JP2021118113A - Jig for water plasma generation device and positioning method used for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、陰極と陽極との間で発生するアーク放電により水プラズマを噴射して分解対象物を分解処理する水プラズマ発生装置用治具及びこれに用いた位置決め方法に関する。 The present invention relates to a jig for a water plasma generator that injects water plasma by an arc discharge generated between a cathode and an anode to decompose an object to be decomposed, and a positioning method used therefor.
水プラズマを利用して廃棄物を処理する装置として、特許文献1に記載された装置が知られている。特許文献1の装置では、プラズマ安定化媒体として水を用い、アーク放電により発生される水プラズマジェット気流に焼却灰を供給して当該焼却灰を溶解している。水プラズマジェット気流は水プラズマバーナより噴射され、この水プラズマバーナは、アーク放電を発生させるための陰極及び陽極と、陰極の端部側に配置されて渦水流を形成するチャンバとを備えている。 As an apparatus for treating waste using water plasma, the apparatus described in Patent Document 1 is known. In the apparatus of Patent Document 1, water is used as a plasma stabilizing medium, and incinerator ash is supplied to a water plasma jet stream generated by an arc discharge to dissolve the incinerator ash. The water plasma jet stream is ejected from a water plasma burner, which comprises a cathode and an anode for generating an arc discharge and a chamber located on the end side of the cathode to form a vortex stream. ..
前記水プラズマバーナでは、渦水流の中心の空洞を通じて陰極と陽極との間でアーク放電が行われることで水プラズマが噴射される。水プラズマバーナでは、陰極のアーク発生側がチャンバの内部にある一方、陽極がチャンバの外部にあり、陰極から陽極までの距離が長くなる。そのため、かかる距離の変化や、陰極のアーク発生側の端部位置、陽極の位置によってアーク放電の出力に相違が生じる、という問題がある。そこで、本発明者は、試行錯誤を繰り返しながら鋭意研究を積み重ね、陰極及び陽極両方の両方を簡単且つ精度良く位置決めできる構成及び方法を見出した。 In the water plasma burner, water plasma is injected by performing an arc discharge between the cathode and the anode through the cavity at the center of the vortex water flow. In a water plasma burner, the arc-generating side of the cathode is inside the chamber, while the anode is outside the chamber, increasing the distance from the cathode to the anode. Therefore, there is a problem that the output of the arc discharge differs depending on the change in the distance, the position of the end of the cathode on the arc generation side, and the position of the anode. Therefore, the present inventor has accumulated diligent research by repeating trial and error, and has found a configuration and method capable of positioning both the cathode and the anode easily and accurately.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、水プラズマを噴射するための陰極及び陽極両方を容易に位置決めできる水プラズマ発生装置用治具及びこれに用いた位置決め方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a jig for a water plasma generator capable of easily positioning both a cathode and an anode for injecting water plasma, and a positioning method used therefor. And.
本発明の水プラズマ発生装置用治具は、渦水流の内部にアーク放電を通過させて水プラズマを噴射する水プラズマ発生装置用治具であって、前記水プラズマ発生装置は、前記渦水流が内部で形成されて噴射口から前記水プラズマを噴射するチャンバと、前記チャンバの外側における前記噴射口の近傍位置に設けられた陽極と、前記チャンバ内に一端側が挿入され、前記陽極との間に前記渦水流を通過するアーク放電を発生させる陰極とを備え、前記噴射口に挿入されて前記陰極の一端に接触することで該陰極を位置決め可能な陰極位置調整部と、前記陰極位置調整部に設けられ、且つ、前記チャンバの外側で前記陽極の前記噴射口側の端面に接触することで該陽極を位置決め可能な陽極位置調整部とを備えていることを特徴とする。 The jig for a water plasma generator of the present invention is a jig for a water plasma generator that injects water plasma by passing an arc discharge inside the vortex water flow, and the water plasma generator is such that the vortex water flow is generated. Between a chamber formed inside and injecting the water plasma from the injection port, an anode provided at a position near the injection port on the outside of the chamber, and one end side inserted into the chamber and the anode. The cathode position adjusting unit and the cathode position adjusting unit are provided with a cathode that generates an arc discharge that passes through the vortex water flow, and can be inserted into the injection port and contacted with one end of the cathode to position the cathode. It is characterized by being provided and provided with an anode position adjusting portion capable of positioning the anode by contacting the end surface of the anode on the injection port side outside the chamber.
また、本発明の上記水プラズマ発生装置用治具を用いた位置決め方法は、前記陰極位置調整部に前記噴射口に挿入して該陰極位置調整部に前記陰極の一端を接触することで該陰極を位置決めし、該位置決めした状態で、前記チャンバの外側にて前記陽極の前記噴射口側の端面を前記陽極位置調整部に接触することで該陽極を位置決めすることを特徴とする。 Further, in the positioning method using the jig for the water plasma generator of the present invention, the cathode is inserted into the injection port into the cathode position adjusting portion and one end of the cathode is brought into contact with the cathode position adjusting portion. Is positioned, and in the positioned state, the anode is positioned by contacting the end surface of the anode on the injection port side with the anode position adjusting portion on the outside of the chamber.
本発明によれば、噴射口に挿入した陰極位置調整部に陰極の一端を接触して陰極を位置決めでき、且つ、チャンバの外側にて陽極位置調整部に陽極の噴射口側端面を接触して陽極を位置決めすることができる。これにより、陰極及び陽極それぞれのアーク放電発生側を適正な位置に簡単且つ短時間で位置決めすることができる。その結果、陰極及び陽極の間に発生するアーク放電の出力の安定化を図ることができる。 According to the present invention, one end of the cathode can be brought into contact with the cathode position adjusting portion inserted into the injection port to position the cathode, and the anode position adjusting portion can be brought into contact with the end face of the anode on the injection port side outside the chamber. The anode can be positioned. As a result, the arc discharge generation side of each of the cathode and the anode can be easily and quickly positioned at an appropriate position. As a result, the output of the arc discharge generated between the cathode and the anode can be stabilized.
以下、本発明の実施の形態に係る水プラズマ発生装置及びこれに用いられる治具について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態に係る各構成は、以下に示す構成に限定されず、適宜変更が可能である。また、以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。 Hereinafter, the water plasma generator and the jig used for the water plasma generator according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Each configuration according to the embodiment is not limited to the configuration shown below, and can be changed as appropriate. Further, in the following figures, some configurations may be omitted for convenience of explanation.
図1は、実施の形態に係る水プラズマ発生装置及びその周辺装置の説明図である。なお、以下の説明において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」は、各図において矢印で示した方向を基準として用いる。なお、図1では、紙面手前側が「左」、奥行側が「右」となる。但し、以下の実施の形態での各構成の向きは、一例にすぎず、任意の向きに変更することができる。 FIG. 1 is an explanatory diagram of a water plasma generator and its peripheral device according to the embodiment. In the following description, unless otherwise specified, "up", "down", "left", "right", "front", and "rear" are used with reference to the directions indicated by the arrows in each figure. In FIG. 1, the front side of the paper is "left" and the depth side is "right". However, the orientation of each configuration in the following embodiments is only an example, and can be changed to any orientation.
図1は、本実施の形態に係る水プラズマ発生装置及びその周辺装置の説明図である。図1に示すように、水プラズマ発生装置12は、前後に延びる陰極16と、陰極16の前端側(一端側)が挿入されるチャンバ17と、チャンバ17の外側であって斜め下前方に設けられる鉄製円板状の陽極18と、陽極18を支持する陽極支持部19とを備えて構成されている。また、水プラズマ発生装置12は、チャンバ17に設けられる補助陽極部40を備えているが、補助陽極部40の詳細な構成については後述する。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a water plasma generator and its peripheral device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
陰極16は、炭素からなる丸棒によって形成され、送りねじ軸機構21を介して前後方向に変位してチャンバ17への挿入量を調整可能となっている。チャンバ17は、陽極支持部19の上方に支持板22を介して支持されている。陽極支持部19の後端には、前後に延びる延長筒体23が連結され、延長筒体23の後端にはモータ24が設けられている。モータ24の駆動力は、延長筒体23及び陽極支持部19を通じて陽極18に伝達され、陽極18が回転可能に設けられている。
The
チャンバ17には、供給ポンプ26を介して冷却水が供給され、また、高圧ポンプ27を介してプラズマ用水が供給される。プラズマ用水の一部は、チャンバ17の前端側から水プラズマのジェット気流として噴射される。チャンバ17に供給された冷却水と、噴射されなかったプラズマ用水とは、真空ポンプ28を介して吸引される。陽極支持部19においても、陽極18の内部を流す冷却水が供給ポンプ26を介して供給され、陽極18にて吸熱を行った冷却水が真空ポンプ28を介して吸引される。チャンバ17の詳細な構成については後述する。
Cooling water is supplied to the
水プラズマ発生装置12の前方には、供給装置30を構成するノズル31が設けられている。ノズル31は、不図示の配管を介して送出装置32に接続されており、送出装置32から粒状や粉状、液状の分解対象物が送出される。ノズル31は、送出される分解対象物を水プラズマ発生装置12から噴射される水プラズマのジェット気流に投入(供給)する。かかる供給装置30及び水プラズマ発生装置12に加え、水プラズマによって分解処理された分解対象物を含む高温のガスを冷却してから中和反応等によって安全な排気ガスに処理するガス処理装置(不図示)を設けることで、分解処理装置を構成することができる。該分解処理装置においては、上述した各装置を貨物輸送用のコンテナ(筐体)に収容した構成としたり、トラックの荷台等に搭載した構成としたりしてもよい。
A
次いで、チャンバ17の内部構造について図2ないし図4を参照して説明する。図2は、チャンバ及び補助陽極部の側断面図、図3は、チャンバの平面断面図、図4は、チャンバの縦断面図である。図5は、アーク放電及び水プラズマが発生した状態の説明図である。
Next, the internal structure of the
図2及び図3に示すように、水プラズマ発生装置12を構成するチャンバ17は、前後方向に延びる円筒内周面を形成するチャンバ本体70と、チャンバ本体70の前方に装着された前壁部71とを備え、それらの内側に水プラズマを発生させるための内部空間72を形成している。前壁部71には内部空間72に連通する開口が形成され、この開口を前方から塞ぐように噴射口形成板74が取り付けられている。噴射口形成板74には水プラズマを噴射する噴射口75が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
チャンバ本体70の内部には、前方寄りの位置に周方向に延びるリブ70aが形成され、このリブ70aより前側にプラズマ用水供給路77が形成されている。また、前壁部71には、その開口内に流れ込むプラズマ用水を排出するプラズマ用水排出路78が形成されている。プラズマ用水供給路77には、高圧ポンプ27から高圧なプラズマ用水が供給され、プラズマ用水排出路78からは真空ポンプ28の負圧によってプラズマ用水が吸引される。
Inside the
チャンバ本体70のリブ70aより後側には冷却水供給路80及び冷却水排出路81(図3では不図示)が形成されている。冷却水供給路80には、供給ポンプ26から冷却水が供給され、冷却水排出路81からは真空ポンプ28の負圧によって冷却水が吸引される。プラズマ用水供給路77、冷却水供給路80及び冷却水排出路81は、円筒内周面となる丸穴状に形成されている。
A cooling
図4に示すように、プラズマ用水供給路77は、縦断面視で円形となる内部空間72の下部で連通して左右方向に延出している。具体的には、内部空間72の下部接線方向にプラズマ用水供給路77が延在している。これにより、プラズマ用水供給路77から流れ込むプラズマ用水が内部空間72の周方向に沿って滑らかに流れる。
As shown in FIG. 4, the plasma
水プラズマ発生装置12は、チャンバ17内に収容される概略筒状の渦水流発生器90を備えている。渦水流発生器90は、内部空間72と中心軸線位置C1が一致するように配置されている。なお、この中心軸線位置C1は、上述した噴射口75の中心軸線位置と一致する。縦断面視で内部空間72は、その内周面と渦水流発生器90の外周面との間で円状の空間を形成し、上述のように内部空間72に流れ込んだプラズマ用水は、円状の空間を旋回するように流れる。
The
渦水流発生器90には、内外で連通するように貫通する複数の通路91が形成されている。通路91は、渦水流発生器90の周方向に等角度毎(本実施の形態では120°毎)に形成されている。また、通路91は、前後方向に所定間隔毎に形成されている(図2及び図3参照)。各通路91は、渦水流発生器90の厚さ方向に対して傾斜する方向に延出している。具体的には、各通路91は、連通位置における渦水流発生器90の内周接線方向に延在している。また、通路91の外部から内部にプラズマ用水が流れる方向と、渦水流発生器90の外部でプラズマ用水が旋回して流れる方向とでなす角度θは鋭角となっている。
The vortex
上記のように通路91を形成したので、渦水流発生器90の外部でチャンバ本体70の内周面に沿って流れるプラズマ用水は、通路91を通過して渦水流発生器90の内部に流れ込む。そして、プラズマ用水が渦水流発生器90の内周面に沿って滑らかに流れるようになり、縦断面視で中心軸線位置C1に空洞を形成するように円状に旋回する渦水流が形成される。
Since the
このように渦水流が形成された状態で、陰極16及び陽極18に直流電力が供給されると、該渦水流に形成された空洞の内部を通過するよう、図5に示すように、陽極18と陰極16との間でアーク放電ARが発生するようになる。このアーク放電ARの発生によって、渦水流を形成するプラズマ用水が解離、電離されて高エネルギーとなる水プラズマのジェット気流Jが噴射口75から噴射される。ここで、陽極18は、その上端がチャンバ17の外側における噴射口75の斜め下前方の近傍に位置するように設けられる。
When DC power is supplied to the
噴射口75から噴射される水プラズマのジェット気流Jは極めて高温で超高速な流体となり、各ノズル31の先端から分解対象物を投入すると、その分解対象物は分解される。ここで、分解対象物を有害廃棄物とする場合には、PCB、硫酸ピッチ、アスベスト、フロン、ハロン、タイヤ、各種ゴミ等を例示することができ、粒状や粉状、液状として供給装置30を介して供給される。このような有害廃棄物を投入しても、無害化した廃棄物に分解することができる。
The jet stream J of the water plasma injected from the
ここで、本実施の形態の水プラズマ発生装置12は、上述したように渦水流を形成してからアーク放電ARのきっかけを生じさせる構成として補助陽極部40を備えている。図6は、チャンバ、補助陽極部及び治具の概略斜視図である。図2及び図6に示すように、補助陽極部40は、チャンバ17の外周側に設けられており、補助陽極部40によって通電部材60が保持されている。
Here, the
補助陽極部40は、チャンバ本体70の上面70bに取り付けられる板状のベース41と、ベース41と共に通電部材60を挟み込む挟持部材42と、挟持部材42をベース41側に押さえる力を加える弾性部材43とを備えている。
The
ベース41は、銅等の導電体からなる金属板によって構成され、コネクタ等を介して直流電源と通電するための配線(何れも不図示)が接続される。弾性部材43は、前後方向に沿って延びる帯状の板ばねによって形成される。弾性部材43の後端側(一端側)は、ねじ(締結部材)45を介してベース41に連結される。弾性部材43の前端側(他端側)は挟持部材42に連結される。
The
挟持部材42は、弾性部材43の前端に連結されて前方に延びる連結部42aと、連結部42aの前端からベース41の上面に向かって斜め前方に延びる間隔形成部42bとを備えている。また、挟持部材42は、間隔形成部42bの下端からベース41の上面に沿って平行となる前方に延びる接触片部42cと、接触片部42cの前端(弾性部材43と反対側)から斜め上前方に立ち上がる立ち上がり部42dとを備えている。
The sandwiching
挟持部材42は、間隔形成部42bが形成されることで、連結部42a及び弾性部材43の前端側がベース41の上面から所定距離離れた位置に配置される。従って、無負荷状態で平坦な板ばねとなる弾性部材43は、前方に向かうに従ってベース41の上面から離れるように弾性変形し、弾性部材43の前端側を下方向に押さえ付ける弾性力を発揮する。よって、弾性部材43は、挟持部材42をベース41側に押さえる力を加えている。
The sandwiching
立ち上がり部42dは、接触片部42cの前端からベース41と交差する方向に延出しており、接触片部42cとベース41との間に通電部材60を挿入する際、作業者の指先による掴み代として用いることができる。
The rising
図7Aは、上記水プラズマ発生装置の回路図である。補助陽極部40は、陽極18と電気的に並列に接続される。そして、補助陽極部40及び陽極18は、直流発電機等の直流電源47の正極側に接続される。陰極16は、スイッチ48を介して直流電源47の陰極側に接続される。
FIG. 7A is a circuit diagram of the water plasma generator. The
図2及び図6に戻り、通電部材60は、1本の軸状体における2箇所位置を略直角に屈曲させて形成され、チャンバ17の噴射口75を通過しつつ、補助陽極部40によって保持される。通電部材60は、前後方向に延びて噴射口75を通過する挿入軸部61と、挿入軸部61の前端に連なって上方に延びる連結軸部62と、連結軸部62の上端に連なって後方に延びる保持軸部63とを備えている。連結軸部62は、挿入軸部61の前端及び保持軸部63の前端を連結している。通電部材60は、本実施の形態ではアルミニウムを含む合金とされる。
Returning to FIGS. 2 and 6, the energizing
挿入軸部61は、その後端が陰極16の前端(一端)に接触した状態で噴射口75を通過し、後端(他端)側がチャンバ17における噴射口形成板74の前方に突出する長さに設けられる。また、挿入軸部61の後端が陰極16の前端に接触した状態で、連結軸部62がチャンバ17の前面となる噴射口形成板74から前方に離れ、保持軸部63が補助陽極部40においてベース41と挟持部材42とで上下方向から挟まれて保持される。
The
次に、本実施の形態の水プラズマ発生装置12における陰極16及び陽極18の位置決め方法について説明する。かかる位置決め方法においては、図8に示す水プラズマ発生装置用治具100(以下、「治具100」とする。)が用いられる。図8は、治具を用いた位置決め方法の説明図である。図8に示すように、治具100は、太さ(延出方向に直交する断面形状)が段階的に異なる軸状体によって形成される。治具100は、陰極位置調整部101、陽極位置調整部102及び把持部103を備えている。本実施の形態では、陰極位置調整部101、陽極位置調整部102及び把持部103はそれぞれ断面形状が円形となる丸棒状に延出して形成され、それぞれの中心軸位置が同一に配置される。
Next, a method of positioning the
陰極位置調整部101は、延出方向に直交する断面形状が噴射口75の開口形状と概略同一または若干小さい形状に形成されている。本実施の形態では、噴射口75が丸穴状に形成され、陰極位置調整部101が丸棒状に形成されるので、それらの径寸法が概略同一または陰極位置調整部101の方が若干小さい径寸法に形成されている。これにより、陰極位置調整部101を噴射口75に挿入可能となり、該挿入した状態にて、噴射口75に挿入される陰極位置調整部101が延出方向に交差する前後方向や左右方向にがたつきが生じることが抑制される。
The cathode
陰極位置調整部101は、陽極位置調整部102側(図8では前側)を基端、その反対側(図8では後側)を先端として所定方向に直線的に延出している。陰極位置調整部101の延出方向長さは、チャンバ17の噴射口75近傍となる噴射口形成板74の前方外面から、適正な前後位置となる陰極16の前端(一端)までの間の前後長さと同一とされる。よって、陰極位置調整部101の基端を噴射口形成板74の前方外面に揃え、陰極位置調整部101の先端に陰極16の前端を接触した状態で、陰極16が適正な前後位置となる。
The cathode
陽極位置調整部102は、陰極位置調整部101の基端に連なって設けられる。陽極位置調整部102は、陰極位置調整部101及び噴射口75の開口径より大径に形成されている。言い換えると、陽極位置調整部102は、延出方向に直交(交差)する方向にて陰極位置調整部101の外周面からはみ出す形状に設けられている。これにより、陰極位置調整部101を噴射口75に挿入していくと、噴射口形成板74の前方外面に陽極位置調整部102が接触可能となり、該接触によって治具100全体の後方への移動規制するストッパとして機能する。
The anode
陽極位置調整部102の径寸法は、陰極位置調整部101を噴射口75に挿入した状態で、適正な上下位置となる陽極18の上端面(噴射口75側の端面)に陽極位置調整部102の最下端が接触する位置とされる。よって、陰極位置調整部101を噴射口75に挿入し、チャンバ17の外側にて陽極位置調整部102の最下端を陽極18の上端面を接触した状態で、陽極18が適正な上下位置となる。
The diameter of the anode
把持部103は、陽極位置調整部102における陰極位置調整部101と反対側となる位置に設けられている。把持部103は、陽極位置調整部102より大径に形成したり、表面に凹凸を形成したりすることによって、作業者が把持し易いように形成される。
The
治具100を用いて陰極16を位置決めする場合、噴射口75に陰極位置調整部101を挿入し、噴射口形成板74の前方外面に陽極位置調整部102の端面を接触する。これにより、噴射口形成板74の前方外面と、陰極位置調整部101の基端との前後位置が一致する。この状態で、陰極16を前後方向に変位し、陰極位置調整部101の先端に陰極16の前端を接触することで、陰極16を適正な前後位置に位置決めできる。
When positioning the
そして、噴射口75に陰極位置調整部101を挿入した状態を維持しつつ、陽極18を上下方向に変位し、陽極位置調整部102の最下端に陽極18の上端面を接触することで、陽極18を適正な前後位置に位置決めできる。
Then, while maintaining the state in which the cathode
このように、本実施の形態の治具100を用いることで、陰極16のアーク放電ARの発生側となる前端と、陽極18のアーク放電ARの発生側となる上部位置とを適正な位置に位置決めすることができる。かかる位置決めでは、作業者の目視による位置決めに比べ、作業を簡単化しつつ位置精度向上を図ることができ、アーク放電ARの出力の安定化を図ることができる。また、定規や目盛を用いた位置決めに比べても、作業を簡単にして短時間で行うことができる。
In this way, by using the
続いて、本実施の形態の水プラズマ発生装置12による水プラズマの発生方法について説明する。かかる発生方法は、以下に述べる保持工程、渦水流形成工程、噴射工程の順に実施される。
Subsequently, a method of generating water plasma by the
先ず、保持工程では、通電部材60の挿入軸部61を噴射口75に通過させて挿入し、挿入軸部61の後端(通電部材60の一端)を陰極16の前端(一端)に接触した状態とする。このとき、通電部材60の保持軸部63をチャンバ本体70の上方に配置し、保持軸部63の後端(通電部材60の他端)を補助陽極部40に向けた状態とする。かかる状態にて、弾性部材43の弾性力に抗して挟持部材42を指先等で持ち上げた後、挟持部材42の接触片部42cとベース41との間に保持軸部63の後端を配置する。この状態から挟持部材42の持ち上げを解除し、弾性部材43の弾性力によって接触片部42cとベース41とにより保持軸部63を挟み込んで保持する。これにより、通電部材60が補助陽極部40に保持される。
First, in the holding step, the
保持工程の実施後、渦水流形成工程では、チャンバ17の内部に渦水流を形成する。かかる渦水流の形成については、上記にて説明したので、ここでの記載を省略する。
After performing the holding step, in the vortex flow forming step, a vortex flow is formed inside the
渦水流形成工程の実施後、噴射工程では、渦水流の形成を維持しつつ図7Aに示すスイッチ48をオンにし、陽極18、補助陽極部40及び陰極16に直流電源47からの電圧を加える。すると、補助陽極部40及び陰極16を接続する通電部材60に瞬間的に通電し、該通電による発熱によって通電部材60が瞬時に気化(蒸発)する。このように気化することで、補助陽極部40と陰極16との間の電流を、陽極18と陰極16との間に誘導でき、図7Bに示すように、陽極18及び陰極16にアーク放電AR(図5参照)が発生する。アーク放電ARは渦水流に形成された空洞の内部を通過するので、渦水流を形成するプラズマ用水が解離、電離されて高エネルギーとなる水プラズマのジェット気流Jが噴射口75から噴射される。
After carrying out the vortex water flow forming step, in the injection step, the
上記実施の形態によれば、補助陽極部40及び通電部材60を上記のように利用することで、通電部材60の気化の直後または略同時に、通電部材60に流れた電流によって陽極18及び陰極16の間にアーク放電ARを発生させることができる。言い換えると、通電によって気化される通電部材60をアーク放電ARのきっかけにすることができる。これにより、水プラズマ発生装置12のように陽極18と陰極16とが離れていても、アーク放電ARのきっかけを容易且つ安定して発生させ、水プラズマ発生装置12の起動準備時間の短縮化、起動作業の容易化を図ることができる。
According to the above embodiment, by using the
また、通電部材60を上述した形状の軸状体としたので、一端(挿入軸部61の後端)で陰極16に接触しつつ他端(保持軸部63の後端)が補助陽極部40で保持できるようになり、補助陽極部40と陰極16とを電気的に接続することができる。
Further, since the energizing
また、補助陽極部40が弾性部材43を有するので、ベース41と挟持部材42とで挟み込まれる通電部材60の位置ずれを回避して通電部材60における電気的な接続の安定化を図ることができる。
Further, since the
また、挟持部材42が立ち上がり部42dを有するので、挟持部材42を持ち上げ操作する際に立ち上がり部42dを指先での掴み代として利用することができる。
Further, since the holding
また、上述のように治具100を用いることで陰極16と陽極18との両方を容易に位置決めできるので、陰極16に挿入軸部61を接触させる通電部材60の位置も一定になり、アーク放電ARのきっかけ発生の安定化に寄与することができる。
Further, since both the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状、方向などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified in various ways. In the above embodiment, the size, shape, direction, etc. shown in the attached drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within the range in which the effects of the present invention are exhibited. In addition, it can be appropriately modified and implemented as long as it does not deviate from the scope of the object of the present invention.
例えば、陰極位置調整部101の形状は、丸棒状に限定されるものでなく、噴射口75の開口形状に応じた断面形状を有するものであればよく、噴射口75の開口形状が楕円状、方形状であれば、陰極位置調整部101の断面形状も同様に形成される。
For example, the shape of the cathode
また、陽極位置調整部102は、陽極18の上端面に接する部分が、上記実施の形態における陽極位置調整部102の最下端と同じ位置であれば、形状を変更してもよい。
Further, the shape of the anode
また、水プラズマ発生装置12は、廃棄物等の分解処理に利用することに限定されるものでなく、溶射等の水プラズマを利用した任意の処理に利用することができる。
Further, the
本発明は、水プラズマを噴射するための陰極及び陽極両方を容易に位置決めできる、という効果を得る。 The present invention has the effect that both the cathode and the anode for injecting water plasma can be easily positioned.
12 水プラズマ発生装置
16 陰極
17 チャンバ
18 陽極
75 噴射口
100 治具(水プラズマ発生装置用治具)
101 陰極位置調整部
102 陽極位置調整部
103 把持部
AR アーク放電
12
101 Cathode
Claims (5)
前記水プラズマ発生装置は、前記渦水流が内部で形成されて噴射口から前記水プラズマを噴射するチャンバと、
前記チャンバの外側における前記噴射口の近傍位置に設けられた陽極と、
前記チャンバ内に一端側が挿入され、前記陽極との間に前記渦水流を通過するアーク放電を発生させる陰極とを備え、
前記噴射口に挿入されて前記陰極の一端に接触することで該陰極を位置決め可能な陰極位置調整部と、
前記陰極位置調整部に設けられ、且つ、前記チャンバの外側で前記陽極の前記噴射口側の端面に接触することで該陽極を位置決め可能な陽極位置調整部とを備えていることを特徴とする水プラズマ発生装置用治具。 A jig for a water plasma generator that injects water plasma by passing an arc discharge inside the vortex water flow.
The water plasma generator includes a chamber in which the vortex water flow is formed inside and ejects the water plasma from an injection port.
An anode provided on the outside of the chamber in the vicinity of the injection port,
One end side is inserted into the chamber, and a cathode that generates an arc discharge that passes through the vortex water flow is provided between the anode and the anode.
A cathode position adjusting unit capable of positioning the cathode by being inserted into the injection port and contacting one end of the cathode.
It is characterized in that it is provided in the cathode position adjusting portion and is provided with an anode position adjusting portion capable of positioning the anode by contacting the end surface of the anode on the injection port side outside the chamber. Jig for water plasma generator.
前記陰極位置調整部を前記噴射口に挿入した状態にて、前記陽極位置調整部が前記陽極の前記噴射口側の端面に接触した状態で該陽極を位置決め可能に設けられることを特徴とする請求項1に記載の水プラズマ発生装置用治具。 The cross-sectional shape of the cathode position adjusting portion is formed to be substantially the same as or slightly smaller than the opening shape of the injection port.
A claim characterized in that the anode is provided so that the anode can be positioned in a state where the cathode position adjusting portion is inserted into the injection port and the anode position adjusting portion is in contact with the end surface of the anode on the injection port side. Item 2. The jig for the water plasma generator according to Item 1.
前記噴射口近傍の前記チャンバの外面に前記陽極位置調整部を接触した状態にて、前記陰極位置調整部の前記先端が前記陰極の一端に接触した状態で該陰極を位置決め可能に設けられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水プラズマ発生装置用治具。 The cathode position adjusting portion extends in a predetermined direction with the anode position adjusting portion side as the base end and the opposite side as the tip end.
The cathode can be positioned so that the cathode can be positioned in a state where the anode position adjusting portion is in contact with the outer surface of the chamber in the vicinity of the injection port and the tip of the cathode position adjusting portion is in contact with one end of the cathode. The jig for a water plasma generator according to claim 1 or 2.
前記陰極位置調整部に前記噴射口に挿入して該陰極位置調整部に前記陰極の一端を接触することで該陰極を位置決めし、該位置決めした状態で、前記チャンバの外側にて前記陽極の前記噴射口側の端面を前記陽極位置調整部に接触することで該陽極を位置決めすることを特徴とする水プラズマ発生装置用治具を用いた位置決め方法。 The positioning method using the jig for the water plasma generator according to any one of claims 1 to 4.
The cathode is positioned by inserting the cathode position adjusting portion into the injection port and contacting one end of the cathode with the cathode position adjusting portion, and in the positioned state, the anode of the anode is located outside the chamber. A positioning method using a jig for a water plasma generator, characterized in that the anode is positioned by contacting the end face on the injection port side with the anode position adjusting portion.
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