JP5593589B2 - プラズマ発生装置 - Google Patents
プラズマ発生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5593589B2 JP5593589B2 JP2008077335A JP2008077335A JP5593589B2 JP 5593589 B2 JP5593589 B2 JP 5593589B2 JP 2008077335 A JP2008077335 A JP 2008077335A JP 2008077335 A JP2008077335 A JP 2008077335A JP 5593589 B2 JP5593589 B2 JP 5593589B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- plasma
- electrode plate
- voltage
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 37
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 30
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 28
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 22
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 12
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 66
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 47
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 23
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 12
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 12
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 11
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 11
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 6
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 4
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 4
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 4
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 2
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000009503 electrostatic coating Methods 0.000 description 1
- 238000007610 electrostatic coating method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Substances OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Description
また、請求項1のプラズマ発生装置において、電極の形状が板状であることを特徴とするものである。電極形状を板状とすることでプラズマを発生する膜の表面積を大きく取ることができ、高いオゾン発生性能および空気浄化性能を得ることができる。また、ギャップを設けながら2個の板状の電極を互いに対向させて配置することでギャップ中に一様な電場が形成され、膜の表面と空気の接触する領域において電子の加速度が均一になり、一様なプラズマを得ることが可能となるという作用を有する。
h+(正孔)+H2O→H++OH・
e-(電子)+O2+H+→HO2・
光触媒材料は受ける光量が大きいほど強く励起されるが、光源と光触媒の間に空気の層が大きな距離をもって存在するほど光は分散するため、発光材料から発光された全ての光を光触媒材料が受けられない。また、光源と光触媒の間に光透過性材料が存在する場合も、光透過性材料の表面で屈折もしくは反射を起こすため、発光材料から発光された全ての光を光触媒材料が受けられない。すなわち光触媒材料と光源が中間層を持たずに隣接している形態が、光触媒材料を最も強く励起させることができる。本発明のプラズマ発生装置では膜の表面全体から一様に目視可能な強い発光強度を有する紫外線が発生しており、この紫外線の直近に光触媒を存在させることで、例えば紫外線ランプの紫外線を光触媒に当てるよりも強い酸化力を得ることができる。具体的には請求項3に記載してあるように膜の上に光触媒を設ける方法が挙げられる。ここで膜のピンホールを完全に覆わずに光触媒を設けることが膜の表面でプラズマを発生させるためのポイントとなる。例えば膜の表面に光触媒を付着させたり、膜の表面に光触媒を担持したメッシュ状のシートを設けたりする方法である。膜は光触媒の層によって完全に覆われていないため、プラズマの発生および維持が可能となっている。そしてプラズマ発光による紫外線を間に何も挟まずに直近で受けるため、光触媒は強く励起され、そして強い酸化作用を得ることができる。したがって膜表面に付着した空気中の菌やウイルスはその酸化作用を受けて死滅にいたり、また、膜表面に付着した空気中の不純物ガス、特に炭化原子と水素原子および酸素原子などで構成される有機系ガスは光触媒の酸化作用によって最終的に水と二酸化炭素に分解する。不純物ガスの例としてトルエンやホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、酢酸などの有機系ガスが挙げられる。これらのガスは有機溶剤や建材用接着剤などに含まれており、空気中に揮発して人々の健康を害する原因物質とされている。
2個の電極板を互いに対向させたプラズマ発生装置の正面図を図1に示す。なお電極板は棒のような形状に見えるが実際には奥行を有する板形状である。図1に示すように高圧電源1によって高電圧が印加される高圧電極板2とアースに接続されるアース電極板3はギャップ4を設けながら互いに対向して設けられており、また、高圧電極板2およびアース電極板3の両方とも表面にはピンホール5を有する絶縁性の膜6が設けられている。ここで図1においてマイナスの高電圧が印加されている高圧電極板2に設けられた膜6の表面にはピンホール5から供給された電子7が存在している。ここで高圧電極板2とアース電極板3との間に火花放電が起こるほどの電圧を高圧電極板2に印加すると、火花放電が起こった膜6の表面から電子7がギャップ4内に飛び出す。ギャップ4に飛び出した電子7は高圧電極板2によってアース電極板3に向かって加速される。そして加速されて大きな速度を有した電子7はギャップ内の気体分子8と衝突して気体分子8を電離する。電離した気体分子8(g)はプラスイオン9(g+)と電子7(e)とに別れ、プラスイオン9は高圧電極板2に引き寄せられ、電子7は高圧電極板2から反発力を受けてアース電極板3へと向かい、アース電極板3の膜6表面に付着し、ピンホール5を通じてアース電極板3に吸収される。高圧電極板2に引き寄せられたプラスイオン9は高圧電極板2の膜6の表面に衝突し、膜6の表面に存在する電子7を衝撃でたたき出す。そしてたたき出された電子7はまた加速されて大きな速度を持つようになり、気体分子8と衝突して気体分子8をプラスイオン9と電子7に電離する。この繰り返しによって電子7とプラスイオン9が膜6の表面とギャップ4内の空気との接触領域で充満するようになり、電子7の衝突によって高いエネルギーを得たプラスイオン9が再び電子7と結合して基底状態に戻る際に発光し、紫外線を放出する。同時に空気中に含まれる酸素分子は電子7が衝突することにより解離して酸素原子になり、別の酸素分子と結合することでオゾンとなる。この時マイナスの電圧が印加された高圧電極板2の表面全体が紫色に発光し、プラズマが膜6の表面と空気との接触領域全体で発生する。ここで高圧電極板2に一面に発生したプラズマ発光の効果を調べるために以下の条件で試作を作成して実験を行った。高圧電極板2およびアース電極板3はステンレス製であり、大きさは高さ390mm、奥行240mm、厚み0.5mmである。高圧電極板2およびアース電極板3の両方ともポリエーテルサルフォン(PES)樹脂を複合化して耐熱性および接着強度を向上させたポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂塗料を付着させて焼き付け、表面全体に厚さ約20μmのフッ素樹脂の膜6を設けた。この膜6を光学顕微鏡で観察したところ、5〜30μmの孔径を有するピンホール5が1mm2あたり10個以上存在することが確認できた。また、測定プローブおよび超高抵抗微小電流計を用いて300Vの電圧を印加した時の膜6の体積抵抗率および表面抵抗率を測定した結果、体積抵抗率、表面抵抗率とも10の16乗以上を示しており、高い絶縁性を有することがわかった。その結果を表1に示す。
図2および図3にあるようなプラズマ発生装置を作成し、本発明のプラズマ発生装置による不純物ガスの浄化性能とオゾン発生性能を調べた。このプラズマ発生装置の正面図を図2に、側面図を図3に示す。不純物ガスの浄化作用を高めるために上記実施の形態1で作成した3mmのギャップ4を有するプラズマ発生装置の試作において、両電極板の膜6の表面に1〜100μmの粒径を有する粉末状の酸化チタン10を振りかけて付着させた。そして両電極板を積層した電極板積層部11の下流側に送風機12を設け、約0.3m/sの風速で通気方向13の方向に強制的に空気をギャップ4に流す構造とした。なお、図2には図面の都合上送風機12を省略してあるが実際には電極板積層部11の下流側に設けられている。このプラズマ発生装置を容積1m3のアクリル製ボックス(以下1m3ボックスとする)の中に入れた後に密閉し、アセトアルデヒドの溶液を揮発させて約11ppmとなるよう1m3ボックスの中にアセトアルデヒドガスを充満させた。この状態で15分後にプラズマ発生装置にプラズマを発生させて送風機を運転し、ガス検知管を用いてアセトアルデヒドガスの濃度変化およびオゾンの濃度変化を調べた。プラズマは、ギャップ4が3mm、電圧が直流の−1.78kV、電流が5mAとなる条件で発生させた。結果を図4に示す。図4に示すようにプラズマを発生させない状態ではアセトアルデヒドガスの濃度はほとんど変化しないが、プラズマを発生させてから徐々に低下し、プラズマを発生させてから60分経過した後には3ppmとなり約72%のアセトアルデヒドガスが除去された。また、オゾンの濃度はプラズマを発生させてから徐々に増え、60分後には95ppmに達した。この実験の結果、本発明のプラズマ発生装置はアセトアルデヒドガスのような有機系の不純物ガスを高い効率で分解除去し、また、多量のオゾンを発生することが可能であることがわかった。今回の実験ではゼオライトなどの吸着剤を活用した検討を行わなかったが、膜6の表面に酸化チタンと同様に吸着剤を設けることで不純物ガスのより高い除去性能を得ることができるといえる。
膜6に酸化チタン10および吸着剤14を含有させたプラズマ発生装置を図5に示す。図5に示すように膜の内部および表面に酸化チタン10および吸着剤14が存在しているため、吸着剤14が空気中の不純物ガスを捕集し、膜6の表面で発生するプラズマ発光を受けて酸化チタン10が酸化作用を得、不純物ガスを分解することができる。ここで吸着剤14としてゼオライトやシリカゲルといった無機系の吸着剤14が挙げられる。膜6の内部に酸化チタン10および吸着剤14を含有させる具体的な方法としては、0.1〜100μmの粒径を有する酸化チタン10および吸着剤14の粉末を膜6の材料となる塗料に混合して電極板に塗布した後焼付けを行うといった方法である。塗料が粉体塗料である場合は粉体塗料、酸化チタン10の粉末および吸着剤14の粉末をドラムなどの中に入れて回転させて混合し、電極板に静電塗装などの方法で付着させた後に焼き付ける方法を用いることができる。酸化チタンおよび吸着剤14が膜6によって固定されているためこぼれ落ちを防止することが可能である。膜6を形成する塗料の材質としては前述したようにポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)といったフッ素樹脂を用いると絶縁性とオゾンや紫外線に対する耐久性を確保できるため好適であり、また、エポキシ(EPOXY)やポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルサルフォン(PES)といった樹脂によって上記フッ素樹脂を変性・複合化することで耐熱性、耐薬品性、寸法安定性を更に向上させた樹脂もまた膜6の材料として使用可能である。
電極板積層部11の下流側にオゾン還元フィルタ15、送風機12を有するプラズマ発生装置を図6に示す。図に示すとおり、上流から高圧電極板2とアース電極板3からなる電極板積層部11、オゾン還元フィルタ15、送風機12の順で配置されており、また、図には示していないが両電極板の表面および内部にはピンホール5を有する絶縁性の膜6が、また膜6の表面および内部には酸化チタン10と吸着剤14が設けられており、吸着剤14が不純物ガスを効率よく捕集し、プラズマ発光によって得られる紫外線を受けて酸化作用を得た酸化チタン10が不純物ガスを分解除去する作用を有する。そして電極板の表面で発生するプラズマによって発生したオゾンを含む空気がオゾン還元フィルタ15に導入され、オゾンは還元されて酸素になる。オゾン還元フィルタ15は図7に示すとおり、ハニカム状で通気性を有する基材16をオゾン還元触媒17と吸着剤14の混合溶液に浸漬して乾燥することでオゾン還元触媒17と吸着剤14が担持されている。オゾン還元触媒17としてマンガンやコバルトなどの遷移金属の酸化物を用いることが可能であり、オゾンを還元する際に自らが酸化することで酸化作用を得ることができるため、オゾン還元フィルタ15に含まれる吸着剤14が捕集した不純物ガスを酸化分解して除去することが可能である。吸着剤14としてはゼオライトやシリカゲルなどが使用可能であるが、自らが酸化することでオゾン還元作用を有し、オゾン濃度の低減作用を有する活性炭を用いることが好適である。このように電極板積層部11のみでなくオゾン還元フィルタ15でも不純物ガスを分解除去することが可能であり、装置外部に放出するオゾンの濃度を低減しながら高い空気浄化作用を有する空気浄化用プラズマ発生装置として使用可能である。
2 高圧電極板
3 アース電極板
4 ギャップ
5 ピンホール
6 膜
7 電子
8 気体分子
9 プラスイオン
10 酸化チタン
11 電極板積層部
12 送風機
13 通気方向
14 吸着剤
15 オゾン還元フィルタ
16 基材
17 オゾン還元触媒
Claims (7)
- ギャップを設けながら互いに対向するように設けた2個の板状の電極板の表面にピンホールを有するフッ素樹脂からなる絶縁性の膜を設け、それぞれの電極間に高電圧電源によって直流電圧を印加することで前記膜の表面に荷電粒子を生じさせ、膜の表面全体で放電を起こし、前記膜の表面全体に一様なプラズマを発生させることを特徴とするプラズマ発生装置。
- 膜の表面に一様に発生する紫外線によって光触媒の酸化分解作用を得ることを特徴とする請求項1記載のプラズマ発生装置。
- 膜のピンホールを完全に覆わずに膜の上に光触媒を設けることを特徴とする請求項2記載のプラズマ発生装置。
- 膜のピンホールを完全に覆わずに膜の上に吸着剤を設けることを特徴とする請求項2または3記載のプラズマ発生装置。
- 膜の中に光触媒が含まれることを特徴とする請求項2から4いずれかに記載のプラズマ発生装置。
- 膜の中に吸着剤が含まれることを特徴とする請求項2から5いずれかに記載のプラズマ発生装置。
- 送風機を電極の上下流側の少なくとも一方の位置に設け、電極の間に設けられた空間にガスを流すことを特徴とする請求項1から6いずれかに記載のプラズマ発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008077335A JP5593589B2 (ja) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008077335A JP5593589B2 (ja) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | プラズマ発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009231182A JP2009231182A (ja) | 2009-10-08 |
JP5593589B2 true JP5593589B2 (ja) | 2014-09-24 |
Family
ID=41246332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008077335A Expired - Fee Related JP5593589B2 (ja) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5593589B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012105407A1 (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-09 | シャープ株式会社 | 触媒担持多孔質膜、触媒部材、空気清浄機、および、触媒担持多孔質膜の作製方法 |
JP6068812B2 (ja) * | 2012-03-22 | 2017-01-25 | 株式会社永吉 | 空気清浄装置 |
CN103084048B (zh) * | 2012-12-26 | 2014-10-15 | 江苏理工学院 | 准分子紫外辐射与等离子体耦合一体化降解废气的方法与装置 |
CN103182245B (zh) * | 2013-03-20 | 2014-12-10 | 江苏理工学院 | 无极准分子灯光催化降解废气的装置和方法 |
CN105536455B (zh) * | 2016-03-01 | 2017-09-15 | 常州大恒环保科技有限公司 | 一种工业废气治理装置 |
KR101905030B1 (ko) * | 2016-04-06 | 2018-10-08 | 이승재 | 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치 |
CN107360659A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种等离子体发生器和净化器 |
CN109011180A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-18 | 重庆半岛医疗科技有限公司 | 一种均匀发光的介质阻挡放电光源 |
CN110627171A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-31 | 南京屹润等离子科技有限公司 | 一种低温等离子体活性水发生装置与方法 |
CN111442429A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 杀菌消毒模块和空气净化器 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55109206A (en) * | 1979-02-16 | 1980-08-22 | Hitachi Ltd | Ozone generator |
JPS63291804A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-29 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | オゾン発生装置 |
JPH0417537Y2 (ja) * | 1987-10-29 | 1992-04-20 | ||
JPH03170302A (ja) * | 1989-11-27 | 1991-07-23 | Ebara Jitsugyo Kk | オゾン発生装置 |
JPH0679291A (ja) * | 1992-09-04 | 1994-03-22 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 液体のオゾン処理装置 |
JP2006137663A (ja) * | 1999-11-29 | 2006-06-01 | Inp Institute Of Technology Co Ltd | オゾンおよびコロナ発生器 |
JP2002331236A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-19 | Sharp Corp | 電子ビーム照射装置およびそれを用いたガス処理装置 |
JP2004008517A (ja) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Sharp Corp | 空気浄化装置 |
DE60313864T2 (de) * | 2003-08-14 | 2008-01-17 | Fujifilm Manufacturing Europe B.V. | Anordnung, Verfahren und Elektrode zur Erzeugung eines Plasmas |
JP2005138098A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-06-02 | Nissan Motor Co Ltd | 反応制御装置、改質方法及び改質システム |
JP3105658U (ja) * | 2004-06-02 | 2004-11-18 | トヨシマ電機株式会社 | オゾン発生器 |
JP2006297319A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 脱臭体 |
-
2008
- 2008-03-25 JP JP2008077335A patent/JP5593589B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009231182A (ja) | 2009-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5593589B2 (ja) | プラズマ発生装置 | |
US9117616B2 (en) | Dielectric barrier discharge-type electrode structure for generating plasma having conductive body protrusion on electrodes | |
RU2602152C2 (ru) | Устройство и способ обработки газа с использованием нетермической плазмы и каталитической среды | |
RU2540427C2 (ru) | Усовершенствованное устройство и способ удаления загрязнений из воздуха | |
US8003058B2 (en) | Air purification devices | |
JP5697075B2 (ja) | 空気清浄機 | |
KR101967993B1 (ko) | 공기청정용 드론 | |
JP2009519819A (ja) | 空気浄化装置 | |
JP2008504094A (ja) | 空気汚染除去機器及び方法 | |
JP2013075264A (ja) | ガス分離膜、その製造方法、それを用いたガス分離膜モジュール | |
KR20020088349A (ko) | 방전전극과 광촉매 반응장치 | |
KR20170040654A (ko) | 연면방전과 공간방전을 동시에 사용하는 복합형 유전체 장벽 방전 전극 | |
CN101069811A (zh) | 低温等离子体偶合光催化净化毒性物质的方法和装置 | |
JP2007069115A (ja) | ガス処理装置、及びガス処理用カートリッジ | |
JP5999747B2 (ja) | 低温プラズマと触媒フィルターを用いるガス浄化方法及びその浄化装置 | |
JP2015070921A (ja) | 脱臭装置 | |
JP2009233059A (ja) | 空気清浄装置 | |
TW202028538A (zh) | 用於生產乾燥過氧化氫之電解裝置及方法 | |
Jung et al. | Atmospheric pressure plasma corona enhanced by photoionizer for degradation of VOCs | |
JP2007029896A (ja) | プラズマリアクタ、ガス処理装置 | |
JP2005199235A (ja) | 光電子触媒浄化装置及び汚染物質除去方法 | |
CN106352424B (zh) | 一种宽频谱紫外光杀菌系统 | |
KR20160063693A (ko) | 휘발성 유기화합물 제거장치 및 이를 이용한 휘발성 유기화합물의 제거방법 | |
CN214009469U (zh) | 一种用于空气消毒净化的等离子体驱动催化剂设备 | |
JP2006192013A (ja) | 空気清浄装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110315 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20110413 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120524 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120807 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121002 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20121213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130903 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131101 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20140107 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20140417 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140708 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140721 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5593589 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |