JP4139676B2 - Gas excitation device and excitation method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体の励起装置及び励起方法に関する。本発明によれば、気体を効率よく励起させ、解離やイオン化させて低温プラズマを高効率で発生させることができる。
【0002】
【従来の技術】
交流高圧放電条件下に気体を誘導して気体分子を励起し、低温プラズマを発生させる気体励起装置としては種々の装置が知られており、例えば、特開平9−199261号公報(特許文献1)や米国特許第5,483,117号明細書(特許文献2)にも、気体励起装置が記載されている。こうした従来公知の気体励起装置の代表的な態様を図1に示す。図1は、気体励起装置50のハウジング51の側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図である。前記気体励起装置50は、被処理気体Gの流入用開口部52と処理済み気体Cの排出用開口部53とを備えた大略直方体状のハウジング51を有し、前記ハウジング51の内部には、多数の保護電極54を備えている。前記の保護電極54は、図2の模式的断面図に示すとおり、芯電極55と、その芯電極55の周囲を包囲する円筒状鞘体56とを含み、前記の円筒状鞘体56は、絶縁体材料からなる。更に、前記の保護電極54は、2系列の電極群54A,54Bに分かれており、それぞれ電線57A,57Bに接続し、電線57A,57Bは交流電源58と接続している。また、一方の系列の電極群54Bに接続する電線57Bは、アースされている。なお、図2に示すとおり、ハウジング51内部において最も外側に配置され、ハウジング51の内壁と対向する各保護電極54Bは、それぞれ、ハウジング51の内壁との間で放電が発生しないように、アースされる電線57Bに接続するのが好ましい。原理的にはハウジング51それ自体をアースする必要はないが、安全上の観点からハウジング51それ自体をアースするのが好ましい。
【0003】
更に、前記の気体励起装置によって発生する低温非平衡プラズマを利用する脱臭装置や空気浄化装置が知られている。例えば、特開2001−293079号公報(特許文献3)には、低温プラズマを発生する高圧放電部と、その下流に配置され、酸化促進触媒が充填されている触媒部とを有する低温プラズマ脱臭装置が記載されている。前記高圧放電部では、被処理気体に対して高圧放電により解離エネルギーを与えることによりラジカルを発生させる。すなわち、放電により気体中に放出された電子が、臭気ガス中の気体分子に射突し、分子を活性化させる。その活性分子の一部は解離してラジカルとなり、臭気ガス中の悪臭物質を酸化分解したり、あるいは、オゾンを生成させるものと考えられる。ラジカルにより生成された前記オゾンも、悪臭物質を酸化させ、悪臭物質の処理に貢献するものと考えられる。また、放電そのものの有するエネルギーによっても、悪臭物質の酸化分解が行われる。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−199261号公報
【特許文献2】
米国特許第5,483,117号明細書
【特許文献3】
特開2001−293079号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図1及び図2に示すタイプの気体励起装置は、前記筒状ハウジング51内に設けた保護電極数に依存して、装置全体としての励起能が決定される。しかしながら、一定容積内に配置することができる保護電極数には限界がある。そこで、保護電極数を増加させずに、装置全体としての励起能を向上させる手段が求められていた。
また、図1及び図2に示すタイプの気体励起装置では、消耗品である保護電極の交換が必要であり、保護電極は複雑な構造を有しているための高コストであり電極交換等のランニングコストが高価になると共に、絶縁体鞘体がガラス管などの破損しやすい材質からなる場合には、前記保護電極の取り扱いに注意をはらうことが必要であった。
従って、本発明の課題は、図1及び図2に示すタイプの気体励起装置において、前記筒状ハウジング51内でのプラズマ発生量を増加させると共に、電極の構造を単純化させ、コスト低減を図ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、被処理気体の流入用開口部と処理済み気体の排出用開口部とを有するハウジング内に、交流電源と接続する少なくとも1対の電極を備えた、交流高圧放電条件下での気体励起装置であって、
(1)前記電極の一方が、芯電極と、その芯電極の周囲を包囲する絶縁体鞘体とからなり、その絶縁体鞘体の外側表面が被処理気体と接触する保護電極であり、
(2)もう一方の電極が露出して、被処理気体と直接に接触する露出電極であり、そして
(3)前記露出電極と前記ハウジングとが共にアースされている
ことを特徴とする、気体の励起装置によって解決することができる。
【0007】
本発明装置の好ましい態様によれば、前記保護電極が、芯電極とその芯電極の周囲を包囲する絶縁体鞘体との間隙内に液体(例えば、油又は水)を充填した電極であり、前記の液体により、微小間隙が消失する。
本発明装置の別の好ましい態様によれば、前記保護電極の芯電極が円柱状又は円筒状であり、前記保護電極の鞘体が円筒状であり、前記露出電極が円柱状又は円筒状電極であり、前記鞘体と前記露出電極とを相互に間隔を隔てて平行に、しかも被処理気体の流れ方向に対して垂直方向に配置される。
本発明装置の更に別の好ましい態様によれば、複数の保護電極からなる保護電極群と複数の露出電極からなる露出電極群とを含む。
【0008】
また、本発明は、被処理気体の流入用開口部と処理済み気体の排出用開口部とを有し、交流電源と接続する少なくとも1対の電極を備えたハウジング内に、被処理気体を通過させ、
少なくとも1対の電極に交流電位を印加することにより、交流高圧放電条件下で被処理気体を励起する方法であって、
(1)前記電極の一方が、芯電極と、その芯電極の周囲を包囲する絶縁体鞘体とからなり、その絶縁体鞘体の外側表面が被処理気体と接触する保護電極であり、
(2)もう一方の電極が露出して、被処理気体と直接に接触する露出電極であり、そして
(3)前記露出電極と前記ハウジングとが共にアースされている
ことを特徴とする、気体の励起方法にも関する。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明装置は、前記図1及び図2に示すタイプの従来型の気体励起装置を改良した気体励起装置である。最初に、本発明装置と前記従来型装置との基本構造の差異を図3及び図4に沿って説明する。
図3は、前記図1及び図2に示す従来型装置の基本的構造を示す模式的断面図である。従来型装置50は、被処理気体Gの流入用開口部52と処理済み気体Cの排出用開口部53とを備えたハウジング51を有し、前記ハウジング51の内部には、保護電極54A,54B,54Bを備えている。前記の保護電極54A,54B,54Bは、それぞれ芯電極55と、その芯電極55の周囲を包囲する鞘体56とを含む。前記電極54Aは電線57Aに接続し、前記電極54B,54Bは、それぞれ電線57Bに接続し、電線57A,57Bは交流電源58と接続している。また、電極54B,54Bは、ハウジング51内の外側に配置され、ハウジング51の内壁と対向するので、それらと接続する電線57Bは、アースされている。
【0010】
一方、図4は、本発明装置の基本的構造を示す模式的断面図である。本発明装置10は、被処理気体Gの流入用開口部2と処理済み気体Cの排出用開口部3とを備えたハウジング1を有し、前記ハウジング1の内部には、保護電極4Aと、露出電極4B,4Bとを備えている。従来型装置50は、前記のとおり、保護電極54A,54B,54Bを備えているのに対し、本発明装置10は、保護電極54B,54Bの代わりに、露出電極4B,4Bを備えている点で異なる。前記の保護電極4Aは、従来型装置50と同様に、芯電極5と、その芯電極5の周囲を包囲する鞘体6とを含む。また、保護電極4Aは電線7Aと接続し、露出電極4B,4Bは、それぞれ電線7Bに接続し、電線7A,7Bは交流電源8と接続している。また、露出電極4B,4Bに接続する電線7Bは、アースされている。更に、本発明装置10では、ハウジング1もアースする必要があり、この点でも従来型装置50と相違する。なお、本発明装置10においては、保護電極4A側に高電圧を印可するのが好ましいので、保護電極4Aをハウジング1内部において最も外側に配置するのは好ましくない。すなわち、図4に示すとおり、露出電極4B,4Bをハウジング1内部において最も外側に配置して、ハウジング1の内壁と対向させるのが好ましい。
【0011】
図3に示す従来型装置では、保護電極54A内の芯電極55と両側の各保護電極54B内の芯電極55との間で放電が起こる。この放電では、1対の芯電極55,55の間に、2つの鞘体56の絶縁体層の2層が介在する。一方、図4に示す本発明装置10では、保護電極4A内の芯電極5と両側の各露出電極4Bとの間で放電が起こる。この放電では、1つの芯電極5と露出電極4Bとの間には、1つの鞘体6の絶縁体層の1層のみが介在するだけであり、励起能力が向上するので、オゾン発生量が著しく増大する(後述する実施例参照)。なお、図4に示す本発明装置10では、ハウジング1と露出電極4B,4Bとがアースされているので、ハウジング1と露出電極4B,4Bとの間で放電が発生しない。
【0012】
図4に示すとおり、本発明の気体励起装置10においては、図1及び図2に示す従来型装置における一対の保護電極54A,54Bの代わりに、保護電極4Aと露出電極4Bとの組み合わせを用いる点が異なるだけある。そこで、本発明による気体励起装置の特定の態様を、図5及び図6に沿って説明する。すなわち、図5は、気体励起装置10のハウジング1の側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図であり、図6はその模式的断面図である。
【0013】
図5及び図6に示すように、本発明の特定の態様の気体励起装置10は、従来型装置50と同様に、大略直方体状のハウジング1の上面に相当する部分に被処理気体Gの流入用開口部2を備え、前記ハウジング1の底面に相当する部分に処理済み気体Cの排出用開口部3を備えている。また、高圧放電処理(励起処理)が実施される前記ハウジング1の内部には、複数の円筒状保護電極4A及び複数の円筒状露出電極4Bが、それぞれ相互に間隔を隔てて平行に、しかも被処理気体の流れ方向に対して垂直方向に配置されており、それら各電極の両端部は、それぞれハウジング1の支持壁1A,1Bで支持されている。
【0014】
前記の保護電極4Aは、従来型装置50と同様に、芯電極5と、その芯電極5の周囲を包囲する円筒状鞘体6とを含み、前記の円筒状鞘体6は、絶縁体材料からなる。芯電極55と円筒状鞘体56の内側表面とは、完全な非接触状態でも、完全な接触状態でも、あるいは一部接触及び一部非接触の状態でもよい。芯電極55と円筒状鞘体56の内側表面とが、少なくとも1部分で非接触状態である場合は、その空隙部には空気又は適当な保護ガスを充填するか、あるいは液体を充填して、被処理汚染大気との接触を防止するのが好ましい。
【0015】
一方、円筒状露出電極4Bは、前記保護電極4Aの円筒状鞘体6とほぼ同様の寸法を有し、電極表面が露出しているので、被処理気体と直接に接触する。複数の保護電極4Aと複数の露出電極4Bとは、それぞれがグループ化されて電線7A,7Bに一括して接続し、電線7A,7Bは交流電源8と接続している。また、ハウジング1内の最も外側には露出電極4Bが配置され、複数の露出電極4Bに接続する電線7Bは、アースされている。更に、ハウジング1もアースする。
【0016】
こうした本発明による気体処理装置10の流入用開口部2から被処理気体Gを流入し、2系統の電極群4A,4Bに交流電源8によって高電圧を印加すると、2系統の電極群4A,4B間で放電が起こり、従来型装置よりも高効率で気体分子が励起状態となってラジカルが発生する。これらのラジカルにより、被処理気体中の悪臭物質が酸化分解されたり、あるいは、オゾンを生成させるので、被処理気体は酸化処理される。また、こうして発生したラジカル及びオゾンと共に被処理気体を排出用開口部3から排出し、酸化促進触媒が充填されている触媒部(図示せず)に送付して、ラジカル及びオゾンと被処理気体との反応を更に進行させ、気体の処理を続行することができる。
【0017】
本発明装置で用いる露出電極は、任意の導電性材料から構成することができ、例えば、アルミニウム若しくはその合金、銅、炭素質材料、鉄若しくはその合金、あるいはタングステンを挙げることができる。なお、前記の露出電極は、被処理気体と直接に接触するので、耐蝕性を有し、清浄操作や取替え操作などのメンテナンスが容易な金属、例えば、ステンレススチール(例えば、SUS)を用いるのが好ましい。
また、前記の露出電極の形状も特に限定されるものではないが、棒状体(例えば、筒状体若しくは柱状体、特には、円筒状体若しくは円柱状体)、あるいは、導線を撚って製造した撚り線型電極であることもできる。
【0018】
本発明装置では、複数の露出電極群と複数の保護電極群との配置は、ハウジング内部で放電がほぼ均等に発生し、各電極間を通過する被処理気体がほぼ均等に処理されるように配置されている限り特に限定されない。しかしながら、複数の露出電極群と複数の保護電極群とを、相互に間隔を隔てて平行に、しかも被処理気体の流れ方向に対して垂直方向に配置すると共に、1つの露出電極が4つの保護電極により包囲され、しかも1つの保護電極が4つの露出電極により包囲される状態で配置するのが好ましい。
【0019】
例えば、図7に示すように、被処理気体の流れ方向に沿って直列に配置した複数の保護電極群4a−11,4a−12からなる電極列4A−10と、同様に被処理気体の流れ方向に沿って直列に、前記電極列4A−10と同様の間隔で配置した別の複数の保護電極群4a−21,4a−22からなる電極列4A−20との間に、同じく、被処理気体の流れ方向に沿って直列に、しかも、前記電極列4A−10,4A−20と同様の間隔で配置した複数の露出電極群4b−11,4b−12,4b−13からなる電極列4B−10を配置する。その際に、例えば、露出電極4b−12が、隣接する4つの保護電極4a−11,4a−12,4a−21,4a−22と同距離になるようにずらすのが好ましい。同様に、電極列4A−20に含まれる保護電極4a−22も、電極列4A−20の両側に平行して配置されている電極列4B−10,4B−20に含まれる隣接する4つの露出電極4b−12,4b−13,4b−22,4b−23と同距離になるようにずらすのが好ましい。
また、図7に示す態様とは異なるが、保護電極群の電極列及び露出電極の電極列を、被処理気体の流れ方向に対して垂直方向に直列に配置することもできる。
【0020】
本発明の気体励起装置においては、前記の露出電極以外は、従来公知の気体励起装置(例えば、前記の特開平9−199261号公報又は米国特許第5,483,117号明細書に記載の装置)において使用されている各部品をそのまま使用することができる。
【0021】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例1】
図5及び図6に示す本発明の気体励起装置10と同様の装置を用いて実施した。露出電極としては、円筒状SUS電極(外径=4mm)を用い、電極114個を、図5及び図6に示すように設置した。また、保護電極としては、棒状アルミニウム芯電極(外径=1.5mm)と、円筒状ガラス製鞘体(外径=4mm)とからなり、ガラス製鞘体内部に空気を充填した保護電極を用い、電極74個を、図5及び図6に示すように設置した。ハウジングとしては、ポリフェニレンサルファイド(PPS)製直方体(縦=48cm;横=48cm;奥行き=11cm)を用いた。また、交流電源としては15KVの電源を用い、露出電極群を一括して接続した電線と、保護電極群を一括して接続した電線とに接続した。また、露出電極群を一括して接続した電線と、ハウジングを共にアースした。この装置に、被処理気体としての空気(常温)を、0.24m/秒の速度で通過させながら、印加交流電圧を0〜約14kVまで上昇させた。排出用開口部に設けた紫外線吸収方式測定器によってオゾン生成量を測定した。得られた結果を図7の曲線aに示す。
【0022】
【比較例1】
前記実施例1で用いた気体励起装置において、露出電極群の代わりに保護電極群を設置した装置を用いて、前記実施例1と同様の実験を行った。結果を図7の曲線bに示す。
【0023】
【発明の効果】
本発明装置によると、励起効率を従来型装置と比較して増加させることができるので、プラズマ発生量も増加し、従って、同じ印加電圧でより多くの気体を処理するか、あるいは同量の気体を低い印加電圧で処理することができる。しかも、電極群の半分について、その構造を単純化させたので、製造コスト及びメンテナンス費用などを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来型の気体励起装置のハウジングの側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図である。
【図2】図1の気体励起装置の模式的断面図である。
【図3】従来型装置の基本的構造を示す模式的断面図である。
【図4】本発明装置の基本的構造を示す模式的断面図である。
【図5】本発明による気体励起装置のハウジングの側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図である。
【図6】図5の気体励起装置の模式的断面図である。
【図7】本発明による気体励起装置における複数の保護電極群及び複数の露出電極群の好ましい配置状態を示す模式的断面図である。
【図8】実施例1及び比較例1で実施した実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
1・・・ハウジング;1A,1B・・・支持壁;2・・・流入用開口部;
3・・・排出用開口部;4A・・・保護電極;
4A−10,4A−20・・・保護電極列;
4a−11,4a−12・・・保護電極群;
4a−21,4a−22・・・保護電極群;
4B・・・露出電極;4B−10,4B−20・・・露出電極列;
4b−11,4b−12,4b−13・・・露出電極群;
4b−21,4b−22,4b−23・・・露出電極群;
5・・・芯電極;6・・・円筒状鞘体;7A,7B・・・電線;
8・・・交流電源;10・・・気体励起装置;
50・・・気体励起装置;51・・・ハウジング;52・・・流入用開口部;
53・・・排出用開口部;54(54A,54B)・・・保護電極;
55・・・芯電極;56・・・円筒状鞘体;57A,57B・・・電線;
58・・・交流電源;G・・・被処理気体;C・・・処理済み気体。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas excitation device and an excitation method. According to the present invention, gas can be excited efficiently and dissociated or ionized to generate low-temperature plasma with high efficiency.
[0002]
[Prior art]
Various devices are known as gas excitation devices that generate gas at low temperatures by inducing gas under AC high-pressure discharge conditions, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-199261 (Patent Document 1). And US Pat. No. 5,483,117 (Patent Document 2) also describe a gas excitation device. A typical embodiment of such a conventionally known gas excitation device is shown in FIG. FIG. 1 is a schematic perspective view in which a part of the side wall of the
[0003]
Furthermore, a deodorizing device and an air purifying device using low temperature non-equilibrium plasma generated by the gas excitation device are known. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-293079 (Patent Document 3) discloses a low-temperature plasma deodorization apparatus having a high-pressure discharge section that generates low-temperature plasma and a catalyst section that is disposed downstream of the high-pressure discharge section and is filled with an oxidation promoting catalyst. Is described. In the high-pressure discharge section, radicals are generated by giving dissociation energy to the gas to be treated by high-pressure discharge. That is, the electrons released into the gas by the discharge strike the gas molecules in the odor gas and activate the molecules. Some of the active molecules are dissociated into radicals, which are considered to oxidize and decompose malodorous substances in odorous gas or generate ozone. The ozone generated by radicals is also considered to oxidize malodorous substances and contribute to the treatment of malodorous substances. Also, the odorous substance is oxidatively decomposed by the energy of the discharge itself.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-199261 [Patent Document 2]
US Pat. No. 5,483,117 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-293079
[Problems to be solved by the invention]
In the gas excitation device of the type shown in FIGS. 1 and 2, the excitation capacity of the entire device is determined depending on the number of protective electrodes provided in the
In addition, in the gas excitation device of the type shown in FIGS. 1 and 2, it is necessary to replace the protective electrode, which is a consumable, and the protective electrode has a complicated structure, which is expensive and requires electrode replacement. When the running cost is high and the insulator sheath is made of a material that is easily damaged, such as a glass tube, it is necessary to pay attention to the handling of the protective electrode.
Accordingly, an object of the present invention is to increase the amount of plasma generated in the
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, there is provided an AC high-pressure discharge comprising at least one pair of electrodes connected to an AC power source in a housing having an opening for inflow of a gas to be processed and an opening for exhausting a processed gas. A gas excitation device under conditions ,
(1) One of the electrodes is composed of a core electrode and an insulator sheath surrounding the periphery of the core electrode, and the outer surface of the insulator sheath is a protective electrode in contact with the gas to be treated;
(2) an exposed electrode in which the other electrode is exposed and is in direct contact with the gas to be treated; and (3) the gas is characterized in that the exposed electrode and the housing are both grounded. It can be solved by an excitation device.
[0007]
According to a preferred aspect of the device of the present invention, the protective electrode is an electrode in which a liquid (for example, oil or water) is filled in a gap between a core electrode and an insulator sheath surrounding the core electrode. The micro gap disappears due to the liquid.
According to another preferred aspect of the device of the present invention, the core electrode of the protective electrode is columnar or cylindrical, the sheath of the protective electrode is cylindrical, and the exposed electrode is columnar or cylindrical electrode. And the sheath body and the exposed electrode are arranged in parallel with a distance from each other and in a direction perpendicular to the flow direction of the gas to be processed.
According to still another preferred aspect of the device of the present invention, it includes a protective electrode group composed of a plurality of protective electrodes and an exposed electrode group composed of a plurality of exposed electrodes.
[0008]
In addition, the present invention has an opening for inflow of a gas to be processed and an opening for discharging of a gas to be processed, and the gas to be processed passes through a housing having at least one pair of electrodes connected to an AC power source. Let
A method of exciting a gas to be treated under alternating high-pressure discharge conditions by applying an alternating potential to at least one pair of electrodes,
(1) One of the electrodes is composed of a core electrode and an insulator sheath surrounding the periphery of the core electrode, and the outer surface of the insulator sheath is a protective electrode in contact with the gas to be treated;
(2) an exposed electrode in which the other electrode is exposed and is in direct contact with the gas to be treated; and (3) the gas is characterized in that the exposed electrode and the housing are both grounded. It also relates to the excitation method.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The device of the present invention is a gas excitation device obtained by improving the conventional gas excitation device of the type shown in FIGS. First, differences in basic structure between the device of the present invention and the conventional device will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the basic structure of the conventional apparatus shown in FIGS. The
[0010]
On the other hand, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the basic structure of the device of the present invention. The
[0011]
In the conventional apparatus shown in FIG. 3, a discharge occurs between the
[0012]
As shown in FIG. 4, in the
[0013]
As shown in FIGS. 5 and 6, the
[0014]
The
[0015]
On the other hand, the cylindrical exposed
[0016]
When the gas G to be treated flows in from the
[0017]
The exposed electrode used in the apparatus of the present invention can be composed of any conductive material, and examples thereof include aluminum or an alloy thereof, copper, a carbonaceous material, iron or an alloy thereof, and tungsten. Since the exposed electrode is in direct contact with the gas to be processed, a metal having corrosion resistance and easy maintenance such as a cleaning operation and a replacement operation, for example, stainless steel (for example, SUS) is used. preferable.
Further, the shape of the exposed electrode is not particularly limited, but is manufactured by twisting a rod-shaped body (for example, a cylindrical body or a columnar body, particularly a cylindrical body or a columnar body), or a conductive wire. It can also be a stranded wire electrode.
[0018]
In the device of the present invention, the arrangement of the plurality of exposed electrode groups and the plurality of protective electrode groups is such that discharge is generated almost evenly inside the housing and the gas to be processed passing between the electrodes is processed almost evenly. There is no particular limitation as long as it is arranged. However, a plurality of exposed electrode groups and a plurality of protective electrode groups are arranged parallel to each other with a space therebetween, and perpendicular to the flow direction of the gas to be processed, and one exposed electrode has four protections. It is preferable that the protective electrode is disposed so as to be surrounded by the electrodes and one protective electrode is surrounded by the four exposed electrodes.
[0019]
For example, as shown in FIG. 7, the flow of the gas to be processed is similar to the
Further, although different from the embodiment shown in FIG. 7, the electrode array of the protective electrode group and the electrode array of the exposed electrode can be arranged in series in a direction perpendicular to the flow direction of the gas to be processed.
[0020]
In the gas excitation device of the present invention, a known gas excitation device other than the exposed electrode (for example, the device described in the above-mentioned JP-A-9-199261 or US Pat. No. 5,483,117). ) Can be used as they are.
[0021]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but these do not limit the scope of the present invention.
[Example 1]
It implemented using the apparatus similar to the
[0022]
[Comparative Example 1]
In the gas excitation device used in Example 1, the same experiment as in Example 1 was performed using a device in which a protective electrode group was installed instead of the exposed electrode group. A result is shown in the curve b of FIG.
[0023]
【The invention's effect】
According to the apparatus of the present invention, since the excitation efficiency can be increased as compared with the conventional apparatus, the amount of generated plasma is also increased, so that more gas is treated with the same applied voltage or the same amount of gas. Can be processed with a low applied voltage. Moreover, since the structure of the half of the electrode group has been simplified, manufacturing costs, maintenance costs, and the like can be reduced.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic perspective view showing a part of a side wall of a housing of a conventional gas excitation device by cutting away.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the gas excitation device of FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a basic structure of a conventional apparatus.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the basic structure of the device of the present invention.
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a part of the side wall of the housing of the gas excitation device according to the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of the gas excitation device of FIG.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a preferred arrangement state of a plurality of protective electrode groups and a plurality of exposed electrode groups in the gas excitation device according to the present invention.
8 is a graph showing the results of experiments conducted in Example 1 and Comparative Example 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
3 ... opening for discharge; 4A ... protective electrode;
4A-10, 4A-20 ... protective electrode array;
4a-11, 4a-12 ... protective electrode group;
4a-21, 4a-22 ... protective electrode group;
4B ... exposed electrode; 4B-10, 4B-20 ... exposed electrode array;
4b-11, 4b-12, 4b-13 ... exposed electrode group;
4b-21, 4b-22, 4b-23 ... exposed electrode group;
5 ... Core electrode; 6 ... Cylindrical sheath; 7A, 7B ... Electric wire;
8 ... AC power supply; 10 ... Gas excitation device;
50 ... gas excitation device; 51 ... housing; 52 ... inflow opening;
53 ... opening for discharge; 54 (54A, 54B) ... protective electrode;
55 ... core electrode; 56 ... cylindrical sheath; 57A, 57B ... electric wire;
58: AC power supply; G: Gas to be treated; C: Gas that has been treated.
Claims (5)
(1)前記電極の一方が、芯電極と、その芯電極の周囲を包囲する絶縁体鞘体とからなり、その絶縁体鞘体の外側表面が被処理気体と接触する保護電極であり、
(2)もう一方の電極が露出して、被処理気体と直接に接触する露出電極であり、そして
(3)前記露出電極と前記ハウジングとが共にアースされている
ことを特徴とする、気体の励起装置。A gas excitation device under AC high-pressure discharge conditions, comprising at least one pair of electrodes connected to an AC power source in a housing having an inlet for gas to be processed and an opening for discharging a processed gas. And
(1) One of the electrodes is composed of a core electrode and an insulator sheath surrounding the periphery of the core electrode, and the outer surface of the insulator sheath is a protective electrode in contact with the gas to be treated;
(2) the other electrode is exposed and is an exposed electrode that is in direct contact with the gas to be treated; and (3) the gas is characterized in that the exposed electrode and the housing are both grounded. Excitation device.
少なくとも1対の電極に交流電位を印加することにより、交流高圧放電条件下で被処理気体を励起する方法であって、
(1)前記電極の一方が、芯電極と、その芯電極の周囲を包囲する絶縁体鞘体とからなり、その絶縁体鞘体の外側表面が被処理気体と接触する保護電極であり、
(2)もう一方の電極が露出して、被処理気体と直接に接触する露出電極であり、そして
(3)前記露出電極と前記ハウジングとが共にアースされている
ことを特徴とする、気体の励起方法。The gas to be processed is passed through a housing having an opening for inflow of the gas to be processed and an opening for discharging the gas to be processed, and provided with at least one pair of electrodes connected to the AC power source.
A method of exciting a gas to be treated under alternating high-pressure discharge conditions by applying an alternating potential to at least one pair of electrodes,
(1) One of the electrodes is composed of a core electrode and an insulator sheath surrounding the periphery of the core electrode, and the outer surface of the insulator sheath is a protective electrode in contact with the gas to be treated;
(2) the other electrode is exposed and is an exposed electrode that is in direct contact with the gas to be treated; and (3) the gas is characterized in that the exposed electrode and the housing are both grounded. Excitation method.
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