JP2003251140A - 放電式反応設備 - Google Patents

放電式反応設備

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JP2003251140A
JP2003251140A JP2002052082A JP2002052082A JP2003251140A JP 2003251140 A JP2003251140 A JP 2003251140A JP 2002052082 A JP2002052082 A JP 2002052082A JP 2002052082 A JP2002052082 A JP 2002052082A JP 2003251140 A JP2003251140 A JP 2003251140A
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JP
Japan
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gas
discharge
electrode plates
housing
type reaction
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JP2002052082A
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English (en)
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Shigeru Tamaru
滋 田丸
Hideo Kimura
秀男 木村
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FAAREKKUSU KK
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FAAREKKUSU KK
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  • Treating Waste Gases (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アークおよびグローが存在する領域を拡張
し,これにより分解反応,合成反応等を確実に生じさせ
ると共にそれらの反応を能率良く進行させることができ
るようにした前記放電式反応設備を提供する。 【解決手段】 放電式反応設備1は,一端にガス入口8
を,他端にガス出口9をそれぞれ有するハウジング3
と,そのハウジング3内を,ガス入口8からガス出口9
に向かう複数のガス流路Pに区画すると共に相隣る両ガ
ス流路P間を連通する複数のガス孔15を持つ複数の電
極板14と,ガス流路Pおよびガス孔15に被反応ガス
を流通させた状態において,相隣る両電極板14間に放
電電圧を印加する電源装置24とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は放電式反応設備,特
に,放電の作用で被反応ガスを分解したり,その被反応
ガスより化学物質を合成する場合等に用いられる反応設
備に関する。 【0002】 【従来の技術】従来,この種の反応設備における一対の
電極は,例えばニードル形をなし,それら両電極の先端
部間にアーク放電を,また両電極の先端部以外にグロー
放電をそれぞれ発生させるようになっている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来設備
によると,アークおよびグローに接触する被反応ガスの
単位時間当りの量が少なく,その結果,分解反応,合成
反応等が生じなかったり,またそれらが生じたとしても
それらの進行が極めて遅い,という問題があった。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明は,アークおよび
グローが存在する領域を拡張し,これにより分解反応,
合成反応等を確実に生じさせると共にそれらの反応を能
率良く進行させることができるようにした前記放電式反
応設備を提供することを目的とする。 【0005】前記目的を達成するため本発明によれば,
一端にガス入口を,他端にガス出口をそれぞれ有するハ
ウジングと,そのハウジング内を,前記ガス入口から前
記ガス出口に向かう複数のガス流路に区画すると共に相
隣る両ガス流路間を連通する複数のガス孔を持つ複数の
電極板と,前記ガス流路および前記ガス孔に被反応ガス
を流通させた状態において,相隣る両電極板間に放電電
圧を印加する電源装置とを備えている放電式反応設備が
提供される。 【0006】前記のように,相隣る両電極板間のガス流
路およびガス孔に被反応ガスを流通させながら相隣る両
電極板間に放電電圧を印加すると,それら電極板のほぼ
全部のガス孔口縁部にアーク放電が発生し,また各ガス
孔口縁部を囲む平面領域のほぼ全体にグロー放電が発生
する。これにより,被反応ガスの分解,そのガスを用い
た合成等が可能であり,しかもその分解等を能率良く進
行させることが可能である。 【0007】 【発明の実施の形態】図1に示す放電式反応設備1にお
いて,放電反応器2におけるハウジング3のガス入口側
にファン4を収容したケーシング5の排出側が接続さ
れ,またそのケーシング5の吸引管6に被反応ガスを捕
集した捕集器Aが接続される。一方,放電反応器2にお
けるハウジング3のガス出口側には排出管7を介して回
収器Bが接続される。図2〜4に明示するように,放電
反応器2のハウジング3はセラミックス(例えば,2M
gO・2Al2 3 ・5SiO2 )より構成されて角筒
形をなし,その一端にガス入口8を,他端にガス出口9
をそれぞれ有する。 【0008】そのハウジング3の上,下壁10,11内
面にガス入口8からガス出口9に至る複数の溝12,1
3が形成され,上壁10側の各溝12は下壁11側の各
溝13と対向し,また上,下壁10,11において.相
隣る両溝12,12;13,13の間隔dは等しい。相
対向する上,下の溝12,13を一組とし,各組の両溝
12,13に電極板14の上,下縁部がそれぞれ嵌込ま
れており,これら複数の電極板14によってハウジング
7内はガス入口8からガス出口9に向かう複数のガス流
路Pに区画される。図5に示すように,各電極板14は
ステンレス鋼製パンチングメタルより構成され,その全
体に分散する複数のガス孔15は相隣る両ガス流路P間
を連通する。 【0009】ハウジング7の上壁10外面に2つの棒状
をなすステンレス鋼製導電体16,17が固定されてお
り,図3において,例えば左端の電極板14から右端の
電極板14に向ってそれらに番号を符したとき,奇数番
号の電極板14が一方の導電体16に電気的に接続さ
れ,また偶数番号の電極板14が他方の導電体17に電
気的に接続される。 【0010】その電気的接続構造は次のように構成され
ている。即ち,図6に明示するように各導電体16,1
7の各電極板14対応位置に形成されたねじ孔18に小
ねじ19のねじ部aがねじ込まれており,そのねじ孔1
8から突出するねじ部aの先端側が,ハウジング7の上
壁10に形成された挿通孔20内にて電極板14の上端
面に当接し,一方,ねじ頭bは各導電体16,17の凹
部21内に収められている。 【0011】両導電体16,17はリード線22,23
を介して電源装置としての交流電源装置24に接続さ
れ,その交流電源装置24は各ガス通路Pおよび各ガス
孔15に被反応ガスを流通させた状態において,相隣る
両電極板14間に放電電圧を印加する。この場合,相隣
る両電極板14間の放電距離DsはDs≒6mm(許容範
囲は3〜10mm)であり,また電極板14の使用数は2
0枚である。 【0012】次に,前記アーク放電式反応設備1をガソ
リンエンジンの排気ガス処理に用いた場合について説明
する。 【0013】〔例−1〕 (1) 排気量186ccのガソリンエンジンの排気管
にゴムバックよりなる捕集器Aを接続し,そのガソリン
エンジンを10分間アイドリング運転して,排気ガスを
捕集器Aに捕集した。 【0014】(2) 捕集器Aに捕集された,処理前の
排気ガスにおけるNO濃度およびNO2 濃度をガステッ
ク(GASTEC)検知器および検知管No. 10を用い
て測定した。 【0015】(3) 図1に示すように捕集器Aの出,
入口を吸引管6に接続した後,ファン4を送風量1.1
3 /min にて作動させ,また交流電源装置24により
相隣る両電極板14間に7kV,15kHz,〜0mA
の高放電電圧を印加した。これにより,相隣る両電極板
14間にアーク放電およびグロー放電が発生した。アー
ク放電は,各電極板14のほぼ全部のガス孔15口縁部
に発生し,またグロー放電は各ガス孔15口縁部を囲む
平面領域のほぼ全体に発生していた。 【0016】(4) 放電反応器2から排出された排気
ガスを,テドラーバックよりなる回収器Bに回収し,放
電開始1分経過後ファン4の作動を停止し,また交流電
源装置12による,相隣る両電極板14間への高放電電
圧の印加を停止した。 【0017】(5) 回収器B内の排気ガスについて,
前記同様の方法でNO濃度およびNO2 濃度を測定し
た。 【0018】表1は測定結果を示す。 【0019】 【表1】 【0020】表1より,放電処理によって,NO濃度が
約64.7%減少したことが判る。この事実から,前記
放電式反応設備1は排気ガス浄化装置として有効であ
る,と言える。 【0021】〔例−II〕 (1) 排気量 186ccのガソリンエンジンの排気
管にゴムバックよりなる捕集器Aを接続し,そのガソリ
ンエンジンを1600rpm で10分間運転して,排気ガ
スを捕集器Aに捕集した。 【0022】(2) 捕集器Aに捕集された,処理前の
排気ガスにおけるNO濃度およびNO2 濃度をガステッ
ク(GASTEC)検知器および検知管No. 10を用い
て測定した。 【0023】(3) 図1に示すように捕集器Aの出,
入口を吸引管6に接続した後,ファン4を送風量1.1
3 /min にて作動させ,また交流電源装置12により
相隣る両電極板14間に7kV,15kHz,〜0mA
の高放電電圧を印加した。これにより,前記同様に,相
隣る両電極板14間にアーク放電およびグロー放電が発
生した。 【0024】(4) 放電反応器2から排出された排気
ガスを,テドラーバックよりなる回収器Bに回収し,放
電開始1分経過後ファン4の作動を停止し,また交流電
源装置12による,相隣る両電極板14間への高放電電
圧の印加を停止した。 【0025】(5) 回収器B内の排気ガスについて,
前記同様の方法でNO濃度およびNO2 濃度を測定し
た。 【0026】表2は測定結果を示す。 【0027】 【表2】 【0028】表2より,放電処理によって,NO濃度が
約56.3%減少したことが判る。 【0029】〔例−III 〕 (1) 排気量186ccのガソリンエンジンの排気管
に吸引管6を接続し,次いでそのガソリンエンジンをア
イドリング運転(無負荷状態で)すると共にファン4を
送風量1.1m3 /min にて作動させて,排気管より不
作動中の放電反応器2を経た排気ガスをテドラーバック
よりなる回収器Bに回収した。ガソリンエンジンのアイ
ドリング運転開始から10分間経過後その運転を停止す
ると共にファン4の作動を停止した。 【0030】(2) 回収器Bに回収された,処理前の
排気ガスにおけるNO濃度,NO2濃度,O2 濃度およ
びCO2 濃度をガステック(GASTEC)検知器およ
び検知管No. 10を用いて測定した。 【0031】(3) ガソリンエンジンをアイドリング
運転すると共にファン4を送風量1.1m3 /min にて
作動させ,また交流電源装置12により相隣る両電極板
14間に7kV,15kHz,〜0mAの高放電電圧を
印加した。これにより,前記同様に,相隣る両電極板1
4間にアーク放電およびグロー放電が発生した。 【0032】(4) 放電反応器2から排出された排気
ガスをテドラーバック6よりなる回収器Bに回収し,放
電開始1分経過後,ガソリンエンジンのアイドリング運
転を停止すると共にファン4の作動を停止し,また交流
電源装置12による,相隣る両電極板14間への高放電
電圧の印加を停止した。 【0033】(5) 回収器B内の排気ガスについて,
前記同様の方法でNO濃度,NO2濃度,O2 濃度およ
びCO2 濃度を測定した。 【0034】表3は測定結果を示す。 【0035】 【表3】 【0036】表3より次のことが判る。即ち,ガソリン
エンジンのアイドリング運転開始直後においてはNOが
存在せずにNO2 が存在していたこと,その後生じたN
Oおよび当初存在していたNO2 が完全に分解されたこ
と,CO2 の約20%が分解されたこと,これらの分解
に伴いO2 濃度が約27%上昇したこと,である。 【0037】前記設備1は例えば空中窒素を用いたNO
2 の合成,笑気の分解等にも適用可能である。 【0038】 【発明の効果】本発明によれば,前記のように構成する
ことによって所期の反応を確実に発生させ,またその反
応を能率良く進行させることが可能な放電式反応設備を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】放電式反応設備の概略正面図である。 【図2】図1の2矢視図である。 【図3】図2の3−3線断面図である。 【図4】図2の4−4線断面図である。 【図5】電極板の正面図である。 【図6】図3の要部拡大図である。 【符号の説明】 1 放電式反応設備 2 放電反応器 3 ハウジング 8 ガス入口 9 ガス出口 14 電極板 15 ガス孔 24 交流電源装置(電源装置) P ガス流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G091 AA17 AA28 BA14 BA39 FA12 4D002 AA12 AC10 BA07 GA03 GB20 4G075 AA03 AA37 BA01 BA05 CA16 CA17 EC21 FA02 FB02 FB04

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 一端にガス入口(8)を,他端にガス出
    口(9)をそれぞれ有するハウジング(3)と,そのハ
    ウジング(3)内を,前記ガス入口(8)から前記ガス
    出口(9)に向かう複数のガス流路(P)に区画すると
    共に相隣る両ガス流路(P)間を連通する複数のガス孔
    (15)を持つ複数の電極板(14)と,前記ガス流路
    (P)および前記ガス孔(15)に被反応ガスを流通さ
    せた状態において,相隣る両電極板(14)間に放電電
    圧を印加する電源装置(24)とを備えていることを特
    徴とする放電式反応設備。
JP2002052082A 2002-02-27 2002-02-27 放電式反応設備 Pending JP2003251140A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005129247A (ja) * 2003-10-21 2005-05-19 Ngk Insulators Ltd プラズマ発生電極及びプラズマ反応器
CN106593580A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 三河市科达科技有限公司 一种发动机废气循环净化消声系统

Cited By (3)

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JP2005129247A (ja) * 2003-10-21 2005-05-19 Ngk Insulators Ltd プラズマ発生電極及びプラズマ反応器
JP4494750B2 (ja) * 2003-10-21 2010-06-30 日本碍子株式会社 プラズマ発生電極及びプラズマ反応器
CN106593580A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 三河市科达科技有限公司 一种发动机废气循环净化消声系统

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