JP2015018654A - Plasma processing device and method - Google Patents

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奥村 智洋
Tomohiro Okumura
智洋 奥村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma processing device and method capable of obtaining a high reaction speed by generating the plasma in the liquid having a high electron density and a large volume, in a device and method for performing plasma processing by generating plasma in the bubbles in a liquid.SOLUTION: A glass cylinder 1, an upper flange 2 and a lower flange 3 constitute a closed container. Furthermore, a gas exhaust piping 6, a liquid introduction piping 7, and a liquid discharge piping 8 are provided. A coil 9 is wound, in the shape of solenoid, around the glass cylinder 1. When the glass cylinder 1 is filled with water W, gas is supplied from gas introduction piping 5 to a bubble ring generator 4, and a bubble ring 10 arrives at a position close to the coil 9, a high frequency power is supplied from a high frequency power supply 12 to the coil 9, inductively-coupled thermal plasma is generated in the bubble ring 10, and the water W can be cleaned at high speed.

Description

本発明は、液中の気泡内にプラズマを発生させることによってプラズマ処理を行う装置及び方法に関するものである。   The present invention relates to an apparatus and a method for performing plasma processing by generating plasma in bubbles in a liquid.

従来の液体浄化方法として、微生物による活性汚泥処理方法などが、下水道処理施設、屎尿処理施設、工場排水処理施設、畜産排水処理施設、湖水浄化施設などに用いられている。また、微生物による処理では除去できない物質や微生物が存在するため、脱臭、脱色、殺菌などの効率を高められる方法として、下水・屎尿等の生活排水に高電圧を印加して水中放電を発生させ、大腸菌を死滅させる液体浄化方法が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。   As conventional liquid purification methods, activated sludge treatment methods using microorganisms are used in sewerage treatment facilities, manure treatment facilities, factory wastewater treatment facilities, livestock wastewater treatment facilities, lake water purification facilities, and the like. In addition, because there are substances and microorganisms that cannot be removed by treatment with microorganisms, as a method to increase the efficiency of deodorization, decolorization, sterilization, etc., a high voltage is applied to domestic wastewater such as sewage and urine to generate an underwater discharge, A liquid purification method for killing E. coli is disclosed (see, for example, Patent Document 1).

液中プラズマは液体のほか、気体の浄化にも利用されている。廃棄物焼却炉から排出される、有害物質を含む燃焼排ガスの処理方法として、液中プラズマを利用するものが開示されている(例えば、特許文献2を参照)。   In-liquid plasma is used to purify gases as well as liquids. As a method for treating combustion exhaust gas containing harmful substances discharged from a waste incinerator, a method using in-liquid plasma is disclosed (for example, see Patent Document 2).

流体の浄化以外にも用途がある。例えば、水中プラズマによってカーボンナノチューブを合成する方法(例えば、非特許文献1を参照)、液中パルスプラズマによって蛍光体結晶を合成する方法(例えば、非特許文献2を参照)などが開示されている。   There are other uses besides fluid purification. For example, a method of synthesizing carbon nanotubes by underwater plasma (for example, see Non-Patent Document 1), a method of synthesizing a phosphor crystal by in-liquid pulse plasma (for example, see Non-Patent Document 2), and the like are disclosed. .

このほか、液中プラズマの発生方法としては、突出部を有する高電圧電極を液体に浸漬し、この電極対間に高繰り返しの高電圧パルスを印加して電極近傍の液体をジュール加熱するとともに連続的又は断続的に沸騰気化させ、この気化泡により電極の突出部先端を包囲する気化泡領域を形成する。次いで、気化泡内の気化物を電離(プラズマ化)して各種イオンを形成し、このプラズマ中のイオン種を液体中に浸透拡散させる液中プラズマ発生方法が開示されている(例えば、特許文献3を参照)。   In addition, as a method of generating in-liquid plasma, a high-voltage electrode having a protrusion is immersed in a liquid, and a high-repetitive high-voltage pulse is applied between the electrode pair to joule-heat the liquid in the vicinity of the electrode and continuously. The vaporization bubble region that surrounds the tip of the protruding portion of the electrode is formed by the vaporization bubble. Next, a method for generating plasma in liquid is disclosed in which vaporized substances in vaporized bubbles are ionized (plasmaized) to form various ions, and ion species in the plasma are infiltrated and diffused in the liquid (for example, patent document). 3).

特開昭61−136484号公報JP-A-61-136484 特開2002−336650号公報JP 2002-336650 A 特開2007−207540号公報JP 2007-207540 A

K.Takekoshi et al.,Jpn.J.Appl.Phys.51(2012)125102K. Takekoshi et al. , Jpn. J. et al. Appl. Phys. 51 (2012) 125102 E.Omurzak et al.,Jpn.J.Appl.Phys.50(2011)01AB09E. Omurzak et al. , Jpn. J. et al. Appl. Phys. 50 (2011) 01AB09

しかしながら、従来の液中プラズマ技術は、プラズマの発生強度(電子密度×体積)が十分でなく、浄化、合成などの反応速度が低いという問題点があった。   However, the conventional submerged plasma technology has a problem that the plasma generation intensity (electron density × volume) is not sufficient, and the reaction rate of purification, synthesis, etc. is low.

特許文献1に記載の方法では、平面電極間に非常に高い電位差を生じさせる必要があるため、エネルギー効率が悪い。また、特許文献2〜3、非特許文献1〜2に記載の方法では、プラズマが局所的にしか生じない。   In the method described in Patent Document 1, since it is necessary to generate a very high potential difference between the planar electrodes, the energy efficiency is poor. In the methods described in Patent Documents 2 to 3 and Non-Patent Documents 1 and 2, plasma is generated only locally.

本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、液中の気泡内にプラズマを発生させることによってプラズマ処理を行う装置及び方法において、電子密度が高く、体積が大きい液中プラズマを発生させることにより、高い反応速度を得ることができるプラズマ処理装置及び方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and in an apparatus and method for performing plasma processing by generating plasma in bubbles in a liquid, generating an in-liquid plasma having a high electron density and a large volume. Accordingly, an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and method capable of obtaining a high reaction rate.

本願の第1発明のプラズマ処理装置は、筒状の絶縁性容器と、前記容器の下方に設けられたバブルリング発生器と、前記バブルリング発生器にガスを供給するガス導入口と、前記容器からガスを排出するガス排出口と、前記容器内に高周波電磁界を発生させるコイルと、前記コイルに高周波電力を供給する高周波電源とを備えたことを特徴とする。   A plasma processing apparatus according to a first invention of the present application includes a cylindrical insulating container, a bubble ring generator provided below the container, a gas inlet for supplying gas to the bubble ring generator, and a gas from the container. And a coil for generating a high-frequency electromagnetic field in the container, and a high-frequency power source for supplying high-frequency power to the coil.

このような構成により、電子密度が高く、体積が大きい液中プラズマを発生させることにより、高い反応速度を得ることができる。   With such a configuration, a high reaction rate can be obtained by generating in-liquid plasma having a high electron density and a large volume.

本願の第1発明のプラズマ処理装置において、好適には、前記容器内に液体を供給する液導入口と、前記容器内の液体を排出する液排出口とを備えたことが望ましい。   In the plasma processing apparatus of the first invention of the present application, it is preferable that a liquid introduction port for supplying a liquid into the container and a liquid discharge port for discharging the liquid in the container are preferably provided.

このような構成により、液体浄化を効果的に行うことができる。   With such a configuration, liquid purification can be performed effectively.

また、好適には、前記容器内に冷媒管を備え、かつ、冷媒管が前記容器の中心軸付近に設けられていることが望ましい。   Preferably, the container is provided with a refrigerant pipe, and the refrigerant pipe is provided near the central axis of the container.

このような構成により、液体の過熱を抑制し、安定的な処理を行うことができる。   With such a configuration, it is possible to suppress liquid overheating and perform stable processing.

また、好適には、前記バブルリング発生器のバブルリング発生タイミングと前記高周波電源の高周波電力発生タイミングを制御するタイミング制御ユニットを備えたことが望ましい。   Preferably, a timing control unit for controlling the bubble ring generation timing of the bubble ring generator and the high frequency power generation timing of the high frequency power source is preferably provided.

このような構成により、電力効率を高めることができる。   With such a configuration, power efficiency can be improved.

本願の第2発明のプラズマ処理方法は、筒状の絶縁性容器内に液体を導入し、前記容器下方に設けたバブルリング発生器にガスを供給して前記容器内にバブルリングを発生させ、コイルに高周波電力を供給することによって前記容器内に高周波電磁界を発生させ、バブルリング内にプラズマを発生させることにより、液体を処理することを特徴とする。   In the plasma processing method of the second invention of the present application, a liquid is introduced into a cylindrical insulating container, a gas is supplied to a bubble ring generator provided below the container to generate a bubble ring in the container, and a coil is formed. A high frequency electromagnetic field is generated in the container by supplying a high frequency power, and a liquid is processed by generating plasma in a bubble ring.

このような構成により、電子密度が高く、体積が大きい液中プラズマを発生させることにより、高い反応速度を得ることができる。   With such a configuration, a high reaction rate can be obtained by generating in-liquid plasma having a high electron density and a large volume.

本発明によれば、電子密度が高く、体積が大きい液中プラズマを発生させることにより、高い反応速度を得ることができる。   According to the present invention, a high reaction rate can be obtained by generating in-liquid plasma having a high electron density and a large volume.

本発明の実施の形態1におけるプラズマ処理装置の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the plasma processing apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態2におけるプラズマ処理装置の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the plasma processing apparatus in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3におけるプラズマ処理装置の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the plasma processing apparatus in Embodiment 3 of this invention.

以下、本発明の実施の形態におけるプラズマ処理装置について図面を用いて説明する。   Hereinafter, a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1について、図1を参照して説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG.

図1は、本発明の実施の形態1におけるプラズマ処理装置の構成を示す断面図である。図1において、筒状の絶縁性容器としてのガラス筒1が、上フランジ2及び下フランジ3によって挟まれ、これら3つが密閉容器を構成している。ガラス筒1の下方にバブルリング発生器4が設けられ、これにガス導入口としてのガス導入配管5が接続されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the plasma processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a glass cylinder 1 as a cylindrical insulating container is sandwiched between an upper flange 2 and a lower flange 3, and these three constitute an airtight container. A bubble ring generator 4 is provided below the glass cylinder 1, and a gas introduction pipe 5 serving as a gas introduction port is connected to the bubble ring generator 4.

バブルリングとは、水中で泡がドーナツ型(リング状)になったもので、渦輪、あるいは、ボルテックスリングとも呼ばれる。イルカが水中で口から吐き出す泡の輪で遊ぶことが知られているが、これもバブルリングの一種である。   The bubble ring is a donut-shaped (ring-shaped) bubble in water, and is also called a vortex ring or a vortex ring. Dolphins are known to play with a ring of bubbles that spits out of the mouth in the water, but this is also a type of bubble ring.

バブルリングを人工的に発生させる機器がバブルリング発生器であり、特開2003−39896号公報、特開平6−141733号公報、特開2005−103456号公報などに開示されているものを利用することができる。上フランジ2には、ガス排出口としてのガス排気配管6、液導入口としての液体導入配管7、液排出口としての液体排出配管8が設けられており、液体排出配管8の下端は、ガス排気配管6の下端よりも下方になるように配置される。   A device that artificially generates a bubble ring is a bubble ring generator, and those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-39896, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-141733, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-103456, and the like can be used. it can. The upper flange 2 is provided with a gas exhaust pipe 6 as a gas outlet, a liquid inlet pipe 7 as a liquid inlet, and a liquid outlet pipe 8 as a liquid outlet. It arrange | positions so that it may become lower than the lower end of the exhaust pipe 6. FIG.

コイル9はガラス筒1の周囲にソレノイド状に巻きつけられ、高周波電力を供給することによって、ガラス筒1内に高周波電磁界を発生させることができる。コイル9は中空の銅管であり、内部に冷却水などの冷媒を流して過熱を防止する。バブルリング発生器4には、バブルリング発生器制御ユニット11が接続され、バブルリング発生タイミングを制御できるよう構成されている。   The coil 9 is wound around the glass tube 1 in a solenoid shape, and a high frequency electromagnetic field can be generated in the glass tube 1 by supplying high frequency power. The coil 9 is a hollow copper tube, and a coolant such as cooling water flows inside to prevent overheating. A bubble ring generator control unit 11 is connected to the bubble ring generator 4 so that the bubble ring generation timing can be controlled.

また、高周波電源12が整合器13を介してコイル9に接続される。バブルリング発生器制御ユニット11と高周波電源12の双方に、タイミング制御ユニット14が接続されており、バブルリング発生器のバブルリング発生タイミングと高周波電源の高周波電力発生タイミングを制御することができる。   A high frequency power source 12 is connected to the coil 9 via the matching unit 13. A timing control unit 14 is connected to both the bubble ring generator control unit 11 and the high frequency power source 12, and the bubble ring generation timing of the bubble ring generator and the high frequency power generation timing of the high frequency power source can be controlled.

ガラス筒1中を液体、例えば水Wで満たす。そして、ガス導入配管5からアルゴンガスをバブルリング発生器4に供給し、アルゴンガスで満たされたバブルリング10を発生させることができる。バブルリング10がコイル9に近い位置に到達したときに高周波電源12よりコイル9に高周波電力を供給することにより、バブルリング10内に誘導結合型の熱プラズマが発生する。   The glass tube 1 is filled with a liquid, for example, water W. Then, argon gas is supplied from the gas introduction pipe 5 to the bubble ring generator 4 to generate the bubble ring 10 filled with argon gas. When high frequency power is supplied to the coil 9 from the high frequency power supply 12 when the bubble ring 10 reaches a position close to the coil 9, inductively coupled thermal plasma is generated in the bubble ring 10.

このとき発生する誘導結合型の熱プラズマは、プラズマ密度が非常に高く、高温で、活性である。また、バブルリング10の全周に渡ってプラズマが発生するので、その体積も大きい。したがって、従来に比較して高い反応速度を得ることができる。   The inductively coupled thermal plasma generated at this time has a very high plasma density and is active at high temperatures. Further, since plasma is generated over the entire circumference of the bubble ring 10, the volume thereof is large. Therefore, it is possible to obtain a higher reaction rate than before.

バブルリング10がコイル9から離れてプラズマを維持するのに十分な電磁界がバブルリング10内に発生しなくなると、プラズマは消滅する。バブルリング10はガラス筒1の中を上昇し、やがては水Wの液面を越えて上フランジと水Wの液面との間の空間と合流する。余分なガスは、ガス排気配管6からガラス筒1の外部に排出される。   When the bubble ring 10 is no longer generated in the bubble ring 10 to maintain the plasma away from the coil 9, the plasma disappears. The bubble ring 10 ascends in the glass tube 1 and eventually joins the space between the upper flange and the water level of the water W beyond the level of the water W. Excess gas is discharged from the gas exhaust pipe 6 to the outside of the glass tube 1.

このような一連のサイクル(バブルリング10の発生、バブルリング10の上昇、プラズマ発生、プラズマ消滅、ガス合流、ガス排出)を繰返し行うことで、液体の浄化、物質合成などの液中プラズマを用いたプロセスを高速で行うことができる。   By using such a series of cycles (generation of bubble ring 10, rise of bubble ring 10, plasma generation, plasma extinction, gas merging, gas discharge), a process using liquid plasma such as liquid purification and substance synthesis. Can be performed at high speed.

プラズマが発生していないタイミングにおいてコイル9に供給される高周波電力は、液中プラズマプロセスの進展に何ら寄与しないばかりか、コイル9や整合器13などで無駄な電力を消費する。そこで、タイミング制御ユニット14を動作させ、バブルリング10がコイル9に近い位置に到達するタイミングに合わせて高周波電力がコイル9に供給されるよう、バブルリング発生器制御ユニット11及び高周波電源12を制御することにより、電力効率を高めることが可能となる。   The high-frequency power supplied to the coil 9 at the timing when plasma is not generated does not contribute to the progress of the in-liquid plasma process, and wastes power in the coil 9 and the matching unit 13. Therefore, the timing control unit 14 is operated, and the bubble ring generator control unit 11 and the high frequency power supply 12 are controlled so that the high frequency power is supplied to the coil 9 in accordance with the timing when the bubble ring 10 reaches a position close to the coil 9. As a result, the power efficiency can be increased.

液体の浄化を行う際は、液体導入配管7から連続または断続的に液体をガラス筒1内に供給しながら、液体排出配管8から連続または断続的に液体を排出すればよい。バブルリング10の周囲には速い液体の流れが存在するので、液体の撹拌が生じ、高速な処理が実現できる。液体の浄化が起きる理由は、プラズマによって生じる過酸化水素の強力な酸化力によって、汚染物質が分解されることによるものと考えられる。   When purifying the liquid, the liquid may be continuously or intermittently discharged from the liquid discharge pipe 8 while supplying the liquid into the glass cylinder 1 continuously or intermittently from the liquid introduction pipe 7. Since there is a fast liquid flow around the bubble ring 10, liquid agitation occurs and high-speed processing can be realized. The reason why the liquid is purified is considered to be that the pollutants are decomposed by the strong oxidizing power of hydrogen peroxide generated by the plasma.

誘導結合型の熱プラズマ発生装置においては、容量結合モード(低電子密度、低温)と誘導結合モード(高電子密度、高温)の2つのモード間で、不連続にプラズマのモードが変化する現象(モードジャンプ)が見られる。   In an inductively coupled thermal plasma generator, a phenomenon in which the plasma mode changes discontinuously between two modes, a capacitive coupling mode (low electron density, low temperature) and an inductive coupling mode (high electron density, high temperature) ( Mode jump).

2つのバブルリング10内に同時に誘導結合モードの高温プラズマを発生させることは非常に困難なので、バブルリング10がコイル9の内部を常に1つだけ通過するような頻度でバブルリング10を発生させることが好ましい。あるいは、バブルリング10をもっと高い頻度で発生させ、プラズマが発生していないバブルリング10を液体の撹拌に利用してもよい。   Since it is very difficult to generate inductively coupled mode high temperature plasma in the two bubble rings 10 at the same time, it is preferable to generate the bubble ring 10 at such a frequency that only one bubble ring 10 always passes through the inside of the coil 9. Alternatively, the bubble ring 10 may be generated at a higher frequency, and the bubble ring 10 where no plasma is generated may be used for stirring the liquid.

(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2について、図2を参照して説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図2は、本発明の実施の形態2におけるプラズマ処理装置の構成を示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the plasma processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.

図2において、U字状に形成された冷媒管15が、円筒形のガラス筒1の中心軸付近に設けられている。それ以外の構成は、実施の形態1と同様である。なお、図中には、冷媒の流入側の断面のみが示されているが、紙面の表裏方向に流出口を備える。   In FIG. 2, a refrigerant tube 15 formed in a U shape is provided near the central axis of a cylindrical glass tube 1. Other configurations are the same as those in the first embodiment. In the drawing, only the cross section on the refrigerant inflow side is shown, but an outlet is provided in the front and back direction of the drawing.

誘導結合型の熱プラズマは極めて高温であるので、処理速度を高めるために高周波電力を大きくしたり、プラズマの発生している時間の割合を長くしたりすると、液体Wが高温になりすぎてしまうことがある。液体Wの全体が沸騰すると、ガラス筒1内の圧力が上がりすぎて危険であるので、液体Wの温度をある程度低温に保ちたい。そこで、冷媒管15に冷媒(例えば、冷却水)を流すことにより、液体Wを冷却できるようにして液体Wの過熱を抑制し、安定的な処理を実現したのが、本実施の形態である。   Since the inductively coupled thermal plasma is extremely high in temperature, the liquid W becomes too hot when the high frequency power is increased to increase the processing speed or the rate of time during which the plasma is generated is increased. Sometimes. If the entire liquid W boils, the pressure in the glass tube 1 increases too much, which is dangerous. Therefore, the temperature of the liquid W should be kept low to some extent. Therefore, the present embodiment realizes a stable process by flowing a refrigerant (for example, cooling water) through the refrigerant pipe 15 so as to cool the liquid W and suppressing overheating of the liquid W. .

なお、バブルリング10、誘導結合プラズマは必ずドーナツ状となるので、円筒形のガラス筒1の中心軸付近に冷媒管15を挿入しても、プロセスの妨げとはならない。寧ろ、バブルリング10の形状が崩れるのを抑制し、安定化させる効果がある。   Since the bubble ring 10 and the inductively coupled plasma always have a donut shape, even if the refrigerant tube 15 is inserted in the vicinity of the central axis of the cylindrical glass tube 1, the process is not hindered. On the contrary, there is an effect of suppressing and stabilizing the collapse of the shape of the bubble ring 10.

(実施の形態3)
以下、本発明の実施の形態3について、図3を参照して説明する。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

図3は、本発明の実施の形態3におけるプラズマ処理装置の構成を示す断面図である。図3において、同軸状に配置された外管16及び内管17による二重管からなる冷媒管が、円筒形のガラス筒1の中心軸付近に設けられている。それ以外の構成は、実施の形態1と同様である。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the plasma processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 3, a refrigerant pipe composed of a double pipe composed of an outer pipe 16 and an inner pipe 17 arranged coaxially is provided in the vicinity of the central axis of the cylindrical glass tube 1. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

外管16の底部は閉じられており、内管17の底部は開放されている。外管16と内管17の間の外側流路より冷媒(例えば、冷却水)を導入し、内管17内部の内側流路より冷媒を排出することで、ガラス筒1内の液体Wを冷却する。冷媒の流れの向きは任意である。外管16及び内管17の材質は、アーク等の異常放電を防ぐため、誘電体であることが好ましく、例えばガラスなどを用いることができる。導体であっても条件によってはアークは起きないので、材質は適宜選択すればよい。   The bottom of the outer tube 16 is closed, and the bottom of the inner tube 17 is open. The refrigerant (for example, cooling water) is introduced from the outer flow path between the outer tube 16 and the inner tube 17, and the liquid W in the glass tube 1 is cooled by discharging the refrigerant from the inner flow channel inside the inner tube 17. To do. The direction of the flow of the refrigerant is arbitrary. The material of the outer tube 16 and the inner tube 17 is preferably a dielectric in order to prevent abnormal discharge such as an arc, and for example, glass or the like can be used. Even if it is a conductor, an arc does not occur depending on conditions, so the material may be selected as appropriate.

以上述べたプラズマ処理装置及び方法は、本発明の適用範囲のうちの典型例を例示したに過ぎない。   The plasma processing apparatus and method described above merely exemplify typical examples of the scope of application of the present invention.

例えば、従来液中アーク放電により物質合成を行っていたようなプロセスを高速化するため、原料物質をガラス筒1の内壁や、冷媒管15、外管16の外壁に付着させておくなどの工夫を加えてもよい。   For example, in order to speed up the process of synthesizing substances by conventional arc discharge in liquid, the contrivance such as attaching the raw material to the inner wall of the glass tube 1 or the outer walls of the refrigerant pipe 15 and the outer pipe 16 is used. May be added.

あるいは、タイミング制御ユニット、例えばパルス発信器を高周波電源12に内蔵させ、パルス発信器が発するパルスに同期して高周波電力を供給するとともに、パルスを高周波電源12の外部に取り出して、これをバブルリング発生器の駆動タイミング制御に使用してもよい。   Alternatively, a timing control unit, for example, a pulse transmitter is built in the high-frequency power source 12, and high-frequency power is supplied in synchronization with the pulse generated by the pulse transmitter, and the pulse is taken out of the high-frequency power source 12 to generate a bubble ring. You may use for the drive timing control of a device.

以上のように本発明は、液体の浄化、物質合成などの液中プラズマを利用するプラズマ処理において、電子密度が高く、体積が大きい液中プラズマを発生させることにより、高い反応速度を得ることができる有用な発明である。   As described above, the present invention can obtain a high reaction rate by generating submerged plasma having high electron density and large volume in plasma processing using submerged plasma such as liquid purification and substance synthesis. It is a useful invention that can be made.

1 ガラス筒
2 上フランジ
3 下フランジ
4 バブルリング発生器
5 ガス導入配管
6 ガス排気配管
7 液体導入配管
8 液体排出配管
9 コイル
10 バブルリング
11 バブルリング発生器制御ユニット
12 高周波電源
13 整合器
14 タイミング制御ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass tube 2 Upper flange 3 Lower flange 4 Bubble ring generator 5 Gas introduction piping 6 Gas exhaust piping 7 Liquid introduction piping 8 Liquid discharge piping 9 Coil 10 Bubble ring 11 Bubble ring generator control unit 12 High frequency power supply 13 Matching device 14 Timing control unit

Claims (5)

筒状の絶縁性容器と、前記容器の下方に設けられたバブルリング発生器と、前記バブルリング発生器にガスを供給するガス導入口と、前記容器からガスを排出するガス排出口と、前記容器の内部に高周波電磁界を発生させるコイルと、前記コイルに高周波電力を供給する高周波電源とを備えたこと、
を特徴とするプラズマ処理装置。
A cylindrical insulating container; a bubble ring generator provided below the container; a gas inlet for supplying gas to the bubble ring generator; a gas outlet for discharging gas from the container; A coil that generates a high-frequency electromagnetic field therein, and a high-frequency power source that supplies high-frequency power to the coil;
A plasma processing apparatus.
前記容器の内部に液体を供給する液導入口と、前記容器の内部の液体を排出する液排出口とを備えたことを特徴とする、請求項1記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising: a liquid introduction port that supplies a liquid into the container; and a liquid discharge port that discharges the liquid inside the container. 前記容器の内部に冷媒管を備え、かつ、冷媒管が前記容器の中心軸付近に設けられていることを特徴とする、請求項1記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a refrigerant pipe is provided inside the container, and the refrigerant pipe is provided near a central axis of the container. 前記バブルリング発生器のバブルリング発生タイミングと前記高周波電源の高周波電力発生タイミングを制御するタイミング制御ユニットを備えたことを特徴とする、請求項1記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising a timing control unit that controls a bubble ring generation timing of the bubble ring generator and a high frequency power generation timing of the high frequency power source. 筒状の絶縁性容器内に液体を導入し、前記容器の下方に設けたバブルリング発生器にガスを供給して前記容器の内部にバブルリングを発生させ、コイルに高周波電力を供給することによって前記容器の内部に高周波電磁界を発生させ、バブルリング内にプラズマを発生させることにより、液体を処理すること、
を特徴とするプラズマ処理方法。
A liquid is introduced into a cylindrical insulating container, gas is supplied to a bubble ring generator provided below the container to generate a bubble ring inside the container, and high frequency power is supplied to the coil to supply the container. Processing liquid by generating a high-frequency electromagnetic field inside and generating plasma in the bubble ring,
A plasma processing method characterized by the above.
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