JP2011146251A - プラズマ化ガス発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 均一にプラズマ化されたガスを幅広く吹き出すことができるプラズマ化ガス発生装置を提供する。
【解決手段】 ハウジング１２内にガスの流路２５を形成し、その流路内におけるガスの流れの方向と交差する方向に、３つ以上の電極３０を１列に並べて設け、その３つ以上の電極の互いに隣り合うものどうしの間の放電空間にのみ放電を生じさせるようにプラズマ化ガス発生装置を構成する。このようにプラズマ化ガス発生装置を構成することで、１列に配置された３以上の電極を結ぶような放電、つまり、比較的細くかつ比較的長い放電を均一に生じさせることができ、そのような放電の中を、その放電の延びる方向と交差する方向にガスを通過させることで、均一にプラズマ化されたガスを幅広く吹出させることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ガスをプラズマ化するプラズマ化ガス発生装置に関する。

近年、材料にプラズマを照射して、その材料の表面を改質したり、あるいは、洗浄したりするプラズマ処理が行われている。具体的に言うと、プラズマ処理によって、例えば、表面の親水性を高めたり、表面の酸化膜を除去したりすることができる。このようなプラズマ処理の方法は、従来、１対の電極間において放電させ、そこにガスを通過させてプラズマ化し、そのプラズマ化ガスをプラズマ処理が施される材料（以下、「被処理材」という）に吹き当てることによって行われている。このようなプラズマ処理方法は、例えば、液晶用ガラス基板の製造などにおいて、それの表面をプラズマ処理するのに用いられている。近年では、より大きな面積の被処理材を迅速にプラズマ処理することができるプラズマ化ガス発生装置が求められている。

上記要求に応えるべく、下記特許文献に記載されているようなプラズマ化ガス発生装置が検討されている。この装置では、幅の広い１対の電極が比較的小さな間隔で対向させられており、それら１対の電極の間の空間に生じる放電の中をガスが通過することでそのガスがプラズマ化され、そのプラズマ化されたガスを幅広く吹き出すことが可能とされている。

特開２００６−３０２６５３号公報

上記特許文献に記載のプラズマ化ガス発生装置では、電極が幅広とされているため、その広い幅の全域に渡って均一な放電を行わせることが困難であり、その結果、電極間を通過してプラズマ化されたガスは、そのプラズマ化の程度が幅方向において均一なものとはなり難いという問題を抱える。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、均一にプラズマ化されたガスを幅広く吹き出させることができるプラズマ化ガス発生装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明のプラズマ化ガス発生装置は、ガスの流路が形成されて、その流路の一端部がガスの吹出口とされたハウジングと、その流路内において、ガスの流れの方向であるガス流方向と交差する方向である電極配列方向に、１列に並んで設けられた３つ以上の電極と、その３つ以上の電極の間に放電を生じさせるための１以上の電源とを備え、３つ以上の電極の互いに隣り合うものどうしの間の放電空間にのみ放電を生じさせるように構成されていることを特徴とする。

本発明のプラズマ化ガス発生装置によれば、１列に配置された３以上の電極を結ぶような放電（アーク）、つまり、電極配列方向に比較的細くかつ比較的長い放電を生じさせることができ、そのような放電の中を、その放電の延びる方向と交差する方向にガスを通過させることで、幅の広いプラズマ化ガスを発生させることが可能である。また、上記のような放電は、その放電の延びる方向において均一なものとなることから、プラズマ化されたガスは、それのプラズマ化の程度が幅方向において均一なものとなる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項ないし（１０）項の各々が、請求項１ないし請求項１０の各々に相当する。

（１）ガスをプラズマ化して吹出させるためのプラズマ化ガス発生装置であって、
ガスの流路が形成されて、前記流路の一端部がガスの吹出口とされているハウジングと、
その流路内において、ガスの流れの方向であるガス流方向と交差する方向である電極配列方向に、１列に並んで設けられた３つ以上の電極と、
その３つ以上の電極の間に放電を生じさせるための１以上の電源と
を備え、
前記３つ以上の電極の互いに隣り合うものどうしの間の放電空間にのみ放電を生じさせるように構成されたプラズマ化ガス発生装置。

本プラズマ化ガス発生装置によれば、３つ以上の電極が１列に並べられており、ガスがそれら電極の間に形成されそこにおいて放電が生じる空間（以下、「放電空間」という場合がある）を通過する際に、ガスがプラズマ化されることとなる。本プラズマ化ガス発生装置によれば、生じる放電は、電極配列方向に延びる放電、つまり、上記３つ以上の電極を真直ぐに繋ぐような放電となる。言い換えれば、電極配列方向に一列に繋がった比較的細くかつ比較的長い放電となる。そのような放電は、広い電極間に生じる放電と異なり、放電の延びる方向、つまり、電極配列方向において均一放電となることから、そのような放電の中をその放電の方向と交差する方向に通過したガスは、そのガスの吹出しの幅方向、つまり、放電の延びる方向においてプラズマ化の程度が均一なものとなる。また、電極の数を増やすことにより、その数に応じて放電空間を電極配列方向に連続的に増加させることが可能であり、相当に広い幅でプラズマ化されたガスを吹出させることが可能となる。

本プラズマ化ガス発生装置では、放電を隣り合う電極間において発生させるために、各電極には、隣り合う電極との間に電位差が設けられるようにして、電位が付与される。典型的には、例えば、正の電位が付与される電極と負の電位が付与される電極とが交互に並ぶように、隣り合う電極間に電圧を印加すればよい。なお、本項における「電源」は、直流電源であってもよいし、交流電源であってもよい。また、電源の数も特に限定されない。本項の態様においては、３つ以上の電極のうちの互いに隣り合う２つの電極間に存在する放電空間が複数存在するが、例えば、１つの電源によって複数の放電空間に放電を生じさせるようにしてもよく、また、後に説明するように、放電空間と同じ数の電源によって、放電空間ごとに個別に放電を生じさせるようにしてもよい。

（２）前記３つ以上の電極が等間隔に並ぶ(1)項に記載のプラズマ化ガス発生装置。

本項の態様によれば、複数の放電空間の各々を画定する１対の電極間の電位差がどの放電空間においても同じとなるようにすることによって、どの放電空間においても同じような放電を生じさせることが可能となる。したがって、本項の態様は、電極配列方向において均一なプラズマ化ガスを吹出させることを充分に担保可能な態様となる。

（３）ガスの流れに直角な面で切断した場合の前記流路の断面形状が、電極配列方向における寸法がその方向に直角な方向の寸法より大きくなるような扁平形状とされた(1)項または(2)項に記載のプラズマ化ガス発生装置。

本項の態様によれば、放電の中を通過せずに流路を流れるガスを少なくすることが可能である。逆に言えば、流路を流れるガスの大部分をプラズマ化させることが可能であり、効率のよいプラズマ化ガス発生装置を実現させることが可能となる。

（４）前記１以上の電源として、前記電極の数より１つ少ない数の複数の電源を備え、それら複数の電源の各々が、前記３つ以上の電極のうちの互いに隣り合う２つのものの間にのみ電圧を印加するように構成され、かつ、前記３つ以上の電極のうちの両端のものを除くものの各々が、前記複数の電源のうちの対応する２つのものの各々に接続された(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のプラズマ化ガス発生装置。

本項の態様は、先に説明したところの放電空間ごとに個別の電源よって放電を生じさせる態様である。本項の態様では、１列に並ぶ３つ以上の電極のうちの中間に位置する電極は、２つの電源に接続される。つまり、いわゆる共通電極となる。本項の態様によれば、１の放電空間における放電が、他の放電空間の放電の状況に影響されにくく、いずれの放電空間においても比較的安定した放電を生じさせることが可能となる。

（５）前記３つ以上の電極のうちの両端のものを除くものの各々が、前記複数の電源のうちの対応する２つのものの一方の高電位側に接続された状態となっている場合には他方の高電位側に接続された状態とされ、前記複数の電源のうちの対応する２つのものの一方の低電位側に接続された状態となっている場合には他方の低電位側に接続された状態とされる(4)項に記載のプラズマ化ガス発生装置。

本項の態様は、上記共通電極とされた電極が、２つの電源の両方の高電位側もしくは低電位側に接続された態様である。本項の態様は、いずれの放電空間においても安定した放電を生じさせることに資する態様となる。なお、本項の態様において、複数の電源の各々が直流電源であるか交流電源であるかを問わない。

（６）前記複数の電源の各々が、互いに同じ周波数を有する交流電圧を印加するものとされ、かつ、それら複数の電源の各々が、前記３つ以上の電極のうちの両端のものを除くものの各々が常に前記複数の電源のうちの対応する２つのものの両方の高電位側若しくは低電位側に接続された状態となるように、作動が同期させられる(4)項または(5)項に記載のプラズマ化ガス発生装置。

放電の広がり、つまり、放電の延びる方向に直角な方向における放電の寸法や、放電の安定性、均一性等に鑑みれば、複数の電源の各々が交流電源であることが望ましい。そのような観点から、本項の態様は、先の態様を、交流電源によって実現させた態様である。本項の態様では、１の放電空間の各々を画定する１対の電極と、その放電空間の隣に存在する放電空間を画定する１対の電極とに、互いに逆相となる交流電圧が印加されることになる。

（７）当該プラズマ化ガス発生装置が、
前記ハウジングの外面に設けられ、それぞれが、前記３つ以上の電極のうちの対応するものと前記複数の電源のうちの対応するものとを接続する３つ以上の外部端子を備え、
それら３つ以上の外部端子のうちの、前記３つ以上の電極のうちの互いに隣り合う２つのものの各々に繋がる２つのものが、前記ハウジングの外面の前記流路を挟んだ反対側に位置する(5)項または(6)項に記載のプラズマ化ガス発生装置。

本項の態様では、簡単に言えば、各電極に電圧を印加するための外部端子が、流路を挟んで交互に配置されることとなる。言い換えれば、ジグザグに、つまり、千鳥状に配置されることになる。つまり、本項の態様では、複数の電源の各々の高電位となる側に接続された状態となる電極の外部端子は、ハウジングの一方の側に存在し、低電位となる側に接続された状態となる電極の外部端子は、ハウジングの他方の側に存在することになる。本項の態様によれば、互いに異なる電位となる外部端子どうしが、常に、ハウジングの同じ側には存在しない状態となる。その結果、それら外部端子間における放電、簡単に言えば、リークによる端子間放電が防止若しくは抑制されるため、本項の態様によれば、複数の放電空間の各々において生じる放電は、いずれも、安定した放電となる。

（８）前記複数の電源から前記３つ以上の電極への電力供給経路において、アースされていない(4)項ないし(7)項のいずれか１つに記載のプラズマ化ガス発生装置。

複数の電力供給路をアースさせれば、そのアースを伝って複数の電極が電気的に繋がれることになる。別の見方をすれば、複数の電源が電気的に繋がることになる。その結果、１の放電空間における放電が、他の放電空間における放電の影響を受けやすくなる。本項の態様によれば、いずれの電力供給路もアースされていないため、複数の放電空間のいずれにおける放電も安定性に優れたものとなる。また、本項の態様では、電力供給経路においてアースされていないため、アースによって電力が消費されないため、供給電力に対して、放電を効率よく発生させることができる。

（９）前記３つ以上の電極の各々が、前記３つ以上の電極のうちのその各々と隣り合うものに向かって尖るエッジを有する形状とされた(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載のプラズマ化ガス発生装置。

本項の態様は、電極の形状に限定を加えた態様である。１対の電極の間に放電を生じさせる場合、それら１対の電極の各々の互いに向かい合う部分を結ぶように放電が生じる。その際、放電は、一般に、尖った箇所において生じ易い。したがって、１の電極における他の電極と向かい合う部分に尖ったエッジを設けた場合には、放電が安定することになる。本項の態様によれば、上記３つ以上の電極の各々がそのようなエッジを有しているため、いずれの放電空間における放電も、安定性に優れたものとなる。本項の態様は、電極の具体的な形状にまで限定を加えるものではなく、本項の態様においては、上記エッジを有している限り、種々の具体的形状の電極を採用することが可能である。

（１０）それぞれが、前記流路の前記電極配列方向における一部分を区画する前記ハウジングの一部と、前記３つ以上の電極の１つとが一体化されてなる３つ以上の電極ユニットを備え、それら３つ以上の電極ユニットが前記電極配列方向に組み合わされた(1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載のプラズマ化ガス発生装置。

本項の態様によれば、組み合わされる電極ユニットの数に応じて、電極の数が変更されるとともに、ガスの流路の電極配列方向の寸法が変更されることとなる。したがって、電極ユニットの数を変更することで、電極配列方向に繋がる放電の長さを変更することができ、また、プラズマ化ガスの吹き出す幅を変更することができる。このように、本項のプラズマ化ガス発想装置によれば、例えば、プラズマ処理が施される被処理材の幅に応じて、吹き出すプラズマ化ガスの幅を調節することも可能となる。

実施例のプラズマ化ガス発生装置の本体部の斜視図である。 ガス流方向に平行な面で切断した場合におけるプラズマ化ガス発生装置の本体部の断面図である。 ガス流方向に直角な面で切断した場合におけるプラズマ化ガス発生装置の本体部の断面図である。 プラズマ化ガス発生装置において採用可能な電極の形状を示す図である。 プラズマ化ガス発生装置における電源と電極との接続を模式的に示す図である。

以下、請求可能発明を実施するための形態として、プラズマ化ガス発生装置の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明のプラズマ化ガス発生装置は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良が施された種々の形態にて実施することができる。

図１に、実施例であるプラズマ化ガス発生装置の本体部１０の外観を示す。本プラズマ化ガス発生装置の本体部１０は、内部にガスの流路が形成されたハウジング１２と、ハウジング１２の内部に挿入された４つの電極棒１４と、それら４つの電極棒１４の各々に所定の電位を付与するための４つの電線１６とを含んで構成されている。なお、４つの電線１６の各々には絶縁被覆１８が施されている。

ハウジング１２は、セラミック製であり、概して直方体形状とされている。ハウジング１２は、図における上面にガスの供給口２１が設けられたガス供給部形成部材２２と、内部にガスの流路の一部が形成されている４つのガス流路形成部材２３と、ハウジング１２の両側面に配設されている２つの端部形成部材２４とを含んで構成されている。図２は、図１のＡ−Ａ方向における本体部１０の断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ方向における本体部１０の断面図である。以下の説明においては、これらの図も参照しながら、本プラズマ化ガス発生装置について詳しく説明する。

４つのガス流路形成部材２３は１列となって連結されており、その連結されたガス流路形成部材２３の両側面には、それぞれ端部形成部材２４が連結されている。これら連結されたガス流路形成部材２３および端部形成部材２４の上部に、ガス供給部形成部材２２が配設されて、ハウジング１２が構成されている。このように構成されたハウジング１２の内部には、供給口２１に自身の一端部が連通するガスの流路２５が形成されている。また、流路２５の他端部は、吹出口２６とされている。したがって、供給口２１からプラズマ化されるガスが供給されると、そのガスは、ガス供給部形成部材２２の内部に配設された拡散整流器によって、流路２５を一方向（図２に示す矢印の方向）に流れて、吹出口２６から吹出される。この流路２５は、図３に示すように、ガスの流れる方向であるガス流方向に直角な断面形状が扁平な形状とされている。なお、端部形成部材２４には、隣接するガス流路形成部材２３の流路２５となる部分に嵌め込めれるように突出する突出部２７が設けられている。

４つの電極棒１４の各々は、同一形状とされている４つのガス流路形成部材２３の各々に、それの一方の外壁面から差し込まれており、一端部が流路２５に臨み出ている。この一端部３０は電極として機能するため、以下、一端部を電極３０と呼ぶことにする。一方、ハウジング１２の外部に延び出た電極棒１４の他端部３２には電線１６が繋がれており、電極３０に対する外部端子として機能するため、以下、他端部３２を外部端子３２と呼ぶこととする。

４つの電極棒１４は、４つの電極３０がガス流方向と交差する方向に一列に並ぶように配設されている。詳しく言えば、電極３０が並ぶ方向である電極配列方向は、ガス流方向に直角な方向とされている。また、４つの電極３０の各々は、ガス流路形成部材２３の電極配列方向における真中に配置されているため、ハウジング１２において、等間隔に配置されることとなる。電極配列方向に４つの電極３０と流路２５との関係についてさらに説明すれば、流路２５の厚み、つまり、電極配列方向およびガス流方向の両方に直角な方向における寸法に対して、各電極３０の厚みは、若干小さくされている。また、吹出口２６の電極配列方向に直角な方向の寸法は、電極３０の厚みより僅かに大きい程度とされている。

また、４つの電極棒１４は、図３に示すように、流路２５を挟んで対向するハウジング１２の両側壁の各々に、電極配列方向において交互に保持されている。したがって、４つの外部端子３２は、流路２５を挟んでハウジング１２の互いに背向する２つの外面に交互に設けられた状態となっている。言い換えれば、４つの電極３０の互いに隣り合う２つのものに対応する２つの外部端子３２は、ハウジング１２の外面において、流路２５を挟んで互いに反対側の外面に位置している。簡単に言えば、外部端子３２は、ジグザグに、あるいは、千鳥状に配置されているのである。このように、本プラズマ化ガス発生装置は、言わば、一端部が電極３０とされた１つの電極棒１４と１つのガス流路形成部材２３とが一体化された４つの電極ユニット３３を含んで構成されており、それら電極ユニット３３が、それらの各々の電極棒１４が隣り合う電極ユニット３３の電極棒１４と反対方向に延びて配置されるように組み合わされているのである。

図４（ａ）に拡大して示すように、各電極３０は、ガス流方向および電極配列方向の両方に直角な方向に見た場合に、菱形形状となっており、隣り合う電極３０に向かって、電極棒１４のガス流路形成部材２３に差し込まれている部分から突出して尖るエッジ３４を有している。ちなみに、本プラズマ化ガス発生装置では、電極３０に代えて、隣り合う電極に向かって尖るエッジを有する形状の電極として、例えば、図４（ｂ），（ｃ）に示すような形状の電極３６，３８を採用することもできる。図４（ｂ）に示す電極３６は、４つの辺が面取りされた直方体形状を有しており、エッジ４０が、隣り合う電極に向かって尖るエッジとされている。また、図４（ｂ）に示す電極３８は、算盤玉形状をなしており、最外周となる部分のエッジ４２が、隣り合う電極に向かって尖るエッジとされている。

本プラズマ化ガス発生装置は、図５に示すように、隣り合う２つの電極３０の間に交流電圧を印加する３つの電源５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）を備えている。詳しく言えば、電源５０ａは、１列に並ぶ４つの電極３０のうちの一方の端に位置する電極３０ａと、その隣の電極３０ｂとの間に電圧を印加し、電源５０ｂは、電極３０ｂと、その隣の電極３０ｃとの間に電圧を印加し、電源５０ｃは、電極３０ｃと、電極３０ａとは反対側の端に位置する電極３０ｄとの間に電圧を印加する。したがって、両端に位置せずに共通電極となる電極３０ｂ，３０ｃは、それぞれ、２つの電源である電源５０ａおよび５０ｂと、電源５０ｂおよび５０ｃとに接続されている。

各電源５０が発生させる交流の周波数は互いに同じとされている。また、３つの電源５０は、それぞれが発生させる交流の位相が互いに一致若しくは逆相となるように、同期して作動するようにされている。詳しく言えば、共通電極となる電極３０ｂが電源５０ａの高電位側に接続された状態となる場合において電源５０ｂの高電位側に接続された状態となり、電源５０ａの低電位側に接続された状態となる場合において電源５０ｂの低電位側に接続された状態となるように、かつ、共通電極となる電極３０ｃが電源５０ｂの高電位側に接続された状態となる場合において電源５０ｃの高電位側に接続された状態となり、電源５０ｂの低電位側に接続された状態となる場合において電源５０ｃの低電位側に接続された状態となるように、３つの電源５０が同期して作動させられる。

各電源５０が発生させる交流の周波数および電圧は互いに同じとされている。また、３つの電源５０は、それぞれが発生させる交流の位相が互いに一致若しくは逆相となるように、同期して作動するようにされている。詳しく言えば、共通電極となる電極３０ｂが電源５０ａの高電位側に接続された状態となる場合において電源５０ｂの高電位側に接続された状態となり、電源５０ａの低電位側に接続された状態となる場合において電源５０ｂの低電位側に接続された状態となるように、かつ、共通電極となる電極３０ｃが電源５０ｂの高電位側に接続された状態となる場合において電源５０ｃの高電位側に接続された状態となり、電源５０ｂの低電位側に接続された状態となる場合において電源５０ｃの低電位側に接続された状態となるように、３つの電源５０が同期して作動させられる。

上記のように構成された本プラズマ化ガス発生装置において、供給口２１からガスをハウジング１２内に供給すると、ガスは、上述したガス流方向に流路２５を流れ、吹出口２６から吹き出る。そのようにガスが流れる中、電源５０を作動させれば、図２に示すように、４つの電極３０の間に放電が生じる。詳しく言えば、それぞれが隣り合う２つの電極３０によって画定される３つの放電空間に放電が生じることになる。この放電は、３つの電極３０を繋ぐようにして一直線に形成され、電極配列方向に比較的細くかつ比較的長いものとなる。ガスは、この放電の中を流れる際にプラズマ化され、吹出口２６からは、そのプラズマ化したガスが吹き出される。プラズマ化されたガスは、比較的広い幅で吹き出されることから、図１に示すように、被処理材６０をガスの幅方向と直角な方向に移動させつつその被処理材６０にプラズマ化されたガスを当てることによって、比較的広い範囲にプラズマ処理を施すことができる。

上述したように生じる放電は、図３から推察できるように、ガス流方向に見た場合、流路２５の断面の殆どの部分を占めることになる。したがって、ガスの殆どが放電の中を通過することで、効率よくガスをプラズマ化させることが可能である。また、３つの放電空間の各々に生じる放電は、比較的細くかつ比較的長いものとなっていることから、各放電空間の放電は、それぞれが、ガス流の幅方向（電極配列方）において均一なものとなる。さらに、４つの電極３０は、等間隔に並んでいることから、放電空間の長さが同じであり、また、各放電空間を画定する２つの電極３０間には、どの放電空間に対しても同じ電圧が印加されることから、３つの放電空間には、同じ態様の放電が生じる。したがって、放電空間全体、つまり、３つの放電空間の全域ににわたって、均一な放電が生じ、吹出されるガスのプラズマ化の程度は、幅方向において均一なものとなる。

なお、先に説明したように、各電極３０は、隣り合う電極に向かって尖るエッジ３４を有していることから、各放電空間の放電、ひいては、放電全体が安定したものとなる。また、各放電空間を画定する２つの電極３０に印加される交流電圧が上記のように同期させられていることによっても、放電の安定化が図られているし、３つの電源５０の各々と４つの電極３０の各々とを繋ぐ電力供給路のいずれもアースされていないことによっても、放電の安定化が図られている。さらには、高電位となる電極３０の外部端子３２と、低電位となる電極３０の外部端子３２とが、ハウジング１２の外面において、流路２５を挟んだ互いに反対側に存在していることから、外部端子３２どうしの間でのリーク放電が防止されており、そのことによっても放電の安定化が図られている。また、各電力供給路においてアースがされていないことにより、電源５０の供給する電力のうち、アースによって電力が消費されないため、供給電力に対して、放電を効率よく発生させることができる。

また、本プラズマ化ガス発生装置では、前述のように、１つの電極棒１４と１つのガス流路形成部材２３とが一体化された電極ユニット３３が組み合わされている。そのため、本プラズマ化ガス発生装置は、電源ユニット３３の数を変更し、かつ、その変更された数に応じて、電極３０に接続される電源５０の数を変更することによって、例えば、被処理材の幅に応じて、プラズマ化ガスの吹き出す幅を変更することが可能とされている。

１２：ハウジング ２５：流路 ２６：吹出口 ３０：電極 ３２：外部端子 ３３：電極ユニット ３４：エッジ ３６：電極 ３８：電極 ４０：エッジ ４２：エッジ ５０：電源

Claims (10)

1. ガスをプラズマ化して吹出させるためのプラズマ化ガス発生装置であって、
   ガスの流路が形成されて、前記流路の一端部がガスの吹出口とされているハウジングと、
   その流路内において、ガスの流れの方向であるガス流方向と交差する方向である電極配列方向に、１列に並んで設けられた３つ以上の電極と、
   その３つ以上の電極の間に放電を生じさせるための１以上の電源と
   を備え、
   前記３つ以上の電極の互いに隣り合うものどうしの間の放電空間にのみ放電を生じさせるように構成されたプラズマ化ガス発生装置。
2. 前記３つ以上の電極が等間隔に並ぶ請求項１に記載のプラズマ化ガス発生装置。
3. ガスの流れに直角な面で切断した場合の前記流路の断面形状が、電極配列方向における寸法がその方向に直角な方向の寸法より大きくなるような扁平形状とされた請求項１または請求項２に記載のプラズマ化ガス発生装置。
4. 前記１以上の電源として、前記電極の数より１つ少ない数の複数の電源を備え、それら複数の電源の各々が、前記３つ以上の電極のうちの互いに隣り合う２つのものの間にのみ電圧を印加するように構成され、かつ、前記３つ以上の電極のうちの両端のものを除くものの各々が、前記複数の電源のうちの対応する２つのものの各々に接続された請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプラズマ化ガス発生装置。
5. 前記３つ以上の電極のうちの両端のものを除くものの各々が、前記複数の電源のうちの対応する２つのものの一方の高電位側に接続された状態となっている場合には他方の高電位側に接続された状態とされ、前記複数の電源のうちの対応する２つのものの一方の低電位側に接続された状態となっている場合には他方の低電位側に接続された状態とされる請求項４に記載のプラズマ化ガス発生装置。
6. 前記複数の電源の各々が、互いに同じ周波数を有する交流電圧を印加するものとされ、かつ、それら複数の電源の各々が、前記３つ以上の電極のうちの両端のものを除くものの各々が常に前記複数の電源のうちの対応する２つのものの両方の高電位側若しくは低電位側に接続された状態となるように、作動が同期させられる請求項４または請求項５に記載のプラズマ化ガス発生装置。
7. 当該プラズマ化ガス発生装置が、
   前記ハウジングの外面に設けられ、それぞれが、前記３つ以上の電極のうちの対応するものと前記複数の電源のうちの対応するものとを接続する３つ以上の外部端子を備え、
   それら３つ以上の外部端子のうちの、前記３つ以上の電極のうちの互いに隣り合う２つのものの各々に繋がる２つのものが、前記ハウジングの外面の前記流路を挟んだ反対側に位置する請求項５または請求項６に記載のプラズマ化ガス発生装置。
8. 前記複数の電源から前記３つ以上の電極への電力供給経路において、アースされていない請求項４ないし請求項７のいずれか１つに記載のプラズマ化ガス発生装置。
9. 前記３つ以上の電極の各々が、前記３つ以上の電極のうちのその各々と隣り合うものに向かって尖るエッジを有する形状とされた請求項１ないし請求項８のいずれか１つに記載のプラズマ化ガス発生装置。
10. それぞれが、前記流路の前記電極配列方向における一部分を区画する前記ハウジングの一部と、前記３つ以上の電極の１つとが一体化されてなる３つ以上の電極ユニットを備え、それら３つ以上の電極ユニットが前記電極配列方向に組み合わされた請求項１ないし請求項９のいずれか１つに記載のプラズマ化ガス発生装置。

Images