JP2016225025A - Plasma generation element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘電体バリア放電を生じさせてプラズマを生成するプラズマ生成素子に関する。 The present invention relates to a plasma generating element that generates a plasma by generating a dielectric barrier discharge.
機械的強度を備え、高湿空気中や水中等の環境下においてプラズマを生成可能なプラズマ生成装置が開示された文献として、特許第3015268号公報(特許文献1)が挙げられる。 Japanese Patent No. 3015268 (Patent Document 1) is cited as a document that discloses a plasma generation device that has mechanical strength and can generate plasma in an environment such as high-humidity air or water.
特許文献1に開示のプラズマ生成装置は、棒状の導電体を棒状のセラミックス誘電体に設けた長尺方向の貫通孔に挿入し、ガラスまたは接着剤で導電体およびセラミックス誘電体を一体に接合、封止することにより構成される電極を複数備え、これら複数の電極をセラミックス誘電体において線接触の状態で接合することにより構成される。
The plasma generating apparatus disclosed in
しかしながら、特許文献1に記載のプラズマ生成装置にあっては、誘電体がセラミックスで形成されている。このため、プラズマ生成装置を設置する場合には、直線状にしか配置することができない。
However, in the plasma generation device described in
電気機器等の内部にプラズマ生成装置を設置する場合には、構成部品の形状や、構成部品との位置関係により、設置空間が制限される。当該設置空間のサイズは、構成部品の大きさ、組み付け位置のバラツキにより、変動する。このため、設置空間のサイズが、プラズマ生成装置の大きさよりも小さくなる場合がある。かかる場合には、定形を有するプラズマ生成装置を準備しても、これを設置できなくなる。 When a plasma generation apparatus is installed inside an electric device or the like, the installation space is limited depending on the shape of the component and the positional relationship with the component. The size of the installation space varies depending on the size of the component parts and the variation in the assembly position. For this reason, the size of the installation space may be smaller than the size of the plasma generation device. In such a case, even if a plasma generator having a fixed shape is prepared, it cannot be installed.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、柔軟性を有し、設置の自由度を向上させることができるプラズマ生成素子を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a plasma generating element that has flexibility and can improve the degree of freedom of installation.
本発明に基づくプラズマ生成素子は、誘電体バリア放電が生じることでプラズマを生成するプラズマ生成部を有するプラズマ生成素子であって、互いに並行して配置された複数の導電線部と、上記複数の導電線部を絶縁被覆する複数の絶縁被覆部とを備え、上記複数の絶縁被覆部の各々は、隣り合う絶縁被覆部間においてプラズマが生成可能な隙間が形成されるように上記複数の導電線部の各々の延在方向における所定の長さにわたって設けられ、これにより上記複数の絶縁被覆部によって覆われている部分の上記複数の導電線部と上記複数の絶縁被覆部とによって上記プラズマ生成部が構成され、上記複数の導電線部および上記複数の絶縁被覆部は、いずれも柔軟性を有し、隣り合う導電線間部の各々において電位差を発生させることにより、上記プラズマ生成部においてプラズマが生成可能に構成されている。 A plasma generation element according to the present invention is a plasma generation element having a plasma generation unit that generates plasma by generating dielectric barrier discharge, and includes a plurality of conductive line portions arranged in parallel to each other, A plurality of insulation coating portions that insulate and coat the conductive wire portions, and each of the plurality of insulation coating portions includes a plurality of the conductive wires so that a gap capable of generating plasma is formed between adjacent insulation coating portions. The plasma generating section is provided by the plurality of conductive wire sections and the plurality of insulating coating sections in a portion that is provided over a predetermined length in the extending direction of each section, and is covered by the plurality of insulating coating sections. The plurality of conductive wire portions and the plurality of insulating coating portions are both flexible and generate potential differences in each of the adjacent conductive wire portions. , Plasma is generated can be configured in the plasma generator.
上記本発明に基づくプラズマ生成素子にあっては、互いに隣り合う上記絶縁被覆部は、上記一端側から上記他端側にかけて少なくとも一部において連結されていてもよい。 In the plasma generating element according to the present invention, the insulating coating portions adjacent to each other may be connected at least partially from the one end side to the other end side.
上記本発明に基づくプラズマ生成素子にあっては、上記複数の導電線部は、平面上、曲面上、または環状に配置されることが好ましい。 In the plasma generating element according to the present invention, the plurality of conductive wire portions are preferably arranged on a plane, a curved surface, or an annular shape.
上記本発明に基づくプラズマ生成素子にあっては、上記複数の導電線部が、延在方向の少なくとも一部において、それぞれが対応して同一方向に曲がることにより、上記プラズマ生成部が曲がり部を有していてもよい。 In the plasma generating element according to the present invention, the plurality of conductive wire portions bend in the same direction correspondingly in at least a part of the extending direction, so that the plasma generating portion is bent. You may have.
上記本発明に基づくプラズマ生成素子にあっては、上記プラズマ生成部を構成する1組の上記複数の導電線部および上記複数の絶縁被覆部が、複数組設けられることにより、上記プラズマ生成部を複数有していてもよい。 In the plasma generating element according to the present invention, a plurality of sets of the plurality of conductive wire portions and the plurality of insulating coating portions constituting the plasma generating portion are provided, whereby the plasma generating portion is You may have more than one.
本発明によれば、柔軟性を有し、設置の自由度を向上させることができるプラズマ生成素子を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it has a softness | flexibility and can provide the plasma generation element which can improve the freedom degree of installation.
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or common parts are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will not be repeated.
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態に係るプラズマ生成素子を具備するプラズマ生成装置の概略図である。図2は、本実施の形態に係るプラズマ生成素子の断面図である。図1および図2を参照して、本実施の形態に係るプラズマ生成装置100およびプラズマ生成素子1について説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram of a plasma generation apparatus including a plasma generation element according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the plasma generating element according to the present embodiment. With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the
図1に示すように、プラズマ生成装置100は、プラズマ生成素子1および高電圧回路50を備える。図1および図2に示すように、プラズマ生成素子1は、複数の被覆導線10を備える。
As shown in FIG. 1, the
複数の被覆導線10は、互いに所定の間隔をあけて平行に並んで配置されている。複数の被覆導線10は、同一平面上に配置されている。複数の被覆導線10は、互いに対向する一対の支持プレート60によって支持されている。
The plurality of covered
一対の支持プレート60には、複数の被覆導線10の数に応じて複数の穴部が設けられている。複数の穴部のそれぞれに、複数の被覆導線10が挿入される。これにより、複数の被覆導線10の両端が、一対の支持プレート60によって支持される。
The pair of
複数の被覆導線10のそれぞれが柔軟性を有する。これにより、一対の支持プレート60間の距離が可変となる。複数の被覆導線10のそれぞれは、導電線部としての導電線20と絶縁被覆部としての絶縁被覆層30とを含む。
Each of the plurality of
複数の導電線20は、柔軟性を有する金属線である。複数の導電線20のそれぞれは、直線状に設けられている。複数の導電線20は、互いに並行して配置されている。複数の導電線20は、延在方向に交差する方向に並んで配置されている。
The plurality of
複数の絶縁被覆層30は、柔軟性を有する絶縁性樹脂部材によって構成されている。複数の絶縁被覆層30のそれぞれは、互いに隣り合う絶縁被覆層30においてプラズマが生成可能な隙間Rが形成されるように複数の導電線20の各々の延在方向における所定の長さにわたって設けられている。
The plurality of insulating
絶縁被覆層30は、導電線20の少なくとも一方の端部が露出するように導電線20を被覆している。互いに隣り合う絶縁被覆層30のうち一方の絶縁被覆層31は、互いに隣接する導電線20の一方の導電線21の一端側が露出するように当該導電線21が覆われている。互いに隣り合う絶縁被覆層30のうち一方の絶縁被覆層32は、互いに隣接する導電線20の一方の導電線22の他端側(上記一端側と反対側)が露出するように当該導電線22が覆われている。
The
互いに隣り合う導電線20のうち一方側の導電線21の一端側に接続される配線51と、互いに隣り合う導電線20のうち他方側の導電線22の他端側(上記一端側と反対側)に接続される配線52との間に、高電圧回路50が設けられている。一方側の導電線21は、並列に接続されている。他方側の導電線22は、並列に接続されている。
Of the
高電圧回路50は、不図示の電源から供給される電圧から高電圧を発生させる。高電圧回路50は、高周波、高電圧を互いに隣り合う導電線20間に印加する。これにより、互いに隣り合う導電線20間の各々において電位差を発生させる。互いに隣り合う導電線20間に印加される電圧は、交流電圧であることが好ましい。
The
上述のように互いに隣り合う被覆導線10が近接して配置されることにより、互いに隣り合う絶縁被覆層30との間にプラズマが生成可能な隙間Rが形成される。
As described above, the adjacent
当該隙間Rにおいて、所定の放電条件を充足することによりプラズマを生成することができる。具体的には、互いに隣り合う絶縁被覆層30の距離と雰囲気圧力(流体圧力)との積に応じて決定される放電開始電圧以上の電圧が互いに隣り合う導電線20間に印加されることにより、誘電体バリア放電が発生しプラズマが生成される。
In the gap R, plasma can be generated by satisfying predetermined discharge conditions. Specifically, a voltage equal to or higher than the discharge start voltage determined according to the product of the distance between the insulating coating layers 30 adjacent to each other and the atmospheric pressure (fluid pressure) is applied between the adjacent
プラズマが生成されると、互いに隣り合う導電線20間の電位差により、プラズマ中の荷電粒子が互いに隣り合う絶縁被覆層30の表面に蓄積され、プラズマの生成が終了する。この際、互いに隣り合う絶縁被覆層30の一方の絶縁被覆層31の表面には、互いに隣り合う導電線20の一方の導電線21とは反対の極性を有する電荷が蓄積される。互いに隣り合う絶縁被覆層30の他方の絶縁被覆層32の表面には、互いに隣り合う導電線20の他方の導電線22とは反対の極性の電荷が蓄積される。
When the plasma is generated, the charged particles in the plasma are accumulated on the surfaces of the insulating coating layers 30 adjacent to each other due to the potential difference between the
続いて、互いに隣り合う導電線20間に反対の極性を有する電圧が印加されると、蓄積された電荷が作る電界と、互いに隣り合う導電線20間に印加された電圧による電界とにより、再びプラズマが生成される。
Subsequently, when a voltage having an opposite polarity is applied between the
互いに隣り合う導電線20間に印加される電圧の極性が反転する毎に誘電体バリア放電が繰り返し行われる。このように、複数の絶縁被覆層30によって覆われている部分の複数の導電線20と複数の絶縁被覆層30とによってプラズマ生成部Pが構成される。
Dielectric barrier discharge is repeatedly performed each time the polarity of the voltage applied between the adjacent
隣り合う絶縁被覆層30間の隙間Rのそれぞれにおいて、絶縁被覆層30の一端側から他端側にかけてプラズマが生成されるため、広範囲にプラズマを生成することが可能となる。このため、処理対象気体とプラズマ生成部との接触効率を向上させることが可能となる。
Since plasma is generated from one end side to the other end side of the insulating
プラズマを発生させつつ、プラズマ生成装置100に空気等の処理対象気体を複数の導電線20が配置される同一平面に平行な方向に沿って通過させることにより、処理対象気体中に存在する菌やウイルスの不活化、または、臭気等の処理対象気体中に含まれる不純物ガスの分解除去を行なうことができる。これにより処理対象気体を浄化することができる。
While generating plasma, by passing a processing target gas such as air through the
本実施の形態に係るプラズマ生成素子1は、複数の導電線20および複数の絶縁被覆層30が柔軟性を有することにより、曲げ変形が可能となる。複数の導電線20を延在方向の少なくとも一部においてそれぞれを対応して同一方向に曲げることにより、複数の導電線20の両端間の距離を変動させることができる。たとえば、上述のように一対の支持プレート60によって複数の導電線20を支持するような場合には、一対の支持プレート60間の距離を変動させることができる。これにより、当該プラズマ生成素子1、およびこれを備えたプラズマ生成装置100の設置の自由度を向上させることができる。
The
なお、本実施の形態においては、一方側の導電線21が並列に接続されている場合を例示して説明したが、これに限定されず、直列に接続されていてもよい。この場合には、一方側の導電線21が一端側と他端側にて交互に接続される。同様に、他方側の導電線21が並列に接続されている場合を例示して説明したが、これに限定されず、直列に接続されていてもよい。この場合には、他方側の導電線21が一端側と他端側にて交互に接続される。
In addition, in this Embodiment, although the case where the one side
(実施の形態2)
図3は、本実施の形態に係るプラズマ生成素子を具備するプラズマ生成装置の概略図である。図3を参照して、本実施の形態に係るプラズマ生成装置100Aおよびプラズマ生成素子1Aについて説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a schematic diagram of a plasma generation apparatus including the plasma generation element according to the present embodiment. With reference to FIG. 3,
図3に示すように、本実施の形態に係るプラズマ生成装置100Aは、実施の形態1に係るプラズマ生成装置100と比較した場合に、プラズマ生成素子1Aの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
As shown in FIG. 3, the
プラズマ生成素子1Aは、第1被覆導線10A、第2被覆導線10B、および高電圧回路50を備える。第1被覆導線10Aおよび第2被覆導線10Bは、柔軟性を有する。第1被覆導線10Aおよび第2被覆導線10Bは、導電線と、これを被覆する絶縁被覆層とを含む。第1被覆導線10Aおよび第2被覆導線10Bは、互いに対向する一対の支持プレート60によって支持されている。
The
一対の支持プレート60のそれぞれには、複数の穴部が支持プレートの延在方向に沿って並んで設けられている。第1被覆導線10Aは、一つ置きに穴部に挿入される。第1被覆導線10Aは、一対の支持プレート60の外側にて、一対の支持プレート60の内側に向かうように折り返される。第1被覆導線10Aは、一対の支持プレート60の一方側および他方側にて交互に折り返される。
Each of the pair of
第1被覆導線10Aは、複数の第1被覆導線部10A1、および複数の折り返し部10A2を含む。複数の第1被覆導線部10A1は、一対の支持プレート60の内側に位置し、複数の折り返し部10A2は、一対の支持プレート60の外側に位置する。
The first covered
複数の第1被覆導線部10A1は、直線状に延在する。複数の第1被覆導線部10A1は、互いに並行して配置されている。複数の第1被覆導線部10A1は、直線状に延在する延在方向に交差する方向(図3中において略直交する方向)に並んで配置されている。複数の第1被覆導線部10A1は、同一平面上に配置されている。 The plurality of first covered conductor portions 10A1 extend linearly. The plurality of first covered conductor portions 10A1 are arranged in parallel to each other. The plurality of first covered conductor portions 10A1 are arranged side by side in a direction that intersects the extending direction that extends linearly (a direction that is substantially orthogonal in FIG. 3). The plurality of first covered conductor portions 10A1 are arranged on the same plane.
複数の第1被覆導線部10A1は、それぞれ導電線部およびこれを延在方向の一方側から他方側にわたって被覆する絶縁被覆部を有する。 Each of the plurality of first covered conductive wire portions 10A1 includes a conductive wire portion and an insulating covering portion that covers the conductive wire portion from one side to the other side in the extending direction.
第2被覆導線10Bは、第1被覆導線10Aが挿入される穴部とは異なる穴部に挿入される。第2被覆導線10Bは、一対の支持プレート60の外側にて、一対の支持プレート60の内側に向かうように折り返される。第2被覆導線10Bは、一対の支持プレート60の一方側および他方側にて交互に折り返される。
The second covered
第2被覆導線10Bは、複数の第2被覆導線部10B1、および複数の折り返し部10B2を含む。複数の第2被覆導線部10B1は、一対の支持プレート60の内側に位置し、複数の折り返し部10B2は、一対の支持プレート60の外側に位置する。
The second covered
複数の第2被覆導線部10B1は、直線状に延在する。複数の第2被覆導線部10B1は、互いに並行して配置されている。複数の第2被覆導線部10B1は、直線状に延在する延在方向に交差する方向(図3中において略直交する方向)に並んで配置されている。複数の第2被覆導線部10B1は、同一平面上に配置されている。 The plurality of second covered conductor portions 10B1 extend linearly. The plurality of second covered conductive wire portions 10B1 are arranged in parallel to each other. The plurality of second covered conductor portions 10B1 are arranged side by side in a direction that intersects the extending direction that extends linearly (a direction that is substantially orthogonal in FIG. 3). The plurality of second covered conductor portions 10B1 are arranged on the same plane.
複数の第2被覆導線部10B1は、それぞれ導電線部およびこれを延在方向の一方側から他方側にわたって被覆する絶縁被覆部を有する。 Each of the plurality of second covered conductive wire portions 10B1 includes a conductive wire portion and an insulating covering portion that covers the conductive wire portion from one side to the other side in the extending direction.
複数の第1被覆導線部10A1および複数の第2被覆導線部10B1は、延在方向に交差する方向(図3中において略直交する方向)に交互に並ぶように配置されている。これにより、複数の第1被覆導線部10A1および複数の第2被覆導線部10B1に含まれる複数の導電線部は、互いに並行して配置される。また、複数の第1被覆導線部10A1および複数の第2被覆導線部10B1に含まれる複数の絶縁被覆部は、互いに隣り合う導電線部間においてプラズマ生成可能な隙間が形成される。 The plurality of first covered conductor portions 10A1 and the plurality of second covered conductor portions 10B1 are arranged so as to be alternately arranged in a direction intersecting the extending direction (a direction substantially orthogonal in FIG. 3). Thereby, the plurality of conductive wire portions included in the plurality of first covered conductor portions 10A1 and the plurality of second covered conductor portions 10B1 are arranged in parallel to each other. In addition, in the plurality of insulation coating portions included in the plurality of first covered conductor portions 10A1 and the plurality of second covered conductor portions 10B1, gaps capable of generating plasma are formed between the adjacent conductive wire portions.
第1被覆導線10Aの導電線の一端側に接続される配線51と、第2被覆導線10Bの一端側に接続される配線52との間に、高電圧回路50が設けられている。
A
高電圧回路50は、高周波、高電圧を第1被覆導線10Aの導電線および第2被覆導線10Bの導電線間に印加する。これにより、互いに隣り合う導電線部間の各々において電位差を発生させる。互いに隣り合う導電線部間に印加される電圧は、交流電圧であることが好ましい。
The
上述のように、互いに隣り合う導電線部が近接して配置されることにより、互いに隣り合う絶縁被覆部との間にプラズマが生成可能な隙間が形成される。 As described above, the conductive line portions adjacent to each other are arranged close to each other, whereby a gap capable of generating plasma is formed between the insulating coating portions adjacent to each other.
本実施の形態においても、実施の形態1と同様に、当該隙間において、所定の放電条件を充足することによりプラズマを生成することができる。具体的には、互いに隣り合う第1被覆導線10Aの導線部と第2被覆導線10Bの導電線部間の距離と雰囲気圧力(流体圧力)との積に応じて決定される放電開始電圧以上の電圧が互いに隣り合う第1被覆導線10Aの導線部と第2被覆導線10Bの導電線部間に印加されることにより、誘電体バリア放電が発生し、プラズマが生成される。
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, plasma can be generated in the gap by satisfying predetermined discharge conditions. Specifically, the discharge start voltage is equal to or higher than the discharge start voltage determined according to the product of the distance between the conductive wire portion of the first covered
このように、複数の絶縁被覆部によって覆われている部分の複数の導電線部と複数の絶縁被覆部とによってプラズマ生成部Pが構成される。 Thus, the plasma generation part P is comprised by the some conductive wire part and the some insulation coating part of the part covered with the some insulation coating part.
以上のように、本実施の形態に係るプラズマ生成素子1Aにあっても、第1被覆導線10Aおよび第2被覆導線10Bが柔軟性を有することにより、曲げ変形が可能となる。これにより、第1被覆導線10Aに含まれる複数の第1被覆導線部10A1および第2被覆導線10Bに含まれる複数の第2被覆導線部10B1をこれら延在方向の少なくとも一部においてそれぞれを対応して同一方向に曲げることにより、複数の第1被覆導線部10A1および複数の第2被覆導線部10B1の両端間の距離を変動させることができる。たとえば、上述のように一対の支持プレート60によって第1被覆導線10Aおよび第2被覆導線10Bを支持するような場合には、一対の支持プレート60間の距離を変動させることができる。これにより、当該プラズマ生成素子1A、およびこれを備えたプラズマ生成装置100Aの設置の自由度を向上させることができる。
As described above, even in the
(実施の形態3)
図4は、本実施の形態に係るプラズマ生成素子の断面図である。図4を参照して、本実施の形態に係るプラズマ生成素子1Bについて説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a cross-sectional view of the plasma generating element according to the present embodiment. With reference to FIG. 4, plasma generating element 1B according to the present exemplary embodiment will be described.
図4に示すように、本実施の形態に係るプラズマ生成素子1Bは、実施の形態1に係るプラズマ生成素子1と比較した場合に、互いに隣り合う絶縁被覆部30Bが連結部33を介して連結されている点において相違する。その他の構成についてはほぼ同様である。
As shown in FIG. 4, when the
互いに隣り合う絶縁被覆部30Bは、一端側から他端側にかけて連結部33を介して接続されている。複数の導電線20を被覆する複数の絶縁被覆部30Bと、連結部33とは、たとえば押出し成形等によって一体に成形されている。絶縁被覆部30Bおよび連結部33は、柔軟性を有する絶縁性樹脂部材によって構成されている。
The insulating
なお、互いに隣り合う絶縁被覆部30Bが連結された複数の被覆導線10を一対のプレートにて支持する場合には、一対のプレートのそれぞれには、プレートの延在方向に延びる挿入部が設けられる。複数の被覆導線10の両端が、一対の支持プレートの挿入部にそれぞれ挿入されることにより、複数の被覆導線10が一対のプレートに支持される。
In addition, when supporting the some
連結部33を介して絶縁被覆部30Bが連結されるため、互いに隣り合う絶縁被覆部30B間の距離(隙間Rの距離)を一端側から他端側にかけてほぼ一定にすることができる。
Since the insulating
互いに隣り合う絶縁被覆部30B間の隙間において、所定の放電条件を充足することによりプラズマを生成することができる。具体的には、互いに隣り合う絶縁被覆部30Bの距離と雰囲気圧力(流体圧力)との積に応じて決定される放電開始電圧以上の電圧が互いに隣り合う導電線20間に印加されることにより、誘電体バリア放電が発生しプラズマが生成される。
Plasma can be generated by satisfying predetermined discharge conditions in the gap between the insulating
上述のように、互いに隣り合う絶縁被覆部30B間の距離は、一端側から他端側にかけてほぼ一定であるため、絶縁被覆部30Bの一端側から他端側にかけて隙間Rにおいてプラズマを安定して生成することができる。
As described above, since the distance between the insulating
本実施の形態に係るプラズマ生成素子1Bにあっても、複数の導電線20、複数の絶縁被覆部30Bおよび複数の連結部33が柔軟性を有することにより、曲げ変形が可能となる。複数の導電線20を延在方向の少なくとも一部においてそれぞれを対応して同一方向に曲げることにより、複数の導電線20の両端間の距離を変動させることができる。たとえば、上述のように一対の支持プレートによって複数の導電線20を支持するような場合には、一対の支持プレート間の距離を変動させることができる。これにより、当該プラズマ生成素子1B、およびこれを備えたプラズマ生成装置100の設置の自由度を向上させることができる。
Even in the plasma generating element 1B according to the present exemplary embodiment, the plurality of
なお、本実施の形態においては、複数の絶縁被覆部30Bと連結部33とが一体に成形されることにより、互いに隣り合う絶縁被覆部30Bが連結される場合を例示して説明したが、これに限定されず、互いに隣り合う絶縁被覆部30Bが接着剤等によって線接触した状態で連結されてもよい。
In the present embodiment, the case where the insulating
また、本実施の形態においては、互いに隣り合う絶縁被覆部30Bは、一端側から他端側にかけて連結部33を介して接続されている場合を例示して説明したが、これに限定されず、少なくとも一端側から他端側にかけて少なくとも一部において連結されていればよい。たとえば、上述のように一対の支持プレートによって支持される場合には、一対の支持プレートの外側においては、互いに隣り合う絶縁被覆部30Bが連結されていなくてもよい。
Further, in the present embodiment, the insulating
(実施の形態4)
図5は、本実施の形態に係るプラズマ生成素子を具備するプラズマ生成装置の概略図である。図6は、本実施の形態に係るプラズマ生成素子の断面図である。図5および図6を参照して、本実施の形態に係るプラズマ生成装置100Cおよびプラズマ生成素子1Cについて説明する。
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a schematic diagram of a plasma generation apparatus including the plasma generation element according to the present embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view of the plasma generating element according to the present embodiment. With reference to FIG. 5 and FIG. 6,
図5および図6に示すように、本実施の形態に係るプラズマ生成装置100Cは、実施の形態3に係るプラズマ生成装置100Bと比較した場合に、プラズマ生成素子1Cの構成が相違する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
プラズマ生成素子1Cにおいては、複数の被覆導線10が環状に配置されている。複数の絶縁被覆部30Cは、複数の導電線20を被覆する。互いに隣り合う絶縁被覆部30Cは、一端側から他端側にかけて連結部33を介して連結されている。
In the
複数の絶縁被覆部30Cと、連結部33とは、たとえば押出し成形等によって一体に成形されている。絶縁被覆部30Cおよび連結部33は、柔軟性を有する絶縁性樹脂部材によって構成されている。
The plurality of insulating
互いに隣り合う絶縁被覆部30Cが連結された複数の被覆導線10は、中央部に開口部を有する一対の環状部材60Cによって支持される。一対の環状部材60Cを複数の被覆導線10の両端に嵌め込むことにより、複数の被覆導線10が一対の環状部材60Cに支持される。一対の環状部材60Cは、複数の被覆導線10の外周側に嵌め込込まれる。
The plurality of
連結部33を介して絶縁被覆部30Cが連結されるため、環状に配列されている複数の被覆導線10の外側および内側のそれぞれにて、互いに隣り合う絶縁被覆部30C間の距離(隙間Rの距離)を一端側から他端側にかけてほぼ一定にすることができる。
Since the insulating
互いに隣り合う絶縁被覆部30C間の隙間において、所定の放電条件を充足することによりプラズマを生成することができる。具体的には、互いに隣り合う絶縁被覆部30Cの距離と雰囲気圧力(流体圧力)との積に応じて決定される放電開始電圧以上の電圧が互いに隣り合う導電線20間に印加されることにより、誘電体バリア放電が発生しプラズマが生成される。
Plasma can be generated by satisfying predetermined discharge conditions in the gap between the adjacent insulating
上述のように、互いに隣り合う絶縁被覆部30C間の距離は、一端側から他端側にかけてほぼ一定であるため、絶縁被覆部30Cの一端側から他端側にかけて隙間Rにおいてプラズマを安定して生成することができる。
As described above, since the distance between the insulating
本実施の形態に係るプラズマ生成素子1Cにあっても、複数の導電線20、複数の絶縁被覆部30Cおよび複数の連結部33が柔軟性を有することにより、曲げ変形が可能となる。複数の導電線20を延在方向の少なくとも一部においてそれぞれを対応して同一方向に曲げることにより、複数の導電線20の両端間の距離を変動させることができる。たとえば、上述のように一対の環状部材60Cによって複数の導電線20を支持するような場合には、一対の環状部材60C間の距離を変動させることができる。これにより、当該プラズマ生成素子1C、およびこれを備えたプラズマ生成装置100Cの設置の自由度を向上させることができる。
Even in the
さらに、複数の導電線20を環状に配置することにより、絶縁被覆部30Cの内側にて生成されるプラズマは、複数の被覆導線10によって囲まれる空間内に留めることができる。複数の導電線20の延在方向に沿って処理対象気体を当該空間に対して通過させることにより、処理対象気体中に存在する菌やウイルスの不活化、または、臭気等の処理対象気体中に含まれる不純物ガスの分解除去を効率よく行なうことができる。これにより、処理対象気体を効率よく浄化することができる。
Furthermore, by arranging the plurality of
(実施の形態5)
図7は、本実施の形態に係るプラズマ生成素子を具備するプラズマ生成装置の概略図である。図7を参照して、本実施の形態に係るプラズマ生成装置100Dについて説明する。
(Embodiment 5)
FIG. 7 is a schematic diagram of a plasma generation apparatus including the plasma generation element according to the present embodiment. With reference to FIG. 7, plasma generating apparatus 100D according to the present embodiment will be described.
本実施の形態に係るプラズマ生成装置100Dは、実施の形態に係るプラズマ生成装置100と比較した場合にプラズマ生成素子1Dの構成が相違する。
The plasma generation device 100D according to the present embodiment differs from the
プラズマ生成素子1Dは、複数の被覆導線10が延在方向の少なくとも一部において、それぞれが対応して同一方向に曲がっている。これにより、複数の被覆導線10に含まれる複数の導電線および複数の被覆導線も上記延在方向の少なくとも一部において、それぞれが対応して同一方向に曲がっている。
In the
このため、複数の絶縁被覆層によって覆われている部分の複数の導電線部と複数の絶縁被覆層とによって構成されるプラズマ生成部Pも曲がり部を有する。 For this reason, the plasma generation part P comprised by the some conductive wire part of the part covered with the some insulation coating layer and the some insulation coating layer also has a bending part.
図8は、本実施の形態に係るプラズマ生成素子の効果を説明するための図である。図8においては、折り曲げ後の状態にある複数の被覆導線を実線で示し、折り曲げ前の状態にある複数の被覆導線を二点鎖線で示している。図8を参照して、本実施の形態に係るプラズマ生成素子1Dの効果について説明する。
FIG. 8 is a diagram for explaining the effect of the plasma generating element according to the present embodiment. In FIG. 8, a plurality of covered conductors in a state after being bent are indicated by solid lines, and a plurality of covered conductors in a state before being bent are indicated by two-dot chain lines. With reference to FIG. 8, the effect of
図8に示すように、折り曲げ前の状態にある複数の被覆導線10は、直線状に延在する。折り曲げ前の状態にある複数の被覆導線10にあっては、一端から他端までの距離がL1である。言い換えると、被覆導線10の延在方向の長さは、L1である。
As shown in FIG. 8, the plurality of covered
上述のように折り曲げられた折り曲げ後の状態にある複数の被覆導線10においては、一端から他端までの距離がL2となる。L2は、L1よりも小さくなっている。折り曲げ後の状態にある複数の被覆導線10は、一端から他端までの距離が折り曲げ前の状態よりも短くなるため、より小さい設置空間内にプラズマ生成素子1Dを設置することができる。
In the plurality of covered
一方で、折り曲げ後の状態においては、被覆導線10の延在方向の長さ自体は、L1であるため、互いに隣り合う絶縁被覆層間の隙間も被覆導線の延在方向に沿ってL1の長さで形成される。
On the other hand, in the state after bending, the length of the
このため、本実施の形態に係るプラズマ生成素子1Dは、L2の長さを有する設置空間内に、L2長さで直線状に延在する複数の被覆導線を配置する場合と比較して、プラズマ生成部Pの領域を広くすることができる。これにより、複数の導電線の延在方向に沿って処理対象気体を当該空間に対して通過させることにより、処理対象気体中に存在する菌やウイルスの不活化、または、臭気等の処理対象気体中に含まれる不純物ガスの分解除去を効率よく行なうことができる。これにより、処理対象気体を効率よく浄化することができる。
For this reason, the
また、本実施の形態に係るプラズマ生成素子1Dにあっても、複数の被覆導線に含まれる複数の導電線、複数の絶縁被覆部および複数の連結部が柔軟性を有することにより、曲げ変形が可能となる。折り曲げ後の状態からさらに複数の導電線を延在方向の少なくとも一部においてそれぞれを対応して同一方向に曲げることにより、複数の導電線の両端間の距離を変動させることができる。これにより、当該プラズマ生成素子1D、およびこれを備えたプラズマ生成装置100Dの設置の自由度を向上させることができる。
Further, even in the
本実施の形態においては、複数の被覆導線10が同一平面内において曲がっている場合を例示して説明したが、複数の被覆導線10が曲面を形成するように曲がっていてもよい。
In the present embodiment, the case where the plurality of covered
(実施の形態6)
図9は、本実施の形態に係るプラズマ生成素子を具備するプラズマ装置の概略図である。図9を参照して、本実施の形態に係るプラズマ生成装置100Eについて説明する。
(Embodiment 6)
FIG. 9 is a schematic view of a plasma apparatus including the plasma generating element according to the present embodiment. With reference to FIG. 9,
図9に示すように、本実施の形態に係るプラズマ生成装置100Eは、実施の形態1に係るプラズマ生成装置100と比較した場合に、プラズマ生成素子1Eの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
As shown in FIG. 9, the
プラズマ生成素子1Eは、複数の被覆導線10を備える。複数の被覆導線10のそれぞれは、導電線およびこれを被覆する絶縁被覆層を有する。互いに隣り合う絶縁被覆層は、実施の形態3と同様に連結部を介して一端部側から他端部側にかけて連結されている。
The
複数の被覆導線10は、直線状に延在する部分とU字状に湾曲する部分とが交互に連続するように蛇行状に設けられている。複数の被覆導線10は、互いに対向する一対の支持プレートによって支持されている。
The plurality of covered
複数の被覆導線10は、互いに対向する一対の支持プレート60によって支持されている。一対の支持プレート60は、一方向(図9中において上方)に延在する。一対の支持プレート60のそれぞれは、連結された複数の被覆導線10を挿入可能な挿入部を複数有する。当該複数の挿入部は、上記一方向に沿って並んで配置されている。
The plurality of covered
複数の被覆導線10は、一対の支持プレート60の外側にて、一対の支持プレート60の内側に向かうように折り返される。複数の被覆導線10は、一対の支持プレート60の一方側および他方側にて交互に折り返される。
The plurality of covered
蛇行しながら延在する複数の被覆導線10のうち直線状に延在する部分においては、複数の絶縁被覆部の各々は、隣り合う絶縁被覆部間においてプラズマが生成可能な隙間が形成されるように設けられている。
In a portion extending in a straight line among the plurality of covered
当該隙間において、所定の放電条件を充足することによりプラズマを生成することができる。具体的には、互いに隣り合う被覆導線10の導電線部間の距離と雰囲気圧力(流体圧力)との積に応じて決定される放電開始電圧以上の電圧が互いに隣り合う被覆導線10の導線部間に印加されることにより、誘電体バリア放電が発生し、プラズマが生成される。
In the gap, plasma can be generated by satisfying predetermined discharge conditions. Specifically, the conductive wire portions of the covered
このように、直線状に延在する部分において、複数の絶縁被覆部によって覆われている部分の複数の導電線部と複数の絶縁被覆部とによってプラズマ生成部Pが構成される。 As described above, in the portion extending linearly, the plasma generation portion P is configured by the plurality of conductive wire portions and the plurality of insulating coating portions of the portion covered by the plurality of insulating coating portions.
直線状に延在する部分は、複数設けられている。複数の直線状に延在する部分は、上記一方向に沿って並んで配置されている。複数の直線状に延在する部分は、互いに平行に位置している。 A plurality of portions extending linearly are provided. The plurality of linearly extending portions are arranged side by side along the one direction. The plurality of linearly extending portions are positioned in parallel to each other.
直線状に延在する部分が、複数設けられることにより、プラズマ生成部Pも複数設けられる。複数のプラズマ生成部Pは、上記一方向に沿って並んで配置されている。複数のプラズマ生成部Pは、互いに平行に位置している。 By providing a plurality of portions extending linearly, a plurality of plasma generation portions P are also provided. The plurality of plasma generation units P are arranged side by side along the one direction. The plurality of plasma generating parts P are located in parallel to each other.
プラズマ生成素子1Eにおいては、複数のプラズマ生成部Pが構成されている。複数の被覆導線10が並ぶ方向に平行に処理対象気体を流動させることにより、効率よく処理対象気体を清浄化させることができる。
In the
本実施の形態に係るプラズマ生成素子1Eは、複数の被覆導線10に含まれる導電線20および複数の絶縁被覆層30が柔軟性を有することにより、曲げ変形が可能となる。複数の被覆導線10を蛇行状に延在させることにより、複数のプラズマ生成部Pを形成することができ、広範囲に亘って処理対象気体を清浄化することができる。
The
また、複数の被覆導線10のうち直線状に延在する部分において、当該延在方向の少なくとも一部においてそれぞれを対応して同一方向に曲げることにより、複数の導電線20の両端間の距離を変動させることができる。たとえば、上述のように一対の支持プレート60によって複数の被覆導線10を支持するような場合には、一対の支持プレート60間の距離を変動させることができる。これにより、当該プラズマ生成素子1E、およびこれを備えたプラズマ生成装置100Eの設置の自由度を向上させることができる。
Moreover, in the part extended linearly among the some covered conducting
なお、本実施の形態においては、蛇行状に延在する複数の被覆導線10のうち直線状に延在する部分が互いに平行に位置することにより、複数のプラズマ生成部Pが平行に位置する場合を例示して説明したが、これに限定されず、実施の形態1から実施の形態5に係るプラズマ生成素子を、複数の導電線部が配置される平面に対して直交する方向に数並べて配置することにより、複数のプラズマ生成部を設けてもよい。なお、プラズマ生成部Pを広範囲にわたって形成するために、複数のプラズマ生成素子を同一平面上に設けてもよい。
In the present embodiment, the plurality of plasma generating parts P are positioned in parallel because the linearly extending portions of the plurality of coated
(実施の形態7)
図10は、本実施の形態に係る空気清浄機の内部構成を示す断面図である。図11は、本実施の形態に係る空気清浄機の背面図である。図10および図11を参照して、本実施の形態に係る空気清浄機200について説明する。なお、空気清浄機200は、プラズマ生成装置を具備する電子機器の一例であり、プラズマ生成装置としては、たとえば実施の形態1に係るプラズマ生成装置100が用いられる。
(Embodiment 7)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the air cleaner according to the present embodiment. FIG. 11 is a rear view of the air cleaner according to the present embodiment. With reference to FIG. 10 and FIG. 11, the
図10および図11に示すように、空気清浄機200は、プラズマ生成装置100、吸込口220および吹出口230が設けられた本体部210、送風経路240および送風部としての送風機250を備える。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
吸込口220は、本体部210の背面側に設けられている。吹出口230は、本体部210の上方に設けられている。送風経路240は、本体部210内に設けられ、吸込口220および吹出口230を接続する。送風経路240内には、送風機250が設けられている。送風経路240の一部は、送風機250のケーシングによって規定される。
The
送風機250は、吸込口220から吸い込んだ空気を吹出口230に向けて送風する。送風機250としては、シロッコファン、クロスフローファン等の各種の送風機を採用することができる。
The
プラズマ生成装置100は、送風経路240に配置される。具体的には、プラズマ生成装置100は、吸込口220近傍の位置や、送風機250と吹出口230との間に位置する送風経路240に配置される。プラズマ生成装置100は、たとえば、被覆導線10の延在方向と送風方向とが略平行となるように配置される。なお、プラズマ生成装置100は、送風する送風の圧力損失が小さくなるように配置されていればよく、上述のように被覆導線10の延在方向と送風方向との関係に限定されない。複数の被覆導線10が配置される平面等が、送風方向に略平行であればよい。
The
このようにプラズマ生成装置100を配置し、プラズマを生成しつつプラズマ生成装置100に空気を通過させることにより、空気中に存在する菌やウイルスの不活化、または、臭気等の空気中に含まれる不純物ガスの分解除去を行なうことができる。これにより、吸込口220から吸い込まれる空気および吹出口230から吹出されることとなる空気を浄化することができる。この結果、吹出口230から清浄な空気を吹出すことができる。
By disposing the
なお、本実施の形態においては電気機器の一例として空気清浄機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電気機器は、これ以外に空気調和機(エアコンディショナー)、冷蔵機器、掃除機、加湿器、除湿機などであってもよく、空気を吸込んで送風する際に、プラズマ生成装置100に空気を通過させるための送風部を有する電気機器であればよい。
In the present embodiment, an air purifier has been described as an example of an electric device. However, the present invention is not limited to this, and the electric device is not limited to this, but includes an air conditioner (air conditioner), a refrigeration device, and the like. A vacuum cleaner, a humidifier, a dehumidifier, or the like may be used as long as it is an electric device having a blowing unit for allowing the
また、本実施の形態においては、プラズマ生成装置として実施の形態1に係るプラズマ生成装置100を用いる場合を例示して説明したが、これに限定されず、実施の形態2から6に係るプラズマ生成素子を含むプラズマ生成装置のいずれかが用いられてもよい。
In the present embodiment, the case where the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and includes meanings equivalent to the terms of the claims and all modifications within the scope.
1,1A,1B,1C,1D,1E プラズマ生成素子、10 被覆導線、10A 第1被覆導線、10A1 第1被覆導線部、10A2,10B2 折り返し部、10B 第2被覆導線、10B1 第2被覆導線部、20,21,22 導電線、30,31,32 絶縁被覆層、30B,30C 絶縁被覆部、33 連結部、50 高電圧回路、51,52 配線、60 一対の支持プレート、60C 一対の中空円盤、100,100A,100B,100C,100D,100E プラズマ生成装置、200 空気清浄機、210 本体部、220 吸込口、230 吹出口、240 送風経路、250 送風機。
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E Plasma generating element, 10 coated conductor, 10A first coated conductor, 10A1 first coated conductor, 10A2, 10B2 folded portion, 10B second coated conductor, 10B1 second coated conductor , 20, 21, 22 Conductive wire, 30, 31, 32 Insulation coating layer, 30B, 30C Insulation coating portion, 33 connection portion, 50 high voltage circuit, 51, 52 wiring, 60 pair of support plates, 60C pair of
Claims (5)
互いに並行して配置された複数の導電線部と、
前記複数の導電線部を絶縁被覆する複数の絶縁被覆部とを備え、
前記複数の絶縁被覆部の各々は、隣り合う絶縁被覆部間においてプラズマが生成可能な隙間が形成されるように前記複数の導電線部の各々の延在方向における所定の長さにわたって設けられ、これにより前記複数の絶縁被覆部によって覆われている部分の前記複数の導電線部と前記複数の絶縁被覆部とによって前記プラズマ生成部が構成され、
前記複数の導電線部および前記複数の絶縁被覆部は、いずれも柔軟性を有し、
隣り合う導電線部間の各々において電位差を発生させることにより、前記プラズマ生成部においてプラズマが生成可能に構成された、プラズマ生成素子。 A plasma generation element having a plasma generation unit that generates plasma by generating dielectric barrier discharge,
A plurality of conductive wire portions arranged in parallel with each other;
A plurality of insulation coating portions for insulating coating the plurality of conductive wire portions;
Each of the plurality of insulation coating portions is provided over a predetermined length in the extending direction of each of the plurality of conductive wire portions so that a gap capable of generating plasma is formed between adjacent insulation coating portions, Thereby, the plasma generating unit is configured by the plurality of conductive wire portions and the plurality of insulating coating portions of the portion covered by the plurality of insulating coating portions,
Each of the plurality of conductive wire portions and the plurality of insulating coating portions has flexibility,
A plasma generation element configured to generate plasma in the plasma generation unit by generating a potential difference between adjacent conductive line units.
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