JP4798545B2 - 放電発生装置 - Google Patents
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ところが、放電プラズマ領域は高温になるにもかかわらず、放電容器内壁と接しているため、放電容器は、高価なフッ素樹脂やガラス材料、セラミックス材料などの耐熱材料を使用する必要があった。
さらに、電極間距離と沿面距離とが等しいため、放電容器内壁が空気中の水分や粉塵などに汚染された場合、沿面放電が発生し、異常放電により過電流となり電源がオーバーロードしてしまうことがあった。
また、特許文献2に記載された所謂円筒電極型パックドベッド放電器では、放電容器内に誘電体ペレットを充填し、放電容器中央に内電極と、放電容器の外壁に設けられた外電極とを有し、内電極と外電極との間に高電圧を印加することにより、放電プラズマを発生させ、ガスの結合、分解、殺菌などの化学反応処理を行う。
ところが、放電領域は高温になるにもかかわらず、放電容器内壁と接しているため、放電容器は、高価なガラスやセラミックスなどの耐熱材料を使用する必要があった。
さらに、電極間距離と沿面距離とが等しいため、放電容器内壁が空気中の水分や粉塵などに汚染された場合、沿面放電が発生し、異常放電により過電流となり電源がオーバーロードしてしまうことがあった。
従って、本発明は、電極間に誘電体ペレットを充填し、電極間に電圧を印加することにより放電プラズマを発生させ、ガスの結合、分解、殺菌などの化学反応処理を行う、放電発生装置において、放電容器材料として、高価なフッ素樹脂やガラス材料、セラミックス材料などの耐熱材料を使用することもなく、かつ、放電容器内壁が空気中の水分や粉塵などに汚染された場合でも、沿面放電が発生し難く、異常放電により過電流となり電源がオーバーロードしてしまうことがない、低コストで高信頼性な放電発生装置を提供する。
気体流入部と気体流出部とを有し、樹脂材料からなる放電容器と、
前記放電容器内全体に充填された誘電体ペレットと、
前記放電容器内に対向して距離を置いて配置された第1電極と第2電極から成る一対の電極と、
前記一対の電極間に電圧を印加するための電源と、
前記電源と前記第1電極とを接続する第1接続端子と、
前記電源と前記第2電極とを接続する第2接続端子と、
を備えた放電発生装置であって、
前記第1接続端子および前記第2接続端子の一端は、前記放電容器外に配置され、前記電源と接続される一方で、
前記第1接続端子および前記第2接続端子の他端は前記放電容器内に配置され、前記第1電極および前記第2電極と接続されており、
前記第1接続端子および前記第2接続端子は互いに前記放電容器の対向面に設けられており、
前記第1電極と前記第2電極とが対向して配置された間の領域には前記誘電体ペレットが充填されることで放電領域が形成されており、
前記放電領域の周囲には、前記放電領域の外周全体を囲むように前記誘電体ペレットが設けられ、
さらにその周囲を前記放電容器が囲うように設けられていることを特徴とする。
(電極間距離)
対向して配置された第1電極と第2電極とを放電容器内壁を介さず直接結ぶ最短距離を示す。
(誘電体充填部)
放電容器内の第1電極と第2電極との間に挟まれた誘電体ペレットが充填された三次元領域を示す。但し、第1接続端子および第2接続端子の一対の電極と接続される接続端子(表面に絶縁処理をされていない)がそれぞれ放電容器内に配置されている場合に関しては、第1電極および放電容器内に配置された第1接続端子の一部と、第2電極および放電容器内に配置された第2接続端子の一部との間に挟まれた誘電体ペレットが充填された三次元領域を示す。
(放電領域)
放電容器内の第1電極と第2電極との間に挟まれた誘電体ペレットが充填された三次元領域で、基本的には誘電体充填部と同じ三次元領域であり、実際に放電プラズマが発生する三次元領域を示す。但し、第1接続端子および第2接続端子の一対の電極と接続される接続端子(表面に絶縁処理をされていない)がそれぞれ放電容器内に配置されている場合に関しては、第1電極および放電容器内に配置された第1接続端子の一部と、第2電極および放電容器内に配置された第2接続端子の一部との間に挟まれた誘電体ペレットが充填された三次元領域であり、実際に放電プラズマが発生する三次元領域を示す。
(沿面距離)
放電容器内の第1電極と、第2電極とを、放電容器内壁面を介して結ぶ最短距離を示す。
また、第1接続端子および第2接続端子の一対の電極と接続される接続端子(表面に絶縁処理をされていない)がそれぞれ放電容器内に配置されている実施例に関しては、第1電極もしくは放電容器内に配置された第1接続端子の一部と、第2電極もしくは放電容器内に配置された第2接続端子の一部とを、放電容器内壁面を介して結ぶ最短距離を示す。
図1は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置の正面模式図、図2は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置の側面模式図、図3は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置のB−B断面模式図、図4は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置のA−A断面模式図、図5は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置のA−A断面模式図の拡大図である。
まず、本実施例における構成要素について説明する。図1に示すように、本発明の放電発生装置は、高電圧を発生可能な高圧電源11と、ガスが流入する気体流入部14と、ガスが流出する気体流出部13と、を有する筐体である直方体形状の放電容器18と、貫通穴を数個開けた薄板状の第1電極19(陽電極)と、第1電極19と高圧電源11とを結ぶ第1接続端子15と、同じく貫通穴を数個開けた薄板状の第2電極20(陰電極)と、第2電極20と高圧電源11とを結ぶ第2接続端子16と、放電容器内全体に充填された誘電体ペレット17とを有する。
第1電極19および第1接続端子15の接続部と、第2電極20および第2接続端子16の接続部はそれぞれ対角位置(最も離れた端部)になるように配置されており、第1接続端子15と第2接続端子16が放電容器18内壁を突き抜けている面はそれぞれ異なり、対向面になるように配置されている。尚、気体流入部14が形成されている面、気体流出部13が形成されている面、第1接続端子15と第2接続端子16が放電容器18内壁を突き抜けている面はそれぞれ異なる面になっている。
また、印加電圧が、2.2キロボルトメーターから2.5キロボルトメーターの範囲では、NOxガスリッチなガスが生成された。
本実験結果から見ても、本発明の効果は明らかである。
図6は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置の正面模式図、図7は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置の側面模式図、図8は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置のB−B断面模式図、図9は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置のA−A断面模式図、図10は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置のA−A断面模式図の拡大図である。
図6に示すように、本発明の放電発生装置は、高電圧を発生可能な高圧電源11と、ガスが流入する気体流入部14と、ガスが流出する気体流出部13と、筐体である放電容器18と、板状の第1電極19と、第1電極19と高圧電源11とを結ぶ第1接続端子15と、同じく板状の第2電極20と、第2電極20と高圧電源11とを結ぶ第2接続端子16と、放電容器内全体に充填された誘電体ペレット17とを有する。
図10の断面模式図の拡大図に示すように、誘電体充填部である放電領域が、放電容器18の内壁に接していなく(離れている)、かつ電極間距離21より沿面距離22の方が長く構成されている。つまり、一対の電極19、20を結ぶ最短距離(電極間距離21)よりも、第1電極19もしくは放電容器18内に配置された第1接続端子15の一部と、第2電極20もしくは放電容器18内に配置された第2接続端子16の一部とを、放電容器18内壁面を介して結ぶ最短距離(沿面距離22)が長くなるように一対の電極19、20を配置されている。
よって図1から図5を元に説明した実施の形態の効果同様に、安定した放電状態を維持することが期待できる。
図11は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置の正面模式図、図12は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置の側面模式図、図13は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置のB−B断面模式図、図14は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置のA−A断面模式図、図15は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置のA−A断面模式図の拡大図である。
図11に示すように、本発明の放電発生装置は、高電圧を発生可能な高圧電源11と、ガスが流入する気体流入部14と、ガスが流出する気体流出部13と、を有する筐体である円柱状の放電容器18と、放電容器18の略中央に配置された棒状の第1電極19と、第1電極19と高圧電源11とを結ぶ第1接続端子15と、第1電極19を囲むように配置された同心円筒形状の第2電極20と、第2電極20と高圧電源11とを結ぶ第2接続端子16と、放電容器内全体に充填された誘電体ペレット17とを有する。
よって図1から図5を元に説明した実施の形態の効果同様に、安定した放電状態を維持することが期待できる。
図16は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置の正面模式図、図17は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置の側面模式図、図18は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置のB−B断面模式図、図19は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置のA−A断面模式図、図20は、本発明の実施の形態にかかる放電発生装置のA−A断面模式図の拡大図である。
図16に示すように、本発明の放電発生装置は、高電圧を発生可能な高圧電源11と、ガスが流入する気体流入部14と、ガスが流出する気体流出部13と、筐体である放電容器18と、微細孔が形成されているメッシュ状の第1電極19と、第1電極19と高圧電源11とを結ぶ第1接続端子15と、同じく微細孔が形成されているメッシュ状の第2電極20と、第2電極20と高圧電源11とを結ぶ第2接続端子16と、放電容器内全体に充填された誘電体ペレット17とを有する。
図20の断面模式図の拡大図に示すように、誘電体充填部である放電領域が、放電容器18の内壁に接していなく(離れている)、かつ電極間距離21より沿面距離22の方が長く構成されている。つまり、一対の電極19、20を結ぶ最短距離(電極間距離)よりも、第1電極19もしくは放電容器18内に配置された第1接続端子15の一部と、第2電極20もしくは放電容器18内に配置された第2接続端子16の一部とを、放電容器18内壁面を介して結ぶ最短距離(沿面距離)が長くなるように一対の電極19、20を配置されている。
よって図1から図5を元に説明した実施の形態の効果同様に、安定した放電状態を維持することが期待できる。
放電容器18内に誘電体ペレット17を充填し、前記誘電体ペレット17を微細孔が形成されているメッシュ状第1電極19と微細孔が形成されているメッシュ状第2電極20で挟みこみ、前記電極間に高電圧を印加することにより、放電プラズマを発生させ、ガスの結合、分解、殺菌などの化学反応処理を行う。
ところが、放電領域は高温になるにもかかわらず、放電容器18内壁と接しているため、放電容器18は、高価なフッ素樹脂やガラス材料、セラミックス材料などの耐熱材料を使用する必要があった。
さらに、電極間距離21と沿面距離22とが等しいため、放電容器内壁が空気中の水分や粉塵などに汚染された場合、沿面放電が発生し、異常放電により過電流となり電源がオーバーロードしてしまうことがあった。
放電容18器内に誘電体ペレット17を充填し、放電容器中央に棒形状の第1電極19と、放電容器18の外壁に設けられた筒形状の第2電極20とを有し、棒状第1電極19と円筒状第2電極20との間に高電圧を印加することにより、放電プラズマを発生させ、ガスの結合、分解、殺菌などの化学反応処理を行う。
ところが、放電領域は高温になるにもかかわらず、放電容器18内壁と接しているため、放電容器18は、高価なガラスやセラミックスなどの耐熱材料を使用する必要があった。
さらに、電極間距離21と沿面距離22とが等しいため、放電容器18内壁が空気中の水分や粉塵などに汚染された場合、沿面放電が発生し、異常放電により過電流となり電源がオーバーロードしてしまうことがあった。
12 高圧投入スイッチ
13 気体流出部
14 気体流入部
15 第1電極接続端子
16 第2電極接続端子
17 誘電体ペレット
18 放電容器
19 第1電極
20 第2電極
21 電極間距離
22 沿面距離
Claims (6)
- 気体流入部と気体流出部とを有し、樹脂材料からなる放電容器と、
前記放電容器内全体に充填された誘電体ペレットと、
前記放電容器内に対向して距離を置いて配置された第1電極と第2電極から成る一対の電極と、
前記一対の電極間に電圧を印加するための電源と、
前記電源と前記第1電極とを接続する第1接続端子と、
前記電源と前記第2電極とを接続する第2接続端子と、
を備えた放電発生装置であって、
前記第1接続端子および前記第2接続端子の一端は、前記放電容器外に配置され、前記電源と接続される一方で、
前記第1接続端子および前記第2接続端子の他端は前記放電容器内に配置され、前記第1電極および前記第2電極と接続されており、
前記第1接続端子および前記第2接続端子は互いに前記放電容器の対向面に設けられており、
前記第1電極と前記第2電極とが対向して配置された間の領域には前記誘電体ペレットが充填されることで放電領域が形成されており、
前記放電領域の周囲には、前記放電領域の外周全体を囲むように前記誘電体ペレットが設けられ、
さらにその周囲を前記放電容器が囲うように設けられていることを特徴とする放電発生装置。 - 前記誘電体ペレットの形状は、球、立方体、直方体、円柱形状の少なくともどれか一つであることを特徴とする請求項1に記載の放電発生装置。
- 前記樹脂材料は、アクリル材料、ABS、塩化ビニル、ポリカーボネートのうち少なくともどれか一つであることを特徴とする請求項1または2記載の放電発生装置。
- 前記一対の電極は略平行に配置されており、それぞれ板状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の放電発生装置。
- 前記一対の電極は同軸円に配置されており、一方が棒状、他方が円筒状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の放電発生装置。
- 前記一対の電極は、それぞれ微細孔が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載の放電発生装置。
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