、モータ３
３に伝わってこれらを損傷するおそれがある。このた
め、実施の形態４では、支え３５に通風用穴４５を設
け、ファン４４を取り付けることにより、支え３５を空
冷し、熱の伝達を阻止するように構成したものである。
したがって、装置自体の信頼性が更に向上するという効
果を奏する。なお、冷却方法は、空冷に限らず、水冷で
もよい。
ついて、図４を用いて説明する。図４は、この実施の形
態４に係るガス分解装置の主要な概略構成図である。前
述のように、実施の形態１乃至３では、内導体２４を移
動させるための駆動手段４１、モータ３３は、モータ支
え３５駆動手段支え４３により支えているが、これらは
同軸導波管変換器２２上に設置しているため、同軸導波
管変換器２２は内部をマイクロ波が通過するので、温度
上昇することがある。その熱が駆動手段４１、モータ３
３に伝わってこれらを損傷するおそれがある。このた
め、実施の形態４では、支え３５に通風用穴４５を設
け、ファン４４を取り付けることにより、支え３５を空
冷し、熱の伝達を阻止するように構成したものである。
したがって、装置自体の信頼性が更に向上するという効
果を奏する。なお、冷却方法は、空冷に限らず、水冷で
もよい。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るガス分解
装置は、プラズマの点火を開始するための特別な装置を
必要とせず、自動的に電極間距離を調整し、その電極の
長期間の使用を可能とすることができるという効果を奏
する。
装置は、プラズマの点火を開始するための特別な装置を
必要とせず、自動的に電極間距離を調整し、その電極の
長期間の使用を可能とすることができるという効果を奏
する。
【図１】 実施の形態１に係るガス分解装置の主要な構
成図である。
成図である。
【図２】 実施の形態２に係るガス分解装置の主要な構
成図である。
成図である。
【図３】 実施の形態３に係るガス分解装置の主要な構
成図である。
成図である。
【図４】 実施の形態４に係るガス分解装置の主要な構
成図である。
成図である。
【図５】 従来のガス分解装置を示す主要構成図であ
る。
る。
１…矩形導波管、２…マイクロ波発振器、３…円筒形空
胴共振器、５…反応器、２０…方向性結合器、２１…ガ
ス供給口、２２…同軸導波管変換器、２３…同軸導波
管、２４…内導体、２５…外導体、２６…結合口、２７
…ガス排出口、２９…プラズマ、３４、４２…制御装
置、３３…モータ、４０…接続バー、４４…ファン、４
５…通風用穴。
胴共振器、５…反応器、２０…方向性結合器、２１…ガ
ス供給口、２２…同軸導波管変換器、２３…同軸導波
管、２４…内導体、２５…外導体、２６…結合口、２７
…ガス排出口、２９…プラズマ、３４、４２…制御装
置、３３…モータ、４０…接続バー、４４…ファン、４
５…通風用穴。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 鈴木 真彦
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 樋野 雅司
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 吉田 清彦
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
Ｆターム(参考） 4G075 AA03 BA01 BA05 BD12 CA26
CA47 EB21 EB31 EB41 EC06
EC21
Claims (6)
- 【請求項１】 マイクロ波発振器と、このマイクロ波発
振器からのマイクロ波を伝搬する第１の導波管と、この
第１の導波管に連結され、マイクロ波によりプラズマを
発生させる外導体及び内導体を有する第２の導波管と、
この第２の導波管に連通され、プラズマによりガスの分
解反応を行う反応器と、前記内導体に接続され、前記外
導体に対する間隔を狭くすることによりプラズマを起こ
させるように前記内導体を所望量だけ移動させる駆動手
段とを備えたことを特徴とするガス分解装置。 - 【請求項２】 マイクロ波発振器と、このマイクロ波発
振器からのマイクロ波を伝搬する第１の導波管と、この
第１の導波管に連結され、マイクロ波によりプラズマを
発生させる外導体及び内導体を有する第２の導波管と、
この第２の導波管に連通され、プラズマによりガスの分
解反応を行う反応器と、前記内導体に接続され、前記外
導体に対して前記内導体を移動させる駆動手段と、前記
反応器側から前記第１の導波管側に反射される反射波電
力を検出する検出手段と、この検出手段による検出出力
に基いて前記外導体に対する前記内導体の移動量を制御
する制御手段とを備えたことを特徴とするガス分解装
置。 - 【請求項３】 前記制御手段は、前記検出手段の検出出
力が最小となるように、前記駆動手段により前記内導体
の位置を設置することを特徴とする請求項２に記載のガ
ス分解装置。 - 【請求項４】 前記内導体が前記外導体に接触したこと
を感知する感知手段を設け、前記制御手段は前記感知手
段の出力に基いて前記駆動手段を停止するようにしたこ
とを特徴とする請求項２に記載のガス分解装置。 - 【請求項５】 前記駆動手段の回転軸と前記内導体の導
体棒とを同軸上に配置したことを特徴とする請求項１又
は２に記載のガス分解装置。 - 【請求項６】 マイクロ波発振器と、このマイクロ波発
振器からのマイクロ波を伝搬する第１の導波管と、この
第１の導波管に連結され、マイクロ波によりプラズマを
発生させる外導体及び内導体を有する第２の導波管と、
この第２の導波管に連通され、プラズマによりガスの分
解反応を行う反応器と、前記内導体に接続され、前記外
導体に対して前記内導体を移動させる駆動手段と、前記
反応器側から前記第１の導波管側に反射される反射波電
力に応じて前記外導体に対する前記内導体の移動量を制
御する制御手段と、前記駆動手段を支持する貫通孔を設
けた支持部材と、この支持部材を冷却する冷却手段とを
備えたことを特徴とするガス分解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001364031A JP3843818B2 (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | ガス分解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001364031A JP3843818B2 (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | ガス分解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003164723A true JP2003164723A (ja) | 2003-06-10 |
| JP3843818B2 JP3843818B2 (ja) | 2006-11-08 |
Family
ID=19174277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001364031A Expired - Fee Related JP3843818B2 (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | ガス分解装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007207475A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Ibaraki Univ | 携帯型大気圧プラズマ発生装置 |
| JP2007234274A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Noritsu Koki Co Ltd | ワーク処理装置及びプラズマ発生装置 |
| JP2008506235A (ja) * | 2004-07-07 | 2008-02-28 | アマランテ テクノロジーズ，インク． | プルーム安定性及び加熱効率が改善されたマイクロ波プラズマノズル |
| JP2012045500A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Chube Univ | 二酸化炭素分解処理装置及び二酸化炭素分解処理方法 |
| WO2013003164A3 (en) * | 2011-06-28 | 2013-04-18 | Amarante Technologies, Inc | Gas conversion system |
| CN103796410A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-05-14 | 佛山市韦达尔自动化设备有限公司 | 一种等离子喷枪转动装置 |
| JP6006393B1 (ja) * | 2015-10-09 | 2016-10-12 | アルファ株式会社 | プラズマ処理装置 |
| CN112689376A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-04-20 | 四川大学 | 一种采用压电材料的微波等离子体射流激发装置 |
| JP7430429B1 (ja) | 2023-01-11 | 2024-02-13 | 株式会社アドテックプラズマテクノロジー | 同軸型マイクロ波プラズマトーチ |
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|---|---|---|---|---|
| CN103796411B (zh) * | 2014-02-24 | 2016-08-17 | 广东韦达尔科技有限公司 | 一种等离子表面处理器移动装置 |
-
2001
- 2001-11-29 JP JP2001364031A patent/JP3843818B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP2007207475A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Ibaraki Univ | 携帯型大気圧プラズマ発生装置 |
| JP2007234274A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Noritsu Koki Co Ltd | ワーク処理装置及びプラズマ発生装置 |
| JP4680095B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2011-05-11 | 株式会社サイアン | ワーク処理装置及びプラズマ発生装置 |
| JP2012045500A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Chube Univ | 二酸化炭素分解処理装置及び二酸化炭素分解処理方法 |
| US8633648B2 (en) | 2011-06-28 | 2014-01-21 | Recarbon, Inc. | Gas conversion system |
| WO2013003164A3 (en) * | 2011-06-28 | 2013-04-18 | Amarante Technologies, Inc | Gas conversion system |
| CN103796410A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-05-14 | 佛山市韦达尔自动化设备有限公司 | 一种等离子喷枪转动装置 |
| JP6006393B1 (ja) * | 2015-10-09 | 2016-10-12 | アルファ株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP2017073365A (ja) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | アルファ株式会社 | プラズマ処理装置 |
| CN112689376A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-04-20 | 四川大学 | 一种采用压电材料的微波等离子体射流激发装置 |
| CN112689376B (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-18 | 四川大学 | 一种采用压电材料的微波等离子体射流激发装置 |
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|---|---|
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| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040709 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060509 |
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